设备容量和计算容量
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1）用电设备分类 （1）长时工作制用电设备：使用时间较长或连续工作的用电设备。泵类、通风机、压缩机、输送带、机床、电弧炉、电阻炉、点解设备等。 （2）短时工作制用电设备：工作时间短而停歇时间相当长的用电设备。启闭水闸的电动机等。 （3）反复短时工作制用电设备：时而工作、时而停歇，如此反复运行的用电设备。电车用电动机、电焊用变压器等。为表征其反复短时的特点，通常用暂载率来描述。 
2）设备容量确定 一般是指用电设备的额定输出功率（PN，SN） （1）一般用电设备容量 它包括长时、短时工作制用电设备及照明设备；其设备容量PN是指该设备上标明的额定输出功率。 （2）反复短时工作制用电设备容量 它包括反复短时工作制电动机和电焊变压器两种。反复短时工作制用电设备的工作周期是以10min为计算依据。吊车电动机标准暂载率分为15％、25％、40％、60％四种；电焊设备标准暂载率分为20％、40％、50％、100％四种。这类设备在确定计算负荷时，首先要进换算。 （a）反复短时工作制电动机容量的确定。其设备容量PN是指暂载率ε=25％时的额定容量。如暂载率不为25％，则可按下式进行换算，使其变为25％时的额定容量，公式为： 本讲阐述了负荷管理的对象——用电负荷的分类、负荷的计算方法等内容。通过本讲的学习，需要掌握用电负荷的定义、分类、负荷计算的方法以及选择。 1.设备容量的确定 1）用电设备分类 （1）长时工作制用电设备：使用时间较长或连续工作的用电设备。泵类、通风机、压缩机、输送带、机床、电弧炉、电阻炉、点解设备等。 （2）短时工作制用电设备：工作时间短而停歇时间相当长的用电设备。启闭水闸的电动机等。 （3）反复短时工作制用电设备：时而工作、时而停歇，如此反复运行的用电设备。电车用电动机、电焊用变压器等。为表征其反复短时的特点，通常用暂载率来描述。
2）设备容量确定 一般是指用电设备的额定输出功率（PN，SN） （1）一般用电设备容量 它包括长时、短时工作制用电设备及照明设备；其设备容量PN是指该设备上标明的额定输出功率。 （2）反复短时工作制用电设备容量 它包括反复短时工作制电动机和电焊变压器两种。反复短时工作制用电设备的工作周期是以10min为计算依据。吊车电动机标准暂载率分为15％、25％、40％、60％四种；电焊设备标准暂载率分为20％、40％、50％、100％四种。这类设备在确定计算负荷时，首先要进换算。 （a）反复短时工作制电动机容量的确定。其设备容量PN是指暂载率ε=25％时的额定容量。如暂载率不为25％，则可按下式进行换算，使其变为25％时的额定容量，公式为：
（b）电焊变压器容量的确定：其设备容量PN是指ε=100％时的额定容量。当ε≠ 100％时应进行换算，换算公式为：
2.确定计算负荷方法 计算负荷：按发热条件选择供电系统元件时需要计算的负荷功率或负荷电流。 包括四个物理量：有功计算负荷Pjs、无功计算负荷Qjs、视在计算负荷Sjs、计算电流Ijs。 计算步骤： （1）用电设备负荷 （2）变电站（变压器)负荷 （3）高压供电线路负荷 （4）总降压变电站（或配电站）负荷 （注意：考虑持续时间超过0.5h的最大负荷） 常用方法：需要系数法，二项式系数法。 1）按需要系数法确定计算负荷 工厂：确定客户车间变电站和全厂变电站负荷。 四个物理量关系如下所示。
导学提示 本讲阐述了负荷管理的对象——用电负荷的分类、负荷的计算方法等内容。通过本讲的学习，需要掌握用电负荷的定义、分类、负荷计算的方法以及选择。 1.设备容量的确定 1）用电设备分类 （1）长时工作制用电设备：使用时间较长或连续工作的用电设备。泵类、通风机、压缩机、输送带、机床、电弧炉、电阻炉、点解设备等。 （2）短时工作制用电设备：工作时间短而停歇时间相当长的用电设备。启闭水闸的电动机等。 （3）反复短时工作制用电设备：时而工作、时而停歇，如此反复运行的用电设备。电车用电动机、电焊用变压器等。为表征其反复短时的特点，通常用暂载率来描述。
