3第三章电力负荷.pptx
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1、第三章第三章 电电 力力 负负 荷荷3.13.1电力负荷及负荷曲线电力负荷及负荷曲线一、负荷一、负荷1 1、概念、概念 负荷负荷是指发电厂、供电地区或电网在某一时刻是指发电厂、供电地区或电网在某一时刻或者某一段时刻所承担的某一范围内耗电或者某一段时刻所承担的某一范围内耗电设备所消耗的电功率的总和设备所消耗的电功率的总和( (工作负载工作负载) )。2 2、负荷的分类、负荷的分类按照电能的产、供、销生产过程分按照电能的产、供、销生产过程分根据对供电可靠性的要求不同分根据对供电可靠性的要求不同分 根据国际上用电负荷的通用分类原则分根据国际上用电负荷的通用分类原则分 根据国民经济各个时期的政策和季节
2、的要求分类根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类返回返回发电负荷:指电网或发电厂的实际出力(发电负荷:指电网或发电厂的实际出力(KW、MW)。)。 供电负荷:发电负荷厂用电负荷输入负荷输出负荷(供电负荷:发电负荷厂用电负荷输入负荷输出负荷(KW、MW); 或者:用电负荷线路损失负荷或者:用电负荷线路损失负荷用电负荷:指地区供电负荷减去线损功率后的负荷(用电负荷:指地区供电负荷减去线损功率后的负荷(KW或者或者MW)。)。 线路损失负荷线路损失负荷:电能在从发电厂到用户的输配电过程中电能在从发电厂到用户的输配电过程中,不可避免的不可避免的发生一定量的损失发生一定量的损失,即线路损失即线路损失
3、,与这种损失相对应的电功率称为线与这种损失相对应的电功率称为线路损失负荷。路损失负荷。 厂用电负荷厂用电负荷:发电厂在发电过程中自身要有许多常用电设备在运行发电厂在发电过程中自身要有许多常用电设备在运行,对应于这些用电设备所消耗的电功率对应于这些用电设备所消耗的电功率,称为厂用电负荷。称为厂用电负荷。按电能的产、供、销过程分按电能的产、供、销过程分 根据对供电可靠性的要求不同分根据对供电可靠性的要求不同分 返回返回一类负荷;一类负荷;二类负荷;二类负荷;三类负荷。三类负荷。返回返回根据国际上用电负荷的通用分类原则分根据国际上用电负荷的通用分类原则分 农农, ,林林, ,牧牧, ,渔渔, ,水利
4、业水利业 7% 7%。工业工业 80%80%。地质普查和勘探业地质普查和勘探业 0.07% 0.07%。建筑业建筑业. .0.76%0.76%。交通运输交通运输, ,邮电通信业邮电通信业1.7%1.7%。商业商业, ,公共饮食业公共饮食业, ,物资供应和仓储业物资供应和仓储业1.2%1.2%。其他事业单位其他事业单位3.1%3.1%。城乡居民生活用电城乡居民生活用电6.2%6.2%。返回返回根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类优先保证供电的重点负荷;优先保证供电的重点负荷;一般性供电的非重点负荷;一般性供电的非重点负荷;可以暂时限电或停电的负荷;
5、可以暂时限电或停电的负荷;3 3、电力系统中用户对电能的基本要求的要求电力系统中用户对电能的基本要求的要求随时需要就随时有;随时需要就随时有;电能质量能满足要求;电能质量能满足要求;用电量由用户自身决定;用电量由用户自身决定;希望能廉价的使用电能。希望能廉价的使用电能。二二. .负荷曲线负荷曲线1 1、概念、概念 所谓负荷曲线就是指负荷要求在某一段时间内所谓负荷曲线就是指负荷要求在某一段时间内随时间变化的曲线。随时间变化的曲线。 对于预测某一段时间内用户所需的电能,以及决对于预测某一段时间内用户所需的电能,以及决定为满足峰值负荷要求必须有多大的装机容量,都必定为满足峰值负荷要求必须有多大的装机
