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第二章 电力系统的负荷计算

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电力负荷的简单计算方法

电力负荷的简单计算方法

电力负荷的简单计算方法
电力负荷是指电力系统在一定时间内所消耗的电能量。

在电力系统中，负荷的计算是非常重要的，因为它可以帮助我们评估电力系统的运行状况和电力设备的负载能力。

电力负荷的计算方法主要有两种：瞬时功率法和平均功率法。

下面我们分别介绍一下这两种方法。

1. 瞬时功率法
瞬时功率法是指通过对电力系统中电压和电流的瞬时值进行测量，然后计算得出瞬时功率值，最终得到负荷的计算结果。

这种方法比较精确，但对仪器的要求较高，且需要进行实时计算，因此适用范围较窄。

2. 平均功率法
平均功率法则是指通过对电力系统中电压和电流的平均值进行测量，然后计算得出平均功率值，最终得到负荷的计算结果。

这种方法比较简单，适用范围广，但计算结果相对较不准确。

在实际应用中，可以根据具体情况选择不同的计算方法。

对于需要精确计算负荷的场合，可以采用瞬时功率法；对于一般情况下的负荷计算，可以采用平均功率法。

- 1 -。

电力负荷计算公式与范例

电力负荷计算公式与范例

电力负荷计算公式与范例电力负荷计算是指根据给定的用电设备功率、数量和使用时间，来计算其中一时段的负荷需求。

负荷需求是电力系统中的一个重要概念，它是指单位时间内电力系统所需的功率大小。

在电力供需平衡中，准确计算负荷需求对电力系统的安全稳定运行至关重要。

在电力负荷计算中，常用的公式有以下三种：1.电力负荷计算的基本公式是：负荷需求=功率×数量其中，功率是指用电设备的额定功率，单位通常为瓦特（W）或千瓦（kW）；数量是指用电设备的个数。

根据实际情况，功率和数量可以是恒定的，也可以是根据时间变化的。

2.对于多个用电设备功率不同而使用时间相同的情况，可以使用加权平均功率的方法进行计算。

加权平均功率=Σ（功率×使用时间）/Σ使用时间其中，Σ表示求和操作，功率和使用时间分别表示每个用电设备的功率和使用时间。

3.如果不同用电设备的使用时间不同，则需要将不同时间段的功率和相应的使用时间进行乘积再求和。

负荷需求=Σ（功率×使用时间）其中，Σ表示求和操作，功率和使用时间分别表示每个用电设备在不同时间段的功率和使用时间。

范例：假设一个电力系统的其中一时间段内有三个用电设备，分别是洗衣机（1000W）、电冰箱（500W）和电视机（200W）。

洗衣机的使用时间为2小时，电冰箱的使用时间为8小时，电视机的使用时间为4小时。

计算该时间段的负荷需求。

按照公式2的方法，我们可以先计算加权平均功率。

加权平均功率=（1000W×2小时+500W×8小时+200W×4小时）/（2小时+8小时+4小时）=（2000W+4000W+800W）/14小时=6800W/14小时≈485.71W/h按照公式3的方法，我们可以计算不同时间段的功率和使用时间的乘积再求和。

负荷需求=1000W×2小时+500W×8小时+200W×4小时=2000W小时+4000W小时+800W小时=6800W小时上述计算结果都是对应其中一时间段的负荷需求，单位为功率时间（W小时或kWh）。

电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)

电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)
保证系统的电压、频率、波形在允许的范围内变动。 ➢电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 ➢频率偏移：一般不超过±0.2Hz。
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压 电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。 2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%， 用于补偿线路上的电压损失。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压 器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过， 2.当系统发生A相接地故障时 ，A相对地电压降为零，中性
点电压 U 0 U A 0 U 0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图

