统计负荷量给排水专业

目标位：把系统的原始数据变成计算数据，为设计做准备。会完成NSjsjsjsjs,PPPQ,S,IxKJCbc电力负荷的分级负荷计算的目的与几个物理量统计负荷量的方法和公式单相计算负荷的确定无功补偿供配电系统的损耗电动机回路尖峰电流计算一、电力负荷的分级1、依据：根据对供电可靠性的要求及中断供电所造成的后果进行分级。2、分级：分为3级：一级：1）人身伤亡事故（医院、矿井）2）严重的政治影响（省博）3）重大的经济损失（首钢）4）公共场所秩序的严重混乱特别重要负荷：国家级、国际级机场、火车站、体育馆、国家级办公大楼、急救中心、防灾中心、金融中心、交通枢纽、通讯枢纽二级负荷：较大政治影响较大经济损失公共场所秩序混乱三级负荷：不属于一级、二级的负荷二、供电要求一级：独立双回路（正常、备用）相互没有任何干扰特别重要负荷+应急电源（EPS）规范：严禁将其他负荷接入应急电源供电系统，并严禁与正常工作电源同时并列运行。二级：双回路供电三级：单回路一、负荷计算的目的：为供电系统设计提供必要的正常状态下系统理论数据（又叫计算数据），以这些数据为依据来选择设计一二次系统，即选设备、导线，进行二次系统整定。1、用电设备工作制（按工作制分）连续运行工作制（工作时间长，连续运行）短时运行工作制（工作时间短，间歇时间短）反复短时运行工作制（有规律周期性频繁启动和停止）2、设备容量（设备功率、安装功率）1）连续运行工作制用电设备的Pe（kw)等于其铭牌额定功率PN(kw)2）短时运行工作制用电设备，求计算负荷时一般不考虑。3）反复短时运行工作制用电设备，是将某一暂载率下的铭牌额定功率统一换算到一个标准暂载率的功率。设备额定暂载率（负荷持续率）某类电气设备暂载率（负荷持续率）的规定值P=PNeNN：暂载率（负荷持续率）——短时反复周期工作电气设备，其每个工作周期内工作时间与工作周期之比的百分数。规定：电焊机类吊车类0100%100%gggttTtt100%25%NeNNNP=P=2PNeNNNP=P=P吊车电动机的额定暂载率为：15%，25%，40%，60%电焊机变压器的额定暂载率为：50%，60%，75%，100%3、年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷是指全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的30min平均功率。通常用Pmax、Qmax和emax分别表示年有功、无功和视在最大功率，因此，年最大负荷也就是半小时最大负荷P30。年最大负荷利用小时Tmax是指假如工厂负荷以年最大负荷Pmax持续运行了Tmax，则该工厂负荷消耗的电能恰好等于其全年实际消耗的电能Wa，即图2.1中虚线与两坐标轴所包围的面积。作用：1）选架空线2）算损耗maxmaxtPTP年实最大负荷利用小时为Tmax=WaPmaxTmax的大小表明了工厂消耗电能是否均匀。最大负荷利用小时越大，则负荷越平稳。Tmax一般与工厂类型及生产班制有较大的关系，例如，一班制工厂Tmax=1800～2500h,两班制工厂Tmax=3500～4500h,三班制工厂Tmax=5000～7000h。4、平均负荷和负荷系数平均负荷Pav是指电力负荷在一段时间内消耗功率的平均值。Pav=Wt/t平均负荷也可以通过负荷曲线来求，如图2.2所示，年负荷曲线与两坐标轴所包围的曲线面积(即全年消耗的电能)恰好等于虚线与两坐标轴所包围的面积。因此年平均负荷Pav=Wt/8760负荷系数KL，又称为负荷率，是指平均负荷与最大负荷之比，它表征了负荷曲线不平坦的程度，也就是负荷变动的程度。负荷系数又分为有功负荷系数α和无功负荷系数β。α=Pav/Pmax,β=Qav/Qmax一般工厂α=0.7～0.75，β=0.76～0.8。