電力負荷的分級及其對供電電源的要求

1、電力負荷的分級及其對供電電源的要求電力負荷:既可指用電設備或用電單位（用戶），也可指用電設備或用戶所 耗用的電功率或電流，視具體情況而定。電力負荷：1、用電設備或用電單位（用戶）2、用電設備或用電單位所消耗的電功率或電流。（一）電力負荷的分級1 一級負荷； 中斷供電將造成人身傷亡者；或政治、經(jīng)濟上將造成重大損 失者。在一級負荷中，特別重要的負荷是指在中斷供電時 將發(fā)生中毒、爆炸和火 災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷。2二級負荷；二級負荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失者，3 三級負荷 ；三級負荷為一般的電力負荷，（二）各級電力負荷對供電電源的要求1一級負荷對供電電源

2、的要求；要求應由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故 障時，另一個電源應不致同時受到損壞。對一級負荷中特別重要的負荷，除要求有上述兩個電源外，還要求增設應急 電源。常用的應急電源有：獨產(chǎn)于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電池，供電系 統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專門供電線路。2二級負荷對供電電源的要求； 要求做到當發(fā)生電力變壓器故障時不致中 斷供電， 或中斷后能迅速恢復供電。通常要求兩回路供電，供電變壓器也應有兩 臺。3.三級負荷對供電電源的要求 對供電電源無特殊要求二、電力負荷的類型按用途可分為：照明負荷和動力負荷 按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷（民用電） 電力負荷（設備）按工作制的分類

3、 工廠的用電設備，按其工作制分以下三類：1、長期連續(xù)工作制2、 短時工作制 這類設備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。3、斷續(xù)周期工作制三、用電設備的額定容量、負荷持續(xù)及負荷系數(shù)1、用電設備的額定容量:對電動機:額定容量指其軸上正常輸出的最大功率。 對電機、電爐、電燈等設備，額定容量均用有功功率PN表示；對變壓器和電焊機等設備，額定容量則一般用視在功率SN表示；對電容器類設備，額定容量則用無功功率Qc表示。2、負荷持續(xù)率負荷持續(xù)率，又稱暫載率或相對工作時間。二t/TX100% T二t+to同一設備，在不同的負荷持續(xù)工作時，其輸出功率是不同。例如某設備在時的設備容量為P1,那么該設備在2時的設

4、備容量P2為多少呢 這就需要進行“等 效”換算，即按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來進行換算。設備容量與負荷持續(xù)率的平方根值成反比關(guān)系。因此P2=PlV1/2例:某吊車電動機在1=60%寸的容量R=10KW試求2=25%寸的容量P2為多少解:P2=10KW =3 .用電設備的負荷系數(shù):用電設備的負荷系數(shù)（亦稱負荷率），為設備在最大 負荷時輸出或耗用的功率P與設備額定容量H的比值,用KL表示（亦可表示為B）,其定義式為KL=P/ PN負荷系數(shù)的大小表征了設備容量利用的程度。四、負荷曲線的有關(guān)概念1.負荷曲線的繪制及類型是表征電力負荷隨時間變動情況的圖形。按負荷對象分，有工廠的、車間的或某類設備的。按負荷

5、的功率性質(zhì)分，有有功和無功。按所表示負荷變動的時間分，有年的、月的、日的或工作的。按繪制的方式分，有依點連成的負荷曲線和梯形。通常是根據(jù)典型的冬日和夏日負荷曲線來繪制。這種曲線的負荷從大到小依次排列，反映了全年負荷變動與負荷持續(xù)時間的關(guān)系，因此稱為負荷持續(xù)時間曲線，一般簡稱年負荷曲線按全年每日的最大半小時平均負荷來繪制的，專用來確定經(jīng)濟運行方式用的。（二）與負荷曲線有關(guān)的物理量1、年最大負荷和年最大負荷利用小時Tmax=wa/pmax年每日最大負荷利用小時是一個假想時間， 是反映電力負荷時間特征的重要參數(shù)， 它與工廠的生產(chǎn)班制有關(guān)。例如一班制工廠，Tmax=1800 2500h ;二班制工廠，

