第六章工厂供配电系统供电负荷的计算
§6-1 负荷曲线与特征参数
一、电力系统负荷的组成 composition of electric power load
电力系统的总负荷：系统中千万个用电设备所需功率的总和。（异步电动机、同步电动机、电热炉、整流设备、照明等）
综合用电负荷：工业、农业、交通运输和市政生活所需的功率之和。
供电负荷：综合用电负荷＋网络损耗
发电负荷：供电负荷＋厂用电
二、负荷曲线 load curve
——反映电力负荷随时间变化的曲线
按负荷种类分：有功负荷曲线，无功负荷曲线、
按时间长短分：日负荷曲线，月负荷、年负荷曲线
按计量地点分：个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个地区、整个系统相对来讲，无功负荷曲线用途较小，实际只是隔一段时间编制一次无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。
1.日负荷曲线：
负荷一天24小时内的变化曲线，用于制定各发电厂发电负荷计划、发电厂制定投标策略的依据。可用于决定系统的日发电量。
2.年最大负荷曲线
一年内逐月或逐日综合最大有功功率负荷变化曲线。用于制定发电设备的检修计划，决定系统的总装机容量。
3.年负荷持续曲线
它不按时间的先后排列，只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年内的累计持续时间而重新排列组成；依据该曲线可以计算出一年内消耗的总电能。
三、负荷曲线的特征参数 parameters of load curve
1.最大负荷P
max
2.最小负荷P
min
3.全年的电能 A＝?87600pdt
全日的电能
?=240pdt
A
4.年最大负荷利用小时数
max T ，
max
8760
max
max
P pdt
P A T ?
==
5.平均负荷
24A
8760A P D
Y av ==
6.负荷率：平均负荷与最大负荷的比值 max
P P av
有功负荷率α： α＝或 P av ＝αmax P ?；α越小，说明曲线起伏越大，α<1 无功负荷率β：或者max Q Q av ?=β，
max av
Q Q =
β
一般的工业企业：β＝0.76～0.82 α ＝0.70～0.75 §6-2 计算负荷及有关系数 一、 计算负荷 calculation load
1、 计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，“计算负荷”产生的热效应应该和实际变动负荷产生的最大热效应相等。
2、 通常把半小时平均负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷
3、 0.5小时平均负荷曲线：将每间隔0.5h 读取有功电能表的读数，除以30min ，求得有功平均值，然在以纵轴为有功、横轴为时间的直角坐标系中逐点描绘而成。
4、 取0.5h 平均负荷的原因
一般中小截面导体的发热时间常数为T ＝10min 以上，经验表明，其达到稳定温升时间为（3～4）T ，也就是说载流导体大约经过半小时可达到稳定温升值；如导线承载短暂尖峰荷，显然不能是导线温升达到最高，只有持续时间30min 以上，才有可能使导线温升达到最高值。为计算方法一致，对其它供电元件均采用0.5h 平均负荷最大值为计算负荷。 二、 相关系数 1．需要系数d K
N max
d P P K ＝
设备容量负荷曲线最大有功负荷=
2．利用系数u K
N
av
u P P K ＝
设备容量负荷曲线平均有功负荷=
3．同时系数∑K
车间配电干线上有多组用电设备时，各组用电设备的最大负荷不同时出现，用到同时系数。
有功同时系数
∑=?∑=
m
1
i i
ca ca
P P
P K
无功同时系数
∑=?∑=
m
1
i i
ca ca
Q Q
Q K
§6-3按需要系数法确定计算负荷
多用于确定车间变电所负荷和全厂负荷
计算时从负荷端开始，逐级上推，到电源进线结束。
一、 确定单台用电设备的设备容量（'N P ） 和计算负荷
<一> “设备容量”：经过折算至统一工作制下的“额定功率”，用'
N P 表示
1、用电设备的工作方式
1）长期工作制：在规定的环境温度下连续运行，设备任何部分温度升不会超过最高允许值。
2） 短暂工作制：用电设备的运行时间短，停歇时间长，工作时间内温升未达到该负荷下的稳定值即停歇冷却，停歇时间内温度降到其周围介质的温度。 3）重复短暂工作制：断续方式反复进行工作，工作时间（t ）与停歇时间（0t ）相互交替，工作时间内设备温度升高，停歇时间内温度又下降，若干周期后达到一个稳定的波动状态。
暂截率：
%100%0
?+=
t t t
Jc ，又称负荷持续率或接电率。
我国规定，重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期10min 。 吊车用电动机的标准暂载率有15%，25%，40%，60%； 电焊设备的标准暂载率有50%，65%，75%，100%。 2、单个用电设备的设备容量'
N P
1）长期工作制的电动机：
N 'N P P =（kW ） 2） 重复短暂工作制电动机：换算到%25%=Jc 下，
%Jc P 2P %Jc %
Jc P N N 25'
N ==
3）电焊机及电焊装置
统一换算%100%=Jc 下，
N
N N 100'
N cos S %Jc P %Jc %
Jc P ?==
（kW ）
4） 电炉变压器：
N N '
N cos S P ?=（kW ） 5）照明设备：
白炽灯、碘钨灯：'N P ＝N P
荧光灯：'
N P ＝1.2N P (考虑镇流器的损耗)
高压水银荧光灯：'N P ＝1.1N P 金属卤化物灯：'N P ＝1.1N P
6） 不对称单相负荷
有多台单相用电设备时，应力求均匀分配到三相上。 ① 当单相设备总容量>15%三相用电设备总容量时，
单相负荷'Nph P 接于相电压时 'Nph 'N P 3P =
单相负荷'Nph P 接于线电压时 'Nph 'N P 3P =
② 否则按三相对称考虑
<二> 单台用电设备的计算负荷1.ca P
1、长期工作制：'
N 1.ca P P =
2、 计及效率的单台用电设备（如电动机）： η=
'
N 1
.ca P P
二、 用电设备组的计算负荷2.ca P
将工艺性质相同的、且需要系数相近的用电设备合并成组
∑?='
N
a 2ca P K P （kW ）
?tg P Q ca ca ?=2.2.（kvar ）
2
2
.22.2.ca ca ca Q P S +=（KV ·A ）
同时使用系数 负荷系数
K 1L
K K Kw η∑??≤
用电设备平均效率 输电线路效率
注：选取d K 一定要与∑?'
