統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量給排水專(zhuān)業(yè)第一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日電力負(fù)荷的分級(jí)負(fù)荷計(jì)算的目的與幾個(gè)物理量統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量的方法和公式單相計(jì)算負(fù)荷的確定無(wú)功補(bǔ)償供配電系統(tǒng)的損耗電動(dòng)機(jī)回路尖峰電流計(jì)算第二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日一、電力負(fù)荷的分級(jí)1、依據(jù)：根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電所造成的后果進(jìn)行分級(jí)。2、分級(jí)：分為3級(jí)：一級(jí)：1）人身傷亡事故（醫(yī)院、礦井）2）嚴(yán)重的政治影響（省博）3）重大的經(jīng)濟(jì)損失（首鋼）4）公共場(chǎng)所秩序的嚴(yán)重混亂特別重要負(fù)荷：國(guó)家級(jí)、國(guó)際級(jí)機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、體育館、國(guó)家級(jí)辦公大樓、急救中心、防災(zāi)中心、金融中心、交通樞紐、通訊樞紐第三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日二級(jí)負(fù)荷：較大政治影響較大經(jīng)濟(jì)損失公共場(chǎng)所秩序混亂三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)、二級(jí)的負(fù)荷第四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日二、供電要求一級(jí)：獨(dú)立雙回路（正常、備用）相互沒(méi)有任何干擾特別重要負(fù)荷+應(yīng)急電源（EPS）規(guī)范：嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急電源供電系統(tǒng)，并嚴(yán)禁與正常工作電源同時(shí)并列運(yùn)行。二級(jí)：雙回路供電三級(jí)：?jiǎn)位芈返谖屙?yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日一、負(fù)荷計(jì)算的目的：為供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供必要的正常狀態(tài)下系統(tǒng)理論數(shù)據(jù)（又叫計(jì)算數(shù)據(jù)），以這些數(shù)據(jù)為依據(jù)來(lái)選擇設(shè)計(jì)一二次系統(tǒng)，即選設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)，進(jìn)行二次系統(tǒng)整定。第六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1、用電設(shè)備工作制（按工作制分）連續(xù)運(yùn)行工作制（工作時(shí)間長(zhǎng)，連續(xù)運(yùn)行）短時(shí)運(yùn)行工作制（工作時(shí)間短，間歇時(shí)間短）反復(fù)短時(shí)運(yùn)行工作制（有規(guī)律周期性頻繁啟動(dòng)和停止）第七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日2、設(shè)備容量（設(shè)備功率、安裝功率）1）連續(xù)運(yùn)行工作制用電設(shè)備的Pe（kw)等于其銘牌額定功率PN(kw)2）短時(shí)運(yùn)行工作制用電設(shè)備，求計(jì)算負(fù)荷時(shí)一般不考慮。3）反復(fù)短時(shí)運(yùn)行工作制用電設(shè)備，是將某一暫載率下的銘牌額定功率統(tǒng)一換算到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)暫載率的功率。設(shè)備額定暫載率（負(fù)荷持續(xù)率）某類(lèi)電氣設(shè)備暫載率（負(fù)荷持續(xù)率）的規(guī)定值第八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

：暫載率（負(fù)荷持續(xù)率）——短時(shí)反復(fù)周期工作電氣設(shè)備，其每個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期之比的百分?jǐn)?shù)。規(guī)定：電焊機(jī)類(lèi)

吊車(chē)類(lèi)第九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日吊車(chē)電動(dòng)機(jī)的額定暫載率為：15%，25%，40%，60%電焊機(jī)變壓器的額定暫載率為：50%，60%，75%，100%第十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日3、年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)

年最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的30min平均功率。通常用Pmax、Qmax和emax分別表示年有功、無(wú)功和視在最大功率，因此，年最大負(fù)荷也就是半小時(shí)最大負(fù)荷P30。

