第2章-建筑供配電的負荷計算與無功功率補償課件

第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償1第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償1第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償§2-1計算負荷的意義和計算目的§2-2負荷計算的基本概念§2-3用電設備的主要特征§2-4計算負荷§2-5尖峰電流的計算§2-6無功功率補償§2-7供配電系統(tǒng)的功率損耗與電能需要量的計算2第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償§2-1計算負荷負荷分級及對供電電源的要求1.負荷級別

分級依據(jù)：用電設備（負荷）對供電可靠性的要求及中斷供電造成的危害程度。

一級負荷：中斷供電會造成——人員傷亡；重大政治影響、重大經(jīng)濟損失；影響具有重大政、經(jīng)意義的用電單位正常工作。

二級負荷：中斷供電將——較大政治影響、重大經(jīng)濟損失；影響重要政、經(jīng)意義的用電單位正常工作。將造成公共場所秩序混亂。

三級負荷：不屬于一、二級負荷者。一切消防用電設備均屬于一級或二級負荷。3負荷分級及對供電電源的要求3

2.對供電電源的要求一級負荷需要有兩個獨立電源（或電源點）供電。二級負荷需要雙回路供電。三級負荷只要求單電源供電。注：①兩個獨立電源：兩母線來自不同的發(fā)電機。②兩個獨立電源點：兩母線來自不同的地點。③雙回路：盡可能引自不同的變壓器，也可由一專用架空回路供電。④一個建筑物中的用電設備，可能含有幾種級別的負荷。42.對供電電源的要求4§2-1計算負荷的意義和目的1、原始資料:用電負荷的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)。2、考慮因素:運行并非在額定狀態(tài)下；非同時運行。3、計算負荷（需用負荷）:將原始資料,結合考慮因素,變成供配電系統(tǒng)設計所需要的假想負荷。

（計算負荷≠設備容量之和）5§2-1計算負荷的意義和目的1、原始資料:54、意義和目的（1）確定供配電系統(tǒng)中的導體截面、變壓器容量、備用電源容量。過大：有色金屬浪費、工程投資高；過?。壕€路和電氣設備承受不了，引起過熱、降低使用壽命、出現(xiàn)事故。（2）計算電壓損失、功率損耗。（3）計算能量消耗量及無功功率補償容量。（4）計算電流。是計算負荷在額定電壓下的電流。是選擇導線、斷路器、功率損耗等的依據(jù)。尖峰電流——選擇保護設備64、意義和目的6§2-2負荷計算的基本概念1、負荷曲線

用電設備功率隨時間變化的圖形?？芍庇^地反映出用戶用電特點，對于同類型的用戶，其負荷曲線形狀大致相同。7§2-2負荷計算的基本概念1、負荷曲線7（1）按負荷性質分有功負荷曲線無功負荷曲線（2）按持續(xù)工作時間分日負荷曲線(24h)P14年負荷曲線（8760h〕年最大負荷曲線（運行年負荷曲線〕年持續(xù)負荷曲線

P15圖2-3

8（1）按負荷性質分82、與負荷計算相關的物理量（1）電抗是電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用的總稱（X）。（2）電阻表示導體對電流阻礙作用的大小。電阻變電能為熱能，是一個耗能元件92、與負荷計算相關的物理量9（3）無功功率Q是為建立交變磁場和感應磁通而需要消耗的電功率。不對外作功，而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰?。不是無用功率，用處很大變壓器、異步電動機、感應電爐、交流電焊機