负荷系数越接近1，表明负荷变动越缓慢；反之，则表明负荷变动越激烈。作用：算系统的电能损耗对单个用电设备或用电设备组，负荷系数则是指其平均有功负荷Pav和它的额定容量PN之比，它表征了该设备或设备组的容量是否被充分利用，即KL=Pav/PN图2.1年最大负荷和年最大负荷利用小时图2.2年平均负荷概念：以原始数据为依据，考虑到安全、经济、合理等诸多因素，用科学的方法统计出从发热角度考虑用来选电源、设备和导线的一假想负荷。物理意义：按此负荷运行系统所产生的热效应等于系统以实际负荷量运行所产生的最大热效应。：有功计算功率，W,KW,,,dkNejsjsjsjsbcPPPQSIjsP：无功计算负荷，var，kvar对系统进行无功补偿，选补偿设备（柜、箱、器）：视在功率，VA,KVA，选变压器：选高压设备、低压设备、各类导线、整定保护装置和各种开关的整定保护值，计算系统损耗jsQjsSjsI3cos3cos3sinjsjsjsjsjsjsjsSUSPIIUUPQUU线NNNN三相：单相：1）定义：2）物理意义：：设备组同时系数：负荷系数（满载系数）：供电线路传输效率：电气设备额定效率max()dxePkkP()LdxLNkkkkkLkLN一、需要系数法统计负荷量1、定义：以Pe为基本统计量，以Kx为关键计算系数，考虑到经济、安全、合理和科学等因素，以发热条件为依据，广泛应用于各类负荷的统计方法叫需要系数法。2、解题步骤：1)查表Kx，tanφ,按类求PC2)叠加各类PCi，QCi3)求SC，IC单组设备计算负荷x22NNP=KPQ=PtanS=P+QSPI==3U3UcosCsCCCCCCCCnCii=1nCii=122NNP=KPQ=KQS=P+QSPI==3U3UcosCCCCCCCC多组设备计算负荷【例1】某机修车间380V低压干线接有如下设备：①小批量生产冷加工机床电动机：7kW3台，4.5kW8台，2.8kW17台，1.7kW10台。②吊车电动机：JCN=15％时铭牌容量为18kW、cosφ=0.7共2台，互为备用。③专用通风机：2.8kW2台。试用需要系数法求各用电设备组和低压干线的计算负荷。【解】先求出各用电设备组的计算负荷，再叠加各类计算负荷，最后求SC，IC。①冷加工机床组设备容量Pe1=7×3+4.5×8+2.8×17+1.7×10=121.6(kW)查附表2-1，取Kd1=0.2，cosφ1=0.5，tanφ1=1.73,则Pc1=Kd1Pe1=0.2×121.6=24.32(kW)Qc1=Pc1tanφ1=24.32×1.73=42.07(kvar)②吊车组(备用容量不计入)设备容量Pe2=2√JCN＊PN=2×√0.15×18=13.94(kW)查附表2-1，取Kd2=0.15，cosφ2=0.5，tanφ2=1.73，则Pc2=Kd2Pe2=0.15×13.94=2.09(kW)Qc2=PC2tanφ2=2.09×1.73=3.62(kvar)③通风机组设备容量Pe3=2×2.8=5.6(kW)查附表2-1，取Kd3=0.8，cosφ3=0.8，tanφ3=0.75,则PC3=Kd3Pe3=0.8×5.6=4.48(kW)QC3=PC3tanφ3=4.48×0.75=3.36(kvar)④低压干线的计算负荷(取K∑=0.95)总有功功率PC=K∑［PC1+PC2+PC3］=0.95×(24.32+2.09+4.48)=29.35(kW)总无功功率QC=K∑［QC1+QC2+QC3］=0.95×(42.07+3.62+3.36)=46.6(kvar)总视在功率总计算电流根据上述计算结果列出负荷计算表。2222CCCS=P+Q29.3546.655.07KVACN55.071.7320.38SI=83.673UCA1、适用条件1）动力系统三相负荷统计2）设备容量差异大2、定义以二项式系数a,b为关键系数，以Pe为基本统计量，着重考虑系统中大容量电机对系统的影响，将计算功率分为平均部分bPe和附加部分cPx来统计，适用于动力系统局部特殊场所的一种统计方法。