第二章___電力負(fù)荷及其計(jì)算

1、第二章 工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算第二章 工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算- 32 -§2-1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線- 32 -一、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電的要求- 32 -二、工廠用電設(shè)備的工作制- 33 -三、工廠的負(fù)荷曲線- 34 -§2-2三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定- 38 -一、概述- 38 -二、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷- 39 -三、按二項(xiàng)式系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷- 47 -§2-3 單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定- 52 -一、概述- 52 -二單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算- 52 -§2-4 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗- 58 -一、 工廠供

2、電系統(tǒng)的功率損耗- 58 -二、工廠供電系統(tǒng)的電能損耗- 63 -§2-5 工廠計(jì)算負(fù)荷的確定- 66 -一、按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷- 66 -二、按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷- 66 -三、按年產(chǎn)量或年產(chǎn)值估算工廠計(jì)算負(fù)荷- 67 -四、工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷- 68 -§26 尖峰電流的計(jì)算- 74 -一、概述- 74 -二、單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算- 74 -三、多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算- 74 - 78 -第二章 工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算本章首先簡(jiǎn)介工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其它有關(guān)概念，然后重點(diǎn)講述確定用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的兩種常用方法，即

3、需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法，接著講述功率損耗和電能損耗以及工廠計(jì)算負(fù)荷的確定，最好介紹尖峰電流的計(jì)算。本章內(nèi)容是分析工廠供電系統(tǒng)和進(jìn)行供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)。§2-1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線一、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電的要求（一）工廠電力負(fù)荷的分級(jí)工廠的電力負(fù)荷，根據(jù)工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ52修訂本）規(guī)定，按其供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響的程度，分為下列三級(jí)：1一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或在政治、經(jīng)濟(jì)上將造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能

4、恢復(fù)等。在一級(jí)負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷，它中斷供電將發(fā)生爆炸、火災(zāi)、中毒、混亂等，如正常電源中斷時(shí)處理安全停產(chǎn)所必需的事故照明、通信系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警設(shè)備，保證安全停產(chǎn)的自動(dòng)控制裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和配套裝置等。 2二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。3三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷為一般的電力負(fù)荷，所有不屬于上述一、二級(jí)負(fù)荷者。（二）一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求一級(jí)負(fù)荷屬重要負(fù)荷，如中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重，因此要求應(yīng)由兩個(gè)電源供電，而且要求當(dāng)任一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷中特別

5、重要的負(fù)荷，除要求有上述兩個(gè)電源外，還要求必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。常用的應(yīng)急電源可根據(jù)一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的容量及要求的電流類別分別使用下列電源：（1） 獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；（2） 干電池；（3） 蓄電池；（4）供電系統(tǒng)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門(mén)供電線路 （三）二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求二級(jí)負(fù)荷也屬重要負(fù)荷，但與一級(jí)負(fù)荷相比，中斷供電所造成的后果沒(méi)有那么嚴(yán)重，然而它所 包括的范圍又比較寬，因此對(duì)二級(jí)負(fù)荷，要求應(yīng)由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)（這兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見(jiàn)故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)作到

6、不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷則可由一回6kV及以上的專用架空線供電（這是考慮架空線路發(fā)生故障時(shí)較之電纜發(fā)生故障易于檢查和修復(fù)）。當(dāng)供電線路從配電所引出采用電纜段時(shí)，必須采用兩根電纜，每根電纜要能承受全部二級(jí)負(fù)荷，且互為“熱備用”，即同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。（四）三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求三級(jí)負(fù)荷屬于不重要負(fù)荷，對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。二、工廠用電設(shè)備的工作制工廠的用電設(shè)備，按其工作制分，有長(zhǎng)期連續(xù)工作制、短時(shí)工作制和斷續(xù)周期工作制等三類。1長(zhǎng)期連續(xù)工作制這類工作制的設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷比較穩(wěn)定，如通風(fēng)、水泵、空氣壓縮機(jī)、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、電爐和照明燈等

7、。機(jī)床電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，一般變動(dòng)較大，但多數(shù)也是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。2短時(shí)工作制這類工作制的設(shè)備工作時(shí)間很短，而停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，如機(jī)床上的某些輔助電動(dòng)機(jī)（如進(jìn)給電動(dòng)機(jī)）等。3斷續(xù)周期工作制這類工作制的設(shè)備周期性地時(shí)而工作，時(shí)而停歇，如此反復(fù)運(yùn)行，而工作周期一般不超過(guò)10min，如電焊機(jī)和吊車電動(dòng)機(jī)等。斷續(xù)周期工作制的設(shè)備，可用“負(fù)荷持續(xù)率”（duty cycle，又稱暫載率）來(lái)表征起工作性質(zhì)。負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，用表示； （2-1）式中 工作周期 工作周期內(nèi)的工作時(shí)間； 工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。斷續(xù)周期工作制設(shè)備的設(shè)備容量，一般是對(duì)應(yīng)于某一標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷持續(xù)率的。必須注意：同

