负荷计算方法
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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)。
发电厂一类负荷二类负荷计算公式发电厂负荷分类及计算公式是对发电厂产生的负荷进行分类和计算的一种方法。
负荷可以分为一类负荷和二类负荷,其计算公式如下:一、一类负荷:发电厂的一类负荷是指在一定时间内,一直存在并且稳定的负荷。
这类负荷通常包括基本负荷和固定负荷。
1.基本负荷:基本负荷是指在发电厂负荷曲线上相对稳定的部分负荷,通常是发电厂在正常运行条件下需要一直保持的负荷,如供应给城市常用电力、工业企业的基本负荷等。
基本负荷的计算公式如下:基本负荷=A*平均负荷系数其中,A为设备或区域需要的平均负荷,平均负荷系数为根据历史数据或经验所得到的值,反映了基本负荷的变化情况。
2.固定负荷:固定负荷是指发电厂在一定时间内必须承担的固定负荷,通常是一些设备或系统的负荷,如照明负荷、通信负荷等。
固定负荷的计算公式如下:固定负荷=B*峰值负荷系数其中,B为设备或系统需要的峰值负荷,峰值负荷系数为根据历史数据或经验所得到的值,反映了固定负荷的变化情况。
二、二类负荷:发电厂的二类负荷是指不稳定的负荷,通常是在基本负荷之外的变动的负荷部分,如季节性负荷、突发性负荷等。
1.季节性负荷:季节性负荷是指由于季节变化引起的负荷变动,如夏季空调负荷、冬季供暖负荷等。
季节性负荷的计算公式如下:季节性负荷=C*季节性负荷系数其中,C为设备或系统根据季节需要的负荷,季节性负荷系数为根据历史数据或经验所得到的值,反映了季节性负荷的变化情况。
2.突发性负荷:突发性负荷是指由于意外事件或突发情况引起的负荷变动,如突发停电、突发事件等。
突发性负荷的计算通常需要根据具体情况进行估算或根据历史数据进行预测。
总结:发电厂负荷分类及计算公式是对发电厂负荷进行分类和计算的一种方法。
一类负荷包括基本负荷和固定负荷,二类负荷包括季节性负荷和突发性负荷。
根据不同负荷的性质和特点,可以采用不同的计算公式和系数来估算发电厂的负荷。
计算负荷的方法在电力系统中,负荷是指电力系统所需的电能。
计算负荷是电力系统规划和运行中的重要工作,合理的负荷计算可以为电力系统的设计和运行提供重要依据。
下面将介绍一些常用的计算负荷的方法。
首先,最常见的计算负荷的方法是基于历史数据的统计分析。
通过对历史负荷数据的分析,可以得到负荷的日、月、年等周期性变化规律,以及负荷的峰值、谷值等特点。
这种方法可以为电力系统的负荷预测提供依据,为电力系统的规划和运行提供参考。
其次,还可以采用负荷曲线法来计算负荷。
负荷曲线是指在一定时间范围内,按照负荷大小的顺序排列的曲线,通过绘制负荷曲线,可以直观地了解负荷的变化规律。
利用负荷曲线,可以进行负荷分段、负荷平滑等操作,为电力系统的规划和运行提供依据。
另外,还可以采用负荷率法来计算负荷。
负荷率是指实际负荷与额定负荷之比,通过对负荷率的计算,可以了解电力系统的负荷利用率,从而为电力系统的规划和运行提供参考。
此外,还可以采用负荷预测法来计算负荷。
负荷预测是指通过对负荷变化规律的分析,利用数学统计方法和模型来进行负荷的预测。
通过负荷预测,可以为电力系统的规划和运行提供预测性的依据,提高电力系统的运行效率和经济性。
最后,还可以采用负荷抽样法来计算负荷。
负荷抽样是指在一定时间范围内,对负荷进行抽样观测,通过对抽样数据的分析,可以得到负荷的变化规律和特点。
通过负荷抽样,可以为电力系统的规划和运行提供实时的负荷数据,为电力系统的运行调度提供依据。
综上所述,计算负荷的方法有多种,可以根据实际情况选择合适的方法进行负荷计算,为电力系统的规划和运行提供科学依据。
希望以上内容能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
负荷计算方法供电设计常采用的电力负荷计算方法有:需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等;需用系数法计算简便,对于任何性质的企业负荷均适用,且计算结果基本上符合实际,尤其对各用电设备容量相差较小,且用电设备数量较多的用电设备组,因此,这种计算方法采用最广泛;二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合,如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等;利用系数法以平均负荷作为计算的依据,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系,这种计算方法目前积累的实用数据不多,且计算步骤较繁琐,故工程应用较少;单位产品电耗法常用于方案设计;一、设备容量的确定用电设备铭牌上标出的功率或称容量称为用电设备的额定功率P