年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax是指假如工廠(chǎng)負(fù)荷以年最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運(yùn)行了Tmax，則該工廠(chǎng)負(fù)荷消耗的電能恰好等于其全年實(shí)際消耗的電能Wa，即圖2.1中虛線(xiàn)與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積。

作用：1）選架空線(xiàn)2）算損耗第十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日最大負(fù)荷利用小時(shí)為

Tmax=WaPmax

Tmax的大小表明了工廠(chǎng)消耗電能是否均勻。最大負(fù)荷利用小時(shí)越大，則負(fù)荷越平穩(wěn)。Tmax一般與工廠(chǎng)類(lèi)型及生產(chǎn)班制有較大的關(guān)系，例如，一班制工廠(chǎng)Tmax=1800～2500h,兩班制工廠(chǎng)Tmax=3500～4500h,三班制工廠(chǎng)Tmax=5000～7000h。第十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日4、平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)

平均負(fù)荷Pav是指電力負(fù)荷在一段時(shí)間內(nèi)消耗功率的平均值。

Pav=Wt/t平均負(fù)荷也可以通過(guò)負(fù)荷曲線(xiàn)來(lái)求，如圖2.2所示，年負(fù)荷曲線(xiàn)與兩坐標(biāo)軸所包圍的曲線(xiàn)面積(即全年消耗的電能)恰好等于虛線(xiàn)與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積。因此年平均負(fù)荷Pav=Wt/8760第十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

負(fù)荷系數(shù)KL，又稱(chēng)為負(fù)荷率，是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，它表征了負(fù)荷曲線(xiàn)不平坦的程度，也就是負(fù)荷變動(dòng)的程度。負(fù)荷系數(shù)又分為有功負(fù)荷系數(shù)α和無(wú)功負(fù)荷系數(shù)β。

α=Pav/Pmax,β=Qav/Qmax一般工廠(chǎng)α=0.7～0.75，β=0.76～0.8。負(fù)荷系數(shù)越接近1，表明負(fù)荷變動(dòng)越緩慢；反之，則表明負(fù)荷變動(dòng)越激烈。作用：算系統(tǒng)的電能損耗第十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)則是指其平均有功負(fù)荷Pav和它的額定容量PN之比，它表征了該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用，即

KL=Pav/PN

第十五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.1年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)第十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.2年平均負(fù)荷第十七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日概念：以原始數(shù)據(jù)為依據(jù)，考慮到安全、經(jīng)濟(jì)、合理等諸多因素，用科學(xué)的方法統(tǒng)計(jì)出從發(fā)熱角度考慮用來(lái)選電源、設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)的一假想負(fù)荷。物理意義：按此負(fù)荷運(yùn)行系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)等于系統(tǒng)以實(shí)際負(fù)荷量運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)。

：有功計(jì)算功率，W,KW第十八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷，var，kvar對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，選補(bǔ)償設(shè)備（柜、箱、器）：視在功率，VA,KVA，選變壓器：選高壓設(shè)備、低壓設(shè)備、各類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)、整定保護(hù)裝置和各種開(kāi)關(guān)的整定保護(hù)值，計(jì)算系統(tǒng)損耗第十九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1）定義：2）物理意義：：設(shè)備組同時(shí)系數(shù)：負(fù)荷系數(shù)（滿(mǎn)載系數(shù)）：供電線(xiàn)路傳輸效率：電氣設(shè)備額定效率第二十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日一、需要系數(shù)法統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量1、定義：以Pe為基本統(tǒng)計(jì)量，以Kx為關(guān)鍵計(jì)算系數(shù)，考慮到經(jīng)濟(jì)、安全、合理和科學(xué)等因素，以發(fā)熱條件為依據(jù)，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)方法叫需要系數(shù)法。2、解題步驟：1)查表Kx，tanφ,按類(lèi)求PC2)疊加各類(lèi)PCi，QCi3)求SC，IC第二十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷多組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷第二十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日【例1】某機(jī)修車(chē)間380V低壓干線(xiàn)接有如下設(shè)備：①小批量生產(chǎn)冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)：7kW3臺(tái)，4.5kW8臺(tái)，2.8kW17臺(tái)，1.7kW10臺(tái)。②吊車(chē)電動(dòng)機(jī)：JCN=15％時(shí)銘牌容量為18kW、cosφ=0.7共2臺(tái)，互為備用。③專(zhuān)用通風(fēng)機(jī)：2.8kW2臺(tái)。試用需要系數(shù)法求各用電設(shè)備組和低壓干線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷?！窘狻肯惹蟪龈饔秒娫O(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，再疊加各類(lèi)計(jì)算負(fù)荷，最后求SC，IC。