8、一設(shè)備，在不同的負(fù)荷持續(xù)率工作時(shí)，其出力（即輸出功率）是不同的。因此計(jì)算負(fù)荷時(shí)，必須考慮到設(shè)備容量所對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率，而且按規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率進(jìn)行設(shè)備容量的統(tǒng)一換算，這將在§2-2負(fù)荷計(jì)算中講述。三、工廠的負(fù)荷曲線（一）負(fù)荷曲線的繪制及其類型負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形。它繪在直角坐標(biāo)上，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功功率或無(wú)功功率），橫坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)于負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)間（一般以小時(shí)為單位）。負(fù)荷曲線按負(fù)荷對(duì)象分，有工廠的、車間的或某類設(shè)備的負(fù)荷曲線。按負(fù)荷的功率性質(zhì)分，有有功和無(wú)功負(fù)荷曲線。按所表示負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)間分，有年的、月的、日的或工作班的負(fù)荷曲線。圖2-1是工廠的日有功負(fù)荷曲

9、線。圖2-1a是依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線，圖2-1b是梯形的負(fù)荷曲線。為便于計(jì)算，負(fù)荷曲線多繪成梯形，橫坐標(biāo)一般按半小時(shí)分格。工廠的年負(fù)荷曲線，可以根據(jù)工廠一年中具有代表性的冬日和夏日的負(fù)荷曲線來(lái)繪制。圖2-2就表示這種年負(fù)荷曲線繪制的方法。圖2-2a表示某廠具有代表性的夏日負(fù)荷曲線，圖2-2b表示該廠具有代表性的冬日負(fù)荷曲線，圖2-2c是由此繪制的該廠年負(fù)荷曲線。年負(fù)荷曲線的橫坐標(biāo)用一年365天的總時(shí)數(shù)8760h來(lái)分格。繪制年負(fù)荷曲線時(shí)，冬日和夏日所占的天數(shù)，應(yīng)視當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢煤蜌鉁厍闆r而定。例如在我國(guó)北方，可近似地認(rèn)為夏日165天，冬日200天；而在我國(guó)南方，則可近似地認(rèn)為夏日200天，冬日16

10、5天圖2-2c就假定是繪制的我國(guó)南方某廠的年負(fù)荷曲線。繪制年負(fù)荷曲線，應(yīng)從最大負(fù)荷值開(kāi)始，依負(fù)荷值遞減的順序進(jìn)行。因此需穿過(guò)夏冬兩條日負(fù)荷曲線作若干水平虛線，一般是通過(guò)梯形曲線上的每一個(gè)階梯作一水平虛線，如圖2-2所示。負(fù)荷功率在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間應(yīng)等于與對(duì)應(yīng)夏日負(fù)荷曲線上的時(shí)間和之和，再乘以夏日天數(shù)200，圖 21 日有功負(fù)荷曲線a）依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線 b）梯形負(fù)荷曲線即：。而負(fù)荷功率在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間，則應(yīng)等于所對(duì)應(yīng)的夏日負(fù)荷曲線上的時(shí)間，乘以夏日天數(shù)200，再加上所對(duì)應(yīng)的冬日負(fù)荷曲線上的時(shí)間，乘以冬日天數(shù)165，即：，其余類推。由此即可繪出工廠的梯形有功負(fù)荷曲線。上述年負(fù)荷曲線

11、，反映了工廠全年負(fù)荷變動(dòng)與負(fù)荷持續(xù)時(shí)間的關(guān)系，所以也稱為年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線，一般就簡(jiǎn)稱為年負(fù)荷曲線。另一種年負(fù)荷曲線，是按全年每日的最大負(fù)荷（一般取為每日最大負(fù)荷的半小時(shí)平均值）繪制的，稱為年每日最大負(fù)荷曲線，如圖2-3所示。橫坐標(biāo)依次以全年十二個(gè)月份的日期來(lái)分格。這種年最大負(fù)荷曲線，可用來(lái)確定擁有多臺(tái)電力變壓器的工廠變電所在一年內(nèi)不同時(shí)期宜于投入幾臺(tái)運(yùn)行，即所謂經(jīng)濟(jì)動(dòng)行方式，以降低電能損耗，提高供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。從各種負(fù)荷曲線上，可以直觀地了解負(fù)荷變動(dòng)的情況。通過(guò)對(duì)負(fù)荷曲線的分析，可以更深入地掌握負(fù)荷變動(dòng)的規(guī)律，并可從中獲得一些對(duì)設(shè)計(jì)和運(yùn)行有用的資料。因此負(fù)荷曲線對(duì)于從事工廠供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行

12、的人員來(lái)說(shuō)，是很有用的。圖 2-2 年負(fù)荷曲線的繪制a）夏日負(fù)荷曲線 b）冬日負(fù)荷曲線 c）年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線（二）與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量1年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)年最大負(fù)荷，就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（這一工作班的最大負(fù)荷不是偶然出現(xiàn)的，而是全年至少出現(xiàn)過(guò)23次）消耗電能最大的半小時(shí)平均功率。因此年最大負(fù)荷也就是半小時(shí)最大負(fù)荷。最大負(fù)荷利用小時(shí)是這樣一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能。如圖2-4所示，年最大負(fù)荷延伸到的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形面積，恰好等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積，即全年實(shí)際消耗的電能 按

