供配电计算实例
注册电气工程师(供配电)案例分析--接触电压计算
考点2：接触电压计算【05-2-A-1~4】220/380V供电系统，TN-S系统，室外金属栏栅处发生单相接地，变压器中性点接地电阻R B=4Ω，金属栏栅接地电阻R E=10Ω，忽略变压器的零序阻抗及相导体的阻抗。
【05-2-A-2】建筑物内用电设备金属外壳的接触电压?（A）0V（B）12V（C）110V（D）220V答案：【A】解答过程：依据《低压配电设计规范》2.0.1、2.0.21建筑物内用电设备金属外壳的接触电压是计算金属外壳与MEB之间的电压。
建筑物内作总等电位联结（MEB)，设备A的外露导电部分接PE线处靠近MEB，则接触电压接近0V。
解析：1、考点归属：低压故障回路之接触电压2、陷阱和难点分析：①是对地还是对MEB?②接触电压、等电位联结的意义；等电位联结可以有效地降低接触电压。
3、解题步骤：①找到是计算哪两点之间的电压；②找到故障回路；计算故障回路总阻抗；依据欧姆定律、串联分压、并联分流等计算接触电压。
4、举一反三：假如如图中没有MEB呢？【05-2-A-3】户外用电设备金属外壳的接触电压?（A）0V（B）2.94V（C）62.8V（D）110V答案：【C】解答过程：依据《低压配电设计规范》2.0.1、户外设备B的外露导电部分的接触电压即故障电流流过R B产生的电压：U f（B)=I d∙R B=15.7×4=62.8V。
安全电压限值为50V见（GB50054-2011）条文说明5.2.2。
解析：1、考点归属：低压故障回路之接触电压2、陷阱和难点分析：①是对地还是对MEB?②接触电压、等电位联结的意义；户外与户内的区别？由本题可以看出，第一小题的故障电压可以通过PE线传到其他设备。
第二小题由于建筑物内做了等电位，接触电压很低；本题是户外用电设备没有等电位联结，所以接触电压超50V。
3、解题步骤：①找到是计算哪两点之间的电压；②找到故障回路；计算故障回路总阻抗；依据欧姆定律、串联分压、并联分流等计算接触电压。
供配电系统能耗计算
供配电系统能耗计算一、变压器损耗变压器的装机容量为2500KVA （2台），型号为S 11-2500 /10/0.4变压器参数： P 0=1.64kW ，P k =14.50kW 。
其他相关参数查表可知：，T=8000h τ=7200h β=0.70每台变压器的年电能损耗△W=（P 0·T+ P k β2·τ）×10- 4=（1.64×8000+14.50×0.702×7200）×10- 4=6.43(万kWh )主厂房变压器总年电能损耗为6.43×2＝12.86万kWh式中：P 0----- 变压器空载损耗，kW ；Pk----- 变压器短路损耗，kW ；β---- 变压器负载率，%；T----- 变压器全年投入运行小时数，h ；τ----- 变压器的最大负荷损失小时数，h 。
变压器损耗12.86万kWh ，折标煤当量值15.81tce ，等价值51.95tce 。
二、 输电线路损耗计算1.工业园区配电站到厂区10/0.4kV 变电所线路损耗该供电线路输送功率为3710.2kW ，共2根，单根电缆输送功率为1855.1KW ，选用YJV 22-8.7/10kV 3×240mm 2电缆，r=0.156Ω/km ，L=2.0km ， R=0.156Ω（1）线路有功功率损耗232210cos L P R P U φ-∆=⨯=32221093.010156.01.1855-⨯⨯⨯ =6.21kW式中：L P ∆-----线路有功功率损耗，kWP-----有功功率，kWR-----阻抗，ΩU-----线电压，kVcos φ-----功率因数（2）线路总有功年电能损耗为：410L L W C P τ-∆=⨯∆⨯⨯=410720021.62-⨯⨯⨯=8.94万kWh式中：C-----线路数量τ-----最大负荷损失小时数，h2.厂区内低压电缆线路损耗的估算厂区内低压设备年耗电量为993.1万kWh ，由于低压电缆规格和长度不同，无法逐一核算，线路总有功年电能损耗估算为：∆WL ≈1041.34×0.0129＝13.46万kWh全厂线路总损耗为8.94＋13.46＝22.4万kWh三、全厂总线损率（一）全厂线变损1、变压器总损耗:12.86万kWh折标煤=12.86×1.229 =15.81tce(当量值)折标煤=12.86×4.04 =51.95tce(等价值)2、线路总损耗:22.4万kWh折标煤22.4×1.229 =27.53 tce (当量值)折标煤22.4×4.04 =90.5 tce(等价值)3、全厂线变损耗：12.86+22.4=35.26万kWh折标煤=35.26×1.229 =43.33tce(当量值)折标煤=35.26×4.04 =142.451tce(等价值)（二）总购入电量总购入电量 =1041.34+35.26=1076.6万kWh（三）全厂线损率全厂线路损耗率为 = 35.26/1076.6=3.28%根据GB/T 3485－1998《评价企业合理用电技术导则》中规定，受电电端至设备的变压级数，其线损率一次变压不得超过3.5%。
供配电设计计算公式
本人riglucky 结合手册简要总结供配电设计需要的计算公式如下，希望对大伙有帮助，本人喜欢结交好友，可联系我****************。
一、负荷计算按照计算负荷表，两台水泵同时运行的负荷计算如下：(要打印的版本公式写到一块)e x c P K P ⋅= =0.6⨯220 =132kW ϕtan ⋅=c c P Q =132⨯0.83 =109.56 Kvar22c c c Q P S += =2256.109132+ =171.54 kVANc c U S I 3==260.64 A由于水泵是一台一台的进行启动，所以单台启动时的电流77.038.03110cos 3⨯⨯==ϕN N c U P I =217.05 AOLop a K I I ≥1 （保护设备的动作电流）因为是笼型电动机，所以系数取5-7之间，我们选6；有尖峰电流：c st pk I K I ⋅= =6⨯217.05=1302.33 A（用来选熔断器、断路器、整定继电保护装置，检验电机自起动条件） 水泵电缆选择：相线选择：按30度明敷的BV-500型的铜芯塑料为270mm 的05.2172461=〉=c a I A I满足发热条件。
N 线的选择：按照ϕA A 5.00≥,选2035mm A =二、变压器的选择单台留有80%的裕量可满足要求。
有两台主变压器的变电所，变压器选择：(要打印的版本公式写到一块)c .0.7)S -(0.6=≈T N T S S =0.7⨯253.91=177.74 kV A )(.I I +I ≥≈c T N T S S S =171.54 kV A变压器可选：容量大于177.74 kV A因为矿上已有SC-800/10/0.4型的变压器，在容量上满足要求。
从中央配电室到中央变压器室的电缆选择：7.0103236.13cos 3⨯⨯==ϕN c c U P I =19.48 A按经济电流范围，查表得杨庄交联聚乙烯绝缘带铠装铜芯电缆电流为19.48A 时，选择导线截面积235mm A ec =，截面积为235mm 时对于华东地区三班制电流为29-41A之间大于19.48A 满足载流量的要求。
供配电试题计算
1有一大批量生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW通风机容量共56kW线路电压为380V。
试分别确定各组和车间的计算负荷I、；、 r一和-…。
2有一机修车间，拥有冷加工机床52台，共200kW行车1台，共5.1kW@=15%）; 通风机4台，共5kW点焊机3台，共10. 5kW（；=65%）。
车间采用220/380V 三相四线制供电。
试确定该车间的计算负荷「」.、；一八r-和-…。
3. 某220/380V的TN-C线路，供电给大批生产的冷加工机床电动机，总容量共105kW 其中大容量电动机有7.5kW 2台，5.5kWI台，4kW 5台。
试分别用需要系数法和二项式法计算该线路的计算负荷 r、；一」、「一和-一，4. 现有9台220V单相电阻炉，其中4台IkW，3台1.5kW, 2台2kW 试合理分配上列各电阻炉于220/380V的TN-C线路上，并计算其计算负荷1：和-…5. 某降压变电所装有一台YynO联结的S9-630/10型电力变压器，其380V: 次侧的有功计算负荷为420kV V无功计算负荷为350kvar。
试求此变电所一次侧的计算负荷及其功率因数。
如果功率因数未达到0. 90,问此变电所低压母线上需装设多少并联电容器容量才能达到要求？已知一小批生产的金属切削机床组，拥有电压为380V的三相电动机7kW的 3 台，4.5kW的8台，2.8kW的17台，1.7kW的10台。
试用需要系数法求其计算负荷和计算电流。
