建筑工程供電電力系統(tǒng)培訓(xùn)

1、第4章 建筑工程供電 4.1 電力系統(tǒng)概述 4.2 負(fù)荷分級(jí)、供電要求及電能質(zhì)量 4.3 負(fù)荷計(jì)算4.4 變配電所4.5 成套裝置 4.6 預(yù)裝式變電站 4.7 低壓配電線路 4.8 低壓供配電線路的導(dǎo)線選擇 本章小結(jié) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材返回目錄4.1 電力系統(tǒng)概述 建筑用電，差不多都是由電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠供給的。一般的建筑采用低壓供電，而高層建筑常采用10kV甚至35kV供電。建筑工程供電是建筑電氣的重要內(nèi)容。為高好建筑工程供電，必須對(duì)電力系統(tǒng)有所了解。 4.1.1 電力系統(tǒng)的組成 4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓 本節(jié)小結(jié)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)

2、家級(jí)規(guī)劃教材返回目錄4.1.1 電力系統(tǒng)的組成 現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及整個(gè)社會(huì)生活中所應(yīng)用的電力,絕大部分是由發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的。電力從生產(chǎn)到供給用戶應(yīng)用，通常都要經(jīng)過(guò)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等5個(gè)環(huán)節(jié)。電力從生產(chǎn)到應(yīng)用的全過(guò)程，客觀上就形成了電力系統(tǒng)。嚴(yán)格地說(shuō)，由發(fā)電廠的發(fā)電部分、輸配電線路、變配電所及各種用電設(shè)備所組成的整體稱為電力系統(tǒng)。常簡(jiǎn)稱系統(tǒng)，其示意如圖41所示。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材下一頁(yè)4.1.1 電力系統(tǒng)的組成主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 在電力系統(tǒng)中，各級(jí)電壓的電力線路及其所聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)，簡(jiǎn)稱電網(wǎng)。它是電力系統(tǒng)的一個(gè)重

3、要組成部分，承擔(dān)了將電力由發(fā)電廠發(fā)出來(lái)之后供給用戶的工作，即擔(dān)負(fù)著輸電、變電與配電的任務(wù)。 電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。 輸電網(wǎng)是以輸電為目的，采用高壓或超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來(lái)的送電網(wǎng)絡(luò)，它是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架。 下一頁(yè)4.1.1 電力系統(tǒng)的組成主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 直接將電能送到用戶去的網(wǎng)絡(luò)稱為配電網(wǎng)或配電系統(tǒng)，它是以配電為目的。配電網(wǎng)的電壓由系統(tǒng)及用戶的需要而定，因此配電網(wǎng)又分：高壓配電網(wǎng)（通常指35kV及以上的電壓，目前最高為110kV）、中壓配電網(wǎng)（通常指10、6kV和3kV）及低壓配電網(wǎng)（通常指220V、380V

4、）。 電力網(wǎng)按其電壓高低和供電范圍大小分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的范圍大，電壓一般在220kV及以上。地方電網(wǎng)的范圍小，電壓一般在35110kV。建筑供配電系統(tǒng)屬于地方電網(wǎng)的一種。 下一頁(yè)4.1.1 電力系統(tǒng)的組成主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 在電力系統(tǒng)中，電力是由發(fā)電廠生產(chǎn)的，它是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能（二次能源）的工廠。 發(fā)電廠按所使用的能源不同，可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠以及風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電廠等。 返回主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.1 電力系統(tǒng)的組成1火力發(fā)電廠 火力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱火電廠

5、，它是利用煤、石油、天然氣等燃料的化學(xué)能來(lái)生產(chǎn)電能的。我國(guó)的火電廠主要是燃煤。煤粉在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：鍋爐燃料的化學(xué)能熱能汽輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能下一頁(yè)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.1 電力系統(tǒng)的組成 火力發(fā)電廠按其作用可分為單純發(fā)電的和既發(fā)電又兼供熱的兩種類型。前者指一般的火力發(fā)電廠，后者指供熱式火力發(fā)電廠，或稱熱電廠。一般火力發(fā)電廠應(yīng)盡量建設(shè)在燃料基地或礦區(qū)附近。將發(fā)出的電，用高壓或超高壓線路送往用電負(fù)荷中心。通常把這種火力發(fā)電廠稱為“坑口電廠”。坑口電廠是當(dāng)前和今

6、后建設(shè)大型火力發(fā)電廠的主要發(fā)展方向。熱電廠的建設(shè)是為了提高熱能的利用效率。由于它要兼供熱，所以必須建設(shè)在大城市或工業(yè)區(qū)的附近。 目前，在世界上的絕大多數(shù)國(guó)家中，火力發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中所占的比重都是較大的。 返回4.1.1 電力系統(tǒng)的組成主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材2水力發(fā)電廠 水力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱水電廠或水電站。它是利用水流的位能來(lái)生產(chǎn)電能的。當(dāng)控制水流的閘門打開(kāi)時(shí)，水流沿進(jìn)水管進(jìn)入水輪機(jī)蝸殼室，沖動(dòng)水輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是： 水流位能水輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能下一頁(yè)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.1 電力系統(tǒng)的組成 水力發(fā)電廠的容量大