N ,该功率是指用电设备如电动机额定的输出功率;各用电设备,按其工作制分,有长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类;因而,在计算负荷时,不能将其额定功率简单地直接相加,而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率,称之为用电设备功率P N μ;一长期连续工作制这类工作制的用电设备长期连续运行,负荷比较稳定,如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等;机床电动机,虽一般变动较大,但多数也是长期连续运行的;对长期工作制的用电设备有P N μ=P N 2-9二短时工作制这类工作制的用电设备工作时间很短,而停歇时间相当长;如煤矿井下的排水泵等;对这类用电设备也同样有P N μ=P N 2-10三短时连续工作制用电设备这类工作制的用电设备周期性地时而工作,时而停歇;如此反复运行,而工作周期一般不超过10分钟;如电焊机、吊车电动机等;断续周期工作制设备,可用“负荷持续率”来表征其工作性质; 负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值,用ε表示100%100%t t T t t ε=⨯=⨯+ 2-11 式中 T ——工作周期,s ;t ——工作周期内的工作时间,s ;t 0——工作周期内的停歇时间,s;断续周期工作制设备的设备容量,一般是对应于某一标准负荷持续率的;应该注意:同一用电设备,在不同的负荷持续率工作时,其输出功率是不同的;因此,不同负荷持续率的设备容量铭牌容量必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算;并且,这种换算应该是等效换算,即按同一周期内相同发热条件来进行换算;由于电流I 通过设备在t 时间内产生的热量为I 2Rt ,因此,在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下,I ∝而在同电压下,设备容量P ∝I ;由式2-11可知,同一周期的负荷持续率ε∝t ;因此,P ∝即设备容量与负荷持续率的平方根值成反比;假如设备在εN 下的额定容量为P N ,则换算到ε下的设备容量P ε为:P P ε= 2-12 式中 ε——负荷的持续率;εN ——与铭牌容量对应的负荷持续率;P ε——负荷持续率为ε时设备的输出容量,kW;1.电焊机组电焊机的铭牌负荷持续率εN 有50%、60%、75%和100%等4种,为了计算简便与查表求需用系数,一般要求统一换算到ε=100%,因此其设备容量为N N cos cos P P S S ε=== 2-13式中 P N ——电焊机铭牌上的有功容量,kW ;S N ——电焊机铭牌上视在容量,kVA ;ε100——其值为100%的负荷持续率计算中取1;cos φ——铭牌的额定功率因数;2.吊车电动机组吊车电动机的铭牌负荷持续率εN 有15%、25%、40%和50%等4种,为了计算简便与查表求需用系数,一般要求统一换算到ε=25%;因此,其设备容量为2P P P ε== 2-14式中 ε25——其值为25%的负荷持续率计算中为;P N ——吊车电动机的铭牌容量,kW ;εN ——与铭牌容量对应的负荷持续率;例2-1 有一电焊变压器,其铭牌上给出:额定容量S N =42kVA,负荷持续率εN =60%,功率因数cos φ=,试求该电焊变压器的设备容量P ε;解电焊装置的设备功率统一换算到ε=100%,所以设备功率为例2-2 某车间有一台10吨桥式起重机,设备名牌上给出:额定功率P N =,负荷持续率εN =40%;试求该起重机的设备容量;解起重机应换算到ε=25%,因此设备容量为2239.6P P ε==⨯二、需用系数法对于用电户或一组用电设备,当在最大负荷运行时,所安装的所有用电设备不包括备用不可能全部同时运行,也不可能全部以额定负荷运行,再加之线路在输送电力时必有一定的损耗,而用电设备本身也有损耗,故不能将所有设备的额定容量简单相加来作为用电户或设备组的最大负荷,必须要对相加所得到的总额定容量∑P N 打一个折扣;所谓需用系数法就是利用需用系数来确定用电户或用电设备组计算负荷的方法;其实质是用一个小于1的需用系数K d 对用电设备组的总额定容量∑P N 打一定的折扣,使确定出来的计算负荷P ca 比较接近该组设备从电网中取用的最大半小时平均负荷P max ;其基本计算公式如下P ca =K d ∑P N 2-15在确定了设备容量之后,可分别按下列情况按需用系数确定计算负荷;1.