2）设备容量确定 一般是指用电设备的额定输出功率（PN，SN） （1）一般用电设备容量 它包括长时、短时工作制用电设备及照明设备；其设备容量PN是指该设备上标明的额定输出功率。 （2）反复短时工作制用电设备容量 它包括反复短时工作制电动机和电焊变压器两种。反复短时工作制用电设备的工作周期是以10min为计算依据。吊车电动机标准暂载率分为15％、25％、40％、60％四种；电焊设备标准暂载率分为20％、40％、50％、100％四种。这类设备在确定计算负荷时，首先要进换算。 （a）反复短时工作制电动机容量的确定。其设备容量PN是指暂载率ε=25％时的额定容量。如暂载率不为25％，则可按下式进行换算，使其变为25％时的额定容量，公式为：
（b）电焊变压器容量的确定：其设备容量PN是指ε=100％时的额定容量。当ε≠ 100％时应进行换算，换算公式为：
2.确定计算负荷方法 计算负荷：按发热条件选择供电系统元件时需要计算的负荷功率或负荷电流。 包括四个物理量：有功计算负荷Pjs、无功计算负荷Qjs、视在计算负荷Sjs、计算电流Ijs。 计算步骤： （1）用电设备负荷 （2）变电站（变压器)负荷 （3）高压供电线路负荷 （4）总降压变电站（或配电站）负荷 （注意：考虑持续时间超过0.5h的最大负荷） 常用方法：需要系数法，二项式系数法。 1）按需要系数法确定计算负荷 工厂：确定客户车间变电站和全厂变电站负荷。 四个物理量关系如下所示。
（1）单个用电设备的计算负荷 单台电动机:铭牌额定功率; 单个白炽灯,电热器,电炉：设备标称容量。 单台反复短时工作制的用电设备：若吊车电动机的暂载率不是25％，电焊变压器的暂载率不是100％，则都应按公式换算，换算后得到的设备容量(也称额定持续功率)，即为计算负荷。 （2）成组用电设备的计算负荷 该组用电设备的计算负载Pjs总是比其额定容量的总和PNΣ要小得多。 在确定计算负荷时，需要将该组设备的总容量（总功率）进行换算，计算公式为：
影响负荷计算的因数无法一一考虑，通常只是通过实测，将所有影响计算负荷的计算负荷的许多因素归并成一个系数—需要系数（Kx）。
一般有经验资料确定需要系数。如教材P16-P17表1-5~1-7。 表1-5 一般工厂（全厂）需要系数及功率因数
表1-6 各种车间（全车间）需要系数及功率因数
表1-7 用电设备组需要系数及功率因数（部分）
例：已知小批量生产的冷加工机床组，拥有电压为380V的三相交流电动机7KW的3台、4.5kW的8台、2.8kw的17台和1.7kw的10台。试求该机床组的计算负荷。8kw的17台和1.7kw的10台。试求该机床组的计算负荷。 解：查表1-7可得：kx=0.14~0.16，取kx=0.15，cosφ=0.5，tgφ=1.73，则：
(3)车间（多组）用电设备的计算负荷 设m组，各组需要系数不尽相同，各组最大负荷出现的时间也不相同，则需要除将各组计算负荷累加外，还须乘以一个同时使用系数Kop、Koq。 其计算公式为：
表1-8 需要系数的同时使用系数
Kop、Koq的确定： 当用电设备组数越多时，取值越小；当组数越少时，取值越接近1。 3.确定计算负荷方法 计算负荷：按发热条件选择供电系统元件时需要计算的负荷 功率或负荷电流。 包括四个物理量：有功计算负荷Pjs、无功计算负荷Qjs、视在计算负荷Sjs、计算电流Ijs。计算的方法以及选择。 学习内容 1.设备容量的确定 1）用电设备分类 （1）长时工作制用电设备：使用时间较长或连续工作的用电设备。泵类、通风机、压缩机、输送带、机床、电弧炉、电阻炉、点解设备等。 （2）短时工作制用电设备：工作时间短而停歇时间相当长的用电设备。启闭水闸的电动机等。 （3）反复短时工作制用电设备：时而工作、时而停歇，如此反复运行的用电设备。电车用电动机、电焊用变压器等。为表征其反复短时的特点，通常用暂载率来描述。
2）设备容量确定 一般是指用电设备的额定输出功率（PN，SN） （1）一般用电设备容量 它包括长时、短时工作制用电设备及照明设备；其设备容量PN是指该设备上标明的额定输出功率。 （2）反复短时工作制用电设备容量 它包括反复短时工作制电动机和电焊变压器两种。反复短时工作制用电设备的工作周期是以10min为计算依据。吊车电动机标准暂载率分为15％、25％、40％、60％四种；电焊设备标准暂载率分为20％、40％、50％、100％四种。这类设备在确定计算负荷时，首先要进换算。 （a）反复短时工作制电动机容量的确定。其设备容量PN是指暂载率ε=25％时的额定容量。如暂载率不为25％，则可按下式进行换算，使其变为25％时的额定容量，公式为：
（b）电焊变压器容量的确定：其设备容量PN是指ε=100％时的额定容量。当ε≠ 100％时应进行换算，换算公式为：
