華工自動化企業(yè)供電第章電力負(fù)荷的計算

第二章電力負(fù)荷的計算內(nèi)容提要

電力負(fù)荷的計算是正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線、電纜、開關(guān)電器、變壓器等電氣設(shè)備基礎(chǔ)，也是保障供配電系統(tǒng)安全可靠運行必不可少的環(huán)節(jié)。本章是分析工廠供配電系統(tǒng)和進(jìn)行供電設(shè)計計算的基礎(chǔ)。本章主要學(xué)習(xí)以下幾個內(nèi)容：電力負(fù)荷與負(fù)荷計算電力負(fù)荷的基本概念；負(fù)荷計算的內(nèi)容及目的；負(fù)荷曲線與計算負(fù)荷負(fù)荷曲線的基本概念、作用及分類負(fù)荷曲線的繪制與負(fù)荷計算相關(guān)的幾個物理量第二章電力負(fù)荷的計算計算負(fù)荷的實用計算方法設(shè)備容量的計算方法；需要系數(shù)法求解計算負(fù)荷；二項式法求解計算負(fù)荷；單相負(fù)荷的計算尖峰電流計算尖峰電流的基本概念尖峰電流的計算方法功率損耗與電能損耗的計算線路的功率損耗計算變壓器的功率損耗計算電能損耗計算全廠負(fù)荷計算逐級計算方法第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算一．電力負(fù)荷與電量1．電力負(fù)荷(electricpowerload)用電設(shè)備需用的電功率簡稱負(fù)荷或功率。區(qū)別：負(fù)荷與負(fù)載 負(fù)荷是功率； 負(fù)載耗電設(shè)備（耗電并能完成某種任務(wù)的裝置、器件等）；第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算2．電量 用電設(shè)備所需用的電能數(shù)量，即功率在一段時間內(nèi)的累積；二、負(fù)荷計算的目的和內(nèi)容1、負(fù)荷計算的目的工廠用電設(shè)備工作時的實際負(fù)荷不等于設(shè)備的額定負(fù)荷（安裝容量）；在工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計時，如果直接采用額定容量進(jìn)行設(shè)計勢必會造成浪費；應(yīng)首先計算出全部設(shè)備的實際負(fù)荷。第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算2、負(fù)荷計算的主要內(nèi)容（1）求計算負(fù)荷（需用負(fù)荷，假想負(fù)荷）：即正常工作時的實際最大負(fù)荷。目的選擇各級電壓供電網(wǎng)絡(luò)、變壓器容量、電氣設(shè)備的型號等；保證使其在通過正常最大工作電流時不至過熱而損壞。（選擇設(shè)備）（2）求尖峰電流：目的用于計算電壓波動、電壓損失，選擇熔斷器和保護(hù)元件等。（校驗設(shè)備）（3）求平均負(fù)荷：目的計算全廠的電能需要量、電能損耗以及選擇無功補償容量等；（節(jié)能措施）三、負(fù)荷分級按對供電可靠性要求的負(fù)荷分類

我國將電力負(fù)荷按其對供電可靠性的要求及中斷供電在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度劃分為三級。一級負(fù)荷一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢，國民經(jīng)濟(jì)中重點企業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂而需要長時間恢復(fù)等；中斷供電將有重大政治、經(jīng)濟(jì)影響的用電單位的正常工作的負(fù)荷者。一級負(fù)荷應(yīng)由兩個獨立電源供電。第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算2.二級負(fù)荷二級負(fù)荷為中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢，連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)，重點企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電系統(tǒng)將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷者；中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要公共場所秩序混亂者。二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺。3.三級負(fù)荷三級負(fù)荷為不屬于一級和二級負(fù)荷者。對一些非線性連續(xù)性生產(chǎn)的中小型企業(yè)，停電僅影響產(chǎn)量或造成少量產(chǎn)品報廢的用電設(shè)備，以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬三級負(fù)荷。