负荷计算课件

第二章负荷计算一、教学目的和要求：1.理解并掌握负荷计算的目的和意义，基本计算方法及其适用范围；2.掌握工厂供电系统cosφ的确定方法;3.了解工厂供电系统cosφ的改善方法，基本原理和节约技术措施;二、教学重点：计算负荷各计算系数的求解和各种负荷计算适用范围三、教学难点：计算负荷各计算系数的求解四、教学方法：

课堂讲解+实例说明五、教学内容及要求:第一节计算负荷的意义及计算目的一、计算负荷的意义和目的负荷计算：根据已知的用电设备容量按一定统计方法确定的，预期不变的最大假想负荷，作为按发热条件选择供电系统各元件的依据。负荷计算的目的：是作为工厂电力系统的各种输配电设备选择额定参数的依据负荷计算的意义：负荷计算的准确度将直接决定工厂电力设计质量工厂常用用电设备①生产加工机械的拖动设备；②电焊、电镀设备；③电热设备；④照明设备。1.生产机械的拖动设备

机床设备起重运输设备功能

金属切削金属压力加工功能

起吊搬运物料运输客货车床铣床刨床钻床磨床组合机床镗床冲床锯床剪床砂轮机吊车行车输送机电梯自动扶梯生产机械的拖动设备工厂常用用电设备电镀设备的工作特点是：（1）工作方式是长期连续工作的。（2）供电采用直流电源，需要晶闸管整流设备。（3）容量较大，功率因数较低。电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。

电镀设备2．电焊和电镀设备

工厂常用用电设备3．电热设备

电热设备的工作特点是：（1）工作方式为长期连续工作方式。（2）电力装置一般属二级或三级负荷。（3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。电阻加热炉电弧炉感应炉其它电热设备主要用于各种零件的热处理主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于熔炼和金属材料热处理红外线加热、微波加热和等离子加热等工厂常用用电设备4．照明设备

白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。照明设备的工作特点：（1）工作方式属长期连续工作方式。（2）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为1外，其它类型的灯具功率因数均较低。（3）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。（4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%左右。工厂常用用电设备二、负荷计算工作中基本观点和设计原则：(一)、保证系统安全可靠的运行。既：电气设备运行时，实际工作电流引起的温升≤电气设备规定温升。解决措施：重点考虑用电设备工作制载流导体温升曲线1、用电设备工作制

①.长期连续运行工作制指工作时间较长，连续运行的用电设备。工作时间内能达到稳定温升的用电设备。该类设备不允许过载运行（只允许短时过载）

③.断续周期工作制

指有规律性的，时而工作、时而停歇的用电设备。工作时间内也达不到稳定温升，允许过载运行。指工作时间很短，停歇时间相当长的用电设备，工作时间内达不到稳定温升。允许过载运行。求计算负荷时一般不考虑端市工作制的用电设备.用负荷持续率(暂载率)表征其工作特性②.短时运行工作制3/24/202315洁明过滤系统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，必须先转换到一个统一的FC下。对起重电动机应统一换算到FC=25%，换算公式为：（2－2）式中——（换算前）设备铬牌额定功率；——换算后设备容量；——设备铬牌暂载率。对电焊机设备，应统一换算到FC=100%，换算公式为：（2-3）

式中：——设备铬牌额定容量；——设备铬牌功率因数。（2）电焊机的设备容量电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到，所以2台电焊机的设备容量：解：（1）金属切削机床的设备容量金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削机床的总容量为：例2.1某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4台，7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量20kVA，,），车间有吊车1台11kW，），试计算此车间的设备容量。

(二)、工厂设备构成复杂，除考虑设备工作制外，还应按用电设备工作特点将其分组处理。同一类型设备在不同工厂其用电规律具有较强的相似性（负荷计算数据）。(三)、绘制电力负荷曲线是负荷计算必备工具。通常采用时间间隔∆t=30min的电力负荷曲线来求取相关系数。三、电力负荷负荷曲线的绘制

负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。按负荷对象分工厂的的负荷曲线车间的的负荷曲线某台设备的负荷曲线按负荷的功率性质分有功负荷曲线无功负荷曲线按表示的时间分年的负荷曲线月的负荷曲线日的负荷曲线工作班的负荷曲线按绘制方式分依点连成的负荷曲线梯形的负荷曲线分类图2.1日有功负荷曲线a)依点连成的负荷曲线b)梯形负荷曲线1．负荷曲线的绘制

