1、第2章電力負荷及其計算電力負荷和負荷曲線計算負荷及其確定方法供電系統中的功率損耗和電能損耗2.1電力負荷及負荷曲線1電力負荷：足指電氣設備或線路屮通過的功率或電流。不論是一臺用電設備 還是-組，其用電負荷均不町能保持不變，而是在-電夜內或 勺匚內均険時變化。 2負荷曲線：把 臺用電設備每半小時的有功功率平均值（利用有功功率門動記 錄儀記錄連續值求均值）記錄卜來繪成曲線，橫軸A小:時汕縱軸衣示令功負荷 值.這種曲線叫做負荷曲線.3分類:根據衣示時間（橫軸）的不同冇日負荷曲線和年負荷曲線;根據衣示負荷（縱軸）的不同右功率負荷曲線和無功率負荷曲線。2.1.1日負荷曲線口負荷曲線如圖所示，農示電力負荷

2、在任夜內變化的怙況。II負荷曲線繪制方法：用測凰的方法繪制,即根據變電 所的功率表，毎隔定吋間（般半小吋）的 瀆數，在宜角坐標中逐點繪制而成。時間間隔 越短越能反映負荷的實際變化惜況。仃功丨I負荷曲線：根據有功功率農的讀數繪制:無功11負荷曲線：根據無功功率衣的或數繪制。為了計算簡單，往往用階梯形曲線來代替逐點描繪的曲線.如卜圖，圖中曲線 所包國的而積代衣天24H內所耗的總電能.冇功口負荷冊線2.1.2年負荷曲線1分類：年故人負荷曲線利年持續負簡曲線=年雖犬負荷曲線:在-年12個刀取毎個月（30犬中日負荷的艮大值繪制出的曲線。如 上圖所示。年持續斂荷曲線：不分II月界限，而是以有功功率的大小為

3、縱坐標.以柑應的有功功率 所持瀆實際使用時間（小時）為橫坐標繪制的。由圖知年持續負荷曲線下以0-8760h所包圍的面積竽于該匸廠在 年時間內所消耗的有 功電能。如果將此面積用與英面積相等的矩形P（nm -C-T-O|fij積農示,則矩形的高代表最大負 Pmax矩形的底Jax就是最人負荷年利用小時。它的盤義出當某廠以年瑕人負荷P®持續運行時，的Jax內所消耗的電能恰好等丁全 年按實際負荷曲線運行所消耗的電能。所以Tmax的大小，說明了用戶消耗電能的程度, 也反映了用戶用電的件質2.2計算負荷及其確定方法2. 2. 1概述供電系統要安全M靠運行，電力變爪器、開關設備、導線、電纜必須選擇合

4、 適，因此必須對各環節的電力負荷進行il算。有功計算負荷通常采用時間間隔為半小時的平均負荷最大值作為計算負荷, 也叫半小時最大負荷.記做P30、無功計算負荷記做Q30、視在功率值Sq電流計 算負荷記做1”.把負荷曲線的平均值稱為“平均負荷”記做Pp （平均有功負荷）、QP （'卜均 無功負荷）及Ip （平均負荷電流）。2.2.2計算負荷的確定方法計算負荷的方法：需耍系數法，二項式系數法，利用系數法。 其中需要系數法應用最廣泛,這種方法計算簡便,計算結果基本上符合實際。 、需要系數法、常用電'設點'的功率的總和Pn（或設備容量）乘以需用系數和同時系數，直接求 出計算負荷的

5、一種簡便計算方哇。基本公式:用也設備紐計休負荷： Ps = 込巴 Pe=HJili設備紐總容雖 "'VL需耍系數：K d = “尹“K / =生丫:小時最人負衍：仏=K j匕無功il算負荷：Qao = Bo tan申出瞅設備勺的計57 Mi視在功率值：S=戸如 cos s電流計算負荷： -J35功率因數-cos（P設備銘牌上給定的功率因數血的正切值-tan（P 網絡供電效率A c,額定電壓-s”如果是一臺電機:PnU v7； COS (p單臺用電設冬的額左功率P" 設備在額定負載卜的效率77(2)設備容量的計算連續丁作制和短時丁作制用電設備細設務容量是所有設務的銘牌