N P 的计算范围相对应
三、 车间配电干线或车间变电所低压母线上的计算负荷（3.ca P ）
∑?=2.ca p 3ca P K P （kW ）
∑-=32.3.c ca Q ca Q Q K Q （kvar ）
3c Q ：变电所低压母线上静电电容器组容量
2
3
.23.3.ca ca ca Q P S +=（kv ·A ）
注：d K 的选取??
?大值；反之，取较小值设备使用较高时，取较
较大值的取较小值；反之，取台数较多时，
Kd 四、 车间变电所变压器高压侧的计算负荷（4
.ca P ）
2T 3ca 4ca P P P ?+=（kW ） 23.4.T ca ca Q Q Q ?+=（kvar ）
2
4
.24.4.ca ca ca Q P S +=（kV ·A ）
但因车间变的容量未定，故近似计算：
3ca 2T S %2P ?=?（kW ） 3.2%10ca T S Q ?=?(kvar)
五、车间变电所高压母线上的计算负荷（5.ca P ） ∑=4.ca 5ca P P （Kw ） ∑=4.5.ca ca Q Q （Kvar ）
25
ca 25ca 5.ca Q P S +=（KVA ）
六、 总降压变电所出线上的计算负荷（6.ca P ）
5.ca 6ca P P ≈（Kw ）
5.6.ca ca Q Q ≈（Kvar ）
5.6.ca ca S S ≈（KVA ）
七、 总降压变电所变压器低压侧母线上的计算负荷（7.ca P ）
∑?=6.ca p 7ca P K P （Kw ）
∑-=76.7.c ca Q ca Q Q K Q （Kvar ）
2
7
.27.7.ca ca ca Q P S +=（MVA ）
八、全厂总计算负荷（8.ca P ）
1T 7ca 8ca P P P ?+= 1T 7ca 8ca Q Q Q ?+=
28
.28.8.ca ca ca Q P S +=
此外：
8.8
.8cos ca ca S P =
?，
∑=
'8
.N ca aca P P K
注： 8.ca P 即为用户申请电量；8cos ?可提供给高压线路作电气计算之用，以判断是否进行无功补偿，此外，运用需要系数法计算负荷时要注意以下两点： 1） d K 是针对负荷群的，对单台设备来说不存在a K 2） 查表时，d K 的选取一定要与负荷群的划分范围相对应。 各种确定计算负荷的方法 1.需要系数法
缺点：将d K 看作与设备台数多少及设备容量悬殊情况无关的固定值 ，这是不严格的；适用于求取全厂或大型车间变电所的计算负荷。 2、二项式系数法（结果偏大）
考虑设备台数和大容量用电设备的影响 ；多用于机械加工、热处理车间中设备少容量差别大的配电箱及车间干线。 3、利用系数法（结果接近实际但计算复杂）
以概率论为理论基础求得用电设备在工作时的功率迭加曲线。
通过利用系数、平均利用系数、有效利用台数、最大系数等来计算。
§6-4 工业企业供配电系统功率因数的提高
Improvement of power-factor of industry enterprise
一、提高功率因数的意义 the meaning of improvement the power-factor 有功需求量保持不变的情况下，用电设备功率因数降低，将有以下不良后果： 1、 增加输电网的有功损耗和电能损耗。
2、 使线路上电压损耗增大，使负荷端电压下降，甚至影响用电设备正常运行。
3、 不能充分利用发电设备和变电设备的容量
综上所述，应设法提高相关部分的功率因数，以充分利用发电部分和变输电部分的设备容量，提高其输电能力；减小导线截面，以节约有色金属，减少电网中功率损耗和电能损耗，降低电网电压损失、电压波动。
二、 几种功率因数的计算 calculation of several power-factor 1. 瞬时功率因数
根据功率因数表直接读出；或根据同一时刻的功率表、电压表和电流表的读数
计算得来。计算公式为：
UI 3P
S P cos ==
?
P ——有功功率表测出的三相读数，kW ；
U ——电压表测出的线电压读数,kV ；I ——电流表测出的线电流读数,kA 。 2. 均权功率因数
用以计算已投入生产的工业企业的功率因数。
2
2
2wav )A w (11W A A cos +=
+=
?
A －有功电能 ; W －无功电能
“月平均功率因数”依据一个月内有功电能、无功电能用量计算的。 供电部门实际上要求工业企业的“均权功率因数”不得低于《全国供用电规则》的规定。
3.最大负荷时的功率因素21cos ,cos ??
1） 补偿前最大负荷时的功率因数2ca
2ca ca
ca
ca
1Q P P S P cos +==
?
2） 补偿后最大负荷时的功率因数
2
c ca 2ca ca
ca
'
ca
2)Q Q (P P S P cos -+==
?
ca ca Q P ,—全企业的有功计算负荷kW ，无功计算负荷kvar
c Q －全企业的无功补偿容量，kvar
4.总平均功率因数 1）
1） 补偿前总平均功率因数
2
ca 2ca ca
av
av
av 1)Q ()P (P S P cos β+αα==
?
2） 补偿后总平均功率因数
2
c ca 2ca ca av
'av
av 2)Q Q ()P (P S P cos -β+α?
