负荷分级及计算（PPT61）

5负荷分级级及计算算1掌握负荷荷分级的的原则及及供电要要求；2掌握负荷荷的计算算方法。。5.1负荷分级级的原则则及供电电要求5.1.1负荷按重重要性分分级的原原则对供电可可靠性的的要求中断供电电在政治治、经济济的影响响（对公共共秩序的的影响））一、负荷荷分级电力负荷荷应根据据供电可可靠性及及中断供供电在政政治、经经济上所所造成的的损失或或影响的的程度，，分为一一级负荷荷、二级级负荷、、三级负负荷。1．一级负负荷属下列情情况者均均为一级级负荷：：（1）中断供供电将造造成人身身伤亡者者。（2）中断供供电将造造成重大大政治影影响者。。（3）中断供供电将造造成重大大经济损损失者。。（4）中断供供电将造造成公共共场所秩秩序严重重混乱者者。对于某些些特等建建筑，如如重要的的交通枢枢纽、重重要的通通讯枢纽纽、国宾宾馆、国国家级及及承担重重大国事事活动的的大量人人员集中中的公共共场所等等的一级级负荷为为特别重重要负荷荷。中断供电电将影响响实时处处理计算算机及计计算机网网络正常常工作或或中断供供电后将将发生爆爆炸、火火灾以及及严重中中毒的一一级负荷荷亦为特特别重要要负荷。。2．二级负负荷属下列情情况者均均为二级级负荷：：（1）中断断供电电将造造成较较大政政治影影响者者。（2）中断断供电电将造造成较较大经经济损损失者者。（3）中断断供电电将造造成公公共场场所秩秩序混混乱者者。3．三级级负荷荷不属于于一级级和二二级的的电力力负荷荷。二、供供电要要求1．一级级负荷荷的供供电要要求（1）应由由两个个独立立电源源供电电，当当一个个电源源发生生故障障时，，另一一个电电源应应不致致同时时受到到损坏坏。一级负负荷容容量较较大或或有高高压电电气设设备时时，应应采用用两路路高压压电源源。如如一级级负荷荷容量量不大大时，，应优优先采采用从从电力力系统统或临临近单单位取取得第第二低低压电电源，，亦可可采用用应急急发电电机组组，如如一级级负荷荷仅为为照明明或电电话站站负荷荷时，，宜采采用畜畜电池池组作作为备备用电电源。。供给一一级负负荷的的两个个电源源应在在最末末一级级配电电盘（（箱））处切切换。。（2）一级级负荷荷中的的特别别重要要负荷荷，除除上述述两个个电源源外，，还必必须增增设应应急电电源。。为保保证特特别重重要负负荷的的供电电，严严禁将将其他他负荷荷接入入应急急供电电系统统。（3）常用用的应应急电电源有有下列列几种种：1）独立立于正正常电电源的的发电电机组组。2）供电电网络络中有有效地地独立立于正正常电电源的的专门门馈电电线路路。3）畜电电池。。2．二级级负荷荷的供供电要要求应做到到当发发生电电力变变压器器故障障或线线路常常见故故障时时不致致中断断供电电（或或中断断后能能迅速速恢复复）。。对二二级负负荷应应采用用两个个电源源供电电，或或用两两回路路送到到适宜宜的配配电点点。当配电电系统统低压压侧为为单母母线分分段且且母联联断路路器采采用自自动投投入方方式时时，也也可选选用线线路可可靠独独立出出线的的单回回路供供电。。在负负荷较较小或或地区区供电电条件件困难难时，，二级级负荷荷可由由一回回路10（6）kV及以上上专用用架空空线供供电。。3．三级级负荷荷的供供电要要求对供电电无特特殊要要求。。当以以三级级负荷荷为主主，但但有少少量的的一级级负荷荷供电电时，，其第第二电电源可可采用用自备备应急急发电电机组组或逆逆变器器作为为一级级负荷荷的备备用电电源。。5.2负荷的的计算算方法法5.2.1负荷计计算的的内容容和目目的（1）求计计算负负荷，，是选选择确确定建建筑物物报装装容量量、变变压器器容量量的依依据；；（2）求计计算电电流，，是选选择缆缆线和和开关关设备备的依依据；；（3）求有有功计计算负负荷和和无功功计算算负荷荷，是是确定定静电电电容容器容容量的的依据据。