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矿山供电(重庆大学) 第二章 电力负荷计算

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电力负荷计算方法.ppt

电力负荷计算方法.ppt
EXIT
3. 电力负荷的类型
动力设备就是那些为其他设备提供动力的设备
① 按用途可分为：照明负荷和动力负荷 ② 按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷
（民用电） ③ 电力负荷（设备）按工作制的分类 长期连续工作制 短时工作制 这类设备的工作时间较短，而停歇时间相对较长。 断续周期工作制
EXIT
常用的应急电源有： 独立于正常电源的发电机组，干电池，蓄电 池，供电系统中有效地独立于正常电源的专 门供电线路。
2）二级负荷对供电电源的要求 要求做到当发生电力变压 器故障时不致中断 供电，或中断后能迅速恢复供电。通常要求 两回路供电，供电变压器也应有两台。
3）三级负荷对供电电源的要求 对供电电源无特殊要求
N
t
t t0
100%
停歇时间
（2－1）
➢起重电动机的标准暂载率有15%、25%、40%、60%四种。 ➢电焊设备的标准暂载率有50%、65%、75%、100%四种。
EXIT
断续工作制电气设备的功率与负荷持续率的关系 ➢同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功 率是不同的。在计算其设备容量时，必须先转
EXIT
➢起重电动机
对起重电动机应统一换算到ε=25%，换算公式
学习内容： 1. 什么是负荷？ 2. 为什么负荷计算？ 3. 电力负荷的类型 4. 负荷等级及供电要求
EXIT
1. 什么是负荷？
“电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，
它可以指用电设备或用电单位，也可以指用 电设备或用电单位的功率或电流的大小。
EXIT
2. 为什么要进行负荷计算？
供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等） 继电保护整定 选择仪表量程 安排供电方案及系统运行方式