第二十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日①冷加工機(jī)床組設(shè)備容量Pe1=7×3+4.5×8+2.8×17+1.7×10=121.6(kW)查附表2-1，取Kd1=0.2，cosφ1=0.5，tanφ1=1.73,則Pc1=Kd1Pe1=0.2×121.6=24.32(kW)Qc1=Pc1tanφ1=24.32×1.73=42.07(kvar)②吊車(chē)組(備用容量不計(jì)入)設(shè)備容量Pe2=2√JCN＊PN=2×√0.15×18=13.94(kW)查附表2-1，取Kd2=0.15，cosφ2=0.5，tanφ2=1.73，則Pc2=Kd2Pe2=0.15×13.94=2.09(kW)Qc2=PC2tanφ2=2.09×1.73=3.62(kvar)第二十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日③通風(fēng)機(jī)組設(shè)備容量Pe3=2×2.8=5.6(kW)查附表2-1，取Kd3=0.8，cosφ3=0.8，tanφ3=0.75,則PC3=Kd3Pe3=0.8×5.6=4.48(kW)QC3=PC3tanφ3=4.48×0.75=3.36(kvar)④低壓干線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷(取K∑=0.95)總有功功率PC=K∑［PC1+PC2+PC3］=0.95×(24.32+2.09+4.48)=29.35(kW)第二十五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日總無(wú)功功率QC=K∑［QC1+QC2+QC3］=0.95×(42.07+3.62+3.36)=46.6(kvar)總視在功率總計(jì)算電流根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果列出負(fù)荷計(jì)算表。第二十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1、適用條件1）動(dòng)力系統(tǒng)三相負(fù)荷統(tǒng)計(jì)2）設(shè)備容量差異大2、定義以二項(xiàng)式系數(shù)a,b為關(guān)鍵系數(shù)，以Pe為基本統(tǒng)計(jì)量，著重考慮系統(tǒng)中大容量電機(jī)對(duì)系統(tǒng)的影響，將計(jì)算功率分為平均部分bPe和附加部分cPx來(lái)統(tǒng)計(jì)，適用于動(dòng)力系統(tǒng)局部特殊場(chǎng)所的一種統(tǒng)計(jì)方法。第二十七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷多組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷第二十八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日三、兩種方法的區(qū)別第二十九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日【解】①冷加工機(jī)床組設(shè)備容量Pe1=7×3+4.5×8+2.8×17+1.7×10=121.6(kW)查附表2-1，取b1=0.14，c1=0.4，x=5,cosφ1=0.5，tanφ1=1.73,則b1Pe1=0.14×121.6=17.024(kW)c1Px1=0.4×(7×3+4.5×2)=12(kW)②吊車(chē)組(備用容量不計(jì)入)設(shè)備容量Pe2=2√JCN＊PN=2×√0.15×18=13.94(kW)查附表2-1，取b2=0.06，c2=0.2，cosφ2=0.5，tanφ2=1.73,則b2Pe2=0.06×13.94=0.8364(kW)c2Px2=0.2×13.94=2.788(kW)第三十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日③通風(fēng)機(jī)組設(shè)備容量Pe3=2×2.8=5.6(kW)查附表2-1，取b3=0.65，c3=0.25，cosφ3=0.8，tanφ3=0.75,則b3Pe3=0.65×5.6=3.64(kW)c3Px3=0.25×5.6=1.4(kW)④低壓干線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷總有功功率總無(wú)功功率總視在功率總計(jì)算電流

