內(nèi)容提要：本章首先介紹電力負(fù)荷的分級(jí)及有關(guān)概念，然后著重講述用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷和工廠計(jì)算負(fù)荷的確定方法，最后講述尖峰電流及其計(jì)算方法。

第2章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算第2章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算..第2章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算

“電力負(fù)荷”在不同的場(chǎng)合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。掌握工廠電力負(fù)荷的基本概念，準(zhǔn)確地確定工廠的計(jì)算負(fù)荷是設(shè)計(jì)工廠供配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)。..第2章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算

工廠里各種用電設(shè)備在運(yùn)行中負(fù)荷是時(shí)大時(shí)小地變化著，但不應(yīng)超過(guò)其額定容量。此外，各臺(tái)用電設(shè)備的最大負(fù)荷一般又不會(huì)在同一時(shí)間出現(xiàn)。顯然全廠的最大負(fù)荷總比全廠各種用電設(shè)備額定容量的總和要小。..

若根據(jù)全廠用電設(shè)備額定容量的總和作為計(jì)算負(fù)荷來(lái)選擇導(dǎo)線截面和開(kāi)關(guān)電器、變壓器等，則將造成投資和設(shè)備的浪費(fèi)；反之，若負(fù)荷計(jì)算過(guò)小，則導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)電器、變壓器等有過(guò)熱危險(xiǎn)，使線路及各種電氣設(shè)備的絕緣老化，過(guò)早損壞。第2章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算..

所以進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算，目的是為了合理地選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)電器、變壓器等元件，使電氣設(shè)備和材料得到充分利用和安全運(yùn)行。第2章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.1工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求

我國(guó)將電力負(fù)荷按其對(duì)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(jí):一級(jí)負(fù)荷：突然停電將造成人生傷亡危險(xiǎn)，或在經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。二級(jí)負(fù)荷：突然停電將造成在經(jīng)濟(jì)上造成較大重大損失，或在政治上造成不良影響者。三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者。..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.1工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求一級(jí)負(fù)荷：要求兩獨(dú)立回路電源供電，對(duì)于特別重要負(fù)荷，還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源。二級(jí)負(fù)荷：要求兩回路電源供電。

三級(jí)負(fù)荷：無(wú)特殊要求。..連續(xù)工作制負(fù)荷是指長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的用電設(shè)備，其特點(diǎn)是負(fù)荷比較穩(wěn)定，連續(xù)工作發(fā)熱使其達(dá)到熱平衡狀態(tài)，其溫度達(dá)到穩(wěn)定溫度，用電設(shè)備大都屬于這類設(shè)備。如泵類、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、電爐、運(yùn)輸設(shè)備、照明設(shè)備等。1.2工廠用電設(shè)備的工作制第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線長(zhǎng)期連續(xù)工作制設(shè)備（continuousrunningduty-type）..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.2工廠用電設(shè)備的工作制短時(shí)工作制設(shè)備(short-timeduty-type)短時(shí)工作制負(fù)荷是指工作時(shí)間短、停歇時(shí)間長(zhǎng)的用電設(shè)備。其運(yùn)行特點(diǎn)為工作時(shí)其溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度，停歇時(shí)其溫度降到環(huán)境溫度，此負(fù)荷在用電設(shè)備中所占比例很小。如機(jī)床的橫梁升降、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)、閘門電動(dòng)機(jī)等。..反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷是指時(shí)而工作、時(shí)而停歇、反復(fù)運(yùn)行的設(shè)備，其運(yùn)行特點(diǎn)為工作時(shí)溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度，停歇時(shí)也達(dá)不到環(huán)境溫度。如起重機(jī)、電梯、電焊機(jī)等。第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.2工廠用電設(shè)備的工作制反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備(intermittentperiodicduty-type)..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.2工廠用電設(shè)備的工作制

通常用一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間占整個(gè)周期的百分比來(lái)表示負(fù)荷持續(xù)率（或稱暫載率）ε

