[理学]第二章 电力负荷及其计算.doc

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1、第二章 工厂的电力负荷及其计算- 32 -2-1工厂的电力负荷和负荷曲线- 32 -一、工厂电力负荷的分级及其对供电的要求- 32 -二、工厂用电设备的工作制- 33 -三、工厂的负荷曲线- 34 -2-2三相用电设备组计算负荷的确定- 38 -一、概述- 38 -二、按需要系数法确定计算负荷- 39 -三、按二项式系数法确定计算负荷- 47 -2-3 单相用电设备组计算负荷的确定- 52 -一、概述- 52 -二单相设备组等效三相负荷的计算- 52 -2-4 工厂供电系统的功率损耗和电能损耗- 58 -一、 工厂供电系统的功率损耗- 58 -二、工厂供电系统的电能损耗- 63 -2-5 工厂

2、计算负荷的确定- 66 -一、按逐级计算法确定工厂计算负荷- 66 -二、按需要系数法确定工厂计算负荷- 66 -三、按年产量或年产值估算工厂计算负荷- 67 -四、工厂的功率因数、无功补偿及补偿后工厂的计算负荷- 68 -26 尖峰电流的计算- 74 -一、概述- 74 -二、单台用电设备尖峰电流的计算- 74 -三、多台用电设备尖峰电流的计算- 74 - 75 -第二章 工厂的电力负荷及其计算本章首先简介工厂电力负荷的分级及其它有关概念，然后重点讲述确定用电设备组计算负荷的两种常用方法，即需要系数法和二项式系数法，接着讲述功率损耗和电能损耗以及工厂计算负荷的确定，最好介绍尖峰电流的计算。本

3、章内容是分析工厂供电系统和进行供电设计计算的基础。2-1工厂的电力负荷和负荷曲线一、工厂电力负荷的分级及其对供电的要求（一）工厂电力负荷的分级工厂的电力负荷，根据工业与民用供配电系统设计规范（GBJ52修订本）规定，按其供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为下列三级：1一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或在政治、经济上将造成重大损失者，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。在一级负荷中有特别重要的负荷，它中断供电将发生爆炸、火灾、中毒、混乱等，如正常电源中断时处理安全停产所必需

4、的事故照明、通信系统、火灾报警设备，保证安全停产的自动控制装置、执行机构和配套装置等。 2二级负荷二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，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。3三级负荷三级负荷为一般的电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷者。（二）一级负荷对供电电源的要求一级负荷属重要负荷，如中断供电造成的后果十分严重，因此要求应由两个电源供电，而且要求当任一个电源发生故障时，另一电源应不致同时受到损坏。对于一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，还要求必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其它负荷接入应急供电

5、系统。常用的应急电源可根据一级负荷中特别重要负荷的容量及要求的电流类别分别使用下列电源：（1） 独立于正常电源的发电机组；（2） 干电池；（3） 蓄电池；（4）供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路 （三）二级负荷对供电电源的要求二级负荷也属重要负荷，但与一级负荷相比，中断供电所造成的后果没有那么严重，然而它所 包括的范围又比较宽，因此对二级负荷，要求应由两回路供电，供电变压器也应有两台（这两台变压器不一定在同一变电所）。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应作到不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。只有当负荷较小或者当地供电条件困难时，二级负荷则可由一回6kV及以上的专用架

6、空线供电（这是考虑架空线路发生故障时较之电缆发生故障易于检查和修复）。当供电线路从配电所引出采用电缆段时，必须采用两根电缆，每根电缆要能承受全部二级负荷，且互为“热备用”，即同时处于运行状态。（四）三级负荷对供电电源的要求三级负荷属于不重要负荷，对供电电源无特殊要求。二、工厂用电设备的工作制工厂的用电设备，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等三类。1长期连续工作制这类工作制的设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风、水泵、空气压缩机、电动发电机、电炉和照明灯等。机床电动机的负荷，一般变动较大，但多数也是长期连续运行。2短时工作制这类工作制的设备工作时间很短，而停歇时间相当

