用电负荷计算4

第二章电力负荷及其计算第二节用电负荷计算

(三)工厂企业总计算负荷确定

为了确定全厂的需用电力和电量，或者合理选择工厂变、配电所的变压器容量和电气设备，以及导线、电缆的规格型号，都必须先确定工厂总计算负荷。

确定工厂计算负荷的方法很多，这里介绍常用的需要系数法、逐级相加计算法和单耗估算法三种计算方法。

1.需要系教法计算

将全厂用电设备的总设备容量∑PN(不计备用设备容量)乘以一个全厂需要系教Kr，就得出全厂的计算负荷，即

各类工厂的需要系数可由有关设计单位根据调查统计的资料，或参考有关设计手册来确定，工厂需要系数的高低，不仅与用电设备的工作性质、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关，而且与工厂的生产性质、工艺特点、生产班制等因素有关，所以此法计算比较粗略。

2.逐级相加计算法计算

如图2-9所示，采用从用电端开始，逐级向电源推移计算方法。

(1)计算步骤。

1）先确定各用电设备的计算负荷，然后计算车间干线和车间变电所低压母线1处的计算负荷，包括电力照明(注意从表2-6选择、）；

2）车间变电所低压侧总计算负荷，加上车间变电所变压器2处的损耗功率，得到车间变电所高压侧3处的计算负荷；

3）所有车间变电所高压侧的计算负荷，加上厂区高压配电线4的损耗功率，就得到工厂总降压变电所低压侧5处的计算负荷(注意从表2-6选择、)；

4)工厂总降压变电所低压侧的计算负荷，加上主变压器6的损耗功率，便得到总降压变电所高压侧7处的计算负荷，即为全厂进线处的总计算负荷。

还应当注意，当供电系统中某个环节装设有无功功率补偿俊备(如移相电容器)时，应在确定此装设地点前的计算负荷时，将无功补偿考虑在内。

(2)变压器功率损耗计算。电力变压器的功率损耗包括有功损耗和无功损耗两部分。

变压器的有功损耗

(2-18)

式中──变压器有功损耗，kW；

──变压器空载损耗，kW；

──变压器短路损耗，kW；

──变压器计算负荷，kVA；

──变压器额定容量，kVA。

2）变压器的无功损耗

（2-19）

其中

式中──变压器无功损耗，kvar；

──产生主磁通所需的无功功率，kvar；

──变压器空载电流占额定电流的百分比；

──变压器短路电压占额定电压的百分比；

──额定负荷下消耗在一、二次绕组漏电抗上的无功功率，kvar。

上述、、和都可以由变压器产品样本上查得。

3）变压器功率损耗的近似计算变压器的有功、无功损耗，也可用下面经验公式作近似计算

(2-20)

(2-21)

(3)电力线路功率损耗计算。电力线路功率损耗包括有功损耗和无功损耗两部分。

1）电力线路的有功损耗。它是电流通过线路电阻时产生的，按下式计算

(2-22)

式中──电力线路有功损耗，kW；

──线路负荷计算电流，A；

R──线路每相电阻，Ω。

2）电力线路无功损耗。它是电流通过线路电抗时产生的，按下式计算

(2-23)

式中——电力线路无功损耗，kvar；

X—线路每相电抗，Ω。

在有关设计手册中，一般列表给岀各种型号规格的导线或电缆每千米的电阻值R0(Ω/km)和每千米的电抗值X0(Ω/km)，线路的电抗值与线间几何均距有关。因此，线路的每相电阻R=R0L，每相电抗X=X0L，其中L为线路长度，单位为km。

【例2-7】试计算图2-10所示的某钢铁厂的全厂总负荷，各车间的计算负荷见表2-8。

序号车间名称计算负荷

Pc(kW)Qc(kvar)Sc(kVA)注1采矿车间10kV母线8347931150

2选矿车间10kV母线8517841157

3炼铁车间10kV母线128411541725

4动力车间10kV母线9276061107

5其他6507361000

小计454640736139

取同时使用系数后4318.73950.85853.2=0.735总降压变压器损耗87.8351.2

电容器的补偿容量

-2400

全厂35kV侧总负荷4406.519024799.46=0.92

全厂各车间计算负荷表解从表2-8可知，全厂有功计算负荷小于5000kW，按表2-6选取,,故全厂总降压变电所10kV母线上的计算负荷为

按公式(2-20)和式(2-21)计算总变压器的有功和无功损耗为

于是全厂35kV侧总高压负荷为

图2_10某钢铁厂35kV供电系统图

采取补偿措施后的功率因数从0.735提高为

3.单耗估算法计算

用单耗计算工厂的计算负荷有两种方法，一种是用单位产品耗电量来确定计算负荷；另一种是用单位产值耗电量来确定计算负荷。对于有固定产品的工厂可采用第一种方法，对于无固定产品的工厂(如修理厂等)可采用第二种方法。

(1)单位产品电耗法确定工厂计算负荷。将工厂全年的生产产量m，以产品单位计，乘以单位产品耗电量q(kWh),就得到工厂的全年耗电量A(kWh)，即

(2-24)

各类工厂的单位产品耗电量，可根据实测统计资料确定，也可查有关单耗手册来确定。

求出工厂全年耗电量后，除以工厂的年最大负荷利用小时数Tmax(见表2-9)，就可求得工厂的计算负荷为

(2-25)

式中──工厂计算负荷，kW；

A──工厂全年耗电量，kWh；

──工厂年最大负荷利用小时数，h。

其他各项计算负荷Qc、Sc、Ic的计算与需要系数法相同。

(2)单位产值电耗法确定工厂计算负荷。与上述单位产品电耗法相似，如年产值为M(万元)，单位产值耗电量为b(kWh/万元),则工厂全年耗电量为

(2-26)

工厂的计算负荷为

其他各项计算负荷Qc、Sc、Ic的计算与需要系数法相同。

工厂年最大负荷利用小时数工厂类别年最大负荷利用小时数Tmax(h)工厂类别年最大负荷利用小时数Tmax(h)有功负荷年利用小时数无功负荷年利用小时数有功负荷年利用小时数无功负荷年利用小时数化工厂62007000起重运输设备厂33003880石油提炼工厂7100—汽车拖拉机厂49605240苯胺颜料工厂71