第三章 负荷计算.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三章,负荷计算,第三章负荷计算,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,第二节三相用电设备组计算负荷的确定,第三节单相用电设备组计算负荷的确定,*,第四节计算负荷的估算,第五节尖峰电流及其计算,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,一、电力负荷的有关概念,1.用电设备按工作制的分类,(1)长期连续工作制这类设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、水泵、空气压缩机、电动发电机、电炉和照明灯等。,(2)短时工作制这类设备的工作时间较短，而停歇时间相对较长，例如机床上的某些辅助电动机(如进给电动机、升降电动机等)。,(3)断续周期工作制这类设备周期性地工作停歇工作，如此反复运行，而工作周期一般不超过10min，如电焊机和起重机械。,2.用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数,(1)用电设备的额定容量用电设备的额定容量，是指用电设备在额定电压下，在规定的使用寿命内能连续输出或耗用的最大功率。,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,(2)负荷持续率负荷持续率，又称暂载率或相对工作时间，符号为,，用一个工作周期内工作时间t与工作周期T的百分比来表示,(3)用电设备的负荷系数用电设备的负荷系数(负荷率)为设备在最大负荷时输出或耗用的功率P与设备额定容量P,N,的比值，用K,L,(或,)表示，即,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,二、负荷曲线的有关概念,1.负荷曲线的绘制及类型,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-1日有功负荷曲线,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-2年负荷曲线,2.与负荷曲线有关的物理量,(1)年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷P,max,就是全年中有代表性的最大负荷班的最大半小时平均负荷P,30,。,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,(2)平均负荷和负荷曲线填充系数平均负荷P,av,就是电力负荷在一定时间t内平均耗用的功率，即,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-3年最大负荷和年,第一节电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-4年平均负荷,第二节三相用电设备组计算负荷的确定,一、概述,二、需要系数法的基本公式及其应用,例3-1已知某民用建筑拥有额定电压380V的三相水泵电动机15kW1台，11kW3台，7.5kW8台，4kW15台，其他更小容量电动机总容量35kW。试用需要系数法确定其计算负荷P,30,、Q,30,、S,30,和I,30,。,解此水泵电动机的总容量为,第二节三相用电设备组计算负荷的确定,三、设备容量的计算,1.长期连续工作制和短时工作制的三相设备容量,2.断续周期工作制的三相设备容量,(1)电焊机组一般要求设备容量统一换算到,100,=100%。,第二节三相用电设备组计算负荷的确定,(2)吊车电动机组一般要求设备容量统一换算到,25,=25%。,3.单相用电设备的等效三相设备容量的换算,(1)接于相电压的单相设备容量换算按最大负荷相所接的单相设备容量P,em,乘以3来计算，其等效三相设备容量为,第二节三相用电设备组计算负荷的确定,(2)接于线电压的单相设备容量换算由于容量为P,e,的单相设备接在线电压上产生的电流I=P,e,/(Ucos,)，这一电流应与等效三相设备容量P,e,产生的电流I=P,e,/(Ucos,)相等，因此其等效三相设备容量为,四、多组用电设备计算负荷的确定,例3-2某建筑的380V线路上，接有给排水用电的水泵电动机(15kW以下)30台共205kW，另有通风机25台共45kW，电焊机3台共10.5kW(,=65%)。试确定各组的和总的计算负荷。