负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动时间，纵坐标表示负荷大小（功率kW、kvar）。年负荷持续时间曲线如图2.2a，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年按8760h计）的关系。年每日最大负荷曲线如图2.2b，反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按全年每日的最大半小时平均负荷来绘制的。2．1．3负荷曲线图2.2年负荷曲线a)年负荷持续时间曲线b)年每日最大负荷曲线2．与负荷曲线有关的参数

(1)年最大负荷Pmax和年最大负荷利用小时Tmax图2.3年最大负荷和年平均负荷a)年最大负荷和年最大负荷利用小时b)年平均负荷2．1．3负荷曲线第二节确定计算负荷的系数1.需要系数Kd需要系数定义式：

Kd值的相关因素：用电设备组中设备的负荷率；设备的平均效率；设备的同时利用系数；供电线路的效率。

Kd值只能靠测量统计确定。

PePm

N其中:c利用系数定义式：

2.利用系数Kχ说明：(1)Kd表示工厂计算负荷（最大期待负荷）与该厂设备（组）额定容量之间关系.(2)Kd=Pc/PN=P30/PN,所以Kd只能靠P30实测值确定。一般情况各类设备（组），全厂的Kd值可查（P231）表获得.其中：Pav—用电设备组最大负荷工作班的平均功率。其中Wi=PiΔt,即Δt时间内电能消耗量，亦即Δt时间内负荷曲线所围面积。说明：Kx反映用电设备组最大负荷的平均功率与额定功率之间关系，可以由设备组最大工作班耗电量求解,也可查表获得。见附表4（P233）3.形状系数Kz形状系数定义式：式中：Pe—负荷有效值根据矩形负荷曲线有(1)KZ反映负荷曲线凹凸程度（形状），只与Δt内电量相关，与Pm出现时间无关；(2)Kz最小值为1，这时Pe=Pav；(3)负荷愈不均匀,KZ越大,一般Kz=1.05～1.25.通常计算Pe时取Kz=1.15；(4)由于有效值实质是发热等效，故Pe可以作计算负荷，即PC=Pe=KZPav=1.15Pav；(5)适用于供电设备众多，Kz=1.15值较稳定的车间变电所和总厂变电所变压器的容量。4.附加系数KfKf值与设备容量差别程度、设备台数和利用系数有关。

为便于分析比较，从导体发热的角度出发，不同容量的用电设备需归算为同一容量的用电设备，于是可得到其等效台数neq为：附加系数定义式：

Pi----用电设备组中每台用电设备的额定功率。说明：（1）

Pm为负荷曲线上出现的，以Δt作为时间间隔的最大平均负荷，当Δt=30min时,Pm=P30。（2）根据利用系数Kx和等效台数neq可查表得到附加系数Kf值。“计算负荷”:是指用统计计算求出的，用来选择和校验变压器容量及开关设备、连接该负荷的电力线路的负荷值。Pc----负荷的有功计算负荷Qc----负荷的无功计算负荷Sc----负荷的视在计算负荷Ic----负荷的计算电流第三节求计算负荷的方法

一、求解计算负荷的方法单位容量法（一）估算法车间生产面积负荷密度法方法需要系数法（二）系数法形状系数法利用系数法计算负荷主要求解参量：Pc、Qc、Sc、Ic

按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为：有功计算负荷（kW）

无功计算负荷（kvar）

视在计算负荷（kVA）

计算电流（A）

表2.2各用电设备组的需要系数Kd及功率因数

用电设备组名称

需要系数Kd

二项式系数

最大容量设备台数

功率因数ab小批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床小批量生产金属热加工机床大批量生产金属热加工机床

0.16～0.20.18～0.250.25～0.30.3～0.350.140.140.240.260.40.50.40.555550.50.50.60.651.731.731.331.17通风机、水泵、空压机

0.7～0.80.650.2550.80.75非联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械0.5～0.60.65～0.70.40.60.20.2550.750.750.880.88锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车铸造车间吊车0.1～0.150.15～0.250.060.090.20.3330.50.51.731.73自动装料电阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱0.75～0.80.65～0.750.70.70.70.70.30.3—

22—

0.950.951.00.330.330高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）电弧熔炉0.80.80.9———

———

———

0.60.350.871.332.680.57点焊机、缝焊机对焊机0.350.35——

——

——

0.60.71.331.02自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器0.50.350.4———

———

———

0.40.350.352.292.682.68生产厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明生活照明室外照明0.8～10.5～0.70.6～0.81————