三級負(fù)荷對供電電源沒有特殊要求，一般由單回路電力線路供電。第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算第二節(jié)負(fù)荷曲線與計算負(fù)荷一、負(fù)荷曲線(loadcurve)1、負(fù)荷曲線 表示一組用電設(shè)備的功率隨時間的變化圖形。 縱軸為功率，橫軸為時間。第二節(jié)負(fù)荷曲線與計算負(fù)荷2、負(fù)荷曲線的作用 負(fù)荷曲線能夠直觀的反映出用戶的用電特點和規(guī)律；對于設(shè)計人員，獲取資料有助于設(shè)計分析；對于運行人員而言，可以合理地、有計劃地安排用戶、車間、班次或者大容量設(shè)備的用電時間等，從而降低負(fù)荷高峰，填補負(fù)荷低谷，這種“消峰填谷”的辦法可以使得負(fù)荷曲線比較平坦，有利于節(jié)電。3、特點：電力負(fù)荷不等于設(shè)備的額定功率，而是設(shè)備的實際消耗功率；負(fù)荷曲線是有規(guī)律的；第二節(jié)負(fù)荷曲線與計算負(fù)荷4、負(fù)荷曲線分類第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷5、負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線繪繪制制（1）日日有有功功負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線的的繪繪制制及及意意義義主要要采采用用描描點點和和階階梯梯形形繪繪制制方方法法；；意義義：：日日有有功功曲曲線線與與時時間間軸軸之之間間所所圍圍成成的的面面積積為為一一天天所所消消耗耗的的有有功功電電量量。。第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷（2）年年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線的的繪繪制制根據(jù)據(jù)日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線在在全全年年的的變變化化趨趨勢勢特特點點，，為為了了分分析析方方便便一一般般將將其其分分為為具具有有代代表表性性兩兩個個類類型型：：具有有冬冬季季日日負(fù)負(fù)荷荷特特點點的的曲曲線線—冬季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線；；具有有夏夏季季日日負(fù)負(fù)荷荷特特點點的的曲曲線線—夏季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線；；年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線的的繪繪制制需需要要借借助助于于一一年年中中具具有有代代表表性性的的夏夏季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線和和冬冬季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線；；夏季季和和冬冬季季在在全全年年中中占占的的天天數(shù)數(shù)視視地地理理位位置置和和氣氣溫溫情情況況而而定定：：第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線的的繪繪制制方方法法：：繪制制夏夏季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線和和冬冬季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線，，并并繪繪制制年年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷的的坐坐標(biāo)標(biāo)系系（（注注意意橫橫坐坐標(biāo)標(biāo)最最大大值值為為365*24=8760h）；；從夏夏季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線和和冬冬季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線中中的的最最大大功功率率開開始始，，以以功功率率遞遞減減的的順順序序，，依依次次繪繪制制到到年年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線坐坐標(biāo)標(biāo)系系中中：：第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷假定定P1在（（a）上上有有t1小時時，，則則全全年年以以P1運行行的的總總小小時時數(shù)數(shù)為為：：T1=200*t1；若某某一一功功率率同同時時出出現(xiàn)現(xiàn)冬冬季季、、夏夏季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線上上，，則則二二者者換換算算后后的的時時間間相相加加。。