矿山井下负荷计算公式

矿山井下负荷计算公式

矿山井下负荷计算公式矿山井下负荷计算是矿山生产中非常重要的一项工作。

矿山井下负荷是指矿井内的各种设备和工作人员对矿井内环境和资源的消耗，是矿山生产活动的重要组成部分。

正确计算矿山井下负荷对于合理安排生产计划、提高生产效率和保障矿工安全具有重要意义。

下面我们来详细介绍矿山井下负荷的计算公式和相关内容。

矿山井下负荷主要包括照明、通风、水力、电力、机械、人力等各种消耗。

在矿山生产中，这些负荷的计算是非常重要的，它直接影响到矿山的生产效率和安全生产。

因此，矿山井下负荷的计算公式是非常重要的。

矿山井下负荷的计算公式主要包括以下几个方面：1. 照明负荷计算公式。

照明负荷是指照明设备对矿山井下环境的能源消耗。

矿山井下照明负荷的计算公式为：照明负荷 = 照明灯具数量×照明灯具功率。

2. 通风负荷计算公式。

通风负荷是指通风设备对矿山井下空气的能源消耗。

矿山井下通风负荷的计算公式为：通风负荷 = 通风风机功率 + 通风风管阻力损失 + 通风风管长度。

3. 水力负荷计算公式。

水力负荷是指水泵设备对矿山井下水资源的能源消耗。

矿山井下水力负荷的计算公式为：水力负荷 = 水泵功率×水泵使用时间。

4. 电力负荷计算公式。

电力负荷是指各种电气设备对矿山井下电能资源的消耗。

矿山井下电力负荷的计算公式为：电力负荷 = 电气设备功率×电气设备使用时间。

5. 机械负荷计算公式。

机械负荷是指各种机械设备对矿山井下机械资源的消耗。

矿山井下机械负荷的计算公式为：机械负荷 = 机械设备功率×机械设备使用时间。

6. 人力负荷计算公式。

人力负荷是指矿工对矿山井下的劳动力资源的消耗。

矿山井下人力负荷的计算公式为：人力负荷 = 矿工数量×矿工工作时间。

以上是矿山井下负荷的计算公式，通过这些公式可以准确计算出矿山井下各种资源的消耗情况。

在实际生产中，矿山管理者可以根据这些计算结果，合理安排生产计划，提高生产效率，保障矿工安全。

第2章 供配电系统的负荷计算

第2章 供配电系统的负荷计算
（1）瞬时功率因数 由功率因数表直接测量 也可由公式计算
（2） 平均功率因数
（3） 最大负荷时的功率因数
最大负荷时功率因数指在年最大负荷(即计算负荷)时 的功率因数，按下式计算： 《供电营业规则》规定：100千伏安及以上高压供电的 用户功率因数为0.90以上。其他电力用户和大、中型电力 排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上。农业用 电，功率因数为0.80及以上。”这里所指的功率因数，即 为最大负荷时功率因数。
发电机；
S φ P S1=S Q 提高电力系统的供电能力 Q1＜Q 发电能力S=C , Q ↓ P ↑
φ1＜φ
P1＞P
电动机；
P
Q φ
φ1＞φ
Q1=Q 大马拉小车。Q=C P↓ φ ↑ COS φ ↓
P1＜P
2）合理选择变压器（同上） 3）对于容量大且不要求调速的电动机，选 用同步电动机。 2、人工补偿提高功率因数。 并联电容器-人为产 生容性电流抵消感 性电流
P K
N
i
φ
为什么要用加权平均值求 ST ？
例：有两负荷
PN1 80 KW PN 2 15 KW
cos1 0.85 cos 2 0.75
Kde=1
Ksi=1
解：1、按实际输出计算：
80 ST 1 94（KVA） 0.85
ST 2 15 20 （KVA） 0.75
ST 1
ST 2
P30.1 10 20(KVA) COS1 0.5
P30.2 1.92 2.4 (KVA) COS 2 0.8
ST 3
ST 20 2.4 1.4 0.9 21.4 (KVA)
P30.3 1.4 1.4(KVA) COS3 1

第2章讲义负荷计算

第2章讲义负荷计算
2）起重机（吊车电动机） 要求统一换算到∈=25%时的功率，即：
3）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，即： Pe=SN*cosφN
20.04.2021
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4）照明设备
①不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的额 定功率，即：
Pe= PN ②用镇流器的照明设备的设备容量要包括镇流器 中的功率损失。
图2-1 日有功负荷曲线
a）折线图 b）梯形图
（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
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(3)电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量
Pc3=Pe3=2kW Qc3=0 (4)车间计算负荷：
20.04.2021
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三、二项式法
(1)单组用电设备的计算负荷
式中，b、c为二项式系数；Pe∑是该组用电设备组的设备总容量； Px为x台最大设备的总容量，当用电设备组的设备总台数n＜2x时， 则最大容量设备台数取x=n/2，且按“四舍五入”法取整，当只有 一台设备时，可认为Pc=Pe；tgφ为设备功率因数角的正切值。
二、确定计算负荷的系数
1．需要系数Kd：负荷曲线中的最大有功计算负荷Pmax与全部
用电设备额定功率 PN 之比值，即
Kd
Pmax P30 PN PN
2．利用系数Ku：负荷曲线中的平均计算负荷Pav与全部用电
设备额定功率 PN 之比值，即
Ku
Pav PN
3．二项式系数b、c。

矿山供电技术ch2.1 负荷曲线及三相负荷计算

矿山供电技术ch2.1 负荷曲线及三相负荷计算

☞电焊机的设备容量：
指统一换算到暂载率100％时的额定功率。
当起重机的实际暂载率不等于100％时，应进行换算，
其换算公式为：
PJC P'N
JC 100%

P'N
JC
电焊机的计算负荷：
PCa PN PN JC
25
2.2.2. 对多台用电设备
什么是用电设备组？ 将工艺性质相同的、并有相近系数的用电设备
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第2章 负荷计算
☞负荷的概念
电力系统中，用电设备所需的电功率称电力负
荷，简称负荷。不是指它们的阻抗。 ☞负荷计算的目的
为了合理的选择供电系统中的导线、开关电器、 变压器等设备，使电气设备和材料既能得到充分利 用又能满足电网的安全运行。
另外，也是选择仪表量程、整定继电保护的重要 依据。
4
2.1 负荷曲线的意义与绘制 2.1.1 负荷曲线的作用
tg
tx
100％
22
2.2.1. 单台用电设备
单台设备的计算负荷Pca＝单台设备的设备容量PN 1）单台连续工作制的设备：
其额定容量作为计算负荷Pca
PCa＝PN PN PN′－－铭牌额定功率
2)单台短时运行工作制的设备： 求计算负荷时不记入此类设备
23
3）单台断续周期工作制设备的计算负荷：
Kd

