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项目三:电力负荷及短路计算

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项目三:电力负荷及短路计算

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  1. 项目三:电力负荷及短路计算 三门峡职业技术学院 供用电技术教研室

  2. 情景1:电力负荷及负荷曲线的绘制 【能力目标】 • 了解负荷分级及其对供电的要求; • 熟悉工厂用电设备的工作负荷; • 掌握负荷曲线的绘制方法; • 熟练掌握与负荷计算有关的物理量。

  3. 一、电力负荷的分级及对供电的要求 “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。

  4. 根据用电设备在工艺中的作用以及供电中断对人身设备安全的影响,电力负荷分为三级:根据用电设备在工艺中的作用以及供电中断对人身设备安全的影响,电力负荷分为三级: 1、一级负荷——要求有两个独立电源供电(特殊者还需应急电源) • 如:医院重症手术室、炼钢厂、军工制造厂、大型会议中心、等。 2、二级负荷——要求有两回线路供电,其中一回应为专用线 • 如:大型商场、纺织厂、印染厂、等。 3、三级负荷——对电源无特殊要求 • 如:居民生活用电。

  5. 二、厂用电设备的负荷分类 1、按用途分 动力负荷:cosφ< 1,三相; 照明负荷:cosφ= 1,单相。 2、按行业分 工业、非工业、居民生活用电。

  6. 3、按工作制分为哪几类?各有什么工作特点?3、按工作制分为哪几类?各有什么工作特点? (1)长期连续工作制(8h以上) (2)短时工作制(如机床升降电机) (3)断续周期工作制(T<10min)

  7. 三、用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数三、用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数 1、额定容量( equipment capacity) 指用电设备在额定电压下、在规定的使用寿命内能连续输出或耗用的最大功率。 • 电灯、电炉、电机等设备:PN (W或KW) • 变压器、互感器等设备:SN(VA或KVA) • 电容器类设备:QN(Var或KVar)

  8. 2、负荷持续率(ε) (1)定义:一个工作周期T内工作时间t与T的百分比。 • ε=(t/T)×100% (2)它表征断续周期工作制设备的特性。 (3)它与设备容量的换算(等热效应原则)

  9. 3、负荷系数(KL) (1)定义:指设备在最大负荷时输出或耗用的功率P与设备额定容量PN的比值。 • KL = P/ PN (2)表征设备容量的利用程度。 (3)负荷系数又称负荷率,有时用α(表有功)或β(表无功)表示。

  10. 四、负荷曲线 1、定义:表征电力负荷随时间变化情况的图形。 2、负荷曲线分类 (1)日负荷曲线(24h以内) 计算机绘图----连点图; 人工绘图-----梯形图

  11. (2)年负荷曲线(8760 h以内)

  12. 3、与负荷曲线有关的物理量 (1)年最大负荷Pmax----指全年中负荷最大的工作班内消耗电能最多的半小时平均负荷P30。 (2)年最大负荷利用小时Tmax Tmax = Wa/Pmax • 物理意义:年最大负荷Pmax在Tmax时间内所消耗电能恰与电力负荷全年实际耗用的电能相等。 • 几何意义: S Pmax×Tmax = ∫ Pdt 其中积分区间为 t=【0,8760】。

  13. (3)平均负荷Pav 电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率。 • Pav = Wt/t (4)负荷系数β (一般为0.7) • β= Pav/Pmax =平均负荷/最大负荷 (5)需要系数Kd 用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与设备容量之比。 • Kd = P30/Pe

  14. (6)利用系数Ka (多台设备同时消耗的平均负荷与设备容量之比) • Ka = Pav/Pe (7)尖峰负荷、低谷负荷 • 昼夜中出现的最大、最小负荷。 五、计算负荷的定义 1、计算负荷 • 按计算负荷持续运行产生的热效应与按实际变动的负荷长期运行产生的最大热效应相等。

  15. 2、计算负荷参数(P30、Q30、S30、I30) • P30 = Kd ×Pe(KW) • Q30 = P30×tanφ (Kvar) • S30 = P30/cosφ (KVA) • I30 = S30/(√3UN) (A)

  16. 3、计算负荷的意义 • 确定导线、电缆的截面积。 4、计算方法 • (1)需要系数法:用于确定车间变电所和全厂计算负荷,最终确定变压器的额定容量。 • (2)二项式系数法:用于确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线计算负荷。

  17. 项目训练: 日有功电力负荷曲线的绘制 某工厂一天内的负荷统计资料如下,试据此绘制出该厂当天的日有功负荷曲线。 1、项目完成时间:40分钟 2、要求: (1)用坐标纸绘制; (2)所选刻度大小合适; (3)绘图清晰、规范、完整。

  18. 谢谢!