[经管营销]02第二章工业企业电力负荷计算.ppt

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1、经管营销02第二章工业企业电力负荷计算 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算 1计算流过计算流过总降压总降压变电变电站的站的变压器变压器和和车车间变压器间变压器的负荷电流及视在功率，作的负荷电流及视在功率，作为为选择这两级变压器容量选择这两级变压器容量的依据。的依据。2计算流过计算流过变电站主要电器设备变电站主要电器设备（如断（如断路器、路器、隔离开关、母线、隔离开关、母线、熔断器）熔断器）的负荷电流作

2、为的负荷电流作为选择这些设备选择这些设备的依的依据。据。3计算流过计算流过各条线路各条线路（电源进线和（电源进线和高、低压配电线路）的负荷电流，高、低压配电线路）的负荷电流，作为作为选择选择这些的这些的导线和电缆截面导线和电缆截面的依的依据。据。35110KV电源进线电源进线企业总降压企业总降压变电站变电站610KV高压配电线高压配电线车间配电站车间配电站车间电压母线车间电压母线NO.1用电设备组用电设备组610/0.4某钢厂电渣车间某钢厂电渣车间 第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算问题：怎样确定该车间的负荷电流？问题：怎样确定该车间的负荷电流？电渣车间低压电力线路如左图所示

3、。电渣车间低压电力线路如左图所示。一回路电压为一回路电压为380V低压线低压线路为路为10台额定容量为台额定容量为10KW电动机供电。电动机供电。已知每台电机参数：已知每台电机参数：求：干线电流求：干线电流I的大小的大小方法一方法一：简单的求和计算：简单的求和计算I=1020.4204A（实际输入有功功率实际输入有功功率）P=10=1011.36=113.6KW 一回路进线电源一回路进线电源I I380V1010台台10KW10KW电动机电动机第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算 根根据据实实际际经经验验，实实际际的的干干线线负负荷荷（电电流流，功功率率）比比此此计算值小，分析

4、表明：计算值小，分析表明：第一：这些设备可能不会同时运行；第一：这些设备可能不会同时运行；第二：这些电动机不可能都同时满载运行；第二：这些电动机不可能都同时满载运行；第第三三：额额定定容容量量相相同同，但但性性质质不不同同的的用用电电设设备备，其其运行特征各不相同，实际负荷大小也各不相同。运行特征各不相同，实际负荷大小也各不相同。因因此此，不不能能采采用用此此种种方方法法的的负负荷荷值值选选择择设设备备与与电电缆缆，否则将增加投资。否则将增加投资。方法二方法二：本节所讲的方法：本节所讲的方法计算负荷法计算负荷法 在在讨讨论论电电力力负负荷荷的的计计算算方方法法之之前前，有有必必要要先先介介绍绍

5、一一下有关下有关电力负荷电力负荷的一些基本概念。的一些基本概念。2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念负负荷荷曲曲线线是是用用来来表表示示一一组组用用电电设设备备的的用用电电功功率率随随时时间间变变化化的的关关系系的的图图形形。它它反反映映了了用用电电的的特特点点和和规规律律，该该曲曲线线绘绘制制在在直直角角坐坐标标轴轴内内，纵纵坐坐标标表表示示电电力力负负荷荷，横横坐坐标标表示时间。表示时间。根根据据纵纵坐坐标标标标示示的的不不同同，可可分分有有功功负负荷荷曲曲线线和和无无功功负负荷荷曲线。曲线。根根据据横横坐坐标标表表示示的的持持续续时时间间的的不不同同，分分日日负负

6、荷荷曲曲线线和和年年负荷曲线。负荷曲线。日负荷曲线日负荷曲线代表一昼夜（代表一昼夜（2424小时）实际用电负小时）实际用电负荷的变化情况。荷的变化情况。2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念 图210企业日有功负荷曲线42681012141618202210203040500242.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念 日日负负荷荷曲曲线线可可用用测测量量的的方方法法来来绘绘制制，先先将将横横坐坐标标按按一一定定时时间间间间隔隔（一一般般为为30min，半半小小时时）分分格格，根根据据功功率率表表读读数数，将将每每一一时时间间间间隔隔内内功功率率的的平