7、小決定于上下游的水位差（簡(jiǎn)稱水頭）和流量的大小。因此，水力發(fā)電廠往往需要修建攔河大壩等水工建筑物以形成集中的水位差，并依靠大壩形成具有一定容積的水庫(kù)以調(diào)節(jié)河水流量。根據(jù)地形、地質(zhì)、水能資源特點(diǎn)的不同，水力發(fā)電廠可分為壩式水電站、引水式水電站、混合式水電站。壩式水電站的水頭是由擋水大壩抬高上游水位而形成的。若廠房布置在壩后，稱之為壩后式水電站。若廠房起擋水壩的作用，承受上游水的壓力，稱之為河床式水電站。引水式水電站的水頭由引水道形成。這類水電站的特點(diǎn)是具有較長(zhǎng)的引水道。混合式水電站的水頭由壩和引水道共同形成。這類水電站除壩具有一定高度外，其余與引水式水電站相同。 返回主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育

8、“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.1 電力系統(tǒng)的組成3核能發(fā)電廠 核能發(fā)電廠又稱為原子能發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱為核電廠或核電站。它主要是利用原子核的裂變能來(lái)生產(chǎn)電能。它的生產(chǎn)過(guò)程與火電廠基本相同，主要區(qū)別是以核反應(yīng)堆（俗稱原子鍋爐）代替了燃煤鍋爐，以少量的核燃料代替了大量的煤炭。其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是： 反應(yīng)堆核裂變能熱能汽輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能下一頁(yè)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.1 電力系統(tǒng)的組成 核電站具有節(jié)省燃料，燃燒時(shí)不需要空氣助燃、無(wú)污染、緩解交通等一系列優(yōu)點(diǎn)。所以，目前世界上許多國(guó)家都很重視核能發(fā)電廠的建設(shè)。有16%的電力是核能發(fā)電產(chǎn)生的。我國(guó)已建成浙江秦山核電站和廣東大

9、亞灣核電站。尚有許多在建以及計(jì)劃建設(shè)的核電站。 返回主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓 內(nèi)容：額定電壓標(biāo)準(zhǔn)、電壓偏差、電壓波動(dòng)、諧波、三相電壓不平衡度技術(shù)指標(biāo)等。1額定電壓 所謂額定電壓，就是指能使各類電氣設(shè)備處在設(shè)計(jì)要求的額定或最佳運(yùn)行狀態(tài)的工作電壓。 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15693標(biāo)準(zhǔn)電壓規(guī)定的電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的額定電壓標(biāo)準(zhǔn)如表41所示。(1)電網(wǎng)(電力線路)的額定電壓： 電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析研究后確定的。它是確定各類電力設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。 下一頁(yè)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十

10、一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓表41 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 分 類電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓（kV）發(fā)電機(jī)額定電壓（kV）電力變壓器額定電壓（kV）一次繞組二次繞組低壓0.220.380.660.230.400.690.220.380.660.23、0.400.69高 壓3、6、1035、63、110220、330、5003.15、6.310.5、3.8,15.75、18、203及3.15、6及6.3、10及10.513.8,15.75、18、20、35、63、110、220、330、5003.15及3.36.3及6.610.5及11、38.5、69、12

11、1、242、363550返回主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓（2）用電設(shè)備的額定電壓： 由于用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)線路上要產(chǎn)生電壓降，所以線路上各點(diǎn)的電壓都略有不同，如圖42中虛線所示。但是成批生產(chǎn)的用電設(shè)備，其額定電壓不可能按使用處的實(shí)際電壓來(lái)制造，而只能按線路首端與未端的平均電壓即電網(wǎng)的額定電壓UN來(lái)制造，以利于大批量生產(chǎn)。所以用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與其接入電網(wǎng)的額定電壓相同。 下一頁(yè)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓（3）發(fā)電機(jī)的額定電壓： 由于同一電壓的線路一般允許的電壓偏差是5%,即整個(gè)線路允許有10%

12、的電壓損耗值，因此為了維持線路的平均電壓在額定值，線路首端（即電源端）的電壓應(yīng)較電網(wǎng)額定電壓高5%，而線路未端則可較電網(wǎng)額定電壓低5%，如圖42所示。所以發(fā)電機(jī)額定電壓規(guī)定高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓5%。 下一頁(yè)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓（4）變壓器的額定電壓： 當(dāng)變壓器的一次繞組與發(fā)電機(jī)直接連接時(shí)，其一次繞組的額定電壓等于發(fā)電機(jī)額定電壓，即高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓5%。當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，而是連接在線路上時(shí)，則可把它看作用電設(shè)備，其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相同。 變壓器二次繞組的額定電壓也分兩種情況。這里，我們首先來(lái)看看變壓器二次繞組的額

13、定電壓是如何定義的。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 變壓器二次繞組的額定電壓，是指變壓器一次繞組加上額定電壓而二次繞組開(kāi)路的電壓即空載電壓。在滿載時(shí)，二次繞組內(nèi)約有5%的電壓降，因此當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路較長(zhǎng)時(shí)，變壓器二次繞組的額定電壓應(yīng)高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓10%，一方面補(bǔ)償變壓器滿載時(shí)內(nèi)部5%的電壓降，另一方面要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓還要高于電網(wǎng)額定電壓的5%，以補(bǔ)償線路上的電壓降。當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)時(shí)，如采用低壓配電或直接供給用電設(shè)備，則變壓器二次繞組的額定電壓只需高于電網(wǎng)額定電壓5%，僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部5%的電壓降

14、。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材2電壓偏差 （1）基本定義與規(guī)定：當(dāng)供配電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式和負(fù)荷緩慢地變化時(shí)，供配電系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓也隨之變化，各點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)額定電壓之差U稱為電壓偏差。電壓偏差U也常用與系統(tǒng)額定電壓的比值，以百分?jǐn)?shù)表示，即 100NNUUU（41） 式中 U電壓偏差； U用電設(shè)備的實(shí)際電壓； UN用電設(shè)備的額定電壓； 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB500521995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，在正常運(yùn)行情況下，用電設(shè)備端子上電壓偏差允許值如下： 1） 電

