【正文】 線是有規(guī)律的； 負(fù)荷曲線對變電所、發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的運行有重要意義。 負(fù)荷可以指負(fù)荷功率也可指負(fù)荷電流 負(fù)荷曲線分別構(gòu)成有功負(fù)荷曲線（ P）和無功負(fù)荷曲線（ Q）。 （ 3） 照明負(fù)荷為單相負(fù)荷 ， 單個照明設(shè)備容量較小 。 （ 3） 功率因數(shù)都較高 ， 小型的電熱設(shè)備可達(dá)到 1。 （ 3）容量較大，功率因數(shù)較低。 電力負(fù)荷 工廠電力負(fù)荷對供電的要求 供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，均需依據(jù)正常工作條件、環(huán)境條件及安裝條件進(jìn)行選擇，部分設(shè)備還需依據(jù)故障情況下的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定度校驗，同時要求工作安全可靠，運行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟合理。 通過本學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，要求達(dá)到如下目標(biāo)： 了解工廠電力負(fù)荷對供電的要求及于負(fù)荷計算有關(guān)的物理量 掌握按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的方法，了解二項式系數(shù)法和單相用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 掌握工廠供電系統(tǒng)功率損耗及電能損耗；會計算工廠計算負(fù)荷 會根據(jù)工廠計算負(fù)荷和供電等級確定變壓器的臺數(shù)和容量。 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗及電能損耗 需要系數(shù)法、二項式法確定計算負(fù)荷 單臺和多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算 短路的后果及短路的形式 選擇電氣設(shè)備的一般條件 步驟 電氣設(shè)計內(nèi)容的程序、要求和深度 設(shè)備選擇 單相設(shè)備等效三相負(fù)荷的計算 工廠年電能消耗量的計算方法 按需要系數(shù)法、二項式系數(shù)法確定計算負(fù)荷的方法 工廠計算負(fù)荷的確定 熟悉 掌握 學(xué)習(xí)目標(biāo) ． 1． 1工廠常用用電設(shè)備 ① 生產(chǎn)加工機械的拖動設(shè)備； ②電焊、電鍍設(shè)備； ③電熱設(shè)備； ④照明設(shè)備。 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。 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 ． 1． 1工廠常用用電設(shè)備 工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線 4．照明設(shè)備 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。 （ 4）照明負(fù)荷在工廠總負(fù)荷中所占比例通常在 10%左右。常用的是有功負(fù)荷曲線。它是變電所負(fù)荷控制，發(fā)電廠安排日發(fā)電計劃，確定電力系統(tǒng)運行方式和主變壓器、發(fā)電機組等設(shè)備檢修計劃以及制變電所、發(fā)電廠擴建新建規(guī)劃的依據(jù)。 ②通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，求出 的平均功率，再依次將這些點畫在坐標(biāo)上，把這些點連成如右圖所示階梯狀的階梯形負(fù)荷曲線。 ? 最大（小）負(fù)荷。 ? 最大峰谷差。圖中剖面線部分為年負(fù)荷曲線所包圍的面積，也就是全年電能的消耗量。則這個假想時間就稱為年最大負(fù)荷利用小時數(shù)。若將實際的 t和 8760h作比較，就可以得出設(shè)備利用率的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。因此，供配電系統(tǒng)在設(shè)計過程中，必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。持續(xù)時間很短的尖峰電流雖然負(fù)荷值大，但不能使導(dǎo)體達(dá)到最高溫升，因為導(dǎo)體的溫升還未升高到相應(yīng)負(fù)荷的溫升，尖峰電流就已消失了。因此負(fù)荷計算的目的就在于正確地確定負(fù)荷值，為設(shè)計供配電系統(tǒng)提供可靠的依據(jù)，并作為合理選擇供配電系統(tǒng)所有組成元件的重要依據(jù)。 目前，普遍采用的確定用電設(shè)備組計算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法。 如：金屬切削用的輔助機械 (龍門刨橫梁升降電動機 、 刀架快速移動裝置 )、 水閘用電動機等 。如通風(fēng)機水泵、空氣壓縮機、皮帶輸送機、破碎機、球磨機、攪拌機、電機車等機械的拖動電動機，以及電爐、電解設(shè)備、照明燈具等，均屬連續(xù)運行工作制的用電設(shè)備。 用電設(shè)備的工作制 ? 斷續(xù)運行工作制（重復(fù)短暫工作制） ? 用電設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進(jìn)行工作，其工作時間（ t）與停歇時間（ t0）相互交替。 %1 0 00????tttTt? 用電設(shè)備的工作制 ? 在每臺用電設(shè)備的銘牌上都有 “ 額定功率 ” PN，但由于各用電設(shè)備的額定工作方式不同，不能簡單地將銘牌上規(guī)定的額定功率直接相加，必須先將其 換算為同一工作制下的額定功率 ，然后才能相加。