5.2.2负荷计计算的的方法法1.经验公公式计计算法法（已已知用用电设设备的的数量量和额额定容容量））（1）需要要系数数法——用于设设备数数量多多，容容量差差别不不大的的工程程计算算。（2）二项项式法法——用于设设备容容量差差别大大的工工程计计算。。（3）利用系数法法——有平均负荷求求计算负荷，，利用概率和和数理统计方方法。2.用电指标法（（已知建筑物物的使用功能能，未知用电电设备的数量量和额定容量量）：（1）负荷密度法法——单位容量法（2）单位指标法法（3）住宅用电指指标法用电指标法有有时又称负荷荷估算法。用用于工程的初初步设计阶段段对符合的估估算。4.数量较少的用用电设备（4台以下），2至3台设备的用电电负荷等于各各个用电设备备功率的和，，4台设备的用电电负荷等于各各个用电设备备功率的和乘乘0.9的系数。5.2.3设备功率的确确定1.设备的额定功功率额定功率（））是电电气设备铭牌牌中注明的功功率，它是制制造厂家根据据电压等级要要求选用适当当的绝缘材料料，在额定条条件下允许输输出的机械功功率，即电气气设备在此功功率下，其温温升均不会超超过允许的温温升。2.设备功率设备功率是指指换算到统一一工作制下的的“额定功率率”，用表表示，即即当电气设备备上注明的暂暂载率不等于于标准暂载率率时，要对额额定功率进行行换算到标准准暂载率下。。3.计算负荷计算负荷是按发热条件件选择电气设设备的一个假假定负荷，其其产生的热效效应与实际变变动负荷产生生的最大热效效应应相等。。根据计算负荷荷选择的导体体或电器，在在运行中的最最高温升不超超过导体或电电器的温升允允许值。一般把半小时时平均负荷所所绘制的负荷荷曲线上的““最大负荷””称为计算负负荷。作为按按发热条件选选择电气设备备的依据用（（、或或及））表示。。4.计算用电设备的设设备功率（））的确定定。对不同工工作制的用电电设备，其设设备功率应按按下列方法确确定：1）长期连续工工作制电动机机的设备功率率：等于其铭铭牌上的额定定功率，kW。2）反复短时工工作制电动机机的设备功率率：需要系数数法和二项式式系数法是指指统一换算到到暂载率％＝25％时的额定功功率（kW），即式中——换算到％＝25％时电动机的的设备容量，kW；——铭牌暂载率，，以百分值代代入公式；——电动机的铭牌牌额定功率，，kW。利用系数法是是指统一换算算到暂载率％＝100％时的额定功功率（kW），即3）电焊机及电电焊设备的设设备功率：指指统一换算到到暂载率％＝100％时的额定功功率，即式中——换算到％＝100％时电焊设备备的设备容量，kW；——铭牌暂载率，，以百分值代代入公式；——直流电焊机的的铭牌额定功功率，kW；——交流电焊机铭铭牌额定视在在功率，kVA；——电焊设备的铭铭牌额定功率率因数。4）电炉变压器器的设备功率率是指额定功功率因数时的的有功功率。。式中——电炉变压器的的额定容量，，kVA。5）整流器的设设备功率是指指额定直流功功率。6）设备组的设设备功率是指指不包含备用用设备在内的的所有单个用用电设备的设设备功率之和和。7）照明设备的的设备功率白炽灯、碘钨钨灯设备功率率等于灯泡上上标出的额定定功率，kW。带镇流器的荧荧光灯的设备备功率为1.2倍的额定功率率，kW，电子型启动动的荧光灯的的设备功率为为荧光灯灯管管的额定功率率。高压水银灯、、金属卤化物物灯其设备功功率为1.1倍的额定功率率，kW。8）短时工作制制设备的设备备功率为零。。5.2.4需要系数法确确定计算负荷荷1．负荷计算程程序下图是供电系系统中具有代代表性的各点点的电力负荷荷计算图。计算时一般按按图中的G、F、E、D、C、B、A的顺序逐级确确定各点的计计算负荷。