α==
?
av P －全厂有功平均计算负荷，kW ；
βα,－全厂有功及无功的月平均负荷系数 因
2
22
2c ca 22ca ca av 'av av 'av av
2W A A t )Q Q (t )P (t
P t
S t P S P cos +=
?-β+?α?α=??==?
即：
av 2cos ?与根据实际计量结果计算的均权功率因数wav ?cos 是统一的。 故：在设计时，应以补偿前、后的总平均功率因数是否达到设计规范要求值来计算无功补偿容量。
三、 提高工业企业功率因数的方法
methods of improving industry enterprises’ power -factor <一>提高自然功率因数 improving the natural power-factor 1、 正确选用异步电动机的型号和容量。
η?和cos 在负载率为70％及以上时较高，如额定负载时?cos 为0.85～0.89,而空载时?cos 只有0.2～0.3.
2、 电力变压器不宜轻载运行
变压器一次侧功率因数与二次侧负荷的功率因数和负荷率有关。 负载率<0.6时，一次侧功率因数比二次侧降低11％～18％； 满载时，一次侧功率因数比二次侧降低3％～5％。
因此变压器在负载率>0.6以上运行时才较经济，一般75％到80％较合适。 3、 合理安排电气设备的运行状况，限制电动机等设备空转。 <二> 采用无功补偿提高功率因数
improving power-factor by VAC compensation
我国有关电力设计规程规定：高压供电的工厂，最大负荷时的功率因数不得低于0.9；其它工厂，不得低于0.85。 1.采用同步电动机（过励运行）
轧钢机的电动发电机组、球磨机、空压机、鼓风机等设备可采用，但小容量的高速同步电动机一般不经济，不宜采用。
一般用低速、恒速且长期连续工作的容量较大的电动机可用，用“同步电动机作无功补偿”方案的价格明显高于“异步电动机加电力电容器补偿”的价格。 2.用静电电容器 1)补偿容量c Q
c ca 21ca 21av c q P )tg tg (P )tg tg (P Q ?α=?-?α=?-?=
式中：ca P －最大有功计算负荷，kW
α－月平均有功负荷系数
2,1??tg tg －补偿前、后均权功率因数角的正切值
c q －补偿率，kvar/kW c q 可由表4－7查出。
2)根据实际运行电压对补偿用电容器容量和个数作修正
①容量修正
2
2
'
N N N
U U Q Q ?= N Q －电容器额定容量 ; U －实际工作电压
'N
Q －实际运行电压下的电容器容量
②个数
单台容量总容量C Q n =
对于单相电容器来说，个数应取3的倍数，以便三相平衡。 3)补偿方式 ① 个别补偿
直接安装在用电设备附近。
优点：可减少车间线路的导线截面和车间变压器的容量，降低线路和变压器中的
功率损耗；
缺点：利用率低，投资大；
适用于：运行时间长的大容量设备，其所需无功较多且由长线路供电的情况。 ② 分组（分散）补偿
将电容器组分散安装在各车间配电母线上。 ③ 集中补偿
将电容器组集中安装在总降压变电所二次侧（6－10Kv ）或变配电所的一次侧（6－10Kv ）或二次侧380V 侧。
一般，对于补偿容量相当大的工厂，宜采用高压侧集中补偿和低压侧分散补偿相结合的方法；对于用电负荷分散及补偿容量小的工厂一般仅用低压补偿。 §6-6负荷统计示例
Examples about load calculation
一、车间计算负荷 calculation load of the workshop
1.根据用电设备的工作性质分组，把具有相近需要系数的用电设备划为一组。
2.确定各用电设备组的设备容量。
3.查表，求各用电设备组的K A ,计算负荷。
4.进行不对称单相负荷设备容量的换算。
二、 全厂的计算负荷 calculation load of the whole factory 1、 确定各车间的各用电设备容量、计算负荷。 2、 确定各车间的计算负荷，
∑∑?)('
N
a
P K
3、 确定全厂车间变电所
低压侧计算负荷
ca p P K
4、 初选车间变压器容量
5、 计算全厂高压侧计算负荷。
6、 无功补偿
将低压侧功率因数补偿到0.75－0.85之间。 高压侧功率因数补偿到0.9
① 计算低压侧最大负荷时功率因数，看是否介于0.75,0.85之间。 ② 计算高压侧最大负荷时功率因数，看是否达到0.9，若不达，则补偿。
工厂配电负荷计算方法及实例 工厂负荷计算总结 设计时，用的总负荷应是一个假定负荷，即计算负荷。计算负荷也称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同一时间 内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均作为按发热条件选择电器或导体的依据。 一、负荷计算分类： 负荷计算的方法分为需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。 1，需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。 2，利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台 数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。 3，单位面积功率法、单位指标法、单位产品耗电量法。前两者多用于民用 建筑，后者用于某些工业建筑。在用电设备功率和台数无法确定时，或者设计前期，这些方法是确定设备负荷的主要方法。 4，除采用以上的方法外，还有二项式法以及近年国内出现的abc法、变值 需要系数法等。这些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系数法的简化，还有的实用数据不多，未能推广。 单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法多用于设计的前期计算，如可行性研究和方案设计阶段；需要系数法、利用系数法多用于初步设计和施工图设计。 二、设备功率确定 进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。用电设备的额定功率Pr或额定容量Sr是指铭牌上的数据。对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续率下的有功功率，即设备功率Pe。
、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，?N =65%,，COS ΨN =,车间有吊车一台（12KW ，?N =25%),试计算此车间的设备容量。 解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削 机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW ②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ?=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N COSΨN =2×18××= ③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=25%，所以1台吊车的容量为： P e3 =P N =P N =12KW ④车间的设备总容量为 Pe=200++12= 、用需要系数法计算第一题。 解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )1(30P =d K e P =×142= )1(30Q =)1(30P tan ?=×= )1(30S =2 )1(302 )1(30Q P += )1(30I = N U S 3)1(30=86.3A ②电焊机组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )2(30P =d K e P =×= )2(30Q =)2(30P tan ?=×= )2(30S =2 )2(302 )2(30Q P += )2(30I = N U S 3)2(30=24.3A ③吊车机组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )3(30P =d K e P =