电力系统 第二章

电力系统 第二章
R + jX
B 2
R + jX
j
−j
QC 2
−j
QC 2
QC = U 2 B( M var) (M
架空线 L <100km
R + jX
例：
2．2 变压器的参数及等效电路 ． 1 双绕组变压器的等效电路 等效电路： 等效电路：BT
1)电阻 电阻 由于
RT
变压器的电阻是通过变压器的短路损 其近似等于额定总铜耗. 耗，其近似等于额定总铜耗
2 SN ∆Pk = 3 I RT = 2 RT UN 2 N
W
2 ∆Pk U N RT = 2 SN
（Ω）
IN
∆Pk
：短路损耗 W； ；
：额定电流A； 额定电流 ；
SN
：额定容量 VA； U N ：变压器某侧绕组的额定电压 V； ； ； ：归算到 U N 电压侧的两绕组等效电阻。
2 ∆Pk U N 3 RT = 10 2 SN
3.92 + j130.1Ω
( 9.669 − j 74.38) × 10 −7 Ω
∆P0 + j∆Q0
I %S N ∆Q0 = 100
3.自耦变压器的参数和数学模型 自耦变压器的参数和数学模型 就端点条件而言， 就端点条件而言，自耦变压器可完全等值于普通变压 器，但由于三绕组自耦变压器第三绕组的容量总小于变 压器的额定容量，因此需要进行归算。 压器的额定容量，因此需要进行归算。
7.58 b0 = × 106 D jj lg r
（S/km） ）
分裂导线每相单位长度电纳 7.58 b0 = × 106 （S/km） ） D jj lg rdz 若导线长度为L，每相导线电纳： 若导线长度为 ，每相导线电纳：

常用的用电负荷计算

常用的用电负荷计算

第二章负荷计算第一节负荷分级与供电要求一、负荷1．负荷负荷又称负载，指发电机或变电所供给用户的电力。

其衡量标准为电气设备（发电机、变压器和线路）中通过的功率或电流，而不是指它们的阻抗。

2．满负荷满负荷又叫满载，指负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。

3．最大负荷最大负荷有时又称尖峰负荷，指系统或设备在一段时间内用电最大负荷值。

4．最小负荷又称低谷负荷，指系统或设备在一段时间内用电最小负荷值。

二、负荷的分类1．按负荷特征分类（1）连续工作制负荷。

（2）短时工作制负荷。

（3）重复短时工作制负荷。

2．按供电对象分类（1）照明负荷。

（2）民用建筑照明。

（3）通讯及数据处理设备负荷。

三、负荷分级电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。

1．一级负荷属下列情况者均为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡者。

（2）中断供电将造成重大政治影响者。

（3）中断供电将造成重大经济损失者。

（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。

对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。

中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。

2．二级负荷属下列情况者均为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响者。

（2）中断供电将造成较大经济损失者。

（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。

3．三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。

四、供电要求1．一级负荷的供电要求（1）应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。

一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源。

如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用畜电池组作为备用电源。

常用的用电负荷计算

常用的用电负荷计算

常用的用电负荷计算用电负荷计算是指根据设备的功率和使用时间，来计算电力系统的负荷大小。

用电负荷计算是电力系统设计和运行的重要依据，它可以帮助决策者合理规划电力供应，合理配置设备和资源，提高电力系统的运行效率。

下面是常用的用电负荷计算方法。

一、负荷计算的基本概念和方法1.有功负荷计算：有功负荷是指电力系统中转换为有用功率的负荷，一般用千瓦（kW）来表示。

有功负荷计算是计算用电设备产生的有功负荷大小，并根据负荷曲线来确定负荷的用电特性和变化规律。

2.无功负荷计算：无功负荷是指电力系统中产生的无功功率，一般用千乏（kVAR）来表示。

无功负荷计算是计算用电设备产生的无功负荷大小，并根据无功功率因数来确定电力系统的无功功率消耗。

3.总负荷计算：总负荷是指电力系统中的有功负荷和无功负荷之和。

总负荷计算是计算电力系统中的总负荷大小，并根据总负荷曲线来确定电力系统的负荷平衡和供需关系。

负荷计算的基本方法包括平均负荷法、最大负荷法、相对负荷法和计划负荷法等。

其中，平均负荷法是根据平均功率和使用时间来计算负荷；最大负荷法是根据最大功率和使用时间来计算负荷；相对负荷法是根据相对负荷百分比和标准负荷来计算负荷；计划负荷法是根据计划负荷和使用时间来计算负荷。