6、Tmax=3500 4500h ;三班制工廠，Tmax=5000 7000h。2平均負荷和負荷曲線填充系數(shù)負荷曲線填充系數(shù)就是將起伏波動的負荷曲線“削峰填谷”，求出平均負荷Pav的比值，亦稱負荷率或負荷系數(shù)，通常用B表示（亦可表示為K）,其定義式為B= Pav/ pmax第二節(jié) 三相用電設備組計算負荷的確定一 概述計算負荷， 是通過統(tǒng)計計算求出的， 用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的 負荷值。計算負荷是供電設計計算的基本依據(jù)。通常取半小時平均最大負荷P30（亦即年最大負荷）作為計算負荷。但是由于負荷情況復雜， 影響計算負荷的因素很多， 實際上， 負荷也不可能 是一成不變的，它與設備的性能，生

7、產(chǎn)的組織以及能源供應的狀況等多種因素有 關(guān)，因而負荷計算也只能力求實際。其計算方法有：需要系數(shù)法：二項式系數(shù)法二按需要系數(shù)法確定計算負荷（一）需要系數(shù)法的基本公式及其應用需要系數(shù)Kd,是用電設備組（或用電單位）在最大負荷時需要的有功功率P30與其總的設備容量（備用設備的容量不計入）Pe的比值。一臺設備的計算負荷P30= H /n,式中n為電動機的功率。在Kd適當取大的 同 時，cosa也宜適當取大。這里還要指出： 需要系數(shù)值與用電設備的類別和工作狀態(tài)關(guān)系極大，因此,計算時首先要正確判明用電設備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤。例如機修車間的代表性金屬切削機床電動機，應屬小批生產(chǎn)的冷加工機床電

8、動機，因為金屬切削就是冷加工，而機修不可能是大批生產(chǎn)。又如壓塑機，拉絲 機和鍛錘等，應屬于熱加工機床。再如起重機，行車，電葫蘆，卷揚機等，實際 上都屬于吊車類。例1。已知某機修車間的金屬切削機床組，擁有電壓為380V的三相電動機15kw1臺，11kw3臺，臺,4kw15臺，其他更小容量電動機總?cè)萘?5kw。試用需要系數(shù)法確定其計算負荷P30、Q30 S30和I30。解:此機床組電動 機的總?cè)萘繛镻e=15kw*1+11kw*3+*8+4kw*15+35kw=203kw查附錄中表A-6“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機”項，得Kd=（?。虼?計算可得： 有功計算負荷P30=*203KW=無功計

9、算負荷Q30=*=視在計算負荷S30=十算電流（*）=123A二）設備容量Pe的計算1.長期連續(xù)工作制和短時工作制的三相設備容量：所有設備之和。2.斷續(xù)周期性工作制的三相設備容量1）.電焊機組我國電焊機的銘牌負荷持續(xù)率 有50%、60%、75%和100%等四種。為了計算簡便，一般要求設備容量統(tǒng)一換算到100=100%設銘牌的容量為PN,其負荷持續(xù)率為N因此，R = RN/100=SCON/100式中PN、S電焊機的銘牌容量2）.吊車電動機組我國吊車電動機的銘牌負荷持續(xù)率 有15% ; 25% ; 40%和50%等四種。為了計算 簡便，一般要求設備容量統(tǒng)一換算到 N=25%。設名牌的容量為PN,

10、其負荷持續(xù) 率為 N,因止匕:Pe= PMN/25= 2PNN3.單相用電設備的等效三相設備容量的換算（1）、 接于相電壓的單相設備,容量換算Pe=3e:最大負荷相所接的單相設備容量Pe :等效三相設備容量用各組的視在計算負荷和計算電流之和再乘于Ks來計算。）（2）、 接于線電壓的單相設備容量換算由于容量為Pe.e的單相設備接在線電壓上產(chǎn)生的電流I= Pe.,/V3（UCOS）， 這一電流應與其等效三相設備容量Pe的產(chǎn)生的電流I二Pe/（V3Ucos）相等, 因此其等效三相設備容量:P e=V3Pe.e（三）、多組用電設備計算負荷的確定在確定多組用電設備計算負荷時，應可結(jié)合具體情況計入一個同時

