第二章-工廠的電力負荷及其計算課件

29十二月20221第二章工廠的電力負荷及其計算29十二月20221第二章工廠的電力負荷及其計算第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲線第二節(jié)三相用電設備組計算負荷確實定第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲線第二章工廠的電力負荷及其計算第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲線一、工廠電力負荷的分級及其對供電電源的要求(一)工廠電力負荷的分級工廠的電力負荷，按?供配電系統(tǒng)設計規(guī)范?規(guī)則，分為三級：一、契合以下狀況之一時，應為一級負荷：

１．中綴供電將形成人身傷亡時。

２．中綴供電將在政治、經(jīng)濟上形成嚴重損失時。例如：嚴重設備損壞、嚴重產(chǎn)品報廢、用重要原料消費的產(chǎn)品少量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的延續(xù)消費進程被打亂需求長時間才干恢復等。

３．中綴供電將影響有嚴重政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常任務。例如：重要交通樞紐、重要通訊樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的少量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。

在一級負荷中，當中綴供電將發(fā)作中毒、爆炸和火災等狀況的負荷，以及特別重要場所的不允許中綴供電的負荷，應視為特別重要的負荷。第二章工廠的電力負荷及其計算第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲第二章工廠的電力負荷及其計算二、契合以下狀況之一時，應為二級負荷：

１．中綴供電將在政治、經(jīng)濟上形成較大損失時。例如：主要設備損壞、少量產(chǎn)品報廢、延續(xù)消費進程被打亂需較長時間才干恢復、重點企業(yè)少量增產(chǎn)等。

２．中綴供電將影響重要用電單位的正常任務。例如：交通樞紐、通訊樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中綴供電將形成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所次第混亂。三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。第二章工廠的電力負荷及其計算二、契合以下狀況之一時，應為第二章工廠的電力負荷及其計算(二)各級電力負荷對供電電源的要求〔1〕一級負荷的供電電源應契合以下規(guī)則：

a、一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發(fā)作缺點時，另一個電源不應同時遭到損壞。

b、一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統(tǒng)。以下電源可作為應急電源：

1、獨立于正常電源的發(fā)電機組。

2、供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的公用的饋電線路。

3、蓄電池。

4、干電池。

第二章工廠的電力負荷及其計算(二)各級電力負荷對供電電源第二章工廠的電力負荷及其計算依據(jù)允許中綴供電的時間可區(qū)分選擇以下應急電源：

1、允許中綴供電時間為15s以上的供電，可選用快速自啟動的發(fā)電機組。

2、自投裝置的舉措時間能滿足允許中綴供電時間的，可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的公用饋電線路。

3、允許中綴供電時間為毫秒級的供電，可選用蓄電池運動型不連續(xù)供電裝置、蓄電池機械貯能電機型不連續(xù)供電裝置或柴油機不連續(xù)供電裝置。應急電源的任務時間，應按消費技術上要求的停車時間思索。當與自動啟動的發(fā)電機組配合運用時，不宜少于10min。

第二章工廠的電力負荷及其計算依據(jù)允許中綴供電的時間可區(qū)分第二章工廠的電力負荷及其計算〔2〕二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地域供電條件困難時，二級負荷可由一回6KV及以上公用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能接受100%的二級負荷?！?〕三級負荷對供電電源的要求由于三級負荷為不重要的普通負荷，因此它對供電電源無特殊要求。

第二章工廠的電力負荷及其計算〔2〕二級負荷的供電系統(tǒng)，宜第二章工廠的電力負荷及其計算

二、工廠用電設備的任務制(負荷分類〕工廠的用電設備，按其任務制(duty-type)分以下三類：(1)延續(xù)任務制：這類任務制的設備運轉(zhuǎn)時間長，停歇時間短。如通風機、水泵、空氣緊縮機、電機發(fā)電機組、電爐和照明燈等。機床電動機的負荷，普通變化較大，但其主電動機普通也是延續(xù)運轉(zhuǎn)的。(2)短時任務制：這類任務制的設備停歇時間長，運轉(zhuǎn)時間很短如機床上的某些輔佐電動機(例如進給電動機)、控制閘門的電動機等?！藏摵山y(tǒng)計時不計入〕第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算(3)斷續(xù)周期任務制)：這類任務制的設備周期性地時而任務，時而停歇，如此重復運轉(zhuǎn)，似乎有固定周期一樣，而任務周期普通不超越10min。此設備有兩種：電焊用變壓器和吊車、行車用電動機。斷續(xù)周期任務制的設備，可用〝負荷繼續(xù)率〞(又稱暫載率)來表示其任務特征。負荷繼續(xù)率為一個任務周期內(nèi)任務時間與任務周期的百分比值，用ε表示，即第二章工廠的電力負荷及其計算(3)斷續(xù)周期任務制)：這第二章-工廠的電力負荷及其計算課件①吊車機組用電動機〔包括電葫蘆、起重機、行車等〕的設備容量一致?lián)Q算到ε=25%時的額外功率〔kW〕，假定其εN不等于25%時應停止換算，公式為:②電焊機及電焊變壓器的設備容量一致?lián)Q算到ε＝100%時的額外功率〔kW〕。假定其銘牌暫載率εN不等于100%時，應停止換算，公式為:①吊車機組用電動機〔包括電葫蘆、起重機、行車等〕的設第二章工廠的電力負荷及其計算三、負荷曲線的概念負荷曲線是表征電力負荷隨時間變化狀況的一種圖形，它繪在直角坐標紙上，縱坐標表示負荷(有功功率或無功功率)，橫坐標表示對應的時間(普通以小時為單位)。負荷曲線按負荷對象分，有工廠的、車間的或某類設備的負荷曲線。按負荷性質(zhì)分，有有功和無功負荷曲線。按所表示的負荷變化時間分，有年的、月的、日的或任務班的負荷曲線。