负荷曲线最大有功功率＝ Pmax
设备总负荷
PN
因为用“需要系数”求得的计算负荷是各类负荷
的最大值（Pm）的总和，又因为在正常工作中 最大负荷不可能同期出现，所以还要乘以一个
同期系数Ksi。 Ksi的取值一般为0.8~0.95
31
对需用系数法的评价：

第二章电力负荷计算

第二章电力负荷计算
❖ 年平均负荷是指电力负荷一年内消耗的功率的平均值
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖负荷系数 K L
❖负荷系数又称负荷率，指平均负荷 P a v 与最大负荷 P m a x 的比值
❖ 负荷系数可表示负荷曲线不平坦的程度，负荷系数越 接近1，负荷越平坦
❖对于单个用电设备或用电设备组，负荷K L 系数就是指设 备的输出功率P和设备额定容量 PN 的比值
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
负荷计算的主要目的是确定计算负荷， 常用的负荷计算方法有需要系数法和二项 式法
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.2.1 需要系数法
❖ 在所计算的范围内(如一条干线、一段母线或一台 变压器)，将用电设备按其设备性质不同分成若干 组，对每一组选用合适的需要系数，算出每组用 电的计算负荷，然后由各组计算负荷求出总的计 算负荷，这种方法就是需要系数法
【例2-1】 已知某机修车间的金属切削机床组拥有 380V的三相电动机22kW 1台，11kW 2台，7.5kW 4 台，1.5kW 8台，0.75kW 10台。试求其计算负荷
解：此机床组电动机的总容量为
P e 2 2 k W 1 1 1 k W 2 7 . 5 k W 4 1 . 5 k W 8 0 . 7 5 k W 1 0 9 3 . 5 k W
图2.3 年每日负荷最大曲线
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.1.2 负荷曲线有关的物理量
分析负荷曲线可以了解负荷变化的规律 ❖ 1.年最大负荷和年最大负荷利用小时
❖年最大负荷 P m ax 是指全年中负荷最大的工作班内消 耗电能最多的半小时平均负荷 P 3 0
❖年最大负荷 P m ax 又称为半小时最大负荷 P 3 0

煤矿电工学第二章 供电设计计算

煤矿电工学第二章 供电设计计算
PNμ=PN
（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：
PNμ=PN
（三）断续周期工作制用电设备
二、需用系数法确定用电设备组的计算负荷
(一）需用系数的含义
以一组用电设备来分析需用系数Kd值的含义。 设该组用电设备有n台电动机，其额定总容量为
•年最大负荷利用小时是反映企业电力负荷是否均匀的一个 重要指标。 Tmax 与企业的生产班制有较大关系。
(二) 平均负荷和负荷系数
平均负荷就是电力负荷在一定时间t内消耗功率的平均值，分别用符号Pav、 Qav、Sav表示。即： 对于年平均负荷，t 取8760（h）。因此，年平均负荷：
负荷系数Klo ，是平均负荷与最大负荷的比值，即：
• 用途：固定绝缘子，使固定在绝缘子上的导线保持足够的气 间距，防止风吹摆动造成导线之间的短路。
• 分类：木横担、铁横担和瓷横担 • 位置：直线杆安装在负荷一侧；转角杆、分支杆、终端杆应
安装在所受张力的反方向；耐张杆安装在电杆的两侧。另外 横担安装应与线路方向垂直；多层横担应装在同一侧；横担 应水平安装，其倾斜度不应大于1％。
需用系数法确定用电设备组的计算负荷：计算简单方便、数值 较完整准确。但没考虑大容量电动机对计算负荷的影响，总用 电设备较少时，影响更大。
二项系数法：比较适合于确定用电设备台数较少，而其容量差 别又较大的用电设备组的负荷计算。但是，二项式计算、缺乏 足够的理论根据。
单位电耗法：A = am，（ kW·h ） Pca =A/Tmax （kW）
•该通用常户规的定“取计30算m负in平荷均”负。荷最大值Pca、 Qca和Sca作为
虽然年最大负荷 和计算负荷定义不同，但其物理 意义很相近。 因此，基本满足以下关系：