6、容量,都必须研究负荷曲线。须研究负荷曲线。 2 2、曲线用途、曲线用途T(小时)0 6 12 18 24万kwPmaxPavPmin电力系统日用电负荷曲线T(月)0 3 6 9 12P 万kw电力系统年用电负荷曲线3 3、负荷计算、负荷计算 对于一条负荷曲线,曲线下的面积就是这段对于一条负荷曲线,曲线下的面积就是这段时间内所需用的能量,以一天为例就是指时间内所需用的能量,以一天为例就是指2424小小时内所耗总电量。时内所耗总电量。 240dtPEP P是负荷以是负荷以KW(MW)计,计,t是时间(小时)是时间(小时) 电力系统不但要考电力系统不但要考虑用户在一段时间虑用户在一段时间需要多少电能
7、,而需要多少电能,而且需要分析用户是且需要分析用户是怎样消耗这些电能。怎样消耗这些电能。T时间负荷kW图2.1AB4 4、几种不同类型的负荷曲线、几种不同类型的负荷曲线负荷曲线注意的几点问题:负荷曲线注意的几点问题:实际上的负荷曲线都不会如此平滑,一些其他实际上的负荷曲线都不会如此平滑,一些其他负荷,如牵引,焊接,锻压,大型轧钢设备等,负荷,如牵引,焊接,锻压,大型轧钢设备等,可能启动负荷很大,所以造成负荷曲线波动极可能启动负荷很大,所以造成负荷曲线波动极大。大。某一供电单元的实际供电负荷曲线,就是由各单某一供电单元的实际供电负荷曲线,就是由各单独负荷曲线叠加而成的。独负荷曲线叠加而成的。负荷
8、除了正常要求之外,还有一些特殊的临时因负荷除了正常要求之外,还有一些特殊的临时因素影响它。素影响它。 5 5、负荷率、负荷率概念:是指在规定时间概念:是指在规定时间( (日日, ,月月, ,年年) )内的平均负内的平均负荷与最大负荷之比的百分数荷与最大负荷之比的百分数. .目的:衡量在规定时间内负荷变动的情况;目的:衡量在规定时间内负荷变动的情况; 考核电气设备利用的程度;考核电气设备利用的程度; 对日负荷曲线来说对日负荷曲线来说, ,可通过下式计算日负荷率可通过下式计算日负荷率: :%100maxPPKavL式中式中: : LK-日负荷率日负荷率avP-日平均负荷日平均负荷,kw,kwmax
9、P-日最大负荷日最大负荷,kw,kw三、负荷基本特性描述三、负荷基本特性描述以日负荷曲线为例以日负荷曲线为例 最大负荷发生点。最大负荷发生点。某电厂一天的发电量。某电厂一天的发电量。总的负荷曲线。总的负荷曲线。一天内的平均负荷量。一天内的平均负荷量。日负荷率。日负荷率。一天内不同时刻的具体负荷值。一天内不同时刻的具体负荷值。基本信息基本信息四、不同行业负荷特性介绍四、不同行业负荷特性介绍1 1、工业用电负荷特性、工业用电负荷特性年负荷变化;年负荷变化;季负荷变化;季负荷变化;月负荷变化;月负荷变化;日负荷变化。日负荷变化。请对比下面请对比下面3 3个负荷曲线图个负荷曲线图2 2、农、林、牧、渔
10、、水业用电负荷特性、农、林、牧、渔、水业用电负荷特性(1 1)受季节影响较大:春季和夏季排灌用电和水利业用)受季节影响较大:春季和夏季排灌用电和水利业用电较多,在秋季以上两种用电会有所减少,但是农电较多,在秋季以上两种用电会有所减少,但是农业用电(主要是场上作业)和农副产品加工用电增业用电(主要是场上作业)和农副产品加工用电增加,冬季这些用电会相对减少。加,冬季这些用电会相对减少。(2 2)受气候影响较大:在风调雨顺的年份,排灌)受气候影响较大:在风调雨顺的年份,排灌用电和水利业用电减少。用电和水利业用电减少。3.3.城乡居民生活用电负荷特征城乡居民生活用电负荷特征(1)(1)在一日内变化大。
11、在一日内变化大。(2)(2)季节变化对居民用电负荷的影响大。季节变化对居民用电负荷的影响大。 通常为了按发热条件选择供电系统元件而需通常为了按发热条件选择供电系统元件而需要计算的负荷功率或者负荷电流。要计算的负荷功率或者负荷电流。一、计算负荷概念一、计算负荷概念1 1、用电设备分类、用电设备分类第一类:长时工作制用电设备(使用时间较长或者连续第一类:长时工作制用电设备(使用时间较长或者连续工作的用电设备)工作的用电设备)第二类:短时工作制用电设备(使用时间较短而停歇时第二类:短时工作制用电设备(使用时间较短而停歇时间相当长的用电设备)间相当长的用电设备)第三类:反复短时工作制用电设备第三类:反