7、平均均值值，对对应应于于横横坐坐标标相相应的时间间隔绘在图上，即得阶梯形日负荷曲线。应的时间间隔绘在图上，即得阶梯形日负荷曲线。日日负负荷荷曲曲线线与与坐坐标标所所包包围围的的面面积积代代表表全全日日所所消消费费的的电电能能数。数。最最大大负负荷荷日日负负荷荷曲曲线线中中各各个个30min负负荷荷中中的的最最大大值值称称为为最大负荷记作最大负荷记作最大有功负荷最大有功负荷最大无功负荷最大无功负荷最大负荷电流最大负荷电流2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念 平均负荷平均负荷把负荷曲线的平均值称为把负荷曲线的平均值称为“平均负荷平均负荷”记作记作 平均有功负荷（平均有功负荷

8、（average）平均无功负荷平均无功负荷 平均负荷电流平均负荷电流 尖峰负荷最大负荷平均负荷尖峰负荷最大负荷平均负荷2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念年负荷曲线年负荷曲线 把工厂在一年（把工厂在一年（8760h8760h）内的用电负荷按数值大小）内的用电负荷按数值大小排对，排对，最大负荷排在左侧，最大负荷排在左侧，根据负荷大小依次向根据负荷大小依次向右排列，右排列，并按照各负荷持续时间绘出并按照各负荷持续时间绘出梯形年负荷曲线。梯形年负荷曲线。坐标线所包围的坐标线所包围的面积面积，表示用户，表示用户全年消全年消耗电能耗电能，曲线表示用户用电的规律；即，曲线表示用户用

9、电的规律；即看出一个企业在一年内看出一个企业在一年内负荷值所持续的负荷值所持续的时间时间，但不能看出相应负荷而出现在什，但不能看出相应负荷而出现在什么时间。么时间。1000300087600P（KW）h2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念2.1.2企业年电能需企业年电能需年消耗的电能年消耗的电能 电能功率电能功率*时间时间 （常说的电度表读数）（常说的电度表读数）此项计算的目的：此项计算的目的：衡量企业供电系统设计方案是否符合技术经济要求，衡量企业供电系统设计方案是否符合技术经济要求，估算企业每年应交付的电费估算企业每年应交付的电费 计算方法：计算方法：负荷曲线下面的面

10、积负荷曲线下面的面积 有功电能有功电能 =矩形面积矩形面积OABMOABM的面积的面积 无功电能无功电能 AM t8760=36524B02.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念由表由表2 21 1得得 企业企业“有功年最大负荷利用小时有功年最大负荷利用小时”（矩形的宽）（矩形的宽）企业企业“无功年最大负荷利用小时无功年最大负荷利用小时”（矩形的宽）（矩形的宽）a-activea-active有功有功 r-reative r-reative无功无功 2.1.3 2.1.3 计算负荷的定义计算负荷的定义 由由于于干干线线的的负负荷荷确确定定是是非非常常复复杂杂，因因此此工工程

11、程上上一一般般采采用用经经验验方方法法来来计计算算干干线线上上的的负负荷荷，即即通通过过的的长长期期观观察察和和分分析析各各用用电电设设备备组组 （各各企企业业、车车间间）的的负负荷荷曲曲线线，把把根根据据半半小小时时平均平均负负荷荷绘绘制的制的负负荷曲荷曲线线中的最大值中的最大值 等取出来代表该干线的实际负荷，这个负荷叫做等取出来代表该干线的实际负荷，这个负荷叫做“计算负荷计算负荷”。2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念 实际上，实际上，“计算负荷计算负荷”是按发热条件选择导体和电器设是按发热条件选择导体和电器设备时所使用的一个假想负荷备时所使用的一个假想负荷，其，其

