工厂供配电技术(第二章).

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1、第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第1页 EXIT * 第2章 工厂的电力负荷及短路 内容提要：本章介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、负荷性 质及其工作制，重点介绍了确定用电设备组计算负荷的两种常 用方法需要系数法和二项式系数法。接着讲述了工厂计算 负荷的确定方法，采用无功补偿的措施。另外还简要介绍了照 明负荷的分析计算。最后对工厂供电系统中的短路现象和短路 的效应进行了系统的分析。 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第2页 EXIT * 第2章 工厂的电力负荷及短路 2.1 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线 2.2 2.2 工厂计算

2、负荷的确定工厂计算负荷的确定 2.3 2.3 工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 2.4 2.4 短路故障的原因、各类和危害短路故障的原因、各类和危害 小小 结结 退退 出出 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第3页 EXIT * 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 2.1.1 工厂常用的用电设备 2.1.2 工厂用电设备的工作制 2.1.3 负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第4页 EXIT * 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 “电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备 或用电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。

3、 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第5页 EXIT * 211工厂常用用电设备 生产加工机械的拖动设备 ； 电焊、电镀设备； 电热设备； 照明设备。 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第6页 EXIT * 1. 生产机械的拖动设备 机床设备 起重运输设备 功能 金属切削 金属压力加工 功能 起吊搬运物料 运输客货 车床 铣床 刨床 钻床 磨床 组合机床 镗床 冲床 锯床 剪床 砂轮机 吊车 行车 输送机 电梯 自动扶梯 生产机械的 拖动设备 211工厂常用用电设备 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及

4、短路 工厂供配电技术 第2章第7页 EXIT * 2电焊和电镀设备 电 焊 设 备 电焊机的工作特点是：电焊机的工作特点是： （1 1）工作方式呈一定的同期性，工作时间和停歇时间相互交替）工作方式呈一定的同期性，工作时间和停歇时间相互交替 。 （2 2）功率较大。）功率较大。 （3 3）功率因数很低。）功率因数很低。 （4 4）一般电焊机的配置不稳定，经常移动。）一般电焊机的配置不稳定，经常移动。 211工厂常用用电设备 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第8页 EXIT * 电镀设备的工作特点是：电镀设备的工作特点是： （1 1）工作方式是

5、长期连续工作的。）工作方式是长期连续工作的。 （2 2）供电采用直流电源，需要晶闸管整流设备。）供电采用直流电源，需要晶闸管整流设备。 （3 3）容量较大，功率因数较低。）容量较大，功率因数较低。 电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如 镀铜、镀铬。 电 镀 设 备 2电焊和电镀设备 211工厂常用用电设备 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第9页 EXIT * 3电热设备 电热设备的工作特点是：电热设备的工作特点是： （1 1）工作方式为长期连续工作方式。）工作方式为长期连续工作方式。 （2 2）电力装置一般属二级或

6、三级负荷。）电力装置一般属二级或三级负荷。 （3 3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1 1。 电阻加热炉 电弧炉 感应炉 其它电热设备 主要用于各种零件的热处理 主要用于矿石熔炼、金属熔炼 主要用于熔炼和金属材料热处理 红外线加热、微波加热和等离子加热等 211工厂常用用电设备 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第10页 EXIT * 4照明设备 白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯 和单灯混光灯等。 照明设备的工作特点：照明设备的工作特点： （1 1）工作方式属长期连续工作方式。

7、）工作方式属长期连续工作方式。 （2 2）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为1 1外，其它类型的灯具外，其它类型的灯具 功率因数均较低。功率因数均较低。 （3 3）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。 （4 4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%10%左右。左右。 211工厂常用用电设备 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第11页 EXIT * 5工厂用电负荷的分类 211工厂常用用电设备 2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线

8、序 号 车车 间间 用 电电 设设 备备 负负荷级别级别 1金属加工车间车间 价格昂贵贵、作用重大，稀有的大型数控机床 一级级 价格贵贵，作用大，数量多的数控机床 二级级 2铸铸造车间车间冲天炉、鼓风风机、30t及以上的浇铸浇铸 起重机 三级级 3热处热处 理车间车间 井式炉专专用淬火起重机、井式炉油槽抽油泵泵 二级级 4锻压车间锻压车间 锻锻造专专用起重机、水压压机、高压压水泵泵、油压压机 二级级 5电镀车间电镀车间 大型电镀电镀 用整流设备设备 、自动动流水作业业生产线产线 二级级 6模具成型车间车间 隧道窑鼓风风机、卷扬扬机 二级级 7层压层压 制品车间车间压压塑机及供热锅热锅 炉 二级

