第一章 负荷系统计算
一 负荷计算的意义及方法
计算负荷是供电系统设计的基础，负荷计算的的目的是确定供电系统的最大负荷（也称计算负荷）。它是选择供电系统变压器，导线以及开关等电气设备的依据。
企业进行电力设计的基本原始资料是工艺部门提供的用电设备的安装容量，这些用电设备品种多，数量大，工作情况复杂。估算的准确程度，影响工厂的电力设计的质量，如估算过高，将增加供电设备的容量，使工厂电网复杂，浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量，特别是由于工厂是国家电力的主要用户。不合理的工厂电力需用量是作为基础的国家电力系统的建设，将给国民经济建设带来很大的危害。如估算过低，又会使工厂投入生产后，供电系统的线路及电气设备由于承担不了实际电流而过热，如加速绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正确可靠运行。
确定全厂的计算负荷的方法很多，需要系数法是最常用的一种，即先从用电端求逐级起往电源方向计算，首先按照需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，既得车间变电所高压侧的计算负荷。其次是将全厂各车间高压侧负荷相加（如有高压用电设备，也加上高压用电设备的计算负荷），同时加上厂区配电线路的功率损耗，再乘以同时系数，便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷，然后考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂的计算负荷。
式中 P30i、Q30i为各用电组一、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符合P30，用电设备组的设备容量Pe是指用电设备组所以设备的额定容量PN只和即Pe=
?PN
用电设备组的有功计算负荷应为
P30=
K?KL?e?WLPe
K 式中Pe为设备容量，令
?KL?e?WLPe=Kd，Kd就称为需要系数。实际上，需要系数还与
操作人员的技能及生产等多种因素有关。由上式可知许呀系数的定义为： Kd= P30/ Pe
由此可得较需要系数发的确定三相用电设备组有功计算负荷的基本公式为 P30= Kd? Pe
在求出有功计算负荷P30后，可按下列各式分别求出其余的计算符合 无功计算符合
Q30= P30? tanΦ
tanΦ—对应于用点设备组cosΦ的正切值 视在计算符合 S30= P30/cosΦ
计算电流 I30=S30/3UN UN——额定电压
对单台电机，白炽灯，电热设备，电炉变压器等，设备的额定容量的值就是计算负荷，即： Pe= PN
对单台反复短时工作制的设备末期额定容量均作为计算符合，不过对于吊车，如Jc≠25% ，电焊机Jc≠100%，则相应的换算为25%或100%的设备容量。
对多组用电设备的符合计算则应采用以下步骤： ① 将用电设备分组，求出各用电设备的总额定容量。 ② 查出各组用电设备响应的需要系数及对应的功率因数则：
P30.1= KdQ30.1= P30.1.1? PN1
? tanΦ1
.2P30Q30于是 P30= Q30=
.2.2= Kd.2? PN2
= P30? tanΦ2
?P30.i
2?Q230.i S30=P30?Q30 的计算负荷。
③ 用需要系数法求车间或全厂计算符合时，需要在各级配电点乘以同时系数K
，K
?i?i取值一般为0.85~0.95，但是他们的连乘积建议不小于0.8，由于愈趋向电流端，负荷愈平稳，所以对应的K
也愈大，根据以上负荷计算的原则，得到负荷计算表如表1
?i
由工厂各车间设备进行工厂负荷统计得计算负荷具体如下表：
项目车间号NO.1NO.2用电名称铸钢车间铸钢车间砂车小计铆焊#1水泵房小计空压站机修车间锻造车间木型车间制材场综合楼小计锅炉房仓库污水提升站2#水泵房小计电弧炉工频炉空压机小计设备容量需用系数功率因数KVACos∮Kd2000100011011101200281228390150220185.852020985.8530088.1214284302*12502*3OO2*25036009353.850.400.400.700.300.750.850.250.300.350.280.900.750.300.650.750.900.800.850.650.700.600.150.800.750.650.650.600.601.000.800.650.800.800.870.910.90计算负荷有功功率Kw无功功率Kvar视在功率KVA负荷类型Ⅰ类Ⅰ类800400774773602138133238666561852522526921281225048042531555646.2936408102.4510.4713157282925710087705431693171622312832326417774712.212315711286997992882744269120108918324281401126359259053250036217336.7NO.3Ⅱ类NO.4Ⅱ类NO.5Ⅱ类千伏高压负荷总计Ⅰ类 由以上电力负荷统计表可得：∑P30.i=5646.2Kw ∑Q30.i=4712.2 Kvar 取 K∑P=0.92 K∑Q=0.95 则有
有功功率 P30=K∑P ∑P30.i=0.92 × 5646.2 = 5194.4 Kw 无功功率 Q30=K∑Q∑Q30.i=0.95 × 4712.2 = 4476.6 Kvar 视在功率 S30=P30?Q30=6857.4 KVA 功率因数 Cos∮=P30/S30=5194.4/6857.4=0.76
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