工业企业供电：供电系统的功率损耗

1、工业企业供电上节回顾：2.1 负荷曲线与计算负荷负荷曲线计算负荷：用来替代实际负荷作为负荷计算和按发热条件选择供电系统各元件的负荷值，通常把根据半小时平均负荷绘制的负荷曲线中的最大值 取出来代表该干线的实际负荷2.2 用电设备计算负荷的确定日负荷曲线年负荷曲线2.2.1 按需用系数法确定计算负荷G单台设备支线；F用电设备组；E低压干线；D车间变电站低压母线；C总降压变电站高压配电线路；B-总降压变电站高压母线；A-总降压变电站高压进线。上节回顾GD*ACBDE*F分干线FG*NO.2NO.1企压业变总电降站车间变电站支线*干线DFDDGD*ACBDE*F分干线FG*NO.2NO.1企压业变总电

2、降站车间变电站支线*干线DFDD优点: 1)公式简单,计算方便.只用一个原始公式计算方法 2)对于不同性质的用电设备,不同的车间或工厂的需用系数,已经过几十年的统计和积累,数值比较完整 和准确。 缺点: 没有考虑大容量电动机运行特性(如启动和过载等) 对整个计算负荷 ， 的影响,当总用电设备台数少时,可能使计算负荷的准确度稍差。对需用系数法的评价2.2.2 按二项式法确定计算负荷 针对需用系数法的缺点,我们又提出二项式法。即将用电设备组的计算负荷分为两项： 第一项：用电设备组的平均最大负荷，为基本负荷； 第二项：考虑数台大容量用电设备对总计算负荷的影响而计入的附加功率值。2.2.2.1 基本公

3、式 从企业日负荷曲线看出，最大负荷可以表示成： (KW)4268101214161820221020304050024PT（h） : 企业日负荷曲线的平均负荷，其值为： b-利用系数 : 日负荷曲线的尖峰部分即尖峰负荷。 由于“尖峰负荷”产生的主要原因是企业生产期间，X台容量最大的电动机的满载或频繁起动引起的，所以设定： 台大容量电动机的总和。 对于不同的工作制、不同类型的用电设备，x取值不同，见表25，最大取值为5台。 台大容量电动机的综合影响系数。 2.2.2.1 基本公式二项式法计算负荷公式为： 平均负荷附加负荷尖峰负荷2.2.2.1 基本公式对性质相同的用电设备组计算负荷的确定（参见图

4、2-12的F点）(注：D点和G点应要采用需用系数法计算负荷)它的计算负荷公式： 2-17 查表25得 2.2.2.2 用电设备组计算负荷的确定参见图2-12的E点。计算方法： 采用217式分别计算各F点（用电负荷组）计算负荷。 再计算E点计算负荷： n组用电设备中最大者（这是因为各组大容量电动机引起 的“尖峰负荷”不可能同时出现） 对应的最大正切值 n组用电设备有功平均负荷的和 2.2.2.3对低压干线的计算负荷的确定适用于：机械加工车间，机修加工车间，热处理车间的负荷计算。（这类车间电机数量少，且容量大小相差很大，考虑大电机对计算负荷的可能影响合理的）优点：考虑了电动机台数和大容量电动机对计

5、算负荷的影响。缺点：1）X值的选取仍缺乏足够的理论根据。 2）除机械加工等少数工业外，其他行业的x，c，b的数据目前较少，使其应用受到限制。2.2.2.4 对二项式法的评价2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 在工业企业中，除了广泛应用的三相设备外，还有各种单相设备，如电焊机，电炉，照明灯具等。 单相设备接在三相线路中的要求：应尽可能地均匀分布在三相上，以使三相负荷保持平衡。 当三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的15时，单相设备可按三相负荷平衡计算，不考虑其分配方式。 当三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15时，应把单相设备容量换算为等效三相设备容量，再算出三相等效计算负

6、荷。AN220V380VACBNPfNPf/32.2.3.1单相负荷的计算原则2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定单相设备接于相电压时 最大负荷相所接的单相设备容量 等效三相设备容量AN220V380VACB.BNPfBC2.2.3.2 单相设备组等效三相设备容量的计算方法2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 单相设备接于同一线电压时 采用电流等效方法，即等效三相设备容量产生的电流与单相设备容量产生的电流相等： -单相设备容量 AB380VACB2.2.3.2 单相设备组等效三相设备容量的计算方法2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 单相设备分别接线电压和相电压时 方法： 将接于线

7、电压的单相设备容量换算成接于相电压的设备容量。 分别计算各相设备容量和。 线电压的单相设备容量换算为相电压的设备容量公式为 ：A相： 注意：三相线电压符号表示顺序本负荷计算也采用这种顺序ABCNA2.2.3.2 单相设备组等效三相设备容量的计算方法2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 B相: C相:p、q 为有功和无功换算系数，见表26（ ） ABCNBABCNC2.2.3.2 单相设备组等效三相设备容量的计算方法2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 下列情况可直接用需用系数法算出 单相设备接于相电压（ 2.2.3.2 项） 单相设备接于同一线电压（ 2.2.3.2 项） 单相设备分别

