[工学]第2章 负荷计算.ppt

第二章 负荷计算 2.1 计算负荷的意义及计算目的 2.2 确定计算负荷的系数 2.3 求计算负荷的方法 2.4 工厂供电系统功率因数的确定 2.5 供电系统功率因数的改善 估算过高： 增加供电设备的容量，使电网复杂，浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量； 以不合理的工厂电力需求量作为基础的国家电力系统建设，将给整个国民经济建设带来危害。 第一节 电力负荷与负荷计算 计算负荷：根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。 求计算负荷叫负荷计算。 计算负荷的用途： 工厂电力系统设计时，选择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。 计算负荷估算的基本观点（理论3点） 1）导体和电气设备负荷长期工作允许温升问题 牵涉工作制 连续运行工作制：工作时间较长，连续运行 （通风机、压缩机、泵类、电炉、机床照明等） 短时运行工作制：工作时间很短，停歇时间相当长 （如金属切削机床用的辅助机械—横梁升降、刀架快速移动装置等、水闸用电动机等） 断续周期工作制：有规律性的、时而工作，时而停歇，反复运行 （如吊车用电动机、电焊用变压器等） 负荷持续率（FC） 断续周期工作制的设备，通常用负荷持续率FC表征其断续周期工作的特点，即： （1）经长期应用证明：不同类型的工厂，同类型的用电设备组，其用电规律也是相近的。 可根据工作特性划分成不同类型设备组，（如金局切削机床组、通风机组、整流设备组、电热设备组等）。 为了求得以上 2）所说的系数，需要利用已有工厂的同类型的电力负荷曲线。 定义：纵坐标为P或Q；横坐标为时间t，每隔一定时间间隔绘制的负荷变化曲线。 不同的 △t 有不同的电力负荷曲线 结果是：求计算负荷，采用△t=30min的负荷曲线。 理由： 1）某一标准截面积的导线，通过其额定电流时，经 过(3～4)τ0 的时间，该导线才会达到它的稳定温升； 第二节 确定计算负荷的系数 一、需要系数 Kd ＝Pc／PN （2－4） 反映计算负荷与设备组的额定容量间的关系 受多种因素影响：用电设备组的负荷率、平均效率、同时利用系数、供电线路的效率等； 受操作工人的熟练程度、材料的供应、工具的质量等随机因素的影响； Kd 靠实测统计的P30 / PN值来确定 附录表1．附录表2，附录表3为某些需要系数值，可供设计时参考。 五、年最大负荷利用小时数Tmax 一个假想时间Tmax ，在此时间内，电力负荷按最大负荷Pm持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 第三节 求计算负荷的方法 一、计算负荷的估算法（2个） 设计任务书或初步设计阶段，需要进行方案比较时 估算年平均有功功率和无功功率方法。 （一）单位产品耗电量法（利用Tmax） 已知企业的生产量n，每一单位产品电能消耗量ω(见P15表2—2)，企业年电能需要量 Wn＝ ωn （2-13） 查出Tmax，则 二、 求计算负荷的方法  求全厂计算负荷（P17例题） （1）车间变电所低压计算负荷： （3）b点： 用途：确定车间变电所高压端的 供电线路的截面积 变压器功率损耗△PT、 △QT求解：（根据变压器产品目录 ） （1） 当Kd值有一定变动范围时，取值要作具体分析。如台数多时，一般取用较小值，台数少时取用较大值；设备使用率高时，取用较大值，使用率低时取用较小值。当一条线路内的用电设备的台数较小（n3台）时，一般是将用电设备额定容量的总和作为计算负荷，或者采用较大的Kd值(0.85~1)。 例题：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；另接通风机3台共5kW；电葫芦1个3kW（FCN =40%）试求计算负荷。 3）电葫芦：由于是单台设备，可取Kd=1，查附录表3可得cos?=0.5，tan?=1.73，因此 Pca(3)= Pe=3.79 =3.79(kW) Qca(3)= Pca(