二、用电负荷计算的步骤1.确定负荷计算的对象：首先要确定负荷计算的对象，即需要计算负荷的电力设备或电力系统。

2.获取负荷数据：根据实际情况和具体需求，获取负荷数据，包括设备的功率、使用时间、有功功率因数、负荷曲线等。

3.计算有功负荷：根据设备的功率和使用时间，计算有功负荷的大小。

有功负荷的计算公式为P=Pt/T，其中P为有功负荷，Pt为设备的功率，T为使用时间。

4.计算无功负荷：根据设备的功率和功率因数，计算无功负荷的大小。

无功负荷的计算公式为Q=S*sin(θ)，其中Q为无功负荷，S为设备的视在功率，θ为功率因数的角度。

5.计算总负荷：根据有功负荷和无功负荷，计算总负荷的大小。

电力系统的负荷

电力系统的负荷

U UN
2
BP
U UN
CP
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
32
1
2 3
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1------等效恒定阻抗负荷 2------等效恒定电流负荷 3------等效恒定功率负荷
33
思考题？
AP、BP、CP AQ、BQ、CQ
✓若不计负荷的频率特性
31
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
1
d(P / PN ) d( f / fN )
f
N
f fN
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1
d(Q / QN ) d( f / fN )
fN
f fN
P
PN
AP
29
(一)多项式负荷静态特性
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
1
d(P / PN ) d( f / fN )
f
N
f fN
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1
d(Q / QN ) d( f / fN )
fN
f fN
负荷的电压特性
负荷的频率特性
30
❖负荷静态模型系数的意义

负荷计算及变压计算公式

负荷计算及变压计算公式

负荷计算及变压计算公式一、负荷计算公式负荷计算是电力系统设计与运行中的重要环节，它是根据用户用电需求来确定供电设备容量和电网规模的过程。

负荷计算的目的是为了保证供电系统能够满足用户的用电需求，同时避免资源浪费和运行不稳定的问题。

负荷计算的基本公式如下：负荷 = 功率× 使用时间其中，负荷是指特定时间段内的电能需求量，单位通常为千瓦时（kWh）。

功率是指设备在运行过程中消耗的电能速率，单位为千瓦（kW）。

使用时间是指设备运行的时间长度，单位通常为小时（h）。

在实际应用中，负荷计算还需要考虑到用电负荷的变化规律，包括峰值负荷、谷值负荷和平均负荷等。

在进行负荷计算时，需要根据实际情况选择合适的负荷计算方法和公式，并结合电力系统的规划和设计要求进行综合考虑。

二、变压计算公式变压计算是电力系统设计与运行中的另一个重要环节，它是为了满足不同电压等级之间的电能传输需求而进行的计算过程。

变压计算的目的是确定变电站和配电网中各个变压器的容量和参数，以确保电能传输的安全稳定。

变压计算的基本公式如下：变比 = 高压绕组匝数 / 低压绕组匝数其中，变比是指高压绕组与低压绕组之间的电压比值。

高压绕组和低压绕组是指变压器中的两个主要绕组，高压绕组通常用于输电，低压绕组用于配电。

绕组的匝数是指绕组上的线圈匝数，它决定了变压器的变比。

在变压计算中，还需要考虑到负载变化对变压器的影响。

负载变化会导致变压器的损耗和温升增加，因此需要根据实际负载情况选择合适的变压器容量，并结合电力系统的规划和设计要求进行综合考虑。

总结：负荷计算和变压计算是电力系统设计与运行中的重要环节，它们在保证电能供应安全稳定的同时，也是资源利用和运行效率的关键。

负荷计算公式可以根据实际需求进行选择和调整，以确保供电系统能够满足用户的用电需求。

变压计算公式则可以根据不同电压等级之间的电能传输需求进行选择和调整，以确保电能传输的安全稳定。

在进行负荷计算和变压计算时，需要综合考虑电力系统的规划和设计要求，并结合实际情况进行合理的决策和优化。

精选供配电系统的负荷计算资料(2024版)