————

————

1.01.01.01.00000二、估算法（单位能耗密度法）1、单位产品耗电量法：2、车间生产面积负荷密度法三、求计算负荷方法（一）单台用电设备的计算负荷1、单台电机：2、单台cosφ≈1(白炽灯、电热设备等）：3、单台断续周期工作制设备：特殊地，对吊车或电焊机，若FC<<100%，则（二）多台用电设备的负荷计算常用方法1、需要系数法（1）求解步骤（见书P16）

1．需要系数法

需要系数法的基本公式：（2-7）

（2-8）

式中——需要系数；——设备容量，为用电设备组所有设备容量之和；——每组用电设备的设备容量。由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工作的设备也不一定都工作在额定状态下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，设备或设备组的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个小于1的系数，叫做需要系数，用表示。(1)用电设备组计算负荷的确定

需要系数法求解的几个问题：（1）对1~2台用电设备宜取(2)用电设备组的计算负荷有功计算负荷：（2-9）无功计算负荷：（2-10）视在计算负荷：（2-11）计算电流：（2-12）(3)多组用电设备的计算负荷总的有功计算负荷：（2-13）总的无功计算负荷：（2-14）总的视在计算负荷：（2-15）总的计算电流：（2-16）用电设备组计算负荷的确定

在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数KΣ，该系数取值见表2.3。应用范围

KΣ

确定车间变电所低压线路最大负荷

冷加工车间热加工车间动力站

0.7~0.80.7~0.90.8~1.0确定配电所母线的最大负荷

负荷小于5000kW计算负荷小于5000~10000kW计算负荷大于10000kW

0.9~1.00.850.8表2.3同时系数KΣ

例2.2某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4台，7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量20kVA，,），车间有吊车1台11kW，），试计算此车间的计算负荷。

表2.2各用电设备组的需要系数Kd及功率因数

用电设备组名称

需要系数Kd

二项式系数

最大容量设备台数

功率因数ab小批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床小批量生产金属热加工机床大批量生产金属热加工机床

0.16～0.20.18～0.250.25～0.30.3～0.350.140.140.240.260.40.50.40.555550.50.50.60.651.731.731.331.17通风机、水泵、空压机

0.7～0.80.650.2550.80.75非联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械0.5～0.60.65～0.70.40.60.20.2550.750.750.880.88锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车铸造车间吊车0.1～0.150.15～0.250.060.090.20.3330.50.51.731.73自动装料电阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱0.75～0.80.65～0.750.70.70.70.70.30.3—

22—

0.950.951.00.330.330高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）电弧熔炉0.80.80.9———

———

———

0.60.350.871.332.680.57点焊机、缝焊机对焊机0.350.35——

——

——

0.60.71.331.02自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器0.50.350.4———

———

———

0.40.350.352.292.682.68生产厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明生活照明室外照明0.8～10.5～0.70.6～0.81————

————

————

1.01.01.01.00000解：（1）金属切削机床组的计算负荷查表2.2取需要系数和功率因数为：根据公式（2-9）（2-10）（2-11）（2-12）有：（2）电焊机组的计算负荷查表2.2取需要系数和功率因数为：根据公式（2-9）（2-10）（2-11）（2-12）有：

（3）吊车组的计算负荷查表2.2取需要系数和功率因数为根据公式（2-9）（2-10）（2-11）（2-12）有：

（4）全车间的总计算负荷根据表2.3，取同时系数，所以全车间的计算负荷为：

1．用需要系数法计算全厂计算负荷

在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个工厂的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即式中——全厂的需要系数值，查表2.4选取。

（2-20）

全厂计算负荷的确定表2.4全厂负荷的需要系数及功率因数工厂类别

需要系数

功率因数

汽轮机制造厂0.380.88锅炉制造厂

0.270.73柴油机制造厂

0.320.74重型机床制造厂

0.320.71仪器仪表制造厂

0.370.81电机制造厂

0.330.81石油机械制造厂

0.450.78电线电缆制造厂0.350.73电器开关制造厂

0.350.75橡胶厂

0.50.72通用机械厂0.40.722．用逐级推算法计算全厂的计算负荷

由用电设备组开始，逐级向电源方向推算的方法，在经过变压器和较长的线路时，应加上变压器和线路的损耗。全厂计算负荷的确定变压器功率损耗：

P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+∆PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP302=P303+∆PT+∆PwL1P301=KΣ1P302i2．用逐级推算法计算全厂的计算负荷