.某机修车间380V线路上接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机7kW的1台，4.5kW的2台，2.8kW的7台）；通风机2台共5.6kW;电阻炉1台2kW试用需要系数法确定此线路上的计算负荷和计算电流。
三•试用二项式系数法确定题1所述设备组的计算负荷和计算电流四•试用二项式系数法确定题2所述机修车间380V线路上的计算负荷和计算电流。
2023电气工程师《供配电》案例题
2023电气工程师《供配电》案例题2023电气工程师《供配电》案例题题：某地区拟建一座500kV变电站，站地位于Ⅲ级污秽区，海拔高度不超过1000m，年最高温度为40℃，年最低温度为-25℃。
变电站的500kV侧，220kV侧各自与系统相连。
3kV 侧接无功补偿装置。
该站远景规模为：主变压器4×750MVA，500kV出线6回，220kV出线14回，500kV电抗器两组，35kV电容器组8×60Mvar，35kV电抗器8×60Mvar。
本期建立规模为：主变压器2×750MVA，500kV出线2回，220kV出线6回，每组主变压器各接35kV电容器组2×60Mvar，35kV电抗器2×60Mvar。
主变选用3×250MVA单相自耦无励磁电压变压器。
容量比：250MVA/250MVA/66.7MVA接线组别：YNaOdll。
(2023)(A)59.4MVA(B)105.6MVA(C)118.8MVA(D)132MVA(2)如该变电站本期35kV母线的规矩容量1800MVA，每1435kV电容器串联电抗器的电抗率为4.5%，为了在投切电容器组时不发生3次谐波谐振那么以下哪组容量不应选用?(列式计算)(A)119Mvar(B)65.9Mvar(C)31.5Mvar(D)7.89Mvar参考答案：(1)答案：[C]解答过程：根据《电力系统设计手册》式(8-3)有：(2)答案：[A]解答过程：根据《并联电容器装置设计标准》(GB50227—2023)第3.0.3条第3款：发生谐振的电容器容量，可按下式计算：应避开该容量的补偿电容器。
某煤矿供电系统设计计算示例
某煤矿供电系统设计计算示例某煤矿供电系统设计计算示例一、供电系统的拟定1、地面主供电线路（详见供电系统图）根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，一是由永安变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV供电线路；二是由元门坝变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV供电线路。
2、矿井主供电线路详见供电系统图）根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，第一条：采用ZLQ50mm2铠装电缆从地面10KV站向+510中央变电所供6000V电源，电缆长度为1200m。
第二条：采用ZLQ35mm2铠装电缆从地面10KV站向+350中央变电所供6000V电源，电缆长度为1700m。
第三条：采用ZLQ35mm2铠装电缆从地面10KV站向+200中央变电所供6000V电源，电缆长度为2200m；从+200中央变电所采用VUZ35mm2铠装电缆向南翼采区变电所供6000V电源，电缆长度为2300m。
2、联络电缆供电情况：+510水平中央变电所与+350水平中央变电所联络供电采用ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m；+350水平中央变电所与+200水平中央变电所的联络供电采用ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m。
二、各中央变电所变压器容量的计算1、+510中央变电所变压容量的计算P510=ΣPeKx÷Cosψpj其中ΣPe=P1+P2+P3，P1=130KW为2m绞车负荷；P2=75KW为1.2m人车负荷；P3=30KW为照明等其它负荷。
则ΣPe=130+75+30=255KW；Kx=0.7，Cosψpj=0.7P510=235×0.7÷0.7=235KVA＞180KVA。
由于考虑到1.2m绞车是专提升人员用，故该变电所采用两台变压器分别向2m绞车和1.2m绞车供电。
即一台180KVA和一台100KVA 的变压器。
工厂供配电技术-短路电流计算
㊀㊀ʌ项目导入ɔ某新建机械厂，拟建设一个10kV降压变电所，变电所主接线一㊁二次侧均采用单母线分段㊂线路实际运行时，采用了单母线分段联络，双电源分列运行的主接线形式㊂又因为两路10kV高压母线联络非经过特殊许可的，一般只能作手动操作分㊁合高压断路器；而在低压侧220/380V配电系统母线上采用高性能低压断路器作自投㊁互投㊁自复装置，系统回路设置过电流㊁短路㊁失电压㊁过电压保护㊂对于新建变电所，就需要选择变压器及线路出线保护设备，为此需要计算各线路短路电流的大小，以确定保护电流动作值继而选择继电保护设备㊂供配电系统中的短路，是指相导体之间或相导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接，是系统常见的故障之一㊂进行短路电流计算的原因如下：1）校验系统设备能否承受可能发生的最严重短路㊂2）作为设置短路保护的依据㊂3）可通过短路电流大小判断系统电气联系的紧密程度，作为评价各种接线方案的依据之一㊂系统发生短路的主要原因是系统中某一部位的绝缘遭到破坏㊂绝缘遭到破坏的原因有很多，根据长期的事故统计分析，主要有以下一些原因：1）雷击或高电压侵入㊂2）绝缘老化或外界机械损伤㊂3）误操作㊂4）动㊁植物造成的短路㊂对中性点接地系统，可能发生的短路类型有三相短路㊁两相短路㊁单相短路和两相接地短路，后者是指两根相线和大地三者之间的短路㊂单相短路有相线与中性线间的短路，也有相线直接与大地之间的短路，这时的单相短路又称单相接地短路㊂对中性点不接地系统，可能发生的短路类型有三相短路和两相短路㊂另外，异相接地也应算作一种特殊类型的短路，它是指有两相分别接地，但接地点不在同一位置而形成的相间短路㊂据统计，从短路发生的类型来看，单相短路或接地的发生率最高；从短路发生的部位来看，线路上发生的短路或接地的比例最大㊂我国在中压系统中采用中性点不接地系统，主要就是为了避免单相接地造成的停电㊂㊃05㊃短路计算分最小㊁最大运行方式两种计算㊂为确定系统短路电流，就需要理解掌握电力系统短路的类型和原因，通过对短路过程的分析，得出短路后短路电流的变化规律，进一步得到短路电流的计算方法㊂ʌ项目目标ɔ专业能力目标㊀短路后短路电流的变化过程方法能力目标㊀短路电流的计算社会能力目标㊀培养学生分析问题㊁解决问题的应变能力ʌ主要任务ɔ任务工作内容计划时间完成情况1㊀短路概述2㊀无限大容量供电系统三相短路分析3㊀无限大容量供电系统三相短路电流的计算4㊀两相和单相短路电流的计算5㊀短路电流的效应和稳定度校验任务1 短路概述ʌ任务导读ɔ某大型煤矿，当班操作员反映一二线煤磨系统掉电，电气人员来到电力室发现煤磨变压器跳停，高压柜分闸，综保显示故障，随即速断，经仔细检查发现变压器下属设备低压柜处一二线煤磨照明断路器上端熔断器进线线路短路损坏所致，随即将变压器所属高压柜退出停电挂牌，对损坏线路进行更换，并对整排低压柜母排进行了清灰处理，随即恢复变压器送电㊂产生短路的原因是什么？还有其他形式的短路故障吗？ʌ任务目标ɔ1.了解短路产生的原因及类型㊂2.熟悉短路所产生的后果㊂3.掌握短路的表示方法和分析方法㊂ʌ任务分析ɔ分析上述短路故障的产生原因，一方面，熔断器上端接线松动，接触电阻增大发热，是致使线路短路的原因；另一方面，照明线路断路器下端负载分布不均，其中一相电流很大，致使熔断器上端发热损坏，导致短路㊂短路的危害是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素㊂严格遵守电气设备的运行操作规程，提高设计㊁安装㊁检修的质量㊂选择合理的电气接线图及合理运行方式，使操作简单，杜绝误操作；使变压器和线路分列运行，减少并列回路，从而减小短路电流㊂另外通过严密的短路电流计算，正确选择电气设备，保证㊃15㊃有足够的短路动稳定性和热稳定性；还可以选用可靠的继电保护装置和自动装置，及时切除短路回路，防止事故扩大㊂ʌ知识准备ɔ一㊁短路概述（一）短路的原因工厂供电系统发生短路，究其原因，主要是以下方面：（1）电气绝缘损坏㊀这是发生短路故障的主要原因㊂绝缘损坏可能是绝缘自然老化而损坏，也可能是机械外力造成设备绝缘受损，另外过电压㊁直接雷击㊁设备本身质量差㊁绝缘不够等都有可能使绝缘损坏㊂（2）误操作㊀没有严格依据操作规程的误操作也将造成短路故障，如倒闸操作时带负荷拉开高压隔离开关；检修后未拆接地线接通断路器，或者误将低压设备接上较高电压电路㊂（3）鸟兽害㊀鸟类及蛇鼠等小动