13、國(guó)際單位制（SI制），電能的單位用J。而習(xí)慣上，有功電能用kWh，無(wú)功電能用kvarh，本書(shū)采用的電能單位，從習(xí)慣。因此年最大負(fù)荷利用小時(shí) （2-2）年最大負(fù)荷利用小時(shí)是反映電力負(fù)荷特征的一個(gè)重要參數(shù)，它與工廠的生產(chǎn)班制有較大的關(guān)系。例如一班制工廠，；兩班制工廠，；三班制工廠，。附錄表2列出部分機(jī)械廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，供參考。2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)平均負(fù)荷，就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電力除以這段時(shí)間t,即 （2-3）如圖2-5所示，年平均負(fù)荷的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形面積，恰好等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積，即全年實(shí)際消耗的電能因

14、此年平均負(fù)荷 ，。 （2-4）負(fù)荷是平均負(fù)荷與最 大負(fù)荷的比值即 （2-5）對(duì)用電設(shè)備來(lái)說(shuō)，負(fù)荷系數(shù)就是設(shè)備在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率P與設(shè)備額定容量的比值，即 （2-6）負(fù)荷系數(shù)也稱為負(fù)荷率。對(duì)負(fù)荷曲線來(lái)說(shuō)，負(fù)荷系數(shù)又稱為負(fù)荷曲線填充系數(shù)，它表征負(fù)荷曲線不平坦的程度，也就是負(fù)荷變動(dòng)的程度。從發(fā)揮整個(gè)電力系統(tǒng)的效能來(lái)說(shuō)，應(yīng)量設(shè)法使工廠不平坦的負(fù)荷曲線“削峰填谷”，這就是工廠供電系統(tǒng)在運(yùn)行中必須實(shí)行的負(fù)荷調(diào)整（簡(jiǎn)稱調(diào)荷），這將在§10-2討論。§2-2三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定一、概述供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠地運(yùn)行，則其中各個(gè)元件（包括電力變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線

15、、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了滿足工作電壓要求，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱為計(jì)算負(fù)荷（calcualated load）。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如以計(jì)算負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行時(shí)，其發(fā)熱溫度不會(huì)超過(guò)允許值。由于導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫度的時(shí)間大約為34(為發(fā)熱時(shí)間常數(shù))，而截面在以上的導(dǎo)體的都在10min以上，也就是截流導(dǎo)體大約經(jīng)半小時(shí)（既30min）后可達(dá)到穩(wěn)定的溫升值，因此這計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與從負(fù)荷曲線上測(cè)得的半小時(shí)最大負(fù)荷P30(即年最大負(fù)荷）是基本相當(dāng)?shù)?/p>

16、。所以計(jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷。我過(guò)過(guò)去普遍將計(jì)算負(fù)荷的“計(jì)算”用漢語(yǔ)拼音縮寫(xiě)js來(lái)表示，本書(shū)就借用半小時(shí)最大負(fù)荷來(lái)表示有功計(jì)算負(fù)荷，其余計(jì)算負(fù)荷則分別表示為、。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理，如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線運(yùn)行時(shí)增加電能損耗，并產(chǎn)生過(guò)熱，引起絕緣過(guò)早老化，甚至燒毀，以致發(fā)生事故，同樣給國(guó)家造成損失。由此可見(jiàn)，正確確定計(jì)算負(fù)荷具有很大的意義。但是由于負(fù)荷情況復(fù)雜，影響計(jì)算符合的因素很多，雖然各類負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律可循，

17、但很難準(zhǔn)確地確定計(jì)算負(fù)荷的大小。實(shí)際上，負(fù)荷也不可能是一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織及能源供應(yīng)的狀況等多種因素都有關(guān)系。因此負(fù)荷計(jì)算只能力求接近實(shí)際。我國(guó)目前比較普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法，有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法。其它還有一些負(fù)荷計(jì)算方法，例如以概率論為理論基礎(chǔ)的利用系數(shù)法和我國(guó)有的設(shè)計(jì)單位提出的”ABC”法 參看蘇文成主編工廠供電，機(jī)械工業(yè)出版社1981年出版。等，其計(jì)算結(jié)果可能更接近實(shí)際，但計(jì)算均較繁瑣。這里只介紹簡(jiǎn)便實(shí)用的需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法。二、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（一）基本公式用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，是指用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時(shí)最大負(fù)荷，如圖2-6所示.

18、用電設(shè)備組的設(shè)備容量，是指用電設(shè)備組所有設(shè)備（不包括備用設(shè)備在內(nèi)）的額定容量之和，即。而設(shè)備的額定容量，是指設(shè)備在額定條件下的最大輸出功率（出力）。但是用電設(shè)備組的設(shè)備實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行的那些設(shè)備也不太可能都滿負(fù)荷，同時(shí)設(shè)備本身有功率損耗，配電線路也有功率損耗，因此用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為 （2-7）式中 設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)運(yùn)行的設(shè)備容量與全部設(shè)備總?cè)萘恐?；設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與運(yùn)行的設(shè)備容量之比；設(shè)備組的平均效率，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率與取用功率之比；配電線路的平均效率，即配電線路在最大負(fù)荷時(shí)的末端功率（即設(shè)備組的取用功率