圖圖中中的的P5同時時出出現(xiàn)現(xiàn)在在冬冬季季、、夏夏季季日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線中中。。則則換換算算之之后后的的總總時時間間為為：：T5=(t5+t5`)*200+t``5*165（h）最后后將將對對應(yīng)應(yīng)的的功功率率和和時時間間繪繪制制到到年年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線中中。。第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷（3）年年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線的的意意義義年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與橫橫軸軸所所包包圍圍的的面面積積代代表表了了用用戶戶全全年年消消耗耗的的總總電電能能。。（4）注注意意日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與年年負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線繪繪制制的的區(qū)區(qū)別別日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線是是按按照照時時間間先先后后繪繪制制，，而而年年持持續(xù)續(xù)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線是是按按照照負(fù)負(fù)荷荷的的大大小小和和累累計計時時間間來來繪繪制制的的。。第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷二、、與與負(fù)負(fù)荷荷計計算算相相關(guān)關(guān)的的幾幾個個物物理理量量1、年年最最大大負(fù)負(fù)荷荷和和最最大大負(fù)負(fù)荷荷利利用用小小時時數(shù)數(shù)負(fù)荷荷最最大大工工作作班班：：一年年中中最最大大負(fù)負(fù)荷荷月月份份內(nèi)內(nèi)最最少少出出現(xiàn)現(xiàn)2~3次的的最最大大負(fù)負(fù)荷荷工工作作班班（（防防止止偶偶然然性性））。。年最最大大負(fù)負(fù)荷荷：：全年年中中最最大大工工作作班班內(nèi)內(nèi)，，半半小小時時平平均均功功率率的的最最大大值值，，也也稱稱為為30分鐘鐘最最大大負(fù)負(fù)荷荷；；表示示為為：：或或者者第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷年最最大大負(fù)負(fù)荷荷利利用用小小時時數(shù)數(shù)物理理意意義義：：用用戶戶以以全全年年最最大大負(fù)負(fù)荷荷持持續(xù)續(xù)工工作作運運行行小小時時所所消消耗耗的的電電能能等等于于全全年年實實際際消消耗耗的的電電能能。。即：：有有功功無功功—用電電負(fù)負(fù)荷荷的的均均衡衡性性的的標(biāo)標(biāo)志志，，越越大大越越均均衡衡；；第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷2、平平均均負(fù)負(fù)荷荷和和負(fù)負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)平均均負(fù)負(fù)荷荷(averageload)——電力力用用戶戶一一段段時時間間內(nèi)內(nèi)消消耗耗功功率率的的平平均均值值；；表示示為為：：；；全年年的的平平均均有有功功負(fù)負(fù)荷荷為為：：；；負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)（（loadcoefficient）最大大工工作作班班內(nèi)內(nèi)平平均均負(fù)負(fù)荷荷與與最最大大負(fù)負(fù)荷荷之之比比，，又又稱稱負(fù)負(fù)荷荷率率、、負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線填填充充系系數(shù)數(shù);第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)用用來來表表征征負(fù)負(fù)荷荷變變化化規(guī)規(guī)律律：：其其值值越越大大，，曲曲線線越越平平坦坦，，負(fù)負(fù)荷荷波波動動越越小??