式中——工作時(shí)間；——停歇時(shí)間。起重電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有15%、25%、40%、60%四種。電焊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有50%、65%、75%、100%四種。..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.3負(fù)荷曲線的概念定義：負(fù)荷曲線(loadcurve)是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖形。它繪在直角坐標(biāo)系上，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功或無(wú)功功率），橫坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間（一般以半小時(shí)為單位）。特點(diǎn)：1）電力負(fù)荷是變化的，不等于額定功率；

2）電力負(fù)荷的變化是有規(guī)律的。

作用：可以直觀地了解電力負(fù)荷變動(dòng)的情況，通過(guò)對(duì)負(fù)荷曲線的分析，更深入地掌握負(fù)荷變動(dòng)的規(guī)律，從中獲得一些對(duì)設(shè)計(jì)和運(yùn)行有用的資料。..按負(fù)荷對(duì)象分工廠的的負(fù)荷曲線車間的的負(fù)荷曲線某臺(tái)設(shè)備的負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)分有功負(fù)荷曲線無(wú)功負(fù)荷曲線按表示的時(shí)間分年的負(fù)荷曲線月的負(fù)荷曲線日的負(fù)荷曲線工作班的負(fù)荷曲線按繪制方式分依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線梯形的負(fù)荷曲線第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.3負(fù)荷曲線的概念..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.3負(fù)荷曲線的概念一、日負(fù)荷曲線：負(fù)荷在一晝夜間（0~24h）變化情況。

制作：每半小時(shí)紀(jì)錄電度表讀數(shù)，計(jì)算半小時(shí)平均功率，作負(fù)荷曲線。日有功負(fù)荷曲線..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.3負(fù)荷曲線的概念二、年負(fù)荷曲線

年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線的繪制根據(jù)典型夏日和冬日負(fù)荷曲線按負(fù)荷大小依次排列繪制北方：冬日200天，夏日165天南方：冬日165天，夏日200天..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.4與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量1.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)1）年最大負(fù)荷Pmax

指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（為防偶然性，這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn)２～３次）３０分鐘平均功率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時(shí)也稱為３０分鐘最大負(fù)荷P30。

..2）年最大負(fù)荷利用小時(shí)Ｔmax

指負(fù)荷以年最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，這段時(shí)間就是年最大負(fù)荷利用小時(shí)。如圖2-4所示，陰影部分即為全年實(shí)際消耗的電能。如果以Wa表示全年實(shí)際消耗的電能，則有：第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.4與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量..1.4與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.4與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)1）平均負(fù)荷Pa

v

平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功率的平均值。如在t這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為Wt，則t時(shí)間的平均負(fù)荷為：

年平均負(fù)荷是指電力負(fù)荷在一年內(nèi)消耗的功率的平均值。如用Wt表示全年實(shí)際消耗的電能，則年平均負(fù)荷為：

..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.4與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)1）平均負(fù)荷（averageload）Pa

v年平均負(fù)荷..第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.4與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)2）負(fù)荷系數(shù)(loadcoefficient)

負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，有有功負(fù)荷系數(shù)KaL和無(wú)功負(fù)荷系數(shù)KrL，即

有時(shí)也用α表示有功負(fù)荷系數(shù)，用β表示無(wú)功負(fù)荷系數(shù)。一般工廠α=0.7~0.75，β=0.76~0.82..

對(duì)于單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出功率P和設(shè)備額定容量PN之比值，即

它表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.4與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)2）負(fù)荷系數(shù)(loadcoefficient)..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.1概述供電系統(tǒng)要能安全可靠地運(yùn)行，其中各個(gè)元件（包括電力變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜）都必須選擇得當(dāng)，除了應(yīng)滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.1概述“計(jì)算負(fù)荷”（calculatedload）：通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。P30----負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷Q30----負(fù)荷的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷S30----負(fù)荷的視在計(jì)算負(fù)荷I30----負(fù)荷的計(jì)算電流計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與從負(fù)荷曲線上查得的半小時(shí)最大負(fù)荷P30（亦即年最大負(fù)荷Pmax）是基本相當(dāng)?shù)摹?.2.1概述第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定需要系數(shù)法二項(xiàng)式系數(shù)法需要系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷情況來(lái)確定的，適用于變、配電所的負(fù)荷計(jì)算。二項(xiàng)式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺(tái)功率較大的設(shè)備工作時(shí)對(duì)負(fù)荷影響的附加功率，一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算。負(fù)荷計(jì)算方法..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷

在所計(jì)算的范圍內(nèi)（如一條干線、一段母線或一臺(tái)變壓器），所有用電設(shè)備的設(shè)備容量并不等于其計(jì)算負(fù)荷，兩者之間存在一個(gè)比值關(guān)系，因此引進(jìn)需要系數(shù)的概念，即其中式中：式中：1.基本公式..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.設(shè)備容量的計(jì)算設(shè)備容量的定義：經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量，用P

e表示。設(shè)備容量的確定：1）長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備其設(shè)備容量為該設(shè)備的銘牌額定功率，即P

e=PN

2）反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備其設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。常用設(shè)備的換算要求如下：..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.設(shè)備容量的計(jì)算對(duì)電焊機(jī)設(shè)備，應(yīng)統(tǒng)一換算到ε=100%，換算公式為：

式中：——設(shè)備鉻牌額定容量；——設(shè)備鉻牌功率因數(shù)?！獮榕c設(shè)備容量相對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.設(shè)備容量的計(jì)算式中——（換算前）設(shè)備鉻牌額定功率；——換算后設(shè)備容量；——設(shè)備鉻牌暫載率。

對(duì)起重電動(dòng)機(jī)應(yīng)統(tǒng)一換算到ε=25%，換算公式為：

..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.設(shè)備容量的計(jì)算電爐變壓器組指在額定視在功率下的有功功率，即

式中，SN是電爐變壓器的額定容量；cosφN是電爐變壓器的額定功率因數(shù)。..照明設(shè)備

（1）不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如白熾燈、碘鎢燈）的設(shè)備容量是指燈頭的額定功率，即

Pe=PN

（2）

用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如熒光燈、高壓水銀燈）的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失：

熒光燈：

Pe=1.2PN

高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：Pe=1.1PN

（3）

照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算：Pe=ωS/1000

式中，ω是建筑物單位面積的照明容量（W/m2）；S為建筑物的面積（m2）。

照明設(shè)備

（1）不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如白熾燈、碘鎢燈）的設(shè)備容量是指燈頭的額定功率，即

Pe=PN

（2）

用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如熒光燈、高壓水銀燈）的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失：

熒光燈：

Pe=1.2PN

高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：Pe=1.1PN

（3）

照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算：Pe=ωS/1000

式中，ω是建筑物單位面積的照明容量（W/m2）；S為建筑物的面積（m2）。

第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.設(shè)備容量的計(jì)算..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷3.單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷如果負(fù)荷為一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，則其計(jì)算負(fù)荷為額定負(fù)荷，計(jì)算電流應(yīng)取其額定電流..2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定例已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，有電壓為380V的電動(dòng)機(jī)30臺(tái)，其總的設(shè)備容量為120kW。試求其計(jì)算負(fù)荷。解

查附錄表1中的“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)”項(xiàng)，可得Kd=0.16~0.2（取0.18計(jì)算），cosφ=0.5，tgφ=1.73。根據(jù)公式得：P30=KdPe=0.18×120=21.6kWQ30=Pctgφ=21.6×1.73=37.37kvarS30=P30/cosφ=21.6/0.5=43.2kVA3.單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷4.多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷

式中，i為用電設(shè)備組的組數(shù)，K∑p、K∑q分別為有功、無(wú)功同時(shí)系數(shù)，P30i，Q30i為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷4.多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷同時(shí)系數(shù)的取值對(duì)車間干線，取對(duì)低壓母線，分兩種情況：（1）有用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，?。?）由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，取....第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷例某小批量生產(chǎn)車間380V線路上接有金屬切削機(jī)床共20臺(tái)（其中10.5kW-4臺(tái)，7.5kW-8臺(tái)，5kW-8臺(tái)），車間有380V電焊機(jī)2臺(tái)（每臺(tái)容量20kVA，,），車間有吊車1臺(tái)11kW，），試計(jì)算此車間的計(jì)算負(fù)荷。