第二章工廠的電力負荷及其計算三、負荷曲線的概念圖2-1是一班制工廠的日有功負荷曲線，其中圖2-1a是依點連成的負荷曲線，圖2-1b是繪成梯形的負荷曲線。為便于計算，負荷曲線多繪成梯形，橫坐標普通按半小時分格，以便確定〝半小時最大負荷〞。圖2-1是一班制工廠的日有功負荷曲線，其中圖2-1a是依點連第二章工廠的電力負荷及其計算年負荷曲線1、負荷繼續(xù)時間曲線，按負荷大小依次陳列，如圖2-2c所示，全年按8760h計。上述年負荷曲線，依據(jù)其一年中具有代表性的夏日負荷曲線(圖2-2a)和冬日負荷曲線(圖2-2b)來繪制。其夏日和冬日在全年中所占的天數(shù)，應視外地的天文位置和氣溫狀況而定。例如在我國南方，可近似地以為夏日165天，冬日200天；而在我國南方，那么可近似地以為夏日200天，冬日165天。假定繪制南方某廠的年負荷曲線(圖2-2c)，其中P1在年負荷曲線上所占的時間T1=200(t1+t1′)，P2在年負荷曲線上所占的時間T2=200t2+165t2′，其他類推。第二章工廠的電力負荷及其計算年負荷曲線第二章工廠的電力負荷及其計算