8、接线电压和相电压（ 2.2.3.2 项种情况） 先按设备分相计算各相容量 ，再分相计算其计算负荷 ，取其最大相的3倍为等效三相计算负荷。 2.2.3.3单相等效三相计算负荷的计算2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定例：某220/380V三相四线制线路上，设备分配如下 。试求该线路的计算负荷 。电热干燥 箱电热干燥 箱电热干燥 箱电加热器电加热器电焊机电焊机电焊机2台20KW1台20KW3台14KW1台30KW3台10KW1台20KW2台20KW1台46KWABCN2.2.3.4 例题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定解题思路： 干燥箱、加热器单相负载计算负荷ABCN2.2.3.4 例

9、题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定电焊机线电压计算负荷等效到相负载计算负荷AN220V380VACBBC（1）电热干燥箱及电加热器的各相计算负荷 （接于相电压）查表得 ， ， ，因此只要计算有功计算负荷。 2.2.3.4 例题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定(2) 电焊机的各相计算负荷（接于线电压上，因此需换算到各单相上）。查表得 ： 查表（26）得有功、无功换算系数 ：先将接于CA相的46KW 换算至 的设备容量，即 2.2.3.4 例题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 各相的设备容量为：A相： B相：C相：2.2.3.4 例题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定

10、 各相的计算负荷为：A相： B相： C相：2.2.3.4 例题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定(3)各相总的计算负荷为： A相：B相：C相： 0.85-0.95 2.2.3.4 例题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定(4)总的等效三相计算负荷 因为B相的有功计算负荷最大：所以总的等效三相负荷：2.2.3.4 例题2.2.3 单相用电设备组计算负荷的确定2.3 供电系统中的功率损耗与电能需要量计算 本节讨论的问题：地区变电站向企业总变电站供电时计算负荷的确定。用途：选择高压送电线路导线截面 由于地区变电站向企业总降压变电 站供电的线路较长，因此应该考虑导 线的有功和无功损耗。 此外

11、，根据上节计算选择的企业总 降压变电站的容量可精确计算变压器 的有功和无功损耗。 地 区变电站企业总降压变电站35KW10.5KV第二章工业企业电力负荷计算2.3.1.1 供电线路的功率损耗对于三相供电线路，其有功和无功功率损耗为： 线路每相电阻 线路单位长度电阻（ ） 线路计算长度（ ） 线路每相电抗 线路单位长度电抗（ ） ， 根据所选导线查有关手册得到。 线路的计算电流（A） 2.3.1 供电系统的功率损耗2.3 供电系统中的功率损耗与电能需要量计算如果计算负荷用 表示，则上式可改写为：式中： 线路的计算负荷（KW,Kvar,KVA） 三相供电系统的额定供电压（KV） 2.3.1.1 供

12、电线路的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗Z电力变压器等值电路重温电机学中变压器部分内容：变压器的功率损耗分为： “磁的损耗”由变压器的主磁通引起的损耗 “铁损” 由于该损耗是主磁通在变压器铁心 中产生的。 “空载损耗”由于主磁通 只与变压器外加电 压有关，而与负荷电流无关，即变 压器空载或满载时其值保持不变。 通常用空载确定“磁的损耗”，所以 也称为空载损耗。 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗AB “电的损耗”变压器负荷电流在一次，二次绕组的 电阻和电抗中的损耗。 铜损线圈是由铜线组成

13、短路损耗利用变压器二次侧短路测得的额定电流负荷下的损耗，用以标识变压器的铜损耗。 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗AB（1）“空载损耗”空载损耗分为有功和无功： 有功功率损耗表为 变压器铭牌给出 由于磁滞与涡流产生的损耗（发热）无功功率损耗表为 产生主磁通的激磁电流 变压器激磁电流（A） 变压器激磁电抗 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗 (变压器感应电势)即： 空载电流百分值，变压器铭牌给出（空载电流与额定电流的百分值） 变压器的额定容量（KV.A），变压器铭牌给出。 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的

14、功率损耗变压器的空载试验 指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。一般说来，空载试验可以在变压器的任何一侧进行。通常将额定频率的正弦额定电压加在低压线圈上而高压侧开路。 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗AVW2.3.1 供电系统的功率损耗（2）“短路损耗”短路损耗分为有功和无功： 有功功率损耗表为 变压器铭牌给出 负荷电流在变压器一、二次绕组中产生的有功损耗（铜损）（发热） 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗无功损耗 额定负荷下的无功损耗。变压器铭牌没直接给出，需要计算。既： 上述短路实验中变压器短路电压占额定电压的百分值，铭牌上标出。 变压器铭牌上的额定容牌。 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗负荷率 变压器的短路损耗 只是表示变压器在额定负载电流下的铜损，而实际负荷有可能小于额定值，所以变压器的负荷电流在绕组中产生的损耗为： 变压器的负荷率 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗“短路损耗”测量方法 二次短路，一次加可变电压，使一次电流达到 ,功率表的读数为 ，由于 很低，故“磁的损耗”可略去，所以认为短路损耗全是“电的损耗”。 AVW 2.3.1.2 电力变压器的功率损耗2.3.1 供电系统的功率损耗（3）变压器总的功率损