7、长，如机床上的某些辅助电动机（如进给电动机）等。3断续周期工作制这类工作制的设备周期性地时而工作，时而停歇，如此反复运行，而工作周期一般不超过10min，如电焊机和吊车电动机等。断续周期工作制的设备，可用“负荷持续率”（duty cycle，又称暂载率）来表征起工作性质。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； （2-1）式中 工作周期 工作周期内的工作时间； 工作周期内的停歇时间。断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。必须注意：同一设备，在不同的负荷持续率工作时，其出力（即输出功率）是不同的。因此计算负荷时，必须考虑到设备容量所对应的负荷持续

8、率，而且按规定的负荷持续率进行设备容量的统一换算，这将在2-2负荷计算中讲述。三、工厂的负荷曲线（一）负荷曲线的绘制及其类型负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形。它绘在直角坐标上，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率），横坐标表示对应于负荷变动的时间（一般以小时为单位）。负荷曲线按负荷对象分，有工厂的、车间的或某类设备的负荷曲线。按负荷的功率性质分，有有功和无功负荷曲线。按所表示负荷变动的时间分，有年的、月的、日的或工作班的负荷曲线。图2-1是工厂的日有功负荷曲线。图2-1a是依点连成的负荷曲线，图2-1b是梯形的负荷曲线。为便于计算，负荷曲线多绘成梯形，横坐标一般按半小时分格。工厂的

9、年负荷曲线，可以根据工厂一年中具有代表性的冬日和夏日的负荷曲线来绘制。图2-2就表示这种年负荷曲线绘制的方法。图2-2a表示某厂具有代表性的夏日负荷曲线，图2-2b表示该厂具有代表性的冬日负荷曲线，图2-2c是由此绘制的该厂年负荷曲线。年负荷曲线的横坐标用一年365天的总时数8760h来分格。绘制年负荷曲线时，冬日和夏日所占的天数，应视当地的地理位置和气温情况而定。例如在我国北方，可近似地认为夏日165天，冬日200天；而在我国南方，则可近似地认为夏日200天，冬日165天图2-2c就假定是绘制的我国南方某厂的年负荷曲线。绘制年负荷曲线，应从最大负荷值开始，依负荷值递减的顺序进行。因此需穿过夏

10、冬两条日负荷曲线作若干水平虚线，一般是通过梯形曲线上的每一个阶梯作一水平虚线，如图2-2所示。负荷功率在年负荷曲线上所占的时间应等于与对应夏日负荷曲线上的时间和之和，再乘以夏日天数200，图 21 日有功负荷曲线a）依点连成的负荷曲线 b）梯形负荷曲线即：。而负荷功率在年负荷曲线上所占的时间，则应等于所对应的夏日负荷曲线上的时间，乘以夏日天数200，再加上所对应的冬日负荷曲线上的时间，乘以冬日天数165，即：，其余类推。由此即可绘出工厂的梯形有功负荷曲线。上述年负荷曲线，反映了工厂全年负荷变动与负荷持续时间的关系，所以也称为年负荷持续时间曲线，一般就简称为年负荷曲线。另一种年负荷曲线，是按全年

11、每日的最大负荷（一般取为每日最大负荷的半小时平均值）绘制的，称为年每日最大负荷曲线，如图2-3所示。横坐标依次以全年十二个月份的日期来分格。这种年最大负荷曲线，可用来确定拥有多台电力变压器的工厂变电所在一年内不同时期宜于投入几台运行，即所谓经济动行方式，以降低电能损耗，提高供电系统的经济效益。从各种负荷曲线上，可以直观地了解负荷变动的情况。通过对负荷曲线的分析，可以更深入地掌握负荷变动的规律，并可从中获得一些对设计和运行有用的资料。因此负荷曲线对于从事工厂供电设计和运行的人员来说，是很有用的。图 2-2 年负荷曲线的绘制a）夏日负荷曲线 b）冬日负荷曲线 c）年负荷持续时间曲线（二）与负荷曲线