6、額定容竜 之和。(3)多組用電設備計算負荷的確定應該石慮乞用電設備垠丿、負荷不同時出現的內索，対仃功.無功負荷分 別計入個同時系數J及K、車間線：0.850.95及0.900.97 低爪母線：用電設備組訃算負荷口接相丿川時取0. 800. 90及0. 850. 95 由車間T線計舁負荷立接相加時取0.900.95及0.930.97總的計算負荷為：P廠隈工戸口Q八心沱0訕2、按二項式法確定計舁負荷（1）基本公式: P滬用電設務組總容就P和=bPc + cPvPx二X臺垠人容呈的設備總容量B. C為二項式系數 見附衣1（2）多組用電設備計算負荷的確定考慮并組川電設備的垠人負荷不同時出現的因索在備組

7、用電設備中取比中 組最人的附加負荷（cPx） max,再加各組的平均負荷bPePqQx = 2(bP八an 以十(cPK )mM tan3尖峰電流的計算尖峰電流 5是指持續時N1-2S的短時最人負荷電流（電動機起動時出 現）Q（1）、單臺用電設備（指單臺電動機）/皿=K 1NK為赴動電流倍數，/.、為額疋電流（2）、多臺用電設備（兩臺及以上電動機（K/“）“ 為起動電流，為加人的一臺電動機起動電流為配電線路除起動電動MLZ外的計算電流1全廠計算負荷的確疋工廠計算負荷足選擇電源進線、電氣設備、主變壓器的依據。(1) 、按需耍系數法確定匚廠計算負荷P觸=K止用電設備總容量(不包括備川)乘上個需要系

8、數(2) 、按逐級計算法確定門 計算負荷計算負荷加上乞級損杠進行汁算0(1) - P。 K» Pg =尸十十 PWt lP變斥器的有功功率損耗嘰' -一級有功功率損耗(3) 、按年產戢佔算工廠計算負荷W, = Aap _aM Tmax式中A為工廠的年產量;a為魁位產品耗電量.2.3工廠供電系統的功率損耗和電能損耗1、工廠供電系統的功率損耗1J供電系統的功率損耗分為線路損耗和變壓器損耗兩部分。1) 線路功率損耗的計算 何功功率損耗：Pil = 3I23OR R為線路每相的電陽 無功功率損耗:AQil=3123OX X為線路每相的電抗2) 變壓器功率損耗的計算 變用器的冇功功率損

9、耗：Pt=AP。+APnP 2 (Q =% / S ) 變壓器的無功功率損耗：AQt=AQq-FAQ 2Pn變壓器額定功率下冇功功率損耗APq變爪益空戰冇功功率損耗AQn變丿"E器額定功率下無功功率損耗變壓器空載無功功率損耗2.匚廠供電系統的電能損耗1)線路的屯能損耗T2ntax2)變壓器的電能損耗AWaAWalAWA2AWaAPJffKw.h)Pk空載仃功功率損耗 Tj變爪器在一年內接入電網的時間 P負棧率 仏變壓器額定短路右功損耗2.4工廠的電氣照明2.4. 1照明的冇關知識1、電光源 電光源按其發光原理分.冇熱輻射光源和氣休放電光源兩大類。1）熱輻射光源是利用物體加熱時輻射發光

10、的原理制成的光源,如白熾燈. 鹵鴨燈等。（1）白熾燈的結構簡單,價格低廉,使用方便,而且顯色性好,但是它的 發光效率較低，便用好命較短，且耐展件較差。（2）鹵鴿燈（碘鴿燈）發光效率比白熾燈高鹵鴿燈的顯色性較好,使用壽 命較Z門熾燈人人延氏。鹵鈣燈的耐虛性差，丈裝時燈管必須保持水平，工作 時管壁溫度町髙達60陀 不能與易燃物靠近，主要用需高照度的場所,如下 圖所示。2）氣體放電光源是利用氣體放電時發光的原理所制成的光源，如熒光燈. 高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和眾燈等。（1）熒光燈：利用汞蒸氣在外加電壓作用下產生弧光放電.發出少許可見 光和人量紫外線，紫外線又激勵管內業的黃光粉，便Z再發出人

11、臺的可見光。 靈光燈的發光效率比門熾燈高得名.使用壽命也比門熾燈長得。（2）高斥汞燈（又稱高壓水很熒光燈幾它是螢比燈的改進產品，幅于高氣 壓的汞蒸氣放電光源。高壓汞燈的光效高壽命心但啟動時何較氏，顯色 性較差。（3高壓鈉燈：利川高氣壓的鈉蒸氣欣電發光.K光譜集屮在人眼比較敏 感的區間.其光效比高壓汞燈還島倍.且壽命長.但顯色性更差,啟動時 間也較長。（4）金M鹵化物燈：在AJk/k燈基礎上為改旳光色而發展屜來的種新型 光源.H：主要輜射，來口充入燈內的鈉、佗、Wk鋪、銃等金屬的鹵化物在 高溫下分解后產生的金局蒸氣和汞蒸氣混介物的激發。<5）單燈混光燈：近幾年發展起來的-種髙效卩能型光源.