第三十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日2.4單相計(jì)算負(fù)荷的確定

其具體方法如下:（1）如果單相用電設(shè)備的容量小于三相設(shè)備總?cè)萘康?5％，按三相平衡負(fù)荷計(jì)算，不必?fù)Q算。（2）對(duì)接在相電壓上的單相用電設(shè)備，應(yīng)盡量使各單相負(fù)荷均勻分配在三相上，然后將安裝在最大負(fù)荷相上的單相設(shè)備容量乘以3，即為等效三相設(shè)備容量。第三十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日（3）在同一線(xiàn)電壓上的單相設(shè)備，等效三相設(shè)備容量為該單相設(shè)備容量的√3倍。（4）單相設(shè)備既接在線(xiàn)電壓上，又接在相電壓上，應(yīng)先將接在線(xiàn)電壓上的單相設(shè)備容量換算為接在相電壓上的單相設(shè)備容量，然后分相計(jì)算各相的設(shè)備容量和計(jì)算負(fù)荷。而總的等效有功計(jì)算負(fù)荷就是最大有功計(jì)算負(fù)荷相的有功計(jì)算負(fù)荷的3倍，總的等效三相無(wú)功計(jì)算負(fù)荷就是對(duì)應(yīng)最大有功負(fù)荷相的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷的3倍，最后再按式計(jì)算出SC和IC。第三十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1、分類(lèi)：相電壓型負(fù)荷，線(xiàn)電壓型負(fù)荷2、按A,B,C三相統(tǒng)計(jì)相電壓型負(fù)荷各相計(jì)算負(fù)荷3、按相統(tǒng)計(jì)線(xiàn)電壓型負(fù)荷各相計(jì)算負(fù)荷

1）將2）按相統(tǒng)計(jì)出各相計(jì)算負(fù)荷4、按相疊加各相計(jì)算負(fù)荷找出中的最大項(xiàng)乘以3第三十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日一、概述1、目的：減少線(xiàn)路損耗、導(dǎo)線(xiàn)截面和線(xiàn)路壓降，提高輸送電能質(zhì)量。

功率因數(shù)cosφ值的大小反應(yīng)了用電設(shè)備在消耗了一定數(shù)量有功功率的同時(shí)向供電系統(tǒng)取用無(wú)功功率的多少，功率因數(shù)高(如cosφ=0.9)則取用的無(wú)功功率小，功率因數(shù)低(如cosφ=0.5)則取用的無(wú)功功率大。功率因數(shù)過(guò)低對(duì)供電系統(tǒng)是很不利的，它使供電設(shè)備(如變壓器、輸電線(xiàn)路等)電能損耗增加，供電電網(wǎng)的電壓損失加大，同時(shí)也降低了供電設(shè)備的供電能力。2.5無(wú)功補(bǔ)償?shù)谌屙?yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日2、無(wú)功補(bǔ)償容量的確定凡未裝任何補(bǔ)償設(shè)備時(shí)的功率因數(shù)稱(chēng)為自然功率因數(shù)；裝設(shè)人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)稱(chēng)為補(bǔ)償后功率因數(shù)。我國(guó)有關(guān)規(guī)程規(guī)定：對(duì)于高壓供電的工廠(chǎng)，最大負(fù)荷功率因數(shù)應(yīng)為cosφ≥0.9；而對(duì)于其他工廠(chǎng)，cosφ≥0.85。一般工廠(chǎng)的自然功率因數(shù)往往低于這個(gè)數(shù)值，這是因?yàn)樵诠S(chǎng)中感性負(fù)荷占的比重較大，如大量使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、變壓器、電焊機(jī)、線(xiàn)路儀表等。第三十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日3、提高功率因數(shù)的方法：1）提高自然功率因數(shù)（1）選擇電動(dòng)機(jī)的容量盡量使其滿(mǎn)載（2）電力變壓器不宜長(zhǎng)期輕載運(yùn)行（3）合理安排工藝流程（4）異步電動(dòng)機(jī)的同步化運(yùn)行2）人工補(bǔ)償裝置無(wú)功補(bǔ)償裝置可選擇同步電動(dòng)機(jī)或并聯(lián)電容器等。第三十七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

