工业与民用配电设计手册中需要系数法确定计算负荷时的年耗电量计算方法
1需用系数及需用系数法
1 需用系数及需用系数法由于一个设备的额定容量，往往大于其实际负荷的容量，一组设备中，根据生产的需要，所有设备一般不同时工作，同时工作的设备，其最大负荷出现的时间也不同，所以变电所各设备的实际负荷总容量，总是小于它的联接设备额定总容量。
其比值叫需用系数。
根据接于变电所的设备总容量及需用系数，来计算变电所实际总负荷的方法，叫需用系数法。
2 用需用系数法求变压器计算容量其基本公式为：Sb=Pei.Kcosφdj式中：Pei——由变压器供电的每一台用电设备的额定功率，不包括备用设备，kW；∑Pei——由变压器供电的所有用电设备额定功率之和，kW;cosφdj——由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数(对于井下不同的供电用户，其数值可查有关资料)；Sb——变压器的计算容量，kVA(根据计算容量选择变压器的容量及变压器台数的依据)；K x ——需用系数(Kx=Kf×Kt/ηdjηg)。
用需用系数法求变压器计算容量的物理概念为：首先将变压器所供负荷的额定功率全部加起来，求出∑Pei ，然后乘上需用系数Kx，这样便可以求得变压器的计算功率为∑Pei .Kx。
由于变压器容量单位为kVA，因此将计算功率被功率因数cosφdj除，便可得到所要求的计算容量了。
2.1 需用系数KxK x =Kf.Kt/ηdjηg式中各系数及其含意分述如下：(1) 设备的同时系数Kt即在最大负荷时工作设备总额定容量∑Peg与该组变压器系统联接设备总额定容量之比∑Pe ,即Kt=∑Peg/∑Pe。
同时系数又名同时率，同一个供电系统的机电设备，它们不一定都在同一个时间工作，而且即使在同一个时间运行的电气设备，它们也决不会同时都达到额定负荷，因此，在求变压器的计算容量时，决不能简单地采取将所有用电设备的额定功率直接相加而得，必须考虑同时系数Kt。
(2) 电动机的加权平均效率ηdjηdj=∑(Pei .ηei)/Pei式中：Pei——各台电动机的额定功率，kW；∑Pei——各台电动机的额定功率之和，kW；ηei——各台电动机的额定效率；ηdj——电动机的加权平均效率。
电力负荷计算需要系数
计算负荷的需要系数法1．设备组设备容量采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量e P 。
对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。
对于断续周期制的用电设备，其设备容量是对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。
因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的1．2倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的1．1倍。
2．用电设备组的计算负荷根据用电设备组的设备容量e P ，即可算得设备的计算负荷：有功计算负荷 e x c P K P = (12-1) 无功计算负荷 ϑtg P Q c c =视在计算负荷 22c c c Q P S +=或 ϑcos c P S =计算电流 U S I c c 3103⨯= (12-2)式中 x K ——设备组的需要系数；e P ——设备组设备容量（KW ）； ϑ——用电设备功率因数角；U ——线电压（V ）；c I ——计算电流（A ）。
上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷，其中式（12-2）计算电流的确定尤为重要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。
对于单相用电设备，可分为两种情况：（1）相负荷 相负荷的额定工作电压为相电压，正常运行时，相负荷接在火线和中性线之间，民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。
在供配电设计中，应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中，按照最大的单相设备乘以3，求得等效的三相设备容量，然后按上述公式求得计算电流（线电流）。
(完整版)工业与民用配电设计手册
⒈负荷计算的内容和目的⒉负荷计算的方法第二节设备功率的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 ⒈单台用电设备的设备功率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 ⒉用电设备组的设备功率⒊变电所或建筑物的总设备功率⒋柴油发电机的负荷统计第三节需要系数法确定计算负荷⋯⋯⋯⋯3 ⑴用电设备组的计算负荷⑵配电干线或车间变电所的计算负荷⑶配电所或总降压变电所的计算负荷⋯⋯⋯⋯⋯7 ⑷对于台数较少的用电设备（4 台及以下）的计算负荷用系数⑸自备柴油发电机组的计算负荷第四节利用系数法确定计算负荷⋯⋯⋯⋯7 ⑴用电设备组在最大负荷班内的平均负荷⑵平均利用系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 ⑶用电设备的有效台数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 ⑷计算负荷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 ⑸例1-1第五节单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 ⒈单位面积功率（或负荷密度）法⒉单位指标法⒊单位产品耗电法第六节单相负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 ⒈计算原则⒉单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法⒊单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法⋯13 ⒋例1-2第七节电弧炉负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14第八节尖峰电流的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15起动时的尖峰电流公式⑶对于自起动的一组电动机⑷供电给起重机的线路第九节企业年电能消耗量计算⋯⋯⋯⋯⋯15 ⑴用年平均负荷来确定（公式）⑵单位产品耗电量法第十节电网损耗计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16 ⒈电网中的功率损耗⑴三相线路中有功及无功功率损耗（公式）⑵电力变压器的有功及无功功率损耗（公式）⑶变压器空载无功损耗公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 ⑷变压器满载无功损耗公式⑸变压器负荷率不大于85% 时，功率损耗公式⒉电网中电能损耗⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 20⑴供电线路年有功电能损耗公式⑵变压器年有功电能损耗第十一节无功功率补偿⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20一、提高用电设备的自然功率因数二、采用并联电力电容器补偿⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ⒈功率因数计算⑴补偿前平均功率因数公式⑵已经投入使用的用户，其平均功率因数⒉补偿容量的计算⑴补偿容量的计算方法⑵补偿计算负荷下的功率因数三、利用同步电动机补偿⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22 ⒈同步电动机输出无功功率公式一⒉同步电动机输出无功功率公式二四、电力电容器补偿、控制及安装方式的选择⋯23五、全厂负荷计算及无功功率补偿计算实例⋯⋯23第一节负荷分级及供电要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25一、规范对负荷分级的原则规定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25㈠一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷（4 条）㈡二级负荷（2 条）㈢三级负荷、部分行业的负荷分级⒈机械工厂的负荷分级表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 26⒉民用建筑负荷分级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 27三、一级负荷对供电电源的要求（2 条）⒈应由两个电源供电，一个电源故障时，另一个不应同时损坏⒉特别重要的负荷，还必须增设应急电源四、二级负荷对供电电源的要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27⒈应由两个电源供电，即两回线路供电，供电变压器亦应有两台⒉负荷较小地区可由一回6kV 及以上专用架空线供电；采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供电，每根应能承受100% 的二级负荷第二节供配电系统设计要则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29 ⒉用电单位宜设置自备电源时符合的条件（4 条）⒊应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施（保证专用性、防止反送电）⒋除特别重要的负荷外，不应考虑电源检修时，另一个又发生故障⒌需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压⒍有一级负荷的用电单位，难从地区电力网取得两个电源时，宜从临近单位取得第二电源⒎同时供电的两回及以上供配电线路中，一回中断时，其余能满足全部一级、二级负荷的用电需要同一电压供配电系统的变配电级数不宜多于两级⒏变电所、配电所宜靠近负荷中心，可将35kV 直降至220 ／380V 配电电压⒐单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线⒑小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网⒒冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变（不含电动机起动），宜采取下列措施（4 条）⒓非线性用电设备的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率，应采取的措施（4 