还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
负荷计算方法供电设计常采纳的电力负荷计算方法有需用系数法、二项系数法、采用系数法和单位产品电耗法等需用系数法计算简便,对于任何性质的企业负荷均适用,且计算结果基本上符合实际,尤其对各用电设施容量相差较小,且用电设施数量较多的用电设施组,因此,这种计算方法采纳最广泛二项系数法主要适用于各用电设施容量相差大的场合,如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等采用系数法以平均负荷作为计算的依据,采用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系,这种计算方法目前积累的有用数据不多,且计算步骤较繁琐,故工程应用较少单位产品电耗法常用于方案设计
一、设施容量的确定用电设施铭牌上标出的功率(或称容量)称为用电设施的额定功率人,该功率是指用电设施(如电动机)额定的输出功率各用电设施,按其工作制分,有长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类因而,在计算负荷时,不能将其额定功率简洁地直接相加,而需将不同工作制的用电设施额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率,称之为用电设施功率P”N
(一)长期连续工作制这类工作制的用电设施长期连续运行,负荷比较稳定,如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等机床电动机,虽一般变动较大,但多数也是长期连续运行的对长期工作制的用电设施有P尸P(2—9)NI N
(二)短时工作制这类工作制的用电设施工作时间很短,而停留时间相当长如煤矿井下的排水泵等对这类用电设施也同样有(2-10)PNR=PN
(三)短时连续工作制用电设施这类工作制的用电设施周期性地时而工作,时而停留如此反复运行,而工作周期一般不超过10分钟如电焊机、吊车电动机等断续周期工作制设施,可用“负荷持续率”来表征其工作性质负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值,用£表示£,x]00%=—xlOO%(2-11)T式中T--工作周期,s;t——工作周期内的工作时间,s;Zo一一工作周期内的停留时间,s断续周期工作制设施的设施容量,一般是对应于某一标准负荷持续率的应当留意同一用电设施,在不同的负荷持续率工作时,其输出功率是不同的因此,不同负荷持续率的设施容量(铭牌容量)必需换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算并且,这种换算应当是等效换算,即按同一周期内相同发热条件来进行换算由于电流/通过设施在一寸间内产生的热量为PRt,因此,在设施电阻不变而产生热量又相同的条件下,/ocl/而在同电压下,设施容量8/由式(2—11)可知,同一周期的负荷持续率因此,Pocl/77,即设施容量与负荷持续率的平方根值成反比假如设施在下的额定容量为P,则换算到£下的设施容量为N〜—=N/8(2—12)式中£——负荷的持续率;故——与铭牌容量对应的负荷持续率;负荷持续率为£时设施的输出容量,H——kWo
1.电焊机组电焊机的铭牌负荷持续率£N有50%、60%、75%和100%等4种,为了计算简便与查表求需用系数,一般要求统一换算到因此其设施容量为£=100%,=S cos0m=5向(2—13)N COSNX弓00V£ioo式中P一—电焊机铭牌上的有功容量,kW;NS N——电焊机铭牌上视在容量,kVA;其值为的负荷持续率(计算中取)100%1;£100——coss一一铭牌的额定功率因数
2.吊车电动机组吊车电动机的铭牌负荷持续率,1^有、、和等种,为了计算简便与查表求需用系数,一15%25%40%50%4般要求统一换算到因此,其设施容量为£=25%后(2—14)式中£25——其值为25%的负荷持续率(计算中为
0.25);P N——吊车电动机的铭牌容量,kW;无一一与铭牌容量对应的负荷持续率例2—1有一电焊变压器,其铭牌上给出额定容量SN=42kVA,负荷持续率£N=60%,功率因数COS=
0.62,试求该电焊变压器的设施容量生[解]电焊装置的设施功率统一换算到£=100%,所以设施功率为例2—2某车间有一台10吨桥式起重机,设施名牌上给出额定功率PN=
39.6kW,负荷持续率£N=40%o试求该起重机的设施容量[解]起重机应换算到£=25%,因此设施容量为5=2r A=2x
39.6x752=50kW
二、需用系数法对于用电户或一组用电设施,当在最大负荷运行时,所安装的全部用电设施(不包括备用)不行能全部同时运行,也不行能全部以额定负荷运行,再加之线路在输送电力时必有肯定的损耗,而用电设施本身也有损耗,故不能将全部设施的额定容量简洁相加来作为用电户或设施组的最大负荷,必需要对相加所得到的总额定容量EPN打一个折扣所谓需用系数法就是采用需用系数来确定用电户或用电设施组计算负荷的方法其实质是用一个小于1的需用系数Kd对用电设施组的总额定容量XPN打肯定的折扣,使确定出来的计算负荷Ka比较接近该组设施从电网中取用的最大半小时平均负荷Pmax其基本计算公式如下Pca=Kd£(2-15)PN在确定了设施容量之后,可分别按下列状况按需用系数确定计算负荷用电设施组计算负荷的确定
1.用电设施组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设施合并成的一组用电设施在一个车间中,可依据详细状况将用电设施分为若干组,再分别计算各用电设施组的计算负荷其计算公式为匕二储^国,kWz Na13n k.rQca公式错误,需要再乘以Kd(2-19)kVASea=JR;+£,A『黑/GM),式中Pea、Qca、%一—该用电设施组的有功、无功、视在功率计算负荷;LP——该用电设施组的设施总额定容量,kW;N——额定电压,V;UNtang——功率因数角的正切值;7ca——该用电设施组的计算负荷电流,简称计算电流,A;Kd——需用系数,由表2—2查得例2-3已知机修车间的金属切削机床组拥有电压为380V的三相电动机
7.5kW3台;4kW8台;3kW17台;L5kW10台试求该用电设施组的计算负荷[解]此机床电动机组的总容量为£P=
7.5kW X3+4kW X8+3kW X17+
1.5kW X10=l
20.5kWN查表2—2中“小批生产的金属冷加工机床”项,得Kd=
0.