。（4）有功功率P是保持用電設備正常運行所需的電功率將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。（5）視在功率S在交流電路中，由于感性或容性設備，電壓與電流存在相位差，即電壓與電流不在同一時間到達，因此，實際功率沒有那么大的功。10（3）無功功率Q10負荷名稱功率因數(shù)負荷名稱功率因數(shù)熒光燈（電感）0.55空調0.8熒光燈（電子）0.9水泵、風機0.8普通插座0.9冷凍機房設備0.8～0.85電熱水器、電飯堡1電梯0.7白熾燈1洗衣機房、廚房設備0.8～0.9常用設備的功率因數(shù)（cosφ)（6）功率因數(shù)在正弦交流電路中，有功功率一般小于視在功率，即在視在功率上打一個折扣才能等于平均有功功率，這個折扣就是cosφ，稱為功率因數(shù)。11負荷名稱功率因數(shù)負荷名稱功率因數(shù)熒光燈（電感）0.55空調0（7）年最大負荷全年中最大工作班內，半小時平均功率的最大值。用Pmax、Qmax、Smax表示。即：30分鐘平均最大負荷P30、Q30和S30，=計算負荷。最大工作班：一年中最大負荷月份內最少出現(xiàn)2-3次最大負荷的工作班。（8）年最大負荷利用小時數(shù)一個假想時間，反映用戶以年最大負荷Pmax持續(xù)運行Tmax小時所消耗的能量恰好等于全年實際消耗的能量WP。1212（9）平均負荷電力用戶在一段時間內消耗功率的平均值。用Pav、Qav、Sav。年平均負荷：(10)負荷系數(shù)用電負荷的平均負荷與最大負荷之比。表征負荷曲線不平坦度的一個物理量。一般工廠年負荷系數(shù)年平均值為：α=0.7～0.75β=0.76～0.8213（9）平均負荷13§2-3用電設備的主要特征1、分類連續(xù)運行工作制短時運行工作制斷續(xù)周期運行工作制(負載持續(xù)率)14§2-3用電設備的主要特征1、分類14負載持續(xù)率（暫載率）是指此設備能夠滿載工作時間的比率；家用小型電焊機：標稱容量10KVA，但又標明暫載率25%，說明此電焊機在10KVA負載下，只能在25%的時間內工作；也就是說，在10分鐘內只能工作2半分鐘，否則就要過熱燒毀；工業(yè)用大型電焊機：標稱容量10KVA，暫載率100%，就說明此電焊機在10KVA負載下，能長時間連續(xù)工作。電焊機的負載是不固定的，焊接電流大負載就大，焊接電流小負載就??；再反過來說，如果小型電焊機在25%的負載下就可以連續(xù)工作。15負載持續(xù)率（暫載率）152、設備功率（容量）Pe的確定（1）連續(xù)運行工作的用電設備組Pe=PN(銘牌額定功率)對于采用電感鎮(zhèn)流器的電光源，需要考慮鎮(zhèn)流器消耗的功率，此時Pe=1.2*PN

（2）短時工作的用電設備組Pe=PN

求計算負荷時一般不考慮。162、設備功率（容量）Pe的確定（1）連續(xù)運行工作的用電設備組（3）斷續(xù)周期運行工作用電設備

將額定負載持續(xù)率εN下的銘牌額定功率PN統(tǒng)一換算到一個標準負載持續(xù)率ε規(guī)的功率P規(guī)。特殊的變壓器17（3）斷續(xù)周期運行工作用電設備特殊的變壓器17§2-4計算負荷1、需要系數(shù)法：需要系數(shù)：Pmax——用電設備組負荷曲線上最大有功負荷Pe——用電設備組的設備功率需要系數(shù)法：用電設備功率×需要系數(shù)×同時系數(shù)=計算負荷計算簡便，最為通用的一種方法。18§2-4計算負荷1、需要系數(shù)法：18（1）用電設備組的計算負荷

用電設備組：指工藝相同，需要系數(shù)、功率因數(shù)相同的多臺用電設備。線電壓例題：P24例2-1。PcQcScφ19（1）用電設備組的計算負荷線電壓例題：P24例2-1。Pc用電設備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)表20用電設備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)表202121（2）多個用電設備組的計算負荷

（——配電干線、變電所低壓母線）

K∑－－同時（期）系數(shù)車間干線：K∑P=0.85～0.95；K∑q=0.90～0.97低壓母線：K∑P=0.80～0.90；K∑q=0.85～0.95(用電設備組計算負荷直接相加)K∑P=0.90～0.95；K∑q=0.93～0.97(由車間干線計算負荷直接相加)22（2）多個用電設備組的計算負荷22

2323注：進行負荷計算時，應先對用電設備容量進行如下處理：照明負荷的用電設備容量：應根據(jù)所用光源的額定功率加上附屬設備的功率。備用設備：用電設備組的設備容量不包括備用設備。季節(jié)性用電設備(如制冷設備和采暖設備)應擇其大者計入總設備容量。消防時的最大負荷與非火災時的最大負荷選大者。住宅的設備容量采用每戶的用電指標之和。24注：進行負荷計算時，應先對用電設備容量進行如下處理：242、按二項式法當確定的用電設備臺數(shù)較少而容量差別相當大的低壓支線和干線的計算負荷時采用。（略〕3、估算法（單位指標法）單位產(chǎn)品耗量法、負荷密度法等單位指標法。Pc＝KP·N／1000Sc＝KS·N／1000式中:Pc——有功功率計算負荷（KW）