12、物理意义物理意义是：是：按这个按这个“计计算负荷算负荷”持续运行所产生的持续运行所产生的热效应热效应，与按实际变动负荷长，与按实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相等期运行所产生的最大热效应相等。换句话说，当。换句话说，当导体持导体持续流过续流过“计算负荷计算负荷”时所产生的导体恒定时所产生的导体恒定温升温升，恰好等，恰好等于于导体流过实际变动负荷时所产生的平均最高温升，从发热导体流过实际变动负荷时所产生的平均最高温升，从发热的结果来看，二者是等效的的结果来看，二者是等效的。为什么取用为什么取用“半小时的平均负荷的最大值半小时的平均负荷的最大值”作为作为“计计算算负荷负荷”而不选用最大负荷？

13、而不选用最大负荷？2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念这是因为：这是因为：对于对于中、小截面的导体中、小截面的导体，其表示发热过程进行快慢的，其表示发热过程进行快慢的发热时间常数发热时间常数约为约为1010分钟左右分钟左右，时间很短暂的尖峰负荷，时间很短暂的尖峰负荷通过导体时，导体温度来不及升高到相应通过导体时，导体温度来不及升高到相应值值而尖峰而尖峰负负荷就荷就消失了，所以尖峰消失了，所以尖峰负荷虽比负荷虽比 大，但它不是大，但它不是造成导体达到最高温升的主要原因。实验表明，导体达到造成导体达到最高温升的主要原因。实验表明，导体达到稳定温升的时间可近似为稳定温升的时间

14、可近似为3 344，所以对，所以对中、小截面的导中、小截面的导体达到稳定温升的时间可近似为体达到稳定温升的时间可近似为331033103030分钟。分钟。对于对于较大截面导体较大截面导体，发热时间常数，发热时间常数多大于多大于1010，因而，因而在在3030分钟时间内，一般达不到稳定温升，取分钟时间内，一般达不到稳定温升，取3030分钟平均最分钟平均最大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致性，如上规定还是合理的。性，如上规定还是合理的。2.12.1负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念 因此，因此，计算负荷计算负荷作为我们

15、选择变压器容量，按发热作为我们选择变压器容量，按发热条件选择导线、电缆的截面（第四章）和按正常运行条件选择导线、电缆的截面（第四章）和按正常运行情况选择电气设备（第四章）的依据。情况选择电气设备（第四章）的依据。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 我国设计部门在进行工业企业供电设计时，经常采用的我国设计部门在进行工业企业供电设计时，经常采用的电力负荷计算方法有：电力负荷计算方法有：需用系数法需用系数法应用最广泛的方法应用最广泛的方法 特点：计算简便，结果基本符合实际，特点：计算简便，结果基本符合实际，对任何性质的工业企业均适用。对任何性质的工业企业均适用。二项式法二项

16、式法主要使用于机械加工企业的电力负荷计算主要使用于机械加工企业的电力负荷计算 特点：考虑特点：考虑大用电负荷大用电负荷对计算负荷的影响。对计算负荷的影响。利用系数法利用系数法逐渐不被采用逐渐不被采用 特点：利用平均负荷作为计算的依据，利特点：利用平均负荷作为计算的依据，利 用用概概率率论论分分析析出出最最大大负负荷荷与与平平均均负负荷荷的的关关系系，计计算算繁繁琐琐，精确度并不比前两种高。精确度并不比前两种高。本节重点介绍前两种方法。本节重点介绍前两种方法。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定2.2.12.2.1按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷2.2.1

17、.12.2.1.1基本公式法基本公式法 设一组用电设备，共有设一组用电设备，共有n n台电动机，其额定容量的台电动机，其额定容量的总和为总和为 ,现在我们考虑这现在我们考虑这n n台电动机台电动机运行时可能的运行时可能的各种情况各种情况，从而确定有功负荷。，从而确定有功负荷。考虑用电设备在运行时要产生功率损耗，考虑用电设备在运行时要产生功率损耗，用电设备的用电设备的效率效率 =此时：满载和全部输入容量此时：满载和全部输入容量(平均加权效应）平均加权效应）2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 考考虑虑不可能同不可能同时时运行，采用一个修正系数运行，采用一个修正系数同时使用

18、系数同时使用系数.考虑投入运行的这些不可能都满载运行。考虑投入运行的这些不可能都满载运行。采用一个修正系数，采用一个修正系数，设备组的负荷系数（平均加权）设备组的负荷系数（平均加权）2.2.1.12.2.1.1基本公式法基本公式法 考虑用电设备组的在运行时，在线路内也会引起一些考虑用电设备组的在运行时，在线路内也会引起一些 功功率率损损耗耗，这这个个网网络络功功率率消消耗耗也也得得由由电电网网供供给给，采采用用一个修正系数：一个修正系数：-网络供电效率，此值一般为网络供电效率，此值一般为0.950.950.980.98 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.