12.16(取
0.15),cos^=
0.5,tan.=
1.73〜因此得P a=
0.15X
120.5kW=
18.1kW有功计算负荷C无功计算负荷Qca=
18.1kWX
1.73=
31.3kvar视在计算负荷Sca=
18.1kW/
0.5=
36.2kVA
36.2kVA“计算电流A___________—S SAcaV3x
0.38kv-必要指出需用系数值与用电设施组的类别和工作状态有很大的关系,因此,在计算时首先要正确判明用电设施组类别和工作状态,否则将造成错误例如机修车间的金属切削机床应当属于“小批生产的冷加工机床”,由于机修不行能是大批生产的,而金属切削属冷加工又如压塑机、拉丝机和锻锤等应属热加工机床再如起重机、行车、电葫芦应属吊车类设施多个用电设施组的计算负荷
2.在配电干线上或车间变电所低压母线上,常有多个用电设施组同时工作,而各个用电设施组的最大负荷也非同时消失,因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时;应再计入一个同时系数Ki详细计算公式为m匕=/Z(KdiZ/)i=123,…制i=lv Qca=Ks》(KdiZ领0)(2-20)i=lSea=+/a;JR、〃=黑/(出)式中Pea、Qca、Sea一一为配电干线或变电站低压母线的有功、无功、视在计算负荷;降——组间同时系数,其值见表2—3;m——该配电干线或变电站低压母线上所接用电设施组总数;Kdi、tang、SP——分别对应于某一用电设施组的需用系数、功率因数角正切值,总设施容量;/caNi——该干线或变电站低压母线上的计算电流,A;“——该干线或低压母线上的额定电压,Vo表2—3工矿企业各级组间同时系数心应用范围确定车间变电所低压母线上的计算负荷时,所米纳的有功负荷同时系数
0.7〜
0.
81、冷加工车间
0.7〜
0.
92、热加工车间
0.8〜
1.
03、动力t占
0.8〜
0.
94、煤矿井下确定变、配电所身压母线上的计算负荷时,所米纳的有功负荷同时系数
1、计算负荷小于5000kW
0.
852、计算负荷为5000〜lOOOOkW
0.
83、计算负荷大于lOOOOkW注无功负荷同时系数一般采纳与有功负荷同时系数相同的数据在计算多组用电设施组的总计算负荷时,为了简化和统一,一般各组设施的台数不论多少,各组的计算负荷均按表所列及和的值来计算,而不必考虑设施台数少而适当增大和值的问题2-2cos Kdcos例2—4某机加工车间线路上,接有金属切削机床电动机台,共;通风机台,共;380V30100kW46kW电阻炉台共试确定此线路上的计算负荷48kW[解]先求各组的计算负荷金属切削机床组
1.查表取2—2,Kd=
0.2,cos°=
0.5,tan=
1.73P,i=
0.2X100=20kWcaQca.i=20X
1.73=
34.6kvar.通风机组2查表取2—2,Kd=
0.8,cos0=O.8,tan^=
0.75=
0.8X6=
4.8kWPca.
24.8X
0.75=
3.6kvarQca.2=电阻炉
3.查表取2—2,Kd=
0.7,cos0=L tan^=O
0.7X8=
5.6kWPca,3=查表取心=得总计算负荷2—3,
0.9,
3.对需用系数法的评价)公式简洁,计算便利,只用一个原始公式尸就可以表征普遍的计算方法该公式对用电设施组、1ca=KdEPN车间变电站乃至一个企业变电站的负荷计算都适用)对于不同性质的用电设施、不同车间或企业的需用系数值,经过几十年的统计和积累,数值比较完整和精2确,查取便利,因而为我们国家设计部门广泛采纳)需用系数法没有考虑大容量电动机对整个计算负荷尸、的影响,尤其是当用电设施组内设施台数较少时,3ca Qca影响更大在这种状况下,采纳二项系数法更为精确。