19、）與首端功率（即計(jì)算負(fù)荷）之比。令上式中，這里的稱為需要系數(shù)（demand coefficient）。由上式可知需要系數(shù)的定義為 （2-8）即用電設(shè)備組的需要系數(shù)，就是用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)需要的有功功率與其設(shè)備容量的比值。由此可得按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷的基本公式為 （2-9）實(shí)際上，需要系數(shù)不僅與用電設(shè)備組的工作性質(zhì)、設(shè)備臺(tái)數(shù)、設(shè)備效率和線路損耗等因素有關(guān)，而且與操作工人的技術(shù)熟練程度和生產(chǎn)組織等多種因素有關(guān)，因此應(yīng)盡可能通過(guò)實(shí)測(cè)分析確定，使之盡量接近實(shí)際。附錄表1列出了各種用電設(shè)備組的需要系數(shù)值，供參考。必須注意：附錄表1所列需要系數(shù)值是按車間范圍內(nèi)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多的情況來(lái)

20、確定的，所以需要系數(shù)值一般都比較低，例如冷加工機(jī)床組的需要系數(shù)值平均只有0.2左右。因此需要系數(shù)法較適用于確定車間及其以上的計(jì)算負(fù)荷。如果采用需要系數(shù)法來(lái)計(jì)算干線或分支線上用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，則附錄表1中的需要系數(shù)值往往偏小，宜適當(dāng)取大。只有12臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為，即。但對(duì)于電動(dòng)機(jī)，由于它本身的消耗較大，因此當(dāng)只有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，其，式中PN為電動(dòng)機(jī)的額定容量，為電動(dòng)機(jī)的效率。在Kd適當(dāng)取大的同時(shí)，也應(yīng)適當(dāng)取大。這里還要指出：需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)有極大的關(guān)系，因此在計(jì)算時(shí)首先要正確判明用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯(cuò)誤。例如機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)，應(yīng)該屬小批生產(chǎn)的冷加

21、工機(jī)床電動(dòng)機(jī)，因?yàn)榻饘偾邢骶褪抢浼庸ぃ鴻C(jī)修不可能是大批生產(chǎn)。又如壓塑機(jī)、拉絲機(jī)和鍛錘等，應(yīng)該是屬熱加工機(jī)床。再如起重機(jī)、行車或電葫蘆，實(shí)際上都屬于吊車類。在求出有功計(jì)算負(fù)荷P30后，可按下列各式分別求出其余的計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 （2-10）式中對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值（參看附錄表1）。視在計(jì)算負(fù)荷 （2-11）式中 用電設(shè)備的平均功率因數(shù)（參看附錄表1）。計(jì)算電流 （2-12）式中 用電設(shè)備組的額定電壓。如果只有一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，則其計(jì)算電流就取為其額定電流，即 （2-13）負(fù)荷計(jì)算中常用的單位：有功功率為kW無(wú)功功率為kvar，視在功率為kVA，電流為A,電壓為kV。例2-1 已知機(jī)修車

22、間的金屬切削機(jī)床組，擁有電壓為380V的三相電動(dòng)機(jī)7.5kW 3臺(tái)；4kW 8臺(tái)；3kW 17臺(tái)；1.5kW 10臺(tái)。試求其計(jì)算負(fù)荷。解 此機(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛椴楦戒洷?中“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)”項(xiàng)，得0.160.2(取0.2)，0.5，1.73.因此可求得有功計(jì)算負(fù)荷 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算電流 （二）設(shè)備容量的計(jì)算式（2-9）中的設(shè)備容量，不包括備用設(shè)備的容量在內(nèi)，而且要注意，此容量的計(jì)算與用電設(shè)備組的工作制有關(guān)。1.對(duì)一般長(zhǎng)期連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備組，設(shè)備容量就是所有用電設(shè)備銘牌額定容量之和。2.對(duì)斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組，設(shè)備容量就是將所有設(shè)備在不同負(fù)

23、荷持續(xù)率下的銘牌額定容量統(tǒng)一換算到一個(gè)規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率下的功率之和。當(dāng)然這種換算，應(yīng)該是“等效”換算，即按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來(lái)進(jìn)行換算。由于電流I通過(guò)設(shè)備（電阻為R）在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為I2Rt，因此在設(shè)備電阻R不變而產(chǎn)生的熱量又相同的條件下。而在同一電壓下，設(shè)備容量，又由式（2-1）知，同一周期的負(fù)荷持續(xù)率。因此，即設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根值成反比。假如設(shè)備在下的額定容量為，則換算到下的設(shè)備容量為 （2-14）（1）電焊機(jī)組 要求統(tǒng)一換算到 電焊機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率一般有50、60、75和100等四種。由于100時(shí)，因 此將其他下的容量換算到=100%最為簡(jiǎn)便，附錄表1中的計(jì)算系數(shù)也

24、是對(duì)應(yīng)于=100%的。，因此其設(shè)備容量為 即 （2-15）式中 、電焊機(jī)的銘牌容量（前者為有功容量，后者為視在容量）； 與銘牌容量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)）； 其值為100的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用1）； 銘牌規(guī)定的額定功率因數(shù)，與或相對(duì)應(yīng)。（2）吊車電動(dòng)組 要求統(tǒng)一換算到25 吊車的銘牌負(fù)荷持續(xù)率一般有15%、25%、40%和60%等四種。由于=25%時(shí)，因此將其他下的容量換算到=25%最為簡(jiǎn)便，附錄表1中的計(jì)算系數(shù)也是對(duì)應(yīng)于=25%的。，因此其設(shè)備容量為 （2-16）式中 吊車電動(dòng)機(jī)的銘牌容量； 與銘牌容量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)）； 其值為25的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用0.25）。（