矿井供电计算方式

矿井供电计算方式

一、负荷计算与变压器选择工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。

一、负荷统计按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。

表1-1 工作面负荷统计表格式平均功率因数计算公式：ene e enen e e e e pjP P P P P P ++++++=...cos ...cos coscos212211加权平均效率计算公式：ene e enen e e e e pj P P P P P P ++++++=...η...ηηη212211二、负荷计算 1）需用变压器容量bS 计算值为：pje xb PK S cos∑= ()KVA2）单体支架各用电设备无必然顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数：∑max714.0286.0e x P P K +=3）自移式支架，各用电设备按必然顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数：∑+=e x P P K max6.04.0maxP ——最大一台电动机功率，kw 。

①适用一般机组工作面K x= + ×P max∑P e[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-2)]②适用机械化采煤工作面K x= + ×P max∑P e[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-3)]③cosφpj= ∑(P i×cosφei)∑P i[煤矿综采连实用电工技术(3-3-3)]④K b= K x×∑P ecosφpj[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-1)]井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表二、高压电缆选择计算和校验一、按长时负荷电流选择电缆截面长时负荷电流计算方式：pjpje x egU k P I ηcos 3103∑×=∑eP ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果）xk ——需用系数；计算和选取方式同前。

（见变压器负荷统计中的结果）eU ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pjϕcos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果）pjη——加权平均效率。

供配电技术 第2章 负荷计算

供配电技术 第2章 负荷计算
先将接于CA相的46kW（ε =60%）换算至ε =100%的设备 容量，即
（1）各相的设备容量为 A相 PeA=pAB-APAB+pCA-APCA =0.8×14×3+0.2×35.63=40.73kW QeA=qAB-APAB+qCA-APCA
=0.22×14×3+0.8×35.63=37.74kvar
Qc=∑（bPe∑tgφ）i+（cPx） tgφ1 =(7×1.73+1.56×0.75+0)+10.08×1.73=30.72kvar
比较例2-2和例2-3的计算结果可知，按二项式法计 算的结果比按需要系数法计算的结果大得 多。 可见二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的 负荷计算。
四、单相负荷计算
1）电焊机和电焊装置组 要求统一换算到∈=100%时的功率，即：
式中，PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率； ε N为额定负荷持续率； cosφ N为额定功率因数。
2）起重机（吊车电动机） 要求统一换算到∈=25%时的功率，即：
3）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，即： Pe=SN*cosφ N
是建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的面积。 式中：
第三节 负荷计算的方法
一、 计算负荷的估算法 1、单位产品耗电量法
有功计算负荷为：
式中，Wa为全年电能，Wa=a·m，m为年产量，a为单位产品 的耗电量；Tmax为年最大负荷利用小时数。
2、单位面积负荷密度法 若已知车间生产面积S和负荷密度指标ρ 时， 车间平均负荷为: Pav=ρ *S， 车间计算负荷为:
（1）单相设备接于相电压时 Pe = 3Pemφ 容量 式中，Pemφ 为最大负荷相所接的单相设备

矿山供电技术ch2.3 全矿负荷计算

矿山供电技术ch2.3 全矿负荷计算
其计算负荷公式为：
Pca2 Kd Pca1
Qca2 Pca2 tan φ

Sca 2
P2 ca 2

Q2 ca 2

5
3. 确定车间配电所或变电所低压母线上的计算负荷
将车间各用电设备组的计算负荷相加后乘 以最大负荷的同期系数，即得车间变电所低 压母线上的计算负荷。
其计算公式为：
变压器容量及台数的选择
（1）变压器台数的确定 企业总降压变电所主变压器台数的确定：
应根据企业的负荷类型来确定。 对于中、大型企业或具有一、二级负荷的企业，一般选 用2台变压器，以保证对一、二级负荷供电的可靠性。
车间变电所变压器台数的选择：
一般1个车间尽量选择1台变压器； 如果一、二级负荷所占比例较大，应选用2台变压器，若 能从邻近用户取得备用电源时，也可选用1台变压器。
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4. 确定车间变电所中变压器高压侧的计算负荷。
将车间变电所低压母线的计算 负荷加上车间变压器的功率损耗， 即可得其高压侧计算负荷。
其计算公式为：
Pca4 Pca3 PT Qca4 Qca3 QT

