【正文】 工廠總負(fù)荷中所占比例通常在 10%左右。 電阻加熱爐 電弧爐 感應(yīng)爐 其它電熱設(shè)備 主要用于各種零件的熱處理 主要用于礦石熔煉、金屬熔煉 主要用于熔煉和金屬材料熱處理 紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等 序 號(hào) 車 間 用 電 設(shè) 備 負(fù)荷級(jí)別 1 金屬加工車間 價(jià)格昂貴 、 作用重大 ， 稀有的大型數(shù)控機(jī)床 一級(jí) 價(jià)格貴，作用大，數(shù)量多的數(shù)控機(jī)床 二級(jí) 2 鑄造車間 沖天爐、鼓風(fēng)機(jī)、 30t及以上的澆鑄起重機(jī) 三級(jí) 3 熱處理車間 井式爐專用淬火起重機(jī)、井式爐油槽抽油泵 二級(jí) 4 鍛壓車間 鍛造專用起重機(jī)、水壓機(jī)、高壓水泵、油壓機(jī) 二級(jí) 5 電鍍車間 大型電鍍用整流設(shè)備、自動(dòng)流水作業(yè)生產(chǎn)線 二級(jí) 6 模具成型車間 隧道窯鼓風(fēng)機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī) 二級(jí) 7 層壓制品車間 壓塑機(jī)及供熱鍋爐 二級(jí) 8 線纜車間 冷卻水泵、鼓風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑泵、高壓水泵、水壓機(jī)、真空泵、液壓泵、收線用電設(shè)備、漆泵電加熱設(shè)備 二級(jí) 9 空壓站 單臺(tái) 60m3/min以上空壓機(jī) 二級(jí) 有高位油箱的離心式壓縮機(jī)、潤(rùn)滑油泵 二級(jí) 離心式壓縮機(jī)潤(rùn)滑油泵 一級(jí) 表 小型機(jī)械類工廠中常用重要電力負(fù)荷的級(jí)別分類 電氣照明負(fù)荷 照明設(shè)備類型 :白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、鎢鹵化物燈和單燈混光燈等。 電鍍 的作用：防止腐蝕，增加美觀，提高零件的耐磨性或?qū)щ娦缘龋珏冦~、鍍鉻。 （ 4） 一般電焊機(jī)的配置不穩(wěn)定 ， 經(jīng)常移動(dòng) 。 工廠常用用電設(shè)備 ①生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備； ②電焊、電鍍?cè)O(shè)備； ③電熱設(shè)備； ④照明設(shè)備。 分析了載流導(dǎo)體運(yùn)行溫度計(jì)算，講述了計(jì)算負(fù)荷的確定方法，介紹了確定用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的常用方法 —— 需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法等。第 3章 常用計(jì)算之一 ——電力負(fù)荷計(jì)算 提問(wèn)： 說(shuō)出圖中各設(shè)備的名稱及其功能 電力系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備的基本要求 ?絕緣安全可靠，能夠承受工頻最高工作電壓的長(zhǎng)期作用、內(nèi)外過(guò)電壓的短時(shí)作用； ?有一定的過(guò)載能力； ?正常發(fā)熱不超過(guò)正常發(fā)熱的允許溫度； ?短路情況下，有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性； ?工作性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。簡(jiǎn)要介紹了照明負(fù)荷的分析計(jì)算。 生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備 電焊和電鍍?cè)O(shè)備 電焊設(shè)備 電焊機(jī)的工作特點(diǎn)是： （ 1） 工作方式呈一定的同期性 ， 工作時(shí)間和停歇時(shí)間相互交替 。 電鍍?cè)O(shè)備的工作特點(diǎn)是： （ 1） 工作方式是長(zhǎng)期連續(xù)工作的 。 電鍍?cè)O(shè)備 電焊和電鍍?cè)O(shè)備 電熱設(shè)備 電熱設(shè)備的工作特點(diǎn)是： （ 1） 工作方式為長(zhǎng)期連續(xù)工作方式 。 照明設(shè)備的工作特點(diǎn)： （ 1） 工作方式屬長(zhǎng)期連續(xù)工作方式 。 照明的基本知識(shí) 電光源及常用燈具 ? 熱輻射光源 :利用物體加熱時(shí)發(fā)光的原理所做成的光源，如白熾燈，鹵鎢燈。 （ 3）熒光燈 利用汞蒸氣在外加電壓作用下產(chǎn)生弧光放電，發(fā)出少許可見光和大量的紫外線，這些紫外線再激勵(lì)燈管內(nèi)壁的熒光粉，產(chǎn)生大量的可見光。 