工厂供电第二章电力负荷及其计算.ppt
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1、工厂供电第二章电力负荷及其计算现在学习的是第1页,共32页第一节第一节 电力负荷与负荷曲线的有关概念电力负荷与负荷曲线的有关概念一、电力负荷的分级及供电要求负荷分级负荷分级负荷性质负荷性质供电要求供电要求一级负荷一级负荷 二级负荷二级负荷 三级负荷三级负荷 中断供电将造成人身伤亡时;中断供电将造成人身伤亡时;在政治经济上造成重大损失时;在政治经济上造成重大损失时;影响有重大政治、经济意义的用电单影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作位的正常工作。特别重要的负荷特别重要的负荷指当中断供电将指当中断供电将发生中毒爆炸和火灾等情况负荷;发生中毒爆炸和火灾等情况负荷;特别重要场所的不允许中断供电
2、的负荷。特别重要场所的不允许中断供电的负荷。中断供电将中断供电将在政治上、经济上造成较大损失时在政治上、经济上造成较大损失时影响重要用电单位的正常工作影响重要用电单位的正常工作。应由应由两个独立电源两个独立电源供电供电:来自两个发电厂来自两个发电厂来自两个地区变电所来自两个地区变电所1 1路市电自备发电机路市电自备发电机还应增设还应增设应急电源应急电源:自备发电机组自备发电机组 独立于正常电源的专用馈电独立于正常电源的专用馈电线路线路不间断供电装置不间断供电装置UPSUPS(EPS)EPS)蓄电池及干电池蓄电池及干电池宜由宜由两回路电源两回路电源供电。供电。在负荷较小或地区供电条件困难在负荷较
3、小或地区供电条件困难时,可由一回时,可由一回6 6kVkV及以上专用的线及以上专用的线路供电。路供电。对供电方式无特殊要求对供电方式无特殊要求 不属于一、二级负荷者不属于一、二级负荷者现在学习的是第2页,共32页二、二、用电设备工作制用电设备工作制 1.连续工作制连续工作制 指工作时间内能达到稳定指工作时间内能达到稳定温升的用电设备。温升的用电设备。该类设备不允许过载运行(该类设备不允许过载运行(只允许短时过载)。只允许短时过载)。(一一)用电设备工作制用电设备工作制 载流导体温升曲线载流导体温升曲线n为发热时间常数,为发热时间常数,mm2 以上导体以上导体min min 即载流导体经分钟后达
4、到稳定温升即载流导体经分钟后达到稳定温升现在学习的是第3页,共32页续上页续上页 3.3.断续周期工作制断续周期工作制 指有规律性的,时而工作、时而停歇的用电设备。工作时间内也达指有规律性的,时而工作、时而停歇的用电设备。工作时间内也达不到稳定温升,允许过载运行。不到稳定温升,允许过载运行。0100%ttt工作时间工作时间停歇时间停歇时间 指工作时间很短,停歇时间相当长的用电设备,工作时间内指工作时间很短,停歇时间相当长的用电设备,工作时间内达不到稳定温升。允许过载运行。达不到稳定温升。允许过载运行。断续周期工作制设备容量断续周期工作制设备容量P与其负荷持续率与其负荷持续率密切相关,对供电系密
5、切相关,对供电系统而言,按发热等效原则(同一周期内)求得其关系式:统而言,按发热等效原则(同一周期内)求得其关系式:用负荷持续率表征其工作特性用负荷持续率表征其工作特性 (二二)设备容量的计算设备容量的计算 连续工作制和短时工作制的设备容量连续工作制和短时工作制的设备容量Pe,就取所有设备(不含就取所有设备(不含备用设备)的铭牌额定容量备用设备)的铭牌额定容量PN之和。之和。1P2.短时工作制短时工作制现在学习的是第4页,共32页续上页续上页NNePP规定负荷持续率规定负荷持续率 25或或100铭牌负荷持续率铭牌负荷持续率铭牌容量铭牌容量等效容量等效容量则得:则得:(1 1)电焊机组要求设备容
6、量统一换算到)电焊机组要求设备容量统一换算到 下下,则则 100%NeNNNNN100cosPPPS (2)吊车电动机组)吊车电动机组 当采用需要系数法计算负荷时,要求当采用需要系数法计算负荷时,要求设备容量统一换算到设备容量统一换算到 下下,则则25%NeNNN252PPP 当采用利用系数法计算负荷时,要求设备容量统一换算到当采用利用系数法计算负荷时,要求设备容量统一换算到 下。下。100%现在学习的是第5页,共32页三、负荷曲线及有关的物理量三、负荷曲线及有关的物理量负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的图形。负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的图形。042200400148610 12