12、复短时工作制用电设备 3.23.2计算负荷计算负荷minmin%100:每每周周期期的的停停歇歇时时间间:每每周周期期的的工工作作时时间间工工作作周周期期工工作作时时间间tggtgttttt暂载率暂载率 2 2、设备容量的确定、设备容量的确定(1 1)一般用电设备容量)一般用电设备容量(2 2)反复短时工作制用电设备容量)反复短时工作制用电设备容量 kwPPPNNNNN时的额定设备容量暂载率为暂载率为算前)给定的设备暂载率(换252525252525例:有一台例:有一台10t10t桥式吊车,额定功率桥式吊车,额定功率试求该设备的设备容量试求该设备的设备容量 kwPN4040kwPPNNN504
13、025402525二、计算负荷的方法:需要系数法、二项式系数二、计算负荷的方法:需要系数法、二项式系数ccQP tg22cccSPQcosccPS3ccNISU3cosccNIPU1 1、需要系数法、需要系数法(1 1)单个用电设备的计算负荷)单个用电设备的计算负荷 (2 2)成组用电设备的计算负荷)成组用电设备的计算负荷. . cNPPsimLcNNxKKPP同时系数同时系数= =某组工作着的用电设备容量某组工作着的用电设备容量/ / 该组全部用电设备总容量该组全部用电设备总容量 负荷系数:表示在最大负荷时负荷系数:表示在最大负荷时, ,某组工作着的用电设备实际所需某组工作着的用电设备实际所
14、需的功率与其设备总容量之比值的功率与其设备总容量之比值. . crNPKP 例例 已知小批量生产的冷加工机床组拥有电压为已知小批量生产的冷加工机床组拥有电压为380v380v的三的三项交流电动机项交流电动机, ,功率功率7kw7kw的的3 3台台, , 功率功率4.5kw4.5kw的的8 8台台, ,功率功率2.8kw2.8kw的有的有1717台台, ,功率功率1.7kw 1.7kw 的有的有1010台台. .试求该机床组计算负荷试求该机床组计算负荷. .注意事项:注意事项:(1 1)合理确定用电设备组的设备容量;)合理确定用电设备组的设备容量;(2 2)本方法适用于设备台数较多,而单台设备容
15、量差别不大的)本方法适用于设备台数较多,而单台设备容量差别不大的用电设备组;用电设备组;(3 3)若设备台数较少,一般取上限值。)若设备台数较少,一般取上限值。(3 3)多组用电设备的计算负荷)多组用电设备的计算负荷 在确定多组用电设备的计算负荷时在确定多组用电设备的计算负荷时, ,除了将各组计算负荷累加之外除了将各组计算负荷累加之外, ,还还必须乘以一个需要系数的必须乘以一个需要系数的”同时使用系数同时使用系数” ” , spKsqK11mmcspcsprniiiiPKPKKP11mmcsqcsqrniiiiQKP tgKKPtg 例例 某厂机修车间低压配电装置对机床某厂机修车间低压配电装置
16、对机床, , 长时间工作制的水泵长时间工作制的水泵和通风机以及卷扬机等三组负荷供电和通风机以及卷扬机等三组负荷供电, ,见图见图. .已知机床组有已知机床组有5kw5kw电电动机动机4 4台台,10kw,10kw电动机电动机3 3台台; ; 水泵和通风机组有水泵和通风机组有10kw 10kw 电动机电动机5 5 台台; ;卷扬运输机有卷扬运输机有7kw 7kw 电动机电动机4 4台台. .试确定机修车间的计算负荷试确定机修车间的计算负荷. . 2 2、二项式系数法、二项式系数法cNNPbPcP NPb用电设备组的平均负荷用电设备组的平均负荷 NPc表示用电设备组中表示用电设备组中,N ,N 台
17、容量最大功率设备台容量最大功率设备运行时的附加负荷运行时的附加负荷 不同工作制的不同类用电设备不同工作制的不同类用电设备, ,取用大功率设备的数取用大功率设备的数量量N N应有所不同应有所不同. .一般规定一般规定: : 金属切割机床采用金属切割机床采用N=5; N=5; 反复反复短时工作制采用短时工作制采用N=3; N=3; 加热炉采用加热炉采用N=2; N=2; 电焊设备采用电焊设备采用N=1. N=1. 当用电设备只有一两台设备时,可认为当用电设备只有一两台设备时,可认为 (即取(即取b=1,c=0b=1,c=0), ,相应的相应的 可适当取大一些。可适当取大一些。cNPPcos(1)
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