工厂供配电技术2.ppt

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1、工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术 内容提要内容提要:本文介绍中小型工厂的电力负荷、负本文介绍中小型工厂的电力负荷、负荷性质及其工作制，重点介绍确定用电设备组计算荷性质及其工作制，重点介绍确定用电设备组计算负荷的两种常用方法负荷的两种常用方法需要系数法和二项式系数法。需要系数法和二项式系数法。讲述工厂计算负荷的确定方法，采用无功补偿的措施；讲述工厂计算负荷的确定方法，采用无功补偿的措施；简要介绍照明负荷的分析计算。最后对工厂供电系统简要介绍照明负荷的分析计算。最后对工厂供电系统中的短路现象和短路的效应进行系统的分析和计算。中的短路现象和短路的效应进行系统的分析和计算。二、

2、工厂的电力负荷及短路二、工厂的电力负荷及短路第一页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定2.3 工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷2.4 短路故障的原因、种类和危害短路故障的原因、种类和危害 小小 结结二、工厂的电力负荷及短路二、工厂的电力负荷及短路第二页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线2.1.1 工厂常用的用电设备工厂常用的用电设

3、备2.1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制2.1.3 负荷曲线负荷曲线第三页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线“电力负荷电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备指用电设备或或用电用电单位单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。第四页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.1.1 工厂常用用电设备工厂常用用电设备

4、 生产加工机械的拖动设备；生产加工机械的拖动设备；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。2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线第五页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术1.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

5、械的拖动设备拖动设备2.1.1 工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线第六页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2电焊和电镀设备 电焊机的电焊机的工作特点工作特点是：是：（1 1）工作方式呈一定的同期性，）工作方式呈一定的同期性，工作时间和停歇时间相互交替。工作时间和停歇时间相互交替。（2 2）功率较大。）功率较大。（3 3）功率因数很低。）功率因数很低。（4 4）一般电焊机的配置不稳定，）一般电焊机的配置不稳定，经常移动。经常移动。2.1.1 工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1工厂的

6、电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线第七页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术电镀设备的电镀设备的工作特点工作特点是：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。（2 2）供电采用直流电源，需要晶）供电采用直流电源，需要晶闸管整流设备。闸管整流设备。（3 3）容量较大，功率因数较低。）容量较大，功率因数较低。电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。镀铜、镀铬。2电焊和电镀设备 2.1.1 工厂常用用电设备工厂常用用电

7、设备 2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线第八页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术3电热设备 电热设备的电热设备的工作特点工作特点是：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。（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。（3 3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到）功率因数都较高，小型的电热设备可达到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

8、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2.1.1 工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线高频炉是目前对金属材料加热效率最高、速度最快，低耗节能环保高频炉是目前对金属材料加热效率最高、速度最快，低耗节能环保型的感应加热设备。型的感应加热设备。第九页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术4照明设备 白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯和单灯混白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯

9、、钨卤化物灯和单灯混光灯等。光灯等。照明设备的照明设备的工作特点工作特点：（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。（2 2）除除白白炽炽灯灯、卤卤钨钨灯灯的的功功率率因因数数为为1 1外外，其其它它类类型型的的灯灯具具功功率率因因数数均均较低。较低。（3 3）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。（4 4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%10%左右。左右。2.1.1 工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线第十页，编辑于星期

10、六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术5工厂用电负荷的分类工厂用电负荷的分类 2.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线序序 号号 车车 间间 用用 电电 设设 备备 负荷级别负荷级别 1 1金属加工车间金属加工车间 价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床一级一级价格贵，作用大，数量多的数控机床价格贵，作用大，数量多的数控机床 二级二级2 2铸造车间铸造车间冲天炉、鼓风机、冲天炉、鼓风机、30t30t及以上的浇铸起重机及以上的浇铸起重机 三级三级3 3热处理车间热处理车间井式炉专用淬火起重机、井式炉油槽抽