19、12.2.1.1基本公式法基本公式法 需用系数需用系数 的基本含义：的基本含义：d-demand d-demand 标志着用电设备组在投入电网运行时，需标志着用电设备组在投入电网运行时，需从电网实从电网实际取用功率际取用功率所必须考虑的一个综合系数。与下列参数有关：所必须考虑的一个综合系数。与下列参数有关：设备组同时运行系数设备组同时运行系数 设备组负荷系数设备组负荷系数 设备组平均加权效率设备组平均加权效率 网络供电效率网络供电效率 除单台设备外，需用系数除单台设备外，需用系数 恒小于恒小于1 1。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.12.2.1.1基本

20、公式法基本公式法 我我国国相相关关部部门门通通过过长长期期的的调调查查研研究究，并并参参考考国国外外资资料料，统统计计出出一一些些用用电电设设备备组组各各种种车车间间，各各种种工工厂厂的的典典型型 供计算工业的负荷时考虑，供计算工业的负荷时考虑，见表见表2 22 2，2 23 3，2 24 4。求出求出 后，可按下式分后，可按下式分别计别计算其余的算其余的计计算算负负荷：荷：-功率因数正切值功率因数正切值-功率因数功率因数,-用电设备组的额定电压用电设备组的额定电压 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.12.2.1.1基本公式法基本公式法2.2.12.2.

21、1按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定 图图2-122-12供电系统中具有代表性的各点的电力负荷计算图供电系统中具有代表性的各点的电力负荷计算图*A AC CB BD DE E*F F分干线分干线F FG G*NO.2NO.2NO.1NO.1NO.3NO.3企压企压业变业变总电总电降站降站车车间间变变电电站站支线支线*干线干线G GG GD DD DD DD DD D*D DF F 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定2.2.12.2.1按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷 2.2 2.2

22、用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 某企业设备组配电箱某企业设备组配电箱 （1 1）对单台设备供电支线）对单台设备供电支线GG点的计算负荷的确定点的计算负荷的确定（用途：根据选择该支线的导线或电缆截面及开关设备）（用途：根据选择该支线的导线或电缆截面及开关设备）特点：特点：总会有满载的时候总会有满载的时候 (负荷系数负荷系数)只有一台设备的时候只有一台设备的时候 (同时运行系数同时运行系数)长长度均很短度均很短 (网路供网路供电电效率效率)因此，计算负荷为：因此，计算负荷为：QPS 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确

23、定计算负荷的确定设备在额定负载下的效率。设备在额定负载下的效率。对对持持续续运行的运行的电动电动机机，2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定 对反复短时工作制的电动机（如吊车）对反复短时工作制的电动机（如吊车）铭牌上给出这样两个参数：额定暂载率铭牌上给出这样两个参数：额定暂载率 额额定功率定功率 为为了了考考虑虑整整个个系系统统计计算算负负荷荷的的统统一一性性，必必须须将将换换算到同一暂载率下。对反复短时工作制的电动机。算到同一暂载率下。对反复短时工作制的电动机。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷

24、的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定电焊机及电焊装置（间歇运行工作制）电焊机及电焊装置（间歇运行工作制）铭牌给定：额定暂载率铭牌给定：额定暂载率 额额定容量定容量 （暂载暂载率率为为 时时的容量）的容量）换换算到算到暂载暂载率率为为100100时额时额定容量定容量(考考虑虑其其连续连续工作工作时时的的负负荷荷)2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定电炉变压器（持续运行工作制）电炉变压器（持续运行工作制）铭牌只给出：电炉变压器的额定容铭牌只给出：电炉变压器的额定容量量 视在功率（视在功率