（1）确定用电设设备组（图中中的F点）的有功计计算负荷（））、、无功计算负负荷（））和计算容容量（））在计算设备组组单台的设备备功率（））后，可可以根据所提提供的需要系系数，，得到设备备组的有功计计算负荷式中──给出的需用系系数，表5-2-1、2、3；──单台电气设备备的设备功率率，kW。设备组的无功功计算负荷式中──给出的正切值值tg，表5-2-1、2、3；──有功计算负荷荷，kW。设备组的视在在功率设备组的计算算电流式中──系统的额定电电压，kV。设备组的功率率因数（2）低压干线（（图中E点）的计算负负荷将各用电设备备组计算负荷荷按有功功率率和无功功率率分别相加，，计算公式如如下：有功功率无功功率视在功率有功功功率、、无功功功率率同时工工作系系数分分别取取0.8～0.9和0.93～0.97之间，，当母母线出出线干干线数数量较较多时时和和取取较小小值，，反之之取较较大值值。（3）配电电所或或总降降压变变电所所的计计算负负荷，，为各各车间间变电电所计计算负负荷之之和乘乘以同同时系系数和和，，配配电所所的分分别取取0.85～1和0.95～1之间，，总降降压配配电所所的分分别取取0.8～0.9和0.93～0.97之间。。5.2.5利用系系数法法确定定计算算负荷荷利用系系数法法以概概率论论为理理论基基础，，分析析所有有用电电设备备在工工作时时的功功率叠叠加曲曲线而而得到到的参参数为为依据据，通通过利利用系系数、、平均均利用用系数数、、有效效台数数、、最大大系数数等等系数数来确确定计计算负负荷，，计算算结果果接近近实际际负荷荷，但但计算算方法法复杂杂。1.用电设设备最最大负负荷班班内的的平均均负荷荷有功功功率无功功功率式中——同一用用电设设备组组的设设备容容量之之和，，要统一一换算算到，，用电电设备容量量的确确定和和需要要系数数法相相同，，kW；——用电设设备组组在最最大负负荷班班内的的利用系数数，表表5-2-6；——用电设设备组组的功功率因因数角角的正正切值，表5-2-6；2.求平均利用用系数式中——用电设备组组平均负荷荷的有功功率之之和，kW；——各用电设备备组的设备备功率之和，kW。3.求有效台数数有效台数是是将不同设设备功率和和工作制的的用电设备备台数换算算为相同设设备功率和和工作制的的等效值。。式中——单各用电设设备的设备备容量，kW。1）当有效台台数为4台及以上，，且最大一一台设备功功率与与最小小一台设备备功率的的比比值时时，取在确定值值时，，可将组内内总功率不不超过全组组总功率5%的一些最小小用电设备备略去。2）当和和时时，，取如按上式求求得的比比实际际台数还多多时，取3）当和和时时，，取式中——在所有用电电设备中，，单台设备备功率超过其中最大大一台用电电设备的设设备功率一半以上的的台数；——用电设备的的总台数；；——台用电设备备的设备功功率之和，，kW；——台用电设备备的设备功功率之和，，kW。根据和和查表表5-2-7的得到相对对有效台数数，，则4.求最大系数数根据有效台台数和和平均利利用系数查查表5-2-8得到最大系系数值值。一般般大大于1。5.计算负荷和和计算电流流有功功率无功功率视在功率计算电流式中──系统的额定定电压，kV。注意：按利用系数数法确定计计算负荷时时，都必须须先将各类类用电设备备组的平均均有功负荷荷和平平均无功负负荷分分别代数相相加，求得得和和，，再依次次求、、和值值。在计算负荷荷时，只在在最后乘一一次即即可，，不需要乘乘同期系数数，不要逐逐级求、、、后后，又求求、、、再再乘乘同期系数数。5.2.6二项式法确确定计算负负荷1.同一工作制制的单组用用电设备的的计算负荷荷式中、、、——该用电设备备的有功、、无功、视在功率的的计算负荷荷，kW、kvar、kVA；——用电设备组组中台台容量最大大用电设备备的设备功率率之和，kW；——该用电设备备组的设备备功率，kW；、——二项式系数数，表5-2-9；——各用电设备备组的功率率因数的正正切值，表5-2-9。