某工厂供配电系统毕业设计(2)

河南城建学院本科毕业设计（论文） 电力负荷及其计算

2.2工厂计算负荷的确定

2.2.1负荷计算的目的和意义

计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等。在供配电系统中，以30min的最大计算负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用，即可在正常情况下长期运行。一般将这个最大计算负荷简称计算负荷Pc。

负荷计算的目的是：

① 计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。

② 计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。

③ 计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。

④ 计算尖峰负荷，用于保护电器的整定计算和校验电动机的启动条件。 ⑤ 为电气设计提供技术依据。计算负荷是工程设计中按照发热条件选择导线和电气设备的依据。

计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要依据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。

如果计算负荷确定的过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费，而变压器负荷率较低运行时，也将造成长期低效率运行。如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线处于过负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至产生火灾，造成更大的经济损失。因此，正确确定计算负荷具有很大的意义。

2.2.2负荷计算的方法

在已知用电设备的情况下，负荷计算有需要系数法、二项式法和利用系数法；在未知用电设备的情况下，负荷计算有负荷密度法、单位指标法和住宅用电量指标法。

① 需要系数法

用设备功率乘以需要系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配变电所的负荷计算。

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② 利用系数法

采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台属和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数的计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数的实测与统计较困难，在电气设计中一般不用。

③ 二项式法

在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷。

④ 负荷密度法

当已知某建筑面积负荷密度ρ时，某建筑的平均负荷可按下式计算

Pav =ρ·A（kW）

式中:ρ——负荷密度（kW/m2） A——某建筑面积（m2）

在建筑方案设计阶段，可采用建筑面积负荷密度法进行负荷估算。在建筑施工阶段设计时，可采用需要系数法进行复核。

2.2.3需要系数法确定计算负荷

① 基本公式

需要系数法确定用电设备组的有功计算负荷的基本公式为：

P30?KdPe 式（2.1）

无功计算负荷为：

Q30?P30tan? 式（2.2）

视在计算负荷为：

S30?P30/cos? 式（2.3）

计算电流为：

I30?S30/(3UN) 式（2.4）

Kd–----------需要系数

P30-------有功计算负荷，单位为kW Q30-----无功计算负荷，单位为kvar

S30------视在计算负荷，单位为kVA

cos?---用电设备组的平均功率因数

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tan?---用电设备组平均功率因数的正切值

② 多组用电设备计算负荷的确定

在确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其用功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数

K?p和K?q。

对车间干线，取

K?p?0.85?0.95K?q?0.90?0.97对低压母线，分两种情况：

1）由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取

K?p?0.80?0.90K?q?0.85?0.95

2）由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取

K?p?0.90?0.95K?q?0.93?0.97总的有功计算负荷为：

P30?K?p?P30.i总的无功计算负荷为：

式（2.5）

Q30?K?q?Q30.i 式（2.6）

以上两式中的?P30.i和?Q30.i分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和。

总的视在计算负荷为：

S30?P302?Q302 式（2.7）

总的计算电流为：

I30?S30/(3UN) 式（2.8）

由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算。

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2.2.4二项式法确定计算负荷

二项式法的基本公式是

P30?bPe?cPx 式（2.9）

式中，bPe表示用电设备组的平均功率，其中Pe是用电设备组的总容量，其计算方法如前需要系数法所述；cPx表示用电设备组中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中Px是x台最大容量的设备总容量，b.c为二项式系数。

由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且考虑了少数容量最大设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适合确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。

2.2.5工厂负荷的计算

基础资料：

① 工厂各车间负荷情况，如表2.1所示

表2.1 各车间负荷表

车间 冷作 装配 仓库 户外照明 P30/kW 100 80 20 20 Q30/kvar 110 90 20 15 最大电动机/kW 30 22 7.5 金工车间设备负荷如表2.2所示

表2.2 金工车间负荷表 序号 1~3 13~16 23~25 36 32~34 4 5 21 35 6 7 41 42 8 9 10 11 12 17 18 19

设备名称 车床 铣床 摇臂钻 铣床 铣床 砂轮机 砂轮机 磨床 磨床 6

设备容量/kW 7+0.125 10+2.8 4.5+1.7+0.6+0.125 7+2.8 7+1.7 3.2 1 7+1.7+0.5 10+2.8+1.5 台数/台 14 1 3 4 2 1 2 2 1 河南城建学院本科毕业设计（论文）

20 38 22 37 26 27 28 29 30 31 39 40 43 44 45 46 47 48 磨床 车床 磨床 立床 车床 摇臂钻 龙门刨 铣床 镗床 铣床 桥式起重机（?=25%） 桥式起重机（

10+2.8+0.5 10+0.125 14+1+0.6+0.15 55+7+1 37+1.7 20+0..15 10+0.5 电力负荷及其计算

2 2 2 1 1 1 1 2 3 1 1 1 75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.5 7+1.7 6.5+2.8 7+2.8 11+5+5+2.2 49 50 ?=25%） 16+5+5+3.5 22 全厂照明密度为：12W/m ② 根据基础资料提供的各厂房电力负荷清单，全厂都是三级负荷。按需要系数法分别计算出各个厂房及全厂的计算负荷。 1）金工车间负荷计算 a.金属切削机床设备容量：

Pe? (7.125?4?12.8?6.925?3?9.8?????85.4?2?8.7?3?9.3?9.8)kW ?654.525kW

对于大批生产的金属冷加工机床电动机，其需要系数： …… 此处隐藏：1568字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……