11、油泵井式炉专用淬火起重机、井式炉油槽抽油泵 二级二级4 4锻压车间锻压车间锻造专用起重机、水压机、高压水泵、油压机锻造专用起重机、水压机、高压水泵、油压机 二级二级5 5电镀车间电镀车间大型电镀用整流设备、自动流水作业生产线大型电镀用整流设备、自动流水作业生产线 二级二级6 6模具成型车间模具成型车间隧道窑鼓风机、卷扬机隧道窑鼓风机、卷扬机二级二级7 7层压制品车间层压制品车间压塑机及供热锅炉压塑机及供热锅炉 二级二级8 8线缆车间线缆车间冷却水泵、鼓风机、润滑泵、高压水泵、水压机、真空冷却水泵、鼓风机、润滑泵、高压水泵、水压机、真空泵、液压泵、收线用电设备、漆泵电加热设备泵、液压泵、收线用电

12、设备、漆泵电加热设备 二级二级9 9空压站空压站单台单台60m60m3 3/min/min以上空压机以上空压机 二级二级有高位油箱的离心式压缩机、润滑油泵有高位油箱的离心式压缩机、润滑油泵 二级二级离心式压缩机润滑油泵离心式压缩机润滑油泵 一级一级表表21 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类 第十一页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.1.2 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长

13、期连续运行，每次连续工作时间超过能长期连续运行，每次连续工作时间超过8 8小时，小时，运行时负荷比较稳定。在计算其设备容量时，直接查取其运行时负荷比较稳定。在计算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额定容量铭牌上的额定容量 这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。在计算其设这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。在计算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额定容量备容量时，直接查取其铭牌上的额定容量这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，如此反复，如此反复，其运行特点为工作时温度达不到稳定温其运行特点为工作时温度达不到稳定温度，停歇时也达不到环境温度。度，停歇时也

14、达不到环境温度。且工作时间与停歇且工作时间与停歇时间有一定比例时间有一定比例第十二页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术起重设备电动机的额定暂载率起重设备电动机的额定暂载率 有有15%15%、25%25%、40%40%、60%60%四种。四种。电焊设备的额定暂载率电焊设备的额定暂载率 有有50%50%、65%65%、75%75%、100%100%四种。四种。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负荷持续率负荷持续率（或称（或称暂暂载率载率）。式中式中 工作时间；工作时间；停歇

15、时间。停歇时间。2.1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制 第十三页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术对电焊设备，其功率应统一换算到对电焊设备，其功率应统一换算到=100%=100%，换算公式为：，换算公式为：（2-2）式中：式中：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；2.1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制 对吊车电动机组，其功率应统一换算到对吊车电动机组，其功率应统一换算到=25%=25%，换算公式为：，换算公式为：（2-3）式中：式中：PN 吊车电动机的铬牌额定容量。吊车电动机

16、的铬牌额定容量。第十四页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术 （2 2）电焊机的设备容量）电焊机的设备容量 电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ，所以所以2 2台电焊机的设备容量：台电焊机的设备容量：解：解：（1 1）金属切削机床的设备容量）金属切削机床的设备容量 金金属属切切削削机机床床属属于于长长期期连连续续工工作作制制设设备备，所所以以2020台台金金属属切切削削机机床床的的总容量为：总容量为：例例2.1 某小批量生产车间某小批量生产车间380V线路上接有金属切

17、削机床共线路上接有金属切削机床共20台（其中台（其中10.5kW-4台，台，7.5kW-8台，台，5kW-8台），车间有台），车间有380V电焊机电焊机2台（每台容量台（每台容量20kVA，,），车间有吊车），车间有吊车1台台11kW，），试计算此车间的设备容），试计算此车间的设备容量。量。第十五页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术 （3）吊车的设备容量）吊车的设备容量 吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ，所以所以1台吊车的容量为：台吊车的容量为：(4)车间的设备总容