7、181620 22 24800600P/kWt/h一班制工厂日一班制工厂日有功负荷曲线有功负荷曲线 绘制负荷曲线采用的时间间隔绘制负荷曲线采用的时间间隔t为为30min。求确定计算负荷求确定计算负荷的有关系数,一般是的有关系数,一般是依据用电设备组最大依据用电设备组最大负荷工作班的负荷曲负荷工作班的负荷曲线。线。现在学习的是第6页,共32页续上页续上页 从发热等效的观点来看,计算负荷实际上与年最大负荷是基本相当的从发热等效的观点来看,计算负荷实际上与年最大负荷是基本相当的。所以计算负荷也可以认为就是年最大负荷,即。所以计算负荷也可以认为就是年最大负荷,即Pc=PmP30。年负荷曲线年负荷曲线
8、P/kW876080006000400020000t/h200400600800Pml 年最大负荷年最大负荷PmPm全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率。时的平均功率。现在学习的是第7页,共32页续上页续上页 年最大负荷利用小时数年最大负荷利用小时数Tmax是假设电力负荷按年最大负荷是假设电力负荷按年最大负荷Pm持续运持续运行时,在此时间内电力负荷所耗用的电能恰与电力负荷全年实际耗用行时,在此时间内电力负荷所耗用的电能恰与电力负荷全年实际耗用的电能相同。的电能相同。amaxmWTPl 年最大负荷利用小时数年最大负荷利用小时数08760
9、年负荷曲线PmPt/hTmax2022-9-68现在学习的是第8页,共32页续上页续上页l 年平均负荷年平均负荷Pav电力负荷在全年时间内平均耗用的功率,即电力负荷在全年时间内平均耗用的功率,即08760年负荷曲线Pt/hPmPavaav8760WP全年时间内耗用的电能全年时间内耗用的电能 l负荷曲线填充负荷曲线填充系数,亦称负系数,亦称负荷率或负荷系荷率或负荷系数,即数,即 avmPP现在学习的是第9页,共32页第二节三相用电设备组计算负荷的确定第二节三相用电设备组计算负荷的确定 一、概述:电力设备、电缆等选择应满足负荷电流的要求,负荷一、概述:电力设备、电缆等选择应满足负荷电流的要求,负荷
10、电流是通过负荷统计计算求出的,按发热条件选择供电系统中各元件电流是通过负荷统计计算求出的,按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值,称为计算负荷的负荷值,称为计算负荷P PC C。又称半小时最大负荷又称半小时最大负荷P P3030二、按需要系数法确定计算负荷二、按需要系数法确定计算负荷 (一)(一)一组用电设备的计算负荷一组用电设备的计算负荷 按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为 有功计算负荷有功计算负荷(kW)无功计算负荷无功计算负荷(kvar)视在计算负荷视在计算负荷(kVA)计算电流计算电流(A)edmcPKPPtanccPQ
11、 cosccPS NccUSI3现在学习的是第10页,共32页 解此机床组电动机的总容量为解此机床组电动机的总容量为 例例2-1已知某机修车间的金属切削机床组,拥有电压已知某机修车间的金属切削机床组,拥有电压380V的三的三相电动机相电动机22kW2台,台,7.5kW6台,台,4kW12台,台,1.5kW6台。试用需要系数台。试用需要系数法确定其计算负荷法确定其计算负荷PC、QC、SC和和IC。查附录表查附录表1“小批生产的金属冷加工机床电动机小批生产的金属冷加工机床电动机”项得项得Kd0.2、cos 0.5、tan1.73。因此可得因此可得 Pe 22 kW27.5 kW64kW121.5k
12、W6N.iPPc=KdPe0.2146kW=29.2kW cctan=29.2kW 1.73=50.52kvarQPcc29.2kW58.4kVAcos0.5PSccN58.4 kVA88.73A330.38kVSIU=146 kW现在学习的是第11页,共32页 在确定低压干线上或低在确定低压干线上或低压母线上的计算负荷时,可压母线上的计算负荷时,可结合具体情况对其有功和无结合具体情况对其有功和无功计算负荷计入一个同时系功计算负荷计入一个同时系数数K。续上页续上页cpc.iPKPcqc.iQKQ22cccSPQccN3SIU注意:总的视在计算负荷和计算电流不能用各组的视在计算负荷注意:总的视在