25、三）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。因此在確定低壓干線上或低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）和。對(duì)于車間干線，可取0.850.95，0.90.97。對(duì)于低壓母線，由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，可取Kp=0.80.9，q=.850.95；由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算，可取Kp=0.9.95，Kq=0.930.97?？偟挠泄τ?jì)算負(fù)荷為P30=Kp··I (2-17)總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為Q30=K

26、q··I (2-18)以上兩式中的和分別表示有各組設(shè)備的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷之和。總的視在計(jì)算負(fù)荷為 （2-19）總的計(jì)算電流為 （-20）由于各組設(shè)備的功率因數(shù)不一定相同，因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流一般不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和來(lái)計(jì)算，總的視在計(jì)算負(fù)荷也不能按式（2-11）計(jì)算。注意：在計(jì)算多組設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，為了簡(jiǎn)化和統(tǒng)一，各組設(shè)備的臺(tái)數(shù)不論多少，各組的計(jì)算負(fù)荷均按附錄表1所列Kd和的值來(lái)計(jì)算，而不必考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)少而適當(dāng)增大Kd和值的問(wèn)題。例題2-2 某機(jī)修車間接380V線路上，接有優(yōu)金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)、共5kW（其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW1

27、臺(tái)；4kW3臺(tái)；2.2kW7臺(tái)）；通風(fēng)機(jī)器2臺(tái)共3kW；電阻爐1臺(tái)2kW。試確定此路線上的計(jì)算負(fù)荷。解 先求各組的計(jì)算負(fù)荷1金屬切削機(jī)床組查附錄表達(dá)式1，取Kd=0.2，=0.5， =1.73故 P30（1）=0.2×50Kw=10KwQ30（1）=10Kw×1.73=17.3kvar2.通風(fēng)機(jī)組查附錄表達(dá)式1,取d=0.8,=0.8,=0.75故 P30(2)=0.8×3KW=2.4KWQ30(2)=2.4KW×0.75=1.8kvar3電阻爐查附錄表1，取d=0.7,=1,=0故 P30（3）=0.7×2Kw=1.4KwQ30（3）=0因此

28、總計(jì)算負(fù)荷為（取KP=0.95,KQ=0.97）P30=0.95×（102.41.4）=13.1kWQ30=0.97×（17.31.80）=18.5kvarS30=22.7kvAI30=22.7/×0.38=34.5kA在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，為了使人一目了然，便于審核，常采用計(jì)算表格的形式，如表2-1所示。序 號(hào)用電設(shè)備組名稱臺(tái) 數(shù)n容量需要系數(shù)Kdcostan計(jì) 算 負(fù) 荷PeP30Q30S30I30kWkWkvarkvAA123切削機(jī)床通 風(fēng) 機(jī)電 阻 爐202150320.20.80.70.50.811.730.750102.41.417.31.80車間總計(jì)23

29、513.819.1取13.118.522.334.5表2-1 例題2-2的電力負(fù)荷計(jì)算表（按需要系數(shù)法）三、按二項(xiàng)式系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷上述需要系數(shù)法，計(jì)算簡(jiǎn)便，現(xiàn)仍普遍應(yīng)用于供電設(shè)計(jì)中。但需要系數(shù)法未考慮用電設(shè)備組中少數(shù)容量特別大的設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響，因而在確定用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別相當(dāng)大的低壓支線和干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，按需要系數(shù)法計(jì)算所得的結(jié)果往往偏小，于是提出了二項(xiàng)式系數(shù)法。（一）基本公式二項(xiàng)式系數(shù)法的基本計(jì)算公式是P30= b·Pe+c·PX （2-21）式中 b·Pe表示用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，其中Pe是用電設(shè)備的設(shè)備總?cè)萘浚溆?jì)算方如前需要系數(shù)法中所述

30、； c·Px表示用電設(shè)備組中x臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷，其中 PX是x臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘浚?b、c二項(xiàng)式系數(shù)。其余的計(jì)算負(fù)荷Q30、S30和I30的計(jì)算與前述需要系數(shù)相同。附錄表1中也列有部分用電設(shè)備的二項(xiàng)式系數(shù)b、c和最大容量的設(shè)備臺(tái)數(shù)x值，供計(jì)算時(shí)參考。但必須注意：按二項(xiàng)式系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)，如果設(shè)備總臺(tái)數(shù)n少于附錄表1中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)x的2倍時(shí)，則其最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)X也宜相應(yīng)減小，建議取為X=n2，且按“四舍五入”規(guī)則取整數(shù)。例如某機(jī)床電動(dòng)組的電動(dòng)機(jī)數(shù)只有7臺(tái)時(shí)，則其最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)應(yīng)取X=724（按附錄表達(dá)1，X=5）。如果用電設(shè)備組只有12臺(tái)設(shè)