cos?Ｎ 用電設(shè)備額定容量的計算 ? （ 4）照明設(shè)備的設(shè)備容量 ? ①白熾燈、碘鎢燈設(shè)備容量就等于燈泡上標(biāo)注的額定功率（ kW）； ? ②熒光燈還要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈管功率的20%），其設(shè)備容量應(yīng)為燈管額定功率的 （ kW）； ? ③高壓水銀熒光燈亦要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈泡功率的 10%），其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的 （ kW）； ? ④金屬鹵化物燈：采用鎮(zhèn)流器時亦要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈泡功率的 10%），故其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的 （ kW）。m? ? 式中 Pe—— 等效三相設(shè)備容量； ? Pe lee PP ?? 3 用電設(shè)備額定容量的計算 ? 總結(jié)： ? 周期短時工作的設(shè)備功率計算：需要將設(shè)備額定暫載率下的額定功率換算成標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的設(shè)備功率。 負(fù)荷計 算方法 負(fù)荷計算的方法 按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 設(shè)某組設(shè)備有幾臺電動機，其額定總?cè)萘繛?PN，由于該組電動機實際上不一定都同時運行，而且運行的電動機也不可能都滿負(fù)荷，同時設(shè)備本身及配電線路也有功率損耗，因此這組電動機的有功計算負(fù)荷應(yīng)為 1. 需要系數(shù)的含義 eWLNL30 PKKP???? 上式中， η N是指用電設(shè)備的輸出與輸入容量之間具有的平均效率；因用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運行，因此引入負(fù)荷系數(shù) KL；用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗，所以引入一個線路平均效率 ηWL；用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時運行，故引入一個同時系數(shù) K∑。上述各種因素可供設(shè)計人員在變動的系數(shù)范圍內(nèi)選用時參考。 試求 計算負(fù)荷 （ 設(shè)同時系數(shù) K∑p、 K∑Q均為 ） 。查表 61可得： Kd1=， cosφ1=， tgφ1=，因此 0 1 ???? ed PKPk v a 0 13 0 1 ???? ?tgPQ② 通風(fēng)機組。 指用電設(shè)備中 x臺容量最大的設(shè)備容量之和 。 ePP ?30， 0 1 ?? cb?對多組用電設(shè)備 要考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。 ① 金屬切削機床電動機組 查表 61，取 b1=， c1=， x1=5， cosφ1=， tgφ1= ， x=5，則 (bPe)1= 50=7kW (cPx)1=( 2+4 2+ 1)= ② 通風(fēng)機組 查表 61，取 b2=， c2=， cosφ2=， tgφ2=， n=2＜ 2x，取 x2=n/2=1，則 (bPe)2= = (cPx)2= = ③ 電阻爐 (bPe)3=2kW (cPx)3=0 顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負(fù)荷 (cPx)1最大， 故總計算負(fù)荷為： 與用需要系數(shù)法的計算結(jié)果相比較，按二項式法計算的結(jié) 果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得多。 三相： 電動機為動力的各種設(shè)備例如給水泵、集中式空 調(diào)機、電梯等。 ◆ 如果單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則不論單相設(shè)備如何連接，均可作為三相平衡負(fù)荷對待?？偟牡刃酂o功計算負(fù)荷就是最大 無功負(fù)荷相的無功計算負(fù)荷的 3倍。 工廠的電氣照明設(shè)計，一般應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的性質(zhì)、廠房自然條件等因素選擇合適的光源和燈具，進(jìn)行合理的布置，使工作場所的照明度達(dá)到規(guī)定的要求。 表 33 全廠負(fù)荷的需要系數(shù)及功率因數(shù) 工廠類別 需要系數(shù) Kd 功率因數(shù) cosφ 工廠類別 需要系數(shù) Kd 功率因數(shù) cosφ 汽輪機制造廠 石油機械制造廠 鍋爐制造廠 電線電纜制造廠 柴油機制造廠 開關(guān)電器制造廠 重型機床制廠 橡膠廠 儀器儀表制造廠 通用機械廠 電機制造廠 已知某開關(guān)電器制造廠用電設(shè)備總?cè)萘繛?4500kW， 試 估算該廠的計算負(fù)荷 。 2．用逐級推算法計算全廠的計算負(fù)荷 電力變壓器的功率損耗 ， 在一般的負(fù)荷計算中 ， 可采用簡化公式來近似計算 ， 如： 有功功率損耗： 無功功率損耗： 式中 S30為變壓器二次側(cè)的視在計算負(fù)荷，它是選擇變壓器的基本依據(jù)。 6．有一個機修車間，有冷加工機床 30臺，設(shè)備總?cè)萘繛?150kW，電焊機 5臺，共 ，利用率只有 65%，通風(fēng)機 4臺，共 ，車間采用 380/220V線路供電，試確定該車間的計算負(fù)荷。因此，要計入其計算負(fù)荷中。 τ與 Tmax的關(guān)系可用公式表達(dá)為： 87602