Sc——計算的視在功率(kVA)；KP、KS——單位負荷指標；N——單位數(shù)量。如：建筑面積m2、戶數(shù)、人數(shù)252、按二項式法25建筑類別用電指標（W/m2）建筑類別用電指標（W/m2）公寓30~50醫(yī)院40~70旅館40~70高等學校20~40辦公40~80中小學12~20商業(yè)一般：40~80展覽館50~80大中型：70~130體育40~70演播廳250~500劇場50~80汽車庫8~15各類建筑物的用電指標26建筑類別用電指標（W/m2）建筑類別用電指標（W/m2）公寓住宅負荷的計算按套型類別進行確定。每套住宅供電容量標準：一般可在4一12kw范圍選?。桓呒壍臑?0一15kw（建筑面積在l00—200m2）27住宅負荷的計算27按單相配電計算時所連接的基本戶數(shù)按三相配電計算時所連接的基本戶數(shù)需要系數(shù)通用值推薦值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525~10075~3000.400.45125~200375~6000.330.35住宅用電負荷需要系數(shù)28按單相配電計算時所連接的基本戶數(shù)按三相配電計算時所連接的基本例：某教學樓建筑面積1.5萬m2，已知單位負荷指標Kp=30W/m2，計算總有功功率？解：Pc==450KW

例：某高層住宅樓共172戶，每戶設計功率為8KW，計算總有功功率？解1：Pc==1376KW(誤差很大）

解2：查表得Kc=0.45Pc=0.45x8x172=0.45x1376=619KW8000x172100030：某教學樓建筑面積1.5萬m2，已知單位負荷指8000x1三相負荷接法30三相負荷接法304、單相負荷計算單相負荷應均衡的分配到三相上。當三相線路中，單相負荷的總容量小于三相設備總容量的15％時，全部按三相對稱負荷計算當單相負荷的總容量超過三相設備容量的15％時，應將單相設備容量換算為等效三相設備容量，若三相不平衡，則設備容量應按三倍最大相負荷計算，再與三相設備容量相加。314、單相負荷計算單相負荷應均衡的分配到三相上。31注：線電壓：相線與相線間的電壓。

相電壓：三相電每一相對零線的電壓。ABCN—中性線220/380V10kW30kW20kW14kW20kW30kW32注：線電壓：相線與相線間的電壓。ABCN—中性線220/38（1）單相用電設備僅接于相電壓等效三相負荷=最大單相負荷的三倍——Pe=3Pmax（2）單相用電設備僅接于線電壓如Pab≥Pbc≥Pca

接在同一線電壓時：接在不同線電壓時：

（3）用電設備分別接于線電壓和相電壓先將接于線電壓的單相用電設備換算為接于相電壓的單相負荷。再將各負荷相加，選出最大相負荷取其3倍即為等效三相負荷。

33（1）單相用電設備僅接于相電壓33相間負荷換算為相負荷的功率換算系數(shù)功率換算系數(shù)負荷功率因數(shù)0.350.40.50.60.650.70.80.91.0pAB-A、pBC-B、pCA-C1.271.171.00.890.840.80.720.640.5pAB-B、pBC-C、pCA-A-0.27-0.1700.110.160.20.280.360.5qAB-A、qBC-B、qCA-C1.050.860.580.380.30.220.09-0.05-0.29qAB-B、qBC-C、qCA-A1.631.441.160.960.880.80.670.530.29CBAPCAPABPBCA相：PA=pAB-APAB+pCA-APCAB相：PB=pAB-BPAB+pBC-BPBCC相：PC=pBC-CPBC+pCA-CPCA相間負荷（線負荷）換算為相負荷34相間負荷換算為相負荷的功率換算系數(shù)功率換算系數(shù)負荷功率因數(shù)0作業(yè)：如下圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺，其中2臺10kW接于A相、1臺30kW接于B相、1臺20kW接于C相。此外接有380V單相對焊機4臺，其中2臺14kW（ε=100%）接于AB相、1臺20kW（ε=100%）接于BC相、1臺30kW（ε=60%）接于CA相。試求此線路的計算負荷。ABCN220/380V10kW10kW30kW20kW電熱箱14kW14kW20kW30kW對焊機35作業(yè)：如下圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220負荷計算方法宜按下列原則選取：在方案設計階段可采用單位指標法；在初步設計及施工圖設計階段，宜采用需要系數(shù)法。對于住宅，在設計的各個階段均可采用單位指標法。