物跨越在裸露的不同电位的导体之间，或者咬坏设备和导线电缆的绝缘，都会造成短路事故㊂（二）短路的后果短路后，由于短路回路阻抗远比正常运行负荷时电路阻抗小得多，因此短路电流往往比正常负荷电流大几十倍甚至几百倍㊂在现代大型电力系统中，短路电流可高达几万安或几十万安㊂如此大的短路电流将对供电系统造成极大的危害：1）短路电流产生很大的电动力并使通过短路电流的导体和电气设备的温度急剧上升而造成极大的破坏力㊂2）使供电电源母线电压骤降，若电压低于额定电压40%以上，持续时间不小于1s，电动机就有可能停止转动，严重影响设备正常运行㊂3）造成停电事故，发生短路后，短路保护装置将动作切除短路，从而使电源终止供电㊂短路点越靠近电源，短路引起停电范围越大，造成经济损失也越大㊂4）损坏供电系统的稳定性，严重的短路故障产生的电压降低可能引起发电机之间并列运行的破坏，造成系统解列㊂5）单相接地短路可产生电磁干扰，单相接地短时不平衡电流所产生的电磁干扰，将使附近的通信线路㊁信号系统及电子设备无法正常运行，甚至发生误动作㊂由此可见，短路的危害是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素，如严格遵守电气设备的运行操作规程；提高设计㊁安装㊁检修的质量㊂选择合理的电气接线图及合理运行方式，使操作简单杜绝误操作；使变压器和线路分列运行，减少并列回路，从而减小短路电流㊂另外通过严密的短路电流计算，正确选择电气设备，保证有足够的短路动稳定性和热稳定性；还可以选用可靠的继电保护装置和自动装置，及时切除短路回路，防止事故扩大㊂（三）短路的类型三相系统中短路的基本类型有三相短路㊁两相短路㊁单相短路（单相接地短路）和两相接地短路，如图3-1所示，其中，k表示短路状态，k（3）㊁k（2）㊁k（1）㊁k（1.1）分别表示三相短路㊁两相短路㊁单相短路（或单相接地短路）㊁两相接地短路㊂两相接地㊃25㊃短路常发生在中性点不接地系统中，两相在同一地点或不同地点同时发生单相接地㊂在中性点接地系统中单相接地短路将被继电器保护装置迅速切除，因而发生两相接地短路可能性很小㊂图3-1㊀短路的形式（虚线表示短路电流的路径）a）三相短路㊀b）两相短路㊀c）单相接地短路㊀d）单相短路㊀e）㊁f）两相接地短路上述三相短路属于对称短路，其他形式的短路均属于不对称短路㊂运行经验表明，电力系统中发生单相短路的可能性最大，两相短路及两相接地短路次之，三相短路可能性最小㊂但是三相短路电流最大，造成的危害最为严重㊂因此电气设备的选择和校验要依据三相短路电流，这样才能确保电气设备在各种短路状态下均能可靠地工作㊂后面所讲的短路计算也以三相短路为主㊂ʌ任务实施ɔ查阅资料，描述一项电力系统短路故障实例，并分析其短路故障产生的原因㊂属于哪种形式的短路？㊃35㊃姓名专业班级学号任务内容及名称㊀1.任务实施目的㊀2.任务完成时间：1学时㊀3.任务实施内容及方法步骤㊀4.分析结论㊀指导教师评语（成绩）年㊀月㊀日ʌ任务总结ɔ通过本任务的学习，让学生了解了短路的原因主要有电气设备绝缘损坏㊁有关人员误操作和鸟兽危害事故，短路的形式主要有三相短路㊁两相短路㊁单相短路和两相接地短路㊂任务2 无限大容量供电系统三相短路分析ʌ任务导读ɔ短路后，短路电流数值通常是正常工作电流的十几倍或几十倍甚至更大㊂当它通过电气设备时，设备温度急剧上升，过热会使绝缘加速老化㊁损坏；大电流会产生很大的电动力，可使设备的载流部分变形或损坏，选用设备时要考虑它们在短路电流作用下的力稳定性及机械强度㊂同时由于短路电流在线路上通过也会产生很大的电压损失，离短路点越近的母线，电压下降越厉害，从而影响与该母线连接的电动机或其他设备的正常运行㊂本任务主要对三相短路后短路电流的变化过程进行分析㊂ʌ任务目标ɔ1.了解什么是无限大容量电力系统㊂2.掌握无限大容量电力系统发生三相短路的短路过程㊂3.掌握系统发生三相短路后短路电流及电压的变化过程㊂4.掌握各短路物理量的表示方法㊂ʌ任务分析ɔ当系统发生三相短路时，负载和部分线路被短接，短路回路阻抗远比正常回路总阻抗低，而电源电压不变，依据欧姆定律，短路电流会急剧增大㊂由于短路电路中存在电感，电流不能突变，因此短路电流的变化必然存在一个过渡过程，即短路暂态过程，最后短路电流才达到一个新的稳定状态㊂ʌ知识准备ɔ一㊁无限大容量电力系统无限大容量电力系统就是这个系统的容量相对于单个用户（例如工厂）总的用电设备㊃45㊃容量大得多，以至于馈电给用户的电路上无论负荷如何变化甚至发生短路时，系统变电站馈电母线上的电压始终保持基本不变㊂无限大容量电力系统的特点是系统容量无穷大，母线电压恒定，系统阻抗很小㊂一般说来，小工厂的负荷容量相对于现代电力系统是很小的，因此在计算中小工厂供电系统的短路电流时，可以认为电力系统是无限大容量㊂二㊁无限大容量电力系统三相短路过程图3-2所示为一由无限大容量电力系统供电的计算电路图㊂其中图3-2a 为三相电路发生三相短路的等效电路㊂由于三相短路是一对称短路，因而可用图3-2b 所示的等效单相电路表示㊂图3-2㊀无限大容量电力系统中发生三相短路系统正常工作时，负荷电流取决于电源电压和回路总阻抗（包括线路阻抗和负载阻抗）㊂当系统发生三相短路时，负载阻抗和部分线路阻抗被短接，短路回路阻抗远比正常回路总阻抗低，而电源电压不变，依据欧姆定律，短路电流急剧增大㊂短路电路中存在电感，按照楞次定律，电流不能突变，因此短路电流的变化必然存在一个过渡过程，即短路暂态过程，最后短路电流才达到一个新的稳定状态㊂下面就短路电流变化过程简要分析如下：在图3-2b 中根据基尔霍夫电压定律有下列方程u =U m sin（ωt +θ）=i k R +Ld i k d t （3-1）解这个微分方程可得短路电流瞬时值为i k =U m Z sin（ωt +θ-φk ）+C e -t τ=I pm sin（ωt +θ-φk ）+C e -t τ（3-2）式中，I pm 为短路电流正弦周期变化分量的幅值；U m 为电源相电压幅值；Z 为短路回路总阻抗；θ为电源相电压初相角；φk 为短路电流与电源相电压之间的相位角，由于短路电路中感抗X L 远大于电阻R ，φk 可近似为90ʎ；C 为常数，其值根据短路初始条件决定；τ为短路回路的时间常数，τ=L R㊂根据式（3-2）可知，短路电流的全电流是由两部分叠加而成，一部分为呈正弦规律变㊃55㊃化的周期分量i p，另一部分为呈指数函数变化的非周期分量i np，即i k=i p+i np（3-3）短路电流周期分量i p，是由短路电路的电压和阻抗所决定，在无限大容量系统中，由于电源电压不变，故i p的幅值I pm也固定不变㊂短路电流非周期分量i np，主要是由于电路中电感的存在而产生，其衰减快慢与电路中的电阻和电感有关，电阻值越大和电感越小，i np衰减越快㊂可以证明，电路中产生最大短路电流的条件：①电路短路前为空载，即i k（0-）=0；②短路回路近似为纯感性电路；③短路瞬间电压恰好通过零点，即θ=0，将上述条件代入式（3-3），可得i k=I pm sin（ωt-90ʎ）+I pm e-tτ（3-4）可见，短路后经过半个周期即出现短路全电流的最大瞬时值㊂图3-3表示无限大容量电力系统发生三相短路时，短路电流为最大相的短路全电流i k和两个分量i p和i np的变化曲线，假定电路在t=0时刻发生三相短路，t=0以前为正常运行状态㊂图3-3㊀无限大容量电力系统发生三相短路时短路电流为最大相短路电流变化曲线三㊁短路有关物理量1.短路电流的周期分量短路电流的周期分量i p，出即方程式的特解，它是一按正弦规律变化的周期量，其值在短路过程中自始至终保持不变㊂由于短路电路的电抗远大于电阻，所以该周期分量i p差不多滞后电压90ʎ㊂假若在电压过零时短路，则i p的值瞬间增大到负的幅值，其初始值为：i p（0+）=-I pm=-2Iᵡ（3-5）式中，Iᵡ是短路次暂态电流的有效值，它是短路后第一个周期内短路电流周期分量i p的有效值㊂2.短路电流的非周期分量短路电流的非周期分量i np，也即方程式的通解，它是一按指数规律变化的函数，约经过十个周期后，其非周期分量消亡㊂假若在电压过零时短路，则i np的值瞬间增大到其正的㊃65㊃幅值，其初始值为：i np（0+）=I pm=2Iᵡ（3-6）3.短路全电流短路全电流为周期分量与非周期分量之和，或者说是通解与特解之和，即：i k=i p+i np（3-7）在短路瞬间t=0时刻，由于系统近似纯感性电路，故电流不能突变，这时短路电流的周期分量与非周期分量的初始值大小相等方向相反，所以短路初始电流保持原初始值不变㊂4.短路冲击电流假若电路在电压过零时短路，则短路电流约经过半个周期（即t=0.01s时），其瞬时值可达到最大值，该最大值称为短路冲击电流，用i sh表示㊂短路冲击电流的有效值是指短路后第一个周期内短路电流对应的有效值，用I sh表示㊂在高压电路中（一般指大于1000V的电压）发生三相短路时，短路冲击电流及短路冲击电流的有效值一般取：i sh=2.55Iᵡ（3-8）I sh=1.51Iᵡ（3-9）在低压电路中（一般指小于1000V的电压）发生三相短路时，可取：i sh=1.84Iᵡ（3-10）I sh=1.09Iᵡ（3-11）5.