Sca4
P2 ca 4

Q2 ca 4

7
5. 确定车间变电所中高压母线上的计算负荷
16
3
确定车间变电所及企业负荷的步骤
1. 根据负荷分布情况确定厂区供电系统。 2. 将负荷分为用电设备分组，并确定各组设备的
计算负荷。 1) 首先确定单台用电设备的设备容量及计算负荷
① 连续运行工作制：Pca.1＝PN＝P 'N
② 短时运行工作制的设备不计入负荷统计。
③ 断续周期工作制：PCa1 PN PN JC

煤矿供电技术2负荷计算概要

煤矿供电技术2负荷计算概要
（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。
EXIT
（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。
年最大负荷利用小时Tmax 假设负荷按最大负荷Pmax持续运行时，在 此时间内电力负荷所耗用的电能与电力负 荷全年实际耗用的电能相同。
EXIT
EXIT
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
Pav

Wt t
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。
EXIT
1. 什么是负荷？
“电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，
它可以指用电设备或用电单位，也可以指用 电设备或用电单位的功率或电流的大小。
EXIT
2. 为什么要进行负荷计算？
供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等） 继电保护整定 选择仪表量程 安排供电方案及系统运行方式
学习内容： 1. 设备容量的定义 2. 为什么要换算设备容量？ 3. 设备容量换算方法
EXIT
1 设备容量的定义 设备的铭牌额定功率PN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Pe 来表示。 注意：设备容量与设备额定功率的概念及不同点
EXIT
2 为什么要换算设备容量？
目的： 负荷统计计算； 困难： 设备种类不同； 设备工作制不同；
EXIT
0.75～0.8 0.7 0.3 2 0.95 0.33
0.65～0.75 0.7 0.3 2 0.95 0.33

第二章 电力系统的负荷计算

第二章 电力系统的负荷计算
2降低输电线路功率损耗3减少线路的电压损耗4降低电能成本国家奖励企业提高功率因数功率因数太低时罚款按照全国供用电规则企业功率因数一般要求不小于085095否则必须采取措高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户功率因数应达到09以上其他用户功率因数应在085以上人工补偿无功功率提高自然功率因数提高功率因数数1提高自然功率因数提高自然功率因数的方法即采用降低各用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施主要有
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.
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.

《电力负荷计算 》课件

《电力负荷计算 》课件

案例三
负荷计算在可再生能源系统中 的应用，提高了能源转换效率 和电力供应稳定性。
总结和展望
总结负荷计算的重要性和应用领域，并展望负荷计算未来的发展和趋势。
3
挑战与解决方案
面对不断增长的电力需求和复杂的负荷特性，我们需要寻找可持续、高效的负荷计算 解决方案。
负荷计算的助于确保准确预测和有效管理电力负荷。
数据收集
收集电力需求、用电行为和其他相关数据。
负荷建模
根据收集到的数据，建立负荷模型进行预测和 分析。
结果评估
可再生能源
负荷计算对于可再生能源的接入 和管理至关重要，以确保平稳和 高效的能源转换。
负荷计算的挑战与解决方案
负荷计算领域面临着各种挑战，以下是一些解决方案，以应对这些挑战。
1 数据质量
确保数据质量和准确性， 通过数据清洗和校验来提 高负荷计算的可靠性。
2 复杂负荷特性
研究和分析负荷特性，建 立适合的模型和算法，以 应对复杂的负荷变化。
3 扩展性和可持续性
开发可扩展和可持续的负 荷计算解决方案，以应对 不断增长的电力需求。
负荷计算案例分析
通过案例分析，深入了解负荷计算在实际应用中的效果和影响。
案例一
负荷计算在工业设备运行和维 护中的应用，提高了设备性能 和电力利用率。
案例二
负荷计算在城市电力规划中的 应用，支持了城市的可持续发 展和智能电网建设。
《电力负荷计算 》PPT课 件
电力负荷计算是一个重要的领域，本课件将为您提供关于负荷计算的综合概 述以及相关应用场景和案例分析。
概述
从基本原理到应用场景，探讨电力负荷计算在能源领域中扮演的关键角色。
1
基本原理
电力负荷计算的核心原理是根据电力需求预测和负荷曲线分析来计算可靠的电力供应。