用电设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备;在一个车间中,可根据具体情况将用电设备分为若干组,再分别计算各用电设备组的计算负荷;其计算公式为ca d N,ca N ca ca ca N kW kvar kVA ),P K P Q P S I S ϕ⎧=⎪=⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩∑∑ t an , AQca 公式错误,需要再乘以K d 2-19 式中 P ca 、Q ca 、S ca ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷;ΣP N ——该用电设备组的设备总额定容量,kW ;U N ——额定电压,V ;tan φ ——功率因数角的正切值;I ca ——该用电设备组的计算负荷电流,简称计算电流,A ;K d ——需用系数,由表2-2查得;例2-3 已知机修车间的金属切削机床组拥有电压为380V 的三相电动机 3台;4kW 8台;3kW17台;台;试求该用电设备组的计算负荷;解此机床电动机组的总容量为∑P N =×3+4kW ×8+3kW ×17+×10=查表2-2中“小批生产的金属冷加工机床”项,得K d =~取,cos φ=,tan φ=;因此得有功计算负荷 P ca =×= kW无功计算负荷 Q ca = kW ×= kvar视在计算负荷 S ca =/= kVA计算电流ca I 须要指出:需用系数值与用电设备组的类别和工作状态有很大的关系,因此,在计算时首先要正确判明用电设备组类别和工作状态,否则将造成错误;例如机修车间的金属切削机床应该属于“小批生产的冷加工机床”,因为机修不可能是大批生产的,而金属切削属冷加工;又如压塑机、拉丝机和锻锤等应属热加工机床;再如起重机、行车、电葫芦应属吊车类设备;2.多个用电设备组的计算负荷在配电干线上或车间变电所低压母线上,常有多个用电设备组同时工作,而各个用电设备组的最大负荷也非同时出现,因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时,应再计入一个同时系数K si ;具体计算公式为()()ca si di Ni i=1ca si di Ni i=1ca ca ca N 1,2,3,,)m m i P K K P i m Q K K P S I S ϕ⎧==⎪⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎪=⎩∑∑∑∑ t an 2-20 式中 P ca 、Q ca 、S ca ——为配电干线或变电站低压母线的有功、无功、视在计算负荷; K si ——组间同时系数,其值见表2-3;m ——该配电干线或变电站低压母线上所接用电设备组总数;K di 、tan φi 、∑P Ni ——分别对应于某一用电设备组的需用系数、功率因数角正切值,总设备容量;I ca ——该干线或变电站低压母线上的计算电流,A ;U N ——该干线或低压母线上的额定电压,V;表2-3 工矿企业各级组间同时系数K si注:无功负荷同时系数一般采用与有功负荷同时系数相同的数据;在计算多组用电设备组的总计算负荷时,为了简化和统一,一般各组设备的台数不论多少,各组的计算负荷均按表2-2所列K d和cosφ的值来计算,而不必考虑设备台数少而适当增大K d和cosφ值的问题;例2-4某机加工车间380V线路上,接有金属切削机床电动机30台,共100kW;通风机4台,共6kW;电阻炉4台共8kW;试确定此线路上的计算负荷;解先求各组的计算负荷1.金属切削机床组查表2-2,取K d=,cosφ= ,tanφ== ×100 = 20 kW= 20× = kvar2.通风机组查表2-2,取K d=,cosφ=,tanφ== ×6 = kW= × = kvar3.电阻炉查表2-2,取K d=,cosφ=1,tanφ=0 = ×8 = kW查表2-3,取K ai=,得总计算负荷3.对需用系数法的评价1公式简单,计算方便,只用一个原始公式P ca=K d∑P N就可以表征普遍的计算方法;该公式对用电设备组、车间变电站乃至一个企业变电站的负荷计算都适用;2对于不同性质的用电设备、不同车间或企业的需用系数值,经过几十年的统计和积累,数值比较完整和准确,查取方便,因而为我国设计部门广泛采用;3需用系数法没有考虑大容量电动机对整个计算负荷P ca、Q ca的影响,尤其是当用电设备组内设备台数较少时,影响更大;在这种情况下,采用二项系数法更为准确;。
