第二章 工业企业电力负荷计算.ppt

1,2,第二章工业企业电力负荷计算,3,第二章工业企业电力负荷计算,负荷曲线与计算负荷基本概念用电设备计算负荷的确定工业企业供电系统的功率损耗和电能损耗工业企业计算负荷的确定,本章任务,4,问题的提出,考虑的问题①各设备不一定同时运行②设备不一定满负荷运行③最大负荷不会同时出现④电网的供电效率问题※所以实际现场需用的PA铁线束-硅钢片0.35mm-非晶合金磁性材料,磁滞损耗铁磁材料在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗。磁滞指铁磁材料的磁性状态变化时，磁化强度滞后于磁场强度，它的磁通密度B与磁场强度H之间呈现磁滞回线关系。经一次循环，每单位体积铁心中的磁滞损耗等于磁滞回线的面积。这部分能量转化为热能，使设备升温，效率降低，这在交流电机一类设备中是不希望的。软磁材料的磁滞回线狭窄，其磁滞损耗相对较小。,磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的n次方成正比。,71,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,二、变压器功率损耗（1）变压器的铁损（磁损耗,空载损耗主要是铁损，包括磁滞损耗涡流损耗,涡流损耗与频率的平方、最大磁通密度的平方、矽钢片的厚度三者的积成正比。,涡流损耗当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热导致变压器的温升增加。,72,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,二、变压器功率损耗（1）变压器的铁损（磁损耗,变压器空载实验,铁损耗的测定,磁滞损耗与涡流损耗与通过的电流无关，仅与变压器所承受的电压和交流电的频率有关。※对于一台具体的变压器是不变损耗。,73,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,二、变压器功率损耗（1）变压器的铁损磁损耗,空载电流百分值,变压器空载实验,空载有功损耗,74,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,二、变压器功率损耗（2）变压器的铜损电/线损耗,铜损耗绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这些电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，称这种损耗为铜损。此外，负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。,铜损耗随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比。,75,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,二、变压器功率损耗（2）变压器的铜损电/线损耗,变压器短路实验,铜损耗的测定,变压器的铜损与通过的电流有关。※对于一台具体的变压器，是随负载变化而不断变化的。,76,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,二、变压器功率损耗（2）变压器的铜损线损耗,变压器短路实验,变压器短路电压百分值,变压器短路有功损耗,额定工作情况,77,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,二、变压器功率损耗包括无功和有功两部分（3）变压器的功率总损耗,78,解查附表3得该变压器技术数据为变压器负荷率为变压器有功损耗为变压器无功损耗为,例2-2已知某车间变压器型号为SJL1-1000/10，10/0.4kV。其二次侧计算负荷为P30596kW,Q30530kvar,S30800kVA。计算变压器功率损耗。,79,常用变压器型号及字母含义,常用电力变压器有SJ1，系列和SJL1系列。SJ1系列采用铜导线线圈和D42热轧硅钢片。SJL1系列采用铝导线线圈和0.35mmD330冷轧硅钢片。常用电力变压器型号含义如下S----“三”相变压器；J----油“浸”自冷式；L----“铝”线圈；下角标产品设计型号；字母后面数字分母表示额定电压（kV）；分子表示额定电容量KVA型号举例三相油浸自冷式双线圈铝线1000kvA、l0kv电力变压器，可表示为SL--1000／10，旧型号表示为SJL1000／10。,80,三、供电线路的电能损耗企业一年内所耗用的电能，绝大部分用于生产，还有少部分在供电系统元件（主要是线路及变压器）中损耗掉。掌握这部分损耗的计算，并设法降低它们，便可节约电能，提高电能的利用效率。,△PWL即按计算负荷求得的线路最大功率损耗,τ线路的最大负荷损耗小时,它是一个假想的时间,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,一年内线路的电能损耗为,81,τ（线路的最大负荷损耗小时）的物理意义,三、供电线路的电能损耗,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,假如线路负荷维持在P30，则在τ小时内线路的电能损耗实际变化的负荷全年在线路上产生的损耗,它与负荷曲线的形状有关，因此与Tmax.a也是相关的，还与功率因数cosφ有关。图2-5给出了τ与Tmax.a及cosφ的关系曲线，可以查得τ值。,82,2.3供电系统的功率损耗与电能损耗计算,四、变压器的电能损耗一部分是铁损△PFe引起的电能损耗，只要外加电压和频率不变，其值是固定不变的,另一部分是由变压器铜损△PCu引起的电能损耗，它与负荷电流的平方成正比，即与变压器负荷率β的平方成正比,变压器总损耗,τ线路的最大负荷损耗小时,83,一单位产品耗电量法已知企业年产量为n和单位产品耗电量w，即可得企业年电能需要量,2.4企业计算负荷的估算方法,由上式推算企业的计算负荷为,※其它计算负荷Q30，S30和I30的计算方法与前相同。,注各类工厂单位产品耗电量w可根据实测统计确定，或查阅相关设计手册得到。,84,二单位产值耗电量法已知企业年产值B和单位产值耗电量b，即可得企业年电能需要量,2.4企业计算负荷的估算方法,由上式推算企业的计算负荷为,※其它计算负荷Q30，S30和I30的计算方法与前相同。,注各类工厂单位产值耗电量b可根据实测统计确定，或查阅相关设计手册得到。,85,企业常常安装并联移向电容器，来改善功率因数值。在确定补偿设备装设地点前的总计算负荷时，应扣除无功补偿的容量QC，即显然，补偿后的总视在计算负荷小于补偿前的计算负荷，这就使选用的变压器容量降低，从而降低了变电站建设投资费用并减少企业运行后的电费开支。,2.5无功补偿企业计算负荷的确定,86,2.5无功补偿企业计算负荷的确定,并联移向电容器安装位置示意图,