；；一般般：：；；3、需需用用系系數(shù)數(shù)和和利利用用系系數(shù)數(shù)需用用系系數(shù)數(shù)：：；；（（按按最最大大值值進(jìn)進(jìn)行行準(zhǔn)準(zhǔn)備備））利用用系系數(shù)數(shù)：：；；（（按按實實際際需需要要值值進(jìn)進(jìn)行行評評價價））對于于相相同同類類型型的的工工廠廠或或車車間間具具有有相相近近的的負(fù)負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)、、需需用用系系數(shù)數(shù)和和利利用用系系數(shù)數(shù)，，可可以以查查表表獲獲得得典典型型值值。。第二二節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線與與計計算算負(fù)負(fù)荷荷4、尖尖峰峰負(fù)負(fù)荷荷和和低低谷谷負(fù)負(fù)荷荷尖峰負(fù)荷荷——在一晝夜夜間（連連續(xù)24h內(nèi)）用戶戶出現(xiàn)的的最大負(fù)負(fù)荷（1h內(nèi)平均值值的最大大值）；；低谷負(fù)荷荷——在一晝夜夜間（連連續(xù)24h內(nèi)）用戶戶出現(xiàn)的的最小負(fù)負(fù)荷（1h內(nèi)平均值值的最小小值）；；尖峰負(fù)荷荷與低谷谷負(fù)荷的的出現(xiàn)時時間與具具體行業(yè)業(yè)有關(guān)，，并呈現(xiàn)現(xiàn)一定的的規(guī)律性性。第二節(jié)負(fù)負(fù)荷曲曲線與計計算負(fù)荷荷三、計算算負(fù)荷(calculatedload)計算負(fù)荷荷——等效負(fù)荷荷；按此此負(fù)荷持持續(xù)運行行所產(chǎn)生生的熱效效應(yīng)，與與按照實實際變動動負(fù)荷長長期運行行所產(chǎn)生生的最大大熱效應(yīng)應(yīng)相等。。表示為：：1、用途及及依據(jù)按發(fā)熱條條件選擇擇導(dǎo)體和和電器設(shè)設(shè)備：當(dāng)當(dāng)以計算算負(fù)荷連連續(xù)運行行時，設(shè)設(shè)備的發(fā)發(fā)熱溫度度不會超超過其允允許值。。導(dǎo)體的發(fā)發(fā)熱時間間常數(shù)T=10min；實驗表表明：導(dǎo)導(dǎo)體到達(dá)達(dá)恒定溫溫升的時時間約為為3T-4T；故一般般取30min來保證導(dǎo)導(dǎo)體達(dá)到到恒定溫溫升。第二節(jié)負(fù)負(fù)荷曲曲線與計計算負(fù)荷荷2、計算計算負(fù)荷荷要達(dá)到到最高的的恒定溫溫升，故故有：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法計算負(fù)荷荷是供電電設(shè)計計計算的基基本依據(jù)據(jù)，計算算負(fù)荷選選擇的是是否合理理直接影影響到電電器以及及導(dǎo)線電電纜選擇擇的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性：過大會造造成投資資以及有有色金屬屬的浪費費；過小選擇擇的電氣氣設(shè)備長長期處于于過負(fù)荷荷運行狀狀態(tài)下，，增加電電能損耗耗，產(chǎn)生生過熱，，導(dǎo)致絕絕緣老化化甚至燒燒毀；計算負(fù)荷荷情況復(fù)復(fù)雜，影影響因素素諸多，，難以精精確計算算；負(fù)荷是變變化的；；與設(shè)備的的性能、、生產(chǎn)組組織、生生產(chǎn)者的的技能與與能源供供應(yīng)的狀狀況等多多因素有有關(guān)。計算負(fù)荷荷的方法法較多：：估算法、、需要系系數(shù)法、、二項式式法、單單相負(fù)荷荷計算等等近似求求解方法法。本節(jié)主要要介紹兩兩種：需需要系數(shù)數(shù)法和二二項式法法。第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法一．設(shè)備備容量的的確定1、用電設(shè)設(shè)備的額額定容量量銘牌上標(biāo)標(biāo)出的功功率（或或容量））——Pn；2、設(shè)備容容量實際用電電設(shè)備的的實際工工作性質(zhì)質(zhì)決定了了其并非非一直工工作在額額定狀態(tài)態(tài)：有的的長期工工作，有有的短期期工作，，有的反反復(fù)工作作；因而而在求多多個用電電設(shè)備的的實際消消耗功率率時，不不能直接接將其額額定功率率直接相相加得到到總的電電力負(fù)荷荷。將各種用用電設(shè)備備的額定定功率換換算成同同一的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)工作作條件下下（統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)工作制制下）的“額額定功率率”，稱稱之為設(shè)設(shè)備功率率（設(shè)備備容量））——Ps或者Pe。第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法3、用電設(shè)設(shè)備的工工作制以以及對應(yīng)應(yīng)設(shè)備容容量的計計算（1）連續(xù)工工作制設(shè)設(shè)備（長長期工作作制）特點：恒恒定負(fù)荷荷下運行行，且運運行時間間長至足足以使之之達(dá)到熱熱平衡狀狀態(tài)。