供配电的负荷计算
更新时间:2023-09-01 12:14:01 阅读量: 教育文库 文档下载
供配电的负荷计算
第二章 供配电的负荷计算 第一节 负荷曲线 第二节 用电设备的设备容量 第三节 负荷计算的方法 第四节 功率损耗和电能损耗 第五节 全厂负荷计算
第六节 尖峰电流的计算 第七节 功率因数及无功功率补偿
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第一节 负荷曲线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。
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二、年持续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P1在年负荷曲线上所占的时间计算 为 T1=200t1+165t2。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。
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图2-2 年负荷持续时间曲线的绘制 (a)夏季日负荷曲线 时间曲线 (b)冬季日负荷曲线 (c)年负荷持续
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三、负荷曲线的有关物理量1.年最大负荷和年最大负荷利用小时 (1)年最大负荷Pmax 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Tmax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:
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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 年平均负荷Pav,如图2-4所 示,阴影部分表示全年 实际消耗的电能Wa,则:
2.平均负荷和负荷系数 (1)平均负荷P 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。av
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(2)负荷系数 K 负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值, 有功负荷系数KaL和无功负荷系数KrL,即L
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:KL P P N
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第二节 用电设备的设备容量一、 设备容量的定义 设备的銘牌额定功率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。 二、 设备容量的确定 1.长期工作制和短期工作制的用电设备 长期工作制和短时工作制的设备容量就是所有 设备的銘牌额定
功率,即 Pe=PN 2.反复短时工作制的用电设备 反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率 的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。
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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
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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。 荧光灯: Pe=1.2PN 高压水银灯、金属卤化物灯: Pe= 1.1 PN③照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积 容量法估算:
Pe S / 1000
:
是建筑物单位面积的照明容量,S为建筑物的面积。
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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。
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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:
二、需要系数法 Kd所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量, 两者之间存在一个比值关系,因此引进需要系数的概 念,即
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1、单组用电设备的计算负荷
式中,Kd为需要系数;Pe 为设备容量;tgφ 为设备功 率因数角的正切值。
例2-1 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。
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解:查表可得,Kd=0.16 ~ 0.2(取0.2计算), cosФ =0.15, tgФ =1.73。 根据公式得: PC= KdPe= 0.2×120 = 24(KW) QC= PCtgФ = 24×1.73 = 41.52 (kvar) Sc= Pc/cosφ = 24/ 0.5 = 48 (kVA)
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2、多组用电设备的计算负荷
式中,n为用电设备组的组数,K∑p、K∑q分别为 有功、无功同时系数,Pci,Qci为各用电设备组的 计算负荷。
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例2-2 一机修车间的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7.5kW2 台,4kW2台,2.2kW8台;另接通风机1.2kW2台;电 阻炉1台2kW。试求计算负荷(设同时系数K∑p、K∑q 均为0.9)。 解 : (1) 冷加工机床:查附录表1可得Kd1=0.2, cosφ1=0.5,tgφ1=1.73 Pc1= Kd1Pe1=0.2×50=10kW Qc1=Pc1tgφ1=10×1.73=17.3kvar
(2)通风机:Kd2=0.8,cosφ2=0.8,tgφ2=0.75Pc2= Kd2Pe2=0.8×2.4=1.92kW Qc2=Pc2tgφ2=1.92×0.75=1.44kvar
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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:
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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。
(2)多组用电设备的计算负荷 式中,(bPe∑)i为各 用电设备组的平均功率
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Pe∑是各用电设备组的设备总容量;cPx为每组用电设备组 中x台容量较大的设备的附加负荷;(cPx)max为附加负荷 最大的一组设备的附加负荷; tgφ max为最大附加负荷设备 组的功率因数角的正切值。
例2-3 试用二项式法来确定例2-2中的计算负荷。解: 求出各组的平均功率bPe和附加负荷cPx (1)金属切削机床电动机组
查附录表1,取b1=0.14,c1=0.4,x1=5,cosφ1=0.5, tgφ1=1.73,x=5,则(bPe∑)1=0.14×50=7kW (cPx)1=0.4(7.5×2+4×2+2.2×1)=10.08kW
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