1.已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW，线路电压为380V，试估算该厂的计算负荷。(需要系数Kd=0.35、功率因数cosφ=0.75、tanφ=0.88) 解：P30 =Kd Pe=0.35×4500=1575 kW Q30= tanφP30=0.88×1575=1386 kvar S30= P30 /cosφ=2098 KVA I30= S30/(U)=2098/(0.38=3187.7 A 2.已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe=∑Pei=120.5kW 有功计算负荷：P30 =Kd Pe=0.2×120.5kW =24.1kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=173.×24.1kW =41.7 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=48.2 KVA 计算电流：I30= S30/(U)= 73.2A 3.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7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台；需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73），通风机2台供3 KW（需要系数Kd=0.8、功率因数cosφ=0.8、tanφ=0.75），电阻炉1台2 KW（需要系数Kd=0.7、功率因数cosφ=1、tanφ=0），同时系数（K∑P=0.95，K∑q=0.97）试计算该线路上的计算负荷。 解：（1）金属切削机床组：P30（1）=Kd Pe=0.2×50KW=10KW Q30（1）= tanφP30（1）=1.73×10KW=17.3Kvar （2）通风机组：P30（2）=Kd Pe=0.8×3KW=2.4KW Q30（2）= tanφP30（2）=0.75×2.4KW=1.8Kvar （3）电阻炉：P30（3）=Kd Pe=0.7×2KW=1.4KW Q30（3）= tanφP30（2）=0 总计算负荷为：P30=K∑P P30.i=0.95×(10+2.4+1.4) KW=13. 1 KW Q30=K∑q Q30.i=0.97(17.3+1.8) Kvar=18.5 Kvar S30= P30 /cosφ=22.7 KVA I30= S30/( U)=22.7/(0.383)=34.5A 4.某动力车间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7.5 KW1台，4 KW 3台，（b=0.14、c=0.4、x=3、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe= 50KW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW×2=15.5 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=13.2 kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=22.8kW 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=26.4 kW 计算电流：I30= S30/(U)=41.6 A 5.已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。（10分） 解：总容量：Pe=∑Pei=120.5kW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW×3+4KW×2=30.5 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px =0.14×120.5kW+0.430.5 kW×=29.1kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=173.×29.1kW =50.3 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=58.2 KVA 计算负荷：I30= S30/(U)= 88.4A 6.某机修间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 7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台，（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。（10分） 解：总容量：Pe=50kW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW×3+2.2 KW×1 =21.6 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=15. 6 kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=27.1 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=31.2 kVA 计算负荷：I30= S30/(U)=47.3 A
第六章工厂供配电系统供电负荷的计算 Electric loads’ calculation of power supply system of industrial enterprise §6-1 负荷曲线与特征参数 Load curves and characteristic parameters 一、电力系统负荷的组成composition of electric power load 电力系统的总负荷：系统中千万个用电设备所需功率的总和。（异步电动 机、同步电动机、电热炉、整流设备、照明等） 综合用电负荷：工业、农业、交通运输和市政生活所需的功率之和。 供电负荷：综合用电负荷＋网络损耗 发电负荷：供电负荷＋厂用电 二、负荷曲线load curve ——反映电力负荷随时间变化的曲线 按负荷种类分：有功负荷曲线，无功负荷曲线、 按时间长短分：日负荷曲线，月负荷、年负荷曲线 按计量地点分：个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个地区、整 个系统 相对来讲，无功负荷曲线用途较小，实际只是隔一段时间编制一次无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。 1.日负荷曲线：
电厂制定投标策略的依据。可用于决定系统的日发电量 。 2.年最大负荷曲线 一年内逐月或逐日综合最大有功功率负荷变化曲线。用于制定发电设备的检修计划，决定系统的总装机容量。 3.年负荷持续曲线 它不按时间的先后排列，只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年内的累计持续时间而重新排列组成；依据该曲线可以计算出一年内消耗的总电能。 三、 负荷曲线的特征参数 parameters of load curve 1.最大负荷P max 2.最小负荷P min 3.全年的电能 A ＝?8760 pdt 全日的电能 ?=24 0pdt A 4.年最大负荷利用小时数 max T ，max 8760 max max P pdt P A T ? == 5.平均负荷 24 A 8760A P D Y av == 6.负荷率：平均负荷与最大负荷的比值 有功负荷率α： α＝ max P P av 或 P av ＝αmax P ?； α越小，说明曲线起伏越大，α<1
供配电计算说明 本建筑物为二类高层建筑,地下一层,地上八层,框架墙结构。建筑高 度31.5米，楼内功能主要以办工为主。 本建筑物的用电负荷等级除消防电源为二级外,其它均为三级负荷。 在本建筑物室外设箱变一台,专供本建筑用电。 本建筑物内电源均由室外箱变引来,采用电缆YJV-1KV沿电缆沟敷 设，室内采用沿桥架敷设。引入电压均为: 220/380V ，消防备用电 源由柴油发电机供电。补偿后功率因数：C0S%%c=0.91 室内照明灯具主要采用荧光灯,节能灯或白炽灯; 由箱变至各层配电箱的供电干线,竖向沿竖井内电缆桥架敷设,水平 干线在吊顶内沿电缆桥架敷设。由电气竖井引至顶层水箱间电源线路穿 钢管暗敷 本建筑物防雷按三类防雷建筑设置， 本建筑物做总等电位联结 供配电设计计算： 一、总负荷计算 1计算用电设备总安装容量：P=617Kw 需要系数： Kx=0.6 计算负荷： Pjs=P*Kx=370kW １