18、量为：车间的设备总容量为：第十六页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.1.3 负荷曲线负荷曲线 负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。按负荷对象分按负荷对象分:工厂的负荷曲线工厂的负荷曲线车间的负荷曲线车间的负荷曲线某台设备的负荷曲线某台设备的负荷曲线按负荷的功率性质分按负荷的功率性质分:有功负荷曲线有功负荷曲线无功负荷曲线无功负荷曲线按表示的时间分按表示的时间分:年的负荷曲线年的负荷曲线月的负荷曲线月的负荷曲线日的负荷曲线日的负荷曲线工作班的负荷曲线工作班的负荷曲线按绘制方式分按绘制方

19、式分:依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线梯形的负荷曲线梯形的负荷曲线负负 荷荷 曲曲 线线 分分 类类第十七页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术图图2.1 2.1 日有功负荷曲线日有功负荷曲线a)a)依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线 b)b)梯形负荷曲线梯形负荷曲线2.1.3 负荷曲线负荷曲线 第十八页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术1负荷曲线的绘制 负负荷荷曲曲线线通通常常都都绘绘制制在在直直角角坐坐标标上上，横横坐坐标标表表示示负负荷荷变变动动时时间间，纵纵坐坐标标表表示

20、示负负荷荷大小（有功功率大小（有功功率kW、无功功率、无功功率kvar）。）。年负荷持续时间曲线如图年负荷持续时间曲线如图2.2a，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年按，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年按8760 h 计）的关系。这种曲线的负荷从大到小依次排列，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时计）的关系。这种曲线的负荷从大到小依次排列，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年按间（全年按8760h计）的关系。计）的关系。年每日最大负荷曲线如图年每日最大负荷曲线如图2.2b，反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按全年每，反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按

21、全年每日最大半小时平均负荷来绘制的。日最大半小时平均负荷来绘制的。2.1.3 负荷曲线负荷曲线 图图 2.2 2.2 年负荷曲线年负荷曲线 a)a)年负荷持续时间曲线年负荷持续时间曲线 b)b)年每日最大负荷曲线年每日最大负荷曲线 第十九页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2与负荷曲线有关的参数与负荷曲线有关的参数 (1)年最大负荷年最大负荷 和年最大负荷利用小时和年最大负荷利用小时图图2.3 2.3 年最大负荷和年平均负荷年最大负荷和年平均负荷a)a)年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时 b)b)年平均负荷年平均

22、负荷2.1.3 负荷曲线负荷曲线 第二十页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术 年年负负荷荷持持续续时时间间曲曲线线上上的的最最大大负负荷荷就就是是年年最最大大负负荷荷Pmax，它它是是全全年年中中负负荷荷最最大大的的工工作作班班消耗电能最多的半小时平均负荷消耗电能最多的半小时平均负荷P30。年最大负荷利用小时年最大负荷利用小时Tmax，是一个假想时间，在此时间内，电力负荷假设按年最大负荷是一个假想时间，在此时间内，电力负荷假设按年最大负荷Pmax持持续运行所耗用的电能恰好与实际负荷全年耗用的电能相同，如图续运行所耗用的电能恰好与实际负荷全

23、年耗用的电能相同，如图2.3a所示。因此所示。因此 （2-4）式中式中 电力负荷全年实际耗用的电能电力负荷全年实际耗用的电能 是反映工厂负荷特征的参数是反映工厂负荷特征的参数一班制工厂一班制工厂：=18003000 h两班制工厂两班制工厂：=35004800 h三班制工厂：三班制工厂：=50007000 h2与负荷曲线有关的参数与负荷曲线有关的参数(1)年最大负荷年最大负荷 和年最大负荷利用小时和年最大负荷利用小时2.1.3 负荷曲线负荷曲线 第二十一页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术(2)(2)平均负荷平均负荷PavPav和年平均负荷