用電設備臺數(shù)較多，各臺設備容量相差不懸殊時，宜采用需要系數(shù)法，一般用于干線，配變電所的負荷計算。

用電設備臺數(shù)較少，各臺設備容量相差懸殊時宜采用二項式法，一般用于支干線和配電屏(箱)的負荷計算。36負荷計算方法宜按下列原則選取：在方案設計階段可采用單位指標法計算負荷小結：（總負荷計算）對用電設備進行分組計算時，同類用電設備的總容量為算數(shù)相加。不同類用電設備的總容量應按有功功率和無功功率負荷分別相加求得。配電干線和變電所的計算負荷為各用電設備組的計算負荷之和再乘以同時系數(shù)K∑。當不同類別的建筑(如辦公樓和宿舍樓)共用一臺變壓器時，其同時系數(shù)可適當減小。37計算負荷小結：（總負荷計算）3738383939§2-5尖峰電流的計算定義：尖峰電流是持續(xù)1～2s的短時最大負荷電流功能：1）用來計算電壓波動，選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護裝置及檢驗電動機自起動條件等。2）用以校驗電壓波動和選擇保護電器。

40§2-5尖峰電流的計算定義：尖峰電流是持續(xù)1～2s的短時1、單臺用電設備2、多臺用電設備K——啟動電流倍數(shù)（樣本中可查）籠型電動機為5～7，繞線型電動機為2～3，直流電動機為1.7等。最大容量電動機的啟動電流例題：P28例2-4。411、單臺用電設備K——啟動電流倍數(shù)（樣本中可查）最大容量電動§2-6無功功率補償什么是無功功率有功功率：電能——其他形式能量(機械能、光能、熱能)無功功率：建立和維持旋轉磁場無功功率的不良影響，主要表現(xiàn)在：降低發(fā)電機有功功率的輸出。降低輸、變電設備的供電能力。造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設備容量得不到充分發(fā)揮。42§2-6無功功率補償什么是無功功率無功功率的不良影響，主功率因數(shù)要求值滿足當?shù)毓╇姴块T要求或滿足：高壓用戶為0.9以上；低壓用戶為0.85以上。無功功率補償裝置類型及位置提高自然功率因數(shù)：正確選擇變壓器容量、臺數(shù)，切除季節(jié)用變壓器；減少供電線路感抗；盡量用同步電動機。采用電力電容器補償類型：并聯(lián)（與負載）電容器補償裝置——適用于無功功率變化速度較慢或無功功率需求較恒定的場合。補償方式：高壓集中、低壓集中、低壓就地43功率因數(shù)要求值43補償容量計算44補償容量計算44無功補償后的計算負荷優(yōu)點：主變壓器容量減少—降低初投資、降低電費開支45無功補償后的計算負荷優(yōu)點：45例：如某廠的計算負荷為2400kW，最大負荷月的平均功率因數(shù)為0.67。要使其平均功率因數(shù)提高到0.9（在10kV側固定補償），問需要裝設多大容量的并聯(lián)電容器？如果采用BWF-10.5-40-1型電容器，需裝設多少個？解:tanφ1=tan(arccos0.67)=1.1080tanφ2=tan(arccos0.9)=0.4843

ΔQc=Pc（tanφ1－tanφ2）=2400×(1.1080-0.4843)=1496.88kvar46例：如某廠的計算負荷為2400kW，最大負荷月的平均功率因數(shù)n=ΔQc/qc=1496.88/40=38個考慮三相均衡分配，應裝設39個，每相13個，此時并聯(lián)電容器的實際值：39×40=1560kvar。則補償后的無功功率為：此時的實際平均功率因數(shù)為：滿足要求。47n=ΔQc/qc=1496.88/40=38個此§2-7供配電系統(tǒng)的功率損耗與電能需要量的計算1、供電線路的功率損耗

式中：R——線路每相電阻，R=r0lX——線路每相電抗,X=x0l由導線型號、三相線的線間幾何均距aav決定—查P38表48§2-7供配電系統(tǒng)的功率損耗與電能需要量的計算1、供電線線間幾何均距aav計算a1a2a3ABCAaaaBCaaABC一般排列：等邊三角形排列：水平等距排列：49線間幾何均距aav計算a1a2a3ABCAaaaBCaaAB2、變壓器的功率損耗（1）工作原理變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件。當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。