5.0cos=Nj%65=Ne%25=Ne..解（1）金屬切削機(jī)床的計(jì)算負(fù)荷

金屬切削機(jī)床屬于長(zhǎng)期連續(xù)工作制設(shè)備，所以20臺(tái)金屬切削機(jī)床的總?cè)萘繛椋翰楦戒洷?取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（2）電焊機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷

電焊機(jī)屬于反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到，所以2臺(tái)電焊機(jī)的設(shè)備容量：查附錄表1取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（3）吊車組的計(jì)算負(fù)荷吊車屬于反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到，所以1臺(tái)吊車的容量為：查附錄表1取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：..（4）全車間的總計(jì)算負(fù)荷取同時(shí)系數(shù)，所以全車間的計(jì)算負(fù)荷為：第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷..序號(hào)用電設(shè)備組名稱臺(tái)數(shù)n容量Pe需要系數(shù)Kdcostan計(jì)算負(fù)荷P30Q30S30I301金屬切削機(jī)床201420.20.51.7328.449.12電焊機(jī)216.10.350.352.685.6153吊車1110.150.51.731.72.9車間總計(jì)取28.656.963.796.9第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.3按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷

在計(jì)算設(shè)備臺(tái)數(shù)不多，而且各臺(tái)設(shè)備容量相差較大的車間干線和配電箱的計(jì)算負(fù)荷時(shí)宜采用二項(xiàng)式系數(shù)法。基本公式為：式中b、c——二項(xiàng)式系數(shù)，根據(jù)設(shè)備名稱、類型、臺(tái)數(shù)查表選??；——用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，其中為用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；——指用電設(shè)備中x臺(tái)容量最大的設(shè)備容量之和。指用電設(shè)備中x

臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷。的計(jì)算公式與前述需要系數(shù)法相同。..第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.3按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷例某小批量生產(chǎn)車間380V線路上接有金屬切削機(jī)床共20臺(tái)（其中10.5kW-4臺(tái)，7.5kW-8臺(tái)，5kW-8臺(tái)），車間有380V電焊機(jī)2臺(tái)（每臺(tái)容量20kVA，,），車間有吊車1臺(tái)11kW，），試用二項(xiàng)式法計(jì)算此車間的計(jì)算負(fù)荷。

5.0cos=Nj%65=Ne%25=Ne..根據(jù)公式有

解：查附表1取二項(xiàng)式系數(shù)2.3按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定..用二項(xiàng)式法求解計(jì)算負(fù)荷的幾個(gè)問(wèn)題：（1）對(duì)1~2臺(tái)用電設(shè)備可認(rèn)為，即（2）采用二項(xiàng)式系數(shù)法確定多組用電設(shè)備的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，要考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷，再加上各組平均負(fù)荷，求出設(shè)備組的總計(jì)算負(fù)荷。

總的有功計(jì)算負(fù)荷為：總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：式中：——各組中最大的一組附加負(fù)荷；——最大附加負(fù)荷的設(shè)備組的。求出、后，可得出和。

第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定2.3按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷..第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配，使三相負(fù)荷盡可能均衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)總?cè)萘康?5%，則單相設(shè)備可與三相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)總?cè)萘康?5%，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。..由于確定計(jì)算負(fù)荷的目的，主要是為了選擇導(dǎo)線上的設(shè)備和導(dǎo)線，使線路上的設(shè)備和導(dǎo)線在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)不致過(guò)熱或損壞，因此在接有較多單相設(shè)備的三相線路中，只要三相負(fù)荷不平衡，就應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的3倍作為等效三相有功負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定..第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算1.單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷2.單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷按最大負(fù)荷相單相設(shè)備容量的3倍計(jì)算.①接于同一線電壓時(shí)

式中，為單相設(shè)備的容量。②接于不同線電壓時(shí)

設(shè)接于三個(gè)線電壓的設(shè)備容量分別為P1、P2、P3，且cosφ1≠cosφ2≠cosφ3，P1＞P2＞P3，則等效三相設(shè)備容量為