精选供配电系统的负荷计算资料(2024版)
一. 工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求
二. 工厂用电设备的工作制
三. 负荷曲线及有关物理量
给哆鼓邯它盯曳捕麓蹲瓢脑读削敝倡棍根亦跺搬巍载窒韦隧忠悉磊敏锹勃供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
一、负荷的基本概念
学习内容： 1. 什么是负荷？ 为什么负荷计算？ 负荷计算内容 4. 电力负荷的类型
恶律拘嗡斤管涸黄到惺眼豌风尧焊圭紫旋拌砌秧隶停甄活柞烙吩电观社法供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
平均负荷Pav和年平均负荷
平均负荷就是负荷在一定时间t内平均消耗的功率
年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数。
Wa表示全年实际消耗的电能
时间t内消耗的电能为Wt
俏淑徒磕王娶丰职蝎趟夯绞胶夜涅酣闪凉颈剥临秆毡臼熄弦板芯档捞连译供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。
电镀设备
友侨霜跳边锯兢遂浮苑追迅坑属粤称烯谎兔妊裤翰舌望滋矽候攒肆卑溜扁供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
电热设备
电热设备的工作特点是： （1）工作方式为长期连续工作方式。 （2）电力装置一般属二级或三级负荷。 （3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。
6、与负荷曲线及其计算的物理量Fra bibliotek一班制工厂Tmax约为1800～3000h，两班制工厂Tmax约为3500～4800h, 三班制工厂Tmax约为5000～7000h，居民用户Tmax约为1200～2800h。
它与工厂的生产班制有关
帮栓峦痢丛庐航事珍即琼努依沟豹口损寨俏课助琵烟辐镭鸿狱食恢腑苟郑供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
4. 电力负荷的类型

