1、第三章 负荷计算,第三章 负荷计算,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念 第二节 三相用电设备组计算负荷的确定 第三节 单相用电设备组计算负荷的确定* 第四节 计算负荷的估算 第五节 尖峰电流及其计算,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,一、电力负荷的有关概念 1.用电设备按工作制的分类 (1) 长期连续工作制 这类设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、水泵、空气压缩机、电动发电机、电炉和照明灯等。 (2) 短时工作制 这类设备的工作时间较短，而停歇时间相对较长，例如机床上的某些辅助电动机(如进给电动机、升降电动机等)。 (3) 断续周期工作制 这类设备周期性地工作停歇工作，如此反复运行
2、，而工作周期一般不超过10min，如电焊机和起重机械。 2.用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数 (1) 用电设备的额定容量 用电设备的额定容量，是指用电设备在额定电压下，在规定的使用寿命内能连续输出或耗用的最大功率。,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,(2) 负荷持续率 负荷持续率，又称暂载率或相对工作时间，符号为，用一个工作周期内工作时间t与工作周期T的百分比来表示,(3) 用电设备的负荷系数 用电设备的负荷系数(负荷率)为设备在最大负荷时输出或耗用的功率P与设备额定容量PN的比值，用KL(或)表示，即,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,二、负荷曲线的有关概念 1.负荷曲线的绘
3、制及类型,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-1 日有功负荷曲线,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-2 年负荷曲线,2.与负荷曲线有关的物理量 (1) 年最大负荷和年最大负荷利用小时 年最大负荷Pmax就是全年中有代表性的最大负荷班的最大半小时平均负荷P30。,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,(2) 平均负荷和负荷曲线填充系数 平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均耗用的功率，即,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-3 年最大负荷和年,第一节 电力负荷和负荷曲线的有关概念,图3-4 年平均负荷,第二节 三相用电设备组计算负荷的确定,一、概述 二、需要系数法
4、的基本公式及其应用,例3-1 已知某民用建筑拥有额定电压380V的三相水泵电动机15kW1台，11kW3台，7.5kW8台，4kW15台，其他更小容量电动机总容量35kW。试用需要系数法确定其计算负荷P30、Q30、S30和I30。 解 此水泵电动机的总容量为,第二节 三相用电设备组计算负荷的确定,三、设备容量的计算 1.长期连续工作制和短时工作制的三相设备容量 2.断续周期工作制的三相设备容量 (1) 电焊机组 一般要求设备容量统一换算到100=100%。,第二节 三相用电设备组计算负荷的确定,(2) 吊车电动机组 一般要求设备容量统一换算到25=25%。,3.单相用电设备的等效三相设备容量
5、的换算 (1) 接于相电压的单相设备容量换算 按最大负荷相所接的单相设备容量Pem乘以3来计算，其等效三相设备容量为,第二节 三相用电设备组计算负荷的确定,(2) 接于线电压的单相设备容量换算 由于容量为Pe的单相设备接在线电压上产生的电流I=Pe/(Ucos)，这一电流应与等效三相设备容量Pe产生的电流I=Pe/(Ucos)相等，因此其等效三相设备容量为,四、多组用电设备计算负荷的确定 例3-2 某建筑的380V线路上，接有给排水用电的水泵电动机(15kW以下)30台共205kW，另有通风机25台共45kW，电焊机3台共10.5kW(=65%)。试确定各组的和总的计算负荷。 解 先求各组的计
6、算负荷,第二节 三相用电设备组计算负荷的确定,(1) 水泵电动机组 查附录表A-12得Kd=0.750.8(取Kd=0.8)，cos=0.8，tan=0.75，因此 (2) 通风机组 查附录表A-12得Kd=0.70.8(取Kd=0.8)，cos=0.8，tan=0.75，因此 (3) 电焊机组 查附录表A-11得Kd=0.35，cos=0.35，tan=2.68，而=100%，,第二节 三相用电设备组计算负荷的确定,表3-1 例3-2的电力负荷计算表,第三节 单相用电设备组计算负荷的确定*,一、概述 二、单相设备组等效三相负荷的计算 1.单相设备接于不同线电压时的计算,图3-5 接于各线电压
7、的单相负荷等效变换程序,第三节 单相用电设备组计算负荷的确定*,2.单相设备分别接于线电压和相电压时的负荷计算,例3-6 如图3-6所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A相，1台30kW接于B相，一台20kW接于C相。此外接有380V单相对焊机4台，其中2台14kW(=100%)接于AB相，1台20kW(=100%)接于BC相，1台30kW(=60%)接于CA相。试求此线路的计算负荷。,第三节 单相用电设备组计算负荷的确定*,图3-6 例3-6的电路,解 (1) 电热干燥箱的各相计算负荷 (2) 对焊机的各相计算负荷,第三节 单相用电设备组
8、计算负荷的确定*,(3) 各相总的有功和无功计算负荷,第三节 单相用电设备组计算负荷的确定*,(4) 总的等效三相计算负荷,第三节 单相用电设备组计算负荷的确定*,表3-2 相间负荷换算相负荷的功率换算系数,第四节 计算负荷的估算,一、概述 二、单位面积功率法(又称负荷密度法),三、单位指标法,四、功率因数、无功补偿及补偿后的计算负荷 1.功率因数 (1) 瞬时功率因数 瞬时功率因数可由装设在总配变电所控制室或值班室的功率因数表(相位计)直接读出。 (2) 平均功率因数 平均功率因数是指某一规定时间内(例如一个月内)功率因数的平均值，按下式计算,第四节 计算负荷的估算,(3) 最大负荷时的功率
9、因数 最大负荷时的功率因数是指在年最大负荷(即计算负荷)时的功率因数，按下式计算,2.无功功率补偿,第四节 计算负荷的估算,3Z7.tif,第四节 计算负荷的估算,3.无功补偿后计算负荷的确定,例3-3 某建筑物拟建一降压变电所，装设一台10/0.4kV的S9型低损耗变压器。已求出变电所低压侧有功计算负荷为540kW，无功计算负荷为730kvar。按规定，变电所高压侧的功率因数不得低于0.9。问此变电所还需无功补偿吗?如低压补偿，补偿容量需多少?补偿后变电所高压侧计算负荷P30、Q30、S30和I30又为多少? 解 (1) 补偿前变电所高压侧的功率因数计算,第四节 计算负荷的估算,(2) 无功
10、补偿容量的计算 按题意，在低压侧装设无功补偿电容器。,第四节 计算负荷的估算,(3) 补偿后计算负荷和功率因数的计算,第四节 计算负荷的估算,第五节 尖峰电流及其计算,一、概述 二、单台用电设备尖峰电流的计算,三、多台用电设备尖峰电流的计算,例3-4 某分支线路供电情况如表3-3所示有5台电动机，该线路的计算电流为50A。试计算线路的尖峰电流。,第五节 尖峰电流及其计算,表3-3 例3-4的负荷资料,第五节 尖峰电流及其计算,解 由表3-2可知，M3的Ist-IN=58A-10A=48A为最大，因此按式(3-41)可得线路尖峰电流为,第五节 尖峰电流及其计算,表3-4 4台电动机参数,第五节 尖峰电流及其计算,表3-5 负荷资料,