15、動(dòng)機(jī)為5%。 2）照明：在一般工作場(chǎng)所為5%；對(duì)于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所，難以滿足上述要求時(shí)，可為+5%、-10%；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5%、-10%。 3）其他用電設(shè)備，當(dāng)無(wú)特殊規(guī)定時(shí)為5%。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 （2）危害：如果用電設(shè)備的端電壓與其額定電壓有偏差，則用電設(shè)備的工作性能和使用壽命將受到影響，總的經(jīng)濟(jì)效果將會(huì)下降。電壓偏差對(duì)不同用電設(shè)備的影響如下。 1）對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的影響 由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與其端電壓的平方成正比，因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)的端電壓比其額定電壓低10%時(shí)，其實(shí)際轉(zhuǎn)矩將只有額定轉(zhuǎn)矩的81%，而負(fù)

16、荷電流將增大5%10%以上，溫升將提高10%15%以上，絕緣老化程度將比規(guī)定增加1倍以上，從而明顯地縮短電機(jī)的使用壽命。而且電于轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速下降，不僅會(huì)降低生產(chǎn)效率，減少產(chǎn)量，而且還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，增加廢次品。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材當(dāng)其端電壓偏高時(shí)，負(fù)荷電流和溫升一般也要增加，絕緣也要受損，對(duì)電機(jī)也是不利的，但不像電壓偏低時(shí)那么嚴(yán)重。 2）對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的影響 當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)的端電壓偏高或偏低時(shí)，轉(zhuǎn)矩也要按電壓平方成正比變化。因此同步電動(dòng)機(jī)的端電壓偏差，除了還會(huì)影響其轉(zhuǎn)速外，其他如對(duì)轉(zhuǎn)矩、電流和溫升等的影響，是與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同的。

17、下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 3）對(duì)照明的影響 電壓偏差對(duì)白熾燈的影響最為顯著。當(dāng)白熾燈的端電壓較其額定電壓降低10%時(shí)，燈泡的使用壽命將延長(zhǎng)23倍，但其發(fā)光效率將下降30%以上，燈光明顯變暗，照度降低，嚴(yán)重影響人的視力健康，降低工作效率，還可能增加事故發(fā)生率。當(dāng)其端電壓較其額定電壓升高10%時(shí)，發(fā)光效率將提高1/3。電壓偏差對(duì)熒光燈等氣體放電燈的影響不像對(duì)白熾燈那么明顯，但也有一定的影響。當(dāng)其端電壓偏低時(shí)，燈管不易起燃。如果多次反復(fù)起燃，則燈管壽命將大受影響。而且電壓降低時(shí)，照度下降，影響視力及工作。當(dāng)其電壓偏高時(shí)，燈管壽命又要縮短。

18、下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材3電壓波動(dòng) (1)基本定義與規(guī)定：供配電系統(tǒng)的電壓波動(dòng)主要是由于系統(tǒng)中的沖擊負(fù)荷引起的。沖擊負(fù)荷引起的電壓對(duì)工頻來(lái)說(shuō)是調(diào)幅波（即交流電壓波的包絡(luò)線）性質(zhì)的。為了表征電壓波動(dòng)的大小，用電壓調(diào)幅波中相鄰兩個(gè)極值（極大和極?。╇妷壕礁抵睿║max-Umin）對(duì)額定電壓UN的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，即 100minmax%NUUUU(42) 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 為了區(qū)別電壓波動(dòng)（電壓的快變化）和電壓偏差（電壓的慢變化），國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1232690電能質(zhì)量電壓

19、允許波動(dòng)和閃變中規(guī)定，電壓波動(dòng)的變化速度應(yīng)不低于每秒0.2%。 電壓閃變反映了電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍對(duì)人視覺(jué)產(chǎn)生影響的效應(yīng)。引起照度閃變的電壓波動(dòng)現(xiàn)象稱為電壓閃變。因燈光照度急劇變化使人眼感到不適的電壓，稱為閃變電壓。下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1232690中規(guī)定了電力系統(tǒng)公共供電點(diǎn)由沖擊性負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃變的允許值，如表42和表43所示。表42 電壓波動(dòng)允許值 注：衡量點(diǎn)為電網(wǎng)公共連接點(diǎn)，取實(shí)測(cè)95%概率值。 下一頁(yè)電網(wǎng)額定電壓（kV）電壓波動(dòng)允許值（%）10及以下35110220及以上2.521.64.1.2 電

20、力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表43 閃變電壓 允許值 10注：衡量點(diǎn)為電網(wǎng)公共連接點(diǎn)，取實(shí)測(cè)95%概率值。 下一頁(yè)應(yīng)用場(chǎng)合允許值(%)要求較高的照明負(fù)荷一般照明負(fù)荷0.4(推薦值)0.6(推薦值)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（2）電壓波動(dòng)和閃變的危害： 1）引起照明燈光閃爍，使人的視覺(jué)容易疲勞和不適，從而降低工作效率。 2）電視機(jī)畫面亮度發(fā)生變化，垂直和水平幅度搖動(dòng)。 3）影響電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)，甚至無(wú)法啟動(dòng)；導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻，危及本身的安全運(yùn)行，同時(shí)影響產(chǎn)品質(zhì)量。例如使造紙、制絲不均勻，降低精加工機(jī)床制品的

