这类设备的数量不多。
第3章负荷计算及无功补偿电力变压 器选择
• 断续运行工作制（重复短暂工作制）
•
用电设备以断续方式反复进行工作，其工
作时间（t）与停歇时间（t0）相互交替。工作 时间内设备温度升高，停歇时间温度又下降，
若干周期后，达到一个稳定的波动状态。如电
焊机和吊车电动机等。断续周期工作制的设备，
第3章负荷计算及无功补 偿电力变压器选择
2020/11/26
第3章负荷计算及无功补偿电力变压 器选择
第3章 负荷计算及无功补偿
• 3.1 负荷曲线与计算负荷 • 3.2 用电设备额定容量的确定 • 3.3 负荷计算的方法 • 3.4 功率损耗与电能损耗 • 3.5 变电所中变压器台数与容量
的选择 • 3.6 功率因数与无功功率补偿
可能构成导线的最高温升。
第3章负荷计算及无功补偿电力变压 器选择
•3.1.3 负荷计算的意义和目的
• 负荷计算主要是确定计算负荷，如前所述， 若根据计算负荷选择导体及电器，则在实际运行 中导体及电器的最高温升不会超过允许值。
• 计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系统 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。
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3.1 负荷曲线与计算负荷
• 3.1.1 负荷曲线 • 负荷曲线（load curve）是指用于表达电力 负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标系 中，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率）值， 横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。
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•（1）年最大负荷Pmax
• 年最大负荷Pmax就是全年中负荷最大的工作 班内消耗电能最大的半小时的平均功率，因此年 最大负荷也称为半小时最大负荷P30。
•（2）年最大负荷利用小时数Tmax
• 年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使 用时间Tmax，它是一个假想时间，在此时间内， 电力负荷按年最大负荷Pmax (或P30)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。
通常用暂载率ε表征其工作特征，取一个工作周
期内的工作时间与工作周期的百分比值，即为
ε ，即：
• 式中 t，t0——工作时间与停歇第3章时负荷计间算器及选，无择功补两偿电力者变压之和
• 3.2.2 用电设备额定容量的计算
•
在每台用电设备的铭牌上都有“额定
功率”PN，但由于各用电设备的额定工作方式 不同，不能简单地将铭牌上规定的额定功率直
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• 短时运行工作制（短暂工作制）
•
用电设备的运行时间短而停歇时间长，
在工作时间内，用电设备的温升尚未达到
该负荷下的稳定值即停歇冷却，在停歇时
间内其温度又降低为周围介质的温度，这
是短暂工作的特点。如机床上的某些辅助
电动机（如横梁升降、刀架快速移动装置
的拖动电动机）及水闸用电动机等设备。
接相加，必须先将其换算为同一工作制下的额
定功率，然后才能相加。经过换算至统一规定
的工作制下的“额定功率”称为“设备额定容
量”，用Pe表示。
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• （1）长期工作制和短时工作制的设备容量 • Pe=PN
• （2）重复短暂工作制的设备容量 • ① 吊车机组用电动机（包括电葫芦、起重机、
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• 规定取“半小时平均负荷”的原因：
•
一般中小截面导体的发热时间常数
τ为10min以上，根据经验表明，中小截面
导线达到稳定温升所需时间约为 3τ=3×10
＝30（min），如果导线负载为短暂尖峰负
荷，显然不可能使导线温升达到最高值，
只有持续时间在30min以上的负荷时，才有
行车等 ）的设备容量统一换算到ε=25%时的额 定功率（kW），若其εN不等于25%时应进行换 算，公式为:
• ② 电焊机及电焊变压器的设备容量统一换算 到ε＝100%时的额定功率（kW）。若其铭牌暂 载率εN不等于100%时，应进行第3章换负荷算计算及，无功补公偿电式力变压为:
器选择
• （3）电炉变压器的设备容量
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• 下图为某厂年有功负荷曲线，此曲线上最大 负荷Pmax就是年最大负荷，Tmax为年最大负荷利 用小时数。
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•3.平均负荷Pav • 平均负荷Pav，就是电力负荷在一定时间t内 平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间内消 耗的电能W除以时间t的值，即Pav=W/t • 年平均负荷为Pav=Wa/8760 •
• 正安全、经济运行的必要 手段。
•返 回目 第3章负荷计算及无功补偿电力变压 录
器选择
3.2 用电设备额定容量的确定
• 3.2.1 用电设备的工作方式 • 用电设备按其工作方式可分为三种： • （1）连续运行工作制（长期工作制） • （2）短时运行工作制（短暂工作制） • （3）断续运行工作制（重复短暂工作制）
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• 连续运行工作制（长期工作制）
•
在规定的环境温度下连续运行，设备
任何部分温升均不超过最高允许值，负荷
比较稳定。如通风机水泵、空气压缩机、
皮带输送机、破碎机、球磨机、搅拌机、
电机车等机械的拖动电动机，以及电炉、
电解设备、照明灯具等，均属连续运行工
作制的用电设备。
• 1．负荷曲线的分类
• 按负荷的功率性质分：
•
可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；
• 按所表示的负荷变动的时间分：
•
可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。
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第3章负荷计算及无功补偿电力变压 器选择
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•2．年最大负荷和年最大负荷利用小时数
•
电炉变压器的设备容量是指在额定功率因
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•3.1.2 计算负荷（calculated load） • 通常将以半小时平均负荷为依据所绘制的负 荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它 作为按发热条件选择电气设备的依据，用Pca(Qca、 Sca、Ica)或P30(Q30、S30、I30)表示。 •