02第二章工业企业电力负荷计算(ppt).ppt
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1、第二章工业企业电力负荷计算 2.1企业电力负荷计算的主要目的 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 2.2.1 负荷曲线 2.2.2 企业年电能需要量 2.2.3 计算负荷的定义 2.3用电设备计电设备计 算负负荷的确定 2.3.1 按需要系数法确定计算负荷 2.3.2 按二项式法确定计算负荷 2.3.3 单相用电设备组计算负荷的确定 2.4供电电系统统中的功率损损耗与电电能需要量计计算 2.4.1 供电系统的功率损耗 2.4.2 供电系统的电能损耗 2.5工业业企业计业计 算负负荷的确定 2.5.1 按逐级计算法确定企业计算负荷 2.5.2 按需用系数法确定企业计算负荷 2.5.3 按估算法确定企
2、业计算负荷 本章小结 窿 践 钮 删 眠 霍 驼 津 嘉 蘸 沟 惧 搁 骏 利 模 亩 轨 匆 踏 祟 只 烩 挫 弊 诬 覆 哟 少 涕 守 匝 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 2.1企业电力负荷计算的主要目的 是为下列选择提供科学的依据: 正确选择各级变电所的变压器容量 正确选择各种电气设备的型号、规格 正确选择供电网络所用导线 举例1:某企业供电系统如下图:必须计算下列各部分 的电力负荷。 第二章工业企业电力负荷计算 赋 孩 刚 沤 熄 业 授 渺 御 宠 株
3、 筋 巢 尔 集 贡 苑 喉 柑 汀 褒 堵 枉 珐 铡 调 折 腥 沂 寓 孔 佰 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 1计算流过总降压变电站的变压器和车 间变压器的负荷电流及视在功率,作 为选择这两级变压器容量的依据。 2计算流过变电站主要电器设备(如断 路器、隔离开关、母线、熔断器) 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(电源进线和 高、低压配电线路)的负荷电流, 作为选择这些导线和电缆截面的依 据。 35110KV 电源进线 企业总降压 变电站
4、 610KV 高压配电线 车间配电站 车间电压母线 NO.1用电设备组 610/0.4 2.1企业电力负荷计算的主要目的 第二章工业企业电力负荷计算 岛 垦 家 侮 熙 瞧 憨 裂 勺 邦 隔 锌 剑 缎 轩 惊 运 耽 假 眯 悬 医 任 赵 洞 胆 譬 脊 力 芳 竟 钻 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 某钢厂电渣车间 第二章工业企业电力负荷计算 盼 庙 稚 伐 葱 岸 毖 恬 驰 劫 屑 彭 刁 乒 啦 墩 挨 维 篆 清 哀 拽 敞 锅 娇 稿 阅 案 诌 狮
5、 淫 慎 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 问题:怎样确定该车间的负荷电流? 电渣车间低压电力线路如左图所示。 一回路电压为380V低压线 路为10台额定容量为10KW 电动机供电。 已知每台电机参数: 求:干线电流I的大小 方法一:简单的求和计算I=1020.4204A (实际输入有功功率)P=10=1011.36=113.6KW 一回路进线电源 I 380V 10台10KW电动机 2.1企业电力负荷计算的主要目的 第二章工业企业电力负荷计算 员 知 幼 巷 鄂 掣
6、辛 踏 思 铂 遁 边 撤 哎 放 浸 柿 散 祖 淄 饰 狞 龚 模 援 右 逮 止 导 陛 棋 砷 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 根据实际经验,实际的干线负荷(电流,功率)比此 计算值小,分析表明: 第一:这些设备可能不会同时运行; 第二:这些电动机不可能都同时满载运行; 第三:额定容量相同,但性质不同的用电设备,其 运行特征各不相同,实际负荷大小也各不相同。 因此,不能采用此种方法的负荷值选择设备与电缆 ,否则将增加投资。 方法二:本节所讲的方法计算负荷法 在
7、讨论电力负荷的计算方法之前,有必要先介绍一 下有关电力负荷的一些基本概念。 2.1企业电力负荷计算的主要目的 第二章工业企业电力负荷计算 舅 羹 拓 淫 壁 擎 妓 挺 绍 冤 稚 邵 耙 独 卵 咬 力 梯 曳 风 潞 私 虾 障 遮 练 坝 主 匈 侄 酪 卵 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 2.2.1负荷曲线 用来表示一组用电设备的用电功率随时间变化关系的图 形。它反映了用电的特点和规律,该曲线绘制在直角坐标轴 内,纵坐标表示电力
8、负荷,横坐标表示时间。 负荷曲线分类: (1)按纵坐标标示分:有功负荷曲线和无功负荷曲线。 (2)按横坐标表示的持续时间不同分: 日负荷曲线(24小时) 年负荷曲线(8760小时)。 日负荷曲代表一昼夜(24小时)实际用电负荷的 变化情况。 第二章工业企业电力负荷计算 嚎 畦 划 逞 赎 染 俄 祖 膳 休 优 洱 觅 构 咖 铁 骏 付 菌 慌 瓣 尊 醋 萍 茎 填 拙 框 蹲 秽 燥 促 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 图210企业日有功负荷曲线 2.2.1负荷
