供配电技术第6章负荷计算和设备的选择与校验

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1、第6章负荷计算和设备的选择与校验电力负荷包括异步电动机、同步电动机、各类电弧炉、整流装置、电解装置、制冷制热设备、电子仪器和照明设施等。它们分属于工农业、企业、交通运输、科学研究和人民生活等方面的各种电力用户。学习目标负荷曲线就是指在某一段时间内用电设备有功、无功负荷随时间变化的图形，分别构成有功负荷曲线（P）和无功负荷曲线（Q）。常用的是有功负荷曲线。每类负荷曲线按时间坐标长短的不同，分有日负荷曲线、年负荷曲线等…负荷曲线对变电所、发电厂和电力系统的运行有重要意义。它是变电所负荷控制，发电厂安排日发电计划，确定电力系统运行方式和主变压器、发电机组等设备检修计划以及制变电所、

2、发电厂扩建新建规划的依据。学习目标工厂电力负荷对供电的要求供配电系统中的电气设备，均需依据正常工作条件、环境条件及安装条件进行选择，部分设备还需依据故障情况下的短路电流进行动、热稳定度校验，同时要求工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。本章对读者提出的要求是：工厂供电系统的功率损耗及电能损耗二项式法确定计算负荷单台和多台用电设备尖峰电流的计算短路的后果及短路的形式选择电气设备的一般条件了解电气设计内容的程序、要求和深度学习目标单相设备等效三相负荷的计算供配电系统短路的原因工厂年电能消耗量的计算方法按需要系数法确定计算负荷的方法用欧姆法进行短路计算和采用标幺法进行短路计算的

3、方法工厂计算负荷的确定各类电气设备的选择和校验方法运用所学知识设计较为简单的工厂供配电系统熟悉掌握学习目标6.1工厂的电力负荷和负荷曲线6.1.1工厂用电设备的工作制连续运行工作制设备短时工作制设备断续周期工作制设备能长期连续运行，每次连续工作时间超过8小时，运行时负荷比较稳定。如：照明设备、电动扶梯、空调风机、电炉等。这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。如：金属切削用的辅助机械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快速移动装置)、水闸用电动机等。这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，如此反复，且工作时间与停歇时间有一定比例。如起重机、电焊机、电梯等。式中：T—工作周期；t—工作

4、周期内的工作时间；t0—工作周期内的停歇时间。起重电动机的标准暂载率有15%、25%、40%、60%四种。电焊设备的标准暂载率有50%、65%、75%、100%四种。同一设备在不同暂载率下工作时，其输出功率不同，因此计算设备容量时，必须先转换到一个统一的ε下。不同负荷持续率下，功率的换算公式为：通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示负荷持续率ε（或称暂载率），其计算公式如下：负荷持续率（暂载率）6.1.2负荷曲线1.负荷曲线的类型与绘制方法负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的一种图形，反映了电力用户用电的特点和规律。在负荷曲线中通常用纵坐标表示负荷大小，横坐标

5、表示对应负荷变动的时间。负荷曲线可根据需要绘制成不同的类型。如按所表示负荷变动的时间可分为日、月、年或工作班的负荷曲线，按负荷范围可分为全厂的、车间的或某设备的负荷曲线；按负荷的功率性质可分为有功和无功负荷曲线等。日负荷曲线表示负荷在一昼夜间（0~24h）变化情况。日负荷曲线可用测量的方法绘制。1.负荷曲线的类型与绘制方法①以某个监测点为参考点，在24h中各个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制成如右图所示折线形状的折线形负荷曲线。②通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来，求出0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成如右

6、图所示阶梯状的阶梯形负荷曲线。负荷曲线时间间隔取的愈短，曲线愈能反映负荷的实际变化情况。日负荷曲线与横坐标所包围的面积代表全日消耗的电能年负荷持续时间曲线，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，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.负荷曲线的有关物理量①年最大负荷和年最大负荷利用小时数指全年中负荷最大的工作班内30分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为30分钟最大负荷P30。假设企业总是按年最大负荷持续工作，经过了时间所消耗的电能，恰好等于企业全年实际所消耗的电能，即右图中

7、虚线与两坐标轴所包围的面积等于剖面线部分的面积。则这个假想时间就称为年最大负荷利用小时数。由此可得出年最大负荷利用小时数与工厂类型及生产班制有较大关系，其数值可查阅有关参考资料或到相同类型的厂矿企业去调查收集。2.负荷曲线的有关物理量②平均负荷和负荷系数平均负荷是指电力负荷在一定时间内消耗功率的平均值。如在t时间内消耗的电能为Wt，则t时间的平均负荷为：利用年负荷曲线求年平均负荷如右上图所示。图中剖面线部分为年负荷曲线所包围的面积，也就是全年电能的消耗量。另外再作一条虚线与两坐标轴所包围的面积与剖面线部