工厂计算负荷的确定图2.4逐级推算法示意图

说明：（1）用需要系数法求解车间或全厂计算负荷时，应从负荷端逐级向电源端计算，且在各级配电点乘以同期系数K∑(P16表2-3)。建议：各级（2）变压器功率损耗计算值≠实际运行，其计算意义是在同等条件下，对供电系统进行技术经济分析。（3）需要系数法适用于设备台数多，容量差别不大的车间及全厂负荷求解。2、形状系数法用形状系数法求计算负荷的步骤如下：1)将用电设备分组，求出各用电设备的总额定容量。2)查出各用电设备组的利用系数及对应的功率因素，则3)求负荷的有效值Pe3、附加系数法用附加系数法求计算负荷的步骤如下：1）相同于形状系数法1）、2）。2）求出上述用电设备组的加权利用系数。3）求出上述用电设备组的等效台数neq。4）查曲线Kf＝f(Kx,neq)得出Kf（见图2－4）。5）利用，求出计算负荷的有功功率及相应的计算负荷的无功功率。（二）单相用电设备计算负荷的确定1.单相/三相负荷转换规定：

单相负荷总容量<15%Pc.3∑P1∑≈P3∑单相负荷总容量>15%Pc.3∑则应拆算成三相等效负荷，再参与负荷计算2.单相/三相负荷拆算方法：①单相设备接于相电压时式中指最大负荷的单相设备容（KW）指三相等效设备容量②单相设备接于线压时

(1)接于同一线电压时(2)单相设备接于不同线电压时首先应将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，然后再分相计算各相的设备容量，取最大负荷相的设备容量的3倍来作为等效的三相负荷容量。（见P19表2－4）例2.5对于220/380V三相四线制线路上,接有220V单相电热干燥箱4台,其中2台10KW接于A相,1台30KW接于B相,1台20KW接于C相,此外接有380V单相对焊机4台,其中2台14KW(FC=100%)接于AB间,1台20KW(FC=100%)接于BC间,1台30KW(FC=60%)接于CA间,试求此线路的计算负荷.工厂供电系统的

功率损耗和电能损耗P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+∆PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP302=P303+∆PT+∆PwL1P301=KΣ1P302i图2.4逐级推算法示意图

一.线路功率损耗和电能损耗1.线路功率损耗的计算有功功率损耗:IC____线路的计算负荷RWL____线路每相电阻,RWL=ROLL____线路长度RO____线路单位长度的电阻值,可通过查表得出无功功率损耗:IC____线路的计算负荷xWL____线路每相电抗,XWL=XOLL____线路长度XO____线路单位长度的电抗值,可通过查表得出.但要注意查XO时不仅要根据导线截面还要根据导线之间的几何距离2.线路电能损耗由于线路是常年持续运行,其电能损耗相当可观.线路电能损耗:指线路上全年的电能损耗用下式表示IC____线路的计算负荷RWL____线路每相电阻,RWL=ROL___年最大负荷损耗小时___年最大负荷损耗小时是一个假想时间,在此时间内,系统中的元件(含线路)持续通过计算电流所产生的电能损耗,恰好等于实际负荷电流全年在元件(含线路)上产生的电能损耗.年最大负荷损耗小时与年最大负荷利用小时有一定的关系.如图2-9(P30)当时,与的关系为一.变压器功率损耗和电能损耗1.变压器功率损耗的计算有功功率损耗:无功功率损耗:变压器功率损耗简化计算公式：

2.变压器的电能损耗变压器的电能损耗包括两部分:(1)变压器铁损引起的电能损耗(2)变压器铜损引起的电能损耗变压器全年的电能损耗:三、供电系统的电能损耗变压器全年电能损耗为

ΔWa=ΔWa1+ΔWa2

≈ΔP0×8760+ΔPkKL2τ

线路上全年电能损耗为

ΔWa=3I2cRWLτ

年最大负荷损耗小时τ与年最大负荷利用小时Tmax有一定关系，如图所示。第四节工厂供电系统功率因素的确定一、工厂cosφ问题的提出（1）cosφ是P在S比重的标志，cosφ过低的高Q值成份对供电系统造成危害。（2）国家对电力用户的cosφ实行奖惩制度：Cosφ提高有利于工厂提效降耗。（3）工厂企业进行供电方案经济分析需要。二、cosφ的确定Cosφ计算通式：其中Wi、Vi分别为设备组、车间或工厂相关设备的有功、无功电能量。2.补偿前后的cosφ确定：补偿前的cosφ1：补偿后的cosφ2：3.无功补偿量的确定：QB＝Pav（tanφ1－tanφ2

