[工学]第二章电力负荷计算共102张课件.ppt
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- 工学 第二 电力 负荷 计算 102 课件
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1、第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线第二节第二节 三相用电设备组计算负荷的确定三相用电设备组计算负荷的确定第三节第三节 单相用电设备组计算负荷的确定单相用电设备组计算负荷的确定第四节第四节 工厂的计算负荷及年耗电量计算工厂的计算负荷及年耗电量计算第五节第五节 尖峰电流及其计算尖峰电流及其计算 1工厂电力负荷计算主要包括以下方面:工厂电力负荷计算主要包括以下方面:(1)求计算负荷)求计算负荷(2)求尖峰电流)求尖峰电流(3)求平均负荷)求平均负荷2本章讲述:1、工厂电力负荷的分级及有关概念2、确定用电设备组计算负荷的常用方法3、功率损耗和电能损耗及工厂计算负荷的确定4、
2、介绍尖峰电流的计算3一、工厂电力负荷的分级及对供电电源的要求工厂电力负荷的分级及对供电电源的要求(一)电力负荷的概念(一)电力负荷的概念 耗电的设备和单位:重要负荷、不重要负荷 设备和单位的耗电:轻载、重载 第一节第一节 工厂电力负荷与负荷曲线工厂电力负荷与负荷曲线 4(二)工厂电力负荷的分级(二)工厂电力负荷的分级1、一级负荷 最重要 (重大损失,长时间恢复)2、二级负荷 重要 (较大损失,较长时间恢复)3、三级负荷 一般重要5 两个电源供电(开一、备一)有应急电源 两回路供电(两台变压器)两根电缆并列供电,每根电缆应承担全部二级负荷。无特殊要求(三)(三)各级负荷对供电电源的要求各级负荷对
3、供电电源的要求6二、工厂用电设备的工作制二、工厂用电设备的工作制 1、连续工作制 2、短时工作制 3、断续周期工作制 7 断续周期工作制的设备可用表征工作特征:一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值。为工作周期 为工作周期内的工作时间 工作周期内的停歇时间%100%1000tttTtdef8断续工作的设备容量断续工作的设备容量PePe的的计算:计算:如设备在N下的容量为PN,换算到下的设备容量Pe为:NNePP 9三、负荷曲线及有关的物理量三、负荷曲线及有关的物理量(一)负荷曲线的概念(一)负荷曲线的概念n 负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形。n 从各种负荷曲线上,可以直观的了
4、解电力负荷变动情况,因此,对于从事工厂供电设计和运行人员来说,是很必要的。101112(二)与负荷曲线和负荷计算有关的物理量(二)与负荷曲线和负荷计算有关的物理量1.年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时(1)(1)年最大负荷(2)(2)年最大负荷利用小时 Wa全年实际消耗的电能。maxmaxPwTadef13(1 1)平均负荷平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率。年平均负荷:tWPtdefavhWaavdefP87602.平均负荷和负荷系数平均负荷和负荷系数14(2)(2)负荷系数负荷系数K KL L又称负荷率,它是用电负荷的平均负荷与最大负荷的比值。
5、系数越高,越趋近于1越好。maxPPKavdefL15n 对用电设备来说,负荷系数就是设备的输出功率P与设备额定容量PN的比值。有时用 表示。NdefLPPK 16第二节第二节 三相用电设备组计算负荷的确定三相用电设备组计算负荷的确定 一、概述一、概述通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值,称为计算负荷。:是为了合理地选择企业各级变电站的变压器容量和电气设备的型号。表示符号 P30有功计算负荷 Q30无功计算负荷 S30视在计算负荷 I30计算电流 17确定用电设备组计算负荷的方法:确定用电设备组计算负荷的方法:(普遍采用、简单方便)(局限性大,特殊用途)18二、
6、按需要系数法确定计算负荷二、按需要系数法确定计算负荷 n P30 用电设备组的计算负荷,是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷。n 用电设备组容量Pe=PN P PN N各设备额定容量,是设备在额定条件下的最大输出功率(一)基本公式(一)基本公式1920用电设备组的设备实际运行情况:用电设备组的设备实际运行情况:不可能同时运行。不太可能满负荷运行。有设备功率损耗和线路效率问题。21基本公式:基本公式:则:K设备组同时系数 KL设备组负荷系数 e设备组平均效率 WL配电线路的平均效率eWLeLPKKP3022 令 需要系数 则需要系数定义为:Kd 可查附录表1。dWLeLKKKedPPK
