《负荷计算新》PPT课件.ppt
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1、EXIT第二章第二章 电力负荷及其计算电力负荷及其计算2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线2.2负荷统计、计算的方法负荷统计、计算的方法2.3企业负荷的确定与变压器的选择企业负荷的确定与变压器的选择2.4功率补偿技术功率补偿技术EXIT2.1 2.1 电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线2.1.1 2.1.1 负荷的基本概念负荷的基本概念2.1.2 2.1.2 用电设备的额定容量用电设备的额定容量 2.1.3 2.1.3 负荷曲线的绘制和用途负荷曲线的绘制和用途EXIT2.1.1 负荷的基本概念负荷的基本概念学习内容:学习内容:1.1.什么是负荷?什么是负荷?什么是负荷?什么是负荷?2.
2、为什么负荷计算?为什么负荷计算?3.电力负荷的类型电力负荷的类型4.负荷等级及供电要求负荷等级及供电要求EXIT“电力负荷电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义,在不同的场合可以有不同的含义,它可以指用电设备或用电单位,也可以指用它可以指用电设备或用电单位,也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。电设备或用电单位的功率或电流的大小。1.什么是负荷?什么是负荷?EXITn供电系统电气设备选择(导线、开关、变压器等)供电系统电气设备选择(导线、开关、变压器等)n继电保护整定继电保护整定n选择仪表量程选择仪表量程n安排供电方案及系统运行方式安排供电方案及系统运行方式2.为什么要进行负荷计算?为
3、什么要进行负荷计算?EXIT按用途可分为:照明负荷和动力负荷按用途可分为:照明负荷和动力负荷按行业分:工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷按行业分:工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷(民用电)(民用电)电力负荷(设备)按工作制的分类电力负荷(设备)按工作制的分类n长期连续工作制长期连续工作制n短时工作制短时工作制n 这类设备的工作时间较短,而停歇时间相对较长。这类设备的工作时间较短,而停歇时间相对较长。n断续周期工作制断续周期工作制3.电力负荷的类型电力负荷的类型动力设备就是那些为其他设备提供动力的设备动力设备就是那些为其他设备提供动力的设备EXIT工厂的电力负荷,根据其对供电可靠性的要求及工厂
4、的电力负荷,根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级中断供电造成的损失或影响的程度分为三级 。1)一级负荷 中断供电将造成人身伤亡者;或政治、经济上将造成重大损失者。在一级负荷中,特别重要的负在一级负荷中,特别重要的负荷是指在中断供电时荷是指在中断供电时 将发生中毒、爆炸和火灾等将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷。电的负荷。4.负荷等级及供电要求负荷等级及供电要求EXIT2 2)二级负荷)二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治、经济二级负荷为中断供电将在政治、经济 上造成较大损失者,上造成较
5、大损失者,3 3)三级负荷)三级负荷 三级负荷为一般的电力负荷三级负荷为一般的电力负荷.负荷供电要求负荷供电要求 1 1)一级负荷对供电电源的要求)一级负荷对供电电源的要求 要求应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一要求应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏。个电源应不致同时受到损坏。对一级负荷中特别重要的负荷,除要求有上述两对一级负荷中特别重要的负荷,除要求有上述两个电源外,还要求增设应急电源。个电源外,还要求增设应急电源。EXIT常用的应急电源有:常用的应急电源有:独立于正常电源的发电机组,干电池,蓄电独立于正常电源的发电机组,干电池,蓄电池,供电系统中