第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算四、與負荷曲線和負荷計算有關的物理量1、年最大負荷和最大負荷應用小時數(shù)年最大負荷是指全年中最大任務班內(nèi)半小時〔30分鐘〕平均功率的最大值，并用符號Pm、Qm和Sm區(qū)分表示年有功、無功和視在最大負荷。半小時〔30分鐘〕平均最大功率P30所謂最大任務班，是指一年中最大負荷的任務班次，最大負荷最少出現(xiàn)2～3次的最大負荷，而不是偶然出現(xiàn)的某一個任務班。年最大負荷應用小時數(shù)Tm，是一個假想時間。其物理意義是，假設用戶以年最大負荷(如Pm)繼續(xù)運轉(zhuǎn)Tmh，那么所消耗的電能恰恰等于全年實踐消耗的電能。如圖2-3(c)所示，年繼續(xù)負荷曲線與兩軸所包絡的面積，等于Pm與Tm的乘積(即面積I等于面積Ⅱ)，所以Tm可表達為：年最大負荷應用小時是反映電力負荷特征的一個重要參數(shù)，與工廠的消費班制有清楚的關系。例如一班制工廠，Tmax≈1800～3000h；兩班制工廠，Tmax≈3500～4800h；三班制工廠，Tmax≈5000～7000h。第二章工廠的電力負荷及其計算四、與負荷曲線和負荷計算有關第二章工廠的電力負荷及其計算2、平均負荷和負荷系數(shù)(1)平均負荷是指電力用戶在一段時間內(nèi)訌費功率的平均值，記作Pav，Qav，Sav如下圖為平均有功負荷，其值為用戶在由0到t時間內(nèi)所消耗的電能Wt(kWh)除以時間t，即：(2)負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平均負荷Pav與其最大負荷Pm的比值.對負荷曲線來說，負荷系數(shù)亦稱負荷曲線填充系數(shù)，它表征負荷曲線不平整的水平，即表征負荷坎坷變化的水平。從充沛發(fā)揚供電設備的才干、提高供電效率來說，希望此系數(shù)越高越趨近于1越好。從發(fā)揚整個電力系統(tǒng)的效能來說，應盡量使不平整的負荷曲線〝削峰填谷〞，提高負荷系數(shù)。負荷系數(shù)通常以百分值表示。負荷系數(shù)(負荷率)的符號有功負荷率用α、無功負荷率用β表示，即：第二章工廠的電力負荷及其計算2、平均負荷和負荷系數(shù)第二章工廠的電力負荷及其計算第二節(jié)三相用電設備組計算負荷確實定一、概述求計算負荷，也稱需用負荷。目的是為了合理的選擇供配電系統(tǒng)各級電壓供電網(wǎng)絡、主接線、變壓器容量和電器設備型號等。如何選？用按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。依據(jù)計算負荷選擇的電氣設備和導線電纜，假設以計算負荷延續(xù)運轉(zhuǎn)，其發(fā)熱溫度不會超越允許值。第二章工廠的電力負荷及其計算第二節(jié)三相用電設備組計算第二章工廠的電力負荷及其計算普通選P30作為Pm，作為計算負荷運用。緣由〔1〕選擇設備時要思索到最嚴重的狀況下也能正常運轉(zhuǎn)?！?〕由于導體經(jīng)過電流到達動搖溫升的時間大約需(3～4)τ，τ為發(fā)熱時間常數(shù)。截面在16mm2及以上的導體，其r≥10min，因此載流導體大約經(jīng)30min(半小時)后可到達動搖溫升值。由此可見，計算負荷實踐上與從負荷曲線上查得的半小時最大負荷P30(亦即年最大負荷Pmax)是基本相當?shù)?。所以計算負荷也可以以為就是半小時最大負荷。求計算負荷意義嚴重，預算過高，招致有色金屬的糜費和工程投資的添加。反之，如預算過低，又會使供電系統(tǒng)的線路及電氣設備由于承當不了實踐負荷電流而過熱，減速其絕緣老化的速度，降低運用壽命，增大電能損耗，影響供配電系統(tǒng)的正常牢靠運轉(zhuǎn)。第二章工廠的電力負荷及其計算普通選P30作為Pm，作為計第二章工廠的電力負荷及其計算二、按需求系數(shù)法確定計算負荷(一)基本公式在供配電系統(tǒng)設計和運轉(zhuǎn)中，常運用需用系數(shù)Kd，其與Pm、Pe的關系為：需用系數(shù)是一個綜合系數(shù)，Kd只能靠測量統(tǒng)計確定。上述各種要素可供設計人員在變化的系數(shù)范圍內(nèi)選用時參考。表為某些需用系數(shù)及功率因數(shù)。第二章工廠的電力負荷及其計算二、按需求系數(shù)法確定計算負荷第二章工廠的電力負荷及其計算1、需求系數(shù)法確定三相用電設備組有功計算負荷的基本公式為：P30=KdPe后續(xù)公式：例題：第二章工廠的電力負荷及其計算1、需求系數(shù)法確定三相用電設第二章工廠的電力負荷及其計算(二)設備容量的計算需求系數(shù)法基本公式P30=KdPe中的設備容量Pe，不含備用設備的容量，而且要留意，此容量的計算與用電設備組的任務制有關。1．對普通延續(xù)任務制和短時任務制的用電設備組設備容量是一切設備的銘牌額外容量之和。2．對斷續(xù)周期任務制的用電設備組設備容量是將一切設備在不同負荷繼續(xù)率下的銘牌額外容量換算到一個規(guī)則的負荷繼續(xù)率下的容量之和。容量換算的公式如式(2-2)所示。斷續(xù)周期任務制的用電設備常用的有電焊機和吊車電動機，各自的換算要求如下：(1)電焊機組要求容量一致?lián)Q算到ε=100％。(2)吊車電動機組要求容量一致?lián)Q算到ε=25％。第二章工廠的電力負荷及其計算(二)設備容量的計算第二章工廠的電力負荷及其計算(三)多組用電設備計算負荷確實定確定擁有多組用電設備的支線上或車間變電所高壓母線上的計算負荷時，應思索各組用電設備的最大負荷不同時出現(xiàn)的要素。