条）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30 第三节高压配电系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30一、电压选择⒈3kV 及以上交流三相系统的标称电压及电气设备的最高电压值（表）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31⒉各级电压线路的送电能力（表）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31⒊决定配电电压高低的因素⒋供电电压为35kV 及以上的单位，配电电压宜采用35kV二、接地方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 ㈠接地种类⒈中性点直接接地（大接地电流系统、有效接地）⑴零序电抗与正序电抗的比值X0／X1≤ 3，零序电阻与正序电抗的比值R0／X1≤ 1⑵过电压水平、设备绝缘水平低，动态电压升高不超过系统额定电压的80%⑶单相接地电流大。
计算负荷的需要系数法
计算负荷的需要系数法1．设备组设备容量采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量。
对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。
对于断续周期制的用电设备，其设备容量是对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。
因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的1．2倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的1．1倍。
2．用电设备组的计算负荷根据用电设备组的设备容量，即可算得设备的计算负荷：有功计算负荷 (12-1)无功计算负荷视在计算负荷或计算电流 (12-2)式中 ——设备组的需要系数；——设备组设备容量（KW）；——用电设备功率因数角；U——线电压（V）；——计算电流（A）。
上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷，其中式（12-2）计算电流的确定尤为重要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。
对于单相用电设备，可分为两种情况：（1）相负荷相负荷的额定工作电压为相电压，正常运行时，相负荷接在火线和中性线之间，民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。
在供配电设计中，应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中，按照最大的单相设备乘以3，求得等效的三相设备容量，然后按上述公式求得计算电流（线电流）。
——最大负荷相的单相设备容量（2）线间负荷线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相用电负荷，正常工作时，线间负荷换算为等效的相负荷，再按照相负荷求得计算电流。
——接于线电压的单相设备容量3．配电干线或变电所的计算负荷用电设备按类型分组后的多个用电设备组均连接在配电干线或变电所的低压母线上，考虑到各个用电设备组并不同时都以最大负荷运行，配电干线或变电所的计算负荷应等于各个用电设备组的计算负荷求和以后，再乘以一个同时系数，即配电干线或变电所低压母线上的计算负荷为：有功计算负荷无功计算负荷 (12-3)视在计算负荷计算电流 (12-4)——有功功率和无功功率的同时系数，一般取为0.8～0.9和0.93～0.97；——各用电设备组有功计算负荷之和（kW）；——各用电设备组无功计算负荷之和（kvar）；U ——用电设备额定线电压（V）。
负荷计算的需要系数法
如果
I e 20 A
I qd 20 A 7 140 A I jf
Ie
----尖峰电流 ----启动电流 -----额定电流
（2）：单台绕式电动机：
I jf I qd (2 3) Ie
18
例9：某系统，使用2台10kW电动机；2台5kW电动机
多台电动机：公式为
I jf Iqd1 Ie（台） n
Pe1 10kW，I e1 20 A，I qd1 140 A Pe 2 5kW，I e 2 10 A，I qd2 20 A I jf 20 A 7 20 A 10 A 10 A 180 A
7
第二节 实际工程中如何进行负荷计算
一、负荷计算的内容：
1、设备容量：也称装机容量。是设备名牌上的额定容量或额定 功率。 2、计算容量：也称计算负荷。是选择变压器、确定备用电源容 量，确定无功功率补偿容量的依据。 3、计算电流：是计算负荷下在额定电压下的电流。是选择变压 器、选择电气元件、确定电缆、导线、计算电压偏差、功率损 耗的依据。 4、尖峰电流：是负荷起动时的最大电流。是计算电压降、电压 波动、选择电缆、导线、选择电气元件及保护元件的依据。
8
二、设备容量的计算：
1、单台设备的容量为设备名牌上的额定容量和额定功率。 2、多台设备的容量为总设备容量之和，再乘以需要系数。 3、季节性负荷，如：空调制冷设备和采暖设备，取其大者计入总 设备容量。 4、成组用电设备的设备容量计算时，不包括备用设备。 5、消防设备遇火灾时，必须切除的设备取其大者，计入总设备容 量。
。
2、在工程中220V单相负荷的计算电流： Pjs Pjs 4.55Pjs I js U ed cos 0.22 cos cos