如如：通風(fēng)風(fēng)機、水水泵、空空氣壓縮縮機、發(fā)發(fā)電機組組、照明明燈等；；設(shè)備功率率計算：：；；（2）短時工工作制設(shè)設(shè)備特點：恒恒定負(fù)荷荷下運行行，短時時間內(nèi)連連續(xù)工作作，且能能夠達(dá)到到熱平衡衡。如：：控制閘閘門的電電動機；；設(shè)備功率率計算：：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法（3）斷續(xù)周周期工作作制設(shè)備備（反復(fù)復(fù)短時工工作制））特點：反反復(fù)周期期性短時時工作，，工作或或停歇均均不足達(dá)達(dá)到設(shè)備備的熱平平衡。如如電焊機機、吊車車電動機機等。暫載率（（dutycycle又稱負(fù)負(fù)荷持續(xù)續(xù)率）：：其中：表表示設(shè)備備的工作作周期；；額定暫載載率——注意:額定暫載載率是設(shè)設(shè)備的額額定參數(shù)數(shù)；第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法電焊機組組：標(biāo)準(zhǔn)暫載載率為：：；；設(shè)備功率率：其中：為為換算算到標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)暫載率率下的設(shè)設(shè)備負(fù)荷荷；為設(shè)備額額定參數(shù)數(shù)；第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法吊車電動動機：標(biāo)準(zhǔn)暫載載率為：：設(shè)備功率率：參數(shù)與上上述相同同第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法總結(jié)：周期短時時工作的的設(shè)備功功率計算算：需要要將設(shè)備備額定暫暫載率下下的額定定功率換換算成標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)暫載載率下的的設(shè)備功功率。設(shè)備容量量不是設(shè)設(shè)備的計計算負(fù)荷荷，實際際上是換換算到一一定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)工作制制下的額額定負(fù)荷荷。實際中求求解計算算負(fù)荷的的思路：：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法二、按需需要系數(shù)數(shù)法確定定計算負(fù)負(fù)荷設(shè)備分組組：在所計算算的范圍圍內(nèi)（如如一條干干線、一一段母線線或一臺臺變壓器器），所所有用電電設(shè)備的的計算負(fù)負(fù)荷并不不等于其其設(shè)備容容量之和和，兩者者之間存存在比值值關(guān)系，，即為需需要系數(shù)數(shù)：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法具體含義義：需要系數(shù)數(shù)是綜合合系數(shù)，，與需要要系數(shù)的的定義相相結(jié)合，，它標(biāo)志志著用電電設(shè)備投投入時，，從供電電網(wǎng)絡(luò)實實際取用用的功率率與用電電設(shè)備組組設(shè)備功功率之比比。第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法1、單個用用電設(shè)備備組的計計算負(fù)荷荷其中：——該用電設(shè)設(shè)備組的的設(shè)備功功率之和和；——用電設(shè)備備組的需需用系數(shù)數(shù)；可查查表；第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法例1：某車間有有一冷加加工車床床組，共共有電壓壓為380V的電動機機39臺（其中中3臺10KW，8臺4KW，18臺3KW，10臺1.5KW），試用用需要系系數(shù)法求求該設(shè)備備組的計計算負(fù)荷荷。解：該用電設(shè)設(shè)備組為為連續(xù)工作作制，故查表得：：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法帶入可得得：通過上例例題可以以看出：：(1)如果該車車間只有有此組負(fù)負(fù)荷，計計算得到到的計算算負(fù)荷實實際上是是該車間間的低壓壓進(jìn)線的的計算負(fù)負(fù)荷。(2)計算某一一個設(shè)備備組設(shè)備備容量的的方法，，為多設(shè)設(shè)備組的的計算提提供基礎(chǔ)礎(chǔ)。第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法2．