（2）組成變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。502、變壓器的功率損耗（1）工作原理50（3）有功功率損耗（電能-熱能）①空載損耗（鐵損）：歸納在變壓器鐵心里所產(chǎn)生的損耗。與變壓器是否帶負載無關，由變壓器空載試驗測定，所以稱空載損耗。②負載損耗（銅損）：歸納在變壓器線圈導體里的損耗。與變壓器輸出的負載電流有關，由變壓器短路試驗測定，所以稱負載損耗、也稱短路損耗。③都是有功損耗：都要產(chǎn)生實實在在的消耗。51（3）有功功率損耗（電能-熱能）51④變壓器的功率損耗計算

變壓器無功功率損耗——鐵心損耗(鐵耗)；——繞組損耗(銅耗)；——空載損耗；——短路（滿載）損耗。式中：產(chǎn)品樣本中可查52④變壓器的功率損耗計算——鐵心損耗(鐵耗)；式中：產(chǎn)品樣本中（4）無功功率損耗空載無功損耗：產(chǎn)生主磁通的勵磁電流消耗的，與勵磁電流（≈空載電流）成正比。額定無功損耗：額定負荷下,消耗在繞組阻抗上的無功功率，近似地與短路電壓（阻抗電壓）成正比。53（4）無功功率損耗額定無功損耗：額定負荷下,消耗在繞組阻抗上變壓器的無功功率為：54變壓器的無功功率為：54（5）變壓器的功率損耗估算法：55（5）變壓器的功率損耗估算法：553、供配電系統(tǒng)年電能損耗（1）線路年電能損耗：（2）變壓器年電能損耗：物理意義：當線路和變壓器中以最大負荷電流流過小時后所產(chǎn)生的電能損耗，等于實際變化電流時的電能損耗。τ與年最大負荷利用小時數(shù)和負荷功率因數(shù)有關。563、供配電系統(tǒng)年電能損耗物理意義：當線路和變壓器中以最大負荷57574、電能需要量Wa的計算584、電能需要量Wa的計算58第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償59第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償1第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償§2-1計算負荷的意義和計算目的§2-2負荷計算的基本概念§2-3用電設備的主要特征§2-4計算負荷§2-5尖峰電流的計算§2-6無功功率補償§2-7供配電系統(tǒng)的功率損耗與電能需要量的計算60第2章建筑供配電的負荷計算與無功功率補償§2-1計算負荷負荷分級及對供電電源的要求1.負荷級別

分級依據(jù)：用電設備（負荷）對供電可靠性的要求及中斷供電造成的危害程度。

一級負荷：中斷供電會造成——人員傷亡；重大政治影響、重大經(jīng)濟損失；影響具有重大政、經(jīng)意義的用電單位正常工作。

二級負荷：中斷供電將——較大政治影響、重大經(jīng)濟損失；影響重要政、經(jīng)意義的用電單位正常工作。將造成公共場所秩序混亂。

三級負荷：不屬于一、二級負荷者。一切消防用電設備均屬于一級或二級負荷。61負荷分級及對供電電源的要求3

2.對供電電源的要求一級負荷需要有兩個獨立電源（或電源點）供電。二級負荷需要雙回路供電。三級負荷只要求單電源供電。注：①兩個獨立電源：兩母線來自不同的發(fā)電機。②兩個獨立電源點：兩母線來自不同的地點。③雙回路：盡可能引自不同的變壓器，也可由一專用架空回路供電。④一個建筑物中的用電設備，可能含有幾種級別的負荷。622.對供電電源的要求4§2-1計算負荷的意義和目的1、原始資料:用電負荷的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)。2、考慮因素:運行并非在額定狀態(tài)下；非同時運行。3、計算負荷（需用負荷）:將原始資料,結合考慮因素,變成供配電系統(tǒng)設計所需要的假想負荷。

（計算負荷≠設備容量之和）63§2-1計算負荷的意義和目的1、原始資料:54、意義和目的（1）確定供配電系統(tǒng)中的導體截面、變壓器容量、備用電源容量。過大：有色金屬浪費、工程投資高；過小：線路和電氣設備承受不了，引起過熱、降低使用壽命、出現(xiàn)事故。（2）計算電壓損失、功率損耗。（3）計算能量消耗量及無功功率補償容量。（4）計算電流。是計算負荷在額定電壓下的電流。是選擇導線、斷路器、功率損耗等的依據(jù)。尖峰電流——選擇保護設備644、意義和目的6§2-2負荷計算的基本概念1、負荷曲線