功率因数：COSO=0.9 计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=625A 2 变压器选择 SG10-500KVA-10KV/0.4 二、备用电负荷计算 用电设备安装容量：P=106Kw 需要系数： Kx=0.85 计算负荷： Pjs=P*Kx=90kW 功率因数：COSO=0.85 计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=161A 电缆选用:YJV-1kV-4X70+1x35mm2 三、干线负荷计算 1)WLM1:用电设备安装容量：P=15Kw 需要系数： Kx=0.85 计算负荷： Pjs=P*Kx=13kW 功率因数：COSO=0.85 计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=23A 电缆选用:YJV-1kV-5x16mm2 2) WLM2:用电设备安装容量：P=60Kw 需要系数： Kx=0.8 ２
第一章概论 1. 工厂课程任务：主要是讲述电能供应和分配问题，并讲述继电保护、电气照明，使学生初步掌握供电系统和电气照明运行维护和设计计算所必需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。 ２. 工厂供电系统的有关知识 电力系统：由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体,称为电力系统。 3. 额定电压 A：用电设备的额定电压: 线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压。用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。 B:发电机的额定电压：发电机额定电压规定高于同级电网额定电压５%。 C:电力变压器的额定电压:(1）电力变压器一次绕组的额定电压分两种情况： ①当变压器直接与发电机相联时,如图中的变压器T1，高于同级电网额定电压5％。 ②当变压器不与发电机相联而是连接在线路上时,如图的变压器Ｔ2，此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。 （2)电力变压器二次绕组的额定电压一亦分两种情况： ①变压器二次侧供电线路较长,如图中的变压器Ｔ1,其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压高10%。 ②变压器二次侧供电线路不长时，如图中的变压器T2，其二次绕组额定电压只需高于所联电网额定电压5%。 4. 电力系统的中性点运行方式:Ａ,中性点直接接地系统低压配电系统，按保护接地形式,分为TN系统、TT系统和IT系统。B,中性点不接地的电力系统c，中性点经消弧线圈接地的电力系统 5. 工厂供电设计的主要内容:1,根据资料,计算出车间及全厂的计算负荷；２,根据计算负荷选择车间变电所位置和变压器的台数和容量;３，根据负荷等级全厂的计算负荷，选择供电电源、电压等级、和供电方式;4,选择总降的台数及容量；5,确定总降接线图和厂区的高压配电方案，６，选择电气设备及载流导体的截面，必要时进行短路条件下动稳定和热稳定的校验；7，选择继电保护，并进行参数的整定计算;８，提出变压器和厂区建筑物的防雷措施，接地方式及接地电阻的计算,9确定功率因数补偿措施；1０,选择高压配电所的控制和调度方式,11，核算建设所需器材和总投资 第二章负荷计算 1.负荷计算：求计算负荷的这项工作称作为负荷计算。实质：是功率的计算。“计算负荷”：
工厂供电计算题答案 1 第一章 1 2 3 4 第二章 1 2 3 6 8 2-2 某机修车间,拥有冷加工机床 52 台，共 200kw ；行车一台，共 5.1kw( ε=15%； 通)风机 4 台，共 5kw ； 点焊机 3 台，共 10.5kw(ε=65%。)车间采用 220/380v 三相四线制（ TN-C ）配电。试确定该车间计 算 负 荷 P 30、Q 30、S 30 和 I 30。 解：①对于冷加工机床， P e =200kW ，K d =0.2,cos =0.5,tan =1.73 P 30(1)=K d P e =0.2 ×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan =40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组, P e =P N N =5.1 15% 25% =3.95Kw,K d =0.15, cos =0.5, tan =1.73 25 P 30(2)= K d P e =0.15 ×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan =0.59 ×1.73=1.02kvar ③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos =0.8, tan =0.75 P 30(3)= K d P e =0.8 ×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan =4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N N =10.5 ×65%100% =8.47 kW ，K d =0.35, cos =0.6, 100 tan =1.33 P 30(4)= K d P e =0.35 ×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan =3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95 总的有功计算负荷为： P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ） 总的无功计算负荷为： Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+ Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为： S 30= 2 P 30 Q 30 2 = 2 77 .3 2 42.8 =84.9 视在电流为： I 30=S 30/ 3 U N =84.9/(1.732 ×0.38)=129 2-3 有一 380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容 量的电动机有 7.5kW ，4kW3 台， 3kW12 台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷 P 30、 Q 30、 S30和 I 30。 解：㈠需要系数法 对于小批生产的冷加工机床电动机，取 K d =0.2，cos =0.5，tan =1.73 P 30=K d P e =0.2 ×85kW=17kW Q 30=P 30tan =17×1.73kvar=29.4kvar S 30= P 30/ cos =17/0.5kv A · =34 kvA ·
工厂供电题库 六、计算题 7、已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V 的电动机30台，其总的设备容量为120kW 。试求其计算负荷。 解： 查附录表中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得K d =0.16~0.2（取0.18计算），cos φ=0.5，tg φ=1.73A ，得： 有功计算负荷： 300.1812021.6d e P k P W K =?== 无功计算负荷： 303021.6 1.7337.37tan kvar Q P ?=?== 视在计算负荷： 3030P 21.6 S = =43.2kVA cos 0.5 φ= 计算电流 30I = 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 8、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V 的感应电动机7.5kW3台，4kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用需要系数法求其计算负荷。 已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”Kd=0.16-0.2， cos φ=0.5，tan φ=1.73。 解：有功计算负荷： 300.2120.50.27.5348317 1.5102) 4.1(d e W P k P K =?=??+?+?=?+= 无功计算负荷： 303024.1 1.73ta 41.7n kva P r Q ?=?== 视在计算负荷：