短路稳态电流短路电流非周期分量一般经过十个周期后衰减完毕，短路电流达到稳定状态㊂这时的短路电流称为短路稳态电流，用Iɕ表示㊂在无限大容量电力系统中，短路电流周期分量的有效值i k在短路全过程中是恒定的㊂因此有：I k=Iɕ=Iᵡ（3-12）ʌ任务实施ɔ分组讨论无限大容量电力系统发生三相短路的物理过程及有关物理量的内涵姓名专业班级学号任务内容及名称㊀1.任务实施目的㊀2.任务完成时间：1学时㊀3.任务实施内容及方法步骤㊀4.分析结论㊀指导教师评语（成绩）年㊀月㊀日ʌ任务总结ɔ通过本任务的学习，让学生了解无限大容量电力系统发生三相短路的物理过程，知道短路电流周期分量㊁短路电流非周期分量㊁短路全电流㊁短路冲击电流和短路稳态电流等物理㊃75㊃量的含义，为进行短路电流计算打下基础㊂任务3 无限大容量供电系统三相短路电流的计算ʌ任务导读ɔ短路电流的计算方法常用的有欧姆法和标幺制法㊂欧姆法又称有名单位制法，也是短路电流计算最基本的方法，一般适用于低压短路回路中电压级数少的场所㊂但在高压短路回路中，电压级数较多，如用欧姆法进行计算时，常常需要折算，非常复杂㊂标幺制法又称相对单位制法，标幺制法由于采用了相对值，不需折算，运用起来简单迅速，目前在工程设计中被广泛采用㊂ʌ任务目标ɔ1.采用欧姆法计算短路电流㊂2.采用标幺制法计算短路电流㊂3.短路电流计算各基准量的选取和计算㊂ʌ任务分析ɔ本章重点讲解利用标幺制法进行短路电流的计算与分析，通过对供电系统各元器件的电抗标幺制进行计算，进而计算出短路电流的大小㊂对欧姆法进行短路电流的计算不进行分析㊂ʌ知识准备ɔ一㊁概述进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，如图3-4所示㊂在电路图上将计算所需考虑的各元器件的额定参数都标出来，并将各元器件依次编号，然后确定短路计算点㊂短路计算点的选择要使得需要进行短路校验的电气元器件有最大可能的短路电流通过㊂短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标幺制法㊂这里仅给出欧姆法计算公式，不做具体阐述㊂采用欧姆法计算短路电流的公式为I k=U c3|Zð|=U c3R2ð+X2ð（3-13）式中，U c为短路计算点所在那一级网络的平均额定电压，比额定电压U N高出5%；|Zð|㊁Rð㊁Xð分别为短路电路的总阻抗㊁总电阻和总电抗㊂二㊁采用标幺制法进行三相短路电流的计算1.标幺值及其基准某一物理量的标幺值（A∗），是该物理量的实际值（A）与所选定的基准值（A d）的比值，即A∗=A Ad （3-14）标幺制法计算短路电流，一般是先选定基准容量S d和基准电压U d㊂工程计算通常取㊃85㊃S d =100MVA㊂基准电压的值取发生短路的那一段线路区间的平均电压作为基准电压，即为短路计算点所在那一级网路的平均额定电压U c ㊂U d =U c ，U c 比额定电压U N 高出5%㊂确定了基准容量和基准电压后，根据三相交流系统中的容量㊁电压㊁电流㊁阻抗的关系，基准电流和基准阻抗有以下关系式：I d =S d 3U d （3-15）|Z |d =U d 3I d =U 2d S d （3-16）2.短路回路总阻抗在计算短路电流时，先应根据供电系统做出计算电路图，根据它对各短路点做出等效电路图，然后利用网络简化规则，将等效电路逐步简化，求出短路回路总阻抗㊂根据短路回路总阻抗就可进一步求出短路电流㊂在高压电路的短路计算中，短路回路总电抗值（X ð）远大于总电阻（R ð），可以只计电抗不计电阻㊂只有当短路回路中R ð>13X ð时，才计入电阻㊂用标幺值计算总阻抗，需将短路回路中各元器件归算到同一基值条件，才能做出等效电路图，而按网络简化规则求出总阻抗㊂图3-4所示为几个电压级的电路，图中所标明的电压为各级的平均额定电压（U c1㊁U c2㊁U c3），各元器件电抗值分别对应于所在电压级的平均额定电压，如X 1对应于U c1，X 2和X 3对应于U c2，X 4对应于U c3㊂求图3-4中的短路电流，应将各电抗折算到U c3㊂电抗等效核算的条件是元器件的功率损耗不变㊂因此由ΔQ =U 2X的关系可知元器件的电抗值是与电压的二次方成正比的，电抗X 由某一电压级U c 折算到另一电压级U d 时，有X ᶄ=U d U c 〓〓〓〓〓〓X （3-17）图3-4㊀计算电路图与等效电路图㊃95㊃由式（3-17）和图3-4得短路点k 短路回路总阻抗为X ðk =X ᶄ1+X ᶄ1+X ᶄ3+X ᶄ4=U c3U c1〓〓〓〓〓〓2X 1+U c3U c2〓〓〓〓〓〓2X 2+U c3U c2〓〓〓〓〓〓2X 3+X 4（3-18）取基值功率为S d ，基准电压U d =U c3，则X d =S dU 2d将式（3-18）两边分别乘以U dY c3，则有S d U 2d X ðk=S dU 2c1X 1+S dU 2c2X 2+S dU 2c2X 3+S dU 2c3X 4即X ∗ðk=X ∗1+X ∗2+X ∗3+X ∗4（3-19）由式（3-19）可以看出，元器件的电抗标幺值与所选基值功率以及元器件本身所在网络平均额定电压有关，与基值电压（短路计算点所在平均额定电压）无关㊂在多级电压的高压网络中，计算不同电压等级的各短路点的总阻抗时，用标幺值表示可共用一个等效电路，大大简化计算过程㊂这就是计算高压网络短路电流时工程设计常用的标幺制法的主要原因㊂3.电力系统主要元器件电抗标幺值确定短路回路总电抗标幺值，需首先按同一基值求出各主要元器件电抗标幺值㊂（1）电力系统的电抗标幺值㊀对工厂供电系统来说，电源即电力系统的电抗值牵涉的因素较多，并且缺乏数据，不容易准确确定㊂但是工厂供电系统的最大短路容量受电源出口断路器断流容量限制，电力系统的电抗标幺值可以依据出口断路器断流容量进行估算，且计算出的电抗标幺值结果偏小，使计算出的短路电流偏大，对选择电气设备是有利的㊂X ∗s=X sX d =U 2cS oc U 2d S d =S dS oc （3-20）式中，S oc 为系统出口断路器的断流容量㊂（2）电力变压器的电抗标幺值㊀电力变压器的电抗标幺值依据变压器技术参数所给出的阻抗电压百分数U k %近似求得X ∗T=X T X d =U k %100U 2c S N U 2d S d =U k %S d 100S N（3-21）（3）电抗器的电抗标幺值㊀电抗器的电抗标幺值根据电抗器技术参数所给出的电抗百分值X L %求得X ∗L =I c I NL U NL U c X L %100式中，I c 为基准电流，由基准容量S d 及电抗器所在网络的平均额定电压U c 获得，I c =S d3U c ；U NL ㊁I NL 为电抗器的额定电压与额定电流㊂（4）电力线路的电抗标幺值㊀电力线路的电抗标幺值可由已知截面积和线距的导线或㊃06㊃已知截面积和电压的电缆的单位长度的电抗得到X ∗WL=X WL X d=X 0lU 2d/S d=X 0lS dU 2c（3-22）式中，X 0为导线或电缆的单位长度电抗，可查有关设计手册或产品标本得到，LJ 铝绞线及LGJ 钢芯铝绞线的X 0可查附表5，户内明敷及穿管的绝缘导线（BLX㊁BLV）的X 0可查附表5㊂如果线路的结构数据不知，可以取导线和电缆电抗平均值，6 10kV 电力线路㊁架空线路单位长度电抗平均值X 0取0.38Ω/km㊂电缆线路单位长度电抗平均值X 0取0.08Ω/km㊂4.采用标幺制法计算三相短路电流在忽略短路回路电阻的前提下，无限大容量电力系统三相短路电流周期分量有效值为I （3）k =U c3X ð（3-23）根据标幺值定义，三相短路电流周期分量有效值的标幺值为I җk =I k I d=U c /3X ðU d /3X d=X ðX d =1X ∗ð（3-24）由此在设定基准容量㊁基准电压得出基准电流的条件下，三相短路电流周期分量有效值采用标幺制法可表示如下：I （3）k=I ∗k㊃I d =I dX ∗ð（3-25）求出I （3）k后，就可利用前面公式求出I ᵡ（3）㊁I （3）ɕ㊁i （3）sh 和I （3）sh ，三相短路容量可由下式求出：S （3）k=3U c I （3）k=3U cI dX ∗ð=S dX ∗ð（3-26）5.标幺制法短路计算的步骤和示例按标幺制法进行短路计算的步骤大致如下：1）绘制短路计算电路图，并根据短路计算目的确定短路计算点㊂2）确定标幺值的基准，取S d =100MVA，U d =U c （有几个电压级就取几个U c ），求出所有基准电压下的I d ㊂3）计算短路电路中所有主要元器件的电抗标幺值㊂4）绘出短路电路的等效电路图，用分子标明元器件序号或代号，分母用来表明元器件的电抗标幺值，在等效电路图上标出所有短路计算点㊂5）分别简化各短路计算点电路，求出总电抗标幺值㊂6）计算短路点的三相短路电流周期分量有效值I （3）k ㊂7）计算短路点其他短路电流I ᵡ（3）㊁I （3）ɕ㊁i （3）sh 和I （3）sh 以及短路点的三相短路容量S （3）k ㊂例3-1㊀某供电系统如图3-5所示㊂无限大容量电力系统出口断路器QF 的断流容量为300MVA，工厂变电所装有两台并列运行的SL7-800/10型电力变压器㊂试用标幺制法计算该变电所10kV 母线上k 1点短路和380V 母线k 2点短路的三相短路电流和短路容量㊂㊃16㊃。