多個用用電設(shè)備備組的計計算負(fù)荷荷如圖，在在配電干干線或者者變壓器器低壓母母線上，，常有多多個用電電設(shè)備組組同時工工作，而而考慮各各用電設(shè)設(shè)備組的的最大負(fù)負(fù)荷不一一定同時時出現(xiàn)，，引入一同時系數(shù)數(shù)其中：分別為有有功同時時系數(shù)和和無功同同時系數(shù)數(shù)，一般般情況下下相等；；第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法m為該配電電干線或或者車間間變電所所低壓母母線上所所接的用用電設(shè)備備組總數(shù)數(shù)；為其中某某一設(shè)備備組的參參數(shù)；；為該干線線或低壓壓母線上上的計算算電流；；可見，為為多多組用電電設(shè)備的的干線或或者變壓壓器低壓壓母線上上的計算算負(fù)荷及及計算電電流；如果在變變壓器的的低壓母母線上裝裝無功補補償裝置置，補償償容量為為，，則則低壓母母線上的的無功計計算負(fù)荷荷為：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法注意無功功補償?shù)牡奶攸c：：此時的低低壓母線線上的有有功計算算負(fù)荷不不變化；；無功補償償后：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法注意幾點點：由于各用用電設(shè)備備組的功率因數(shù)數(shù)不一定相相同，總總的視在在功率計計算負(fù)荷荷和計算算電流不不能利用用各組的的視在功功率以及及計算電電流直接接相加得得到，應(yīng)應(yīng)由下式式計算：：查表獲得得的需要要系數(shù)以以及同時時系數(shù)是是長期積積累的經(jīng)經(jīng)驗數(shù)據(jù)據(jù)，一般般認(rèn)為與與設(shè)備的數(shù)數(shù)量以及及設(shè)備之之間的容容量差距距是否懸殊殊等因素素?zé)o關(guān)，，但這種種處理方方法考慮慮不夠全全面，是是有條件件的：只只有當(dāng)設(shè)設(shè)備臺數(shù)數(shù)較多、、總?cè)萘苛繅虼蟆?、沒有特特殊的大大型用電電設(shè)備時時，表中中的需要要系數(shù)才才比較負(fù)負(fù)荷實際際。算法適用用對象：：求用戶、、全廠和和大型車車間變電電所的計計算負(fù)荷荷；而在在確定設(shè)設(shè)備臺數(shù)數(shù)比較少少的而且且容量相相差懸殊殊的分支支干線的的計算負(fù)負(fù)荷時，，通常采采用二項項式法計計算。第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法三、按二二項式法法確定計計算負(fù)荷荷計算二項式法法考慮了了設(shè)備的的平均負(fù)負(fù)荷，還還考慮了了幾臺最最大用電電設(shè)備引引起的附附加負(fù)荷荷。第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法1．單個用用電設(shè)備備組的計計算負(fù)荷荷計算公式式：其中：——設(shè)備組基基本負(fù)荷荷；——該用電設(shè)設(shè)備組的的設(shè)備功功率之和和；設(shè)備功率率計算方方法同前前；——附加負(fù)荷荷，為臺臺大容容量設(shè)備備的功率率之和，，可可以查表表獲得；；——二項式系系數(shù)，與與設(shè)備類類型有關(guān)關(guān)，可可查表；；第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法尖峰負(fù)荷荷產(chǎn)生的的原因：：大容量電電動機的的在某一一階段內(nèi)內(nèi)滿載運運行或者者頻繁同同時啟動動。第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法由計算得得到的得得：：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法2．多個用用電設(shè)備備組的計計算負(fù)荷荷依然考慮慮各組用用電設(shè)備備的最大大負(fù)荷不不同時出出現(xiàn)的因因素，在在各組用用電設(shè)備備中取其其中一組組最大的的附加負(fù)負(fù)荷進(jìn)行行補償。。利用二項項式法求求解多個個用電設(shè)設(shè)備組的的計算負(fù)負(fù)荷的方方法如下下：第三節(jié)計計算負(fù)負(fù)荷的實實用計算算方法注意：按二項式式法確定定計算負(fù)負(fù)荷時，，如果設(shè)設(shè)備的總總數(shù)少少于于表中規(guī)規(guī)定的最最大容量量設(shè)備臺臺數(shù)的的2倍（即））時，其其最大容容量設(shè)備備臺數(shù)應(yīng)應(yīng)該該適當(dāng)取取小。一般按照照：且且“四舍舍五入””修約規(guī)規(guī)則取整整。第四節(jié)單單相負(fù)負(fù)荷的計計算計算目的的：保證系統(tǒng)統(tǒng)的三相相負(fù)荷盡盡可能平平衡，避避免某一一相過大大或者過過??