3030P 24.1 S = =48.2kVA cos 0.5 φ= 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 9、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V 的感应电动机7.5kW3台， 4 kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用二项式法求其计算负荷。已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”的b=0.14,c=0.4,x=5, cos φ=0.5，tan φ=1.73. 解：设备组的总容量是： 7.5348317 1.51(0120.5)Pe kW =?+?+?+?= X 台最大容量的设备容量为： Px=P5=7.5×3kW+2×8kW=30.5kW 根据二项工的基本公式： 有功计算负荷： 300.14120.50.430.529.1e x P bP cP kW kW kW =?+?==+ 无功计算负荷： 3030tan 29.1 1.7350.3k Q P W kvar ?==?= 视在计算负荷： 3030P 29.1 S = =58.2kVA cos 0.5 φ= 计算电流： 30I = = 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 10、已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW ，线路电压为380V ，试估算该厂的计算负荷。(需要系数K d =0.35、功率因数cos φ=0.75、tan φ=0.88) 解：有功计算负荷： 300.3545001575 d e K k P P W =?==
工厂电力负荷计算示例标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
负荷计算 2.1.1负荷计算的目的 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以至发生事故。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。 2.1.2负荷计算的方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。 1.需要系数法 适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。 2.二项式法 当用电设备台数较少、有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用。 3.利用系数法
通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但就算过程较为复杂。 4.利用各种用电指标的负荷计算方法 适用于在工厂的初步设计中估算符合、在各类建筑的初步设计中估算照明负荷用。根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。 2.1.3计算负荷的公式 按需要系数法确定计算负荷的公式 有功（Kw） P= K·P（2-1） 无功（Kvar） Q= P·tanφ （2-2） 视在（KVA） S= （2-3） 电流（A） = （2-4） 式中 K——该用电设备组的需用系数； P——该用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量（kW）； PQS——该用电设备组的有功、无功和视在计算负荷（kW）； U——额定电压（kW）; tanφ ——与运行功率因数角相对应的正切值； ——该用电设备组的计算电流（A）;
4.1、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，?N =65%,，COS ΨN =0.5),车间有吊车一台（12KW ，?N =25%),试计算此车间的设备容量。 解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削 机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW ②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ?=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N N εCOS ΨN =2×18×65.0×0.5=14.5KW ③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=25%，所以1台吊车的容量为： P e3=P N 25 εεN =P N =12KW ④车间的设备总容量为 Pe=200+14.5+12=226.5KW 4.2、用需要系数法计算第一题。 解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd=0.2 φcos =0.5 tan ?=1.73 )1(30P =d K e P =0.2×142=28.4KW )1(30Q =)1(30P tan ?=28.4×1.73=49.1kvar )1(30S =2 )1(302 )1(30Q P +=56.8kVA )1(30I = N U S 3)1(30=86.3A ②电焊机组的计算负荷 取Kd=0.35 φcos =0.35 tan ?=2.68 )2(30P =d K e P =0.35×16.1=5.6KW )2(30Q =)2(30P tan ?=5.6×2.68=15.0kvar )2(30S =2 )2(302 )2(30Q P +=16.0kVA )2(30I = N U S 3)2(30=24.3A ③吊车机组的计算负荷 取Kd=0.15 φcos =0.5 tan ?=1.73
工厂供电设计的负荷计算毕业论文 目录 摘要..................................................................... I ABSTRACT................................................................. II 第一章绪论. (3) 1.1课题设计背景 (3) 1.2工厂供电设计的一般原则 (3) 1.3工厂供电设计容及步骤 (3) 第二章负荷计算和功率补偿 (3) 2.1负荷计算的容和目的 (3) 2.2负荷计算的方法 (3) 第三章变压器容量和数量的选择 (3) 第四章主接线方案的选择 (3) 4.1对变电所主结线的一般要求 (3) 4.2变电所主结线 (3) 4.2.1单电源进线的变电所主接线 (3) 4.2.2双回电源进线变电所主接线 (3) 第五章短路电流的计算 (3) 5.1短路电流计算的目的及方法 (3) 5.2三相短路电流计算 (3) 第六章导线、电缆的选择 (3)
6.1 导线电缆的使用条件 (3) 6.2 导线电缆的选择 (3) 第七章电气设备的选择 (3) 7.1电气设备选择的一般原则 (3) 7.2高压开关电器的选择 (3) 7.2.1高压断路器的选择 (3) 7.2.2高压隔离开关的选择 (3) 7.2.3电流互感器的选择 (3) 7.3配电所高压开关柜的选择 (3) 第八章变压器的继电保护 (3) 8.1概述 (3) 8.2变压器电流保护的接线方式 (3) 8.3继电保护配置 (3) 8.3.1变压器的过电流保护 (3) 8.3.2变压器的电流速断保护 (3) 第九章二次回路操作电源和中央信号回路 (3) 9.1二次回路的操作电源 (3) 9.2中央信号回路 (3) 9.2.1概述 (3) 9.2.2对中央信号回路的要求 (3) 第十章测量和绝缘监视回路 (3) 10.1测量仪表的配置 (3)