21、光潔度，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生廢品等。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 4）使電子儀器設(shè)備（例如示波器、X光機(jī)）、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制設(shè)備工作不正常。 5）使硅整流器的出力波動(dòng)，導(dǎo)致?lián)Q流失敗等。 6）影響對(duì)電壓波動(dòng)較敏感的工藝或試驗(yàn)結(jié)果。例如，使光電比色儀工作不正常，使化驗(yàn)結(jié)果出差錯(cuò)。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4諧波 （1）基本定義與規(guī)定：國(guó)際上公認(rèn)的諧波含義為： “諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整倍數(shù)”。由于諧波的頻率是基波頻率的整數(shù)倍，也常稱它為高次諧波。 諧波將引起供配

22、電系統(tǒng)正弦波形畸變，為了表示畸變波形偏離正弦波形的程度，最常用的特征量有諧波總含量、總畸變率和h次諧波的含有率。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材1)諧波總含量 所謂諧波總含量，就是各次諧波的平方和開(kāi)方。諧波電壓總含量為 22hhHUU(4-3) 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材2)電壓總諧波畸變率電壓總諧波畸變率THDu按式（4-4）計(jì)算為%1001UUTHDHu（4-4） 式中 U1基波電壓均方根值； UH諧波電壓總含量。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十

23、一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材3）諧波含有率 第h次諧波電壓含有率HRUh，按式（4-5）計(jì)算為 1UUHRUhh（4-5） 式中 U h第h次諧波電壓均方根值。 下一頁(yè)公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）極限見(jiàn)表4-4。 4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表44公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）限值 電網(wǎng)額定電壓（kV）電壓總諧波畸變率（%）各次諧波電壓含有率（%）奇 次偶 次0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8返回4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材(2) 諧波產(chǎn)生的原

24、因： 在電能的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換和使用的各個(gè)環(huán)節(jié)中都會(huì)產(chǎn)生諧波。 在供配電系統(tǒng)中，諧波產(chǎn)生的主要原因是系統(tǒng)中存在具有非線性特性的電氣設(shè)備，主要有： 1）具有鐵磁飽和特性的鐵芯設(shè)備，如變壓器、電抗器等。 2）以具有強(qiáng)烈非線性特性的電弧為工作介質(zhì)的設(shè)備，如氣體放電燈、交流弧焊機(jī)、煉鋼電弧爐等。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材3）以電力電子元件為基礎(chǔ)的開(kāi)關(guān)電源設(shè)備或裝置，如各種電力交流設(shè)備（整流器、逆變器、變頻器）、相控調(diào)速和調(diào)壓裝置、大容量的電力晶閘管可控開(kāi)關(guān)設(shè)備等。它們大量的用于化工、電氣鐵道、冶金、礦山等工礦企業(yè)以及各式各樣的家用電器中。 下

25、一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 上述非線性電氣設(shè)備的顯著特點(diǎn)是從供配電系統(tǒng)中取用非正弦電流，也就是說(shuō)，即使電源電壓是正弦波形，但由于負(fù)荷具有其電流不隨著電壓同步變化的非線性的電壓電流特性，使得流過(guò)負(fù)荷的電流是非正弦波形，它由基波及其整數(shù)倍的諧波組成。產(chǎn)生的諧波使供配電系統(tǒng)電壓嚴(yán)重失真。這些向供配電系統(tǒng)注入諧波電流的非線性電氣設(shè)備通稱為諧波源。在電力電子裝置普及以前，變壓器是主要諧波源，目前各種電力電子裝置已成為主要諧波源。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（3）諧波的危害： 目前，國(guó)際上公認(rèn)

26、諧波“污染”是供配電系統(tǒng)的公害，其具體危害有以下幾個(gè)方面。 1）諧波會(huì)大大增加供配電系統(tǒng)發(fā)生諧波的可能，從而造成很高的過(guò)電流或過(guò)電壓而引發(fā)事故的危險(xiǎn)性。 2）諧波電壓可使變壓器的磁滯及渦流損耗增加，使絕緣材料承受的電氣應(yīng)力加大，而諧波電流使變壓器的銅耗增加，從而使鐵芯過(guò)熱，加速絕緣老化，縮短變壓器使用壽命。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 3）諧波電流可能使電容器過(guò)負(fù)荷和出現(xiàn)不允許的溫升，可使線路電能損耗增加，還可能使供配電系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振，損壞設(shè)備絕緣。 4）諧波電流流過(guò)供配電線路時(shí)，可使其電能損耗增加，導(dǎo)致電纜過(guò)熱損壞。 5）諧波電流可

27、使電動(dòng)機(jī)鐵損明顯增加，并使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)械加工的產(chǎn)品質(zhì)量。 6）諧波可使計(jì)費(fèi)的感應(yīng)式、電子式電能表的計(jì)量不準(zhǔn)。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 7）諧波影響設(shè)備正常工作，可使繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)和拒動(dòng)，可使計(jì)算機(jī)失控、電子設(shè)備誤觸發(fā)、電子元件的測(cè)試無(wú)法進(jìn)行。 8）諧波可干擾通信系統(tǒng)，降低信號(hào)的傳輸質(zhì)量，破壞信號(hào)的正常傳遞，甚至損壞通信設(shè)備。 對(duì)高次諧波的抑制，科學(xué)工作者已采用許多措施，但迄今不能達(dá)到人們所期望的目的。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材5三相電壓不平

28、衡度（1）基本定義與規(guī)定：電壓不平衡度 ，是衡量多相系統(tǒng)負(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)，用電壓負(fù)序分量的均方根值U2與電壓正序分量的均方根值U1的百分比來(lái)表示，即 U%10012UUU（4-6） 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T155431995電能質(zhì)量三相電壓不平衡度規(guī)定： 1）電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)，正常時(shí)三相電壓不平衡度允許值為2%，短時(shí)不超過(guò)4%。 2）接于系統(tǒng)公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶，三相電壓不平衡度一般不得超過(guò)1.3%。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 （2）危害：三相電壓不平衡