电力负荷的计算及电缆选型

电力负荷的计算及电缆选型

电力负荷的计算及电缆选型1.电力负荷的计算方法电力负荷计算是设计电力系统的基础，其目的是确定电力系统所需供电能力的大小。

电力负荷计算的步骤如下：(1)收集数据：包括设备名称、设备数量、设备功率、使用时间、同时使用率等信息。

(2)计算设备负荷：通过设备数量乘以设备功率得到设备负荷，并根据使用时间和同时使用率计算得到最大可能负荷。

(3)计算总负荷：将各个设备负荷相加得到总负荷。

(4)考虑增补负荷：根据未来的扩容计划以及备用容量和容错能力的要求，计算增补负荷。

(5)考虑负荷特性：根据不同负荷特性（如瞬时负荷、谐波负荷等），进行适当的修正。

2.电缆选型原则电缆选型是电力系统设计中的关键环节，选用合适的电缆能够保证系统的安全运行。

电缆选型需要综合考虑以下几个方面：(1)电流容量：电缆的导体截面积决定了其承载电流的能力。

根据负荷计算结果和电缆的导体材料、截面积等参数，选取能够承载所需电流的电缆。

(2)电压等级：根据电力系统的电压等级，选取相应的电缆电压等级。

电缆的电压等级应与系统的电压等级匹配，以确保电缆能够正常运行。

(3)绝缘特性：电缆的绝缘性能直接影响到系统的安全运行。

根据系统的绝缘要求，选取具有良好绝缘性能的电缆。

(4)环境适应性：电缆的环境适应性是选型的重要指标之一、根据电缆的敷设环境、温度、湿度等因素，选取能够适应环境的电缆。

(5)经济性：在满足安全和可靠运行的前提下，选取经济性最佳的电缆。

经济性主要考虑电缆的价格、使用寿命以及维护成本等因素。

以上是电力负荷的计算方法及电缆选型原则的简要介绍，根据具体的工程需求和实际情况，还需要考虑其他因素，如电磁兼容性、防火性能等。

在实际工程设计中，应仔细分析各种因素，选取合适的电缆，以确保电力系统的安全运行。

常用的用电负荷计算

常用的用电负荷计算

第二章负荷计算第一节负荷分级与供电要求一、负荷1．负荷负荷又称负载，指发电机或变电所供给用户的电力。

其衡量标准为电气设备（发电机、变压器和线路）中通过的功率或电流，而不是指它们的阻抗。

2．满负荷满负荷又叫满载，指负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。

3．最大负荷最大负荷有时又称尖峰负荷，指系统或设备在一段时间内用电最大负荷值。

4．最小负荷又称低谷负荷，指系统或设备在一段时间内用电最小负荷值。

二、负荷的分类1．按负荷特征分类（1）连续工作制负荷。

（2）短时工作制负荷。

（3）重复短时工作制负荷。

2．按供电对象分类（1）照明负荷。

（2）民用建筑照明。

（3）通讯及数据处理设备负荷。

三、负荷分级电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。

1．一级负荷属下列情况者均为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡者。

（2）中断供电将造成重大政治影响者。

（3）中断供电将造成重大经济损失者。

（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。

对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。

中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。

2．二级负荷属下列情况者均为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响者。

（2）中断供电将造成较大经济损失者。

（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。

3．三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。

四、供电要求1．一级负荷的供电要求（1）应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。

一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源。

如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用畜电池组作为备用电源。

110KV变电站设计负荷及短路电流计算部分

110KV变电站设计负荷及短路电流计算部分

第二章 负荷及短路电流计算一、负荷计算同时系数，出线回路较少的时候，可取，出线回路数较多时，取；针对课题实 际情况可知同时系数取。

在不计同时系数时计算得：1、主变负荷计算由所给原始资料可知：110KV 侧负荷量为： < =(7000x 2 + 6300x 2 + 3000+ 2000+4000x2)x0.9 = 35640KW=(7000x04358x2 + 6300x04749x2 + 3000x04358+2000x04358+4000x0.4749x2)x0.9= 16256X ：var35KV 侧负荷量为: .=(8000x 2 + 5000 x 2 + 900+990 + 700x 2) x 0.9 = 2636 \KW ^,=(8000x 0.4358x 2 + 5000 x 0.4559x 2 + 900x 0.4749+ 990x 0.4358 + 700 x 0.4358x 2)x0.9=11700^^Sg =思+Q$ = 28840 KVA变电站站用负荷量:S” = 0.5% x (S 》(j + ) = 0.5% x (39172+ 28840) = 340.06AVAP/ = SyCos© = 340.06x0.88 = 299.2528Kw0》、=S 》、Sin © = 340.06x0.47 = 159.8282Kvar因为变电站站用负荷是从35KV 侧通过站用降压变压器得到，35KV 出线考虑5%的损耗；考虑站用电的损耗和站用变压器的效率，取损耗为5%：因为选用一台220KV 到35KV 的三绕组主变，故主变35KV 侧的容量为：在计及同时系数时：n (S 刃 + Sy) X1.05 X 0.9 = 27275KVA如果再考虑该变电站5〜10年的10%发展，则:S 三绕 13% 二(S 》i + ：) x 1.05 x 0.9 x 1.1 =30332KVA考虑110KV 出线5%的损耗，主变220KV 到门0KV 侧容量为：S 三绕|；1 l0kv , >Sg)xl.05x0.9 = 37017KVA如果再考虑该变电站5-10年的10%发展则：° J 绕上35kv = 39172 KVAS三妇110te, >Sy xl.05x0.9xl.1=40719KVA因为变电站最大负荷为：»和= (40719 +30332 +340.06)x0.9 = 64251 KVA则主变压器容量为：S } = 0.9 x (70% ~ 80% ) Smax = 40478 ~ 46260 KVA所以主变三绕变选择0SFPS3-63000/220型：64251*63000+2 = 50.99%> 15%这样选择变压器三绕变满足每个绕组的通过容量可超过额定容量的15%, 一台主变退出运行时，另一台主变容量可满足所有负荷70%-80%的需要，且三绕组变压器的中低压侧容量分别为63000/31500KVA的额定容量也可以满足110KV与35KV两个电压等级之间有功与无功的相互交换要求，故变压器的选择满足要求。

第2章 工厂电力负荷及其计算2-4

第2章 工厂电力负荷及其计算2-4

但实际上，负荷随时都在变动，通常用一个等值 返回 的矩形面积来代替负荷曲线下的面积。 目录
9
(四) 功率因数与无功功率补偿
1. 工厂功率因数
（1）瞬时功率因数 瞬时功率因数由功率因数表或相位表直接读出，或由功率 表、电流表和电压表的读数按下式求出：
cos
P 3UI
式中：P——功率表测出的三相功率读数（kW）； U——电压表测出的线电压读数（kV）； I——电流表测出的相电流读数（A）。
WP——有功电度表读数；
Wq——无功电度表读数。
P30——工厂的有功计算负荷； S30——工厂的视在计算负荷。
自然功率因数
指用电设备或工厂在没有安 装人工补偿装置时的功率因数
指用电设备或工厂设置了人工 补偿后的功率因数
总功率因数
14
功率因数对供电系统的影响 （1）系统中输送的总电流增加，使得供电系统中的电 气元件，容量增大，从而使工厂内部的启动控制设备、 测量仪表等规格尺寸增大，因而增大了初投资费用。 （2）增加电力网中输电线路上的有功功率损耗和电能 损耗。 （3）线路的电压损耗增大。影响负荷端的异步电动机 及其它用电设备的正常运行。 （4）使电力系统内的电气设备容量不能充分利用。
△WT0=△P0Ton
随负荷而变化的有载功率损耗所引起的年电能损耗 为：
WTl
8760 0
S Pk S NT
S ca dt Pk S NT
2

