電力負荷及計算.doc

電力負荷及計算電力負荷及計算(electrical load and load calculation)用電設備在運行時消耗的功率及其計算。電力負荷包括基本負荷和沖擊負荷?；矩摵墒巧a過程中比較平穩(wěn)、幅值變化不大的電力負荷，沖擊負荷是在較短的時間內幅值變化大的突加、突減負荷。沖擊負荷的負荷曲線有較規(guī)則的，如帶鋼連軋機的負荷曲線，也有不規(guī)則的，如煉鋼電弧爐的負荷曲線。在開展設計時，根據(jù)用電設備容量(或耗電量)和工作制度進行負荷計算。冶金工廠電力負荷特點 主要為：(1)生產規(guī)模大，單體設備容量和總用電量都比較大。在中國，一個年產量為300萬t的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，用電最大負荷在250Mw左右，一個年產量為10萬t的鋁廠，用電最大負荷在230Mw左右。噸鋼耗電量在450650kwh之間，噸鋁耗電量在1500017000kwh之間。150t超高功率煉鋼電弧爐變壓器容量為90MVA，大型電解整流變壓器容量為58MVA。(2)冶金工廠是連續(xù)生產部門，供電不能間斷，一般采用多電源供電。(3)大功率煉鋼電弧爐、大型軋鋼機主傳動晶閘管變流裝置，電diarl在生產過程中產生有功和無功沖擊負荷，引起電網(wǎng)周波變化、電壓波動、電壓閃變及波形畸變，均須采取抑制措施。電力負荷分級及供電要求 冶金工廠電力負荷按用電設備對供電可靠性的不同要求，可劃分為三個等級：(1)一級負荷。突然停電將造成人身傷亡或重大設備損壞，且難以修復者，或在經(jīng)濟上造成重大損失者。如煉鐵高爐的泥炮機、開口機、熱風爐助燃風機、鼓風機站、水泵站；煉鋼轉爐吹氧管升降機構、煙罩升降機構、爐體傾動機構；大型連續(xù)軋鋼機；鋁電解裝置；焦爐推焦車、消火車、攔焦車、煤氣加壓站和氧氣站等的電力負荷。(2)二級負荷。突然停電將產生大量廢品、引起大量減產、企業(yè)內運輸停頓等，在經(jīng)濟上造成較大損失者。如高爐上料系統(tǒng)、轉爐上料系統(tǒng)、電爐電極升降機構、傾動機構、電磁攪拌機、連鑄機、軋鋼機和金屬制品生產系統(tǒng)等的電力負荷。(3)三級負荷。所有不屬于一級和二級的電力負荷。如機械修理設施、電氣修理設施等的電力負荷。各級電力負荷的供電要求，一般不低于以下所列：1)一級負荷由兩個獨立電源供電，對特殊重要的一級負荷應由兩個獨立電源點供電(見供電電源)2)二級負荷由兩回線路供電，該兩回線路應盡可能引自不同的變壓器和母線段。3)三級負荷按實際需要容量供電。負荷計算 冶金工廠電力負荷分為最大負荷、尖峰負荷和最大負荷班的平均負荷。最大負荷是30min的最大平均負荷。最大負荷分別乘以適當系數(shù)，便可求得尖峰負荷和最大負荷班的平均負荷。它們又分別作為選擇供配電設備、計算電壓降、選擇保護裝置、計算電能消耗和選擇補償裝置的依據(jù)。在進行負荷計算時，要根據(jù)供配電系統(tǒng)由最下級分支饋線逐級向總變電所推算。在生產車間內專門用于檢修的電焊機或備用設備可不參與計算。要將不同工作制下的用電設備的額定功率換算為統(tǒng)一的計算功率。(1)長期工作制電動機的設備容量(P)等于其銘牌上的額定功率(Pe)。(2)反復短時工作制電動機(如起重機、軋鋼車間輔助機械的電動機)的設備容量是指換算到統(tǒng)一負載持續(xù)率(Fc)下的額定功率。當采用需要系數(shù)法或二項式法計算時，要統(tǒng)一換算到Fc=25時的額定功率。(3)電焊機及電焊變壓器的設備容量應統(tǒng)一換算到Fc=100時的額定功率(kW)。(4)電爐變壓器的設備容量是指額定功率因數(shù)下的有功功率。(5)照明用電設備的設備容量是指燈頭標出的功率；對于熒光燈及高壓水銀燈等還應計入鎮(zhèn)流器的損耗功率，即燈管的額定功率分別增加20及8。最大負荷計算的方法主要有需要系數(shù)法二項式法和單位產品耗電量法。(1)需要系數(shù)(Kx)法。此法適合于長期工作制用電設備占多數(shù)的情況下，計算負荷之用。同類工作制的單組用電設備按下式計算：不同工作制的多組用電設備的計算公式為：式中P為最大負荷班內30min平均負荷中最大有功功率，kW；Q為最大負荷班內30min平均負荷中最大無功功率，kVA；S為最大負荷班內30min平均負荷中最大視在功率，kVA；尸。為用電設備組中，所有單個用電設備容量之和，kW；Kx為按用電設備分類的平均需要系數(shù)；tan為功率因數(shù)角的正切函數(shù)；Ky Kw為有功功率和無功功率的最大同時系數(shù)。(2)二項式法。此法適合于反復短時工作制用電設備占多數(shù)的情況下計算負荷之用。同類工作制的單組用電設備按下式計算：不同工作制的多組用電設備的計算公式為：式中Pnx為用電設備組中nx(長期工作制的為5臺，反復短時工作制和短時工作制的為3臺)臺最大用電設備的設備容量之和，kW；c、b為二項式系數(shù)；(CPnx)max為從各用電設備組中選出的最大值，kW；tanx為與(CPnx)max相應的功率因數(shù)角的正切函數(shù)。(3)單位產品耗電量法。此法適合于初步設計及前期階段計算負荷之用。式中Km為最大系數(shù)，是最大負荷與最大負荷班平均負荷之比；n為年電能利用率，是年平均負荷與最大負荷班的平均負荷之比；為單位產品耗電量，kWht；M為產品年產量，t；Tn為年工作小時數(shù)