9、曲线 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 42681012 1416 18 20 22 10 20 30 40 50 0 24 P T(h) 我 几 通 盖 涟 肉 屠 宴 沁 框 耻 滨 措 压 胡 靳 斜 殴 粥 务 溃 向 怨 肺 蔚 社 第 连 闷 爹 葫 迪 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 日负荷曲线可用测量的方法来绘制,先将横坐标按一定 时间间隔(一般为30min,半小时)分格,根据功率表读数 ,将每一时间间隔内功率的平均值,对应于横坐标相应的 时间间隔绘在图
10、上,即得阶梯形日负荷曲线。 日负荷曲线与坐标所包围的面积代表全日所消费的电能 数。 最大负荷日负荷曲线中各个30min负荷中的最大值称 为最大负荷记作:最大有功负荷 最大无功负荷 最大负荷电流 2.2.1负荷曲线 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 厌 釉 献 霄 砸 娄 巡 嘴 攘 氓 甲 铣 腿 现 蓬 忍 蛹 倍 据 吮 铃 掩 睹 患 澜 锦 俩 犯 俞 忻 洗 鲸 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 平均负荷把负荷曲线的平均值称为“平均负荷” 记作 平均有功负荷(a
11、verage) 平均无功负荷 平均负荷电流 尖峰负荷最大负荷平均负荷 2.2.1负荷曲线 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 轧 吩 剁 名 示 茸 筒 蹦 迪 斗 勉 半 搓 结 牙 糠 捐 睡 峰 颠 心 弓 秘 拟 缮 菇 伯 谴 酌 撩 离 悼 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 年负荷曲线 把工厂在一年(8760h)内的用电负 荷按数值大小排对,最大负荷排在左侧,根据负荷大小 依次向右排列,并按照各负荷持续时间绘出梯形年 负荷曲线。 坐标线所包围的面积,表示用户 全
12、年消耗电能,曲线表示用户用 电的规律;即看出一个企业在一 年内负荷值所持续的时间,但不 能看出相应负荷而出现在什么时 间。 2.2.1负荷曲线 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 1000 30008760 0 P(KW) h 彰 裹 敏 菲 疚 阔 卖 灰 狠 鼻 川 返 锻 鹅 魂 海 锅 翻 驹 风 诡 罩 屯 为 橱 宠 武 葛 发 息 膛 醋 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 企业年电能需要量即一年消耗的电能。 电能功率*时间 (常说的电度表读数) 此项计算的目的
13、: 衡量企业供电系统设计方案是否符合技术经济要求, 估算企业每年应交付的电费 计算方法:负荷曲线下面的面积 有功电能 =矩形面积OABM的面积 无功电能 2.2.2 企业年电能需要量 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 A M t 8760=36524 B 0 Tmax P30 古 矣 税 跺 良 痘 第 免 通 棠 讼 灰 塘 至 捅 别 棠 搅 鹊 励 蚊 继 砒 陶 弄 惠 隋 渔 戳 辛 胳 赘 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 由表21得 企业“有功年最大负荷利用
14、小时”(矩形的宽) 企业“无功年最大负荷利用小时”(矩形的宽) a-active有功 r-reative无功 2.2.2 企业年电能需要量 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 侧 宅 如 类 词 瑟 篮 遇 冰 恿 爵 枝 柿 酬 速 帽 誓 猩 墒 僳 趣 淘 嘶 麦 嗣 甥 臻 共 舔 鹿 瘦 靶 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 由于干线线的负负荷确定是非常复杂杂,因此工程上一般采用经经 验验方法来计计算干线线上的负负荷,即通过长过长 期观观察和分析各用电电 设备组设
15、备组 (各企业业、车间车间 )的负负荷曲线线,把根据半小时时平均负负 荷绘绘制的负负荷曲线线中的最大值等取出来代表该干线的实际负荷 ,这个负荷叫做“计算负荷”。 2.2.3 计算负荷的定义 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 G D * * * AC B D E * F 分干线 F G * * * NO.2 NO.1 企压 业变 总电 降站 车 间 变 电 站 支线 * 干线D F D D 砚 簧 距 巧 俯 吸 赛 潮 皑 敖 笨 菇 里 砧 配 壬 仔 钮 辱 秃 棱 恬 荫 硝 剧 敖 沏 认 漫 耙 惋 酉 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0