13、计算负荷和计算电流不能用各组的视在计算负荷 或计算电流之和乘以或计算电流之和乘以K来计算。来计算。(二二)多组三相用电设备计算负荷的确定多组三相用电设备计算负荷的确定0.38kVPc,QcSc,IcPc1,Qc1Pc2,Qc2Pci,Qci现在学习的是第12页,共32页 例例2-2 某某380V线路上,接有水泵电动机(线路上,接有水泵电动机(15kW以下)以下)30台共台共205kW,另有通风机另有通风机25台共台共45kW,电焊机电焊机3台共台共10.5kW(=65%)。试确定线路上总的计算负荷。试确定线路上总的计算负荷。例例2-2 解先求各组用电设备的计算负荷解先求各组用电设备的计算负荷Q
14、 c1 Pc1 tan 164kW0.75=123kvar 1水泵电动机组查附录表水泵电动机组查附录表1得得Kd=0.70.8(取取0.8),),cos0.8,tan0.75,因此因此 2.通风机组查附录表通风机组查附录表1得得Kd=0.70.8(取取0.8),),cos=0.8,tan=0.75,因此因此 P c2=0.845kW=36kW Q c2=36kW0.75=27kvarPc1=Kd1Pe10.8205kW=164kW现在学习的是第13页,共32页续上页续上页 3.电焊机组查附录表电焊机组查附录表1得得Kd=0.35,cos=0.35,tan=2.68。P c3=0.358.46k
15、W=2.96kW Pc0.95(164362.96)kW=192.81kW Qc0.97(123+27+7.94)kvar=153.20kvar总计算负荷(取总计算负荷(取Kp0.95,Kq0.97)为为 Sc=246.26kVAIc=246.26kVA/(0.38kV)=374.2A 22192.81153.203Q c3=2.96kW2.68=7.94kvar65%100%在在100%下的设备容量:下的设备容量:Pe=10.5 =8.46kW。现在学习的是第14页,共32页三、按二项式法确定计算负荷xeCcPbPP1.1.二项式法的基本公式:二项式法的基本公式:22cccSPQccN3SI
16、U其中其中:bPe 为二项式第一项,表示设备组的平均负荷,Pe是用电设备组设备总容量,计算方法与需要系数相同;cPx为第二项,表示设备组中x台容量最大设备投入运行时增加的附加负荷,其中Px 是x台最大容量的设备总容量。b,c为二项式系数。2.2.利用下列公式求出总计算负荷:利用下列公式求出总计算负荷:tanccPQ 现在学习的是第15页,共32页第三节第三节 单相用电设备组计算负荷的确定单相用电设备组计算负荷的确定 如果单相设备容量超过三相设备容量如果单相设备容量超过三相设备容量15%时,则应将单相设备时,则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量,再进行负荷计算。容量换算为等效三相设备容量,再
17、进行负荷计算。1.接于相电压的单相设备容量换算接于相电压的单相设备容量换算 ee.m3PP 2.接于接于同一同一线电压的单相设备容量换算线电压的单相设备容量换算 ee.3PP 3.单相设备接于单相设备接于不同不同线电压时的负荷计算线电压时的负荷计算 应将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量;应将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量;分相计算各相的设备容量,并按需要系数法计算其计算负荷;分相计算各相的设备容量,并按需要系数法计算其计算负荷;总的等效三相计算负荷为其最大有功负荷相的计算负荷的总的等效三相计算负荷为其最大有功负荷相的计算负荷的3 3倍。倍。4.单相设备分别
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- 工厂 供电 第二 电力 负荷 及其 计算
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