29、度偏高，說(shuō)明電壓的負(fù)序分量偏大。電壓負(fù)序分量的存在，將對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。例如，電壓負(fù)序分量可使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)一個(gè)反向轉(zhuǎn)矩，削弱電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，降低電動(dòng)機(jī)的效率，同時(shí)使電動(dòng)機(jī)繞組電流增大，溫度增高，加速絕緣老化，縮短使用壽命。三相電壓不平衡，還會(huì)影響多相整流設(shè)備觸發(fā)脈沖的對(duì)稱性，出現(xiàn)更多的高次諧波，進(jìn)一步影響電能質(zhì)量。 下一頁(yè)4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（3）降低不平衡度的措施：由于造成三相電壓不平衡的主要原因是單相負(fù)荷在三相系統(tǒng)中的容量分配和接入位置不合理、不均衡。因此在供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，應(yīng)采取如下措施： 下一頁(yè)4.1.2

30、 電力系統(tǒng)的電壓主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 1）均衡負(fù)荷 對(duì)單相負(fù)荷應(yīng)將其均衡地分配在三相系統(tǒng)中，同時(shí)要考慮用電設(shè)備的功率因數(shù)不同，盡量使有功功率和無(wú)功功率在三相系統(tǒng)中均衡分配。在低壓供配電系統(tǒng)中，各相之間的容量之差不宜超過(guò)15%。 2）正確接入照明負(fù)荷 由地區(qū)公共低壓供配電系統(tǒng)供電的220V照明負(fù)荷，線路電流小于或等于30A時(shí)，可采用220V單相供電；大于30A時(shí)，宜以220/380V三相四線制供電。 返回目錄主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓圖41 電力系統(tǒng)示意圖 返回主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

31、4.1.2 電力系統(tǒng)的電壓圖42 用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓 返回UN 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.1 電力系統(tǒng)概述 4.1 電力系統(tǒng)概述 小結(jié)1、電力系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 由發(fā)電廠的發(fā)電部分、輸配電線路、變配電所及各種用電設(shè)備所組成的整體稱為電力系統(tǒng)。 發(fā)電廠按所使用的能源不同，可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠以及風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電廠等。2、電力系統(tǒng)的電壓 額定電壓標(biāo)準(zhǔn)；以及電壓偏差、電壓波動(dòng)、諧波、三相電壓不平衡度技術(shù)指標(biāo)等。返回目錄4.2 負(fù)荷分級(jí)、供電要求及電能質(zhì)量 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.2.1 電力負(fù)荷的

32、分級(jí) 4.2.2 各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 4.2.3 電能質(zhì)量 返回目錄 本節(jié)小結(jié) 4.2.1 電力負(fù)荷的分級(jí) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材按照供電負(fù)荷的重要性分為： 一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷1一級(jí)負(fù)荷 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷。 （1）中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。 （2）中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備破壞、重要產(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)被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。下一頁(yè)4.2.1 電力負(fù)荷的分級(jí)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 （3）中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電

33、單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。 在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，視為特別重要的負(fù)荷。 下一頁(yè)4.2.1 電力負(fù)荷的分級(jí)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材2.二級(jí)負(fù)荷 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷。 （1）中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：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。 （2）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通

34、信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。3.三級(jí)負(fù)荷 不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。 民用及工業(yè)建筑的負(fù)荷分級(jí)列表分類如表4-5所示。返回4.2.1 電力負(fù)荷的分級(jí)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材下面對(duì)民用及工業(yè)建筑的負(fù)荷分級(jí)列表分類，如表4-5所示(下表）。 建筑類別建 筑 物 名 稱用電設(shè)備及部位負(fù)荷級(jí)別住宅建筑高層普通住宅電梯、照明二級(jí)旅館建筑高級(jí)旅館宣傳廳、新聞攝影、高級(jí)客房、電梯等一級(jí)普通旅館主要照明二級(jí)辦公建筑省、市部級(jí)辦公樓會(huì)議室、總值班室、電梯、檔案室、主要照明一級(jí)銀行主要業(yè)務(wù)用計(jì)

35、算機(jī)及外部設(shè)備電源、防盜信號(hào)電源一級(jí)教學(xué)建筑教學(xué)樓教室及其它照明二級(jí)重要實(shí)驗(yàn)室 一級(jí)科研建筑科研所重要實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算中心、氣象臺(tái)主要用電設(shè)備一級(jí)電梯二級(jí)下一頁(yè)4.2.1 電力負(fù)荷的分級(jí)主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材建筑類別建 筑 物 名 稱用電設(shè)備及部位負(fù)荷級(jí)別文娛建筑大型劇院舞臺(tái)、電聲、貴賓室、廣播及電視轉(zhuǎn)播、化裝照明一級(jí)醫(yī)療建筑縣級(jí)及以上醫(yī)院手術(shù)室,分娩室,急診室,嬰兒室,理療室,廣場(chǎng)照明一級(jí)細(xì)菌培養(yǎng)室、電梯等二級(jí)商業(yè)建筑省轄市及以上百貨大樓營(yíng)業(yè)廳主要照明一級(jí)其它附屬照明二級(jí)博物建筑省、市、自治區(qū)級(jí)及以上博物館、展覽館珍貴展品展室的照明、防盜信號(hào)電源一級(jí)商品展覽用電二級(jí)