六、计算题 7、已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为 380V 的电动机30台，其总的 设备容量为120kW 试求其计算负荷。 解：查附录表中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得 K d =~ （取计 算），cos ? =, tg ? =，得： 有功计算负荷： F 30 K d P e 0.18 120 21.6kW 无功计算负荷： Q 30 F 30 tan 21.6 1.73 37.37kvar 视在计算负荷: 21.6 =43.2kVA 0.5 计算电流 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 8、已知某机修车间的金属切削机床组， 拥有电压为380V 的感应电动机台，4kW8 台，3 kW17台，kW10台。试用需要系数法求其计算负荷。 已知“小批生产的金属冷加工机床电动机” Kd=, cos ? =，tan ? =。 解：有功计算负荷： Pj 0 ?巳 0.2 120.5 0.2 (7.5 3 4 8 3 17 1.5 10) 24.1kW 无功计算负荷： Q 30 P^ta n 24.1 1.73 41.7kvar 视在计算负荷: 工厂供电题库 43.2kVA 3 0.38kV =65.6A cos S 30
S30 = -^P^ ^24^ =48.2kVA cos 0.5 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 9、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V的感应电动机台，4 kW8 台，3 kW17台，kW10台。试用二项式法求其计算负荷。已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”的b=,c=,x=5, cos ? =，tan ? =. 解：设备组的总容量是： Pe (7.5 3 4 8 3 17 1.5 10) 120.5kW X台最大容量的设备容量为： Px=P5=x 3kW+2< 8kW= 根据二项工的基本公式： 有功计算负荷： F30 bP e cP x 0.14 120.5kW 0.4 30.5kW 29.1kW 无功计算负荷： Q30 P30 tan 29.1kW 1.73 50.3kvar 视在计算负荷: 29 1 =58.2kVA 0.5 计算电流: =88.4A 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 10、已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为380V,试估算该厂的计算负荷。(需要系数K d=、功率因数cos ? =、tan ? = 解：有功计算负荷: P30心巳0.35 4500 1575 kW 4500kW线路电压为 cos 58.2kVA .3 0.38kV
电气工程及其自动化专业 工厂供配电 计算题 1、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。试用需要系数法求其计算负荷。 解：此机床组电动机的总容量为 105.11738435.7?+?+?+?=kW kW kW kW P e kW 5.120= 查附录表1得 K d =0.16~0.2 (取0.2)，73.1tan ,5.0cos ==?? 有功计算负荷 kW kW P 1.245.1202.030=?= 无功计算负荷 var 7.4173.11.2430k kW Q =?= 视在计算负荷 A kV kW S ?==2.485.01.2430 计算电流 A kV A kV I 2.7338.032.4830=??= 2、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2kW 。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。 解：先求各组的计算负荷 金属切削机床组 查附录表1，取K d =0.2，73.1tan ,5.0cos ==?? P 30（1）=0.2×50=10kW Q 30（1）=10×1.73=17.3kvar 通风机组 K d =0.8，75.0tan ,8.0cos ==?? P 30（2）=0.8×3=2.4 kW Q 30（2）=2.4×0.75=1.8 kvar 电阻炉 K d =0.7，0tan ,1cos ==?? P 30（3）=0.7×2=1.4 kW Q 30（3）=0 因此总的计算负荷为（取K ∑p =0.95，K ∑q =0.97） P 30=0.95×（10+2.4+1.4）=13.1 kW Q 30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5 kvar S 30= A kV A kV ?=?+7.225.181.1322 I 30= A kV A kV 5.3438.037.22=?? 在实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，如表所示。
工厂供电的设计 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
工厂供电的设计 一、工厂供电的意义和要求 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：
（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 二、工厂供电设计的一般原则 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则： （1）遵守规程、执行政策；
工厂供电题库 六、计算题 1、试确定下图所示供电系统中变压器T1和WL1、WL2的额定电压。 解：1）变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为6.3ｋＶ。变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为121ｋＶ。因此变压器Ｔ1的额定电压应为6.3／121ｋV。 2）线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为110ｋV。 3）线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。 2、试确定下图中的供电系统中变压器T1、T2和线路TL1、TL2的额定电压。 解：1）变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5ｋＶ。变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242ｋＶ。因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5ｋV／242ｋV。 2）线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220
ｋV。 3）线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。 3、计算题试确定下图中的供电系统中变压器T1、T2、T3一、二次侧的额定电压。 解：1）变压器Ｔ１的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为6ｋＶ。变压器Ｔ1的二次侧额定电压为应比额定电压高5%为0.4ｋＶ。 2)变压器Ｔ2的一次侧额定电压应比发电机Ｇ的额定电压高5%，为6.3ｋＶ，Ｔ2的二次侧额定电压为应比线路额定电压高10%为121ｋＶ。因此变压器Ｔ2的额定电压应为6。3ｋV／121ｋV。 3)变压器Ｔ3的一次额定电压应与线路的额定电压相同，即为110ｋＶ，变压器Ｔ3的二次侧额定电压为应比线路额定电压高10%为11ｋＶ。 4、试确定下图所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？ 解：1)变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5