2

8760
0
S S ca
S ca dt Pk S NT
① 正确选用感应电动机的型号和容量，使其接近满载运行；
② 更换轻负荷感应电动机或者改变轻负荷电动机的接线；

了解电力系统中的电力负荷计算

了解电力系统中的电力负荷计算

了解电力系统中的电力负荷计算电力负荷计算是电力系统中非常重要的一个环节，它对于电力系统的运行和供电能力的评估起着至关重要的作用。

了解电力负荷计算，对于电力系统的规划、设计和运行都具有重要的意义。

本文将从电力负荷计算的基本原理、方法和实际应用等方面进行介绍。

一、电力负荷计算的基本原理电力负荷计算的基本原理是通过对消费者的用电情况进行统计和分析，以确定电力系统的负荷需求。

基本原理包含几个方面：1.1 用电量统计：通过收集大量的用电数据，分析不同用户的用电特点和用电时间分布，了解不同负荷等级对电网的负荷需求。

1.2 负荷预测：根据历史用电数据和未来发展趋势，采用数学统计方法和模型推算未来一段时间内的负荷水平。

1.3 负荷分布：根据用电设备的类型、用电时间和用电地区，将负荷分布到不同的负荷节点和电网分区。

二、电力负荷计算的方法电力负荷计算的方法主要包括静态负荷计算和动态负荷计算两种。

2.1 静态负荷计算：基于历史用电数据和负荷特征，在特定的时间段内进行负荷统计和分析，得出负荷曲线和负荷预测。

2.2 动态负荷计算：考虑到电力系统的时序性和负荷的波动性，采用随机过程、时间序列等数学方法，对负荷进行动态模拟和预测。

三、电力负荷计算的实际应用电力负荷计算在电力系统的规划、设计和运行中有着广泛的应用。

3.1 电网规划：根据负荷计算结果，确定电力系统的规模和结构，为新电源和输电线路的建设提供依据。

3.2 电网设计：根据负荷需求和电网的结构特点，确定变电站、配电装置和电缆线路的容量和布置，保证电力供应的可靠性和质量。

3.3 电网运行：根据实时负荷计算结果，指导电力系统的运行管理，合理调度发电机组和输电线路的负荷分配，确保电力系统的安全稳定运行。

3.4 负荷预测：基于电力负荷计算，对未来特定时间段的负荷进行预测，为电网调度和运行计划提供参考。

四、电力负荷计算的发展趋势随着电力系统的规模不断扩大和负荷的复杂性增加，电力负荷计算也面临着一些新的挑战和机遇。

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变压器台数及容量的确定
1,主变压器台数的确定 具有一二类负荷的变电所: 两台: 矿山负荷的80% 大多数属于三类负荷的变电所: 1台(备用电源).
变压器台数及容量的确定
2,变电所主变压器容量的确定 两台变压器同时工作:
S N T ≥ K ∑ cos ac
tp
P
= K
tp
S ac
两台,一台工作,一台备用.
机,水泵,提升机台用电设备的计算负荷
Pca = Kde Pn
Qca = Pca tan
单台用电设备的需用系数
负荷系数:用电设备不一定满 负荷系数: 负荷系数 负荷运行, 负荷运行,此系数表示用电设备 实际功率与其额定功率之比; 实际功率与其额定功率之比;
K
de
成组用电设备的需用系数
该用电设备组的同时系数 该用电设备组的负荷系数
K
de
=
K
si
K
l0
线路供电效率 同时工作设备的加权平均效率
η w η wn
η wn
P1 η 1 + P2 η 2 + + Pn η n = P1 + P2 + + Pn
对需用系数法的评价
简单:只用一个公式 方便:查表 准确:Kd来自于多年的经验积累 明确:物理意义明确 适用范围广:基本各种情况都适用 特例:存在单台大容量电动机时会有一定误差,可 考虑用二项系数法.
(2)人工补偿无功功率 当采用提高用电设备自然功率因数的方法后, 功率因数仍不能达到《供用电规则》所要求 的数值时,就需要设置专门的无功补偿电源, 人工补偿无功功率. 人工补偿无功功率的方法主要有以下三种: 并联电容器补偿 同步电动机补偿 动态无功功率补偿
并联电容器原理