2020注册供配电案例
2020注册供配电案例一、负荷计算案例。
比如说有个大型商业建筑的供配电设计案例。
首先得确定这个建筑里都有啥用电设备呢。
像商场里那些明亮的灯光，那可都是照明负荷，从普通的吊灯到那些华丽的射灯，功率都不一样。
还有各种各样的店铺，每个店铺里又有自己的一堆电器，像空调啊、收银机啊之类的。
计算负荷的时候，就不能简单地把所有设备的功率加起来。
这里面还有个需要系数的问题。
为啥呢？因为不是所有设备都会同时以最大功率运行的。
就好比说商场里的空调，不可能在冬天和夏天同时都开足马力制冷制热吧。
所以得根据经验或者相关规范，给不同类型的设备乘上不同的需要系数。
比如说照明设备，可能需要系数是0.8，而空调设备，可能是0.7。
这就像是在一个大家庭里算大家总共要吃多少饭一样。
不能说每个人都按照自己最大饭量来准备食物，因为有些人可能今天胃口小，有些人可能还没回家吃饭呢。
按照这种思路，把各种设备的计算负荷算出来后，再把它们加起来，就得到了总的计算负荷，这个可是确定供电容量的关键。
二、短路电流计算案例。
再讲讲短路电流计算的案例。
想象一下，供配电系统就像一个大的交通网络，电流就像在路上跑的汽车。
正常情况下，电流按照规定的路线，规规矩矩地从电源流向各个用电设备。
但是一旦发生短路，就好比路上突然出现了一个大坑，所有的车（电流）都想往最短的路线跑。
这个时候，短路电流就会变得特别大。
计算短路电流呢，得先搞清楚供电系统的接线方式。
是放射式供电，还是树干式供电？不同的接线方式对短路电流的计算影响可大了。
就拿一个简单的三相短路来说吧。
我们要根据电源的容量、变压器的参数（像短路阻抗之类的）还有线路的阻抗等信息来计算。
这就像是在计算从一个地方到另一个地方，如果中间有各种障碍物（阻抗），车（电流）要以多快的速度冲过去一样。
而且这个计算结果很重要，因为它关系到电气设备的选型。
像断路器啊，得能承受住短路电流的冲击，要是选小了，一旦短路，断路器就像个脆弱的小士兵，直接就被强大的电流给冲垮了，那整个供电系统就乱套了。
供配电计算说明
本建筑物为二类高层建筑,地下一层,地上八层,框架墙结构。
建筑高度31.5米，楼内功能主要以办工为主。
本建筑物的用电负荷等级除消防电源为二级外,其它均为三级负荷。
在本建筑物室外设箱变一台,专供本建筑用电。
本建筑物内电源均由室外箱变引来,采用电缆YJV-1KV沿电缆沟敷设，室内采用沿桥架敷设。
引入电压均为: 220/380V ，消防备用电源由柴油发电机供电。
补偿后功率因数：C0S%%c=0.91室内照明灯具主要采用荧光灯,节能灯或白炽灯;由箱变至各层配电箱的供电干线,竖向沿竖井内电缆桥架敷设,水平干线在吊顶内沿电缆桥架敷设。
由电气竖井引至顶层水箱间电源线路穿钢管暗敷本建筑物防雷按三类防雷建筑设置，本建筑物做总等电位联结供配电设计计算：一、总负荷计算1 计算用电设备总安装容量：P=617Kw需要系数： Kx=0.6计算负荷： Pjs=P*Kx=370kW功率因数：COSO=0.9计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=625A2 变压器选择 SG10-500KVA-10KV/0.4二、备用电负荷计算用电设备安装容量：P=106Kw需要系数： Kx=0.85计算负荷： Pjs=P*Kx=90kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=161A电缆选用:YJV-1kV-4X70+1x35mm2三、干线负荷计算1)WLM1:用电设备安装容量：P=15Kw需要系数： Kx=0.85计算负荷： Pjs=P*Kx=13kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=23A电缆选用:YJV-1kV-5x16mm22) WLM2:用电设备安装容量：P=60Kw需要系数： Kx=0.8计算负荷： Pjs=P*Kx=48kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=91A电缆选用:YJV-1kV-4x25mm2+1x16mm2 3) WLM3:用电设备安装容量：P=60Kw需要系数： Kx=0.8计算负荷： Pjs=P*Kx=48kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=91A电缆选用:YJV-1kV-4x25mm2+1x16mm2 4) WLM5:用电设备安装容量：P=33Kw需要系数： Kx=0.85计算负荷： Pjs=P*Kx=23kW功率因数：COSO=0.5计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=69A电缆选用:YJV-1kV-5x16mm25) WLM6:用电设备安装容量：P=15Kw需要系数： Kx=0.85计算负荷： Pjs=P*Kx=13kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=23A电缆选用:YJV-1kV-5x16mm26) WLM8:用电设备安装容量：P=6Kw需要系数： Kx=1计算负荷： Pjs=P*Kx=6kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=11A电缆选用:YJV-1kV-5x10mm27) WLM9:用电设备安装容量：P=6Kw需要系数： Kx=1计算负荷： Pjs=P*Kx=6kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=11A电缆选用:YJV-1kV-5x10mm28) WLM10:用电设备安装容量：P=8Kw需要系数： Kx=1计算负荷： Pjs=P*Kx=8kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=14A电缆选用:YJV-1kV-5x16mm29) WLM11:用电设备安装容量：P=94Kw需要系数： Kx=0.7计算负荷： Pjs=P*Kx=66kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=118A电缆选用:YJV-1kV-4x50+25mm210) WLM12:用电设备安装容量：P=104Kw需要系数： Kx=0.7计算负荷： Pjs=P*Kx=73kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=130A电缆选用:YJV-1kV-4x50+25mm211) WLM14:用电设备安装容量：P=104Kw需要系数： Kx=0.7计算负荷： Pjs=P*Kx=73kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=130A电缆选用:YJV-1kV-4x50+25mm212) WLM15:用电设备安装容量：P=104Kw需要系数： Kx=0.7计算负荷： Pjs=P*Kx=73kW功率因数：COSO=0.85计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=130A电缆选用:YJV-1kV-4x50+25mm213) WLM16:用电设备安装容量：P=20Kw需要系数： Kx=0.7计算负荷： Pjs=P*Kx=16kW功率因数：COSO=0.5计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=48A电缆选用:YJV-1kV-5x16mm2文件：是由绿洲同济教育网收集整理上传，提供免费下载学习交流资料，如果侵犯了你的权益请通知绿洲同济教育网会立即修改；下载说明：1、文件来之互联网，版权归原作者所有；2、资源共享交流学习之使用，不得用于任何商业用途；3、绿洲同济教育网对此资源不负任何法律现任；。
工厂供配电系统计算题【范本模板】
4.1、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ，5kW 的8台)，车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA,ɛN =65%，，COS ΨN =0。