2.确定计算负荷方法 计算负荷：按发热条件选择供电系统元件时需要计算的负荷功率或负荷电流。 包括四个物理量：有功计算负荷Pjs、无功计算负荷Qjs、视在计算负荷Sjs、计算电流Ijs。 计算步骤： （1）用电设备负荷 （2）变电站（变压器)负荷 （3）高压供电线路负荷 （4）总降压变电站（或配电站）负荷 （注意：考虑持续时间超过0.5h的最大负荷） 常用方法：需要系数法，二项式系数法。 1）按需要系数法确定计算负荷 工厂：确定客户车间变电站和全厂变电站负荷。 四个物理量关系如下所示。
（1）单个用电设备的计算负荷 单台电动机:铭牌额定功率; 单个白炽灯,电热器,电炉：设备标称容量。 单台反复短时工作制的用电设备：若吊车电动机的暂载率不是25％，电焊变压器的暂载率不是100％，则都应按公式换算，换算后得到的设备容量(也称额定持续功率)，即为计算负荷。 （2）成组用电设备的计算负荷 该组用电设备的计算负载Pjs总是比其额定容量的总和PNΣ要小得多。 在确定计算负荷时，需要将该组设备的总容量（总功率）进行换算，计算公式为：
影响负荷计算的因数无法一一考虑，通常只是通过实测，将所有影响计算负荷的计算负荷的许多因素归并成一个系数—需要系数（Kx）。
一般有经验资料确定需要系数。如教材P16-P17表1-5~1-7。 表1-5 一般工厂（全厂）需要系数及功率因数
表1-6 各种车间（全车间）需要系数及功率因数
表1-7 用电设备组需要系数及功率因数（部分）
例：已知小批量生产的冷加工机床组，拥有电压为380V的三相交流电动机7KW的3台、4.5kW的8台、2.8kw的17台和1.7kw的10台。试求该机床组的计算负荷。 解：查表1-7可得：kx=0.14~0.16，取kx=0.15，cosφ=0.5，tgφ=1.73，则：
(3)车间（多组）用电设备的计算负荷 设m组，各组需要系数不尽相同，各组最大负荷出现的时间也不相同，则需要除将各组计算负荷累加外，还须乘以一个同时使用系数Kop、Koq。 其计算公式为：
表1-8 需要系数的同时使用系数
Kop、Koq的确定： 当用电设备组数越多时，取值越小；当组数越少时，取值越接近1。 3.确定计算负荷方法 计算负荷：按发热条件选择供电系统元件时需要计算的负荷 功率或负荷电流。 包括四个物理量：有功计算负荷Pjs、无功计算负荷Qjs、视在计算负荷Sjs、计算电流Ijs。 计算步骤： （1）用电设备负荷 （2）变电站（变压器)负荷 （3）高压供电线路负荷 （4）总降压变电站（或配电站）负荷 （注意：考虑持续时间超过0.5h的最大负荷） 常用方法：需要系数法，二项式系数法。 1）按二项式系数法确定计算负荷 连接设备台数不太多的车间干线或支干线的计算负荷，因其中大功率设备对电力负荷变化影响很大，为了反映这种变化，可采用二项式系数法。用两个系数表征负荷变化的规律，见P20表1-9。 二项式系数法的基本计算公式为：
表1-9二项式系数
例： 已知某矿井有电压为380v的通风机，20kW的3台，15kw的4台， 7kw的8台。试用二项式法求该通风机组的计算负荷。 解： 查表1-9:取b＝0.65，c=0.25，n＝5，cosϑ=0.80．tgϑ＝0.75，则 P’N＝20×3十15×2=90(kW) 例： 已知某矿井有电压为380v的通风机，20kW的3台，15kw的4台， 7kw的8台。试用二项式法求该通风机组的计算负荷。 解： 查表1-9:取b＝0.65，c=0.25，n＝5，cosϑ=0.80．tgϑ＝0.75，则 P’N＝20×3十15×2=90(kW) PN=20×3十15×4十7×8=176(kW) 因此由式(1-9)求得有功计算负荷 Pjs=bPN cP’N＝065×176十0.25× 90＝136.9(kW) 其计算电流为：
2）工厂企业总计算负荷确定 常用计算方法： （1）需要系数法 将全厂用电设备的总设备容量∑PN(不计备用设备容量)乘以一个全厂需要系数Kx就得出全厂的计算负荷。 （2）逐级相加计算法计算 采用从用电端开始．逐级向电源推移计算方法。 （3）单耗估算法计算 用单耗计算工厂的计算负荷有两种方法：一种是用单位产品耗电量来确定计算负荷；另一种是用单位产值耗电量来确定计算负荷。 对于有固定产品的工厂可采用第一种方法．对于无固定产品的工厂(如修理厂等)可采用第二种方法。 固定产品：采用单位产品耗电量来确定计算负荷； 无固定产品：采用单位产值耗电量来确定计算负荷。 |