24、和年平均负荷 平均负荷平均负荷就是负荷在一定时间就是负荷在一定时间t t内平均消耗的电能，即：内平均消耗的电能，即：（2-5）式中式中 Wtt 时间内耗用的电能。时间内耗用的电能。年平均负荷年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总电能除以全年总小时数，如图就是全年工厂负荷消耗的总电能除以全年总小时数，如图2.3b 所示。所示。（2-6）第二十二页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 2.2.1 概述概述 2.2.2 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定2.2.3 全厂计算负荷的确定全厂计算负

25、荷的确定2.2.4 工厂的功率因数及无功补偿工厂的功率因数及无功补偿 第二十三页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 2.2.1 概述概述 1 1计算负荷计算负荷是负荷曲线上持续了是负荷曲线上持续了半小时的最大负荷半小时的最大负荷P P3030（亦即年最大负荷（亦即年最大负荷 ），是用统计方法计算求出的。），是用统计方法计算求出的。计算负荷是供电系统设计计算的基本依据。计算负荷是供电系统设计计算的基本依据。P P3030-负荷的有功计算负荷负荷的有功计算负荷Q Q3030-负荷的无功计算负荷负荷的

26、无功计算负荷S S3030-负荷的视在计算负荷负荷的视在计算负荷I I3030-负荷的计算电流负荷的计算电流第二十四页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2 2负荷计算负荷计算2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 2.2.1 概述概述 需要系数法需要系数法二项式系数法二项式系数法需要系数是按照车间以上的负荷情况需要系数是按照车间以上的负荷情况来确定的，适用于变、配电所的负荷来确定的，适用于变、配电所的负荷计算计算二项式系数法考虑了用电设备中几台二项式系数法考虑了用电设备中几台功率较大的设备工作时对负荷影响的功率较大的设备工作时对负荷

27、影响的附加功率，一般适用于低压配电支干附加功率，一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算线和配电箱的负荷计算负荷计算负荷计算方法方法第二十五页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术表表2.2 各用电设备组的需要系数各用电设备组的需要系数Kd及功率因数及功率因数 用电设备组名称用电设备组名称 需要系数需要系数Kd二项式系数二项式系数 最大容量最大容量设备台数设备台数 功率因数功率因数bc小批量生产金属冷加工机床小批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床小批量生产金属热加工机床小批量生产金属热加工机床大批量生产金属

28、热加工机床大批量生产金属热加工机床 0.160.20.180.250.250.30.30.350.140.140.240.260.40.50.40.555550.50.50.60.651.731.731.331.17通风机、水泵、空压机通风机、水泵、空压机 0.70.80.650.2550.80.75非联锁的连续运输机械非联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械0.50.60.650.70.40.60.20.2550.750.750.880.88锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车铸造车间吊车铸造车间吊车0.10.150.150.250.060.0

29、90.20.3330.50.51.731.73自动装料电阻炉自动装料电阻炉非自动装料电阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱小型电阻炉、干燥箱0.750.80.650.750.70.70.70.70.30.3220.950.951.00.330.330高频感应电炉（不带补偿）高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）电弧熔炉电弧熔炉0.80.80.90.60.350.871.332.680.57点焊机、缝焊机点焊机、缝焊机对焊机对焊机0.350.350.60.71.331.02自动弧焊变压器自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器多头手

30、动弧焊变压器0.50.350.40.40.350.352.292.682.68生产厂房、办公室、实验室照明生产厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明变配电室、仓库照明生活照明生活照明室外照明室外照明0.810.50.70.60.811.01.01.01.00000第二十六页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.2.2 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 1需要系数法 需要系数法的基本公式：需要系数法的基本公式：（2-7）（2-8）式中式中 需要系数；需要系数；设备容量，为用电设备组所有设备容量之和；设备容量，为用电设备组