5)，车间有吊车一台（12KW ，ɛN =25%),试计算此车间的设备容量.解：①金属切削机床的设备。
金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW②电焊机的设备容量。
电焊机属于反复短时工作制设备,它的设备容量应统一换算到ɛ=100％,所以2台电焊机的设备容量为: P e2=2S NNεCOS ΨN =2×18×65.0×0。
5=14。
5KW③吊车的设备容量。
吊车属于反复短时工作制设备,它的设备容量应统一换算到ɛ=25%，所以1台吊车的容量为：P e3=P N25εεN =P N =12KW④车间的设备总容量为Pe=200+14.5+12=226.5KW 4。
2、用需要系数法计算第一题。
解：① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd=0。
2 φcos =0.5 tan ϕ=1.73)1(30P =d K e P =0。
2×142=28。
4KW)1(30Q =)1(30P tan ϕ=28。
4×1.73=49。
1kvar )1(30S =2)1(302)1(30Q P +=56。
8kVA)1(30I =NU S 3)1(30=86。
3A②电焊机组的计算负荷 取Kd=0。
35 φcos =0。
35 tan ϕ=2.68)2(30P =d K e P =0。
35×16。
1=5.6KW )2(30Q =)2(30P tan ϕ=5.6×2.68=15。
0kvar )2(30S =2)2(302)2(30Q P +=16.0kVA)2(30I =NU S 3)2(30=24。
工厂供配电（计算题）
⼯⼚供配电（计算题）电⽓⼯程及其⾃动化专业⼯⼚供配电计算题1、已知某机修车间的⾦属切削机床组，拥有380V 的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。
试⽤需要系数法求其计算负荷。
解：此机床组电动机的总容量为105.11738435.7?+?+?+?=kW kW kW kW P e kW 5.120=查附录表1得 K d =0.16~0.2 (取0.2)，73.1tan ,5.0cos ==??有功计算负荷 kW kW P 1.245.1202.030=?= ⽆功计算负荷var 7.4173.11.2430k kW Q =?=视在计算负荷A kV kWS ?==2.485.01.2430计算电流A kVA kV I 2.7338.032.4830=??=2、某机修车间380V 线路上，接有⾦属切削机床电动机20台共50kW （其中较⼤容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW ，电阻炉1台2kW 。
试⽤需要系数法确定此线路上的计算负荷。
解：先求各组的计算负荷⾦属切削机床组查附录表1，取K d =0.2，73.1tan ,5.0cos ==??P 30（1）=0.2×50=10kWQ 30（1）=10×1.73=17.3kvar通风机组 K d =0.8，75.0tan ,8.0cos ==??P 30（2）=0.8×3=2.4 kW Q 30（2）=2.4×0.75=1.8 kvar 电阻炉 K d =0.7，0tan ,1cos ==?? P 30（3）=0.7×2=1.4 kW Q 30（3）=0因此总的计算负荷为（取K ∑p =0.95，K ∑q =0.97）P 30=0.95×（10+2.4+1.4）=13.1 kW Q 30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5 kvar S 30=A kV A kV ?=?+7.225.181.1322 I 30=A kVA kV 5.3438.037.22=??在实际⼯程设计说明中，常采⽤计算表格的形式，如表所⽰。
施工临时用电计算实例
施工临时用电计算实例
在进行施工过程中，需要进行临时用电计算以确保施工现场的电力供应足够满足施工需要。
以下为一个施工临时用电计算实例：施工地点：某小区楼盘施工现场
用电设备及数量：
1. 工地电源箱（2台）
2. 塔吊（1台）
3. 施工升降机（1台）
4. 打磨机（2台）
计算过程：
1. 工地电源箱：每台功率为20kW，共需2台。
总功率=20kW ×
2 = 40kW。
2. 塔吊：功率为55kW。
3. 施工升降机：功率为18kW。
4. 打磨机：每台功率为5kW，共需2台。
总功率=5kW × 2 = 10kW。
总需求功率= 40kW + 55kW + 18kW + 10kW = 123kW
根据安全系数和使用率，可将总需求功率乘以1.5，得到临时用电的总供应容量为184.5kW。
结论：
在某小区楼盘施工现场，需要提供至少184.5kW的临时用电容量，以满足施工设备的需要。
- 1 -。
小区供配电负荷计算
小区供配电负荷计算[本文来自论坛事例]一,建筑概况,本工程规划总用地面积: 13,1707.1平方米, 总占地面积: 3,4513.14平方米, 总建筑面积: 16,4858.17平方米A栋建筑面积: 3788.85平方米,层高为六层. 一层为商铺,二~六层为住宅,共20栋.B栋建筑面积: 2789.5平方米, 层高为六层. 一层为商铺,二~六层为住宅,共9栋.C栋建筑面积: 2660.3平方米, 层高为六层. 一层为商铺,二~六层为住宅,共9栋.D栋建筑面积: 320.93平方米, 层高为二层. 二层均为商铺,二~六层为住宅,共19栋.E栋建筑面积: 2515.98平方米, 层高为六层. 一层架空,二~六层为住宅,共10栋.F栋建筑面积: 2103.68平方米, 层高为二层. 为市场, 共1栋.G栋建筑面积: 1766.61平方米, 层高为三层. 为活动中心, 共1栋.H栋建筑总面积: 4905.21, 层高为五层. 为招待所, 共1栋.1)住宅户数:A栋:6x5x20=600 户B栋:4x5x9=180户C栋:4x5x9=180户E栋:8x5x10=400户共1360户2)商铺总面积: 392x20+360x9+360x9+319x19=20381 平方3)公共面积: 2515.98+2103.68+4905.21=9524.81 平方二用电负荷住宅用电负荷:A,B,C为大户型,每户用电负荷按8kW计算,E为小户型,每户按4kW计算.住宅用电负荷为(600+180+180)*8kW+400*4kW=9280kW9280kw/0.9=10311kV A (0.9为功率因数)商铺用电负荷: 20381平方*60W=1222.86kV A (商铺每平方米电量60W)公共用电负荷: 9524.81平方*60W=571.48kV A道路景观照明:总的计算功率10311x0.26+(1222.86+571.48)x0.6=3755kV A (住宅的同时需求系数为0.26,商铺为0.6)变压器功率:3755KV A/0.8=4694.75 Kva近期选用四台1000 Kva做公用变压器和一台400Kva做招待所专用变压器,看运行情况适当增加变压器数量(注:本计算, 楼群是集中的,考虑集中配电,配电房离最远配电点直线距离才250米)注[论坛网友意见]:意见一:技术措施上780~900户时的需要系数是0.26住宅部分得乘以需要系数这文住户负荷计算不对，户数的算法也要分块，比如在变电所要分变压器。
供配电计算实例
为了尽快的把我国建设成为一个具有现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防的伟大的社会主义国家，根据需要与可能，每年我国都要新建和扩建一些企业。
在进行一个工矿企业的配电设计时，首先遇到是如何确定企业各个部分的电力负荷问题。
例如，我们需要设计如图2－1所示的重型机械制造厂，设有动力车间、锻造车间、冶炼车间及维修车间等，其电气扩初设计主要任务有1）确定35kV进线，厂内高压线及车间线路的导线规格，必须先确定进线、厂内高压线及车间线路的负荷电流i1、i3及i5。
2）确定总降压变压器及各车间变压器的容量，必须确定流过总降压变压器的负荷电流i2和视在功率S2，以及流过各车间变压器的电流i4和视在功率S4。
3）需要根据各设备的负荷电流选择供电系统中的断路器、熔断器、母线、电流互感器等电力设备的规格等。
在此阶段如何准确确定电力负荷呢，有必要讨论电力负荷计算的一些基本概念。
首先，企业用电负荷不是一个固定不变的数值。
它受生产工况及工作班次等因素影响，如果把运行的电气设备组每隔半个小时有功功率表的读数（平均值）记录下来，并画成曲线（时间为横坐标，负荷值为纵坐标），这种曲线叫做负荷曲线。