36、商業(yè)倉(cāng)庫(kù)建筑冷庫(kù)大形冷庫(kù)、有特殊要求的冷庫(kù)壓縮機(jī)及附屬設(shè)備、電梯、庫(kù)內(nèi)照明二級(jí)司法建筑監(jiān)獄警衛(wèi)信號(hào)一級(jí)續(xù)表（4-5）返回4.2.2 各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材1一級(jí)負(fù)荷 （1）由兩個(gè)電源供電：一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。 （2）兩個(gè)電源與應(yīng)急電源供電：對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 下一頁(yè)4.2.2 各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 應(yīng)急電源是與電網(wǎng)在電氣上獨(dú)立的各式電源?？梢宰鳛閼?yīng)

37、急電源的電源如下： 1）獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組。 2）供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專用的饋電線路。 3）蓄電池。 4）干電池。下一頁(yè)4.2.2 各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 應(yīng)急電源可根據(jù)允許中斷供電的時(shí)間進(jìn)行選擇： 1）允許中斷供電時(shí)間為15s以上的供電，可選用快速自啟動(dòng)的發(fā)電機(jī)組。 2）自動(dòng)裝置的動(dòng)作時(shí)間能滿足允許中斷供電時(shí)間的，可選用帶有自動(dòng)投入裝置的獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路。 3）允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的供電，可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置、蓄電池機(jī)械儲(chǔ)能電機(jī)型不間斷供電裝置或柴油機(jī)不間斷供電裝置 下一頁(yè)4.2.2 各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電

38、電源的要求主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 2二級(jí)負(fù)荷 二級(jí)負(fù)荷的供配電系統(tǒng)，宜采用兩回線路供電。供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)（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)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，才允許由一回6kV及以上的專用架空線從電。這主要考慮電纜發(fā)生故障后，有時(shí)檢查故障點(diǎn)和修復(fù)需時(shí)較長(zhǎng)，而一般架空線路修復(fù)方便。當(dāng)線路自配電所引出采用電纜線路時(shí)，必須要采用兩根電纜組成的電纜線路，其每根電纜應(yīng)能承受的二級(jí)負(fù)荷100%，且互為熱備用，即同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。 下一頁(yè)4.2.2 各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要

39、求主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 3三級(jí)負(fù)荷： 三級(jí)負(fù)荷供電可靠性要求較低，對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。但在條件許可時(shí)，應(yīng)盡量提高供電的可靠性和連續(xù)性。 返回4.2.3 電能質(zhì)量 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 電能質(zhì)量也即用電點(diǎn)的供電質(zhì)量，主要由以下四個(gè)方面（安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)）來(lái)決定。 1供電安全 把人身觸電事故和設(shè)備損壞事故降低到最低的限度。 2供電可靠 即供電的不間斷性。 3優(yōu)質(zhì)供電 主要是指電壓和頻率偏差要在允許的范圍之內(nèi)。 4供電經(jīng)濟(jì) 是指供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，減少金屬材料的消耗等。 返回4.2 負(fù)荷分級(jí)、供電要求及電能質(zhì)量 小

40、結(jié)1、電力負(fù)荷分為三級(jí)，各級(jí)負(fù)荷供電要求有所不同。2、供電質(zhì)量安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。 返回普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.2 負(fù)荷分級(jí)、供電要求及電能質(zhì)量 主要內(nèi)容主要內(nèi)容4.3 負(fù)荷計(jì)算 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4.3.1 用電設(shè)備的工作制 4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法 4.3.3 用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 返回目錄本節(jié)小結(jié) 4.3.1 用電設(shè)備的工作制主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 現(xiàn)代建筑的用電設(shè)備種類繁多,用途各異,工作方式不同,按其工作制可分以下三類（連續(xù)、短時(shí)、斷續(xù)周期）。1長(zhǎng)期連續(xù)工作制或長(zhǎng)期工作制 是指電氣設(shè)備在運(yùn)行工

41、作中能夠達(dá)到穩(wěn)定的溫升，能在規(guī)定環(huán)境溫度下連續(xù)運(yùn)行，設(shè)備任何部分的溫度和溫升均不超過(guò)允許值。 例如通風(fēng)機(jī)、水泵、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、照明燈具、電熱設(shè)備等負(fù)荷比較穩(wěn)定，它們?cè)诠ぷ髦袝r(shí)間較長(zhǎng)，溫度穩(wěn)定。 下一頁(yè)4.3.1 用電設(shè)備的工作制主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材2短時(shí)工作制 短時(shí)運(yùn)行工作制是指運(yùn)行時(shí)間短而停歇時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備在工作時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量不足以達(dá)到穩(wěn)定溫升，而在間歇時(shí)間內(nèi)能夠冷卻到環(huán)境溫度，例如車床上的進(jìn)給電動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)在停車時(shí)間內(nèi)，溫度能降回到環(huán)境溫度。 下一頁(yè)4.3.1 用電設(shè)備的工作制主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材3斷續(xù)周期工作制 即

42、斷續(xù)運(yùn)行工作制或稱反復(fù)短時(shí)工作制，該設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進(jìn)行工作，工作時(shí)間與停歇時(shí)間相互代替重復(fù)，周期性地工作或是經(jīng)常停，反復(fù)運(yùn)行。一個(gè)周期一般不超過(guò)10min，例如起重電動(dòng)機(jī)。斷續(xù)周期工作制的設(shè)備用暫載率（或負(fù)荷持續(xù)率）來(lái)表示其工作特性，計(jì)算公式如下下一頁(yè)4.3.1 用電設(shè)備的工作制主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材%100%100otttTt（4-7） 式中 暫載率； t 工作周期內(nèi)的工作時(shí)間； T工作周期； t0工作周期內(nèi)的間歇時(shí)間。 下一頁(yè)4.3.1 用電設(shè)備的工作制主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 工作時(shí)間加停歇時(shí)間稱為工作周期。根據(jù)中國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