6、有效地独立于正常电源的专池,供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。门供电线路。2)二级负荷对供电电源的要求)二级负荷对供电电源的要求要求做到当发生电力变压要求做到当发生电力变压器故障时不致中断器故障时不致中断供电,或中断后能迅速恢复供电。通常要求供电,或中断后能迅速恢复供电。通常要求两回路供电,供电变压器也应有两台。两回路供电,供电变压器也应有两台。3)三级负荷对供电电源的要求)三级负荷对供电电源的要求对供电电源无特殊要求对供电电源无特殊要求EXIT学习内容:学习内容:1.1.设备容量的定义设备容量的定义 2.为什么要换算设备容量?为什么要换算设备容量?3.设备容量换算方法设备容量换算
7、方法2.1.2 2.1.2 用电设备的额定容量用电设备的额定容量EXIT 设备的銘牌额定功率设备的銘牌额定功率P PN N经过换算至统经过换算至统一规定的工作制下的一规定的工作制下的“额定功率额定功率”称为设备容称为设备容量,用量,用PePe来表示。来表示。l 注意:注意:设备容量与设备额定功率的概念及不设备容量与设备额定功率的概念及不同点同点1 1 设备容量的定义设备容量的定义 EXIT目的:目的:l负荷统计计算;负荷统计计算;困难:困难:l设备种类不同;设备种类不同;l设备工作制不同;设备工作制不同;2为什么要换算设备容量?为什么要换算设备容量?EXIT生产加工机械的拖动设备;生产加工机械
8、的拖动设备;电焊、电镀设备;电焊、电镀设备;电热设备;电热设备;照明设备。照明设备。3工厂常用用电设备类型工厂常用用电设备类型EXITp生产机械的拖动设备生产机械的拖动设备 机床设备机床设备起重运输设备起重运输设备功能功能金属切削金属切削金属压力加工金属压力加工功能功能起吊搬运物料起吊搬运物料运输客货运输客货车床车床铣床铣床刨床刨床钻床钻床磨床磨床组合机床组合机床镗床镗床冲床冲床锯床锯床剪床剪床砂轮机砂轮机吊车吊车行车行车输送机输送机电梯电梯自动扶梯自动扶梯生产机械的生产机械的拖动设备拖动设备EXITp电焊和电镀设备电焊和电镀设备 电电焊焊设设备备n电焊机的工作特点是:电焊机的工作特点是:电焊
9、机的工作特点是:电焊机的工作特点是:(1 1)工工工工作作作作方方方方式式式式呈呈呈呈一一一一定定定定的的的的周周周周期期期期性性性性,工工工工作作作作时间和停歇时间相互交替。时间和停歇时间相互交替。时间和停歇时间相互交替。时间和停歇时间相互交替。(2 2)功率较大。)功率较大。)功率较大。)功率较大。(3 3)功率因数很低。)功率因数很低。)功率因数很低。)功率因数很低。(4 4)一一一一般般般般电电电电焊焊焊焊机机机机的的的的配配配配置置置置不不不不稳稳稳稳定定定定,经经经经常常常常移动。移动。移动。移动。EXITn电镀设备的工作特点是:电镀设备的工作特点是:电镀设备的工作特点是:电镀设备
10、的工作特点是:(1 1)工作方式是长期连续工作的。)工作方式是长期连续工作的。)工作方式是长期连续工作的。)工作方式是长期连续工作的。(2 2)供供供供电电电电采采采采用用用用直直直直流流流流电电电电源源源源,需需需需要要要要晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管整流设备。整流设备。整流设备。整流设备。(3 3)容量较大,功率因数较低。)容量较大,功率因数较低。)容量较大,功率因数较低。)容量较大,功率因数较低。n电镀的作用:防止腐蚀,增加美观,电镀的作用:防止腐蚀,增加美观,电镀的作用:防止腐蚀,增加美观,电镀的作用:防止腐蚀,增加美观,n提高零件的耐磨性或导电性等,提高零件的耐磨性或导电性等,提高零件的
11、耐磨性或导电性等,提高零件的耐磨性或导电性等,n如镀铜、镀铬。如镀铜、镀铬。如镀铜、镀铬。如镀铜、镀铬。电电镀镀设设备备EXITp 电热设备电热设备 n n电热设备的工作特点是:电热设备的工作特点是:电热设备的工作特点是:电热设备的工作特点是:(1 1)工作方式为长期连续工作方式。)工作方式为长期连续工作方式。)工作方式为长期连续工作方式。)工作方式为长期连续工作方式。(2 2)电力装置一般属二级或三级负荷。)电力装置一般属二级或三级负荷。)电力装置一般属二级或三级负荷。)电力装置一般属二级或三级负荷。(3 3)功功功功率率率率因因因因数数数数都都都都较较较较高高高高,小小小小型型型型的的的的
12、电电电电热热热热设设设设备备备备可达到可达到可达到可达到1 1。电阻加热炉电阻加热炉电弧炉电弧炉感应炉感应炉其它电热设备其它电热设备主要用于各种零件的热处理主要用于各种零件的热处理主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于熔炼和金属材料热处理主要用于熔炼和金属材料热处理红外线加热、微波加热和等离子加热等红外线加热、微波加热和等离子加热等EXITp照明设备照明设备 n常用照明设备常用照明设备常用照明设备常用照明设备白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨
13、卤化物灯和单灯混光灯等。灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。n照明设备的工作特点:照明设备的工作特点:照明设备的工作特点:照明设备的工作特点:(1 1)工作方式属长期连续工作方式。)工作方式属长期连续工作方式。)工作方式属长期连续工作方式。)工作方式属长期连续工作方式。(2 2)除除除除白白白白炽炽炽炽灯灯灯灯、卤卤卤卤钨钨钨钨灯灯灯灯的的的的功功功功率率率率因因因因数数数数为为为为1 1外外外外,其其其其它它它它类类类类型型型型的灯具功率因数均较低。的灯具功率因数均较低。的灯具功率因数均较低。的灯具功率因数均较低。(3 3)照明负荷为单相
14、负荷,单个照明设备容量较小)照明负荷为单相负荷,单个照明设备容量较小)照明负荷为单相负荷,单个照明设备容量较小)照明负荷为单相负荷,单个照明设备容量较小。EXIT4 4 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制 长期连续工作制设备长期连续工作制设备短时工作制设备短时工作制设备反复短时工作制设备反复短时工作制设备能能能能长长长长期期期期连连连连续续续续运运运运行行行行,每每每每次次次次连连连连续续续续工工工工作作作作时时时时间间间间超超超超过过过过8 8 8 8小小小小时时时时,运运运运行行行行时时时时负负负负荷荷荷荷比比比比较较较较稳稳稳稳定定定定。如如如如:照照照照明明明明设设设设备备备备、
15、电电电电动动动动扶扶扶扶梯梯梯梯、空空空空调调调调风风风风机、电炉等。机、电炉等。机、电炉等。机、电炉等。这这这这类类类类设设设设备备备备的的的的工工工工作作作作时时时时间间间间较较较较短短短短,停停停停歇歇歇歇时时时时间间间间较较较较长长长长。导导体体还还未未达达到到其其稳稳定定温温升升就就开开始始冷冷却却,在在停停歇歇时时间间内内足足以以将将温温度度降降至至通通电电前前的的温温度度,如如如如:金金金金属属属属切切切切削削削削用用用用的的的的辅辅辅辅助助助助机机机机械械械械(龙龙龙龙门门门门刨刨刨刨横横横横梁梁梁梁升升升升降降降降电电电电动动动动机机机机、刀刀刀刀架架架架快快快快速速速速移移
16、移移动动动动装装装装置置置置)、水闸用电动机等。、水闸用电动机等。、水闸用电动机等。、水闸用电动机等。这这这这类类类类设设设设备备备备的的的的工工工工作作作作呈呈呈呈周周周周期期期期性性性性,时时时时而而而而工工工工作作作作时时时时而而而而停停停停歇歇歇歇,如如如如此此此此反反反反复复复复,且且且且工工工工作作作作时时时时间间间间与与与与停停停停歇歇歇歇时时时时间间间间有有有有一一一一定定定定比比比比例例例例。如如如如起起起起重重重重机机机机、电电电电焊机、电梯等焊机、电梯等焊机、电梯等焊机、电梯等EXIT(21)起重电动机的标准暂载率有起重电动机的标准暂载率有起重电动机的标准暂载率有起重电动
17、机的标准暂载率有15%15%、25%25%、40%40%、60%60%四种。四种。四种。四种。电焊设备的标准暂载率有电焊设备的标准暂载率有电焊设备的标准暂载率有电焊设备的标准暂载率有50%50%、65%65%、75%75%、100%100%四种。四种。四种。四种。通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示百分比来表示百分比来表示百分比来表示负荷持续率负荷持续率负荷持续率负荷持续率(或称(或称(或称(或称暂载率暂载率暂载率暂载率)n负荷持续率负荷持续率负荷持续率负荷持
18、续率工作时间工作时间停歇时间停歇时间EXIT同同一一设设备备在在不不同同的的暂暂载载率率下下工工作作时时,其其输输出出功功率率是是不不同同的的。在在计计算算其其设设备备容容量量时时,必必须须先先转转换到一个统一的换到一个统一的下。下。断续工作制电气设备的功率与负荷持续率的关系断续工作制电气设备的功率与负荷持续率的关系断续工作制电气设备的功率与负荷持续率的关系断续工作制电气设备的功率与负荷持续率的关系EXIT5 5 设备容量的确定设备容量的确定 1.1.长期工作制和短期工作制的用电设备长期工作制和短期工作制的用电设备 长期工作制和短时工作制的设备容量长期工作制和短时工作制的设备容量就是所有设备的
19、銘牌额定功率,即就是所有设备的銘牌额定功率,即 Pe=P Pe=PN N 2.2.反复短时工作制的用电设备反复短时工作制的用电设备 反复短时工作制的设备容量是指某负反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。率下的功率。EXIT对起重电动机应统一换算到对起重电动机应统一换算到=25%=25%,换算公式,换算公式(32)起重电动机起重电动机换换算算后后设设备容量备容量(换换算算前前)设设备备铬铬牌牌额额定定功功率率设设备备铬铬牌牌暂暂载载率率EXIT对电焊机设备,应统一换算到对电焊机设备,应统一换算到=100%=100%