因此在確定多組用電設備的計算負荷時，應結(jié)合詳細狀況對其有功負荷和無功負荷區(qū)分計人一個同時系數(shù)(又稱整齊系數(shù)或綜合系數(shù))KΣp，KΣq第二章工廠的電力負荷及其計算(三)多組用電設備計算負荷確第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算三、計算負荷的預算方法(一)單位產(chǎn)品耗電量法當企業(yè)年消費量為n，每消費單位產(chǎn)品電能消耗量為ω(見表)，那么：〔二)負荷密度法當車間消費面積或某修建面積負荷密度ρ時，車間的平均負荷或某修建的平均負荷可按下式計算：(三)其他預算法:第二章工廠的電力負荷及其計算三、計算負荷的預算方法第二章工廠的電力負荷及其計算第三節(jié)單相用電設備組計算負荷確實定一、概述在工廠里，除了普遍運用的三相設備外，還運用有電焊機、電爐、電燈等各種單相設備。在民用中有少量的單相負荷。單相設備接在三相線路中，應盡能夠平衡分配，使三相負荷盡能夠平衡。1、假設三相線路中單相設備的總?cè)萘坎怀饺嘣O備總?cè)萘康?5％，那么不論單相設備如何分配，單相設備可與三相設備綜合按三相負荷平衡計算。2、假設單相設備容量超越三相設備容量的15％時，那么應將單相設備容量換算為等效三相設備容量，再與三相設備容量相加。3、由于確定計算負荷的目的，主要是為了選擇線路上的設備和導線(包括電纜)，使線路上的設備和導線在經(jīng)過計算電流時不致過熱或損壞，因此在接有較多單相設備的三相線路中，不論單相設備接于相電壓還是線電壓，只需三相負荷不平衡，就應以最大負荷相有功負荷的3倍作為等效三相有功負荷，以滿足平安運轉(zhuǎn)的要求。〔等效原那么〕第二章工廠的電力負荷及其計算第三節(jié)單相用電設備組計算負荷第二章工廠的電力負荷及其計算二、單相設備組等效三相負荷的計算1．單相設備接于相電壓時的等效三相負荷計算等效三相設備容量Pe應按最大負荷相所接單相設備容量Pemφ的3倍計算，即等效三相計算負荷那么按前述需求系數(shù)法計算。2．單相設備接于線電壓時的等效三相負荷計算3．單相設備區(qū)分接于線電壓和相電壓時的等效三相負荷計算首先應將接于線電壓的單相設備換算為接于相電壓的設備容量，然后分相計算各相的設備容量和計算負荷?？偟牡刃嘤泄τ嬎阖摵蔀槠渥畲笥泄ω摵上嗟挠泄τ嬎阖摵蒔30mφ的3倍，即總的等效三相無功計算負荷為最大有功負荷相的無功計算負荷Q30mφ的3倍，即第二章工廠的電力負荷及其計算二、單相設備組等效三相負荷的第二章工廠的電力負荷及其計算線電壓的單相設備容量換算為接于相電壓的設備容量1、負荷均攤法：即2、系數(shù)法：第二章工廠的電力負荷及其計算線電壓的單相設備容量換算為接第二章工廠的電力負荷及其計算第四節(jié)工廠的計算負荷及年耗電量的計算一、工廠計算負荷確實定(一)按需求系數(shù)法確定工廠計算負荷(二)按年產(chǎn)量預算工廠計算負荷(三)按逐級計算法確定工廠計算負荷功率損耗：一、供電線路的功率損耗三相供電線路的有功功率損耗△P，無功功率損耗△Q區(qū)分按下式計算：第二章工廠的電力負荷及其計算第四節(jié)工廠的計算負荷及年第二章工廠的電力負荷及其計算二、變壓器的功率損耗變壓器的損耗包括有功功率損耗△PT和無功功率損耗△QT。(一)有功功率損耗有功功率損耗又由兩局部組成。其一為空載損耗，又稱鐵損，它是變壓器主磁通在鐵芯中發(fā)生的有功損耗。由于變壓器主磁通只與外加電壓有關，當外加電壓u和頻率f恒定時，鐵損也為常數(shù)，與負荷大小有關。空載損耗可由空載實驗確定。另一局部是短路損耗，又稱銅損，它是變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電阻中發(fā)生的有功損耗，其值與負荷電流平方(或功率)成正比。短路損耗可由短路實驗確定。所以雙卷變壓器有功功率損耗表達式為(二)無功功率損耗異樣，無功功率損耗也由兩局部組成。一局部是變壓器空載時，由發(fā)生型磁通勵磁電流所形成的無功損耗。另一局部是由變壓器負荷電流在一、二次繞組電抗上發(fā)生的無功損耗。其表達式為：第二章工廠的電力負荷及其計算二、變壓器的功率損耗第二章工廠的電力負荷及其計算(四)工廠的功率因數(shù)、無功補償及補償后的工廠計算負荷無功補償?shù)谋匾噪娏ο到y(tǒng)中運用的輸變電設備及電力用戶的用電設備，如電力變壓器、電抗器、感應電動機、電焊機、高頻爐、日光燈等大局部具有電感的特性。它們在樹立交變磁場時需從電力系統(tǒng)中吸收無功功率。但無功功率并不是實踐作功的功率，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設備在其收回的視在功率為一定時，無功功率需求的添加，將會形成收回的有功功率的下降而影響發(fā)電機的出力。同時，無功功率在系統(tǒng)的保送中會形成許多不利的影響：(1)無功功率在經(jīng)過電網(wǎng)時，會惹起線路及設備的有功損耗。因此在保送有功功率為一定時，添加無功功率會使總電流添加而惹起供電線路及設備的有功功率損耗相應的添加。(2)電網(wǎng)的電壓損失將會隨著無功功率的添加而添加，這給電網(wǎng)電壓的調(diào)整帶來困難。(3)在電網(wǎng)保送有功不變下，無功添加而使總電流添加，會使供電系統(tǒng)中的如變壓器、斷路器、導線以及測量儀器、儀表等等的一次、二次設備的容量、規(guī)格尺寸增大，從而使投資費用添加。