常用照明電光源的主要特性表 光源名稱 白熾燈 鹵燈 熒光燈 高壓汞燈 管形氙燈 高壓鈉燈 鹵化物燈 額定功率范圍 （ W ） 10~1000 500~2000 6~125 50~1000 1500~100000 25 ~400 400~1000 光效 ~19 ~21 25~67 30~50 20~37 90~100 60~80 平均壽命 /h 1000 1500 2022~3000 2500~5000 500~1000 3000 2022 顯色指數(shù) 95~99 95~99 70~80 30~40 90~94 20~25 65~85 啟動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間 瞬時(shí) 瞬時(shí) 1~3s 4~8min 1~2s 4~8min 4~8min 再啟動(dòng)時(shí)間 瞬時(shí) 瞬時(shí) 瞬時(shí) 5~10min 瞬時(shí) 10~20min 10~15min 功率因數(shù) 1 1 ~ ~ ~ ~ 頻閃效應(yīng) 不明顯 明顯 明顯 明顯 明顯 明顯 明顯 表面亮度 大 大 小 較大 大 較大 大 電壓變化對(duì)光通量影響 大 大 較大 較大 較大 大 較大 環(huán)境溫度對(duì)光通量影響 小 小 大 較小 小 較小 較小 耐震性能 較差 差 較好 好 好 較好 好 所需附件 無(wú) 無(wú) 鎮(zhèn)流器 起輝器 鎮(zhèn)流器 鎮(zhèn)流器 觸發(fā)器 鎮(zhèn)流器 鎮(zhèn)流器 觸發(fā)器 用電負(fù)荷的分類 各類負(fù)荷的運(yùn)行特點(diǎn)和重要性不一樣，它們對(duì)供電的可靠性和電能品質(zhì)的要求不同。 一級(jí)負(fù)荷 （ First Grade Load） 一級(jí)負(fù)荷在供電突然中斷時(shí)將造成人身傷亡的危險(xiǎn)，或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)極大損失。對(duì)保安負(fù)荷須備有應(yīng)急使用的可靠電源，當(dāng)工作電源突然中斷時(shí)，保證工廠安全停產(chǎn)。 ? 同時(shí)具備下列兩個(gè)條件的發(fā)電廠、變電站的不同母線均屬獨(dú)立電源： ? 每段母線的電源來(lái)自不同的發(fā)電機(jī)； ? 母線段之間無(wú)聯(lián)系，或雖有聯(lián)系，但當(dāng)其中一段母線發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)斷開聯(lián)系，不影響其余母線段繼續(xù)供電。 例如醫(yī)院手術(shù)室的照明及電力負(fù)荷、嬰兒恒溫箱、心臟起搏器等單位或設(shè)備。 3） 中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。 ? 如：當(dāng)生產(chǎn)裝置工作電源突然中斷時(shí)，為確保安全停車，避免引起爆炸、火災(zāi)、中毒、人員傷亡，而必須保證的負(fù)荷，為特別重要負(fù)荷； ? 如 中壓及以上的鍋爐給水泵，大型壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油泵等； ? 民用建筑中大型金融中心的關(guān)鍵電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和防盜報(bào)警系統(tǒng)、大型國(guó)際比賽場(chǎng)館的記分系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)等； ? 或事故一旦發(fā)生能及時(shí)處理，防止事故擴(kuò)大，保證工作人員搶救和撤離，而必須保證的用電負(fù)荷，為特別重要負(fù)荷。如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂的負(fù)荷。 ? 當(dāng)采用架空線時(shí)，可為一回架空線供電。例如省部級(jí)辦公樓、民用機(jī)場(chǎng)中處特別重要和普通一級(jí)負(fù)荷外的用電負(fù)荷等。 例如小型銀行（儲(chǔ)蓄所）、通信樞紐、電視臺(tái)的電視電影室等。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電，可采用單回路供電。 較長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)，僅會(huì)造成生產(chǎn)上的不方便。 2） Ⅱ 類廠用負(fù)荷：如火電廠的工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤設(shè)備、化學(xué)水處理設(shè)備等；水電廠的絕大部分廠用電動(dòng)機(jī)負(fù)荷。采用專門的不停電電源（ UPS）供電。 6） 0Ⅲ 類負(fù)荷（交流保安負(fù)荷）。 不同類型的負(fù)荷具有不同的特點(diǎn)和規(guī)律，即具有不同的負(fù)荷曲線。 ?電力負(fù)荷的特點(diǎn)：負(fù)荷變化是連續(xù)的過(guò)程，一般不會(huì)出現(xiàn)大的躍變，但對(duì)季節(jié)、溫度、天氣敏感。 日負(fù)荷曲線繪制 日負(fù)荷曲線是以一晝夜 24h為時(shí)間范圍繪制的，日負(fù)荷曲線的繪制方法有： ? 根據(jù)某一監(jiān)測(cè)點(diǎn) 24h內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的功率表中顯示的數(shù)據(jù)，逐點(diǎn)繪制而成的平滑曲線，這樣得到的負(fù)荷曲線最為準(zhǔn)確。 