建筑供配电及照明技术电子讲义

因此： PC= P30= Pm QC= Q30= Qm SC= S30= Sm
四、求计算负荷的方法 （一） 需要系数法 计算简便，最为通用的一种方法。 1.用电设备组的计算负荷
Qc P c tg 2 2 Sc Pc Qc
I c Sc
Pc Kd Pe
3U
N
k var kVA A
2.2 设备容量与额定容量 如：通风机、压缩
如金属切削机床用 机、各种电炉、机床、 一 分类：用电设备的工作制可分为： 的辅助机械（横梁升 照明等 连续运行工作制： 降、刀架快速移动装 是指工作时间较长，连续运行的用电设备。 >1~2h 置等）、水闸用电机 等。 短时运行工作制：
是指工作时间很短，停歇时间相当长的用电设备的
三、单位指标法 民用建筑主要有照明、动力及空调 负荷。 例 商业性高层建筑的用电负荷大致分布： 空调设备40~50%， 电气照明30~35%， 动力用电20~25%。 一般在方案设计时采用此方法。
（一）单位指标法的计算公式如下: Sc＝ A·K／1000 式中: Sc——计算的在功率(kvA)； K——单位指标(vA／m2)； A——建筑面积(m2)。 或 P=A· W w——单位指标(kw／m2)； 单位指标或负荷密度可查设计手册或设计 规范。见下表。
四、需要系数法 （一） 计算公式如下： Pc＝Kd· Pe 式中： Pc——计算有功功率(kw)； Kd ——需要系数(三台以下时Kd ＝1)； Pe——用电设备组的设备容量(kw)。
对于住宅每户负荷可参考下表。 不同楼层需要系数不同，需要系数见表。

（二）进行负荷计算时，应先对用电设备容 量进行如下处理： 照明负荷的用电设备容量应根据所用光源 的额定功率加上附属设备的功率。如气体 放电灯、金属卤化物灯，为灯泡的额定功 率加上镇流器的功耗。Pe=1.2PN 低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器 的功率。 用电设备组的设备容量不包括备用设备， 消防用电设备容量不列入总设备容量。
2.4 建筑用电负荷的计算方法
一、计算方法 规范中规定在方案设计阶段可采用单位 指标法；在初步设计及施工图设计阶段宜采 用需要系数法。对于住宅，在设计的各个阶 段均可采用单位指标法。 不同建筑采用的方法不完全一致。
二、负荷统计 按使用功能，由使用单位提供。 其他工种提供 按规范进行计算 电气设计人员自行搜集


冷加工机床
P30 K d PNi 0.16 7.5 5 2 3.5 7 6.72 kW
n i 1
Q30 P30 tg 6.72 1.73 11 .6256 k var

通风机
P30 K d PNi 0.757.5 2 5 7 37 .5kW

用电设备组的需要系数及功率因数表
（三）总负荷计算 对用电设备进行分组计算时，同类用电 设备的总容量为算数相加。不同类用电 设备的总容量应按有功功率和无功功率 负荷分别相加求得。 配电干线和变电所的计算负荷为各用电 设备组的计算负荷之和再乘以同时系数 K∑，一般取为0.8~0.9。 当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼)共 用一台变压器时，其同时系数可适当减 小。

(3)低压干线
n i 1 n
P30 K p P30 i 0.956.72 37 .5 14 .4 55 .689 kw Q30 K q Q30 i 0.97 11 .6256 28 .125 12 .672 50 .849 k var
Pm Kd Pe
Kd
K KL
e wl
（四）利用系数
Pav Ku Pe
三
计算负荷的定义 是按发热条件选择导体和电气设备时使 用的一个假想负荷，通常规定取30分钟平 均最大负荷 P30、 Q30和 S30作为该 用户的 “计算负荷”。 其物理意义： 计算负荷持续运行产生的 热效应与实际变动负荷长期运行所产生的 最大热效应相等。
%
Pe PN

N S



在参与负荷计算时，从发热的观点看，需将铭牌功 率按上式换算统一规定的负荷持续率 S 下的功率： 对于起重机 换算到 S =25% 对于电焊机 换算到 S =100% 式中 N ——名牌负荷持续率； PN ——换算前铭牌额定功率，单位为KW。
2.3 负荷计算的基本概念
季节性用电设备(如制冷设备和采暖设备) 应择其大者计入总设备容量。 反复短时工作制的用电设备功率应换算 到负载持续率为25％的设备功率。 单相负荷应均衡的分配到三相上。当单 相负荷的总容量小于计算范围内负荷的 总容量的15％时，全部按三相对称负荷 计算；如单相用电设备不对称容量大于 三相用电设备总容量的15％时，则设备 容量应按三倍最大相负荷计算。
K p K q 的取值
对车间干线取 对低压母线
K p 0.85 ~ 0.95 K q 0.9 ~ 0.97
由用电设备组计算负荷直接相加来计算
K p 0.80 ~ 0.90 K p 0.90 ~ 0.95 K q 0.85 ~ 0.95 K q 0.93 ~ 0.97
五 单相负荷计算 单相用电设备应尽可能均衡分配在三 相线路上。（单相设备的总容量不超过 三相设备的15％〕否则： （一） 单相用电设备仅接于相电压 等效三相负荷 取最大相负荷的三倍 Peq=3 Pm
（二）单相用电设备仅接于线电压 如 Pab≥Pbc ≥ Pca