第二章工廠的電力負荷及其計算(四)工廠的功率因數(shù)、無功補第二章工廠的電力負荷及其計算在?供電營業(yè)規(guī)那么?，中規(guī)則：〝用戶在外地供電企業(yè)規(guī)則的電網(wǎng)高峰負荷時的功率因數(shù)應到達以下規(guī)則：100kV·A及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0．90以上，其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0．85以上。〞并規(guī)則，凡功率因數(shù)未到達上述規(guī)則的，應增添無功補償裝置〔處分〕，通常采用并聯(lián)電容器停止〔就地〕補償。第二章工廠的電力負荷及其計算在?供電營業(yè)規(guī)那么?，中規(guī)則第二章工廠的電力負荷及其計算人工補償裝置的補償容量可按下式計算：式中的平均負荷Pav也可用計算負荷Pc乘以負荷系數(shù)α替代，那么得：無功補償后的計算負荷裝設了無功補償裝置以后，那么在確定補償?shù)攸c以前的總計算負荷時，應扣除無功補償容量，即總的無功計算負荷：由上式可以看出，在變電所高壓側(cè)裝設了無功補償裝置以后，由于高壓側(cè)總的視在計算負荷減小，從而可使變電所主變壓器容量選得小一些。第二章工廠的電力負荷及其計算人工補償裝置的補償容量可按下第二章工廠的電力負荷及其計算電力電容器的裝設位置實踐中普遍運用的補償無功的并聯(lián)電力電容器，其裝設的位置因不同的補償方式而不同。電力電容器的補償方式通常分為三種：一般補償、分組補償和集中補償。一般補償就是將電力電容器裝設在需求補償?shù)碾姎庠O備左近，運用中與電氣設備同時運轉(zhuǎn)和參與，如下圖。一般補償處于供電的末端負荷處，它可補償裝置地點前面一切高、高壓輸電線路及變壓器的無功功率，能最大限制地增加系統(tǒng)的無功保送量，使得整個線路和變壓器的有功損耗增加，及導線的截面、變壓器的容量、開關設備等的規(guī)格尺寸降低，它有最好的補償效果。其缺陷是：(1)普遍采用時總體投資費用大。(2)由于設置地點分散，方便于一致管理。(3)其處于任務現(xiàn)場左近易遭到周圍不良環(huán)境的影響。(4)因設備參與運轉(zhuǎn)時也同時切除電容器，所以應用率低。一般補償適宜于臨時顛簸運轉(zhuǎn)的，無功需求量大的設備設置。第二章工廠的電力負荷及其計算電力電容器的裝設位置第二章工廠的電力負荷及其計算分組補償，即對用電設備組，每組采用電容器停止補償。其應用率比一般補償大，所以電容器總?cè)萘恳脖纫话阊a償小，投資比一般補償小。但其對從補償點到用電設備這段配電線路上的無功是不能停止補償?shù)?。分組補償如圖。集中補償?shù)碾娏﹄娙萜魍ǔＴO置在變、配電所的高、高壓母線上。如圖。將集中補償?shù)碾娏﹄娙萜髟O置在用戶總降變電所的高壓、高壓母線上，這種方式投資少，便于集中管理；同時能補償用戶高壓側(cè)的無功以滿足供電部門對用戶功率因數(shù)的要求。但其對母線后的外部線路沒有無功補償。電力電容器設置在高壓母線上能補償母線前面變壓器，高壓配電線路及系統(tǒng)的無功。工廠及民用供配電系統(tǒng)中電力電容器常采用高、高壓混合補償方式，以相互補充，發(fā)揚各補償方式的特點。第二章工廠的電力負荷及其計算分組補償，即對用電設備組，每29十二月202236第二章工廠的電力負荷及其計算29十二月20221第二章工廠的電力負荷及其計算第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲線第二節(jié)三相用電設備組計算負荷確實定第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲線第二章工廠的電力負荷及其計算第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲線一、工廠電力負荷的分級及其對供電電源的要求(一)工廠電力負荷的分級工廠的電力負荷，按?供配電系統(tǒng)設計規(guī)范?規(guī)則，分為三級：一、契合以下狀況之一時，應為一級負荷：