12、有关的物理量1年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷，就是全年中负荷最大的工作班内（这一工作班的最大负荷不是偶然出现的，而是全年至少出现过23次）消耗电能最大的半小时平均功率。因此年最大负荷也就是半小时最大负荷。最大负荷利用小时是这样一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。如图2-4所示，年最大负荷延伸到的横线与两坐标轴所包围的矩形面积，恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积，即全年实际消耗的电能 按国际单位制（SI制），电能的单位用J。而习惯上，有功电能用kWh，无功电能用kvarh，本书采用的电能单位，从习惯。因此年最大

13、负荷利用小时 （2-2）年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的一个重要参数，它与工厂的生产班制有较大的关系。例如一班制工厂，；两班制工厂，；三班制工厂，。附录表2列出部分机械厂的年最大负荷利用小时数，供参考。2.平均负荷和负荷系数平均负荷，就是电力负荷在一定时间内t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在这段时间内消耗的电力除以这段时间t,即 （2-3）如图2-5所示，年平均负荷的横线与两坐标轴所包围的矩形面积，恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积，即全年实际消耗的电能因此年平均负荷，。 （2-4）负荷是平均负荷与最 大负荷的比值即 （2-5）对用电设备来说，负荷系数就是设备在最大负荷时的输出功

14、率P与设备额定容量的比值，即 （2-6）负荷系数也称为负荷率。对负荷曲线来说，负荷系数又称为负荷曲线填充系数，它表征负荷曲线不平坦的程度，也就是负荷变动的程度。从发挥整个电力系统的效能来说，应量设法使工厂不平坦的负荷曲线“削峰填谷”，这就是工厂供电系统在运行中必须实行的负荷调整（简称调荷），这将在10-2讨论。2-2三相用电设备组计算负荷的确定一、概述供电系统要能够在正常条件下可靠地运行，则其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了满足工作电压要求，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。通过负荷的统计计算求出的、

15、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（calcualated load）。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时，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度的时间大约为34(为发热时间常数)，而截面在以上的导体的都在10min以上，也就是截流导体大约经半小时（既30min）后可达到稳定的温升值，因此这计算负荷实际上与从负荷曲线上测得的半小时最大负荷P30(即年最大负荷）是基本相当的。所以计算负荷也可以认为就是半小时最大负荷。我过过去普遍将计算负荷的“计算”用汉语拼音缩写js来表示，本书就借用半小时最大负荷来表示有功计算负荷，其余计算负荷则分

16、别表示为、。计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理，如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的浪费，如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以致发生事故，同样给国家造成损失。由此可见，正确确定计算负荷具有很大的意义。但是由于负荷情况复杂，影响计算符合的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定的规律可循，但很难准确地确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不可能是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织及能源供应的状况等多种因素都有关系。因此负荷计算只能力求接近实际。我国

17、目前比较普遍采用的确定计算负荷的方法，有需要系数法和二项式系数法。其它还有一些负荷计算方法，例如以概率论为理论基础的利用系数法和我国有的设计单位提出的”ABC”法 参看苏文成主编工厂供电，机械工业出版社1981年出版。等，其计算结果可能更接近实际，但计算均较繁琐。这里只介绍简便实用的需要系数法和二项式系数法。二、按需要系数法确定计算负荷（一）基本公式用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷，如图2-6所示.用电设备组的设备容量，是指用电设备组所有设备（不包括备用设备在内）的额定容量之和，即。而设备的额定容量，是指设备在额定条件下的最大输出功率（出力）。但是用电设备组