31、備時(shí)，就可認(rèn)為P30 =Pe。對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則P30=PN。而在設(shè)備臺(tái)數(shù)較少時(shí)，也應(yīng)適當(dāng)取大。由于二項(xiàng)系數(shù)法不僅考慮了用電設(shè)備組的平均最大負(fù)荷，而且考慮了容量最大的少數(shù)設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)總計(jì)算負(fù)荷的額外影響，所以此法比較適于確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量判別較大的低壓干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷。但是，二項(xiàng)式計(jì)算系數(shù)b、c和X的值，缺乏足夠的理論根據(jù)，而且這些系數(shù)，也只適用于機(jī)械加工工業(yè)，對(duì)其它行業(yè)，目前這方面的數(shù)據(jù)較少，因而使其應(yīng)用受到一定的局限。例2-3試用二項(xiàng)式系數(shù)法來(lái)確定例題2-1所列機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷。解 由附錄表1查得b=0.14,c=0.4, x=5,=0.5,=1.73。而設(shè)備總 容量為Pe=12

32、0.5kW（見(jiàn)例2-1計(jì)算）x臺(tái)最大容量的設(shè)備容量為Px=P5=7.5kW×34 kW×2=30.5kW因此按式（2-21）可求得其有功計(jì)算負(fù)荷為P30=0.14×120.5kW0.4×30.5kW=29.1kW 按式（2-10）可求得其無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為Q30=29.1 kW×1.73=50.3kvar按式（2-11）可求得其計(jì)算負(fù)荷為 S30=29.1kW0.5=58.2kVA按式（2-12）可求得其計(jì)算電流為 I30=58.2kVA(×0.38kV)=88.4A比較例2-1和例2-3的計(jì)算結(jié)果可以看出，按二項(xiàng)式系數(shù)法的結(jié)果比按需要系

33、數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大，特別是在設(shè)備臺(tái)數(shù)較少的情況下。供電設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，選擇低壓分支線和干線時(shí)，按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果往往偏小，以采用二項(xiàng)式系數(shù)法計(jì)算為宜。（二）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定采用二項(xiàng)式系數(shù)法確定多組用電設(shè)備的干線上或低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，同樣應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。因此在確定總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只能在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷，再加上所有各組的平均負(fù)荷。所以總有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷分別為 (2-22) (2-23)式中 (b)i各組有功的平均負(fù)荷之和；各組無(wú)功的平均負(fù)荷之和； (c)man各組中最大的一個(gè)有功附加負(fù)荷； tan(c)max設(shè)備組的正切值。關(guān)于

34、總的視的計(jì)算負(fù)荷S30和計(jì)算電流I30，仍分別按式（2-19）和式（2-20）計(jì)算。為了簡(jiǎn)化和統(tǒng)一，按二項(xiàng)式系數(shù)法來(lái)計(jì)算多組設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，也不論各組設(shè)備臺(tái)數(shù)多少，各組的計(jì)算系數(shù)b、c、x和cos等均按附錄表達(dá)1所列數(shù)值。例24 試用二項(xiàng)式系數(shù)法確定例22所述機(jī)修車間380v線路的計(jì)算負(fù)荷。解 先求各組的b和 1. 金屬切削機(jī)床組 查附錄表達(dá)1，取b=0.14,c=0.4,x=0.5,cos=0.5,tan=1.73故 b=0.14×50kW=7kWc=0.4×(7.5kW×14kW×32.2kW×1)=8.68kW2通風(fēng)機(jī)組 查附錄表達(dá)1

35、，取b=0.65,c=0.25,=0.8，=0.75 故 b=0.65×3kW=1.95kW c=0.25×3kW=0.75kW 3.電組爐 查附錄表面2，取b=0.7,c=0,=1,=0 故 b=0.7×2kW=1.4kW c=0因此總計(jì)算負(fù)荷為（附加負(fù)荷中以cPx(1)為最大)P30=(7+1.95+1.4)kW +8.68 kW=19kWQ30=(7×1.73+1.95×0.75+1.4×0)kvar+8.68×1.73kvar=28.6kvar S30=kVA =34.3kVAI30=34.3kVA(×0.

36、38kV)=52.1A按一般工程計(jì)要求，以上計(jì)算可列成表格形式，如表2-2所示。表2-2 例2-4的電力負(fù)荷計(jì)算表（按二項(xiàng)式系數(shù)法）序 號(hào)用電設(shè)備組名稱設(shè)備臺(tái)數(shù)設(shè)備容量二項(xiàng)式系數(shù)costan計(jì) 算 負(fù) 荷總臺(tái)數(shù)大容量臺(tái)數(shù)PePxbcP30Q30S30I30kWkWkWkvarkvAA123切削機(jī)床通 風(fēng) 機(jī)電 阻 爐20215502321.70.140.40.50.811.730.7507+8.681.95+051.4+012.1+15.01.46+0.5600.650.250.70總 計(jì)23551928.634.352.1比較例2-2和例2-4的計(jì)算結(jié)果可以看出，按二項(xiàng)式系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果比按

37、需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大。§2-3 單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定一、概述 在工廠里，除了廣泛應(yīng)用三相設(shè)備外，還應(yīng)用有各種單相設(shè)備如電焊機(jī)電爐、電燈等等。單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能地均衡分配，使三相負(fù)荷盡可能地平衡。如果單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相設(shè)備總?cè)萘康?5，則不論單相設(shè)備如何分配，均可按三相平衡負(fù)荷計(jì)算。 由于確定計(jì)算負(fù)荷的目的，主要是用來(lái)選擇線路上的設(shè)備和導(dǎo)線，使線路上的設(shè)備和導(dǎo)線在計(jì)算電流通過(guò)時(shí)不致過(guò)熱損壞，因此在接有較多單相用電設(shè)備的三相線路中，不論單相設(shè)備接于相電壓不覺(jué) 是接于線電壓，只要三相負(fù)荷不平衡，就應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的3倍，作為等效三相有功負(fù)荷，以便滿足三