）

对于新建厂：QB＝αPc（tanφ1－tanφ2

）其中：α—自然cosφ的提高系数，一般取α＝0.8～0.91．工厂的功率因数分类和计算

瞬时功率因数平均功率因数最大负荷时功率因数自然功率因数总功率因数指运行中的工厂供用电系统在某一时刻的功率因数值

P——功率表测出的三相有功功率读数；U——电压表测出的线电压读数；I——电流表测出的线电流读数。指某一规定时间段内功率因数的平均值指配电系统运行在年最大负荷时（计算负荷）的功率因数WP——有功电度表读数；Wq——无功电度表读数。

P30——工厂的有功计算负荷；S30——工厂的视在计算负荷。

指用电设备或工厂在没有安装人工补偿装置时的功率因数指用电设备或工厂设置了人工补偿后的功率因数第五节供电系统cosφ的改善及节约电能2．无功功率补偿

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0.9以上，其他用户功率因数应在0.85以上。

人工补偿无功功率提高自然功率因数提高功率因数二、cosφ低下对供电系数的影响（见P21）三、常用提高cosφ的方法（一）提高自然功率因素

1.合理选用电动机类型和容量2.尽量减少电机空载或轻载运行时间3.保证电机检修质量（二）cosφ补偿—静态补偿，实质是补偿供电系统总平均功率因素静态补偿装置：电力电容器（BW系列）补偿方式：分别补偿、分组补偿和集中补偿二、无功补偿容量的确定

QN.C=Qc－Qc’＝Pc(tanφ-tanφ’)QN.C稳态无功功率补偿设备，主要有同步补偿机和并联电容器（自愈式）。三、无功补偿装置的选择低压并联电容器装置根据负荷变化相应自动循环投切的电容器组数，在无功补偿容量QN.C确定后可根据选定的单组容量qNC来选择：动态无功功率补偿设备（SVC）用于急剧变动的冲击负荷如炼钢电弧炉、轧钢机等的无功补偿。四、无功补偿装置的装设位置在用户供电系统中，有三种方式：高压集中补偿、低压集中补偿和分散就地补偿（个别补偿）。3．补偿容量和补偿后计算负荷的计算

（1）补偿容量的计算(2)补偿后计算负荷的计算确定电容器的个数

补偿后总的无功计算负荷为

补偿后的视在计算负荷为

例2－3某用户10kV变电所低压计算负荷为800kW＋580kvar。若欲使低压侧功率因数达到0.92，则需在低压侧进行补偿的并联电容器无功自动补偿装置容量是多少？并选择电容器组数及每组容量。例2-3解：（1）求补偿前的视在计算负荷及功率因数

（2）确定无功补偿容量＝800×(tanarccos0.810－tanarccos0.92)＝238.4kvar续上页（3）选择电容器组数及每组容量初选BSMJ0.4-20-3型自愈式并联电容器，每组容量qN.C=20kvar。取12组补偿后的视在计算负荷减少118.8kVA。如下图，变电所低压母线的视在计算负荷为变电所高压侧计算负荷为低压母线的计算负荷加上变压器的损耗，即Pc.1=Pc.2+ΔPT；Qc.1=Q’c.2+ΔQT五、供电系统的总计算负荷一般采用逐级计算法由用电设备处逐步向电源进线侧计算。各级计算点的选取，一般为各级配电箱（屏）的出线和进线、变电所低压出线、变压器低压母线、高压进线等处。例2-4某工厂有一个35/10kV总降压变电所，分别供电给1＃～4＃车间变电所及4台冷却水泵用的高压电动机（PN＝4×300kW、Kd＝0.8、cosφ＝0.8），10kV母线上接有2700kvar无功补偿电容器组。已知1＃～4＃车间变电所10kV侧计算负荷分别为：1＃为1430kW＋j1230kvar；2＃为1350kW＋j1200kvar；3＃为1260kW＋j1030kvar；4＃为960kW＋j750kvar。试计算该总降压变电所35kV侧计算负荷及功率因数大小（取K∑=0.9）。

例2-4解：（1）求10kV母线计算负荷1＃车间变电所Pc1＝1430kW，Qc1＝1230kvar2＃车间变电所Pc2＝1350kW，Qc2＝1200kvar3＃车间变电所Pc3＝1260kW，Qc3＝1030kvar4＃车间变电所Pc4＝960kW，Qc4＝750kvar高压电动机组Pc5＝Kd

