供配电技术 第3章 负荷计算

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1、第三章负荷计算第一节负荷曲线第二节用电设备的工作制与设备容量第三节求计算负荷的方法第四节单相负荷计算第五节尖峰电流计算第六节功率损耗与电能需要量计算思考题与习题第一节负荷曲线含义：描述电力负荷随时间变化规律的曲线，称作负荷曲线。表示方法：负荷曲线一般绘制在直角坐标纸上，纵坐标表示负荷功率值，横坐标表示对应的时间。分类：按负荷的功率性质，可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线。按取用的时间区间，可分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线是表示一昼夜24小时内负荷变化的曲线，而年负荷曲线则表示一年中的负荷变化情况。按负荷的范围，可分为全厂负荷曲线和车间负荷曲线。意义：可以直观地了解负荷变动的情况。通过

2、对负荷曲线的综合分析，可以更深入地掌握负荷变动的规律，并可从中获得一些对设计和运行有用的资料。分析各类型电力用户的负荷曲线，可以发现同一类型工厂、车间或用电设备组的负荷曲线均具有大致相似的形状。因此，在进行新建工程的电气设计时，可以从已有同类电力用户负荷曲线获得的有关参数为依据，进行负荷计算。1.日负荷曲线负荷曲线可通过测量运行中用电设备的负荷值来绘制。电力用户有功日负荷曲线可根据有功功率表每隔半小时的读数而绘成。如图3－1所示，是一班制工厂的日有功负荷曲线，其中图3－la是逐点描绘的负荷曲线，图3－1b是阶梯形的负荷曲线。为便于计算，负荷曲线多绘成梯形，横坐标一般按半小时分格，以便确定“

3、半小时最大负荷”。图3－1日有功负荷曲线a)逐点描绘的负荷曲线b)阶梯形的负荷曲线2.年负荷曲线⑴年负荷持续时间曲线：根据一年中典型夏、冬日负荷曲线绘制。在我国北方，可近似地认为夏日152天，冬日213天；在我国南方，则可近似地认为夏日200天，冬日165天。图3－2年负荷持续时间曲线的绘制a)夏日负荷曲线b)冬日负荷曲线c)年负荷持续时间曲线如绘制南方某厂的年负荷曲线:P1在年负荷曲线上所占的时间T1=200(t1＋t´1)，P2在年负荷曲线上所占的时间T2=200t2＋165t2，……其余类推。2.年负荷曲线⑵年每日最大负荷曲线：按全年每日的最大负荷(通常取每日最大负荷的半小时平均值)

4、绘制。主要用于对拥有多台电力变压器的用户变电所进行经济运行分析。图3－3年每日最大负荷曲线二、与负荷曲线和负荷计算有关的几个物理量(一)年平均负荷、年最大负荷和年最大负荷利用小时(3－1)1．年平均负荷Pav（Qav、Sav、Iav）定义：年负荷持续时间曲线的平均值为年平均负荷Pav。即：电力负荷按年平均负荷Pav持续运行8760小时所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能Wa：图3－4年最大负荷和年最大负荷利用小时2．年最大负荷Pmax（Pmax、Qmax、Smax及Imax）定义：年负荷持续时间曲线的最大值为年最大负荷Pmax。年最大负荷就是全年中负荷最大的工作班(这一工作班

5、的最大负荷不是偶然出现的，而是一年中至少出现过2～3次的工作班的最大负荷)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P30图3－4年最大负荷和年最大负荷利用小时3．年最大负荷利用小时Tmax年最大负荷利用小时又称为年最大负荷使用时间Tmax，它是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax(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。如图3－4所示：Pmax延伸到Tmax的横线与两坐标轴所包围的矩形面积，恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积，即全年实际消耗的电能Wa。即年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的一个重要参数，它与

6、电能用户的生产运行性质有明显的关系。例如:一班制生产运行，Tmax≈1800～3000h；两班制生产运行，Tmax≈3500～4800h；三班制生产运行，Tmax≈5000～7000h。(二)需用系数需用系数Kd是负荷计算中经常用到的一个重要参数。需用系数定义为年最大负荷与设备容量总和的比值。即(三)负荷系数负荷系数又称负荷率，它是用电负荷的平均值与其最大值的比值，即对负荷曲线来说，负荷系数亦称负荷曲线填充系数，它表征负荷曲线不平坦的程度，即表征负荷起伏变动的程度。从充分发挥供电设备的能力、提高供电效率来说，希望此系数越高越趋近于1越好。从发挥整个电力系统的效能来说，应尽量对电力用户不平坦

7、的负荷曲线进行“削峰填谷”，以提高负荷系数。有功负荷系数无功负荷系数第二节用电设备的工作制与设备容量一、用电设备按工作制分类及其工作特征用电设备按其工作制可分为长期连续工作制、短时工作制和反复短时工作制等三类。(1)长期连续工作制这类工作制的设备，在规定的环境温度下长期连续运行达到热平衡状态，设备任何部分产生的温度和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