当 Pbc ＞0.15 Pab时 Peq=1.5(Pab+ Pbc) 当 Pbc ≤0.15 Pab时
（二）平均负荷和负荷系数 平均负荷 电力用户在一段时间内消耗功率的平 均值。用 Pav 、 Qav 、 Sav 。 负荷系数 在最大工作班内，平均负荷与最大负荷 之比。
Pav Pm
Qav Qm
一般工厂年负荷系数年平均值为： α=0.7~0.75 β =0.76~0.82 （三）需要系数 是一个综合系数，与设备组的同期系 数、设备组的负荷系数、线路及用电设备 效率、以及很多随机因素有关。其定义为：

（二）住宅负荷的计算 两种方法： 1、按单位指标计算。 每套住宅用电负荷，不再按灯具、插座 等容量逐一计算，而是按套型类别进行确定。 我国上世纪70年代每套住宅供电容量标 准按2kw，80年代每套住宅供电容量标准，一 般可在4~12kw范围选取，90年代25kw， 高级公寓的每户建筑面积在l00—200m2时用电 标准可为10~15kw。 2、住宅负荷按需要系数来计算。
n i 1
Q30 P30 tg 37 .5 0.75 28 .125 k var

运输机械
P30 K d PNi 0.65 2 3.5 4 14 .4kW
n i 1
Q30 P30 tg 14 .4 0.88 12 .672 k var
2 建筑供配电的 负荷计算
了解：负荷计算的相关 概念 重点：掌握需要系数法、 单位指标法、负荷密度 法
2.1 计算负荷的意义和计算目的
一、原始资料: 用电负荷的产品铭牌数据。 二、考虑因素: 非同时运行；运行并非在额定状态下。 三、计算负荷: 将原始资料,结合考虑因素,变成供配电系 统设计所需要的假想负荷。
例如：某大酒店建筑面积160000m2 ，大楼 距电源6km，需方案设计。 由上表k=60~100VA/m2，取80VA/m2 S=80*160000/1000=12800kVA 初步方案： 方案一：可确定需要12800/1600=8台 1600kVA的变压器，10kv四回路。 方案二：35kv两回，12800/5000=3 Nhomakorabea复习

三相计算负荷的确定
P30 PC K d PN Q30 QC PC tg S S K P Q P P P 30 C d Ni
2 2 30 C C C
单台设备
n
P30 Q K P pQ 30P i C tg 30 C
i 1 n
n
i 1
工作制。半小时以下。
断续周期工作制： 是指有规律性的时而工作、时而停歇，反复运行的 用电设备的工作制。周期不超过10分。
如吊车用电动 机、电焊用变压 器等。
二

设备容量 Pe 的确定
连续运行工作制用电设备的 Pe （kw)等于其铭牌 额定功率 PN (kw) 短时运行工作制用电设备，求计算负荷时一般不考 虑。但对容量大数量多的情况，就要考虑。同上。 反复短时运行工作制用电设备,是将某一 暂载率(负 荷持续率)下的铭牌额定功率统一换算到一个标准暂 载率的功率。
北方：冬季200天，夏季165天
南方：夏季200天，冬季165天

年负荷持续时间曲线
二 与负荷计算相关的物理量 （一）年最大负荷和最大负荷利用小时数 年最大负荷 全年中最大工作班内半小时平均功率的 最大值。用 Pm 、 Qm 、 Sm表示。 年最大负荷利用小时数 一个假想时间，反映用户以年最大负 荷 Pm持续运行 Tm h所消耗的能量恰好等于 全年实际消耗的能量。
i 1 2
S 30 P30 Q30 55 .689 2 50 .849 2 75 .412 kva
2
S 30 75 .412 I 30 114 .58 A 3U N 3 0.38
例2 （p61 例 2-1 ） 例3 （p61 例 2-2 ） 例4 见负荷计算表
一 负荷曲线 表示一组用电设备的功率随时间变化关系 的图形。 可直观地反映出用户用电特点，对于同 类型的用户，其负荷曲线形状大致相同。 1.按负荷性质分 有功负荷曲线 无功负荷曲线
Pmax
2.按持续工作时间分 (1)日负荷曲线(24h) (2)年负荷曲线（8760h〕 日最大负荷全年时间变化曲线（运行年 负荷曲线〕 1/1 31/1 年持续负荷曲线 2