１．中綴供電將形成人身傷亡時。

２．中綴供電將在政治、經(jīng)濟上形成嚴重損失時。例如：嚴重設備損壞、嚴重產(chǎn)品報廢、用重要原料消費的產(chǎn)品少量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的延續(xù)消費進程被打亂需求長時間才干恢復等。

３．中綴供電將影響有嚴重政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常任務。例如：重要交通樞紐、重要通訊樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的少量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。

在一級負荷中，當中綴供電將發(fā)作中毒、爆炸和火災等狀況的負荷，以及特別重要場所的不允許中綴供電的負荷，應視為特別重要的負荷。第二章工廠的電力負荷及其計算第一節(jié)工廠的電力負荷與負荷曲第二章工廠的電力負荷及其計算二、契合以下狀況之一時，應為二級負荷：

１．中綴供電將在政治、經(jīng)濟上形成較大損失時。例如：主要設備損壞、少量產(chǎn)品報廢、延續(xù)消費進程被打亂需較長時間才干恢復、重點企業(yè)少量增產(chǎn)等。

２．中綴供電將影響重要用電單位的正常任務。例如：交通樞紐、通訊樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中綴供電將形成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所次第混亂。三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。第二章工廠的電力負荷及其計算二、契合以下狀況之一時，應為第二章工廠的電力負荷及其計算(二)各級電力負荷對供電電源的要求〔1〕一級負荷的供電電源應契合以下規(guī)則：

a、一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發(fā)作缺點時，另一個電源不應同時遭到損壞。

b、一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統(tǒng)。以下電源可作為應急電源：

1、獨立于正常電源的發(fā)電機組。

2、供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的公用的饋電線路。

3、蓄電池。

4、干電池。

第二章工廠的電力負荷及其計算(二)各級電力負荷對供電電源第二章工廠的電力負荷及其計算依據(jù)允許中綴供電的時間可區(qū)分選擇以下應急電源：

1、允許中綴供電時間為15s以上的供電，可選用快速自啟動的發(fā)電機組。

2、自投裝置的舉措時間能滿足允許中綴供電時間的，可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的公用饋電線路。