矿山供电(重庆大学) 第二章 电力负荷计算_OK

矿山供电(重庆大学) 第二章 电力负荷计算_OK
◆年最大负荷利用小时数：Tmax 用户以全年最大负荷持续工作进行Tmax小时所 消耗的电能等于全年实际消耗的电能。代表了 负荷利用的均衡性。
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与负荷计算相关的物理量：
年负荷曲线 ◆平均负荷（average load)：
一段时间内消耗功率的平均值。Pav=W/t ◆负荷系数（load coefficient)：
36
功率损耗与电能损耗的计算
变压器的功率损耗
变压器的功率损耗包括有功功 率损耗△PT和无功功率损耗△QT。
变压器的有功功率损耗由两部分组成：
一部分是变压器在额定电压UN时不变 的空载损耗△P0，也就是铁损△PFe；另 一部分是随负荷而变化的绕组损耗，即 有载损耗△Pl，也就是铜损△PCu。变压
器的短路损耗△Pk可认为是额定电流下
矿山供电
第2章 电力负荷计算
重庆大学资源与环境科学学院 张仕进
2009年9月制作
莆田学院现代教育技术中心 03年9 月
1
电力负荷计算
目的：
电力负荷的计算是对供配电系统进 行设计的一个必不可少的环节，是 正确选择供配电系统中导线、电缆、 开关电器、变压器等设备的基础， 是保障供配电系统安全可靠性的重 要依据。
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负荷曲线的特点
◆ 电力负荷不等于额定功率，而是实际消耗的 功率；
◆ 负荷曲线是由规律的
◆ 按负荷的功率性质分： 可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；
◆ 按所表示的负荷变动的时间分： 可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。
◆ 日负荷曲线可分为夏季日负荷曲线和冬季日 负荷曲线
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日有功负荷曲线的绘制：
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计算目的：用于选择各组配电干线及其上的开关设 备。
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例：某企业有一组用电设备，共有电压为380V的电 动机39台，其中3台10KW，8台4KW，18台3KW，10 台1.5KW。用需用系数法求该设备的计算负荷。

第2章电力负荷的计算素材

第2章电力负荷的计算素材
Pmax Pc Kd Pn Pe

具体含义： 需用系数是一综合系数，与需用系数的定义相结合，它标志着用电设备 投入时，从供电网络实际取用的最大功率与用电设备组设备功率之比。
第三节 计算负荷的实用计算方法
1、单个用电设备组的计算负荷
其中：
Pe ——该用电设备组的设备功率之和；
K d ——用电设备组的需用系数；可查表；
查表得： K d 0.2
cos 0.5, tan 1.73
第三节 计算负荷的实用计算方法
带入可得：
Pc K d Pe 0.2 131 26.2kW Qc Pc tan 26.2 1.73 45.3kVar Sc Pc Qc 52.3kVA I c Sc /( 3U n ) 79.6 A
第三节 计算负荷的实用计算方法
3、用电设备的工作制以及对应设备容量的计算 （1）连续工作制设备（长期工作制）


特点：恒定负荷下运行，且运行时间长至足以使之达 到热平衡状态。如：通风机、水泵、空气压缩机、发 电机组、照明灯等； Pe Pn ； 设备功率计算： 特点：恒定负荷下运行，短时间内连续工作，且能够 达到热平衡。如：控制闸门的电动机； 设备功率计算：Pe Pn
三、计算负荷 (calculated load)


计算负荷——等效负荷；按此负荷持续运行所产生的 热效应，与按照实际变动负荷长期运行所产生的最大 热效应相等。 表示为：Pc , Qc , Sc
1、用途及依据

按发热条件选择导体和电器设备：当以计算负荷连续 运行时，设备的发热温度不会超过其允许值。 导体的发热时间常数T=10min；实验表明：导体到 达恒定温升的时间约为3T-4T；故一般取30min来保 证导体达到恒定温升。
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断续运行工作制（重复短暂工作制）
电力负荷计算
主要内容：





