供配电技术第章负荷计算及无功补偿

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1、供配电技术第章负荷计算及无功补偿第3章负荷计算及无功补偿第3章负荷计算及无功补偿31负荷曲线与计算负荷32用电设备额定容量的确定33负荷计算的方法34功率损耗与电能损耗35变电所中变压器台数与容量的选择36功率因数与无功功率补偿31负荷曲线与计算负荷1．负荷曲线的分类按负荷的功率性质分可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线按所表示的负荷变动的时间分可分为日负荷月负荷和年负荷曲线2．年最大负荷和年最大负荷利用小时数1年最大负荷P年最大负荷P就是全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率因此年最大负荷也称为半小时最大负荷P3

2、02年最大负荷利用小时数T年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使用时间T它是一个假想时间在此时间内电力负荷按年最大负荷P或P30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下图为某厂年有功负荷曲线此曲线上最大负荷P就是年最大负荷T为年最大负荷利用小时数3平均负荷Pav平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率也就是电力负荷在该时间内消耗的电能W除以时间t的值即PavWt年平均负荷为PavWa8760com计算负荷calculatedload通常将以半小时平均负荷为依据所绘制的负荷曲线上的最大负荷称为计算

3、负荷并把它作为按发热条件选择电气设备的依据用PcaQcaScaIca或P30Q30S30I30表示规定取半小时平均负荷的原因一般中小截面导体的发热时间常数τ为10min以上根据经验表明中小截面导线达到稳定温升所需时间约为3τ3×10＝30min如果导线负载为短暂尖峰负荷显然不可能使导线温升达到最高值只有持续时间在30min以上的负荷时才有可能构成导线的最高温升com计算负荷的意义和计算目的负荷计算主要是确定计算负荷如前所述若根据计算负荷选择导体及电器则在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过允许值计算负荷是设计时作为选择工厂供

4、配电系统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正确确定计算负荷意义重大是供电设计的前提也是实现供电系统安全经济运行的必要手段32用电设备额定容量的确定连续运行工作制长期工作制在规定的环境温度下连续运行设备任何部分温升均不超过最高允许值负荷比较稳定如通风机水泵空气压缩机皮带输送机破碎机球磨机搅拌机电机车等机械的拖动电动机以及电炉电解设备照明灯具等均属连续运行工作制的用电设备短时运行工作制短暂工作制用电设备的运行时间短而停歇时间长在工作时间内用电设备的温升尚未达到该负荷下的稳定值即停歇冷却在停歇时间内其温度

5、又降低为周围介质的温度这是短暂工作的特点如机床上的某些辅助电动机如横梁升降刀架快速移动装置的拖动电动机及水闸用电动机等设备这类设备的数量不多断续周期工作制重复短暂工作制用电设备以断续方式反复进行工作其工作时间t与停歇时间t0相互交替工作时间内设备温度升高停歇时间温度又下降若干周期后达到一个稳定的波动状态如电焊机和吊车电动机等断续周期工作制的设备通常用暂载率ε表征其工作特征取一个工作周期内的工作时间与工作周期的百分比值即为ε即式中tt0工作时间与停歇时间两者之和为工作周期Tcom用电设备额定容量的计算在每台用电设备的铭牌上都有额

6、定功率PN但由于各用电设备的额定工作方式不同不能简单地将铭牌上规定的额定功率直接相加必须先将其换算为同一工作制下的额定功率然后才能相加经过换算至统一规定的工作制下的额定功率称为设备额定容量用Pe表示1长期工作制和短时工作制的设备容量PePN2重复短暂工作制的设备容量①吊车机组用电动机包括电葫芦起重机行车等的设备容量统一换算到ε25时的额定功率kW若其εN不等于25时应进行换算公式为②电焊机及电焊变压器的设备容量统一换算到ε＝100时的额定功率kW若其铭牌暂载率εN不等于100时应进行换算公式为3电炉变压器的设备容量电炉变压器的

7、设备容量是指在额定功率因数下的额定功率kW即PePNSN·cosＮ4照明设备的设备容量①白炽灯碘钨灯设备容量就等于灯泡上标注的额定功率kW②荧光灯还要考虑镇流器中的功率损失约为灯管功率的20其设备容量应为灯管额定功率的12倍kW③高压水银荧光灯亦要考虑镇流器中的功率损失约为灯泡功率的10其设备容量应为灯泡额定功率的11倍kW④金属卤化物灯采用镇流器时亦要考虑镇流器中的功率损失约为灯泡功率的10故其设备容量应为灯泡额定功率的11倍kW5不对称单相负荷的设备容量当有多台单相用电设备时应将它们均匀地分接到三相上力求减少三相负载不对称

8、情况设计规程规定在计算范围内单相用电设备的总容量如不超过三相用电设备总容量的15时可按三相对称分配考虑如单相用电设备不对称容量大于三相用电设备总容量的15时则设备容量Pe应按三倍最大相负荷的原则进行换算设备接于相电压或线电压时设备容量Pe的计算如下单相设备接于相电压时Pe＝3