2电力负荷及其计算

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工厂电力负荷及其计算

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第二章工厂电力负荷及其计算

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2.1电力负荷与负荷曲线电力负荷在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或用电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。

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2.1.1正弦交流电路的功率

瞬时功率平均功率无功功率视在功率

uAuA

uBuB

uCuC

o

ωt

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2.1.1正弦交流电路的功率一、瞬时功率设无源单口网络的电压、电流参考方向一致，其正弦电压、电流分别为： I u= 2Usin(ω t+ψ u ) i= 2Isin(ω t+ψ i )+瞬时功率:U

_

N

p= ui= 2UIsin (ωt+φ u )sin(ωt+φ i )= UI[ cosφ cos( 2ωt+ 2φ u )]其中：

=ψ u ψ i

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P= UIcosφ UIcos( 2ωt+ 2φ u )固定不变随时间变化，是由电路中储能元件引起，如电感元件中磁场能与电能的交换。

二、平均功率与功率因数平均功率P(有功功率：瞬时功率在一个周期内的平均值)有功功率 1 T 1 T P=∫ p dt=∫[ UI cos + UI cos ( 2ωt+ 2φ )]dt u T 0 T 0

= UI cos = UIλ电压与电流的相位差角

λ= cos 功率因数

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2.1.1正弦交流电路的功率三、无功功率Q电感元件、电容元件实际上不消耗功率，只是和电源之间存在着能量互换，把这种能量交换规模的大小定义为无功功率。

Q= UI sin 电阻元件： = 0电感元件：

无功功率单位：乏(Var)

QR= 0

= 90 0

Q L= U L I L Sin90 0= U L I L> 0QC= U C I C Sin( 90 0 )= U C I C< 0

电容元件： = 90 0

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2.1.1正弦交流电路的功率四、视在功率S视在功率定义：视在功率、有功功率、无功功率三者的关系：

S= UI

(VA)

u与i的相位差角

S= P+Q2

2

SPλ= cos = S

Q

电气设备的容量：

P

SN= U N I N

功率三角形

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2.1.1正弦交流电路的功率五、功率因数在电力系统中，大多数负载是感性负载，一般功率因数比较低。功率因数低的危害 1.电源设备的容量不能充分利用在电源设备容量

SN= U N I N

一定的情况下

,功率因数越低，P越小，设备得不到充分利用。

2.增加输电线路的功率损耗在P、U一定的情况下， cos 越低，I越大，线路损耗越大。

Q P= UIcos

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2.1.1正弦交流电路的功率为此，我国电力

行政法规中对用户的功率因数有明确的规定(0.85以上)。用户提高功率因数方法：感性负载采用电容并联补偿。

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2.1.2工厂电力负荷的分级

1、一级负荷中断供电将造成人身伤亡者；或在政治、经济上将造成重大损失者。在一级负荷中，特别重要的负荷是指在中断供电时将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷。

2.二级负荷二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者， 3.三级负荷三级负荷为一般的电力负荷，

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2.1.2工厂电力负荷的分级电力系统运行的基本要求

安全、可靠、优质、经济

一类用户：煤矿、大型医院；大型冶炼厂，军事基地；国家重要机关，城市公用照明等。二类用户：大型影剧院及商场三类用户：小城镇、小加工厂、农村用电等。

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2.1.2工厂电力负荷的分级1.一级负荷对供电电源的要求：应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。

2.二级负荷对供电电源的要求：做到当发生电力变压器故障时不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。通常要求两回路供电，供电变压器也应有两台。

3.三级负荷对供电电源的要求：对供电电源无特殊要求。

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2.1.3

工厂常用用电设备

①生产加工机械的拖动设备；②电焊、电镀设备；③电热设备；④照明设备。

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2.1.3

工厂常用用电设备锯床冲床刨床剪床钻床磨床镗床车床

1.生产机械的拖动设备功能金属切削金属压力加工

机床设备

铣床砂轮机

生产机械的拖动设备

组合机床

行车

功能起吊搬运物料运输客货起重运输设备输送机电梯

吊车

自动扶梯

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2.1.3

工厂常用用电设备

2.电焊和电镀设备电焊机的工作特点是：

电焊设备

(1)工作方式呈一定的周期性，工作时间和停歇时间相互交替。 (2)功率较大。 (3)功率因数很低。 (4)一般电焊机的配置不稳定，经常移动。

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2.1.3

工厂常用用电设备电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。

电镀设备

电镀设备的工作特点是： (1)工作方式是长期连续工作的。 (2)供电采用直流电源，需要晶闸管整流设备。 (3)容量较大

,功率因数较低。