7、def3023 P30=KdPe Q Q3030=P=P3030tantan 为设备的平均功率因数正切值为costancos3030PScos三相设备组计算负荷的基本公式:三相设备组计算负荷的基本公式:NUSI33030UN额定电压24注意:计算单位的问题注意:计算单位的问题 有功功率有功功率 无功功率无功功率 视在功率视在功率 电电 流流 电电 压压 25 已知某车间的金属切削机床组,拥有380V的三相电动机7.5KW3台,4KW8台,3KW17台,1.5KW10台,试求其计算负荷。例2-126解:机床电动机的总容量为Pe=7.5KW3+4KW8+3KW17+1.5KW10 =120.5KW
8、 73.2A0.38KV348.2KV.AU3SI48.2KV.A0.524.1KWSvar41.71.7324.1tan24.1120.52.0PK1.73tan0.5,cos0.20.2(0.16K1N3030303030ed30dkKWPQKWKWP可求得。),取得,冷加工机床电动机”项中“小批量生产的金属查附录表27(二)设备容量的计算(二)设备容量的计算1 1对于对于连续工作制连续工作制和和短时工作制短时工作制的用电的用电设备组,设备组,就是所有设备的铭牌额定容量就是所有设备的铭牌额定容量之和即之和即。2 2对于对于断续周期工作制断续周期工作制的设备组,容量的设备组,容量需要换算到统
9、一的负荷持续率下的容量。需要换算到统一的负荷持续率下的容量。NNePP 28 PN 铭牌容量 SN 铭牌视在功率 N 铭牌负荷持续率 cos 铭牌规定的功率因数NNNNNNSPPePcos100(1)电焊机组电焊机组 统一换算到统一换算到 =100%29(2)吊车电动机组)吊车电动机组 统一换算到统一换算到 =25%吊车电动机的铭牌容量与铭牌容量对应的负荷持续率(计算中用小数)为其值等于25%的负荷持续率(计算中用0.25)NNNNePPP22530练习:练习:已知某工厂生产车间有380V通风机一台30KW/台,水泵8台7.5KW/台,空压机2台10KW/台,试求其计算负荷。()8.0dK8.
10、0cos75.0tan31解:查表 Pe=PN=30+7.58+102=110KW P30=KdPe=0.8110=88KW Q30=P30tan =880.75=66Kvar75.0tan8.0cos8.0dKAKVPS1108.088cos3030AUSIN3.16738.031103303032(三三)多组用电设备计算负荷的确定多组用电设备计算负荷的确定 P30i各设备组有功负荷之和 Q30i各设备组无功负荷之和 3322303030QPSNUSI3303022303030QPSNUSI3303034 某机修车间380V线路上,接有金属切削机床电动机20台共50KW(其中较大容量电动机有
11、7.5KW1台,4KW3台,2.2KW7台),通风机2台共3KW,电阻炉1台共2KW。试求线路上的计算负荷。例2-235解:先求各组的计算负荷解:先求各组的计算负荷var3.1773.110tan10502.073.1tan,5.0cos,2.01,(1)30)1(30)1(30kKWPQKWKWPKPKNdd取查附录表金属切削机床组30(2)30(2)30(2)1,0.8 cos0.8 tan0.750.8 32.4tan2.40.751.8 varddNKPKPKWKWQPKWk通风机组查附录表 取,36var0tan1.427.00tan ,1cos,7.01,(3)30)3(30)3(
12、30kPQKWKWPKPKNdd取查附录表电阻炉3734.5A0.38KV322.7KV.AI22.7KV.AKV.A18.513.1QPSvar8.51var01.83.17(97.0K1.13)4.14.210(95.0K)97.0K,95.0K(302 2 2302303030303030kkQQKWKWPPiqipqp)取因此总的计算负荷为38列出电力负荷计算表列出电力负荷计算表34.522.718.513.1 取19.113.85523车间总计01.4010.721电阻炉31.82.40.750.80.832通风机217.3101.730.50.25020切削机床1计 算 负 荷 需