..3.單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷首先應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)備換算為接于相電壓的設(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。第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算將線電壓的單相設(shè)備容量換算為相電壓的設(shè)備容量的換算公式為

..第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定在供電設(shè)計(jì)中進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)則應(yīng)進(jìn)行較詳細(xì)的全廠負(fù)荷計(jì)算，它是選擇工廠電源進(jìn)線及主要電氣設(shè)備包括主變壓器的基本依據(jù)，也是計(jì)算工廠的功率因數(shù)及無(wú)功補(bǔ)償容量的基本依據(jù)。確定工廠計(jì)算負(fù)荷的方法：按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定（一）用需要系數(shù)法計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷

在已知全廠用電設(shè)備總?cè)萘康臈l件下，乘以一個(gè)工廠的需要系數(shù)即可求得全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即式中——全廠的需要系數(shù)值，查附錄表2選取。

第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定（二）按年產(chǎn)量估算全廠的計(jì)算負(fù)荷

Tmax為工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)。第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算將工廠的年產(chǎn)量A乘上單位產(chǎn)品耗電量a，可得工廠全年耗電量..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定（三）用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷

在確定了各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷后，要確定車間或全廠的計(jì)算負(fù)荷，可以采用由用電設(shè)備組開(kāi)始，逐級(jí)向電源方向推算的方法，在經(jīng)過(guò)變壓器和較長(zhǎng)線路時(shí)，應(yīng)加上變壓器和線路的損耗。第四節(jié)工廠計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷

P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+?PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP302=P303+?PT+?PwL1P301=KΣ1P302iP305應(yīng)為其所有出線上的計(jì)算負(fù)荷P306等之和，再乘上同時(shí)系數(shù)KΣ5。第四節(jié)工廠計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷

P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+?PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP302=P303+?PT+?PwL1P301=KΣ1P302i而P304要考慮線路WL2的損耗，因此P304＝P305+ΔPWL2第四節(jié)工廠計(jì)算負(fù)荷計(jì)算..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷

P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+?PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP302=P303+?PT+?PwL1P301=KΣ1P302iP303由P304等幾條干線上計(jì)算負(fù)荷之和乘上一個(gè)同時(shí)系數(shù)KΣ3而得。第四節(jié)工廠計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷

P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+?PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP302=P303+?PT+?PwL1P301=KΣ1P302iP302要考慮變壓器和線路的損耗，因此P302＝P303+ΔPWL1＋ΔPT第四節(jié)工廠計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算..P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+?PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP302=P303+?PT+?PwL1P301=KΣ1P302i4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷

P301由P302等幾條高壓配電線上計(jì)算負(fù)荷之和乘上一個(gè)同時(shí)系數(shù)KΣ1而得。第四節(jié)工廠計(jì)算負(fù)荷計(jì)算..4.1工廠計(jì)算負(fù)荷的確定用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷

有功功率損耗：無(wú)功功率損耗：

對(duì)中小型工廠來(lái)說(shuō)，廠內(nèi)高低壓配電線路一般不長(zhǎng)，其功率損耗可略去不計(jì)。電力變壓器得功率損耗可采用簡(jiǎn)化公式來(lái)近似計(jì)算。S30為變壓器二次側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷。第四節(jié)工廠計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算..4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷1.工廠的功率因數(shù)功率因數(shù)是指在交流電路中電壓和電流之間相位差角（功率因數(shù)角）的余弦，在數(shù)值上，是有功功率與視在功率之比，即cosφ=P/S。

功率因數(shù)的大小與用戶負(fù)荷的性質(zhì)有關(guān)。在一定有功功率的條件下，用戶所需感性無(wú)功功率愈大，cosφ值愈小。第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷瞬時(shí)功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)自然功率因數(shù)總功率因數(shù)指運(yùn)行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時(shí)刻的功率因數(shù)值

指某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值

指配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷時(shí)（計(jì)算負(fù)荷）的功率因數(shù)

WP——有功電度表讀數(shù)Wq——無(wú)功電度表讀數(shù)

P30——工廠的有功計(jì)算負(fù)荷S30——工廠的視在計(jì)算負(fù)荷

指用電設(shè)備或工廠在沒(méi)有安裝人工補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù)