20、,换算公式为:,换算公式为:(3-3)电焊机设备电焊机设备设备铬牌额定容量设备铬牌额定容量设备铬牌功率因数设备铬牌功率因数EXITl(3)照明设备的设备容量照明设备的设备容量l白炽灯、卤钨灯设备容量就是灯泡上标出的额白炽灯、卤钨灯设备容量就是灯泡上标出的额定功率。定功率。l荧光灯考虑镇流器的功耗,其设备容量应为灯荧光灯考虑镇流器的功耗,其设备容量应为灯泡额定功率的泡额定功率的1.21.3倍。倍。l高压汞灯考虑镇流器的功耗,其设备容量应为高压汞灯考虑镇流器的功耗,其设备容量应为灯泡额定功率的灯泡额定功率的1.1倍;自镇式高压汞灯设备容量与倍;自镇式高压汞灯设备容量与灯泡额定功率相等。灯泡额定功率
21、相等。EXITl高压钠灯考虑镇流器的功耗,其设备容高压钠灯考虑镇流器的功耗,其设备容量应为灯泡额定功率的量应为灯泡额定功率的1.1倍。倍。l金属卤化物灯考虑镇流器的功耗,其设金属卤化物灯考虑镇流器的功耗,其设备容量应为灯泡额定功率的备容量应为灯泡额定功率的1.1倍。倍。EXIT2.1.3 2.1.3 负荷曲线绘制与用途负荷曲线绘制与用途1 1 什么是负荷曲线?什么是负荷曲线?电力负荷随时间变化的曲线,反映了用户用电力负荷随时间变化的曲线,反映了用户用电的特点和规律。描述负荷变化趋势的数学电的特点和规律。描述负荷变化趋势的数学手段:可用来预测负荷变化趋势。手段:可用来预测负荷变化趋势。2 2 负
22、荷曲线用途负荷曲线用途确定系统运行方式确定系统运行方式安排供电计划安排供电计划安排设备检修计划安排设备检修计划EXIT(1 1)按负荷性质分)按负荷性质分有功负荷曲线有功负荷曲线无功负荷曲线无功负荷曲线(2)2)按负荷变动的时间分按负荷变动的时间分日负荷曲线日负荷曲线(24h)(24h)年负荷曲线(年负荷曲线(8760h8760h 3 3 负荷分类负荷分类EXIT4 4、日负荷曲线、日负荷曲线 的绘制的绘制 2424小时内负荷随时间的变化,随季节、小时内负荷随时间的变化,随季节、地区不同而变。地区不同而变。绘制的方法绘制的方法 (1 1)以某个监测点为参考点,在)以某个监测点为参考点,在24h
23、24h中各中各个时刻记录个时刻记录有功功率表的读数有功功率表的读数,逐点绘制而,逐点绘制而成折线形状,称成折线形状,称折线形负荷曲线折线形负荷曲线。EXIT(2)通过接在供电线路上的电度表,)通过接在供电线路上的电度表,每隔一定的时间间隔(一般为半小时)将每隔一定的时间间隔(一般为半小时)将其读数记录下来,其读数记录下来,求出求出0.5h的平均功率,的平均功率,再依次将这些点画在坐标上,把这些点连再依次将这些点画在坐标上,把这些点连成阶梯状的是成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。阶梯形负荷曲线。EXITl日日负荷曲线的绘制负荷曲线的绘制负荷曲线通常都绘制在直角坐标上,横坐标表示负荷负荷曲线通常都绘制在
24、直角坐标上,横坐标表示负荷变动时间,纵坐标表示负荷大小(功率变动时间,纵坐标表示负荷大小(功率kWkW、kvarkvar)。)。日有功负荷曲线日有功负荷曲线依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线梯形负荷曲线梯形负荷曲线EXITn 年负荷曲线又分为年负荷曲线又分为年运行负荷曲线年运行负荷曲线和和年持续负荷年持续负荷曲线。曲线。n 年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。反映一年内逐月(或逐日)电力系统最大负荷的变化反映一年内逐月(或逐日)电力系统最大负荷的变化。n 年持续负荷曲线的绘制,是不分日月先后,仅按年持续负荷曲线的绘制,是不分日月先后,仅按全
25、年的负荷变化,全年的负荷变化,按不同负荷值在年内累计持续时间按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。重新排列组成。5 年负荷曲线年负荷曲线EXIT年负荷曲线年负荷曲线年年负负荷荷持持续续时时间间曲曲线线,反反映映了了全全年年负负荷荷变变动动与与对对应应的的负负荷荷持持续续时时间间(全全年年按按8760h计)的关系。计)的关系。年年每每日日最最大大负负荷荷曲曲线线,反反映映了了全全年年当当中中不不同同时时段段的的电电能能消消耗耗水水平平,是是按按全全年年每每日日的的最最大大半半小小时时平平均均负负荷荷来来绘绘制制的。的。EXIT年最大负荷年最大负荷P Pmaxmax 年年负负荷荷持持续续时时
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