12、如金鹵鈉燈是 由一支金展鹵化物燈行芯和支中顯鈉燈管芯串聯構成，吸取了中顯鈉燈和 金屈鹵化物燈光效高、好命氏竽優點，艾克服了這阿種光源光色羌。（6）氛燈；-種充仃高氣壓氤氣的人功率（可達lOOkW）的氣體放電燈.俗 稱“人造小太陽”,不過-般工廠照明中不用。2.工廠常用燈具的選擇和布置（1）照明光源的選抒強求當燈具懸掛高度在伽及以下時，宜采用熒光燈；在4m以上時，立采用高強氣 體放電燈;當不宜采用高強氣體放電燈時，也可采用門熾燈。當采用種光源不 能滿足光色或顯色性要求時.可采用兩種光源組合的混光光;比燈。在下列1作場所.譏采巾門熾燈心明：1）皿部照明場所。2）防止電 門擾的場所,3）頻閃效應會影

13、響視覺效果的場所。4）燈的開關頻緊及需要及時點亮或需嚶調光 的場所。5）照度不髙，且聰明時間較短的場所.（2）室內燈具的布置方案與要求室內燈具的布置，既耍實用、經濟，又要盡可能協調、美觀。 仁 血勻/IjW：燈具在整個車間內均勻分布其布咒與設備位胃無關。 2、選擇布胃：燈具的布宣與生產設備的位置右關，人餌按匸作而対稱布國。2-4.2照明設備容量及照明訃算負荷的確定1.照明設備容呈的確定(1) 按照明設備銘牌確定照明設備容量。工廠常用的照明設備有白熾燈、碘鉤燈、熒光燈、高壓汞燈和金屬鹵化 物燈等。照明設備應展長期連續I:作制設備，照明設條的設備容吊通常按卜 列原則考慮： 白熾燈、碘簡燈設備容量是

14、指燈泡上標出的額定功率(kW) O 熒光燈的設備容戢應為燈管額定功率的12倍。 高壓汞燈的設備容量應為燈泡額怎功率的1. 1倍。 在采用鎖流器時.金屈鹵化物燈的設備容量陽為燈泡額定功率的11 倍，若采用觸發器啟輝，則設條容量應為燈泡的額趙功率。 照明設備的總容量等r單個照明設備容量的代數和：(2) 照明設備容星的估算。Pe=pA式中Pe為受照空間的愿明設備安裝容屋：P。為比功率.根據工作場所水 半作業Iflj上的平均照度E、叉照間枳/和選川燈具等條件含仃關F冊，般車 冊比功率值可按表3-5選取。表一般乍間比功率值凡(以門熾燈計坪)序號建筑名稱Pq <kW/nr)睜號建胡乳稱Po (kW/

15、n2)1金工車閩6882裝配乍何99鑄飲伍何83工具條理乍何810木匚乍何114金JB結構車阿1011實他電105焊接牟阿812煤Y站6取工車間13氣爪站57熱處理乍何81152照明計算負荷的確定照明設涪通常都是單相負荷，在設汁安裝時應將它們均勻地分配到三相 匕 減少三相負禰衡狀況。設計規范規定,如果二相電路中單相設備總容吊 不超過三相設備容量的15%時,則單相設備可按2相平衡負荷:如果二相電 路中單相設備總容戢超過三和設備容吊的15%. II.EU1I明泉不對稱時.則忤先W 將中相設備容雖換算為等效三相役備容民 換并的簡單方法思 選擇貝小域人的 一和單相設備容吊:乘三倍，作為等效三相設備容準，再與三相設備容星相加，應 用需農系數法計算其計算負荷。通常.車間的照明設務容呈都不會超過車間相設務容晴的15%。因此. 我們町確定乍間照明設備總容量后 按需耍系數法單獨計算乍間照明設 備的計算負荷，照明設備組的需要系數及功率因數值按