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=S3 0/(1.732UN)2. 多组用电设备负荷计算: P30=K∑p∑P30,i Q30=K∑q∑Q30,i S30= (P²30+Q²30)½ 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=0.80~0.90 K∑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=0.93~0.973. 对断续周期工作制的用电设备组①电焊机组要求统一换算到ε=100﹪, Pe=PN(εN)½=Sncosφ(εN)½(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)½二. 单相用电设备组计算负荷的确定: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)2. 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)P2Qe=1.732P1tanφ1+(3-1.732)P2 tanφ2设P1>P2>P3,且cosφ1≠cosφ2≠cosφ3,P1接与UAB,P2接与UBC,P3接与UCA.③单相设备分别接与线电压和相电压时的负荷计算首先应将接与线电压的单相设备容量换算为接与相电压的设备容量,然后分相计算各相的设备容量和计算负荷.而总的等效三相有功计算负荷为其最大有功负荷相的有功计算负荷P30.mφ的3倍.即P30=3P30.mφQ 30=3Q30.mφ5施工用电准备现场临时供电按《工业与民用供电系统设计规范》和《施工现场临时用电安全技术规范》设计并组织施工,供配电采用TN—S接零保护系统,按三级配电两级保护设计施工,PE线与N 线严格分开使用。
员工工作负荷率计算公式
员工工作负荷率的计算公式有:
1. 人员工作负荷率=已完成的工作量÷工作标准数×工作时间。
“已完成的
工作量”指员工在一定时间内实际完成的工作量,“工作标准数”指单位时间内完成相同工作的标准工作量,“工作时间”指员工实际从事工作的时间,不包括休息和其他非工作时间。
2. 人员工作负荷率=工作时间÷休息时间×(工作时间÷时间单位)“工作时间”指员工实际从事工作的时间,“休息时间”指员工休息的时间,“时间单位”指可以按照小时、天、周等时间单位进行选择。
3. 日负荷率=(日负荷曲线的平均值÷日负荷曲线的最大值)×100%。
请根据实际需求选择合适的公式进行计算。
计算负荷的需要系数法和二项式法
计算负荷的需要系数法和二项式法是电力系统中常用的两种负荷计算方法。
需要系数法是根据历史用电数据和负荷特征,将负荷分为不同类型,并给出每种类型负荷的需求系数,通过乘以需求系数得到预测负荷。
而二项式法则是将负荷分为基本负荷、峰值负荷和谷值负荷,基于历史用电数据和负荷特征,分别用不同的系数计算出不同时段的负荷。
两种方法都有其优点和适用场景,需要根据具体情况进行选择。
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负荷计算方法供电设计常采用的电力负荷计算方法有:需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等。
需用系数法计算简便,对于任何性质的企业负荷均适用,且计算结果基本上符合实际,尤其对各用电设备容量相差较小,且用电设备数量较多的用电设备组,因此,这种计算方法采用最广泛。
二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合,如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等。
利用系数法以平均负荷作为计算的依据,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系,这种计算方法目前积累的实用数据不多,且计算步骤较繁琐,故工程应用较少。
单位产品电耗法常用于方案设计。
一、设备容量的确定用电设备铭牌上标出的功率(或称容量)称为用电设备的额定功率P N ,该功率是指用电设备(如电动机)额定的输出功率。
各用电设备,按其工作制分,有长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类。
因而,在计算负荷时,不能将其额定功率简单地直接相加,而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率,称之为用电设备功率P N μ。