原理:电感性负载电流滞后电网电压,而电 容器的电流超前电网电压,这样就可以完全 或部分抵消.减小功率因数角,提高功率因 数. 方法:并联静电电容器 用静电电容器(或称移相电容器,电力电容 器)作无功补偿以提高功率因数,是目前工 业企业内广泛应用的一种补偿装置.
电容器的接线方式
接线方式分为三角形接线和星形接线 三角形接线:当电容器额定电压按电 网的线电压选择时,应采用三角形接 线. 星形接线:当电容器额定电压低于电 网的线电压时,应采用星形接线.
电容器的接线方式
相同的电容器,接成三角形接线,因电容器上所加 电压为线电压,所补偿的无功容量则是星形接线的 三倍.若是补偿容量相同,采用三角形接线比星形 接线可节约电容值三分二,因此在实际工作中,电 容器组多接成三角形接线. 若某一电容器内部击穿,当电容器采用三角形接线 时,就形成了相间短路故障,有可能引起电容器膨 胀,爆炸,使事故扩大;当采用星形接线当某一电 容器击穿时,不形成相间短路故障.
负荷计算的几个物理量
年最大负荷Pmax(平均最大负荷) 年最大负荷Pmax就是全年中负荷最大的工作班内消耗 电能最大的半小时的平均功率,因此年最大负荷也 称为半小时最大负荷P30.
平均负荷Pav 平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均 消耗的功率,也就是电力负荷在该时间内消耗 的电能W除以时间t的值,即Pav=W/t 年平均负荷:Pav=Wa/8760
静电电容器运行中的注意事项
温度:静电电容器的周围空气极限温度是-40 °C ～+40°C,因此电容器 室应有良好的通风,当周围空气温度达到35 °C时,便应将电容器从电网 中切除. 电压:电容器对电压比较敏感,当电压升高而且超过电容器的额定电压 时,很容易使电介质击穿,因此,在运行中应严格监视加在电容器上的 电压.当线路电压降低时,电容器的输出功率随之下降,从而使电网所 需无功功率加大,进一步使电压质量变坏. 残压:电容器从电网上切断时,由于残余电荷的影响,接线端上有电压 且其值和没有断开时一样,因此对电容器要求装设专用的放电设备. 保 证1分钟内电容器组的残压在65V以下.1kV以上的电容器组用电压互感 器做为放电设备,1kV以下的电容器组可用电阻或者白炽灯做为放电设 备.
负荷曲线
反映负荷变化情况 曲线所包围的面积为用电负荷 为用电决策提供依据 曲线分类有多种
有功,无功等 梯形,平滑形 日,季度,年
图2-1 日有功曲线
负荷计算常用的方法
需用系数法 二项系数法
需用系数法求计算负荷
需用系数:用电设备的实际负荷总容量与其 额定总容量的百分比值. 根据用电设备额定容量及需用系数,计算实 际负荷的方法,称为需用系数法.
2
变压器的损耗计算
变压器的无功功率损耗 (1)励磁电流造成的损耗,与负荷无关.与 励磁电流(或近似地与空载电流)成正比. (2)负荷电流造成的损耗,与负荷电流(或 功率)的平方成正比.
I0 % uZ % 2 QT = QiT + QNT β = SNT + SNT β 100 100
2
变压器的损耗计算
负荷计算的几个物理量
规定取"半小时平均负荷"的原因: 一般中小截面导体的发热时间常数τ为 10min以上,根据经验表明,中小截面 导线达到稳定温升所需时间约为 3τ=3×10=30(min),如果导线负载 为短暂尖峰负荷,显然不可能使导线温 升达到最高值,只有持续时间在30min 以上的负荷时,才有可能构成导线的最 高温升.
供电系统功率因数的改善
(3)自然功率因数 凡未装设人工补偿装置时的功率因数. (4)总功率因数 设置人工补偿装置后的功率因数.
提高功率因数的意义
功率因数低的原因:感应电动机和变压器以及大功率 电力电子拖动设备等 提高功率因数的意义 (1)提高电力系统的供电能力.在发电和输,配电的 安装容量一定时,提高功率因数,相应减少无功功 率的供给,电力系统输出的有功功率可以增加,增 大了电力系统的供电能力. 国家奖励企业提高功率 (2)降低输电线路功率损耗 因数,功率因数太低时 (3)减少线路的电压损耗 罚款,按照《全国供用 电规则》,企业功率因 (4)降低电能成本 数一般要求不小于0.850.95,否则必须采取措 施.