31、所有设备容量之和；每组用电设备的设备容量。每组用电设备的设备容量。由由于于一一个个用用电电设设备备组组中中的的设设备备并并不不一一定定同同时时工工作作，工工作作的的设设备备也也不不一一定定都都工工作作在在额额定定状状态态下下，另另外外考考虑虑到到线线路路的的损损耗耗、用用电电设设备备本本身身的的损损耗耗等等因因素素，设设备备或或设设备备组组的的计计算算负负荷荷等等于于用用电电设设备备组组的的总总容容量量乘乘以以一一个个小小于于1 1的的系系数数，叫做叫做需要系数需要系数，用，用 表示。设备容量用表示。设备容量用 表示。表示。2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 第二十七页，编辑于星期六

32、：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术（1）对）对12台用电设备宜取台用电设备宜取 (2)用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷 有功计算负荷：有功计算负荷：（2-9）无功计算负荷：无功计算负荷：（2-10）视在计算负荷：视在计算负荷：（2-11）计算电流：计算电流：（2-12）(3)多组用电设备的计算负荷多组用电设备的计算负荷 总的有功计算负荷：总的有功计算负荷：（2-13）总的无功计算负荷：总的无功计算负荷：（2-14）总的视在计算负荷：总的视在计算负荷：（2-15）总的计算电流：总的计算电流：（2-16）需需要要系系数数法法求求解解的的几几个个问问

33、题：题：2.2.2 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 第二十八页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术 在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数时出现的因素，计入一个同时系数K K，该系数取值见表，该系数取值见表2.32.3。应用范围应用范围 K确定车间变电所低压线路最大负荷确定车间变电所低压线路最大负荷 冷加工车间冷加工车间 热加工车间热加工车间 动力站动力站

34、 0.70.80.70.90.81.0确定配电所母线的最大负荷确定配电所母线的最大负荷 负荷小于负荷小于5000kW计算负荷小于计算负荷小于500010000kW 计算负荷大于计算负荷大于10000kW0.91.00.850.8表表2.3 同时系数同时系数K 2.2.2 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 第二十九页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术例例2.2 2.2 用需要系数法计算例用需要系数法计算例2.12.1车间的计算负荷。车间的计算负荷。解：（解：（1 1）金属切削机床

35、组的计算负荷）金属切削机床组的计算负荷 查表查表2.22.2取需要系数和功率因数为：取需要系数和功率因数为：根据公式（根据公式（2-92-9）（）（2-102-10）（）（2-112-11）（）（2-122-12）有：）有：（2）电焊机组的计算负荷）电焊机组的计算负荷查表查表2.2 取需要系数和功率因数为：取需要系数和功率因数为：根据公式（根据公式（2-9）（）（2-10）（）（2-11）（）（2-12）有：）有：第三十页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第三十一页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技

36、术工厂供配电技术2.二项式系数法 在在计计算算设设备备台台数数不不多多，而而且且各各台台设设备备容容量量相相差差较较大大的的车车间间干干线线和和配配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法，计算公式为：电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法，计算公式为：（2-17）式中式中 b、c二项式系数二项式系数，根据设备名称、类型、台数查表，根据设备名称、类型、台数查表2.2选取；选取；用电设备组的用电设备组的平均负荷平均负荷，其中，其中 为用电设备组的设备总容量；为用电设备组的设备总容量；指用电设备中指用电设备中x台容量最大的设备容量之和。台容量最大的设备容量之和。指用电设备中指用电设备中 x台容量最大的设备投

37、入运行时增加的台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷附加负荷。的计算公式与前述需要系数法相同。的计算公式与前述需要系数法相同。2.2.2 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 第三十二页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术用用二二项项式式法法求求解解计计算算负负荷荷的的几几个个问问题：题：（1）对）对12台用电设备可认为台用电设备可认为 ，即，即（2）用用电电设设备备组组的的有有功功计计算算负负荷荷的的求求取取直直接接应应用用式式（2-17），其其余余的的计计算算负负荷与需要系数法