；計算原則則：1.三相線路路中單相相設(shè)備的的總?cè)萘苛坎怀^過三相總總?cè)萘康牡?5%時，單相相設(shè)備可可按照三三相平衡衡設(shè)備進(jìn)進(jìn)行計算算；2．三相線線路中單單相設(shè)備備的總?cè)萑萘砍^過三相總總?cè)萘康牡?5%時，需要要把單相相設(shè)備等等效成三三相設(shè)備備容量，，再加上上原有的的三相負(fù)負(fù)荷，從從而得到到總的三三相電路路的計算算負(fù)荷。。本節(jié)將介介紹如何何將單相相有功負(fù)負(fù)荷等效效成三相相負(fù)荷，，單相無無功負(fù)荷荷的等效效方法與與之相同同。第四節(jié)單單相負(fù)負(fù)荷的計計算一．單相相用電設(shè)設(shè)備接于于相電壓壓其中：——為等效三三相設(shè)備備負(fù)荷；；——為最大負(fù)負(fù)荷相的的單相設(shè)設(shè)備功率率之和；；第四節(jié)單單相負(fù)負(fù)荷的計計算二、單相相設(shè)備接接于線電電壓1、接于同同一線電電壓時其中：為為單相設(shè)設(shè)備的最最大容量量；2、接于不不同線電電壓時設(shè)接于三三個線電電壓的設(shè)設(shè)備容量量分別為為P1、P2、P3，且cosφφ1≠cosφ2≠cosφ3，當(dāng)P1＞P2＞P3時，則等等效三相相設(shè)備容容量為：：第四節(jié)單單相負(fù)負(fù)荷的計計算三．一般般情況特點：系系統(tǒng)中接接于相電電壓、線線電壓的的單相負(fù)負(fù)荷均有有；計算分兩兩步進(jìn)行行：1、將接于于線電壓壓的單相相負(fù)荷換換算為接接于相電電壓的單單相負(fù)荷荷；設(shè)：——為換算后后接相電電壓的負(fù)負(fù)荷；；——為接線電電壓的單單相用電電功率；；引入有功功功率轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換系數(shù)數(shù)：無功功率率轉(zhuǎn)換系系數(shù)：第四節(jié)單單相負(fù)負(fù)荷的計計算轉(zhuǎn)換公式式：注意：1、查表可可見：無功換算算系數(shù)也也是如此此；2、功率轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換系數(shù)數(shù)與功率率因數(shù)有有關(guān)；3．功率率轉(zhuǎn)換換都是是通過過有功功功率率轉(zhuǎn)換換而來來的；；第四節(jié)節(jié)單單相負(fù)負(fù)荷的的計算算2、將各各相負(fù)負(fù)荷相相加，，選出出最大大負(fù)荷荷，取取其3倍作為為等效效三相相負(fù)荷荷。即：無功等等效負(fù)負(fù)荷計計算方方法同同上；；第五節(jié)節(jié)尖尖峰電電流計計算尖峰電電流:單臺或或者多多臺設(shè)設(shè)備持持續(xù)1~2S的短時時最大大負(fù)荷荷電流流；表表示為為：；；尖峰電電流主主要是是由于于大容容量電電動機機的起起動、、電壓壓波動動等原原因造造成的的。與計算算電流流的區(qū)區(qū)別計算電電流——半小時時平均均電流流的最最大值值；來來源于于計算算負(fù)荷荷；尖峰電電流——持續(xù)1~2S的短時時最大大負(fù)荷荷電流流，尖尖峰電電流比比計算算電流流大得得多。。尖峰電電流的的計算算目的的選擇熔熔斷器器、整整定低低壓斷斷路器器和繼繼電保保護(hù)裝裝置（（整定定繼電電保護(hù)護(hù)裝置置的動動作時時間））、計計算電電壓波波動及及檢驗驗電動動機自自起動動條件件等。。第五節(jié)節(jié)尖尖峰電電流計計算一、單單臺用用電設(shè)設(shè)備尖尖峰電電流的的計算算實際上上求給給單臺臺用電電設(shè)備備供電電的支支線尖尖峰電電流；；即：尖尖峰電電流=設(shè)備的的起動動電流流；其中：：——為用電電設(shè)備備的起起動電電流倍倍數(shù)；；對于鼠鼠籠型型電動動機一一般為為：5~7；對于繞繞線型型電動動機一一般為為：2~3；對于直直流電電動機機一般般為：：1.7；對于電電焊變變壓器器一般般為：：3；第五節(jié)節(jié)尖尖峰電電流計計算二、多多臺用用電設(shè)設(shè)備尖尖峰電電流的的計算算實質(zhì)求求多臺臺用電電設(shè)備備供電電的干干線尖尖峰電電流；；1．一般般情況況：（（設(shè)備備不是是同時時起動動）其中：：——設(shè)備中中最大大的起起動電電流；；——除具有有最大大起動動電流流的設(shè)設(shè)備之之外的的其余余（n-1）臺電電機設(shè)設(shè)備的的計算電電流；——為n-1臺的同同時系系數(shù)；；第五節(jié)節(jié)尖尖峰電電流計計算2．n臺設(shè)備備同時時起動動實質(zhì)：：求解給給n臺同時時起動動設(shè)備備供電電配電電線路路的尖尖峰電電流流；其中：：——所有參參與同同時起起動設(shè)設(shè)備的的起動動電流流之和和；第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算電流流流過電電力線線路和和變壓壓器時時，勢勢必會會功率率和電電能損損耗。。