2.对不同工作作制的多组组用电设备备式中——各用电设备备组中附加加负荷的最最大值，kW；——各用电设备备组中平均均负荷的总总和，kW；——与相相对对应的功率率因数角正正切值；——各用电设备备组的功率率因数的正正切值，表5-2-9。注意：（1）当单组用用电设备的的实际台数数等于最大大容量用电电设备的台台数，，且时时，一一般将用电电设备的设设备功率总总和作为最最大计算负负荷。（2）每组用电电设备数量量小于最大大容量用电电设备的台台数，，则采用小小于的的两组或更更多组中的的最大的用用电设备的的第一项的的总和，作作为计算公公式中的最最大计算负负荷。（3）将计算范范围内的所所有用电设设备统一分分组，不应应逐级计算算后再代数数相加，并并且计算最最后结果，，不再乘以以最大负荷荷同期系数数。5.2.7单位面积功功率法和单单位指标法法确定计算算负荷1.单位面积功功率（负荷荷密度法））负荷密度估估算法是已已知不同类类型的负荷荷在单位面面积上的需需求量，乘乘以建筑面面积或使用用面积得到到的负荷量量。式中——单位面积功功率（负荷荷密度），，W/m2；——建筑面积，，m2。2.单位指标标法单位指标标法是已已知不同同类型的的负荷在在单位核核算单位位上的需需求量，，乘以单单位核算算单位得得到的负负荷量。。式中──单位指标标，W/床、或W/户；──核算单位位的数量量。5.2.8单相负荷荷的计算算单相负荷荷应尽可可能均匀匀分配在在三相上上。当计计算范围围内单相相用电设设备容量量之和小小于总设设备容量量的15%时，可按按三相平平衡负荷荷计算。。1.单相负荷荷换算为为等效三三相负荷荷（1）将线间间负荷换换算为相相负荷a相b相c相式中、、、、——接于ab、bc、ca线间负荷荷；、、、——换算为a、b、c相有功负负荷；、、、——换算为a、b、c相无功负负荷；、、、——换算系数数，表5-2-10。（2）各相负负荷分别别相加，，将最大大相负荷荷的3倍作为等等效三相相负荷。。2.简化算法法（1）单相负负荷接在在相电压压式中──三相等效计计算负荷，，kW；──三个相负荷荷中最大的的相负荷，，kW。（2）单相负荷荷接在线电电压式中──三相等效计计算负荷，，kW；──三个线负荷荷中最大的的线负荷，，kW。5.2.9功率损耗的的计算1.线路的功率率损耗有功损耗无功损耗式中──线路中的计计算相电流流，A；、──线路中的每每相电阻、、电抗，；2.电力变压器器的功率损损耗有功损耗无功损耗式中——变压器的计计算负荷，，kVA；——变压器的额额定容量，，kVA；——变压器的空空载有功损损耗，kW；——变压器的短短路有功损损耗，kW；——变压器的空空载无功损损耗，kW；——变压器的短短路无功损损耗，kW；——变压器空载载电流百分分比；——变压器短路路电压百分分比；当变压器的的负荷率在在85%以下时，功功率损耗可可以采用估估算法。3.高压电动机机的功率损损耗式中——电动机的额额定功率，kW；——电动机的效效率；——电动机功率率因数的正正切值。1．某机修车车间有:冷加工机床床50台，共310kW，长期工作作制（Kx=0.2，cosф=0.5）；桥式吊车1台，50kW，反复短时时工作制其暂载率JC=15%，效率η=0.8，cosφ=0.8；通风机及水水泵共4台，32kW，长期工作作制（Kx=0.8，cosφ=0.8）。车间变电所所采用三相相四线制380/220伏供电，试试求该车间间低压线路路的计算负负荷Pjs、Qjs、Sjs、Ijs。解：（1）冷加工机机床，长期期工作制（2）桥式吊车车，反复短短时工作制制（3）通风机及及水泵，长长期工作制制