单组设备计算负荷eC22CCCCCNNP=bPQ=PtanS=P+QSPI==3U3UcosCXCCcPiemaximaxmax22CCCCCCNNP=(b)()Q=(btan)()tanS=P+QSPI==3U3UcosCixCeiixPcPPcP多组设备计算负荷三、两种方法的区别【解】①冷加工机床组设备容量Pe1=7×3+4.5×8+2.8×17+1.7×10=121.6(kW)查附表2-1，取b1=0.14，c1=0.4，x=5,cosφ1=0.5，tanφ1=1.73,则b1Pe1=0.14×121.6=17.024(kW)c1Px1=0.4×(7×3+4.5×2)=12(kW)②吊车组(备用容量不计入)设备容量Pe2=2√JCN＊PN=2×√0.15×18=13.94(kW)查附表2-1，取b2=0.06，c2=0.2，cosφ2=0.5，tanφ2=1.73,则b2Pe2=0.06×13.94=0.8364(kW)c2Px2=0.2×13.94=2.788(kW)③通风机组设备容量Pe3=2×2.8=5.6(kW)查附表2-1，取b3=0.65，c3=0.25，cosφ3=0.8，tanφ3=0.75,则b3Pe3=0.65×5.6=3.64(kW)c3Px3=0.25×5.6=1.4(kW)④低压干线的计算负荷总有功功率iemaxP=(b)()(17.0240.83643.64)1233.5CixPcPKWCimaxmaxQ=(btan)()tan(17.0241.730.83641.733.640.75)121.7378.31varCixPcPK总无功功率总视在功率总计算电流2222S=P+Q33.578.3185.17CCCKVAN85.171.7320.38SI=129.413UCCA2.4单相计算负荷的确定其具体方法如下:（1）如果单相用电设备的容量小于三相设备总容量的15％，按三相平衡负荷计算，不必换算。（2）对接在相电压上的单相用电设备，应尽量使各单相负荷均匀分配在三相上，然后将安装在最大负荷相上的单相设备容量乘以3，即为等效三相设备容量。（3）在同一线电压上的单相设备，等效三相设备容量为该单相设备容量的√3倍。（4）单相设备既接在线电压上，又接在相电压上，应先将接在线电压上的单相设备容量换算为接在相电压上的单相设备容量，然后分相计算各相的设备容量和计算负荷。而总的等效有功计算负荷就是最大有功计算负荷相的有功计算负荷的3倍，总的等效三相无功计算负荷就是对应最大有功负荷相的无功计算负荷的3倍，最后再按式计算出SC和IC。1、分类：相电压型负荷，线电压型负荷2、按A,B,C三相统计相电压型负荷各相计算负荷3、按相统计线电压型负荷各相计算负荷1）将2）按相统计出各相计算负荷4、按相叠加各相计算负荷找出中的最大项乘以3C1AC1BC1CC1AC1BC1CP,P,P,Q,Q,QC2AC2BC2CC2AC2BC2CP,P,P,Q,Q,QePPQe相有功转换系数线无功转换系数e相CACBCCPPP，，(PP)C相C线转化为相+一、概述1、目的：减少线路损耗、导线截面和线路压降，提高输送电能质量。功率因数cosφ值的大小反应了用电设备在消耗了一定数量有功功率的同时向供电系统取用无功功率的多少，功率因数高(如cosφ=0.9)则取用的无功功率小，功率因数低(如cosφ=0.5)则取用的无功功率大。功率因数过低对供电系统是很不利的，它使供电设备(如变压器、输电线路等)电能损耗增加，供电电网的电压损失加大，同时也降低了供电设备的供电能力。2.5无功补偿2、无功补偿容量的确定凡未装任何补偿设备时的功率因数称为自然功率因数；装设人工补偿后的功率因