25、（）-额定功率因数额定功率因数 （KWKW）（为什么变压器只给视在功率容量？因为负荷的不同其功率因数不同。）（为什么变压器只给视在功率容量？因为负荷的不同其功率因数不同。）照明设备照明设备 设备上标定的额定功率设备上标定的额定功率 例如例如100KW100KW的白的白炽炽灯，其灯，其 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定（2 2）对用电设备组）对用电设备组FF点的计算负荷的确定点的计算负荷的确定 (用用途途：计计算算负负荷荷用用以以选选择择引引到到设设备备组组的的分分干干线线的的导导线线或或电电缆缆截面以及改分干

26、线路的开关设备截面以及改分干线路的开关设备)用电设备组的计算负荷：用电设备组的计算负荷：2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定 该组用电设备的额定容量总和（该组用电设备的额定容量总和（KWKW）功率因数角的正切值，功率因数角的正切值，F F点点 额额 定定 电电 压压（干干 线线 额额 定定 电电 压压，低低 压压 为为0.38KV0.38KV）Kd-Kd-该用电设备组的需用系数该用电设备组的需用系数,查表查表2 22 2得出，得出，其中：其中：该组用电设备该组用电设备性质相同性质相同（如均为机床），直接查得出。（

27、如均为机床），直接查得出。该组该组用用电设备电设备性性质质不相同不相同，分，分别查别查表后，取其均表后，取其均权值权值。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定 （3 3）对低压干线）对低压干线EE点的计算负荷的确定点的计算负荷的确定 用用途途：选选择择电电压压干干线线的的导导线线（或或电电缆缆）的的截截面面以及干线的开关设备。以及干线的开关设备。低低压压干干线线一一般般多多对对几几个个性性质质不不同同的的用用电电设设备备组组供供电电，负负荷荷计计算算时时，应应先先分分别别算算出出各各F F点点的的计计算算负负荷荷，

28、然后再相加即可然后再相加即可.2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定计算公式：计算公式：也是干线额定电压（也是干线额定电压（0.38KV0.38KV）2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定(4)(4)车间电压母线车间电压母线DD点的计算负荷的确定点的计算负荷的确定 用途：选取车间变电站变压器的容量用途：选取车间变电站变压器的容量考考虑虑到到车车间间低低压压母母线线所所连连接接的的各各路路配配出出干干线线的的最最大大负负荷荷（）不不可可能

29、能同同时时出出现现，亦亦即即其其最最大大负负荷荷出出现现的的时时间间可可能能是是参参差差不不齐齐的的，故故计计算算车车间间低低压压母母线线（由由D D点点送送到到母母线线上上）的的计计算算负负荷荷时时，尚尚应应考考虑虑一一个个同同时时系系数数（或叫参差系数）即：（或叫参差系数）即：计算公式：计算公式：2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定 0.850.850.950.95 的取值：的取值：0.9 0.9 0.970.97 配出干线数量多，同时系数取低值。配出干线数量多，同时系数取低值。配出干线数量少，同时系数取高值

30、。配出干线数量少，同时系数取高值。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定例例2-1:2-1:已知图已知图2-122-12中各用电设备组的技术数据如下中各用电设备组的技术数据如下,NO.1 NO.1组组:一般轻负荷一般轻负荷,冷加工机床冷加工机床用电动机用电动机:7.5KW,1 7.5KW,1台台;5KW,2;5KW,2台台;3.5KW,7;3.5KW,7台台;NO.2 NO.2组组:机修车间和动力设施中的机修车间和动力设施中的水泵和通风机水泵和通风机 (长期持续工作长期持续工作););7.5KW,2 7.5KW,2

31、台台;5KW,7;5KW,7台台;NO.3 NO.3组组:不带连锁的不带连锁的连续运输机连续运输机:5KW 5KW电动电动机机2 2台台,3.5KW,3.5KW电动电动机机4 4台台.试试用需用系数法求各用用需用系数法求各用电设备组电设备组(各各F F点点)和低和低压压干干线线(E(E点点)的的计计算算负负荷荷.解解:根据表根据表2-22-2查查得各得各组组用用电设备电设备的数据的数据为为:2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定NO.1NO.1组组:NO.2NO.2组组:NO.3NO.3组组:第一步第一步:求各用电