用電設備功率隨時間變化的圖形?？芍庇^地反映出用戶用電特點，對于同類型的用戶，其負荷曲線形狀大致相同。65§2-2負荷計算的基本概念1、負荷曲線7（1）按負荷性質分有功負荷曲線無功負荷曲線（2）按持續(xù)工作時間分日負荷曲線(24h)P14年負荷曲線（8760h〕年最大負荷曲線（運行年負荷曲線〕年持續(xù)負荷曲線

P15圖2-3

66（1）按負荷性質分82、與負荷計算相關的物理量（1）電抗是電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用的總稱（X）。（2）電阻表示導體對電流阻礙作用的大小。電阻變電能為熱能，是一個耗能元件672、與負荷計算相關的物理量9（3）無功功率Q是為建立交變磁場和感應磁通而需要消耗的電功率。不對外作功，而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰俊２皇菬o用功率，用處很大變壓器、異步電動機、感應電爐、交流電焊機

。（4）有功功率P是保持用電設備正常運行所需的電功率將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。（5）視在功率S在交流電路中，由于感性或容性設備，電壓與電流存在相位差，即電壓與電流不在同一時間到達，因此，實際功率沒有那么大的功。68（3）無功功率Q10負荷名稱功率因數(shù)負荷名稱功率因數(shù)熒光燈（電感）0.55空調0.8熒光燈（電子）0.9水泵、風機0.8普通插座0.9冷凍機房設備0.8～0.85電熱水器、電飯堡1電梯0.7白熾燈1洗衣機房、廚房設備0.8～0.9常用設備的功率因數(shù)（cosφ)（6）功率因數(shù)在正弦交流電路中，有功功率一般小于視在功率，即在視在功率上打一個折扣才能等于平均有功功率，這個折扣就是cosφ，稱為功率因數(shù)。69負荷名稱功率因數(shù)負荷名稱功率因數(shù)熒光燈（電感）0.55空調0（7）年最大負荷全年中最大工作班內，半小時平均功率的最大值。用Pmax、Qmax、Smax表示。即：30分鐘平均最大負荷P30、Q30和S30，=計算負荷。最大工作班：一年中最大負荷月份內最少出現(xiàn)2-3次最大負荷的工作班。（8）年最大負荷利用小時數(shù)一個假想時間，反映用戶以年最大負荷Pmax持續(xù)運行Tmax小時所消耗的能量恰好等于全年實際消耗的能量WP。7012（9）平均負荷電力用戶在一段時間內消耗功率的平均值。用Pav、Qav、Sav。年平均負荷：(10)負荷系數(shù)用電負荷的平均負荷與最大負荷之比。表征負荷曲線不平坦度的一個物理量。一般工廠年負荷系數(shù)年平均值為：α=0.7～0.75β=0.76～0.8271（9）平均負荷13§2-3用電設備的主要特征1、分類連續(xù)運行工作制短時運行工作制斷續(xù)周期運行工作制(負載持續(xù)率)72§2-3用電設備的主要特征1、分類14負載持續(xù)率（暫載率）是指此設備能夠滿載工作時間的比率；家用小型電焊機：標稱容量10KVA，但又標明暫載率25%，說明此電焊機在10KVA負載下，只能在25%的時間內工作；也就是說，在10分鐘內只能工作2半分鐘，否則就要過熱燒毀；工業(yè)用大型電焊機：標稱容量10KVA，暫載率100%，就說明此電焊機在10KVA負載下，能長時間連續(xù)工作。電焊機的負載是不固定的，焊接電流大負載就大，焊接電流小負載就??；再反過來說，如果小型電焊機在25%的負載下就可以連續(xù)工作。73負載持續(xù)率（暫載率）152、設備功率（容量）Pe的確定（1）連續(xù)運行工作的用電設備組Pe=PN(銘牌額定功率)對于采用電感鎮(zhèn)流器的電光源，需要考慮鎮(zhèn)流器消耗的功率，此時Pe=1.2*PN

