第三章 电力负荷及其计算
第一节 电力负荷
一、 电力负荷的分级及其对供电电源的要求
力负荷,即可指用电设备或用电单位(用户),也可指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流。这里指用电单位(用户)或用电设备。 二、 电力负荷的类别
电力负荷按用途分,有照明负荷和动力负荷。照明负荷为单相负荷,在三相系统中很难做到三相平衡;而动力负荷一般可视为三相平衡负荷。电力负荷按行业分,有工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷等。
三、 用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数 1、 用电设备的额定容量
电设备的额定容量,是指用电设备在额定电压下、在规定的使用寿命内能持续输出或耗用的最大功率。
对发电机,其额定容量是指其轴上正常输出的最大功率。因此其耗用的功率即从电网汲取的功率,应为其额定容量除以其本身的效率。
对电灯和电炉,其额定容量是指其在额定电压下耗用的功率,而不是指其输出的功率。
必须指出:对断续周期工作制的设备(如电焊机和吊车)老说,其额定容量是对应一定的负荷持续率的。
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
一、 概述
计算负荷,是指通过统计计算求出来的、用来按发热条件选择供配电系统中各元件的负荷值。按照计算负荷选择的电气设备和导线电缆,如以计算负荷持续运行,其发热温度不致超出允许值,因而不会影响其使用寿命。
计算负荷是供配电设计计算的基本依据。如果计算负荷确定过大,将使设备和导线电缆选择偏大,造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定过小,有将使设备和导线电缆选择偏小,造成设备和导线电缆运行时过热,增加电脑损耗和电压损耗,甚至使设备和导线电缆烧毁,造成事故。因此正确确定计算负荷具有重要意义。但是也要指出,由于负荷情况复杂,影响计算负荷的因素很多,虽然各类负荷的变化有一定规律可循,但准确确定计算负荷却十分困难。实际上,负荷也不可能是一成不变的,它与设备的性能、生产的组织以及能源供应状况等诸多因素有关,因此负荷计算也只能力求接近实际。
我国目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法,有需要系数法和二项式法。需要系数法是世界各国普遍采用和确定计算负荷的基本方法,简单方便。二项式法应用的局限性很大,但在确定设备台数较少而设备容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时,采用二项式法较之采用需要系数法更
为合理,且计算也较简便。
二、 按需要系数法确定三相用电设备组的计算负荷 (一)需要系数的概念
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,用电组的设备容量,是指用电设备组所有设备(不包括备用设备)的额定容量之和。而设备的额定容量,是设备在额定条件下的的最大输出功率。但实际上用电设备组的设备不一定都同时运行,运行的设备也不可能是满负荷,同时设备和线路在运行中都有功率损耗。
(二)需要系数法的基本公式 有功计算负荷 P30=Kd*Pe 无功计算负荷 Q30=P30tanφ
视在计算负荷 S30=P30/cosφ 计算电流 I30=S30/√3Un
Kd---------------需用系数,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
Cosφ--------------为用电设备组的平均功率因数; Tanφ--------------为对应于cosφ的正切值; Un-----------------为用电设备组的额定电压。
Pe------------------为用电设备组所有设备的额定容量之和。
第四章 供配电系统的接线、结构及安装图
第一节 变配电所的主接线方案
一、 概述
变配电所的接线图按其功能可分为两种:主接线图和二次接线图。 对变配电所的主接线方案有下列基本要求:
(1) 安全性 应符合国家标准和有关技术规范的要求,能充分保
证人身和设备的安全。例如在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的负荷侧,必须装设隔离开关;对低压断路器也一样,在其电源侧及可能反馈电能的负荷侧,必须装设隔离开关(刀开关)。
(2) 可靠性 应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求。 (3) 灵活性 应能适应供电系统所需的各种运行方式,便于操作
维护,并能适应负荷的发展,有扩充改建的可能性。 (4) 经济性 在满足上述要求的前提下,应尽量是主接线简单,
投资少,运行费用低,并节约电能和有色金属消耗量,应尽可能选用技术先进又经济适用的节能产品。
二、 小型变电所的主接线方案
小型变电所是将6~10KV高压降为一般用电设备所需的220|380低压终端变电所。它们的主接线通常相当简单。从变电所的主接线来看,可分两种情况: 1)
变电所前面还有总降压变电所或高压配电所。这类变电所高压侧的开关电器、保护装置和检测仪表等,一般都装在
高压配电线路的首端,即装设在其前面的总变、配电所的高压配电室内,而本变电所一般只设变压器室和低压配电室,其高压侧大多不装开关,或只装简单的隔离开关、熔断器(室外为跌开式熔断器)、避雷器等。 2)
变配电所前面无总变、配电所,是直接从公共电网受电。
下面介绍高压侧设备较齐全的一些小型变电所常见的主接线方案。
(一)只有一台主变压器的小型变电所主接线方案
只有一台主变压器的小型变电所,其高压侧一根采用无母线的接线。根据高压侧采用开关的不同,可有以下三种典型的主接线方案。
1、 高压侧采用隔离开关——熔断器或跌开式熔断器的变电
所的主接线方案;这种主接线,因受隔离开关和跌开式熔断器切断空载变压器容量的限制,一般只用于500KVA及以下容量的变电所。这种变电所相当简单经济,但供电可靠性不高。且隔离开关和跌开式熔断器不能带负荷操作,只适用于对不重要的三级负荷供电。 2、 高压侧采用负荷开关——熔断器或负荷型跌开式熔断器
的变电所主接线方案。
3、 高压侧采用隔离开关——断路器的变电所主接线方案。
供配电基础知识
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