32、设备组的计算负荷求各用电设备组的计算负荷:NO.1 NO.1组组:2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定NO.2组组:2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定NO.3组组 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定第二步第二步,干线上干线上E点的计算负荷为点的计算负荷为:2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算

33、负荷的确定计算负荷的确定(3)对需用系数法的评价对需用系数法的评价优点优点:1)公式简单公式简单,计算方便计算方便.只用一个原始公式计算方法只用一个原始公式计算方法2)对对于于不不同同性性质质的的用用电电设设备备,不不同同的的车车间间或或工工厂厂的的需需用用系系数数,已经过几十年的统计和积累已经过几十年的统计和积累,数值比较完整数值比较完整和准确。和准确。缺点缺点:没没有有考考虑虑大大容容量量电电动动机机运运行行特特性性(如如启启动动和和过过载载等等)对对整整个个计计算算负负荷荷，的的影影响响,当当总总用用电电设设备备台台数数少少时时,可可能能使使计算负荷的准确度稍差。计算负荷的准确度稍差。2

34、.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.1.22.2.1.2计算负荷的确定计算负荷的确定课堂作业课堂作业某车间一段低压（某车间一段低压（380V）干线有如下用电设备组：）干线有如下用电设备组：（1）轻负荷机床用电动机，容量为）轻负荷机床用电动机，容量为2.8kW电机电机5台，台，容量为容量为1.7kW电机电机4台，容量为台，容量为1.5kW电机电机3台；台；（2）不连锁运输电动机，容量为）不连锁运输电动机，容量为3.0kW电机电机3台，容台，容量为量为2.0kW电机电机3台台已知各设备组数据如下，试用需用系数法确定车间内已知各设备组数据如下，试用需用系数法确定车间内

35、的该段低压干线计算负荷。的该段低压干线计算负荷。，2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定2.2.2 2.2.2 二项式法二项式法 针对需用系数法的缺点针对需用系数法的缺点,我们又提出二项式法。即将我们又提出二项式法。即将用电设备组的计算负荷分为两项：用电设备组的计算负荷分为两项：第一项：用电设备组的平均最大负荷，为基本负荷；第一项：用电设备组的平均最大负荷，为基本负荷；第二项：考虑数台大容量用电设备对总计算负荷的第二项：考虑数台大容量用电设备对总计算负荷的影响而计入的附加功率值。影响而计入的附加功率值。2.2.2.1 2.2.2.1 基本公式基本公式 从企业日负荷曲线（图

36、从企业日负荷曲线（图2 21010）看出，最大负荷可以）看出，最大负荷可以表示成：表示成：(KW)(KW)2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 :企业日负荷曲线的平均负荷，其值为：企业日负荷曲线的平均负荷，其值为：b-b-利用系数利用系数 :日日负负荷曲荷曲线线的尖峰部分的尖峰部分即尖峰即尖峰负负荷。荷。由由于于“尖尖峰峰负负荷荷”产产生生的的主主要要原原因因是是企企业业生生产产期期间间，X X台台最最大大容容量量的的电电动动机机的的满满载载或或频频繁繁起起动动引引起起的的，所所以以设设定：定：台大容量台大容量电动电动机的机的总总和。和。对对于于不不同同的的工工作作制制

37、、不不同同类类型型的的用用电电设设备备，x x取取值值不不同，见表同，见表2 25 5，最大取值为，最大取值为5 5台。台。台大容量台大容量电动电动机的机的综综合影响系数合影响系数。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定于是，计算负荷可以表示为：于是，计算负荷可以表示为：这就是二项式法的计算公式这就是二项式法的计算公式。表表2 25 5给出各种用电设备给出各种用电设备组二项式系数。组二项式系数。平均负荷平均负荷附加负荷尖峰负荷附加负荷尖峰负荷2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定2.2.2.2 2.2.2.2 计算负荷的确定计算负荷的确定1 1）对对