工业与民用配电设计手册.docx
第一章负荷计算用无功功率补偿第一节概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1⒈ 荷算的内容和目的⒉ 荷算的方法第二节设备功率的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1⒈ 台用的功率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2⒉用的功率⒊ 所或建筑物的功率⒋柴油机的荷第三节需要系数法确定计算负荷⋯⋯⋯⋯3⑴用的算荷⑵配干或所的算荷⑶配所或降所的算荷⋯⋯⋯⋯⋯ 7⑷ 于台数少的用(4 台及以下 )的算荷用系数⑸自柴油机的算荷第四节利用系数法确定计算负荷⋯⋯⋯⋯7⑴用在最大荷班内的平均荷⑵平均利用系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 ⑶用的有效台数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 ⑷算荷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 ⑸例 1-1第五节单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11⒈ 位面功率( 或荷密度 )法⒉ 位指法⒊ 位品耗法第六节单相负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12⒈ 算原⒉ 相荷算等效三相荷的一般方法⒊ 相荷算等效三相荷的化方法⋯13 ⒋例 1-2第七节电弧炉负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 14 第八节尖峰电流的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 15⑴ 台机、弧炉或器的支尖峰流公式⑵接有多台机的配路，只考一台机起的尖峰流公式⑶ 于自起的一机⑷供起重机的路第九节企业年电能消耗量计算⋯⋯⋯⋯⋯15⑴用年平均荷来确定 (公式 ) ⑵ 位品耗量法第十节电网损耗计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16⒈ 网中的功率耗⑴三相路中有功及无功功率耗(公式 )⑵ 力器的有功及无功功率耗(公式 )⑶ 器空无功耗公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9⑷ 器无功耗公式⑸ 器荷率不大于85%，功率耗公式⒉ 网中能耗⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20⑴供路年有功能耗公式⑵ 器年有功能耗第十一节无功功率补偿⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20一、提高用的自然功率因数二、采用并力容器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1⒈功率因数算⑴ 前平均功率因数公式⑵已投入使用的用，其平均功率因数⒉ 容量的算⑴ 容量的算方法⑵ 算荷下的功率因数三、利用同步机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22⒈同步机出无功功率公式一⒉同步机出无功功率公式二四、力容器、控制及安装方式的⋯23五、全厂荷算及无功功率算例⋯⋯23第二章供配电系统第一节负荷分级及供电要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25一、范荷分的原定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25㈠一荷及一荷中特重要的荷(4 条)㈡二荷 (2 条 )㈢三荷二、部分行的荷分⒈机械工厂的荷分表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26⒉民用建筑荷分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27三、一荷供源的要求(2 条 ) ⒈ 由两个源供，一个源故障，另一个不同坏⒉特重要的荷，必增急源四、二荷供源的要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27⒈ 由两个源供，即两回路供，供器亦有两台⒉ 荷小地区可由一回 6kV 及以上用架空供；采用路，采用两根成的段供，每根能承受 100% 的二荷第二节供配电系统设计要则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29⒉用位宜置自源符合的条件(4 条)⒊ 急源与正常源之必采取防止并列运行的措施 (保用性、防止反送)⒋除特重要的荷外，不考源修，另一个又生故障⒌需要两回源路的用位，宜采用同⒍有一荷的用位，从地区力网取得两个源，宜从近位取得第二源⒎同供的两回及以上供配路中，一回中断，其余能足全部一、二荷的用需要同一供配系的配数不宜多于两⒏ 所、配所宜靠近荷中心，可将35kV 直降至 220 ／380V 配⒐ 位内部近的所之宜置低⒑小荷的一般用位宜入地区低网⒒冲性荷引起的网波和(不含机起 )，宜采取下列措施(4 条 )⒓非性用的波引起的网正弦波形畸率，采取的措施(4 条 ) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 30第三节高压配电系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30一、⒈3kV 及以上交流三相系的称及气的最高 (表 ) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 31 ⒉各路的送能力 (表) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 31 ⒊决定配高低的因素⒋供 35kV 及以上的位，配宜采用 35kV二、接地方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 ㈠接地种⒈中性点直接接地( 大接地流系、有效接地 ) ⑴零序抗与正序抗的比 X0／ X1≤ 3，零序阻与正序抗的比R0／X1≤ 1⑵ 水平、水平低，升高不超系定的 80%⑶ 相接地流大。
1需用系数及需用系数法
1 需用系数及需用系数法由于一个设备的额定容量，往往大于其实际负荷的容量，一组设备中，根据生产的需要，所有设备一般不同时工作，同时工作的设备，其最大负荷出现的时间也不同，所以变电所各设备的实际负荷总容量，总是小于它的联接设备额定总容量。
其比值叫需用系数。
根据接于变电所的设备总容量及需用系数，来计算变电所实际总负荷的方法，叫需用系数法。
2 用需用系数法求变压器计算容量其基本公式为：Sb=Pei.Kcosφdj式中：Pei——由变压器供电的每一台用电设备的额定功率，不包括备用设备，kW；∑Pei——由变压器供电的所有用电设备额定功率之和，kW;cosφdj——由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数(对于井下不同的供电用户，其数值可查有关资料)；Sb——变压器的计算容量，kVA(根据计算容量选择变压器的容量及变压器台数的依据)；K x ——需用系数(Kx=Kf×Kt/ηdjηg)。
用需用系数法求变压器计算容量的物理概念为：首先将变压器所供负荷的额定功率全部加起来，求出∑Pei ，然后乘上需用系数Kx，这样便可以求得变压器的计算功率为∑Pei .Kx。
由于变压器容量单位为kVA，因此将计算功率被功率因数cosφdj除，便可得到所要求的计算容量了。
2.1 需用系数KxK x =Kf.Kt/ηdjηg式中各系数及其含意分述如下：(1) 设备的同时系数Kt即在最大负荷时工作设备总额定容量∑Peg与该组变压器系统联接设备总额定容量之比∑Pe ,即Kt=∑Peg/∑Pe。
同时系数又名同时率，同一个供电系统的机电设备，它们不一定都在同一个时间工作，而且即使在同一个时间运行的电气设备，它们也决不会同时都达到额定负荷，因此，在求变压器的计算容量时，决不能简单地采取将所有用电设备的额定功率直接相加而得，必须考虑同时系数Kt。
(2) 电动机的加权平均效率ηdjηdj=∑(Pei .ηei)/Pei式中：Pei——各台电动机的额定功率，kW；∑Pei——各台电动机的额定功率之和，kW；ηei——各台电动机的额定效率；ηdj——电动机的加权平均效率。
利用系数法确定计算负荷
5.2.5 利用系数法确定计算负荷用利用系数法确定计算负荷时，不论计算范围大小，都必须求出该计算范围内用电设备有效台数及最大系数，而后算出结果。
（1）用电设备组在最大负荷班内的平均负荷：有功功率,1N p P K P = kW （5-2-12） 无功功率 ,ϕtg P Q p p = kvar （5-2-13）式中 N P ——用电设备组的设备功率，kW ；1K ——用电设备组在最大负荷班内的利用系数，见表5-2-6；ϕtg ——用电设备组的功率因数角的正切值，见表5-2-6。
表5-2-6 利用系数1K 、ϕcos 及ϕtg（2）平均利用系数为N pp P P K ∑∑=1 （5-2-14）式中 p P ∑——各用电设备组平均负荷的有功功率之和，kW ；N P ∑——各用电设备组的设备功率之和，kW 。
（3）用电设备的有效台数yx n 是将不同设备功率和工作制的用电设备台数换算为相同设备功率和工作制的有效值。
故 21)(N N yx P P n ∑∑= （5-2-15）式中 N P 1——单个用电设备的设备功率，kW 。
1）当有效台数为4台及以上，且最大一台设备功率max ,1N P 与最小一台设备功率min ,1N P 的比值m ≤3时，取n n yx = （5-2-16）在确定yx n 值时，可将组内总功率不超过全组总设备功率5%的一些最小用电设备略去。
2）当m ＞3和p K 1≥时，取max ,15.0N Nyx P P n ∑= （5-2-17）如按上式求得的yx n 比实际台数还多，则取n n yx=。
3）当m ＞3和p K 1＜时，取 1211212)()()(95.0n n P P n P P n n n n N n N yx yx --∑+∑≈'= （5-2-18）n P n P n n n yxyx '-'-+''≈='1)1()(95.022 （5-2-19） N n P P P n n n ∑='='11, （5-2-20）以上式中n ——用电设备台数；1n ——用电设备中，单台设备功率不小于最大一台设备功率一半的台数；n '——1n 台数的相对值；N P ∑——各用电设备组的设备功率之和，kW ；1n P ——1n 台设备的总设备功率，kW ；P '——1n P 功率的相对值；yx n '——有效台数相对值，可根据相对值n '和P '，从表5-2-7查得。
工业与民用建筑电气负荷计算