18、的设备实际上不一定都同时运行，运行的那些设备也不太可能都满负荷，同时设备本身有功率损耗，配电线路也有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷应为 （2-7）式中 设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备总容量之比；设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量之比；设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时的输出功率与取用功率之比；配电线路的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率（即设备组的取用功率）与首端功率（即计算负荷）之比。令上式中，这里的称为需要系数（demand coefficient）。由上式可知需要系数的定义为 （2-8）即用电设备组的需要系数

19、，就是用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与其设备容量的比值。由此可得按需要系数法确定三相用电设备组有功计算负荷的基本公式为 （2-9）实际上，需要系数不仅与用电设备组的工作性质、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关，而且与操作工人的技术熟练程度和生产组织等多种因素有关，因此应尽可能通过实测分析确定，使之尽量接近实际。附录表1列出了各种用电设备组的需要系数值，供参考。必须注意：附录表1所列需要系数值是按车间范围内设备台数较多的情况来确定的，所以需要系数值一般都比较低，例如冷加工机床组的需要系数值平均只有0.2左右。因此需要系数法较适用于确定车间及其以上的计算负荷。如果采用需要系数法来计算干线

20、或分支线上用电设备组的计算负荷，则附录表1中的需要系数值往往偏小，宜适当取大。只有12台设备时，可认为，即。但对于电动机，由于它本身的消耗较大，因此当只有一台电动机时，其，式中PN为电动机的额定容量，为电动机的效率。在Kd适当取大的同时，也应适当取大。这里还要指出：需要系数值与用电设备的类别和工作状态有极大的关系，因此在计算时首先要正确判明用电设备的类别和工作状态，否则将造成错误。例如机修车间的金属切削机床电动机，应该属小批生产的冷加工机床电动机，因为金属切削就是冷加工，而机修不可能是大批生产。又如压塑机、拉丝机和锻锤等，应该是属热加工机床。再如起重机、行车或电葫芦，实际上都属于吊车类。在求出

21、有功计算负荷P30后，可按下列各式分别求出其余的计算负荷：无功计算负荷 （2-10）式中对应于用电设备组的正切值（参看附录表1）。视在计算负荷 （2-11）式中 用电设备的平均功率因数（参看附录表1）。计算电流 （2-12）式中 用电设备组的额定电压。如果只有一台三相电动机，则其计算电流就取为其额定电流，即 （2-13）负荷计算中常用的单位：有功功率为kW无功功率为kvar，视在功率为kVA，电流为A,电压为kV。例2-1 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7.5kW 3台；4kW 8台；3kW 17台；1.5kW 10台。试求其计算负荷。解 此机床组电动机的总容量为

22、查附录表1中“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，得0.160.2(取0.2)，0.5，1.73.因此可求得有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流 （二）设备容量的计算式（2-9）中的设备容量，不包括备用设备的容量在内，而且要注意，此容量的计算与用电设备组的工作制有关。1.对一般长期连续工作制和短时工作制的用电设备组，设备容量就是所有用电设备铭牌额定容量之和。2.对断续周期工作制的用电设备组，设备容量就是将所有设备在不同负荷持续率下的铭牌额定容量统一换算到一个规定的负荷持续率下的功率之和。当然这种换算，应该是“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I通过设备（电

23、阻为R）在t时间内产生的热量为I2Rt，因此在设备电阻R不变而产生的热量又相同的条件下。而在同一电压下，设备容量，又由式（2-1）知，同一周期的负荷持续率。因此，即设备容量与负荷持续率的平方根值成反比。假如设备在下的额定容量为，则换算到下的设备容量为 （2-14）（1）电焊机组 要求统一换算到 电焊机的铭牌负荷持续率一般有50、60、75和100等四种。由于100时，因 此将其他下的容量换算到=100%最为简便，附录表1中的计算系数也是对应于=100%的。，因此其设备容量为 即 （2-15）式中 、电焊机的铭牌容量（前者为有功容量，后者为视在容量）； 与铭牌容量对应的负荷持续率（计算中用小数）