PN=0.8×4×300kW＝960kW

Qc5＝Pc5tanφ=960×0.75＝720kvar

10kV母线计算负荷

=0.9×（1430+1350+1260+960+960）＝5364kW续上页（2）求35kV侧计算负荷变压器损耗ΔPT≈0.01Sc＝0.01×5638＝56.38kWΔQT≈0.05Sc＝0.05×5638＝281.9kvar＝0.9×(1230+1200+1030+750+720)－2700＝1737kvar35kV侧计算负荷

Pc.1=Pc.2+ΔPT＝5364+56.38＝5420.4kW

Qc.1=Qc.2+ΔQT＝1737+281.9＝2018.9kvar

第六节尖峰电流的计算尖峰电流是指只持续1～2s的短时最大负荷电流，它用来计算电压波动、选择熔断器和低压断路器及整定继电保护装置等。单台用电设备（如电动机）的尖峰电流Ipk，就是其起动电流Ist，即

接有多台用电设备的线路，只考虑一台设备起动时的尖峰电流，按下列公式计算式中，Ist.max为起动电流最大的一台设备的起动电流；Ic(n-1)为除起动设备以外的线路计算电流。Ipk＝Ist＝kstIN.M

第七节供电系统的电能节约一、年电能需要量的计算年有功电能消耗量(kWh)

Wp=αPcTa

α取0.7～0.75二、供电系统的电能损耗变压器全年电能损耗为

ΔWa=ΔWa1+ΔWa2

≈ΔP0×8760+ΔPkKL2τ

年无功电能消耗量(kvarh)

Wq=βQcTa

β取0.76～0.82

线路上全年电能损耗为

ΔWa=3I2cRWLτ

年最大负荷损耗小时τ与年最大负荷利用小时Tmax有一定关系，如图所示。续上页用户供电系统的电能节约主要从降低用电设备的能耗和供电系统的能耗两方面着手，提高能源利用率。三、电能节约的技术措施供电系统的能耗主要为变压器及线路的能耗，可采取：选用高效节能变压器，更新淘汰低效高耗能产品；合理选择电力变压器容量及数量，实行经济运行方式；改造现有不合理的供配电系统，降低线路损耗；改善系统功率因数，进一步降低系统功率损耗。用电设备的能耗可下述技术措施降低：通过改造原有的设备，提高效率及性能；采用新技术，选用高效节能设备；改进操作方法，改革落后的生产工艺；提高设备的运行维护检修水平等。

（一）电能节约的一般措施

续上页

1．单台变压器的经济运行（二）电力变压器的经济运行变压器经济运行的条件是：传输单位kVA负荷所消耗的有功功率损耗归算值最小。

2．两台变压器的经济运行本章小结本章是分析供电系统和进行供电设计计算的基础。本章首先简介了负荷计算的有关基本知识;然后着重讲述了用电设备组计算负荷的确定方法，介绍线路尖峰电流的计算;接着讲述了供电系统无功补偿、总计算负荷的确定及电能节约。本章重点：三相用电设备组计算负荷的确定方法、无功功率补偿容量的确定与无功功率补偿装置的选择、供电系统的总计算负荷确定方法。本章难点：利用系数法确定三相用电设备组的计算负荷。教学基本要求：了解单相用电设备组计算负荷的确定方法、电能节约的技术措施；理解用电设备工作制、确定计算负荷的系数；掌握三相用电设备组计算负荷的确定方法、无功功率补偿容量的确定与无功功率补偿装置的选择、供电系统的总计算负荷确定方法。自测题一、填空题1．计算电流是指线路中持续时间

的最大负荷电流，而尖峰电流是指线路中持续时间

的最大负荷电流。按发热条件选择供电系统各元件应采用

，而整定过电流保护动作电流则采用

。

2．并联电容器的补偿方式分为三种:

、

、和

。由于电力负荷的变动性，低压并联电容器组的投切方式一般采用

方式。

3．计算负荷是根据已知用电设备组

确定的，预期不变的

假想负荷。用来作为按

条件选择供电系统元件的依据。二、计算题

1．某用户10/0.38kV变电所供电给5个回路：1＃回路PN=230kW，Kd=0.2，cosφ＝0.6；2＃回路PN=800kW，Kd=0.4，cosφ＝0.7；3＃回路PN=720kW，Kd=0.5，cosφ＝0.8；4＃回路PN=540kW，Kd=0.5，cosφ＝0.7；5＃回路计算负荷150kW+j12