第二章 负荷计算
第二章 负荷计算
主要内容 负荷曲线及计算负荷 负荷计算的常用方法 功率因数 无功补偿 变压器的选择
负荷计算-目的
企业用电总量 选择各级变压器的容量 架空线和电缆的截面积 继电保护整定 电器设备型号 选择无功补偿装置
负荷曲线
电力系统中,用电设备所需的电功率称为 电力负荷,简称为负荷. 电功率分为有功,无功和视在功率. 供电部门分配的负荷指标是每小时平均有功 功率. 负荷曲线(load curve)是指用于表达电力 负荷随时间变化情况的函数曲线.在直角坐 标系中,纵坐标表示负荷(有功功率或无功 功率)值,横坐标表示对应的时间(一般以 小时为单位).
电容器的补偿方式-分组
分组补偿:将全部电容器分别安装于功率因 数较低的各配电用户的高压侧母线上. 优点:电容器的利用率比单独就地补偿方 式高,能减少高压电源线路和变压器中的 无功负荷. 缺点:不能减少干线和分支线的无功负荷, 操作不够方便,初期投资较大.
电容器的补偿方式-集中
集中补偿:将电容器集中装设在企业总变电 所的母线上,以专用的开关控制. 优点:电容器的利用率较高,管理方便, 能够减少电源线路和变电所主变压器的无 功负荷. 缺点:不能减少低压网络和高压配出线的 无功负荷,需另外建设专门房间.工矿企 业目前多采用集中补偿方式.
=
K
l0 w
用电设备组在实际功率时的效 率
ηη
线路供电效率一般取0.95 线路供电效率一般取
用电设备实际负荷的计算
成组用电设备的计算负荷
Pca = Kde ∑PN
Qde = P tanwm ca
Pca Sca = cos wm
P cos1 + P cos2 + + P cosn 2 n coswn = 1 P + P + + P 1 2 n
如果缺少参数,变压器的功率损耗可估算如 下: 有功功率损耗: PT= 0.02Pca 无功功率损耗:QT=0.1Qca
变压器经济运行分析
无功功率经济当量的概念 (1)定义:无功功率经济当量Kec,电力系统每输 送1kvar的无功功率,在系统中所产生的有功功率损 耗的千瓦数 (2)有关因素:Kec与输电距离,电压变换次数等 因素有关. (3)参考值:对于发电机直配用户 Kec=0.02— 0.04;对于经两级变压的用户 Kec=0.05—0.07;对 于经三级以上变压的用户;Kec=0.08—0.15.
SNT ≥ Sac
SNT ≥ (1.15 1.25)Sac ～
变压器的损耗计算
包括;有功功率损耗,无功功率损耗. ,变压器的有功功率损耗 (1)空载损耗(铁损):与变压器的负荷无关. 可由空载实验测定. (2)铜损:与负荷电流(或功率)的平方成正 比.由短路实验测得. 有功损耗:
PT = PiT + PN T β
供电系统功率因数的改善
(1)瞬时功率因数 瞬时功率因数由功率因数表或相位表直接读出,或 由功率表,电流表和电压表的读数按下式求出:
式中:P-功率表测出的三相功率读数(kW); U-电压表测出的线电压读数(kV); I-电流表测出的相电流读数(A).
瞬时功率因数值代表某一瞬间状态的无功功率的变 化情况.
变电所总负荷的计算与变压器的选择
按需用系数法确定 ∑Pca,∑Qca为各组用电设备的有功, 为各组用电设备的有功, , 计算负荷总容量, 无功计算负荷之和 需用系数 Ksp,Ksq为考虑各组用电设备最大负 ,
P∑ = Kde∑Pca
Q∑ = K sq ∑Qca
S∑ = P + Q
2 ∑
2 ∑
荷不同时出现的有功, 荷不同时出现的有功,无功组间 最大负荷同时系数, 最大负荷同时系数,一般有功负 荷取0.85-0.95,无功负荷取 荷取 ,无功负荷取0.90.97. P∑,Q∑,S∑为干线或变电所二次母 , 线的总有功,无功, 线的总有功,无功,视在计算负 荷.