24、； 其值为100的负荷持续率（计算中用1）； 铭牌规定的额定功率因数，与或相对应。（2）吊车电动组 要求统一换算到25 吊车的铭牌负荷持续率一般有15%、25%、40%和60%等四种。由于=25%时，因此将其他下的容量换算到=25%最为简便，附录表1中的计算系数也是对应于=25%的。，因此其设备容量为 （2-16）式中 吊车电动机的铭牌容量； 与铭牌容量对应的负荷持续率（计算中用小数）； 其值为25的负荷持续率（计算中用0.25）。（三）多组用电设备计算负荷的确定确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定低压干线上或

25、低压母线上的计算负荷时，可结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数（又称参差系数或综合系数）和。对于车间干线，可取0.850.95，0.90.97。对于低压母线，由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，可取Kp=0.80.9，q=.850.95；由车间干线计算负荷直接相加来计算，可取Kp=0.9.95，Kq=0.930.97。总的有功计算负荷为P30=KpI (2-17)总的无功计算负荷为Q30=KqI (2-18)以上两式中的和分别表示有各组设备的有功和无功计算负荷之和。总的视在计算负荷为 （2-19）总的计算电流为 （-20）由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视在计算负

26、荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算，总的视在计算负荷也不能按式（2-11）计算。注意：在计算多组设备总的计算负荷时，为了简化和统一，各组设备的台数不论多少，各组的计算负荷均按附录表1所列Kd和的值来计算，而不必考虑设备台数少而适当增大Kd和值的问题。例题2-2 某机修车间接380V线路上，接有优金属切削机床电动机20台、共5kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台；4kW3台；2.2kW7台）；通风机器2台共3kW；电阻炉1台2kW。试确定此路线上的计算负荷。解 先求各组的计算负荷1金属切削机床组查附录表达式1，取Kd=0.2，=0.5， =1.73故 P30（1）=

27、0.250Kw=10KwQ30（1）=10Kw1.73=17.3kvar2.通风机组查附录表达式1,取d=0.8,=0.8,=0.75故 P30(2)=0.83KW=2.4KWQ30(2)=2.4KW0.75=1.8kvar3电阻炉查附录表1，取d=0.7,=1,=0故 P30（3）=0.72Kw=1.4KwQ30（3）=0因此总计算负荷为（取KP=0.95,KQ=0.97）P30=0.95（102.41.4）=13.1kWQ30=0.97（17.31.80）=18.5kvarS30=22.7kvAI30=22.7/0.38=34.5kA在实际工程设计中，为了使人一目了然，便于审核，常采用计算

28、表格的形式，如表2-1所示。序 号用电设备组名称台 数n容量需要系数Kdcostan计 算 负 荷PeP30Q30S30I30kWkWkvarkvAA123切削机床通 风 机电 阻 炉202150320.20.80.70.50.811.730.750102.41.417.31.80车间总计23513.819.1取13.118.522.334.5表2-1 例题2-2的电力负荷计算表（按需要系数法）三、按二项式系数法确定计算负荷上述需要系数法，计算简便，现仍普遍应用于供电设计中。但需要系数法未考虑用电设备组中少数容量特别大的设备对计算负荷的影响，因而在确定用电设备台数较少而容量差别相当大的低压支线

29、和干线的计算负荷时，按需要系数法计算所得的结果往往偏小，于是提出了二项式系数法。（一）基本公式二项式系数法的基本计算公式是P30= bPe+cPX （2-21）式中 bPe表示用电设备组的平均负荷，其中Pe是用电设备的设备总容量，其计算方如前需要系数法中所述； cPx表示用电设备组中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中 PX是x台最大容量的设备总容量； b、c二项式系数。其余的计算负荷Q30、S30和I30的计算与前述需要系数相同。附录表1中也列有部分用电设备的二项式系数b、c和最大容量的设备台数x值，供计算时参考。但必须注意：按二项式系数法确定计算负荷时，如果设备总台数n少于附录

