车间计算负荷共74页文档

工厂供配电的负荷计算方法及设备功率确定实例设计时，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。

（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。

（2）短时或周期工作制电动机（如起重机用电动机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。

当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率。

某车间设有小批量生产冷加工机床电动机40台，总容量152kW ，其中较大容量的电动机有10kW 1台、7kW 2台、4.5kW 5台、2.8kW 10台；卫生用通风机6台共6kW 。

试分别用需要系数法和二项式法求车间的计算负荷。

解：需要系数法：查表A -1可得：冷加工机床： d111K 0.2,cos 0.5,tan 1.73ϕϕ===110.215230.430.4 1.7352.6c c P kW kWQ kW kW =⨯==⨯=通风机组：d222K 0.8?,cos 0.8,tan 0.75ϕϕ=== c2c2P 0.86kW 4.8kWQ 4.80.75kW 3.6kW =⨯==⨯=车间的计算负荷:()()c c c ce N P 0.930.4 4.8kW 31.68kWQ 0.952.6 4.8kW 50.58kWS 59.68kVAI S 59.68/(1.7320.38)90.7A=⨯+==⨯+=====⨯=二项式法: 查表A -1可得：冷加工机床:111110.14,0.4,5,cos 0.5,tan 1.73b c x ϕϕ===== ()()e 1x 1(bP )0.14152kW 21.28kWcP 0.410722 4.5kW 13.2kW∑=⨯==⨯+⨯+⨯= 通风机组:222220.65,0.25,5,cos 0.8,tan 0.75b c x ϕϕ=====因为n=6＜2x 2 ,取x 2=3.则 ()e 2x 2(bP )0.656kW 3.9kWcP 0.253kW 0.75kW ∑=⨯==⨯=显然在二组设备中 第一组附加负荷(cP x )1最大故总计算负荷为：c c c c e N P (21.28 3.913.2kW)38.38kWQ 21.281.73 3.90.7513.21.73)kvar 62.56kvarS 73.4kVAI S /)111.55A=++==⨯+⨯+⨯=====（2-22 某220/380V 三相四线制线路上接有下列负荷：220V 3kW 电热箱2台接于A 相，6kW1台接于B 相，4.5kW 1台接于C 相；380V 20kW （ε=65%）单头手动弧焊机1台接于AB 相，6kW （ε=10%）3台接于BC 相，10.5kW （ε=50%）2台接于CA 相。

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。

（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。

（2）短时或周期工作制电动机（如起重机用电动机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。

当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率。

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。

（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。

（2）短时或周期工作制电动机（如起重机用电动机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。

当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率。

一。

三相用电设备组计算负荷的确定：１. 单组用电设备负荷计算: Ｐ30=ＫdＰe Q30＝Ｐ30tanφS３０＝P30／cosφI30＝Ｓ30/(1.７32UN) ﻫ2。

多组用电设备负荷计算：P3０＝K∑ｐ∑P30，ｉQ30=K∑q∑Ｑ３０,i S30=(Ｐ&ｓuｐ2；30＋Q&suｐ２；３0)&ｆｒac１2； I30=Ｓ30/（1.73２ＵN)注：对车间干线取K∑p=０．８5～０。

95 K∑q=0.8５～０．97对低压母线①由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取K∑p=0.80~０。

9０K∑ｑ=0。

８5～0．９5②由车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑ｐ=0。

９0~0.95 K∑q=0.93~0.９3。

对断续周期工作制的用电设备组①电焊７ﻫ机组要求统一换算到ε=10０﹪, Pe＝ＰN(εＮ）＆frac12; =Sncosφ(εN)＆frac １２；(PN.SN为电焊机的铭牌容量；εＮ为与铭牌容量对应的负荷持续率;cosφ为铭牌规定的功率因数. ）②吊车电动机组要求统一换算到ε＝25﹪，Pｅ=2PN（εＮ)&fｒaｃ1２; ﻫ二。

单相用电设备组计算负荷的确定: ﻫ单相设备接在三相线路中,应尽可能地均衡分配,使三相负荷尽可能的平衡。

如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15﹪，则不论单相设备容量如何分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。

如果单相设备容量超过三相设备容量15﹪时,则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量,再与三相设备容量相加。