9、级 8线线缆车间缆车间 冷却水泵泵、鼓风风机、润润滑泵泵、高压压水泵泵、水压压机 、真空泵泵、液压泵压泵 、收线线用电设备电设备 、漆泵电泵电 加热热 设备设备 二级级 9空压压站单单台60m3/min以上空压压机 二级级 有高位油箱的离心式压缩压缩 机、润润滑油泵泵 二级级 离心式压缩压缩 机润润滑油泵泵 一级级 表21 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第12页 EXIT * 212工厂用电设备的工作制 长期连续工作制设备 短时工作制设备 反复短时工作制设备 能长期连续运行，每次连续工作时间超过8小时 ，运行时负荷比较稳定。在计

10、算其设备容量时 ，直接查取其铭牌上的额定容量。 这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。在 计算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额定 容量。 这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇 ，如此反复，且工作时间与停歇时间有一定比 例。 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第13页 EXIT * （21） 起重电动机的标准暂载率有起重电动机的标准暂载率有15%15%、25%25%、40%40%、60%60%四种。四种。 电焊设备的标准暂载率有电焊设备的标准暂载率有50%50%、65%65%、75%75%、100%100%四种。四种。 通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示

11、负荷持续率（ 或称暂载率） 式中 工作时间； 停歇时间。 212工厂用电设备的工作制 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第14页 EXIT * 同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其 设备容量时，必须先转换到一个统一的下。对起重电动机应统一换算到 =25%，换算公式为： （22） 式中 （换算前）设备铬牌额定功率； 换算后设备容量； 设备铬牌暂载率。 212工厂用电设备的工作制 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第15页 EXIT * 对电焊机设备，应统一换算到=100%，换算公式为： （2-3） 式中： 设备铬牌额定容量； 设备铬牌功

12、率因数。 212工厂用电设备的工作制 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第16页 EXIT * （2）电焊机的设备容量 电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ， 所以2台电焊机的设备容量： 解：（1）金属切削机床的设备容量 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削机床的 总容量为： 例2.1 某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4 台，7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量20kVA， , ），车间有吊车1台11kW， ），试计算此车间的设备容 量。 第2章 工厂的电力负荷及短

13、路 工厂供配电技术 第2章第17页 EXIT * （3）吊车的设备容量 吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ， 所以1台吊车的容量为： (4) 车间的设备总容量为： 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第18页 EXIT * 213负荷曲线 负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。 按负荷对象分 工厂的的负荷曲线 车间的的负荷曲线 某台设备的负荷曲线 按负荷的功率性质分 有功负荷曲线 无功负荷曲线 按表示的时间分 年的负荷曲线 月的负荷曲线 日的负荷曲线 工作班的负荷曲线 按绘制方式分 依点连成的负荷曲线 梯形的负荷曲线 分 类 第2章 工厂的电力负荷及短

14、路 工厂供配电技术 第2章第19页 EXIT * 图2.1 日有功负荷曲线 a)依点连成的负荷曲线 b)梯形负荷曲线 213负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第20页 EXIT * 1负荷曲线的绘制 负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动时间，纵坐标表示负荷 大小（功率kW、kvar）。 年负荷持续时间曲线如图2.2a，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年 按8760h计）的关系。 年每日最大负荷曲线如图2.2b，反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按全 年每日的最大半小时平均负荷来绘制的。 213负荷曲线 图2.2 年负荷曲线 a)年负荷持

15、续时间曲线 b)年每日最大负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第21页 EXIT * 2与负荷曲线有关的参数 (1) 年最大负荷Pmax和年最大负荷利用小时Tmax 图图2.3 2.3 年最大负荷和年平均负荷年最大负荷和年平均负荷 a)a)年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时 b)b)年平均负荷年平均负荷 213负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第22页 EXIT * 年负荷持续时间曲线上的最大负荷就是年最大负荷Pmax ， 它是全年中负荷 最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷P30。 年最大负荷利用小时Tmax是假设负荷按最大负荷Pmax持续运行时，在此时间 内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际耗用的电能相同，如图2.3a所示 。因此 （2-4） 式中 Wa负荷全年实际耗用电能。 Tmax是一个反映工厂负荷特征的重要参数 一班制工厂Tmax=18003000h 两班制工厂Tmax=35004800h 三班制工厂Tmax=50007000h。 2与负荷曲线有关的参数 (1) 年最大负荷Pmax和年最大负荷利用小时Tmax 213负荷曲线 第2章 工厂的电力负荷及短路 工厂供配电技术 第2章第23页 EXIT * (2)平均负荷Pav和年平均负荷 平均负荷就是负荷在一定