,解先求各组的计算负荷,第二节三相用电设备组计算负荷的确定,(1)水泵电动机组查附录表A-12得K,d,=0.750.8(取K,d,=0.8)，cos,=0.8，tan,=0.75，因此,(2)通风机组查附录表A-12得K,d,=0.70.8(取K,d,=0.8)，cos,=0.8，tan,=0.75，因此,(3)电焊机组查附录表A-11得K,d,=0.35，cos,=0.35，tan,=2.68，而,=100%，,第二节三相用电设备组计算负荷的确定,表3-1例3-2的电力负荷计算表,序号,用电设,备名称,台数,设备容量,/kW,cos,tan,计算负荷,/kW,/kvar,/kVA,/A,1,水泵机,30,205,08,08,075,164,123,205,31147,2,通风机,25,45,08,08,075,36,27,45,6837,3,电焊机,3,105(65%),846(100%),035,035,268,296,794,846,1285,总计,2029,15794,第三节单相用电设备组计算负荷的确定,*,一、概述,二、单相设备组等效三相负荷的计算,1.单相设备接于不同线电压时的计算,图3-5接于各线电压的单相负荷等效变换程序,第三节单相用电设备组计算负荷的确定,*,2.单相设备分别接于线电压和相电压时的负荷计算,例3-6如图3-6所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A相，1台30kW接于B相，一台20kW接于C相。此外接有380V单相对焊机4台，其中2台14kW(,=100%)接于AB相，1台20kW(,=100%)接于BC相，1台30kW(,=60%)接于CA相。试求此线路的计算负荷。,第三节单相用电设备组计算负荷的确定,*,图3-6例3-6的电路,解(1)电热干燥箱的各相计算负荷,(2)对焊机的各相计算负荷,第三节单相用电设备组计算负荷的确定,*,(3)各相总的有功和无功计算负荷,第三节单相用电设备组计算负荷的确定,*,(4)总的等效三相计算负荷,第三节单相用电设备组计算负荷的确定,*,表3-2相间负荷换算相负荷的功率换算系数,功率换算系数,负荷功率因数,035,04,05,06,065,07,08,09,10,、,127,117,10,089,084,08,072,064,05,、,-027,-017,0,011,016,02,028,036,05,、,105,086,058,038,03,022,009,-005,-029,、,163,144,116,096,088,08,067,053,029,第四节计算负荷的估算,一、概述,二、单位面积功率法(又称负荷密度法),三、单位指标法,四、功率因数、无功补偿及补偿后的计算负荷,1.功率因数,(1)瞬时功率因数瞬时功率因数可由装设在总配变电所控制室或值班室的功率因数表(相位计)直接读出。,(2)平均功率因数平均功率因数是指某一规定时间内(例如一个月内)功率因数的平均值，按下式计算,第四节计算负荷的估算,(3)最大负荷时的功率因数最大负荷时的功率因数是指在年最大负荷(即计算负荷)时的功率因数，按下式计算,2.无功功率补偿,第四节计算负荷的估算,3Z7.tif,第四节计算负荷的估算,3.无功补偿后计算负荷的确定,例3-3某建筑物拟建一降压变电所，装设一台10/0.4kV的S9型低损耗变压器。已求出变电所低压侧有功计算负荷为540kW，无功计算负荷为730kvar。按规定，变电所高压侧的功率因数不得低于0.9。问此变电所还需无功补偿吗?如低压补偿，补偿容量需多少?补偿后变电所高压侧计算负荷P,30,、Q,30,、S,30,和I,30,又为多少?,解(1)补偿前变电所高压侧的功率因数计算,第四节计算负荷的估算,(2)无功补偿容量的计算按题意，在低压侧装设无功补偿电容器。,第四节计算负荷的估算,(3)补偿后计算负荷和功率因数的计算,第四节计算负荷的估算,第五节尖峰电流及其计算,一、概述,二、单台用电设备尖峰电流的计算,三、多台用电设备尖峰电流的计算,例3-4某分支线路供电情况如表3-3所示有5台电动机，该线路的计算电流为50A。试计算线路的尖峰电流。,第五节尖峰电流及其计算,表3-3例3-4的负荷资料,参数,电动机,M1,M2,M3,M4,M5,额定电流/A,起动电流/A,8,40,15,36,10,58,25,46,18,65,第五节尖峰电流及其计算,解由表3-2可知，M3的I,st,-I,N,=58A-10A=48A为最大，因此按式(3-41)可得线路尖峰电流为,第五节尖峰电流及其计算,表3-44台电动机参数,电动机参数,/A,35,14,56,20,/A,148,85,160,135,第五节尖峰电流及其计算,表3-5负荷资料,设备名称,380V单头手动弧焊机,220V电热箱,接入相序,AB,BC,CA,A,B,C,设备台数,1,1,2,2,1,1,单台设,备容量,21kVA,(,=65%),17kVA,(,=100%),103kVA,(,=50%),3kW,6kW,45kW,