30、表1中规定的最大容量设备台数x的2倍时，则其最大容量设备台数X也宜相应减小，建议取为X=n2，且按“四舍五入”规则取整数。例如某机床电动组的电动机数只有7台时，则其最大容量设备台数应取X=724（按附录表达1，X=5）。如果用电设备组只有12台设备时，就可认为P30 =Pe。对于单台电动机，则P30=PN。而在设备台数较少时，也应适当取大。由于二项系数法不仅考虑了用电设备组的平均最大负荷，而且考虑了容量最大的少数设备运动时对总计算负荷的额外影响，所以此法比较适于确定设备台数较少而容量判别较大的低压干线和分支线的计算负荷。但是，二项式计算系数b、c和X的值，缺乏足够的理论根据，而且这些系数，也只

31、适用于机械加工工业，对其它行业，目前这方面的数据较少，因而使其应用受到一定的局限。例2-3试用二项式系数法来确定例题2-1所列机床组的计算负荷。解 由附录表1查得b=0.14,c=0.4, x=5,=0.5,=1.73。而设备总 容量为Pe=120.5kW（见例2-1计算）x台最大容量的设备容量为Px=P5=7.5kW34 kW2=30.5kW因此按式（2-21）可求得其有功计算负荷为P30=0.14120.5kW0.430.5kW=29.1kW 按式（2-10）可求得其无功计算负荷为Q30=29.1 kW1.73=50.3kvar按式（2-11）可求得其计算负荷为 S30=29.1kW0.5

32、=58.2kVA按式（2-12）可求得其计算电流为 I30=58.2kVA(0.38kV)=88.4A比较例2-1和例2-3的计算结果可以看出，按二项式系数法的结果比按需要系数法计算的结果大，特别是在设备台数较少的情况下。供电设计的经验说明，选择低压分支线和干线时，按需要系数法计算的结果往往偏小，以采用二项式系数法计算为宜。（二）多组用电设备计算负荷的确定采用二项式系数法确定多组用电设备的干线上或低压母线上的计算负荷时，同样应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定总计算负荷时，只能在各组用电设备中取其中一组最大的附加负荷，再加上所有各组的平均负荷。所以总有功和无功计算负荷分别为

33、 (2-22) (2-23)式中 (b)i各组有功的平均负荷之和；各组无功的平均负荷之和； (c)man各组中最大的一个有功附加负荷； tan(c)max设备组的正切值。关于总的视的计算负荷S30和计算电流I30，仍分别按式（2-19）和式（2-20）计算。为了简化和统一，按二项式系数法来计算多组设备总的计算负荷时，也不论各组设备台数多少，各组的计算系数b、c、x和cos等均按附录表达1所列数值。例24 试用二项式系数法确定例22所述机修车间380v线路的计算负荷。解 先求各组的b和 1. 金属切削机床组 查附录表达1，取b=0.14,c=0.4,x=0.5,cos=0.5,tan=1.73故

34、 b=0.1450kW=7kWc=0.4(7.5kW14kW32.2kW1)=8.68kW2通风机组 查附录表达1，取b=0.65,c=0.25,=0.8，=0.75 故 b=0.653kW=1.95kW c=0.253kW=0.75kW 3.电组炉 查附录表面2，取b=0.7,c=0,=1,=0 故 b=0.72kW=1.4kW c=0因此总计算负荷为（附加负荷中以cPx(1)为最大)P30=(7+1.95+1.4)kW +8.68 kW=19kWQ30=(71.73+1.950.75+1.40)kvar+8.681.73kvar=28.6kvar S30=kVA =34.3kVAI30=3

35、4.3kVA(0.38kV)=52.1A按一般工程计要求，以上计算可列成表格形式，如表2-2所示。表2-2 例2-4的电力负荷计算表（按二项式系数法）序 号用电设备组名称设备台数设备容量二项式系数costan计 算 负 荷总台数大容量台数PePxbcP30Q30S30I30kWkWkWkvarkvAA123切削机床通 风 机电 阻 炉20215502321.70.140.40.50.811.730.7507+8.681.95+051.4+012.1+15.01.46+0.5600.650.250.70总 计23551928.634.352.1比较例2-2和例2-4的计算结果可以看出，按二项式系