3、允許中綴供電時間為毫秒級的供電，可選用蓄電池運動型不連續(xù)供電裝置、蓄電池機械貯能電機型不連續(xù)供電裝置或柴油機不連續(xù)供電裝置。應急電源的任務時間，應按消費技術上要求的停車時間思索。當與自動啟動的發(fā)電機組配合運用時，不宜少于10min。

第二章工廠的電力負荷及其計算依據(jù)允許中綴供電的時間可區(qū)分第二章工廠的電力負荷及其計算〔2〕二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地域供電條件困難時，二級負荷可由一回6KV及以上公用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能接受100%的二級負荷?！?〕三級負荷對供電電源的要求由于三級負荷為不重要的普通負荷，因此它對供電電源無特殊要求。

第二章工廠的電力負荷及其計算〔2〕二級負荷的供電系統(tǒng)，宜第二章工廠的電力負荷及其計算

二、工廠用電設備的任務制(負荷分類〕工廠的用電設備，按其任務制(duty-type)分以下三類：(1)延續(xù)任務制：這類任務制的設備運轉(zhuǎn)時間長，停歇時間短。如通風機、水泵、空氣緊縮機、電機發(fā)電機組、電爐和照明燈等。機床電動機的負荷，普通變化較大，但其主電動機普通也是延續(xù)運轉(zhuǎn)的。(2)短時任務制：這類任務制的設備停歇時間長，運轉(zhuǎn)時間很短如機床上的某些輔佐電動機(例如進給電動機)、控制閘門的電動機等?！藏摵山y(tǒng)計時不計入〕第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算(3)斷續(xù)周期任務制)：這類任務制的設備周期性地時而任務，時而停歇，如此重復運轉(zhuǎn)，似乎有固定周期一樣，而任務周期普通不超越10min。此設備有兩種：電焊用變壓器和吊車、行車用電動機。斷續(xù)周期任務制的設備，可用〝負荷繼續(xù)率〞(又稱暫載率)來表示其任務特征。負荷繼續(xù)率為一個任務周期內(nèi)任務時間與任務周期的百分比值，用ε表示，即第二章工廠的電力負荷及其計算(3)斷續(xù)周期任務制)：這第二章-工廠的電力負荷及其計算課件①吊車機組用電動機〔包括電葫蘆、起重機、行車等〕的設備容量一致?lián)Q算到ε=25%時的額外功率〔kW〕，假定其εN不等于25%時應停止換算，公式為:②電焊機及電焊變壓器的設備容量一致?lián)Q算到ε＝100%時的額外功率〔kW〕。假定其銘牌暫載率εN不等于100%時，應停止換算，公式為:①吊車機組用電動機〔包括電葫蘆、起重機、行車等〕的設第二章工廠的電力負荷及其計算三、負荷曲線的概念負荷曲線是表征電力負荷隨時間變化狀況的一種圖形，它繪在直角坐標紙上，縱坐標表示負荷(有功功率或無功功率)，橫坐標表示對應的時間(普通以小時為單位)。負荷曲線按負荷對象分，有工廠的、車間的或某類設備的負荷曲線。按負荷性質(zhì)分，有有功和無功負荷曲線。按所表示的負荷變化時間分，有年的、月的、日的或任務班的負荷曲線。

第二章工廠的電力負荷及其計算三、負荷曲線的概念圖2-1是一班制工廠的日有功負荷曲線，其中圖2-1a是依點連成的負荷曲線，圖2-1b是繪成梯形的負荷曲線。為便于計算，負荷曲線多繪成梯形，橫坐標普通按半小時分格，以便確定〝半小時最大負荷〞。圖2-1是一班制工廠的日有功負荷曲線，其中圖2-1a是依點連第二章工廠的電力負荷及其計算年負荷曲線1、負荷繼續(xù)時間曲線，按負荷大小依次陳列，如圖2-2c所示，全年按8760h計。上述年負荷曲線，依據(jù)其一年中具有代表性的夏日負荷曲線(圖2-2a)和冬日負荷曲線(圖2-2b)來繪制。其夏日和冬日在全年中所占的天數(shù)，應視外地的天文位置和氣溫狀況而定。例如在我國南方，可近似地以為夏日165天，冬日200天；而在我國南方，那么可近似地以為夏日200天，冬日165天。假定繪制南方某廠的年負荷曲線(圖2-2c)，其中P1在年負荷曲線上所占的時間T1=200(t1+t1′)，P2在年負荷曲線上所占的時間T2=200t2+165t2′，其他類推。第二章工廠的電力負荷及其計算年負荷曲線第二章工廠的電力負荷及其計算