如圖2.1所示，若有功功率Pjs不變，加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置后，無(wú)功功率Qjs減少到Qjs′，視在功率Sjs也相應(yīng)地減少到Sjs′，則功率因數(shù)從cosφ提高到cosφ′，此時(shí)Qjs-Qjs′就是無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)娜萘縌c，即補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷按以下公式確定：二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑砗陀?jì)算第三十八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.1功率因數(shù)的提高原理圖第三十九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日三種補(bǔ)償應(yīng)補(bǔ)償?shù)碾娙萘啃枰娙萜鞯奶讛?shù)qc為所選電容器的每套容量三、實(shí)際中變電所中無(wú)功補(bǔ)償接線(xiàn)（板書(shū)）第四十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日【例3】已知某單位負(fù)載1000KW，380V，要想把功率因數(shù)為從0.6提至0.9，求應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功負(fù)荷和應(yīng)補(bǔ)償?shù)碾娙萘浚xBW-0.4-12-3多少套？【解】（1）求應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功負(fù)荷（2）應(yīng)補(bǔ)償?shù)碾娙萘?/p>

（3）選C第四十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1、某小單位知PC=200KW，功率因數(shù)為0.5要求提高為0.9，采用低壓母線(xiàn)集中對(duì)稱(chēng)補(bǔ)償問(wèn)選BW-0.4-12-3多少套？第四十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日一、供電系統(tǒng)的線(xiàn)路損耗①線(xiàn)路功率損耗的計(jì)算供電線(xiàn)路的三相有功功率損耗和三相無(wú)功功率損耗分別為

2.6供配電系統(tǒng)的損耗工程上的系數(shù)法第四十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日②電力變壓器的功率損耗A有功功率損耗變壓器的有功功率損耗主要由鐵損(可近似認(rèn)為是空載損耗ΔP0T)和銅損(可近似認(rèn)為是短路損耗ΔPCUN)構(gòu)成。其中ΔP0T與負(fù)荷大小無(wú)關(guān),ΔPCUN與負(fù)荷電流(或功率)的平方成正比。所以，變壓器的有功功率損耗為

ΔPT≈ΔP0T+ΔPCUN(eC/eNT)2令β=eC/eNT，則

ΔPT≈ΔP0T+β2ΔPCUN第四十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日B無(wú)功功率損耗變壓器的無(wú)功功率損耗主要由空載無(wú)功功率損耗ΔQ0T和負(fù)載無(wú)功功率損耗ΔQNT兩部分構(gòu)成。其中ΔQ0T只與繞組電壓有關(guān)，與負(fù)荷無(wú)關(guān)；ΔQNT則與負(fù)荷電流(或功率)的平方成正比，即

ΔQ0T≈eNTI0T%/100ΔQNT≈eNTUK%/100所以，變壓器的無(wú)功功率損耗為

ΔQT≈ΔQ0T+ΔQNT(eC/eN)2

≈eNT[I0T%/100+UK%/100(eC/eNT)2]第四十五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日或ΔQT≈eNT(I0%/100+UK%/100β2)上述各式中的ΔP0、ΔPCUN、I0%和UK%(或UZ%)等都可以從產(chǎn)品樣本上查得。在工程設(shè)計(jì)中，變壓器的有功損耗和無(wú)功損耗也可以用下式估算。對(duì)普通變壓器:ΔPT≈0.02eCΔQT≈0.1eC對(duì)低損耗變壓器:ΔPT≈0.015eCΔQT≈0.06eC第四十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日【例4】已知某車(chē)間變電所選用變壓器的型號(hào)為e9—1000/10，電壓10/0.4kV，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：空載損耗ΔP0T=1.7kW，短路損耗ΔPCUN=10.3kW，短