图2－2为有功负荷曲线；同理，有无功负荷曲线、视在负荷曲线等。
（1）用电设备组的实际运行负荷并不等于其额定功率PN（铭牌值）之和，其大小随时间变动。
我们把负荷曲线中的最大值称为“最大负荷”，记作P30（Q30或S30），把曲线的平均值称为“平均负荷”，记作Pav，(Qav或Iav)。
（2）实践经验表明，同一类型企业（同类车间或同类设备也一样）的负荷曲线，基本形状相同。
定义：需要系数（Kd）＝（2－1）不难发现，同一类型企业的负荷曲线的需要系数Kd的数值是很近似的，可以用一个典型值来代表它。
通过长期的统计研究，已经获得一些用电设备典型的需要系数Kd的数据如表2－1。
表2－1用电设备的典型需要系数Kd值用电设备名称Kd cosφtanφ单独传动的金属加工机床：1. 冷加工车间0.14～0.16 0.5 1.732. 热加工车间0.2～0.25 0.55～0.6 1.52～1.33高压开关车间0.3 0.7 1.02变压器车间0.35 0.65 1.17电镀车间0.4～0.62 0.85 0.62修理车间0.2～0.25 0.65 1.17 压床、锻锤、剪床及其它0.25 0.6 1.33锻工机械连续运输机械1. 联锁的0.65 0.75 0.882. 非联锁的0.6 0.75 0.88轧钢车间反复短时工作制机械0.3～0.4 0.5～0.6 1.73～1.33 通风机（生产用）0.75～0.85 0.8～0.85 0.75～0.62 泵、压缩机、鼓风机、电动发电机组、排风机等0.75～0.85 0.8 0.75 透平压缩机和透平鼓风机0.85 0.85 0.62破碎机，筛选机，泥沙机等0.75～0.8 0.8 0.75 磨碎机0.8～0.85 0.8～0.85 0.75～0.62 铸铁车间造型机0.7 0.75 0.88 搅拌机、凝结器、分级器等0.75 0.75 0.85感应电炉（不带功率因数补偿装置）：1. 高频0.9～0.95 0.82～0.9 0.7～0.482. 低频0.3～0.5 0.87～0.9 0.75～0.48起重机：0.6～0.7 0.98 0.21. 锅炉房、修理、金工、装配车间0.1～0.15 0.5 1.732. 铸铁车间，平炉车间0.15～0.4 0.6 1.733. 轧钢车间，脱锭工段等0.2～0.3 0.5 1.73电焊机：1. 点焊和缝焊用0.3 0.5 1.732. 对焊用0.25～0.35 0.5 1.73电焊变压器：1. 自动焊接用0.35 0.6 1.332. 单头手动焊接用0.35 0.7 1.023. 多头手动焊接用0.4 0.35 2.68表2－1所列的数据，不能认为是固定不变的。
供配电习题
1．某用户10/0.38kV变电所供电给5个回路：1＃回路P N=230kW，K d=0.2，cosφ＝0.6；2＃回路P N=800kW，K d=0.4，cosφ＝0.7；3＃回路P N=720kW，K d=0.5，cosφ＝0.8；4＃回路P N=540kW，K d=0.5，cosφ＝0.7；5＃回路计算负荷150kW+j120kvar。
(1)试求低压母线总计算负荷P c、Q c、S c、I c（KΣ＝0.9）。
（8分）2）为使功率因数不小于0.9，则需在低压侧进行补偿的无功容量是多少？（4分）(2)试求低压母线总计算负荷P c、Q c、S c、I c（KΣ＝0.9）。
（8分）解：P c1＝K d1P N1＝0.2×230＝46kWQ c1＝P c1tg φ1＝46×tgcos -10.6＝61.3kvarP c2＝K d2P N2＝0.4×800＝320kWQ c2＝P c2tg φ2＝320×tgcos -10.7＝326.5kvarP c3＝K d3P N3＝0.5×720＝360kWQ c3＝P c2tg φ3＝360×tgcos -10.8＝270kvarP c4＝K d4P N4＝0.5×540＝270kWQ c4＝P c4tg φ4＝270×tgcos -10.7＝275.5kvarP c5＝150 kWQ c5＝120kvarP c ＝K Σ(P c1+ P c2 +P c3 +P c4 +P c5) ＝0.9（46+320+360+270+150）＝1031.4kWQ c ＝K Σ(Q c1+Q c2 +Q c3 +Q c4 +Q c5)=0.9（61.3+326.5+270+275.5+120）＝948kvarS c ＝22c c Q P +＝229484.1031+＝1400.9kVA I c ＝N cU S 3＝2128.5A解：cos φ(2)＝c c P S ＝9.14004.1031＝0.736 低压补偿至0.92（cos φ’(2)＝0.92）Q NC ＝P c （tgcos -1cos φ(2)－tgcos -1cos φ’(2)）＝1031.4×（tgcos -10.736－tgcos -10.92）＝1031.4×0.494＝509.3 kvar1．某用户10/0.38kV 变电所设有一台变压器，已知低压侧计算负荷为650kW+j800kvar 。
注册电气工程师(供配电)案例分析--需要系数求计算负荷
考点3：需要系数法求计算负荷【题1-5】某车间有下列用电负荷：1)机床：80kW2台；60kW4台；30kW15台。
2)通风机：80kW4台，其中备用1台；60kW4台，其中备用1台；30kW12台，其中备用2台。
3)电焊机：三相380V，75kW4台，50kW4台30kW10台，负载持续率100%。
4)起重机：160kW2台，100kW2台，80kW1台，其负载持续率25%。
5)照明：采用高压钠灯，电压220V，功率400W，数量90个，镇流器的功率消耗为灯管功率的8%。
负荷计算系数表设备名称需要系数k x c b n cosϕtgϕ机床0.150.40.1450.5 1.73通风机0.80.250.6550.80.75电焊机0.500.3500.6 1.33起重机0.150.20.0630.5 1.73照明（高压钠灯含镇流器）0.90.45 1.98有功和无功功率同时系数K∑p、K q∑均为0.9上述负荷中通风机为二类级负荷，其余为三类级负荷。
请回答下列问题：【07-2-A-3】采用需要系数法计算本车间动力负荷的计算视在功率应为：（A）1615.3kVA（B）1682.6kVA（C）1792.0kVA（D）1794.7kVA答案：【A】解答过程：依据《工业与民用供配电设计手册》（第四版），P5式1.2-1，P10式1.4-1至1.4-5，列表计算如下：设备组名称设备功率（kW）需要系数Kx cosϕtgϕ计算功率Pc（kW）Qc（kVar）Sc（kVA）机床8500.150.5 1.73127.5220.6通风机7200.80.80.75576432电焊机8000.50.6 1.33400532起重机3000.150.5 1.734577.85小计1148.51262.45乘上同时系数K∑p=K∑q=0.9共计26701033.651136.2051536解析：1、考点归属：需要系数法计算视在功率。
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为了尽快的把我国建设成为一个具有现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防的伟大的社会主义国家，根据需要与可能，每年我国都要新建和扩建一些企业。
在进行一个工矿企业的配电设计时，首先遇到是如何确定企业各个部分的电力负荷问题。
例如，我们需要设计如图2－1所示的重型机械制造厂，设有动力车间、锻造车间、冶炼车间及维修车间等，其电气扩初设计主要任务有1）确定35kV进线，厂内高压线及车间线路的导线规格，必须先确定进线、厂内高压线及车间线路的负荷电流i1、i3及i5。
2）确定总降压变压器及各车间变压器的容量，必须确定流过总降压变压器的负荷电流i2和视在功率S2，以及流过各车间变压器的电流i4和视在功率S4。
3）需要根据各设备的负荷电流选择供电系统中的断路器、熔断器、母线、电流互感器等电力设备的规格等。
在此阶段如何准确确定电力负荷呢，有必要讨论电力负荷计算的一些基本概念。
首先，企业用电负荷不是一个固定不变的数值。
它受生产工况及工作班次等因素影响，如果把运行的电气设备组每隔半个小时有功功率表的读数（平均值）记录下来，并画成曲线（时间为横坐标，负荷值为纵坐标），这种曲线叫做负荷曲线。
图2－2为有功负荷曲线；同理，有无功负荷曲线、视在负荷曲线等。
（1）用电设备组的实际运行负荷并不等于其额定功率PN（铭牌值）之和，其大小随时间变动。
我们把负荷曲线中的最大值称为“最大负荷”，记作P30（Q30或S30），把曲线的平均值称为“平均负荷”，记作Pav，(Qav或Iav)。
（2）实践经验表明，同一类型企业（同类车间或同类设备也一样）的负荷曲线，基本形状相同。