13、要系数容量 台数n设备名称 序号kWPe/dKcostankWP/30var/30kQkVAS/30AI/300.95,0.97pqKK表表2-1 例例2-2的电力负荷计算表的电力负荷计算表(按需要系数法)39三、按二项式法确定计算负荷三、按二项式法确定计算负荷(一)基本公式(一)基本公式 P P3030=bPe+cPx=bPe+cPx bPebPe用电设备组的平均功率,Pe为用电设备组的总容量。CPxCPx表示用电设备组中X台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷,Px为X台最大容量的设备总容量。b、c 二项式系数。40cos3030PSNUSI33030Q30=P30tan基本公式:基本公
14、式:P30=bPe+cPxQ30=P30tanP30=bPe+cPxcos3030PSQ30=P30tanP30=bPe+cPxNUSI33030cos3030PSQ30=P30tanP30=bPe+cPx41注意:注意:按二项式法确定计算负荷时,如果设备总台按二项式法确定计算负荷时,如果设备总台数数n n少于附录表少于附录表1 1中规定的最大容量设备台数中规定的最大容量设备台数X X的的2 2倍(即倍(即n2xn2x)时,其最大容量设备台数)时,其最大容量设备台数X X宜适宜适当取小,取当取小,取X=n/2X=n/2,且四舍五入取整。,且四舍五入取整。如果用电设备组只有如果用电设备组只有1
15、12 2台设备时,就可认台设备时,就可认为为P P3030=Pe=Pe。42注意:注意:对于单台电动机,则对于单台电动机,则P P3030=P=PN N/。在设备台数较少时,在设备台数较少时,cos cos 也应适当取大。也应适当取大。二项式法比较适于确定设备台数二项式法比较适于确定设备台数较较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算算负荷。负荷。43例23 已知某机修车间的金属切削机床组,拥有380V的三相电动机7.5KW3台,4KW8台,3KW17台,1.5KW10台,试用二项式法来确定机床组的计算负荷。44KWKWKWb1.295.304.05.12
16、0 0.14P cbPP 30.5KW24KW37.5KWPP x120.5KWP1.73tan0.5cos5x0.4c14.01 xe305xe因此可求为台最大容量的设备容量。设备总容量。,查得解:由附录表var3.5073.11.29tanPQ 3030kKW4558.2KV.A0.529.1KWcos3030PS88.4A0.38KV358.2KV.A33030NUSI46(二)多组用电设备计算负荷的确定(二)多组用电设备计算负荷的确定 P30=(bPe)i+(cPx)max Q30=(bPetan)i+(cPx)maxtan max23023030QPSNUSI33030 230230
17、30QPSNUSI3303047例24 某机修车间380V线路上,接有金属切削机床电动机20台共50KW(其中较大容量电动机有7.5KW1台,4KW3台,2.2KW7台),通风机2台共3KW,电阻炉1台共2KW。试用二项式法求线路上的计算负荷。48解:先求各组的bPe和cPx8.68kw1)kw2.234kw10.4(7.5kwcP7kw50kw0.14bP 1.73tan0.5cos5x0.4c14.01)1(X(1)e(1)故。,查得由附录表金属切削机床组b490.75kw kw 3 0.25cP1.95kw3kw0.65bP 0.75tan0.8cos5x0.25c65.01)2(X(2
18、)e(2)故。,查得由附录表通风机组b500cP1.4kw2kw0.7bP 0tan1cos0 x0c0.71)3(X(3)e(3)故。,查得由附录表电阻炉b51var6.28var73.168.8var)075.095.173.17(tan)()tan(Q1968.8)4.195.17()()(PcP maxmax30max301xkkkcPbPkwkwkwcPbPxiexie为最大,总计算负荷为以上各组中,附加负荷)(34.3KV.AKV.A28.6192 2 23023030QPS52.1A0.38kv334.3KV.A33030NUSI52列出电力负荷计算表列出电力负荷计算表00.25
19、0.4cb231220大容量数总台数 52.134.328.61955总计01.4+0010.72电阻炉31.46+0.561.95+0.750.750.80.653通风机212.1+157+8.681.730.50.1421.750切削机床1计算负荷二项式系数设备容量设备组名称序号costanePkWxPkW30PkW30varQk30SkVA30IA表表2-2 例例2-4的电力负荷计算表的电力负荷计算表(按二项式法)53 通过对例题2-1和2-3及2-2和2-4计算结果进行比较,可以看出,按二项式法计算的结果较需要系数法计算结果大得较多。54计算单位:(KW)(Kvar)(KVA)(A)(
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