38、相線路中所選設(shè)備和導(dǎo)線安全運(yùn)行的要求。二單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算（一）單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算首先按最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量Pe.m乘以3求得其等效三相設(shè)備容量Pe,即= (2-24)然后按前面式（2-9）式（2-12）分別計(jì)算其等效三相計(jì)算負(fù)荷、和。(二)單相設(shè)備接于同一線電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算由于容量為的單相設(shè)備接在線電壓上產(chǎn)生的電流I=,這一電流應(yīng)與其等效三相設(shè)備容量 產(chǎn)生的電流相等，因此其等效三相設(shè)備容量 (2-25)然后也按式（2）式（212）分別計(jì)算其等效三相計(jì)算負(fù)荷P30 、Q30、S30、和I30。(三)單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓的負(fù)荷計(jì)算首先應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)

39、備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量，然后分相計(jì)算的設(shè)備容量和計(jì)算負(fù)荷。而總的等效三相有功計(jì)算負(fù)荷就是最大有功負(fù)荷相的有功計(jì)算負(fù)荷的3 倍，即 （2-26）總的等效三相無(wú)功計(jì)算負(fù)荷就是最大有功負(fù)荷相的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷的3 倍，即 （2-27）總的和 則分別按前面式（219）和式（220）計(jì)算。關(guān)于將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量的問(wèn)題，這里略去繁復(fù)的推導(dǎo)，只列出其容量換算公式如下：A 相 （2-28） （2-29）B相 （2-30） （2-31）C 相 （2-32） （2-33）式中 、 、接于AB BC CA相間的有功負(fù)荷;、 、 換算為A、B、C 相的有功負(fù)荷；、 、 換算為、

40、相的無(wú)功負(fù)荷；、接于、等相間的負(fù)荷換算為A、等相負(fù)荷有功及無(wú)功換算系數(shù)，如表面2所列。表2相間負(fù)荷換算為相負(fù)荷的功率換算系數(shù)功率換算系數(shù)符 合 功 率 因 數(shù)0.350.40.50.60.650.70.80.91.0pAB-A、PBC-B、PAC-C1.271.171.00.890.840.80.720.640.5pAB-B、PBC-C、PAC-A-0.27-0.1700.110.160.20.280.360.5qAB-A、qBC-B、qAC-C1.050.860.580.380.30.220.09-0.05-0.29qAB-B、qBC-C、qAC-A1.631.441.160.960.880

41、.80.670.530.29例25 如圖27所示，某220V/380V 三相四線制線路上，接有220V 單相電熱干燥箱4臺(tái)，其中2臺(tái)10kW 接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，1臺(tái)20 kW接于C相。此外接有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14KW（ =100%）接于AB相，1臺(tái)20KW （=100%）接于BC相，1臺(tái)30K接于CA相，試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。解： 1電熱干燥的各相計(jì)算負(fù)荷查附錄表1得Kd=0.7,cos=1,tan=0。故只有有功計(jì)算負(fù)荷：A相 B相 C相 2.對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷先將接于CA相的換算至的容量查附錄表1得并由表面化查得時(shí)的功率換算系數(shù)故各相有功和無(wú)功設(shè)備容量為A相

42、 B相 kW C 相 因此各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為A 相 B 相 C相 3各相總的有功計(jì)算和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷A相 B相C相Q30c=Q30c(1)+Q30c(2)=0+7.39kvar=7.39kvar4.總的等效三相計(jì)算負(fù)荷因B相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取B相計(jì)算等效三相計(jì)算負(fù)荷。由此可得 P30=3P30B=3×28.6kW=85.8kW Q30=3Q30B=3×9.38kvar=28.1kvar S30= 以上計(jì)算也可列成表格，限于篇幅，從略。§2-4 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗一、 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗在確定各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷后，如要確定車間或工廠

43、的計(jì)算負(fù)荷，就需要逐級(jí)計(jì)入有關(guān)線路和變壓器的功率損耗，如圖28所示。例如要確定車間變電所低壓配電線WL2首端的計(jì)算負(fù)荷P30.4,就應(yīng)該將其末端計(jì)算負(fù)荷P30。5加上WL2線路的功率損耗PWL2(還有無(wú)功部分，此略，下同)。如要確定高壓配電線WL1首端的計(jì)算負(fù)荷P30。2，就應(yīng)該將車間變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷P30。3，加上變壓器T的功率損耗PT，再加上高壓配電線WL1的功率損耗PWL1。為此，下面要講述線路和變壓器功率損耗的計(jì)算。（一）線路功率損耗的計(jì)算線路的功率損耗包括有功和無(wú)功兩大部分。1.有功功率損耗有功功率損耗是電流通過(guò)線路電阻所產(chǎn)生的，按 下式計(jì)算： （2-34） 式中I30線路的計(jì)算