43、規(guī)定工作周期以10min為計(jì)算依據(jù)。吊車電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)暫載率分為15%、25%、40%、60%四種；電焊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)暫載率分為50%、65%、75%、100%四種。其中100%為自動(dòng)電焊機(jī)的暫載率。在建筑工程中通常按100%考慮。 返回目錄4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法 主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 設(shè)備容量是把設(shè)備額定功率（用PN表示）換算到統(tǒng)一工作制下的額定功率，用Pe表示，有時(shí)也稱為設(shè)備的計(jì)算容量。對(duì)不同工作制的用電設(shè)備，其設(shè)備容量可按如下方法確定。 電氣設(shè)備的容量等于銘牌標(biāo)明的“額定功率”（kW）。計(jì)算設(shè)備的容量不打折扣，即設(shè)備容量Pe與設(shè)備額定功率相等。 1長(zhǎng)期工作

44、制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 反復(fù)短時(shí)工作制下設(shè)備的工作時(shí)間較短。按規(guī)定應(yīng)該把反復(fù)短時(shí)（或稱斷續(xù)周期）工作制下的設(shè)備容量統(tǒng)一換算到=25%時(shí)的額定功率（kW）。若不等于25%時(shí)，如吊車類設(shè)備。 NNePpp225（4-8） 式中：Pe 換算到=25%時(shí)電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量（kW）； 銘牌暫載率，以百分值代入公式； PN電動(dòng)機(jī)銘牌額定功率（kW）。 短時(shí)工作制下設(shè)備容量的換算也可以采用公式（4-8）2反復(fù)短時(shí)（或稱斷續(xù)周期）工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)

45、劃教材例例1 某化工廠有吊車共20kW，銘牌暫載率為40%，求換算到為25%時(shí)設(shè)備的容量是多少？NNPPPe225解解 kW30.252025. 04 . 0下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 規(guī)定要求應(yīng)統(tǒng)一換算到=100%時(shí)的額定功率（kW）。若不等于100%時(shí)，應(yīng)按下式換算到=100%，即（4-9） cos100NNSPPePe換算到100=100%后電焊機(jī)的設(shè)備容量（kW）；PN銘牌額定功率（直流焊機(jī)）（kW）；SN銘牌額定視在功率（交流焊機(jī)）（kVA）； 銘牌額定功率因數(shù)； 是同SN或PN相對(duì)應(yīng)的銘牌暫載率，用百分值代入公式計(jì)算。 c

46、os式中3電焊設(shè)備的設(shè)備容量（斷續(xù)運(yùn)行）下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材例例2 某建筑工程工地有電焊機(jī)，銘牌功率共40kVA， 為0.6。銘牌為40%，自動(dòng)電焊機(jī)按換算到=100%計(jì)算，求設(shè)備的容量是多少？ cos解解： 6.040%100%40cos/100NePPkW18.156 . 030.25 例題表明把暫載率小的設(shè)備換算為長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行（=100%）下的容量，則計(jì)算容量變小。 下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材總之，在實(shí)用中動(dòng)力設(shè)備容量的計(jì)算有三種情況： 長(zhǎng)期運(yùn)行的電氣設(shè)備暫載率按1

47、00%計(jì)算，即長(zhǎng)期運(yùn)行電器設(shè)備的銘牌額定功率。多臺(tái)電氣設(shè)備的容量為多臺(tái)電氣設(shè)備容量之和,就等于折合后的電氣設(shè)備容量Pe。如電動(dòng)水泵、自動(dòng)電焊機(jī)等。 斷續(xù)運(yùn)行的電氣設(shè)備暫載率按100%計(jì)算，如起重電氣設(shè)備等。銘牌上標(biāo)注的暫載率不一定是65%。如果小于65%，經(jīng)過(guò)折算后設(shè)備容量將小于銘牌上標(biāo)定的額定功率，如例42所得結(jié)果。 短時(shí)運(yùn)行的電氣設(shè)備暫載率按25%計(jì)算。如吊車、電動(dòng)門、機(jī)床架升降等。若銘牌標(biāo)定的暫載率大于25%，則折合后的設(shè)備容量將大于銘牌功率。下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材4電爐變壓器和安全照明變壓器的容量 因?yàn)楦鞣N變壓器的容量是用

48、視在功率SN表示的，故應(yīng)統(tǒng)一換算到額定功率因數(shù)時(shí)的額定功率（kW），即 NNeSPcos（4-11） 5380V單相電氣設(shè)備折算為三相計(jì)算負(fù)荷 首先將暫載率折合到所需要的情況，平均分配到三相電源，一般為三角形聯(lián)結(jié)，求出每相的計(jì)算負(fù)荷，再找出相鄰兩相計(jì)算容量平均最大的，而后乘以3即為三相計(jì)算容量。下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材6照明設(shè)備的容量1) 白熾燈、古碘鎢燈的設(shè)備等于燈泡的額定功率（kW）。 NePP （4-12） 2) 熒光燈的設(shè)備容量等于燈管額定功率的1.2倍（考慮鎮(zhèn)流器中功率損失約為燈管額定功率的20%）。 NNePPcos2