指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)1.工廠的功率因數(shù)P——功率表測(cè)出的三相有功功率讀數(shù)；U——電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)I——電流表測(cè)出的線電流讀數(shù)第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..（1）由消耗的電能計(jì)算，計(jì)算公式如下：（2）由計(jì)算負(fù)荷計(jì)算上式中，α為有功負(fù)荷系數(shù)（一般為0.7~0.75）；β為無(wú)功負(fù)荷系數(shù)（一般為0.76~0.82）。4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷1.工廠的功率因數(shù)

平均功率因數(shù)計(jì)算第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷1.工廠的功率因數(shù)功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)的影響：在工廠中，用電設(shè)備功率因數(shù)降低之后，將帶來(lái)許多不良影響：（1）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能得到充分利用；（2）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗；（3）電壓損失增大。提高功率因數(shù)的意義：1）可以提高電網(wǎng)電壓；2）減少功率損耗；3）發(fā)揮電力系統(tǒng)中各電力設(shè)備的容量；4）節(jié)約資源。第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上，其他用戶功率因數(shù)應(yīng)在0.85以上。

4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷2.無(wú)功功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)提高自然功率因數(shù)人工補(bǔ)償無(wú)功功率1、正確選用異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和容量2、電力變壓器不宜輕載運(yùn)行3、合理安排和調(diào)整工藝1、采用移相電容器2、選用同步電動(dòng)機(jī)第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷（1）補(bǔ)償容量的計(jì)算補(bǔ)償容量和補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算

第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算采用固定補(bǔ)償----在高壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償采用自動(dòng)補(bǔ)償----在低壓惻進(jìn)行補(bǔ)償..(2)補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算補(bǔ)償后總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為

補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為

確定電容器的個(gè)數(shù)

4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷補(bǔ)償容量和補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算

第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..

并聯(lián)電容器的型號(hào)并聯(lián)電容器的型號(hào)由文字和數(shù)字兩部分組成，型號(hào)各部分所表示的意義如下：

□

□□□─□─□─□□│

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└─R—內(nèi)有熔絲；TH—濕熱型│

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└───W—戶外型；無(wú)標(biāo)記—戶內(nèi)型│

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└─────相數(shù)：1—單相；3—三相│

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└───────標(biāo)稱容量（kvar）│

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└─────────額定電壓（kV）

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└───────────固體介質(zhì)：F—紙薄膜復(fù)合；│

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M—全聚丙烯薄膜；│

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無(wú)標(biāo)記—全電容紙│

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└─────────────液體介質(zhì)：Y—礦物油；│

W—十二烷基苯；G—苯甲基硅油；│

F—二芳基乙烷；B—異丙基聯(lián)苯│

└───────────────電容器類別：B—并聯(lián)電容器例如：BW0.4-12-1型即為單相戶內(nèi)型十二烷基苯浸漬的并聯(lián)電容器，額定電壓為0.4kV、容量為12kvar。

..例如某一工廠的計(jì)算負(fù)荷為2400kW，平均功率因數(shù)為0.67。要使其平均功率因數(shù)提高到0.9（在10kV側(cè)固定補(bǔ)償），問(wèn)需要裝設(shè)多大容量的并聯(lián)電容器？如果采用BWF-10.5-40-1型電容器，需裝設(shè)多少個(gè)？(負(fù)荷系數(shù)取0.75)解

tgφav1=tg(arccos0.67)=1.1080tg

φav2=tg(arccos0.9)=0.4843Qc=Pav（tgφav1－tgφav2）=0.75×2400×(1.1080-0.4843)＝1122.66kvarn=Qc/qcN=1122.66/40=28個(gè)

考慮三相均衡分配，應(yīng)裝設(shè)30個(gè)，每相10個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為30×40=1200kvar，此時(shí)的實(shí)際平均功率因數(shù)為滿足要求。

第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算..4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷2.無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)谒墓?jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算并聯(lián)電力電容器在工廠供配電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置有三種，即高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和單獨(dú)就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償）。..第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算4.2工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算