（2）短時工作的用電設備組Pe=PN

求計算負荷時一般不考慮。742、設備功率（容量）Pe的確定（1）連續(xù)運行工作的用電設備組（3）斷續(xù)周期運行工作用電設備

將額定負載持續(xù)率εN下的銘牌額定功率PN統(tǒng)一換算到一個標準負載持續(xù)率ε規(guī)的功率P規(guī)。特殊的變壓器75（3）斷續(xù)周期運行工作用電設備特殊的變壓器17§2-4計算負荷1、需要系數(shù)法：需要系數(shù)：Pmax——用電設備組負荷曲線上最大有功負荷Pe——用電設備組的設備功率需要系數(shù)法：用電設備功率×需要系數(shù)×同時系數(shù)=計算負荷計算簡便，最為通用的一種方法。76§2-4計算負荷1、需要系數(shù)法：18（1）用電設備組的計算負荷

用電設備組：指工藝相同，需要系數(shù)、功率因數(shù)相同的多臺用電設備。線電壓例題：P24例2-1。PcQcScφ77（1）用電設備組的計算負荷線電壓例題：P24例2-1。Pc用電設備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)表78用電設備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)表207921（2）多個用電設備組的計算負荷

（——配電干線、變電所低壓母線）

K∑－－同時（期）系數(shù)車間干線：K∑P=0.85～0.95；K∑q=0.90～0.97低壓母線：K∑P=0.80～0.90；K∑q=0.85～0.95(用電設備組計算負荷直接相加)K∑P=0.90～0.95；K∑q=0.93～0.97(由車間干線計算負荷直接相加)80（2）多個用電設備組的計算負荷22

8123注：進行負荷計算時，應先對用電設備容量進行如下處理：照明負荷的用電設備容量：應根據(jù)所用光源的額定功率加上附屬設備的功率。備用設備：用電設備組的設備容量不包括備用設備。季節(jié)性用電設備(如制冷設備和采暖設備)應擇其大者計入總設備容量。消防時的最大負荷與非火災時的最大負荷選大者。住宅的設備容量采用每戶的用電指標之和。82注：進行負荷計算時，應先對用電設備容量進行如下處理：242、按二項式法當確定的用電設備臺數(shù)較少而容量差別相當大的低壓支線和干線的計算負荷時采用。（略〕3、估算法（單位指標法）單位產(chǎn)品耗量法、負荷密度法等單位指標法。Pc＝KP·N／1000Sc＝KS·N／1000式中:Pc——有功功率計算負荷（KW）

Sc——計算的視在功率(kVA)；KP、KS——單位負荷指標；N——單位數(shù)量。如：建筑面積m2、戶數(shù)、人數(shù)832、按二項式法25建筑類別用電指標（W/m2）建筑類別用電指標（W/m2）公寓30~50醫(yī)院40~70旅館40~70高等學校20~40辦公40~80中小學12~20商業(yè)一般：40~80展覽館50~80大中型：70~130體育40~70演播廳250~500劇場50~80汽車庫8~15各類建筑物的用電指標84建筑類別用電指標（W/m2）建筑類別用電指標（W/m2）公寓住宅負荷的計算按套型類別進行確定。每套住宅供電容量標準：一般可在4一12kw范圍選取；高級的為10一15kw（建筑面積在l00—200m2）85住宅負荷的計算27按單相配電計算時所連接的基本戶數(shù)按三相配電計算時所連接的基本戶數(shù)需要系數(shù)通用值推薦值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525~10075~3000.400.45125~200375~6000.330.35住宅用電負荷需要系數(shù)86按單相配電計算時所連接的基本戶數(shù)按三相配電計算時所連接的基本例：某教學樓建筑面積1.5萬m2，已知單位負荷指標Kp=30W/m2，計算總有功功率？解：Pc==450KW

例：某高層住宅樓共172戶，每戶設計功率為8KW，計算總有功功率？解1：Pc==1376KW(誤差很大）

解2：查表得Kc=0.45Pc=0.45x8x172=0.45x1376=619KW8000x172100030：某教學樓建筑面積1.5萬m2，已知單位負荷指8000x1三相負荷接法88三相負荷接法304、單相負荷計算單相負荷應均衡的分配到三相上。當三相線路中，單相負荷的總容量小于三相設備總容量的15％時，全部按三相對稱負荷計算當單相負荷的總容量超過三相設備容量的15％時，應將單相設備容量換算為等效三相設備容量，若三相不平衡，則設備容量應按三倍最大相負荷計算，再與三相設備容量相加。894、單相負荷計算單相負荷應均衡的分配到三相上。31注：線電壓：相線與相線間的電壓。

相電壓：三相電每一相對零線的電壓。ABCN—中性線220/380V10kW30kW20kW14kW20kW30kW90注：線電壓：相線與相線間的電壓。ABCN—中性線220/38（1）單相用電設備僅接于相電壓等效三相負荷=最大單相負荷的三倍——Pe=3Pmax（2）單相用電設備僅接于線電壓如Pab≥Pbc≥Pca