11、系數(shù)（又稱參數(shù)系數(shù)或綜合系數(shù)）心。對于車間干線，可取Ks二。、對于低壓母線，由用電設備計算負荷直接相加計算時，可取Ks=；由車間干線計算負荷直接相加來計算時，可取Ks二0.9 5。總有功計算負荷P30= KssP30i總無功計算負荷Q30= KsSQ30i總的視在計算負荷S。二VP302+ Q30總的計算電流I30= S30/V3UN（由于各組設備的cos不 定相同，因此總的視在計算負荷和計算電流 般不能例2;某380v線路供電給1臺132kwyY型三相電動機，其效率“=91%功率因 素=。試確定此線路的計算負荷。解:因只有1臺，故取Kd=1。由此可得有功計算負荷P30=132KW/=145K

12、W無功計算負荷Q30=145KW*TAN=視在計算負荷S30=145kw/=161kva計算電流I30=*=245A或l30=132KW/*=245A三.按二項式法確定計算負荷（一）二項式法的基本公式及其應用二項式系數(shù)法 的基本公式為: P30=bPe+cPx式中bPe-用電設備組的平均負荷，cPx-用電設備組中X臺容量最大的設備投入運行時增加的附加負荷，其中Px是X臺最大容量設備的設備容量；b、c-二項式系數(shù)。二項式系數(shù)b、c和最大容量設備臺數(shù)X及cos巾tan巾等也可查表但是必須注意：按二項式系數(shù)法確定計算負荷時，如果設備總臺數(shù)*2x時,則x宜相應取小一些，建議取為x=n/2，且按“四舍五

13、入”的修約規(guī)則取為整數(shù)。例如某機床電動機組地電動機只有7臺，而附錄表A-6規(guī)定X=5,但是這里n=7 2x =10，因此，可取 x=7/24 來計算。如果用電設備組只有12臺設備時，就可認為P3=Pe,即卩b= 1、c=0。對于單 臺電動機，貝VP30=Pn/n。在設備臺數(shù)較少時，cos巾也宜相應地適當取大。二項式系數(shù)法較需要系數(shù)法更適于確定設備臺數(shù)較少而容量差別較大的低干線和分支線的計算負荷。(二)多組用電設備計算負荷的確定按二項式系數(shù)法確定多組用電總的計算負荷時，同樣應考慮各組設備的最大 負荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定其總的計算負荷時，只能考慮一組有功附加 負荷為最大的做總計算負荷的附加

14、負荷，再加上所有各組的平均負荷。所以總的有功和無功計算負荷分別為P30=刀(b Pe)i+( C Px)maxQo =刀(b Petan巾)i+( c Px)maxtan巾max式中刀(b Pe)i各組有功平均負荷之和；刀(b Petan巾)i-各組無功平均負荷之和；(c Px)max各組中最大的一個有功附加負荷；tan巾max- ( c Px)max的那一組設備的正切值。為了簡化和統(tǒng)一，按二項式系數(shù)法來計算多組設備總的計算負荷時，也不論各組設備臺數(shù)多少，各組的計算系數(shù)b . c . x和cos巾等均按教材附錄中表A-6所列數(shù)值。第三節(jié) 單相用電設備組計算負荷的確定一、概述二、單相設備組等效三

15、相負荷的確定第四節(jié) 用戶計算負荷及年耗電量的計算一、供配電系統(tǒng)的功耗損耗計算（一）線路的功耗損耗計算（二）變壓器的功耗損耗計算二、用戶計算負荷的確定主要方法:（一）.按逐級計算法確定工廠的計算負荷:從設備開始,逐級計算計算負荷（二）.按需要系數(shù)法確定工廠計算負荷:設備總?cè)萘砍艘砸粋€需要系數(shù)（三）.按負荷密度法估算用戶的計算負荷（四）按年產(chǎn)量或年產(chǎn)值估算工廠計算負荷估算公式: Wa=Aa A:年產(chǎn)量a:單位產(chǎn)品耗電量P30=Wa/TmaxWa=Bb B:年產(chǎn)值b:單位產(chǎn)值耗電量（五）.用戶無功補償及補償后的工廠計算負荷1、 工廠的功率因素我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定：高壓供電的工廠，最大負荷時的功率因數(shù)不得低于，其它 工廠則不得低于。2、 無功功率補償:加裝人工補償裝置3、 無功補償后工廠計算負荷的確定設P30不變Q30=Q30-QcQc補償無功功率低壓側(cè)的功率因數(shù)一般不得低于-才行三、用戶供配電系統(tǒng)的電能損耗計算四、用戶年耗電量的計算第五節(jié) 尖峰電流及其計算一尖