38、相同。荷与需要系数法相同。（3）采用二项式系数法确定多组用电设备的总计算负荷时，要考虑各组用）采用二项式系数法确定多组用电设备的总计算负荷时，要考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。在各组用电设备中取电设备的最大负荷不同时出现的因素。在各组用电设备中取其中一组其中一组最大的最大的附加负荷附加负荷 ，再加上各组平均负荷，再加上各组平均负荷 ，求出设备组的总计算负荷。，求出设备组的总计算负荷。总的有功计算负荷为：总的有功计算负荷为：（2-18）总的无功计算负荷为：总的无功计算负荷为：（2-19）式中：式中：各组中最大的一组附加负荷；各组中最大的一组附加负荷；最大附加负荷最大附加负荷 的设备组

39、的的设备组的 。求出求出 、后，可根据公式（后，可根据公式（2-11）、（）、（2-12）得出）得出 和和 。2.2.2 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 第三十三页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术例2.3 用二项式法计算例用二项式法计算例2.1车间的金属切削机床组的计算负荷。车间的金属切削机床组的计算负荷。解：查表查表2.2取二项式系数取二项式系数根据公式（根据公式（2-17）、（）、（2-10）、（）、（2-11）、（）、（2-12）有）有 第三十四页，编辑于星期六：二十

40、三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.2.3 全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 1用需要系数法计算全厂计算负荷 在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个工厂的需要系在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个工厂的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即数即可求得全厂的有功计算负荷，即 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 第三十五页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术表表2.4 2.4 全厂负荷的需要系数及功率因数全厂负荷的需要系数及功率因数工厂类别工厂类别 需要系数需要系数 功率因数功率因数

41、 汽轮机制造厂汽轮机制造厂0.380.88锅炉制造厂锅炉制造厂 0.270.73柴油机制造厂柴油机制造厂 0.320.74重型机床制造厂重型机床制造厂 0.320.71仪器仪表制造厂仪器仪表制造厂 0.370.81电机制造厂电机制造厂 0.330.81石油机械制造厂石油机械制造厂 0.450.78电线电缆制造厂电线电缆制造厂0.350.73电器开关制造厂电器开关制造厂 0.350.75橡胶厂橡胶厂 0.50.72通用机械厂通用机械厂0.40.72第三十六页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2用逐级推算法计算全厂的计算负荷 由由用用电电设设

42、备备组组开开始始，逐逐级级向向电电源源方方向向推推算算的的方方法法，在在经经过过变变压压器器和和较较长长的的线线路时，应加上变压器和线路的损耗。路时，应加上变压器和线路的损耗。有功功率损耗：有功功率损耗：（2-212-21）无功功率损耗：无功功率损耗：（2-222-22）2.2.3 全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 变压器损耗可按下式估算：变压器损耗可按下式估算：第三十七页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术 P30.5=K5 P30.6i P304=+PwL2 P30.3=K3 P304i

43、 P302=+PT+PwL1 P301=K1 P302i2用逐级推算法计算全厂的计算负荷 2.2.3 全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 图图2.4 2.4 逐级推算法示意图逐级推算法示意图 第三十八页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术3按年产量和年产值估算全厂的计算负荷 Tmax为工厂的年最大负荷利用小时为工厂的年最大负荷利用小时;A、B分别为工厂的年产量及年产值分别为工厂的年产量及年产值;a、b分别为工厂的单位产量耗电量及单位产值耗电量分别为工厂的单位产量耗电量及单位产值耗电量（2-23

44、）（2-24）2.2.3 全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 第三十九页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.2.4 工厂的功率因数及无功补偿工厂的功率因数及无功补偿 1工厂的功率因数分类和计算 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 瞬时功率因数瞬时功率因数最大负荷时功率因数最大负荷时功率因数自然功率因数自然功率因数总功率因数总功率因数指运行中的工厂供用电系指运行中的工厂供用电系统在某一时刻的功率因数值统在某一时刻的功率因数值 P 功率表测出的三相有功功率读数；功率表测出的三相有功功