36、数法计算的结果比按需要系数法计算的结果大。2-3 单相用电设备组计算负荷的确定一、概述 在工厂里，除了广泛应用三相设备外，还应用有各种单相设备如电焊机电炉、电灯等等。单相设备接在三相线路中，应尽可能地均衡分配，使三相负荷尽可能地平衡。如果单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15，则不论单相设备如何分配，均可按三相平衡负荷计算。 由于确定计算负荷的目的，主要是用来选择线路上的设备和导线，使线路上的设备和导线在计算电流通过时不致过热损坏，因此在接有较多单相用电设备的三相线路中，不论单相设备接于相电压不觉 是接于线电压，只要三相负荷不平衡，就应以最大负荷相有功负荷的3倍，作为等效三相有功负荷，以便

37、满足三相线路中所选设备和导线安全运行的要求。二单相设备组等效三相负荷的计算（一）单相设备接于相电压时的负荷计算首先按最大负荷相所接的单相设备容量Pe.m乘以3求得其等效三相设备容量Pe,即= (2-24)然后按前面式（2-9）式（2-12）分别计算其等效三相计算负荷、和。(二)单相设备接于同一线电压时的负荷计算由于容量为的单相设备接在线电压上产生的电流I=,这一电流应与其等效三相设备容量 产生的电流相等，因此其等效三相设备容量 (2-25)然后也按式（2）式（212）分别计算其等效三相计算负荷P30 、Q30、S30、和I30。(三)单相设备分别接于线电压和相电压的负荷计算首先应将接于线电压的

38、单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，然后分相计算的设备容量和计算负荷。而总的等效三相有功计算负荷就是最大有功负荷相的有功计算负荷的3 倍，即 （2-26）总的等效三相无功计算负荷就是最大有功负荷相的无功计算负荷的3 倍，即 （2-27）总的和 则分别按前面式（219）和式（220）计算。关于将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量的问题，这里略去繁复的推导，只列出其容量换算公式如下：A 相 （2-28） （2-29）B相 （2-30） （2-31）C 相 （2-32） （2-33）式中 、 、接于AB BC CA相间的有功负荷;、 、 换算为A、B、C 相的有功负荷；、 、 换

39、算为、相的无功负荷；、接于、等相间的负荷换算为A、等相负荷有功及无功换算系数，如表面2所列。表2相间负荷换算为相负荷的功率换算系数功率换算系数符 合 功 率 因 数0.350.40.50.60.650.70.80.91.0pAB-A、PBC-B、PAC-C1.271.171.00.890.840.80.720.640.5pAB-B、PBC-C、PAC-A-0.27-0.1700.110.160.20.280.360.5qAB-A、qBC-B、qAC-C1.050.860.580.380.30.220.09-0.05-0.29qAB-B、qBC-C、qAC-A1.631.441.160.960.

40、880.80.670.530.29例25 如图27所示，某220V/380V 三相四线制线路上，接有220V 单相电热干燥箱4台，其中2台10kW 接于A相，1台30kW接于B相，1台20 kW接于C相。此外接有380V单相对焊机4台，其中2台14KW（ =100%）接于AB相，1台20KW （=100%）接于BC相，1台30K接于CA相，试求此线路的计算负荷。解： 1电热干燥的各相计算负荷查附录表1得Kd=0.7,cos=1,tan=0。故只有有功计算负荷：A相 B相 C相 2.对焊机的各相计算负荷先将接于CA相的换算至的容量查附录表1得并由表面化查得时的功率换算系数故各相有功和无功设备容量为A相 B相 kW C 相 因此各相的有功和无功计算负荷为A 相 B 相 C相 3各相总的有功计算和无功计算负荷A相 B相