论工厂的电力负荷计算及意义难点.docVIP

一．概述 电力负荷计算的目的是： （1）、计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。 （2）、计算流过各主要电气设备（断路器、隔离开关、母线、熔断器等）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、高低压配电线路等）的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。 （4）、计算尖峰负荷，用于保护电气的整定计算和校验电动机的启动条件。 （5）、为电气设计提供技术依据。 二．工厂电力负荷的分级及设备容量的确定 1.电力负荷的概念 电力负荷又称为电力负载。它有两重含义：一是指耗用电能的用电设备或用电单位（用户），如说重要负荷、不重要负荷、动力负荷、照明负荷等。另一是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。 2.负荷分级的相关规范： 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定。 符合下列情况之一时，应为一级负荷： （1）.中断供电将造成人身伤亡时。? （2）.中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。?。 符合下列情况之一时，应为二级负荷： （1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 （2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。? （3）另外，不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 3. 设备容量的确定 （1）长期工作制和短时工作制的用电设备 长期工作制和短时工作制的设备容量就是该设备的铭牌额定功率。 （2）反复短时工作制的用电设备 反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。常用设备的换算要求如下： 电焊机和电焊机组要求统一换算到ε=100%时的功率，即： 式中，PN 为电焊机额定有功功率，SN 为额定视在功率，εN为额定负荷持续率，ε100%为其值为100%的负荷持续率，cosφN为额定功率因数。 （3）起重机（吊车电动机）要求统一换算到ε=25%时的额定功率，即： 式中，PN 为额定有功功率，εN 为额定负荷持续率，ε25%为其值为25%的负荷持续率。 （4）电炉变压器组 设备容量是指在额定视在功率下的有功功率，即：Pe=SNcosφN 式中，SN是电炉变压器的额定容量，cosφN 是电炉变压器的额定功率因数。 （5）照明设备 ①不用镇流器的照明设备（如白炽灯、碘钨灯）的设备容量就是其额定功率。 ②用镇流器的照明设备（如荧光灯、高压水银灯）的设备容量要包括镇流器中的功率损失：荧光灯：Pe=1.2PN；高压水银灯、金属卤化物灯：Pe=1.1PN。 ③照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量法估算：Pe=ωS/1000，式中ω是建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的面积。 三．三相用电设备组计算负荷的确定 1.通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如以计算负荷连续运行，其发热温度不会超过允许值。由于导体通过电流达到稳定温升的时间大约为（3～4）τ，τ为发热时间常数。截面在16mm2及以上的导体，其τ≥10min，因此载流导体大约经30min（即半小时）后可达到稳定温升值。由此可见，计算负荷实际上与从负荷曲线上查得的半小时最大负荷P30（亦年最大负荷Pmax）是基本相当的。 2.负荷计算中存在的问题 总结多个设计单位的负荷计算书，列出如下几个问题。 （1）数据库不完善 一个完备的、滚动更新的数据库（系数、功率因数等）对负荷计算是至关重要的。数据陈旧是目前负荷计算的突出问题。几十年来，生产工艺、用电设备等的都在朝着节能高效的方向发展，但设计手册的系数值，自第一版起就没变化过，设计人员也套用了几十年，通常设计的变压器投运后负荷率偏低。当然负荷率偏低也可能有其他因素（如实际投运设备比设计少、产能未达预期、设计人员偏保守等），不能全归咎于计算系数。但数据“年久失修”早已成为共识,需要系数、利用系数法的计算系数大多源于苏联及我国早先的文献，可追溯至1930 年。文献是我国翻译苏联1961 年的设计导则，其中提到“技术的革新会使需要系数、利用系数发生变化。因此各部门主导设计院和研究所应该系统地在该工业部门有代表性的企业中进行电气负荷调查。”建议设计单位应起到牵