1。

单相设备接于相电压时等效三相负荷的计算： Pe=３Pｅ．ｍφ（ Pe。

mφ最大单相设备所接的容量) ﻫ２。

单相设备接于线电压时等效三相负荷的计算: ①接与同一线电压时Ｐe=1.７3２Pｅ．φ②接与不同线电压时 Pｅ=1.732P1+(３—1．732)P２ﻫQe=1.732P１tanφ１＋（３－１.732)P2tａnφ2设P１〉P2〉P３,且ｃｏsφ1≠cosφ２≠ｃoｓφ３，P1接与UAＢ,P2接与ＵBC,P3接与UCA。

计算负荷的计算方法计算负荷的计算方法负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。

一、日负荷曲线：负荷在一昼夜间（0~24h）变化情况。

制作：（1）以某个监测点为参考点，在24h中各个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制而成折线形状，称折线形负荷曲线。

（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来，求出0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。

年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。

年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。

年持续负荷曲线的绘制，要借助一年中有代表性的冬季日负荷曲线和夏季日负荷曲线。

绘制方法如图2-2所示。

图2-2是南方某厂的年负荷曲线，图中P 1 在年负荷曲线上所占的时间计算为 T 1 =200t 1 +165t 2 。

其中夏季和冬季在全年中占的天数视地理位置和气温情况核定。

一般在北方，近似认为冬季200天，夏季165天；在南方，近似认为冬季165天，夏季200天。

图2-2 年负荷持续时间曲线的绘制（a）夏季日负荷曲线（b）冬季日负荷曲线（c）年负荷持续时间曲线三、负1.年最大负荷和年最大负荷利用小时（1）年最大负荷P max 年最大负荷是指全年中负荷最大的工作班内30 分钟平均功率的最大值。

（2）年最大负荷利用小时T max 如图2-3所示，阴影为全年实际消耗电能，如果以Wa表示全年实际消耗的电能,则有：图2-3 年最大负荷和年最大负荷利用小时图2-4 年平均负荷2.平均负荷和负荷系数（1）平均负荷Pav 平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。

年平均负荷P av, 如图2-4所示，阴影部分表示全年实际消耗的电能W a ，则：（2）负荷系数KL 负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值，有功负荷系数K aL 和无功负荷系数K rL ，即有时也用α表示有功负荷系数，用β表示无功负荷系数。

一般工厂α=0.7~0.75，β=0.76~0.82 注意：对单个用电设备或用电设备组，有： N L P P K ?? 设备的铭牌额定功率P N 经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率”称为设备容量，用P e 来表示。

负荷计算表(完美版）
1.变压器损耗按：△P≒0.015S30 △Q≒0.06S30（S30为 380V侧补偿后容量，此为估算值，也可
直接输入所选变压器之容量）
2. 车间动力.照明之需要系数及功率因数请按实际选择
3. 380V侧功率因素按补偿至0.95计算
4.“380v侧无功补偿容量”为理论计算值，实际选择补偿容量时，需大于此值
5.“拟选变压器容量”是按工厂10KV侧总负荷容量之125%考虑的(即变压器负荷考虑为80%），是
一计算值，实际选择时，需按变压器实际等级选择
九廠細作負荷計算表
說明:
變壓器損耗按△P≒0.015S30
△Q≒0.06S30
后容量，此为估算值，也可
考虑为80%），是。