供电系统负荷计算方法 供电系统负荷计算方法 计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择变压器台数和容量，选择电气设备，确定测量仪表的量程，选择继电保护装置等提供重要的计算依据。所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。对于各种类型的用户，由于其供电系统设计的基本原理和方法都是相同的，所以在工程实践中根据不同的计算目的，针对不同类型的负荷，总结出的各种负荷的计算方法具有普遍的意义。因此，本章以工矿企业用户为例来论述计算负荷的意义及求计算负荷的方法。 一、负荷的基本概念 工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之和。这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。因此，工厂供电系统在设计过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。我们按照等效负荷，从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。 通常规定取30分钟(min)平均最大负荷30P 、30Q 和30S 作为该用户的“计算负荷”，并用js P 、JS Q 和js S 分别表示其有功、无功和现在计算负荷。为什么取用“30分钟平均最大负荷”呢? 这是考虑：对于中、小截面的导体，发热时间常数(即表示发热过程进行快慢的时间数值)大约为10min 左右，在短暂的时间内通过尖峰负荷时，导体温度来不及升高到相应伍而尖峰负荷就消失了，所以尖峰负荷虽比30P ，30Q 和30S 大，但不是造成导体达到最高温升的主要原因。实验表明，导体达到稳定温升的时间约为3T 一4T ，所以对于中、小截面导体达到稳定温升的时间可近似为3T ≈30min ；对于较大截面导体，发热时间常数大多大于10min ，因而在30 min 时间内，一般达不到稳定温升，取30min 平均最大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致性，如上规定还是合理的。因此，计算负荷是按发热条件选择导线和电器设备的依据，并有如下关系： 30max jS P P P == 30max jS Q Q Q == 30max jS S S S == 二、负荷计算的方法 计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环，汁算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。如果汁算负荷确定的过大，将使电气设备选得过大，造成投资利有色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则
2.1 负荷计算 2.1.1负荷计算的目的 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以至发生事故。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。 2.1.2负荷计算的方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。 1.需要系数法 适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。 2.二项式法 当用电设备台数较少、有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用。 3.利用系数法 通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但就算过程较为复杂。 4.利用各种用电指标的负荷计算方法 适用于在工厂的初步设计中估算符合、在各类建筑的初步设计中估算照明负荷用。 根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。 2.1.3计算负荷的公式 按需要系数法确定计算负荷的公式 有功（Kw） P= K·P （2-1） 无功（Kvar） Q= P·tanφ（2-2） 视在（KVA） S= （2-3） 电流（A） = （2-4）
第一章思考与练习题 1-1、什么叫电力系统？什么叫建筑供配电系统？ 1-2、什么是额定电压？我国对电网、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？ 1-3、电力负荷按对供电可靠性要求分几类？对供电各有什么要求？ 1-4、试确定图1-1所示供电系统中发电机G和变压器T1、T2和T3的额定电压。T1T2WL235kV10kVWL1 GT310kVWL3WL40.38/0.22kV 和，线路WL1、1-2所示供电系统中发电机G，变压器T2T31-5、试确定图 WL2的额定电压。T1WL1 WL2G10/0.4kVT3T2WL4WL310kV220kV110kVWL5 1-6、建筑供配电系统设计的主要内容是什么？ 1-7、建筑供配电系统设计的程序及要求有哪些？ 思考与练习题第二章．
2-1、负荷计算的目的和内容是什么？ 2-2、什么叫负荷曲线？有哪几种？与负荷曲线有关的物理量有哪些？ 2-3、什么叫年最大负荷？什么叫年最大负荷利用小时数？ 2-4、什么是计算负荷？其物理意义是什么？ 2-5、已知小型冷加工机床车间380V系统，拥有设备如下：机床35台总计98kW；通风机4台总计5kW；电炉4台总计10kW；行车2台总计10kW；电焊机3台总计17.5kVA（暂载率65%）。试采用需要系数法求（1）每组设备的计算负荷；（2）有功功率同时系数和无功功率同时系数分别为0.9和0.95时，求车间总的计算负荷。 2-6、某住宅楼有住户120户，每户4kW，整个建筑用低压0.38kV线路供电，且三相负荷均匀分配，求该建筑的计算负荷。 2-7、某七层住宅楼有两个单元，每单元均为一梯两户，每户容量按6kW计，供电负荷分配如下，第一单元：L1供1、2、3层，L2供4、5层；L3供6、7层。第二单元：L2供1、2、3层，L3供4、5层，L1供6、7层。求此住宅的计算负荷。 2-8、已知室外一条三相照明线路上采用380V、400W的高压钠灯，L1、L2两相间接有45盏，L2、L3间接有44盏，L3、L1间接有46盏。试用需要系数法计算这条照明线路上的等效三相计算负荷。 2-9、建筑供配电系统中的功率损耗有哪些？各是如何引起的？
第二章工厂电力负荷及其计算 一、填空题 1、年最大负荷P max就是。 答案：全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时平均功率 2、电力负荷的两个含义，一是指，二是指。 答案：耗用电能的用电设备或用户、用电设备或用户耗用的功率或电流大小 3、电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响程度分为级。 答案：三 4、工厂用电设备，按其工作制分三类：、、。 答案：连续工作制，短时工作制，断续周期工作制 5、一类负荷对供电电源的要求是供电；二类负荷对供电电源的要求是供电；而三类负荷对供电电源。 答案：两个独立电源，两回线路，无特殊要求 6、目前计算负荷的方法有、、三种方法。 答案：需要系数，二项式，利用系数 7、我国供电企业对工业用户的收费采用的是“”，一部分叫，是按所装用的容量来计费，另一部分叫，是按每月实际耗用电能KWh 来计算电费。 答案：两部电费制，基本电费，主变压器，电度电费 8、在我国《供电营业规则》中规定，用电企业的功率因素cos小于时，必须进行补偿；对变电所高压侧的功率因素cos必须。 答案：， 9、尖峰电流I pk用来选择和、整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等。 答案：熔断器，低压熔断器 10、工厂电容补偿的方式有、、。 答案：低压侧分组补偿，低压侧集中补偿，高压侧补偿 11、补偿电容的接线形式有、。 答案：三角形接线，星形接线Y 12、单相设备接于相电压时的等效三相设备容量Pe是。 答案：最大相设备容量的3倍。 13、负荷持续率是表示工作制运行的设备工作特性的物理量，一行车电动机P N=5kW，εN=15%，负荷计算时，要求换算到ε=25%下的功率是。 答案：断续周期， 13、进行负荷计算的主要任务和目的是：(1) ，作为按发热条件选择变压器、线路及电器元件的依据；(2) 作为计算电压波动和选择保护设备的依据；(3) ，作为计算电能消耗和选择补偿装置的依据。 答案：确定计算负荷，计算尖峰电流，计算最大负荷班的平均负荷 14、为选择电气设备时所确定的某一假想的持续负荷、称为，通常采用30min最大负荷的平均值作为。而不考虑电力系统运行时出现的短时（1～2s）负荷。 答案：计算负荷，计算负荷，尖峰 15、某10kV车间变电所，总计负荷容量为650kV·A。其中一、二级负荷有420kvar，该