在進(jìn)行行用戶戶或者者全廠廠負(fù)荷荷計算算時應(yīng)應(yīng)該計計入這這部分分損耗耗。本節(jié)介介紹線線路以以及變變壓器器的功功率損損耗。。第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算一、供供電線線路的的功率率損耗耗參數(shù)意意義：：——有功功功率損損耗；；電流流流過過線路路電阻引起的的損耗耗；——無功功功率損損耗；；電流流流過過電路路電抗引起的的損耗耗；對于三三相供供配電電線路路：上式變變換為為：第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算注意：：（1）單位位：（2）利用用計算算電流流求解解，即即得到到的功功率損損耗是是最大大損耗耗功率率。第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算二、變變壓器器的功功率損損耗變壓器器兩個個試驗驗：變壓器器一、、二次次繞組組中存存在電電阻和和電抗抗，變變壓器器的功功率損損耗包包含有有功功功率損損耗和和無功功功率率損耗耗。第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算１．變變壓器器有功功功率率損耗耗：故變壓壓器的的有功功損耗耗為：：第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算２．變變壓器器無功功功率率損耗耗：故變壓壓器無無功功功率損損耗為為：第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算三、供供配電電系統(tǒng)統(tǒng)的年年電能能損耗耗（有有功損損耗））由于實實際中中負(fù)荷荷隨時時間不不斷變變化，，變壓壓器以以及線線路中中電能能損耗耗難以以精確確計算算，通通常采采用最大負(fù)負(fù)荷損損耗時時間進(jìn)行描描述；；的物理理意義義：當(dāng)當(dāng)線路路或者者變壓壓器中中以最大計計算電電流流過小小時時后所所產(chǎn)生生的電電能損損耗與與全年年流過過的實實際電電流所所產(chǎn)生生的損損耗相相等。。與之之間間與有有關(guān)，，注意意定義義中采采用的的是計計算電電流而而不是是計算算負(fù)荷荷，主主要是是考慮慮到無無功負(fù)負(fù)荷的的影響響。第六節(jié)節(jié)功功率損損耗與與電能能損耗耗的計計算1、線路路注意：：上式中中采用用計算電電流進(jìn)行求求解，，所以以時間間采用用最大大損耗耗時間間。2．變壓壓器注：此此項已已換算算成計計算負(fù)負(fù)荷第七節(jié)節(jié)全全廠負(fù)負(fù)荷計計算確定用用戶的的計算算負(fù)荷荷是選選擇電電源進(jìn)進(jìn)線和和一、、二次次設(shè)備備的基基本依依據(jù)，，是供供配電電設(shè)計計的基基礎(chǔ)。。根據(jù)用用戶的的供配配電系系統(tǒng)圖圖，從從用電電設(shè)備備開始始，朝朝電源源方向向逐級級進(jìn)行行計算算，最最后求求出用用戶總總的計計算負(fù)負(fù)荷的的方法法——逐級計計算法法。本本節(jié)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)介紹紹逐級級計算算法確確定用用戶計計算負(fù)負(fù)荷的的步驟驟。第七節(jié)節(jié)全全廠負(fù)負(fù)荷計計算0．單臺臺用電電設(shè)備備的計計算負(fù)負(fù)荷目的：：用于于選擇擇其開開關(guān)設(shè)設(shè)備和和導(dǎo)線線截面面積。。~12345678全廠負(fù)荷計算示意圖第七節(jié)節(jié)全全廠負(fù)負(fù)荷計計算1．單個個用電電設(shè)備備組的的計算算負(fù)荷荷~12345678全廠負(fù)荷計算示意圖（1）設(shè)備備分組組；（（2）設(shè)備備容量量計算算;（3）需要要系數(shù)數(shù)或二二項式式法計計算用用電設(shè)設(shè)備組組的計計算負(fù)負(fù)荷；；目的：：用于于選擇擇車間間配電電干線線以及及干線線上的的電氣氣設(shè)備備；第七節(jié)節(jié)全全廠負(fù)負(fù)荷計計算車間變變電所所二次次側(cè)的的計算算負(fù)荷荷：——多個用用電設(shè)設(shè)備組組的計計算負(fù)負(fù)荷目的：：選擇擇變壓壓器容容量和和臺數(shù)數(shù)的選選擇。。~12345678全廠負(fù)荷計算示意圖第七節(jié)節(jié)全全廠負(fù)負(fù)荷計計算3.車間變變壓器器一次次側(cè)的的計算算負(fù)荷荷：；；——車間變變壓器器的損損耗；；目的：：選擇擇高壓壓配電電線及及其上上的電電氣設(shè)設(shè)備（（開關(guān)關(guān)、熔熔斷器器等））。~12345678全廠負(fù)荷計算示意圖第七節(jié)節(jié)全全廠負(fù)負(fù)荷計計算4．配電電所進(jìn)進(jìn)線的的計算