(一)长期连续工作制这类工作制的用电设备长期连续运行,负荷比较稳定,如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。
机床电动机,虽一般变动较大,但多数也是长期连续运行的。
对长期工作制的用电设备有P N μ=P N (2-9)(二)短时工作制这类工作制的用电设备工作时间很短,而停歇时间相当长。
如煤矿井下的排水泵等。
对这类用电设备也同样有P N μ=P N (2-10)(三)短时连续工作制用电设备这类工作制的用电设备周期性地时而工作,时而停歇。
如此反复运行,而工作周期一般不超过10分钟。
如电焊机、吊车电动机等。
断续周期工作制设备,可用“负荷持续率”来表征其工作性质。
负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值,用ε表示100%100%t t T t t ε=⨯=⨯+ (2-11)式中 T ——工作周期,s ;t ——工作周期内的工作时间,s ;t 0——工作周期内的停歇时间,s 。
断续周期工作制设备的设备容量,一般是对应于某一标准负荷持续率的。
应该注意:同一用电设备,在不同的负荷持续率工作时,其输出功率是不同的。
因此,不同负荷持续率的设备容量(铭牌容量)必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。
并且,这种换算应该是等效换算,即按同一周期内相同发热条件来进行换算。
由于电流I 通过设备在t 时间内产生的热量为I 2Rt ,因此,在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下,I ∝备容量P ∝I 。
由式(2-11)可知,同一周期的负荷持续率ε∝t 。
因此,P ∝负荷持续率的平方根值成反比。
假如设备在εN 下的额定容量为P N ,则换算到ε下的设备容量P ε为:P P ε= (2-12) 式中 ε——负荷的持续率;εN ——与铭牌容量对应的负荷持续率;P ε——负荷持续率为ε时设备的输出容量,kW 。
1.电焊机组电焊机的铭牌负荷持续率εN 有50%、60%、75%和100%等4种,为了计算简便与查表求需用系数,一般要求统一换算到ε=100%,因此其设备容量为N N cos cos P P S S ε=== (2-13)式中 P N ——电焊机铭牌上的有功容量,kW ;S N ——电焊机铭牌上视在容量,kV A ;ε100——其值为100%的负荷持续率(计算中取1);cos φ——铭牌的额定功率因数。
2.吊车电动机组吊车电动机的铭牌负荷持续率εN 有15%、25%、40%和50%等4种,为了计算简便与查表求需用系数,一般要求统一换算到ε=25%。
因此,其设备容量为2P P P ε== (2-14)式中 ε25——其值为25%的负荷持续率(计算中为0.25);P N ——吊车电动机的铭牌容量,kW ;εN ——与铭牌容量对应的负荷持续率。
例2-1 有一电焊变压器,其铭牌上给出:额定容量S N =42kV A ,负荷持续率εN =60%,功率因数cos φ=0.62,试求该电焊变压器的设备容量P ε。
[解]电焊装置的设备功率统一换算到ε=100%,所以设备功率为例2-2 某车间有一台10吨桥式起重机,设备名牌上给出:额定功率P N =39.6kW ,负荷持续率εN =40%。
试求该起重机的设备容量。
[解]起重机应换算到ε=25%,因此设备容量为2239.6P P ε==⨯二、需用系数法对于用电户或一组用电设备,当在最大负荷运行时,所安装的所有用电设备(不包括备用)不可能全部同时运行,也不可能全部以额定负荷运行,再加之线路在输送电力时必有一定的损耗,而用电设备本身也有损耗,故不能将所有设备的额定容量简单相加来作为用电户或设备组的最大负荷,必须要对相加所得到的总额定容量∑P N 打一个折扣。
所谓需用系数法就是利用需用系数来确定用电户或用电设备组计算负荷的方法。
其实质是用一个小于1的需用系数K d 对用电设备组的总额定容量∑P N 打一定的折扣,使确定出来的计算负荷P ca 比较接近该组设备从电网中取用的最大半小时平均负荷P max 。
其基本计算公式如下P ca =K d ∑P N (2-15)在确定了设备容量之后,可分别按下列情况按需用系数确定计算负荷。
1.用电设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。
在一个车间中,可根据具体情况将用电设备分为若干组,再分别计算各用电设备组的计算负荷。