电力负荷与负荷计算基础 负荷曲线 计算负荷的适用计算法 尖峰电流的计算 功率损耗与电能损耗 全厂负荷的计算（逐级计算法）
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电力负荷与负荷计算
电力负荷（electric power load)：
指用电设备需要的电功率。负荷的本质是功率、 负载的本质是消耗电能的用电设备。
按供电可靠性要求，负荷可分为： ◆ 一级负荷：停电将造成巨大损失，包 括生命、财产损失。由两个独立电源 供电。 ◆ 二级负荷：停电将造成较大财产损失。 双回路供电，可能来自同一电源。 ◆ 三级负荷：单回路供电。
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负荷曲线
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）。 负荷曲线反映了用户的用电特点和规律。 ◆ 负荷曲线可帮助设计人员获取资料，有助于设计 分析； ◆ 负荷曲线可帮助运行人员合理、有计划安排用户， 从而降低负荷高峰，填补低谷。
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用电设备额定容量的确定
用电设备的工作方式 用电设备按其工作方式可分为三种： （1）连续运行工作制（长期工作制） （2）短时运行工作制（短暂工作制） （3）断续运行工作制（重复短暂工作制） 将各种用电设备的额定功率换算成同一 标准工作条件下的“额定功率”，称为 设备容量。用Pe表示。
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负荷曲线的特点
◆ 电力负荷不等于额定功率，而是实际消耗的 功率； ◆ 负荷曲线是由规律的 ◆ 按负荷的功率性质分： 可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线； ◆ 按所表示的负荷变动的时间分： 可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。 ◆ 日负荷曲线可分为夏季日负荷曲线和冬季日 莆田学院现代教育技术中心 03年9 负荷曲线
有功负荷：实际消耗的功率 电力负荷 无功负荷：储能元件与电源间的能量交换
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电力负荷与负荷计算
电量： 指用电设备需要的电能数量，即功 率在一段时间内的累积。
有功电量
电量
无功电量
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电力负荷与负荷计算
负荷计算的目的： 工厂用电设备工作时，实际负荷不 等于设备的额定负荷，如果用额定容 量设计会造成大量浪费。
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计算负荷（calculated load）：
通常将以半小时平均负荷为依据 所绘制的负荷曲线上的“最大负荷” 称为计算负荷，并把它作为按发热条 件选择电气设备的依据，用Pca(Qca、 Sca、Ica)或P30(Q30、S30、I30)表示。
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与负荷计算相关的物理量：
年负荷曲线 ◆平均负荷（average load)： 一段时间内消耗功率的平均值。Pav=W/t ◆负荷系数（load coefficient)： 最大工作班内，平均负荷与最大负荷之比。表 征了负荷的变化规律。 ◆需用系数 Kd=Pmax/Pn ◆利用系数 Kl=Pav/Pn 需用系数和利用系数可通过查表得到。
矿山供电
第2章 电力负荷计算
重庆大学资源与环境科学学院 张仕进 2009年9月制作
电力负荷计算
目的：
电力负荷的计算是对供配电系统 进行设计的一个必不可少的环节， 是正确选择供配电系统中导线、电 缆、开关电器、变压器等设备的基 础，是保障供配电系统安全可靠性 的重要依据。
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与负荷计算相关的物理量：
年负荷曲线 ◆负荷最大工作班： 一年中最大负荷月份内最少出现2~3次的最大 负荷工作班 ◆年最大负荷： 全年中最大负荷工作班内，半小时平均功率的 最大值，也称30分钟最大负荷。 ◆年最大负荷利用小时数：Tmax 用户以全年最大负荷持续工作进行Tmax小时所 消耗的电能等于全年实际消耗的电能。代表了 负荷利用的均衡性。
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负荷计算的意义和目的：
负荷计算主要是确定计算负荷，如前 所述，若根据计算负荷选择导体及电器，则在实 际运行中导体及电器的最高温升不会超过允许值。 计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系 统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器 及互感器等的额定参数的依据。 正确确定计算负荷意义重大，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。
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电力负荷与负荷计算
负荷计算的主要内容： ◆计算负荷：正常工作时实际的最大负 荷。计算负荷可帮助选择设备。 ◆求解尖峰电流：计算电压波动。尖峰 电流的计算可帮助选择熔断器和保护 元件。 ◆求解平均负荷：计算电能需要量。
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负荷分级
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连续运行工作制（长期工作制）
特点： 运行时间长，足以使之达到热平衡。通风机、 水泵、空气压缩机、发电机组、照明灯具等。
设备容量：Pe=Pn
短时运行工作制（短时工作制）
特点： 短时连续工作，且能达到热平衡。 设备容量：Pe=Pn 莆田学院现代教育技术中心
月 03年9
月
日有功负荷曲线的绘制：
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年有功负荷曲线的绘制：
年负荷曲线所包围的面积代表了用户全年消耗的总电能。
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日负荷曲线和年负荷曲线的区别：
◆日负荷曲线按时间先后顺序绘制； ◆年负荷曲线按负荷的大小和累计时间绘 制。
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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。