文档介绍：电力负荷的分类
负荷计算的目的及意义
供配电系统的功率损耗与电能损耗
用户负荷计算
尖峰电流及其计算
本章小结
习题与思考题
本章内容
电力负荷的分类
一、电力负荷的分类
电力负荷按用途分,有照明负荷和动力负荷,前者为单相负荷,在三相系统中很难达到平衡;后者一般可视为平衡负荷。按行业分,有工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷等。工厂用电设备,按其工作制(duty-type)可分以下3类。
本章首先简单介绍工厂电力负荷的分级及有关概念,然后着重讲述
用电设备组计算负荷和工厂计算负荷的确定方法,电力系统的功率
损耗与电能损耗的计算,尖峰电流及其计算方法,最后讲述功率因
数的确定及补偿。本章内容是工厂供电系统运行分析和设计计算的
基础。
(1) 连续运行工作制(continuous running duty-type)是指工作时间较长,连续运行的用电设备,绝大多数用电设备都属于此类工作制。即这类工作制的设备在恒定负荷下运行,且运行时间长到足以使之达到热平衡状态,如通风机、水泵、空气压缩机、电动机发电机组、电炉和照明灯等。机床电动机的负荷,一般变动较大,但其主电动机一般也是连续运行的。
(2) 短时运行工作制(short-time duty-type)是指工作时间很短,停歇时间相当长的用电设备的工作制。这类工作制的设备在恒定负荷下运行的时间短(短于达到热平衡所需的时间),而停歇时间长(长到足以使设备温度冷却到周围介质的温度),如机床上的某些辅助电动机(例如进给电动机)、控制闸门的电动机等。这类设备的数量很少,求计算负荷一般不考虑短时运行工作制的用电设备。
电力负荷的分类
(3) 断续周期工作制(intermittent periodic duty-type)是指有规律的,时而工作,时而停歇,反复运行的用电设备的工作制,其工作周期一般不超过10min,无论工作或停歇,均不足以使设备达到热平衡。如电焊机和吊车电动机、电焊用变压器等。
断续周期工作制的设备,可用“负荷持续率”(duty cycle,又称暂载率)来表示其工作特征。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,即
(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。
def
电力负荷的分类
断续周期工作制设备的额定容量(铭牌功率) ,是对应于某一标称负荷持续率的。如果实际运行的负荷持续率,则实际容量应按同一周期内等效发热条件进行换算。由于电流通过电阻的设备在时间内产生的热量为,因此在设备产生相同热量的条件下, ;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。由此可知,如果设备在下的容量为,则换算到实际下的容量为
(2-2)
电力负荷的分类
进行电力设计的基本原始资料是用电部门提供的用电设备安装容
量。这些用电设备品种多,数量大,工作情况复杂。如何根据这些资料正
确估计所需的电力和电量是一个非常重要的问题。估计的准确程度,影响
电力设计的质量,如估算过高,将增加供电设备的容量,使供配电系统复
杂,浪费有色金属,增加初期投资和运行管理工作量;而估算过低,又会
使供配电系统投入运行后,供电系统的线路和电气设备由于承担不了实际
负荷电流而过热,加速绝缘老化的速度,降低使用寿命,增大电能损耗,
影响供电系统的正常可靠运行。
求计算负荷的工作称为负荷计算。计算负荷是根据已知的用电设
备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。这个负荷是设计时作为选
择供配电系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的
额定参数的依据,所以非常重要。
负荷计算的目的及意义
负荷计算的目的及意义
一级负荷中特别重要的负荷,除上述两路电源外,还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。
常用的应急电源可使用下列几种电源:独立于正常电源的发电机组;供电网络中独立于正常电源的专门馈电线路;蓄电池;干电池。
(2) 二级负荷对供电电源的要求。二级负荷也要求有两路独立电源供电,当工作电源失去时,由运行人员手动操作投入备用电源。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)。只有当负荷较小或者当地供电条件困难时,二级负荷可由一回路6kV及以上的专用架空线路供电。这是考虑架空线路发生故障时,较之电缆线路发生故障时易于发现且易于检查和修复。当采用电缆线路时,必须采用两根电缆并列供电,每根电缆应能承受全部二级负荷。
(3) 三级负荷对供电电源的要求。由于三级负荷为不重要的一般负荷,因此它对供电电源无特殊要求。
负荷计算的目的及意义
二、负荷曲线的概念
负荷曲线(load curve)是表征电力负荷随时间变动