45、率读数；U电压表测出的线电压读数；电压表测出的线电压读数；I 电流表测出的线电流读数。电流表测出的线电流读数。指某一规定时间段内指某一规定时间段内功率因数的平均值功率因数的平均值 指配电系统运行在年最大负荷指配电系统运行在年最大负荷（计算负荷）时的功率因数（计算负荷）时的功率因数 WP有功电度表读数；有功电度表读数；W Wq q 无功电度表读数。无功电度表读数。P30工厂的有功计算负荷；工厂的有功计算负荷；S30工厂的视在计算负荷。工厂的视在计算负荷。指用电设备或工厂在没有安指用电设备或工厂在没有安装人工补偿设备时的功率因数装人工补偿设备时的功率因数 指用电设备或工厂设置了人工指用电设备或工厂

46、设置了人工补偿设备后的功率因数补偿设备后的功率因数 平均功率因数平均功率因数 第四十页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2无功功率补偿 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，功率因数应达到功率因数应达到0.90.9以上，其他用户功率因数应在以上，其他用户功率因数应在0.850.85以上。以上。2.2.4 工厂的功率因数及无功补偿工厂的功率因数及无功补偿 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定 人工补偿无功功率人工补偿无功功率提高自然功率因数提高自然功率因数

47、提高功率因数提高功率因数第四十一页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术3补偿容量和补偿后计算负荷的计算 2.2.4 工厂的功率因数及无功补偿工厂的功率因数及无功补偿 2.2 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定（1 1）补偿容量的计算）补偿容量的计算 (2)(2)补偿后计算负荷的计算补偿后计算负荷的计算 （2-28）确定电容器的个数确定电容器的个数 (2-29)补偿后总的无功计算负荷补偿后总的无功计算负荷 (2-30)补偿后的视在计算负荷补偿后的视在计算负荷 (2-31)第四十二页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技

48、术工厂供配电技术工厂供配电技术无功功率补偿的意义无功功率补偿的意义右图表示功率因数提高与无功功率和视在功率变化的关系。假设功率因数由 提高到 ，这时在用户需用的有功功率 不变的条件下，无功功率将由 减小到 ，视在功率将由 减小到 。相应的负荷电流 也得以减小，这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，即节约了电能，又提高了电压质量，而且可选用较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因数对供电系统大有好处。第四十三页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术UcP（tg1tg）CPU（tg1tg）第四十四页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配

49、电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.3 工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 2.3.1 照明的基本知识照明的基本知识2.3.2 照明设备容量及照明计算负荷的确定照明设备容量及照明计算负荷的确定第四十五页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术2.3 工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 2.3.1 照明的基本知识照明的基本知识 1电光源及常用灯具 热辐射光源热辐射光源:利用物体加热时发光的原理所做成的光源，如白炽灯，卤钨灯。利用物体加热时发光的原理所做成的光源，如白炽灯，卤钨灯。气体放电光源气体放电光源:利用气体放电发光的原理

50、所做成的光源，如荧光灯、荧光高压汞灯。利用气体放电发光的原理所做成的光源，如荧光灯、荧光高压汞灯。第四十六页，编辑于星期六：二十三点 三十分。工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术（1 1）白炽灯）白炽灯 靠钨丝通过电流产生靠钨丝通过电流产生高温，从而引起热辐射发光高温，从而引起热辐射发光。2.3 工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 2.3.1 照明的基本知识照明的基本知识 1电光源及常用灯具 图图2.5 2.5 白炽灯白炽灯1-1-玻壳玻壳 2-2-灯丝灯丝 3-3-支架支架 4-4-电极电极 5-5-芯柱芯柱 6-6-杜美丝杜美丝 7-7-引入线引入线 8-8-抽气管抽