第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算四、與負荷曲線和負荷計算有關的物理量1、年最大負荷和最大負荷應用小時數(shù)年最大負荷是指全年中最大任務班內(nèi)半小時〔30分鐘〕平均功率的最大值，并用符號Pm、Qm和Sm區(qū)分表示年有功、無功和視在最大負荷。半小時〔30分鐘〕平均最大功率P30所謂最大任務班，是指一年中最大負荷的任務班次，最大負荷最少出現(xiàn)2～3次的最大負荷，而不是偶然出現(xiàn)的某一個任務班。年最大負荷應用小時數(shù)Tm，是一個假想時間。其物理意義是，假設用戶以年最大負荷(如Pm)繼續(xù)運轉(zhuǎn)Tmh，那么所消耗的電能恰恰等于全年實踐消耗的電能。如圖2-3(c)所示，年繼續(xù)負荷曲線與兩軸所包絡的面積，等于Pm與Tm的乘積(即面積I等于面積Ⅱ)，所以Tm可表達為：年最大負荷應用小時是反映電力負荷特征的一個重要參數(shù)，與工廠的消費班制有清楚的關系。例如一班制工廠，Tmax≈1800～3000h；兩班制工廠，Tmax≈3500～4800h；三班制工廠，Tmax≈5000～7000h。第二章工廠的電力負荷及其計算四、與負荷曲線和負荷計算有關第二章工廠的電力負荷及其計算2、平均負荷和負荷系數(shù)(1)平均負荷是指電力用戶在一段時間內(nèi)訌費功率的平均值，記作Pav，Qav，Sav如下圖為平均有功負荷，其值為用戶在由0到t時間內(nèi)所消耗的電能Wt(kWh)除以時間t，即：(2)負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平均負荷Pav與其最大負荷Pm的比值.對負荷曲線來說，負荷系數(shù)亦稱負荷曲線填充系數(shù)，它表征負荷曲線不平整的水平，即表征負荷坎坷變化的水平。從充沛發(fā)揚供電設備的才干、提高供電效率來說，希望此系數(shù)越高越趨近于1越好。從發(fā)揚整個電力系統(tǒng)的效能來說，應盡量使不平整的負荷曲線〝削峰填谷〞，提高負荷系數(shù)。負荷系數(shù)通常以百分值表示。負荷系數(shù)(負荷率)的符號有功負荷率用α、無功負荷率用β表示，即：第二章工廠的電力負荷及其計算2、平均負荷和負荷系數(shù)第二章工廠的電力負荷及其計算第二節(jié)三相用電設備組計算負荷確實定一、概述求計算負荷，也稱需用負荷。目的是為了合理的選擇供配電系統(tǒng)各級電壓供電網(wǎng)絡、主接線、變壓器容量和電器設備型號等。如何選？用按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。依據(jù)計算負荷選擇的電氣設備和導線電纜，假設以計算負荷延續(xù)運轉(zhuǎn)，其發(fā)熱溫度不會超越允許值。第二章工廠的電力負荷及其計算第二節(jié)三相用電設備組計算第二章工廠的電力負荷及其計算普通選P30作為Pm，作為計算負荷運用。緣由〔1〕選擇設備時要思索到最嚴重的狀況下也能正常運轉(zhuǎn)?！?〕由于導體經(jīng)過電流到達動搖溫升的時間大約需(3～4)τ，τ為發(fā)熱時間常數(shù)。截面在16mm2及以上的導體，其r≥10min，因此載流導體大約經(jīng)30min(半小時)后可到達動搖溫升值。由此可見，計算負荷實踐上與從負荷曲線上查得的半小時最大負荷P30(亦即年最大負荷Pmax)是基本相當?shù)?。所以計算負荷也可以以為就是半小時最大負荷。求計算負荷意義嚴重，預算過高，招致有色金屬的糜費和工程投資的添加。反之，如預算過低，又會使供電系統(tǒng)的線路及電氣設備由于承當不了實踐負荷電流而過熱，減速其絕緣老化的速度，降低運用壽命，增大電能損耗，影響供配電系統(tǒng)的正常牢靠運轉(zhuǎn)。第二章工廠的電力負荷及其計算普通選P30作為Pm，作為計第二章工廠的電力負荷及其計算二、按需求系數(shù)法確定計算負荷(一)基本公式在供配電系統(tǒng)設計和運轉(zhuǎn)中，常運用需用系數(shù)Kd，其與Pm、Pe的關系為：需用系數(shù)是一個綜合系數(shù)，Kd只能靠測量統(tǒng)計確定。上述各種要素可供設計人員在變化的系數(shù)范圍內(nèi)選用時參考。表為某些需用系數(shù)及功率因數(shù)。第二章工廠的電力負荷及其計算二、按需求系數(shù)法確定計算負荷第二章工廠的電力負荷及其計算1、需求系數(shù)法確定三相用電設備組有功計算負荷的基本公式為：P30=KdPe后續(xù)公式：例題：第二章工廠的電力負荷及其計算1、需求系數(shù)法確定三相用電設第二章工廠的電力負荷及其計算(二)設備容量的計算需求系數(shù)法基本公式P30=KdPe中的設備容量Pe，不含備用設備的容量，而且要留意，此容量的計算與用電設備組的任務制有關。1．對普通延續(xù)任務制和短時任務制的用電設備組設備容量是一切設備的銘牌額外容量之和。2．對斷續(xù)周期任務制的用電設備組設備容量是將一切設備在不同負荷繼續(xù)率下的銘牌額外容量換算到一個規(guī)則的負荷繼續(xù)率下的容量之和。容量換算的公式如式(2-2)所示。斷續(xù)周期任務制的用電設備常用的有電焊機和吊車電動機，各自的換算要求如下：(1)電焊機組要求容量一致?lián)Q算到ε=100％。(2)吊車電動機組要求容量一致?lián)Q算到ε=25％。第二章工廠的電力負荷及其計算(二)設備容量的計算第二章工廠的電力負荷及其計算(三)多組用電設備計算負荷確實定確定擁有多組用電設備的支線上或車間變電所高壓母線上的計算負荷時，應思索各組用電設備的最大負荷不同時出現(xiàn)的要素。因此在確定多組用電設備的計算負荷時，應結(jié)合詳細狀況對其有功負荷和無功負荷區(qū)分計人一個同時系數(shù)(又稱整齊系數(shù)或綜合系數(shù))KΣp，KΣq第二章工廠的電力負荷及其計算(三)多組用電設備計算負荷確第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算第二章工廠的電力負荷及其計算三、計算負荷的預算方法(一)單位產(chǎn)品耗電量法當企業(yè)年消費量為n，每消費單位產(chǎn)品電能消耗量為ω(見表)，那么：〔二)負荷密度法當車間消費面積或某修建面積負荷密度ρ時，車間的平均負荷或某修建的平均負荷可按下式計算：(三)其他預算法:第二章工廠的電力負荷及其計算三、計算負荷的預算方法第二章工廠的電力負荷及其計算第三節(jié)單相用電設備組計算負荷確實定一、概述在工廠里，除了普遍運用的三相設備外，還運用有電焊機、電爐、電燈等各種單相設備。在民用中有少量的單相負荷。單相設備接在三相線路中，應盡能夠平衡分配，使三相負荷盡能夠平衡。1、假設三相線路中單相設備的總?cè)萘坎怀饺嘣O備總?cè)萘康?5％，那么不論單相設備如何分配，單相設備可與三相設備綜合按三相負荷平衡計算。2、假設單相設備容量超越三相設備容量的15％時，那么應將單相設備容量換算為等效三相設備容量，再與三相設備容量相加。3、由于確定計算負荷的目的，主要是為了選擇線路上的設備和導線(包括電纜)，使線路上的設備和導線在經(jīng)過計算電流時不致過熱或損壞，因此在接有較多單相設備的三相線路中，不論單相設備接于相電壓還是線電壓，只需三相負荷不平衡，就應以最大負荷相有功負荷的3倍作為等效三相有功負荷，以滿足平安運轉(zhuǎn)的要求。〔等效原那么〕第二章工廠的電力負荷及其計算第三節(jié)單相用電設備組計算負荷第二章工廠的電力負荷及其計算二、單相設備組等效三相負荷的計算1．單相設備接于相電壓時的等效三相負荷計算等效三相設備容量Pe應按最大負荷相所接單相設備容量Pemφ的3倍計算，即等效三相計算負荷那么按前述需求系數(shù)法計算。2．單相設備接于線電壓時的等效三相負荷計算3．單相設備區(qū)分接于線電壓和相電壓時的等效三相負荷計算首先應將接于線電壓的單相設備換算為接于相電壓的設備容量，然后分相計算各相的設備容量和計算負荷?？偟牡刃嘤泄τ嬎阖摵蔀槠渥畲笥泄ω摵上嗟挠泄τ嬎阖摵蒔30mφ的3倍，即總的等效三相無功計算負荷為最大有功負荷相的無功計算負荷Q30mφ的3倍，即第二章工廠的電力負荷及其計算二、單相設備組等效三相負荷的第二章工廠的電力負荷及其計算線電壓的單相設備容量換算為接于相電壓的設備容量1、負荷均攤法：即2、系數(shù)法：第二章工廠的電力負荷及其計算線電壓的單相設備容量換算為接第二章工廠的電力負荷及其計算第四節(jié)工廠的計算負荷及年耗電量的計算一、工廠計算負荷確實定(一)按需求系數(shù)法確定工廠計算負荷(二)按年產(chǎn)量預算工廠計算負荷(三)按逐級計算法確定工廠計算負荷功率損耗：一、供電線路的功率損耗三相供電線路的有功功率損耗△P，無功功率損耗△Q區(qū)分按下式計算：第二章工廠的電力負荷及其計算第四節(jié)工廠的計算負荷及年第二章工廠的電力負荷及其計算二、變壓器的功率損耗變壓器的損耗包括有功功率損耗△PT和無功功率損耗△QT。(一)有功功率損耗有功功率損耗又由兩局部組成。其一為空載損耗，又稱鐵損，它是變壓器主磁通在鐵芯中發(fā)生的有功損耗。由于變壓器主磁通只與外加電壓有關，當外加電壓u和頻率f恒定時，鐵損也為常數(shù)，與負荷大小有關。空載損耗可由空載實驗確定。另一局部是短路損耗，又稱銅損，它是變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電阻中發(fā)生的有功損耗，其值與負荷電流平方(或功率)成正比。短路損耗可由短路實驗確定。所以雙卷變壓器有功功率損耗表達式為(二)無功功率損耗異樣，無功功率損耗也由兩局部組成。一局部是變壓器空載時，由發(fā)生型磁通勵磁電流所形成的無功損耗。另一局部是由變壓器負荷電流在一、二次繞組電抗上發(fā)生的無功損耗。其表達式為：第二章工廠的電力負荷及其計算二、變壓器的功率損耗第二章工廠的電力負荷及其計算(四)工廠的功率因數(shù)、無功補