49、. 1（4-13） 3）高壓汞燈、金屬鹵化物燈的設(shè)備容量等于燈泡額定燈率的1.1倍（考慮鎮(zhèn)流器功率損失約為燈泡額定功率的10% NNeSPcos1 . 1（4-14） 下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材7不對(duì)稱單相負(fù)載的設(shè)備容量 對(duì)多臺(tái)單相設(shè)備應(yīng)盡可能平均地接在三相上，若單相設(shè)備不平衡度（即偏離三相平均值的大?。┡c三相平均值之比小于15%時(shí)，按三相平衡分配計(jì)算，見(jiàn)式（4-15）。當(dāng)單相設(shè)備不平衡度與三相平均值之比大于15%時(shí)，按單相最大功率的三倍計(jì)算，見(jiàn)式（4-16）。偶爾在短時(shí)工作制小容量設(shè)備的設(shè)備容量一般按零考慮，如電磁閥等可以忽略不計(jì)。

50、 WVUePPPPmax3PPe（416）不平衡度之比大于15%(415)不平衡度之比小于15%下一頁(yè)4.3.2 設(shè)備容量計(jì)算方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材例3 新建辦公樓照明設(shè)計(jì)用白熾燈U相3.6kW，V相4kW，W相5kW，求設(shè)備容量 是多少？如果改為U相3.8kW，求設(shè)備容量是多少？ 解解 三相平均容量為（3.6+4+5）/3=12.6/3=4.2 kW 三相負(fù)載不平衡容量占三相平均容量的百分率(即不平衡度)為 (5-4.2)/4.2=0.8/4.2=0.19=19%,大于15% 所以Pe=3 Pmax=35=15 kW 改善后:( 4.8-4.2)/(4.2)

51、=0.6/4.2=0.1429=14.29%,小于15%。kWPPPPWVUe6 .128 . 446 . 3小于15 kW，計(jì)算容量減少了，可見(jiàn)設(shè)計(jì)三相負(fù)荷時(shí)越接近平衡越好。可見(jiàn)設(shè)計(jì)三相負(fù)荷時(shí)越接近平衡越好。 返回目錄4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 1計(jì)算負(fù)荷的概念 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，它是作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。我們用半小時(shí)（30min）最大負(fù)荷P30來(lái)表示有功計(jì)算負(fù)荷，其余Q30、S30、I30分別表示無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。 下一頁(yè)4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)

52、算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)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)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過(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)線電纜處于過(guò)負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燒毀，同樣要造成損失。由此可見(jiàn)，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。 下一頁(yè)4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材2需要系數(shù)的含義 以一組用電設(shè)備來(lái)分析需要系數(shù)的含義，如圖4-3所示。該組設(shè)備有幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其額定

53、容量為Pe。由于該組電動(dòng)機(jī)實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行，而且運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)也不可能都滿負(fù)荷，同時(shí)設(shè)備本身及配電線路也有功率損耗，因此該組電動(dòng)機(jī)的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為eWLeLPKKP30（417） 下一頁(yè)4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材式(4-17)中 K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)備容量之和的比值。 KL設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率與運(yùn)行設(shè)備容量之比。 WL配電線路的平均效率，即配電線路在最大負(fù)荷時(shí)的未端功率（設(shè)備組的取用功率）和首端功率（計(jì)算負(fù)荷）之比。 ,/XWLeLKKK令令這里的 KX稱為需

54、要系數(shù)。KX = P30 / Pe （418） 式中 Pe經(jīng)過(guò)折算后的設(shè)備容量。下一頁(yè)4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 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，一般小于1。 由此可得按需要系數(shù)確定三相用電設(shè)備組的有功功率的基本公式為 P 30 = KX Pe （419） 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)，而且和操作工人的熟練程度和生產(chǎn)組織等多種因素有關(guān)，因此應(yīng)盡量通過(guò)實(shí)際測(cè)量分析測(cè)定，以保證接近實(shí)際。 從表46中可查出不同用電設(shè)備的需要系數(shù)。 下一頁(yè)4

55、.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 表46所列出的需要系數(shù)值是按照車間范圍內(nèi)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多的情況下確定的，所以取用的需要系數(shù)值都比較低。它適用于比車間配電規(guī)模大配電系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷。如果用需要系數(shù)法計(jì)算干線或分支線上的用電設(shè)備組，系數(shù)可適當(dāng)取大。當(dāng)用電設(shè)備的總量不多時(shí)，可以認(rèn)為KX =1。 需要系數(shù)與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)有極大的關(guān)系。在計(jì)算時(shí)首先要正確判斷用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯(cuò)誤。 下一頁(yè)4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 求出有功計(jì)算負(fù)荷P30后，可以按照下式求出其余的計(jì)算負(fù)

56、荷，即tgPQ3030cos/3030PSNUSI3/3030無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算電流 （4-20） tgcoscos式中 對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值； 用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)；UN 用電設(shè)備組的額定線電壓。 下一頁(yè)4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 如果只有一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，其計(jì)算電流就取其額定電流，即)cos3/(30NNNUPII（4-21） 負(fù)荷計(jì)算中常見(jiàn)的單位是：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。 下一頁(yè)4.3.3用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷主要內(nèi)容主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 例例4 4 已知某建筑工地的臨時(shí)用電設(shè)備，有電壓為380V的三相電機(jī)7.5kW 3臺(tái)，4kW 8臺(tái)，1.5kW10臺(tái)，1kW51臺(tái)。求其計(jì)算負(fù)荷。 解解 此建筑工地各類用電設(shè)備的總?cè)萘繛?Pe=7.5kW3+4kW8+1.5kW10+1 kW51=120.5 kW 取KX=0.2， 73. 1, 5 . 0costg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 kWPKPeXe1 .245 .1202 . 0var7 .4