38、性性质质相相同同的的用用电电设设备备组组计计算算负负荷荷的的确确定定（参参见见图图2-122-12的的F F点）点）注：注：D D点和点和G G点应要采用需用系数法计算负荷点应要采用需用系数法计算负荷它的它的计计算算负负荷公式：荷公式：2-172-17 查查表表2 25 5得得 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定2)2)对低压干线的计算负荷的确定对低压干线的计算负荷的确定参见图参见图2-122-12的的E E点。计算方法：点。计算方法：采用采用2 21717式分别计算各式分别计算各F F点（用电负荷组）计算负荷。点（用电负荷组）计算负荷。再计算再计算E E点计算负荷：

39、点计算负荷：n n组组用用电电设设备备中中最最大大者者（这这是是因因为为各各组组大大容容量量电电动动机引起的机引起的“尖峰尖峰负负荷荷”不可能同不可能同时时出出现现）对应最大正切对应最大正切 n n组用电设备有功平均负荷的和组用电设备有功平均负荷的和2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定例例2 22 2：试试用用二二项项式式法法计计算算下下中中各各用用电电设设备备组组（各各F F点点）和低压干线（和低压干线（E E）点的计算负荷。）点的计算负荷。*D DE E*分干线分干线F FG G*NO.1NO.1NO.3NO.3支线支线*干线干线NO.1组组:一般轻负荷一般轻负荷,

40、冷加工机床冷加工机床用电动机用电动机:7.5KW,1台台;5KW,2台台;3.5KW,7台台;NO.2组组:机修车间和动力设施中的机修车间和动力设施中的水泵和通风机水泵和通风机(长期持续工作长期持续工作);7.5KW,2台台;5KW,7台台;NO.3组组:不带连锁的不带连锁的连续运输机连续运输机:5KW电动机电动机2台台,3.5KW电动机电动机4台台.*F FG G*NO.2NO.2G G2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 解解 根据表根据表2 25 5查得各组设备的数据为：查得各组设备的数据为：NO.1NO.1组组：小批量生：小批量生产产金属冷加工机床金属冷加工机床

41、:计计算公式：算公式：NO.2 NO.2 组组：水：水泵泵，通，通风风机机 NO.3NO.3组：不带连锁的连续运输机组：不带连锁的连续运输机2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定第一步，分别计算各用电设备组的负荷第一步，分别计算各用电设备组的负荷NO.1NO.1组：组：2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定NO.2NO.2组：组：2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定NO.3NO.3组：组：2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定第二步：干线第二步：干线E点的总计算负荷：点的总计算负荷：2.2 2.2 用用电

42、设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定(3)(3)对二项式法的评价对二项式法的评价适适用用于于：机机械械加加工工车车间间，机机修修加加工工车车间间，热热处处理理车车间间的的负负荷荷计计算算。（这这类类车车间间电电机机数数量量多多，且且容容量量大大小小相相差差很很大大，考考虑虑大电机对计算负荷的可能影响合理的）大电机对计算负荷的可能影响合理的）优点：优点：考虑了电动机台数和大容量电动机对计算负荷的影响。考虑了电动机台数和大容量电动机对计算负荷的影响。缺点：缺点：1 1）X X值的选取仍缺乏足够的理论根据。值的选取仍缺乏足够的理论根据。2 2）除除机机械械加加工工等等少少数数工工业业外外，其其他他

43、行行业业的的x x，c c，b b的的数数据目前较少，使其应用受到限制。据目前较少，使其应用受到限制。负荷计算的目的及意义负荷计算的目的及意义 表表2-12-1中也列有部分用电设备组的二项式系数中也列有部分用电设备组的二项式系数b b、c c和最大容量的设备台和最大容量的设备台数数x x值，供参考。值，供参考。但必须注意：按二项式法确定计算负荷时，如果设备总台数少于表但必须注意：按二项式法确定计算负荷时，如果设备总台数少于表2-12-1中规定的最大容量设备台数中规定的最大容量设备台数x x的的2 2倍，即倍，即n n2x2x时，其最大容量设备台数时，其最大容量设备台数x x宜适宜适当取小，建议