44、電流；RWL線路每相的電阻。電阻RWL=R0·。這里為線路長(zhǎng)度，R0為線路單位長(zhǎng)度的電阻值，可查有關(guān)手冊(cè)。附錄表列出LJ型鋁絞線的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，可查得其各種截面下的R0值。2.無(wú)功功率損耗 無(wú)功功率損耗是電流通過(guò)線路電抗所產(chǎn)生的，按下式計(jì)算： (2-35)式中線路的計(jì)算電流；線路每相的電抗。電抗XWL=X0·。這里為線路單位長(zhǎng)度，X0為線路單位長(zhǎng)度的電抗值，也可查有關(guān)手冊(cè)。附錄表也列有LJ型鋁絞線的X0值。但查X0，不僅要根據(jù)導(dǎo)線截面，而且要根據(jù)線間幾何均距。所謂線間幾何均距，是指三相線路各相導(dǎo)線之間距離的幾何平均值。如圖所示三相線路，其線間幾何均距為 （2-36）如導(dǎo)線為

45、等邊三角形排列（圖9b），則=；如導(dǎo)線為水平等距排列（圖9c），則=圖2-9 三角線路的線間距離a)一般情況 b)等邊三角形排列 c)水平等距離排列（二）變壓器功率損耗的計(jì)算變壓器的功率損耗也包括有功和無(wú)功兩大部分。 變壓器的有功功率損耗有功功率損耗是由兩部分組成：一部分是鐵芯的中有功功率損耗，即鐵損。鐵損在變壓器一次繞組的外加電壓和頻率不變的條件下，是固定不變的，它與負(fù)荷無(wú)關(guān)。鐵損可由變壓器空載實(shí)驗(yàn)測(cè)定。變壓器的空載損耗P0可認(rèn)為就是鐵損，因?yàn)樽儔浩鞯目蛰d電流很小，在一次繞組中產(chǎn)生的有功損耗可略去不計(jì)。 另一部分是變壓器在負(fù)荷時(shí)其一、二次繞組中產(chǎn)生的有功功率損耗，即銅損.銅損與負(fù)荷電流（或功

46、率）的平方成正比。銅損可由變壓器短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定。變壓器的短路損耗可認(rèn)為就是銅損，因?yàn)樽儔浩鞫搪肥且淮蝹?cè)短路電壓k很小，在鐵芯中產(chǎn)生的有功功率損耗可略去不計(jì)。 因此，變壓器的有功功率損耗為 (2-37)或 (2-38)式中 SN變壓器的額定容量； S30變壓器的計(jì)算負(fù)荷；變壓器的負(fù)荷率，2變壓器的無(wú)功功率損耗無(wú)功功率損耗也由兩部分組成：一部分無(wú)功功率用來(lái)產(chǎn)生主磁通，也就是用來(lái)產(chǎn)生激磁電流或近似地認(rèn)為產(chǎn)生空載電流的。這部分無(wú)功率損耗用表示，只與繞組電有關(guān)，與負(fù)荷無(wú)關(guān)。這部分無(wú)功功率損耗為 (2-39)式中 %變壓器空載電流占額定電流的百分值。另一部分無(wú)功功率消耗在變壓器一、二次繞組的電抗上。額定負(fù)荷

47、下的這部分無(wú)功損耗用表示，即 (2-40)式中 變壓器的短路電壓（即阻抗電壓）占額定電壓的百分值。這部分無(wú)功功率損耗也與負(fù)荷電流（或功率）的平方成正比。 因此，變壓器的無(wú)功功率損耗為 （2-41）或 （2-42）上列式中的、和（）等都可從產(chǎn)品樣本中查得。附錄表4列出了 型低損耗配電變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，供參考。在負(fù)荷計(jì)算中，變壓器的有功和無(wú)功功率損耗，可按下列簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算：對(duì)等型電力變壓器 （2-43） （2-44）對(duì)等型低損耗變壓器 （2-45） （2-46）二、工廠供電系統(tǒng)的電能損耗工廠每年所耗用的電能，當(dāng)然主要是用于工廠的生產(chǎn)和生活，即為動(dòng)力和照明用電；但是工廠供電系統(tǒng)的元件（主要是

48、線路和變壓器）也要損耗一部分電能，不可忽視，因?yàn)檫@關(guān)系到電能利用的效益問(wèn)題。作為供電人員，應(yīng)設(shè)法降低系統(tǒng)的這部分損耗，千方百計(jì)節(jié)約電能。（一）線路的電能損耗線路上全年的電能損耗，應(yīng)該是線路的年平均功率損耗乘以一年的小時(shí)數(shù)8760h。由式（2-2）和式（2-4）可得到下列關(guān)系： 故 假設(shè)，且線路電壓不變，則,因此 由此可求得線路的年有功電能損耗為 或 (2-47)式中 最大負(fù)荷損耗小時(shí),在時(shí)，。最大負(fù)荷損耗小時(shí)，實(shí)際上也是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，線路上持續(xù)通過(guò)最大負(fù)荷電流所產(chǎn)生的電能損耗，恰好等于實(shí)際負(fù)荷電流全年在線路上產(chǎn)生的電能損耗。不同下的關(guān)系曲線，如圖2-10所示，可供查用。（二）變壓器的電能損耗變壓器的有功電能損耗包括兩部分。一部分是變壓器鐵損引起的電能損耗。只要變壓器的外加電壓和頻率不變，它就是固定不變的，因此這部分電能損耗（全年）為 （2-48）式中 變壓器全年運(yùn)行時(shí)間，一般取8760h； 圖2-10