定义：需要系数（Kd）＝（2－1）不难发现，同一类型企业的负荷曲线的需要系数Kd的数值是很近似的，可以用一个典型值来代表它。
通过长期的统计研究，已经获得一些用电设备典型的需要系数Kd的数据如表2－1。
表2－1用电设备的典型需要系数Kd值用电设备名称Kd cosφtanφ单独传动的金属加工机床：1. 冷加工车间0.14～0.16 0.5 1.732. 热加工车间0.2～0.25 0.55～0.6 1.52～1.33高压开关车间0.3 0.7 1.02变压器车间0.35 0.65 1.17电镀车间0.4～0.62 0.85 0.62修理车间0.2～0.25 0.65 1.17 压床、锻锤、剪床及其它0.25 0.6 1.33锻工机械连续运输机械1. 联锁的0.65 0.75 0.882. 非联锁的0.6 0.75 0.88轧钢车间反复短时工作制机械0.3～0.4 0.5～0.6 1.73～1.33 通风机（生产用）0.75～0.85 0.8～0.85 0.75～0.62 泵、压缩机、鼓风机、电动发电机组、排风机等0.75～0.85 0.8 0.75 透平压缩机和透平鼓风机0.85 0.85 0.62破碎机，筛选机，泥沙机等0.75～0.8 0.8 0.75 磨碎机0.8～0.85 0.8～0.85 0.75～0.62 铸铁车间造型机0.7 0.75 0.88 搅拌机、凝结器、分级器等0.75 0.75 0.85感应电炉（不带功率因数补偿装置）：1. 高频0.9～0.95 0.82～0.9 0.7～0.482. 低频0.3～0.5 0.87～0.9 0.75～0.48起重机：0.6～0.7 0.98 0.21. 锅炉房、修理、金工、装配车间0.1～0.15 0.5 1.732. 铸铁车间，平炉车间0.15～0.4 0.6 1.733. 轧钢车间，脱锭工段等0.2～0.3 0.5 1.73电焊机：1. 点焊和缝焊用0.3 0.5 1.732. 对焊用0.25～0.35 0.5 1.73电焊变压器：1. 自动焊接用0.35 0.6 1.332. 单头手动焊接用0.35 0.7 1.023. 多头手动焊接用0.4 0.35 2.68表2－1所列的数据，不能认为是固定不变的。
因为随着企业的增产节约、不断的技术更新、负荷调整等都可能影响这些系数，所以应在实际使用中不断总结修正。
前面已指出，负荷曲线是根据持续半个小时的平均负荷值绘制的。
为什么规定取“半个小时的平均负荷”呢？这是因为一般16mm2以上的单线，其发热时间常数θ在10分钟以上，时间很短暂的尖峰负荷，不是造成导线发热到达最高温度的主要矛盾。
根据实验表明，导线达到稳定温升的时间约为3θ＝3×10＝30分钟。
即持续时间在30分钟以上的负荷值，才有可能构成导体的最大温升。
把绘制的年负荷曲线中的半个小时的平均负荷最大值P30称为计算负荷，记为Pc(有功计算负荷)、同理有Q30为无功计算负荷,记为Qc,S30 为视在功率计算负荷,记为SC。
通常计算负荷作为按发热条件选择电气设备的依据。
目前工程设计中主要采用如下方法：（1）需要系数法；（2）二项式法；（3）按年产量和单位产品耗电量法。
下面分别介绍：（1）需用系数法根据式2－1，需用系数的定义为：（2－2）有功功率计算负荷Pc及无功功率计算负荷Qc应为：（2－3）（2－4）视在功率计算负荷（2－5）式中：企业、车间或设备的额定负荷（有功功率）KW。
Cosφ企业、车间或设备的平均额定功率因数。
查得Kd值（参考设计资料提供的Kd值），根据（2－3）式～（2－5）式，可算出企业、车间供电系统的计算负荷。
这种求取计算负荷方法叫做“需用系数法”。
（2）二项式法由图2－2可知，最大负荷P30可以写成：（2－6）有人认为ΔP主要是由于大型设备同时工作所造成的“洪峰”，提议把设备组中的大小设备容量分开计算，某设备组有设备N台其中容量最大的有X台，表达式：（2－7）式中：PNX 为X台容量较大的用电设备的额定容量之和，X取值最多取5台。
其计算负荷算式可表达为：整理令得(2－8)式中：c、b经验值，查阅相关设计资料可知，但现有资料中c 、b数据很不完整，这一方法较难广泛使用。
（3）按年产量和单位产品耗电量法：按年产量和单位产品耗电量法属于估算法，多用于方案论证比较设计阶段。
将企业、企业全年生产量m乘以单位产品耗电量A，就可得到其全年大致耗电量Wn （KW·h）（2－9）式中单位产品耗电量A可查有关表获得。
求出全年耗电量Wn后，在根据其最大负荷利用小时数Tmax.，可以求得该企业的大致计算负荷：（2－10）例2－1.设有某电机制造厂年生产电机40万KW，单位产品耗电量14kw.h，企业最大负荷利用小时数Tmax为6500小时/年，试估计该厂的计算负荷。
解：单位产品耗电量14kW·h/kw，Wn＝400000×14＝56×105kW·h确定系统计算负荷的方法有很多种，但目前设计部门一般多用“需要系数法”。
这里举例介绍用“需要系数法”计算单端供电系统的计算负荷。
所谓单端供电系统是指系统负荷仅由单一方向电源供电，如图2－3所示。
例1 某重型机械厂冷加工车间供电电压380V，三相380V电压的电机台数如下：7.5KW 有5台，4KW有10台，3KW有20台，1.5KW有10台，试求车间计算负荷。
解：设备安装容量根据需用系数法，查表2－1得，可以求出该车间的计算负荷若取，则：例2 已知某局部供电系统网络如图，用电设备组的技术数据如下，试求系统F，E，D，C，B，A各点的计算负荷。
NO.1轻载机床电机（冷加工机床）7.5KW有1台，5KW有2台，4KW有7台NO.2水泵电机，通风机电机，7.5KW有2台，5KW有7台NO.3不带连锁连续运输机，5KW有2台，4KW有4台每段母线可能带有其他负荷。
电源图2-4系统各点的负荷计算F点．根据F点用电设备组类型查出对应Kd值NO.1 Kd1＝0.14～0.16，cosφ1＝0.5，tgφ1＝1.73NO.2 Kd2＝0.75～0.85，cosφ2＝0.8，tgφ2＝0.75NO.3 Kd3＝0.6，cosφ3＝0.75，tgφ3＝0.88用电设备组NO.1计算负荷同理：可算出、、、、、、、。
E点：（取Kd2=0.75）E点的计算负荷用来计算E干线导线截面及开关设备容量D点计算负荷：用作选车间变电所变压器容量由于母线上各路出线不可能同时使用，所以乘上参差系数式中Kp取投入运行的各干线有功负荷的合成最大值/投入运行的各干线的最大有功负荷总和＝＝0.7～1Kθ=投入运行的各干线无功负荷的合成最大值/投入运行的各干线的最大无功负荷总和＝C点：计算负荷C点接有变压器，变压器具有一定损耗，其值可用估算法及准确计算法求得估算法：假如线路较长还需计及线路损失该点计算负荷用于计算C导线截面及有关设备的选择参考。
B点计算负荷可参照D点计算它用于计算出线处开关设备及变压器容量A点：计算负荷可用作选总降变压器容量选择、进线导线截面及总降变进口处的开关设备依据。
1．变压器台数选择基本原则：从满足供电可靠性要求出发，对于具有较多一、二类负荷的变电所要求用两台变压器，以便一台检修，另一台照常能对一、二类负荷供电；如有季节性负荷较大场合拟选两台变压器；当然，从满足供电可靠性要求出发对有此要求的三类负荷也可考虑选两台变压器供电方案。
2．变压器容量选择基本原则只有一台变压器的变电所，所选变压器容量应大于计算负荷容量SN≥S30；对于选两台变压器的变电所，通常可选两台等容量变压器，单台容量约为总计算负荷的70％，即SN=0.7S30任一台单独运行时，都应满足全部一、二类负荷用电需求。
变压器容量选择是复杂的，通常会考虑今后负荷增加情况（一般以五年为限），具体可查阅参照有关规定。
三相供电线路中的各相导线的长度和阻抗基本相等，三相有功损耗ΔP和三相无功损耗ΔQ可以由下式求得：（2－11）（2－12）其中R线路相电阻（Ω）X线路相电抗（Ω）用Pc，Qc及Sc表示时，三相有功功率ΔP和三相无功功率ΔQ则为：（2－13）（2－14）其中：额定线电压（kV）Pc，Qc及Sc计算负荷单位（kW，kVar，kVA）有关铜导线和铝导线的电阻及电抗值可参考附表4-1、附表4-2和附表4-3、附表4-4。
例2－2某地区变电所到某自行车总厂35kV降压变电所线路长度2Km，导线型号LJ-35, 线间几何均距Dav =2.0m，自行车总厂负荷Sc=4400KV A,试计算地区变电所到企业间线路的有功和无功损耗。
电力变压器由线圈和铁芯组成；功率损耗有和负载电流有关的电路损耗及和负载电流无关的磁路损耗组成。
1. 磁路损耗“磁路损耗”是由于主磁通Φm（图2－5）在变压器铁芯中引起的有功损耗和无功损耗。
因为变压器的主磁通只与外加电压有关，而与负荷电流无关。
因此，当变压器的外加电压不变动时，这部分“磁损耗”为一常数。
通常用空载试验来确定。
其数值一般标于变压器的铭牌上并称为“空载损耗”或“铁耗”，记作ΔPk与ΔQk。