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1、書 名 ： 建 筑 供 配 電 技 術(shù)ISBN： 7-111-12098-1作 者 ： 戴 紹 基出 版 社 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社本 書 配 有 電 子 課 件 第三章負(fù)荷計(jì)算 第三章負(fù)荷計(jì)算第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定*第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念一、電力負(fù)荷的有關(guān)概念1.用電設(shè)備按工作制的分類(1) 長期連續(xù)工作制這類設(shè)備長期連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷比較穩(wěn)定，如通風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、電爐和照明燈等。(2) 短時(shí)工作制這類設(shè)備的工作時(shí)間較短，而停歇時(shí)間相

2、對(duì)較長，例如機(jī)床上的某些輔助電動(dòng)機(jī)(如進(jìn)給電動(dòng)機(jī)、升降電動(dòng)機(jī)等)。(3) 斷續(xù)周期工作制這類設(shè)備周期性地工作停歇工作，如此反復(fù)運(yùn)行，而工作周期一般不超過10min，如電焊機(jī)和起重機(jī)械。2.用電設(shè)備的額定容量、負(fù)荷持續(xù)率及負(fù)荷系數(shù)(1) 用電設(shè)備的額定容量用電設(shè)備的額定容量，是指用電設(shè)備在額定 電壓下，在規(guī)定的使用壽命內(nèi)能連續(xù)輸出或耗用的最大功率。 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念(2) 負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率，又稱暫載率或相對(duì)工作時(shí)間，符號(hào)為，用一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間t與工作周期T的百分比來表示(3) 用電設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)用電設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)(負(fù)荷率)為設(shè)備在最大負(fù)荷時(shí)輸出或耗用的功率P與設(shè)備額定

3、容量PN的比值，用KL(或)表示，即 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念二、負(fù)荷曲線的有關(guān)概念1.負(fù)荷曲線的繪制及類型 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念 圖3-1日有功負(fù)荷曲線 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念 圖3-2年負(fù)荷曲線2.與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量(1) 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)年最大負(fù)荷Pmax就是全年中有代表性的最大負(fù)荷班的最大半小時(shí)平均負(fù)荷P30。 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念(2) 平均負(fù)荷和負(fù)荷曲線填充系數(shù)平均負(fù)荷Pav就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間t內(nèi)平均耗用的功率，即 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念 圖3-3年最大負(fù)荷和年 第一節(jié)電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線的有關(guān)概念

4、圖3-4年平均負(fù)荷 第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定一、概述二、需要系數(shù)法的基本公式及其應(yīng)用例3-1已知某民用建筑擁有額定電壓380V的三相水泵電動(dòng)機(jī)15kW1臺(tái)，11kW3臺(tái)，7.5kW8臺(tái)，4kW15臺(tái)，其他更小容量電動(dòng)機(jī)總?cè)萘?5kW。試用需要系數(shù)法確定其計(jì)算負(fù)荷P 30、Q30、S30和I30。解此水泵電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛?第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定三、設(shè)備容量的計(jì)算1.長期連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的三相設(shè)備容量2.斷續(xù)周期工作制的三相設(shè)備容量(1) 電焊機(jī)組一般要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到 100=100%。 第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定(2) 吊車電動(dòng)機(jī)組一般要求設(shè)備容量統(tǒng)一換

5、算到25=25%。3.單相用電設(shè)備的等效三相設(shè)備容量的換算(1) 接于相電壓的單相設(shè)備容量換算按最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量P em乘以3來計(jì)算，其等效三相設(shè)備容量為 第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定(2) 接于線電壓的單相設(shè)備容量換算由于容量為Pe的單相設(shè)備接在線電壓上產(chǎn)生的電流I=Pe/(Ucos)，這一電流應(yīng)與等效三相設(shè)備容量Pe產(chǎn)生的電流I=Pe/(Ucos)相等，因此其等效三相設(shè)備容量為四、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定例3-2某建筑的380V線路上，接有給排水用電的水泵電動(dòng)機(jī)(15kW以下)30臺(tái)共205kW，另有通風(fēng)機(jī)25臺(tái)共45kW，電焊機(jī)3臺(tái)共10.5kW(=65%)。試確定各

6、組的和總的計(jì)算負(fù)荷。 解先求各組的計(jì)算負(fù)荷 第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定(1) 水泵電動(dòng)機(jī)組查附錄表A-12得Kd=0.750.8(取Kd=0.8)，cos=0.8，tan=0.75，因此(2) 通風(fēng)機(jī)組查附錄表A-12得Kd=0.70.8(取Kd=0.8)，cos=0.8，tan=0.75，因此(3) 電焊機(jī)組查附錄表A-11得Kd=0.35，cos=0.35，tan=2.68，而=100%， 第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定表3-1例3-2的電力負(fù)荷計(jì)算表 第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定*一、概述二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算1.單相設(shè)備接于不同線電壓時(shí)的計(jì)算 圖3-5接于各

7、線電壓的單相負(fù)荷等效變換程序 第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定*2.單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算例3-6如圖3-6所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺(tái)，其中2臺(tái)10kW接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，一臺(tái)20kW接于C相。此外接有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW(=100%)接于AB相，1臺(tái)20kW(=100%)接于BC相，1臺(tái)30kW(=60%)接于CA相。試 求此線路的計(jì)算負(fù)荷。 第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定* 圖3-6例3-6的電路解(1) 電熱干燥箱的各相計(jì)算負(fù)荷(2) 對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷 第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確

8、定*(3) 各相總的有功和無功計(jì)算負(fù)荷 第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定*(4) 總的等效三相計(jì)算負(fù)荷 第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定*表3-2相間負(fù)荷換算相負(fù)荷的功率換算系數(shù) 第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算一、概述二、單位面積功率法(又稱負(fù)荷密度法)三、單位指標(biāo)法四、功率因數(shù)、無功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷1.功率因數(shù)(1) 瞬時(shí)功率因數(shù)瞬時(shí)功率因數(shù)可由裝設(shè)在總配變電所控制室或值班室的功率因數(shù)表(相位計(jì))直接讀出。(2) 平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)是指某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)(例如一個(gè)月內(nèi))功率因數(shù)的平均值，按下式計(jì)算 第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算(3) 最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷(即計(jì)算

9、負(fù)荷)時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算2.無功功率補(bǔ)償 第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算 3Z7.tif 第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算3.無功補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的確定例3-3某建筑物擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺(tái)10/0.4kV的S9型低損耗變壓器。已求出變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為540kW，無功計(jì)算負(fù)荷為730kvar。按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不得低于0.9。問此變電所還需無功補(bǔ)償嗎?如低壓補(bǔ)償，補(bǔ)償容量需多少?補(bǔ)償后變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷P 30、Q30、S30和I30又為多少?解(1) 補(bǔ)償前變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)計(jì)算 第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算 (2) 無功補(bǔ)償容量的計(jì)算按題意，在低壓側(cè)裝設(shè)無功補(bǔ)償電容器。 第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算(3) 補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)的計(jì)算 第四節(jié)計(jì)算負(fù)荷的估算 第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算一、概述二、單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算三、多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算例3-4某分支線路供電情況如表3-3所示有5臺(tái)電動(dòng)機(jī)，該線路的計(jì)算電流為50A。試計(jì)算線路的尖峰電流。 第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算表3-3例3-4的負(fù)荷資料 第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算解由表3-2可知，M3的Ist-IN=58A-10A=48A為最大，因此按式(3-41)可得線路尖峰電流為 第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算表3-44臺(tái)電動(dòng)機(jī)參數(shù) 第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算表3-5負(fù)荷資料