2) 年負(fù)荷曲線又分為年運(yùn)行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。下圖是南方某廠的年負(fù)荷曲線，圖中 P1在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間計(jì)算為 T1=200t1+165t2。 ? 不同性質(zhì)用戶有不同的日負(fù)荷曲線，相同性質(zhì)用戶在不同時(shí)間和季節(jié)也有不同的日負(fù)荷曲線。 Pav=Wa／ 8760 0 1095 2190 3285 4380 5475 6570 7665 8760 t(h) P(kW) 100 80 60 40 20 0 Pmax Pav Tmax 87600 ()aW P t dt? ?年負(fù)荷曲線的特征參數(shù) o年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax(h)：若用戶以年最大負(fù)荷 Pmax持續(xù)運(yùn)行 Tmax小時(shí)即可消耗掉全年實(shí)際消耗的電能，則 Tmax稱為年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。 一般工廠 α=~， β=~ 負(fù)荷系數(shù)的大小標(biāo)志著負(fù)荷曲線的陡緩程度，負(fù)荷系數(shù)越接近于１，說(shuō)明曲線的峰谷差異越小，即曲線越平緩。 經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)一規(guī)定工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量， Pe用表示。 負(fù)荷的工作制 ? 斷續(xù)運(yùn)行工作制（反復(fù)短時(shí)工作制） —— 即電氣設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)工作，其工作和停歇相互交替。要求統(tǒng)一換算到 e＝ 100%，換算公式為： 式中 SN—— 設(shè)備銘牌額定容量； cosjN—— 設(shè)備銘牌功率因數(shù)。 系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)依賴于系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)中線路型號(hào)規(guī)格的確定，這些設(shè)備必須滿足在正常負(fù)荷電流作用下長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行的要求。 工廠計(jì)算負(fù)荷的確定 只要設(shè)備滿足最大計(jì)算負(fù)荷的發(fā)熱效應(yīng)，便可在其余時(shí)段正常運(yùn)行，因此設(shè)備選型中，負(fù)荷計(jì)算的目的不是求變動(dòng)負(fù)荷在每個(gè)時(shí)間段的計(jì)算負(fù)荷，而是只需求的該負(fù)荷的最大計(jì)算負(fù)荷即可。 導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升時(shí)間 3～ 4τ, τ 為發(fā)熱時(shí)間參數(shù) ,對(duì)中小截面的導(dǎo)體其值 10min,所以導(dǎo)體大約經(jīng) 30min達(dá)到穩(wěn)定溫升 .因此取 30min的平均最大負(fù)荷作為計(jì)算負(fù)荷 .常用 P Q SI30分別表示負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。有機(jī)絕緣材料長(zhǎng)期受到高溫作用，將逐漸老化，以致失去彈性和降低絕緣性能。 最高允許溫度 ? 為了保證導(dǎo)體可靠地工作 ， 須使其發(fā)熱溫度不得超過(guò)一定限值 ，這個(gè)限值叫作最高允許溫度 。 ? 導(dǎo)體電流大于 3000A時(shí)，附近鋼構(gòu)發(fā)熱情況不容忽視。 ? 缺點(diǎn) ： 1）母線散熱條件差； 2）外殼上產(chǎn)生損耗； 3）金屬耗量增加。 負(fù)荷計(jì)算 目的： 主要是確定“計(jì)算負(fù)荷” 常用方法 ： 對(duì)待設(shè)計(jì)的供配電系統(tǒng)，負(fù)荷曲線未知，但計(jì)算負(fù)荷可以根據(jù)已有的同類型用戶的用電規(guī)律來(lái)估計(jì)。 需要系數(shù)法較簡(jiǎn)便，使用廣泛，適用于變配電所和全廠負(fù)荷計(jì)算。 ? N為單位數(shù)量，單位為人數(shù)、床數(shù)、產(chǎn)品數(shù)量。 (2) 工作的設(shè)備不一定都工作在額定狀態(tài)下，因此引入一個(gè)負(fù)荷系數(shù) 。 ? 需要系數(shù)法的基本公式： 需要系數(shù)是以電氣設(shè)備的性質(zhì)為分類原則，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得到，因此使用時(shí)應(yīng)首先對(duì)所要計(jì)算的設(shè)備進(jìn)行歸類?；竟綖椋? 附加說(shuō)明： n ≥ 3臺(tái)時(shí)考慮 其余的計(jì)算負(fù)荷 Q S30和 I30的計(jì)算公式與前述需要