接在同一線電壓時：接在不同線電壓時：

（3）用電設備分別接于線電壓和相電壓先將接于線電壓的單相用電設備換算為接于相電壓的單相負荷。再將各負荷相加，選出最大相負荷取其3倍即為等效三相負荷。

91（1）單相用電設備僅接于相電壓33相間負荷換算為相負荷的功率換算系數(shù)功率換算系數(shù)負荷功率因數(shù)0.350.40.50.60.650.70.80.91.0pAB-A、pBC-B、pCA-C1.271.171.00.890.840.80.720.640.5pAB-B、pBC-C、pCA-A-0.27-0.1700.110.160.20.280.360.5qAB-A、qBC-B、qCA-C1.050.860.580.380.30.220.09-0.05-0.29qAB-B、qBC-C、qCA-A1.631.441.160.960.880.80.670.530.29CBAPCAPABPBCA相：PA=pAB-APAB+pCA-APCAB相：PB=pAB-BPAB+pBC-BPBCC相：PC=pBC-CPBC+pCA-CPCA相間負荷（線負荷）換算為相負荷92相間負荷換算為相負荷的功率換算系數(shù)功率換算系數(shù)負荷功率因數(shù)0作業(yè)：如下圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺，其中2臺10kW接于A相、1臺30kW接于B相、1臺20kW接于C相。此外接有380V單相對焊機4臺，其中2臺14kW（ε=100%）接于AB相、1臺20kW（ε=100%）接于BC相、1臺30kW（ε=60%）接于CA相。試求此線路的計算負荷。ABCN220/380V10kW10kW30kW20kW電熱箱14kW14kW20kW30kW對焊機93作業(yè)：如下圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220負荷計算方法宜按下列原則選?。涸诜桨冈O計階段可采用單位指標法；在初步設計及施工圖設計階段，宜采用需要系數(shù)法。對于住宅，在設計的各個階段均可采用單位指標法。

用電設備臺數(shù)較多，各臺設備容量相差不懸殊時，宜采用需要系數(shù)法，一般用于干線，配變電所的負荷計算。

用電設備臺數(shù)較少，各臺設備容量相差懸殊時宜采用二項式法，一般用于支干線和配電屏(箱)的負荷計算。94負荷計算方法宜按下列原則選取：在方案設計階段可采用單位指標法計算負荷小結：（總負荷計算）對用電設備進行分組計算時，同類用電設備的總容量為算數(shù)相加。不同類用電設備的總容量應按有功功率和無功功率負荷分別相加求得。配電干線和變電所的計算負荷為各用電設備組的計算負荷之和再乘以同時系數(shù)K∑。當不同類別的建筑(如辦公樓和宿舍樓)共用一臺變壓器時，其同時系數(shù)可適當減小。95計算負荷小結：（總負荷計算）3796389739§2-5尖峰電流的計算定義：尖峰電流是持續(xù)1～2s的短時最大負荷電流功能：1）用來計算電壓波動，選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護裝置及檢驗電動機自起動條件等。2）用以校驗電壓波動和選擇保護電器。

98§2-5尖峰電流的計算定義：尖峰電流是持續(xù)1～2s的短時1、單臺用電設備2、多臺用電設備K——啟動電流倍數(shù)（樣本中可查）籠型電動機為5～7，繞線型電動機為2～3，直流電動機為1.7等。最大容量電動機的啟動電流例題：P28例2-4。991、單臺用電設備K——啟動電流倍數(shù)（樣本中可查）最大容量電動§2-6無功功率補償什么是無功功率有功功率：電能——其他形式能量(機械能、光能、熱能)無功功率：建立和維持旋轉磁場無功功率的不良影響，主要表現(xiàn)在：降低發(fā)電機有功功率的輸出。降低輸、變電設備的供電能力。造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設備容量得不到充分發(fā)揮。100§2-6無功功率補償什么是無功功率無功功率的不良影響，主功率因數(shù)要求值滿足當?shù)毓╇姴块T要求或滿足：高壓用戶為0.9以上；低壓用戶為0.85以上。無功功率補償裝置類型及位置提高自然功率因數(shù)：正確選擇變壓器容量、臺數(shù)，切除季節(jié)用變壓器；減少供電線路感抗；盡量用同步電動機