其计算公式为ca d N,ca N ca ca ca N kW kvar kVA ),P K P Q P S I S ϕ⎧=⎪=⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩∑∑ t an , AQca 公式错误,需要再乘以K d (2-19) 式中 P ca 、Q ca 、S ca ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷;ΣP N ——该用电设备组的设备总额定容量,kW ;U N ——额定电压,V ;tan φ ——功率因数角的正切值;I ca ——该用电设备组的计算负荷电流,简称计算电流,A ;K d ——需用系数,由表2-2查得。
例2-3 已知机修车间的金属切削机床组拥有电压为380V 的三相电动机7.5kW 3台;4kW 8台;3kW17台;1.5kW10台。
试求该用电设备组的计算负荷。
[解]此机床电动机组的总容量为∑P N =7.5kW ×3+4kW ×8+3kW ×17+1.5kW ×10=120.5kW查表2-2中“小批生产的金属冷加工机床”项,得K d =0.12~0.16(取0.15),cos φ=0.5,tan φ=1.73。
因此得有功计算负荷 P ca =0.15×120.5kW=18.1 kW无功计算负荷 Q ca =18.1 kW ×1.73=31.3 kvar视在计算负荷 S ca =18.1kW /0.5=36.2 kV A计算电流ca I须要指出:需用系数值与用电设备组的类别和工作状态有很大的关系,因此,在计算时首先要正确判明用电设备组类别和工作状态,否则将造成错误。
例如机修车间的金属切削机床应该属于“小批生产的冷加工机床”,因为机修不可能是大批生产的,而金属切削属冷加工。
又如压塑机、拉丝机和锻锤等应属热加工机床。
再如起重机、行车、电葫芦应属吊车类设备。
2.多个用电设备组的计算负荷在配电干线上或车间变电所低压母线上,常有多个用电设备组同时工作,而各个用电设备组的最大负荷也非同时出现,因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时,应再计入一个同时系数K si 。
具体计算公式为()()ca si di Ni i=1ca si di Ni i=1ca ca ca N 1,2,3,,)m m i P K K P i m Q K K P S I S ϕ⎧==⎪⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎪=⎩∑∑∑∑ t an (2-20) 式中 P ca 、Q ca 、S ca ——为配电干线或变电站低压母线的有功、无功、视在计算负荷; K si ——组间同时系数,其值见表2-3;m ——该配电干线或变电站低压母线上所接用电设备组总数;K di 、tan φi 、∑P Ni ——分别对应于某一用电设备组的需用系数、功率因数角正切值,总设备容量;I ca——该干线或变电站低压母线上的计算电流,A;U N——该干线或低压母线上的额定电压,V。
表2-3工矿企业各级组间同时系数K注:无功负荷同时系数一般采用与有功负荷同时系数相同的数据。
在计算多组用电设备组的总计算负荷时,为了简化和统一,一般各组设备的台数不论多少,各组的计算负荷均按表2-2所列K d和cosφ的值来计算,而不必考虑设备台数少而适当增大K d和cosφ值的问题。
例2-4某机加工车间380V线路上,接有金属切削机床电动机30台,共100kW;通风机4台,共6kW;电阻炉4台共8kW。
试确定此线路上的计算负荷。
[解]先求各组的计算负荷1.金属切削机床组查表2-2,取K d=0.2,cosφ= 0.5,tanφ=1.73P ca.1= 0.2×100 = 20 kW= 20×1.73 = 34.6 kvarQca.12.通风机组查表2-2,取K d=0.8,cosφ=0.8,tanφ=0.75P ca.2 = 0.8×6 = 4.8 kWQ ca.2 = 4.8×0.75 = 3.6 kvar3.电阻炉查表2-2,取K d=0.7,cosφ=1,tanφ=0 P ca.3= 0.7×8 = 5.6 kW查表2-3,取K ai=0.9,得总计算负荷3.对需用系数法的评价1)公式简单,计算方便,只用一个原始公式P ca=K d∑P N就可以表征普遍的计算方法。
该公式对用电设备组、车间变电站乃至一个企业变电站的负荷计算都适用。
2)对于不同性质的用电设备、不同车间或企业的需用系数值,经过几十年的统计和积累,数值比较完整和准确,查取方便,因而为我国设计部门广泛采用。
3)需用系数法没有考虑大容量电动机对整个计算负荷P ca、Q ca的影响,尤其是当用电设备组内设备台数较少时,影响更大。
在这种情况下,采用二项系数法更为准确。