16、 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 实际上,“计算负荷”是按发热条件选择导体和电器设 备时所使用的一个假想负荷,其物理意义是:按这个“计 算负荷”持续运行所产生的热效应,与按实际变动负荷长 期运行所产生的最大热效应相等。换句话说,当导体持 续流过 “计算负荷”时所产生的导体恒定温升,恰好等 于 导体流过实际变动负荷时所产生的平均最高温升,从发热 的结果来看,二者是等效的。 为什么取用“半小时的平均负荷的最大值”作为“计 算 负荷”而不选用最大负荷? 2.2.3 计算负荷的定义 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 滞 沥 了 嘿 购 炭 度 九 映 辰 中
17、刽 弟 烷 浊 正 钡 堑 亚 粮 触 锑 缠 被 魔 就 柒 潘 拐 皂 臀 软 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 这是因为: 对于中、小截面的导体,其表示发热过程进行快慢的 发热时间常数约为10分钟左右,时间很短暂的尖峰负荷通 过导体时,导体温度来不及升高到相应值值而尖峰负负荷就消失 了,所以尖峰负荷虽比 大,但它不是造成导 体达到最高温升的主要原因。实验表明,导体达到稳定温升 的时间可近似为34,所以对中、小截面的导体达到稳定 温升的时间可近似为331030分钟。
18、 对于较大截面导体,发热时间常数多大于10,因而 在30分钟时间内,一般达不到稳定温升,取30分钟平均最大 负荷为计算负荷偏于保守,但为选择计算的方便和一致性, 如上规定还是合理的。 2.2.3 计算负荷的定义 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 芥 基 询 磐 物 拂 显 汛 人 瑚 蔡 览 爽 只 内 嫩 瘤 揪 扫 亮 孽 体 蜜 殊 蹄 富 糕 务 晋 轰 饭 织 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 因此,计算负荷作为我们选择变压器容量,按发热 条件选择导线、电缆的截
19、面(第四章)和按正常运行情 况选择电气设备(第四章)的依据。 2.2.3 计算负荷的定义 2.2负荷曲线及计算负荷的概念 甲 敏 敢 埔 镑 堪 吾 靴 禄 旗 婪 厘 迪 邹 袖 陡 栽 厉 店 贸 掂 杭 钾 齿 吹 乎 贪 围 惰 豌 朋 碳 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 2.3 用电设备计电设备计 算负负荷的确定 我国设计部门在进行工业企业供电设计时,经常采用的 电力负荷计算方法有: 需用系数法应用最广泛的方法 特点:计算简便,结果基本符合实际, 对任何性质
20、的工业企业均适用。 二项式法主要使用于机械加工企业的电力负荷计算 特点:考虑大用电负荷对计算负荷的影响。 利用系数法逐渐不被采用 特点:利用平均负荷作为计算的依据,利 用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系,计算繁琐 ,精确度并不比前两种高。 本节重点介绍前两种方法。 第二章工业企业电力负荷计算 萎 沟 瑚 葬 下 叔 撰 琳 坷 琴 潞 盆 狭 蚊 标 使 蛀 虐 襟 坎 恢 戳 茫 偿 奖 汲 猾 严 俏 厉 对 绳 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 2.3 用电设
21、备计电设备计 算负负荷的确定 第二章工业企业电力负荷计算 工业企业供电系统及计算负荷的确定: 图2-12供电系统中具有代表性的各点的电力负荷计算图 G D * * * AC B D E * F 分干线 F G * * * NO.2 NO.1 企压 业变 总电 降站 车 间 变 电 站 支线 * 干线D F D D 吕 专 沥 欧 界 涌 饶 林 堡 离 丝 液 眨 芹 未 胖 械 恳 毅 戮 搁 猪 泻 莹 剖 勉 扩 袭 落 度 瞒 卯 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t
22、) 2.3 用电设备计电设备计 算负负荷的确 定 第二章工业企业电力负荷计算 例:某企业控制系统配电柜 缚 钠 昨 汤 签 趋 茎 逻 笛 簿 填 典 粮 伯 皮 一 豁 俏 挝 齿 彤 悼 抿 紊 合 葫 驯 榔 峨 昼 抑 嫌 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 2.3.1按需要系数法确定计算负荷 2.3.1.1基本公式 设一组用电设备,共有n台电动机,其额定容量的 总和为 ,现在我们考虑这n台电动机运行时可能的 各种情况,从而确定有功负荷。 考虑用电设备在运行时要产
23、生功率损耗, 用电设备的效率 = 此时:满载和全部输入容量 (平均加权效应) 2.3用电设备计算负荷的确定 饲 微 呛 秆 制 剪 荡 鸿 恒 彬 锰 竹 丹 乞 绿 扮 斋 嫂 酣 搂 蛛 辊 轩 脚 皋 仕 年 姆 瘤 釉 塘 残 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 0 2 第 二 章 工 业 企 业 电 力 负 荷 计 算 ( p p t ) 考虑虑不可能同时时运行,采用一个修正系数同时使用系 数. 考虑投入运行的这些不可能都满载运行。 采用一个修正系数,设备组的负荷系数(平均加权) 2.3.1.1基本公式 2.3.1按需要系数法确定计算负荷
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