44、取为当取小，建议取为n=2xn=2x，且按，且按“四舍五入四舍五入”修约规则取整数。例如某机床电修约规则取整数。例如某机床电动机组只有动机组只有7 7台时，则其台时，则其=7/24=7/24。如果用电设备组只有如果用电设备组只有1 1台台2 2台设备时，则可认为台设备时，则可认为 =。对于单台电动。对于单台电动机，则机，则 =，其中，其中 为电动机额定容量，为电动机额定容量，为其额定效率。在设备台为其额定效率。在设备台数较少时，数较少时，也宜适当取大。也宜适当取大。由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且考虑由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且考虑了少数

45、容量最大的设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法了少数容量最大的设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。比较适于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。但是二项式计算系数但是二项式计算系数b b、c c和和x x的值，缺乏充分的理论根据，且只有机械工业的值，缺乏充分的理论根据，且只有机械工业方面的部分数据，从而使其应用受到一定局限。方面的部分数据，从而使其应用受到一定局限。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 在在工工业业企企业业中中，除除了了广广泛泛应应用用的

46、的三三相相设设备备外外，还还有各种单相设备，如电焊机，电炉，照明灯具等。有各种单相设备，如电焊机，电炉，照明灯具等。单单相相设设备备应应尽尽可可能能地地均均匀匀分分布布在在三三相相上上，以以使使三三相负荷保持平衡。相负荷保持平衡。2.2.32.2.3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（1 1）单相负荷的计算原则单相负荷的计算原则 当当三三相相线线路路中中单单相相设设备备的的总总容容量量不不超超过过三三相相总总容容量量的的1515时时，单单相相设设备备可可按按三三相相负负荷荷平平衡衡计计算算，不考虑其分配方式。不考虑其分配方式。当当三三相相线线路路中中单单相相设设备备的的总

47、总容容量量超超过过三三相相总总容容量量的的1515时时，应应把把单单相相设设备备容容量量换换算算为为等等效效三三相相设备设备容量，再算出三相等效计算负荷。容量，再算出三相等效计算负荷。2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.32.2.3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AN220V380VACBNPfNPf/3（2 2）单相设备组等效三相设备）单相设备组等效三相设备容量容量的计算方法如下的计算方法如下：单相设备单相设备接于相电压接于相电压时时 最大最大负负荷相所接的荷相所接的单单相相设备设备容量容量 等效三相等效三相设备设备容量容量AN220

48、V380VACB 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.32.2.3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.BNPfBC（2 2）单相设备组等效三相设备）单相设备组等效三相设备容量容量的计算方法如下的计算方法如下：单单相相设备设备接于接于同一同一线电压线电压时时 采用采用电电流等效方法，即等效三相流等效方法，即等效三相设备设备容量容量产产生的生的电电流与流与单单相相设备设备容量容量产产生的生的电电流相等：流相等：-单项设备容量单项设备容量 AB380VACB 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.32.2.3单相

49、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（2 2）单相设备组等效三相设备）单相设备组等效三相设备容量容量的计算方法的计算方法 单相设备分别接线电压和相电压时单相设备分别接线电压和相电压时方方法法：将将接接于于线线电电压压的的单单相相设设备备容容量量换换算算成成接接于于相相电电压的设备容量。压的设备容量。分别计算各相设备容量和计算负荷。分别计算各相设备容量和计算负荷。线线电电压压的的单单相相设设备备容容量量换换算算为为相相电电压压的的设设备备容容量量公公式式为为：A A相：相：注意：三相线电压符号表示顺序注意：三相线电压符号表示顺序本负荷计算也采用这种顺序本负荷计算也采用这种顺序AB

50、CNA 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.32.2.3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 B B相相:C C相相:p、q q 为为有功和无功有功和无功换换算系数，算系数，见见表表2 26 6（）ABCNBABCNC 2.2 2.2 用用电设备计电设备计算算负负荷的确荷的确定定 2.2.32.2.3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(3)(3)单相等效三相单相等效三相计算负荷计算负荷的计算的计算 下列情况可直接用需用系数法算出下列情况可直接用需用系数法算出 单相设备单相设备接于相电压接于相电压（第（第（2 2）项）项