车间负荷计算1. 用途根据车间内用电设备容量的大小(千瓦),估算电流负荷的大小(安),作为选择供电线路的依据。

口诀：冷床50 ，热床75 。

电热120，其余150。

台数少时，两台倍数，几个车间，再0 . 3 处。

2.口诀按机械工厂车间内不同性质的工艺设备,每100 千瓦设备容量给出相应的估算电流。

3.说明口诀是对机械工厂不同加工车间配电的经验数据。

适用于三相380 伏。

车间负荷电流在生产过程中是不断变化的。

一般计算较复杂。

但也只能得出一个近似的数据。

因此, 利用口诀估算,同样有一定的实用价值,而且比较简单。

为了使方法简单,口诀所指的设备容量(千瓦)，只按工艺用电设备统计(统计时,不必分单相,三相,千瓦或千伏安等。

可以统统看成千瓦而相加) 。

对于一些辅助用电设备如卫生通风机、照明以及吊车等允许忽略,因为在估算的电流中已有适当余裕,可以包括这些设备的用电。

有时,统计资料已包括了这些辅助设备。

那也不必硬要扣除掉。

因为它们参加与否, 影响不大。

口诀估出的电流,是三相或三相四线供电线路上的电流。

下面对口诀进行说明:①这口诀指出各种不同性质的生产车间每100 千瓦设备容量的估算电流( 安)。

“冷床50”,指一般车床,刨床等冷加工的机床,每100 千瓦设备容量估算电流负荷约50 安。

“热床7 5”指锻、冲、压等热加工的机床, 每1 0 0 千瓦设备容量估算电流负荷约75 安。

“电热1 2 0 ”（读“电热百二”) 指电阻炉等电热设备,也可包括电镀等整流设备,每100 千瓦设备容量,估算电流负荷约120 安。

“其余150”( 读“其余百五”)指压缩机,水泵等长期运转的设备,每100 千瓦设备容量估算电流负荷约l50 安。

【例1】机械加工车间机床容量等共240 千瓦,则估算电流负荷为(240 ÷100)×50=120 安【例2】锻压车间空气锤及压力机等共180 千瓦,则估算电流负荷为(180 ÷100)×75=135 安【例3】热处理车间各种电阻炉共280 千瓦,则估算电流负荷为(280 ÷100)×12O ＝336 安电阻炉中有一些是单相用电设备, 而且有的容量很大。

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）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）；P Q S—— 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）;2.1.4负荷计算1.染车间动力（AP103B）P= K·P= 67.5×0.75= 50.6KwQ= P·tan(arccosφ) = 50.6×tan(arccos0.8) = 38.0 KvarS= = 63.3 KVA2.预缩力烘干机（AP104E）P= K·P= 50×0.7= 35.0KwQ= P·tan(arccosφ) = 35.0×tan(arccos0.8) = 26.3 KvarS= = 43.8 KVA3.树脂定型机（AP104J）P= K·P= 150×0.7= 105.0KwQ= P·tan(arccosφ) = 105.0×tan(arccos0.8) = 78.8 KvarS= = 131.3 KVA4.车间照明（AL105C1）P= K·P= 7.77×0.9= 7.0KwQ= P·tan(arccosφ) = 7.0×tan(arccos0.6) = 9.3 KvarS= = 11.7 KVA5.车间检修电源（AP105E2）P= K·P= 30×0.65= 19.5KwQ= P·tan(arccosφ) = 19.5×tan(arccos0.8) = 14.6 KvarS= = 24.4 KVA其余计算类似，最后得出整厂的P Q S= 0.55×694.9 = 382.2 kw= 0.55×564.1 = 310.3 KvarS= = 492.3 KVA式中 ———同时系数；2.1.5无功补偿因为cosφ = = = 0.776<0.92功率因素小于0.92的规定系数，故应该进行无功补偿。

工厂供电负荷的统计算示例工厂供电负荷在计算时要考虑，在变配电系统中，并不是全部用电设备都同时运行，即使同时运行的设备也不肯定每台都达到额定容量，因此不能用简洁地把全部用电设备的容量相加的方法来确定计算负荷。

一、计算负荷的估算法在作设计任务书或初步设计阶段，尤其当需要进行方案比较时，只需要估算。

1.单位产品耗电量法已知企业的生产量及每一单位产品电能消耗量，求企业年电能需要量。

2.车间生产面积负荷密度法当已知车间生产面积负荷密度指标时，求车间的平均负荷。

二、求计算负荷的方法1.对单台电动机供电线路在30min内消失的最大平均负荷即计算负荷。

2.多组用电设备的负荷计算1）需要系数法详细步骤如下：a) 将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量。

b) 查出各组用电设备相应的需要系数及对应的功率因数。

则c) 用需要系数法求车间或全厂计算负荷时，需要在各级配电点乘以同期系数如图1所示图1a处的计算负荷系由低压计算负荷加上变压器工作时的功率损失，用以选择车间变电所高压端的供电导线截面。

b处的计算负荷是由乘以及再加上高压用电设备的计算负荷，用来确定配电所母线及导线b的截面。

c处的计算负荷是由乘以及再加上高压用电设备的计算负荷，用来确定总降压变电站母线及线路c的截面和总降压变电站变压器容量。

d处是供应全厂用电的总供电线路，由与加总降压变压器的功率损失求得。

在低压母线B处也需乘以。

的取值一般为0.85～0.95，由于愈趋向电源端负荷愈平稳，所以对应的也愈大。

2）利用系数法步骤：（1）将用电设备分组，求出各用电设备组的总额定容量。

（2）查出各组用电设备的利用系数及对应的功率因数，求出平均负荷。

（3）由平均负荷乘以外形系数，求计算负荷的有效值Pca。