民用建筑电气负荷计算一、负荷计算的目的1、负荷计算是为了确定建筑物的用电计算负荷，以便正确合理地选择电气设备。
2、确定用户的进线开关、电表流程、进线电缆截面.3、确定区域楼层的配电箱进线开关及电缆截面。
4、确定整个建筑物的计算负荷，合理选择变压器容量.5、确定当地供电部门规定的补偿电容的容量。
6、确定线路损耗及电能损耗。
二、计算方法分类1、需要系数法。
广泛应用于各种工程的施工图和初步设计阶段.（重点介绍）2、负荷密度法.使用于方案阶段.同时在施工图阶段采用负荷密度法复核.3、单位指标法。
适用于方案阶段。
同时在施工图阶段采用单位指标法复核。
4、二项式法。
适用于设备台数较少，但容量差别相当大的低压分支线和干线的计算,一般使用与工厂。
三、计算前的准备1、由于建筑物内的功能繁多,受用户对象、气候条件、生活工作特点等因数影响,造成用电负荷的不定因素多，要准确进行负荷计算难度很大,需要设计人员详细了解建设单位的用电特点，加强调查研究，掌握建筑物的用电设备情况。
2、参考国内外同类工程的实例进行分析,准确的进行负荷计算。
3、工程竣工使用一段时间后进行工程回访,作实地测量,验算负荷计算的准确性,掌握第一手资料，为下一个工程积累计算经验。
四、用电设备分类1、平时不使用的消防设备（如消防泵、排烟风机、正压送风机、防火卷帘门等)容量比平时使用的设备容量小时，不计入总容量内。
2、备用设备不计入总设备容量。
3、设置了两套用电设备来应对冬闲季节的变化，两套设备不同时使用,去容量大的设备计入总容量.4、对于反复短时制的用电设备，应将设备在某一暂载率下的名牌容量（额定容量Pe或Se）统一换算到一个新的暂载率下的功率.“暂载率”是在一个周期内工作时间(t）与工作周期(T）的比值。
5、对于单项用电设备,应将其折算到三项负荷，即单项最大负荷的三倍.6、要区别对待不同等级负荷的同时使用系数。
五、各类用电设备用电负荷及功率因数一般常用电器负荷、功率因数表空调、除湿设备用电负荷、功率因数及计算电流国内外风机盘管技术参数冷藏冷冻及冷饮水类电器负荷、功率因数及计算电流常用厨房炊事用电设备一览表家用炊事电器用电负荷、功率因数表办公设备用电量干蒸房电炉用电量注：1当系统的接地型式为TN—S时，应采取隔离变压器供电方式或对供电线路采用漏电保护措施。
工业与民用配电设计手册
第一章负荷计算用无功功率补偿第一节概述 (1)⒉负荷计算的方法第二节设备功率的确定 (1) (2)⒉用电设备组的设备功率⒊变电所或建筑物的总设备功率⒋柴油发电机的负荷统计第三节需要系数法确定计算负荷 (3)⑵配电干线或车间变电所的计算负荷⑶配电所或总降压变电所的计算负荷 (7)⑷对于台数较少的用电设备(4台及以下)的计算负荷用系数⑸自备柴油发电机组的计算负荷第四节利用系数法确定计算负荷 (7)⑵平均利用系数 (8)⑶用电设备的有效台数 (8)⑷计算负荷 (9)⑸例1-1第五节单位面积功率法与单位指标法确定计算负荷 (11)⒈单位面积功率(或负荷密度)法⒉单位指标法⒊单位产品耗电法第六节单相负荷计算 (12)⒉单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法⒊单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法 (13)⒋例1-2第七节电弧炉负荷计算 (14)第八节尖峰电流的确定 (15)电弧炉或电焊变压器的支线尖峰电流公式⑵接有多台电动机的配电线路,只考虑一台电动机起动时的尖峰电流公式⑶对于自起动的一组电动机⑷供电给起重机的线路第九节企业年电能消耗量计算 (15)⑴用年平均负荷来确定(公式)⑵单位产品耗电量法第十节电网损耗计算 (16)⑴三相线路中有功及无功功率损耗(公式)⑵电力变压器的有功及无功功率损耗(公式)⑶变压器空载无功损耗公式 (19)⑷变压器满载无功损耗公式⑸变压器负荷率不大于85%时,功率损耗公式⒉电网中电能损耗 (20)⑴供电线路年有功电能损耗公式⑵变压器年有功电能损耗第十一节无功功率补偿 (20)二、采用并联电力电容器补偿 (21)⒈功率因数计算⑴补偿前平均功率因数公式⑵已经投入使用的用户,其平均功率因数⒉补偿容量的计算⑴补偿容量的计算方法⑵补偿计算负荷下的功率因数三、利用同步电动机补偿 (22)⒈同步电动机输出无功功率公式一⒉同步电动机输出无功功率公式二四、电力电容器补偿、控制及安装方式的选择 (23)五、全厂负荷计算及无功功率补偿计算实例 (23)第二章供配电系统第一节负荷分级及供电要求 (25) (25)㈠一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷(4条)㈡二级负荷(2条)㈢三级负荷二、部分行业的负荷分级⒈机械工厂的负荷分级表 (26)⒉民用建筑负荷分级 (27)三、一级负荷对供电电源的要求(2条)⒈应由两个电源供电,一个电源故障时,另一个不应同时损坏⒉特别重要的负荷,还必须增设应急电源四、二级负荷对供电电源的要求 (27)⒈应由两个电源供电,即两回线路供电,供电变压器亦应有两台⒉负荷较小地区可由一回6kV及以上专用架空线供电;采用电缆线路时,应采用两根电缆组成的电缆段供电,每根应能承受100%的二级负荷第二节供配电系统设计要则 (29)(4条)⒊应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施(保证专用性、防止反送电)⒋除特别重要的负荷外,不应考虑电源检修时,另一个又发生故障⒌需要两回电源线路的用电单位,宜采用同级电压⒍有一级负荷的用电单位,难从地区电力网取得两个电源时,宜从临近单位取得第二电源⒎同时供电的两回及以上供配电线路中,一回中断时,其余能满足全部一级、二级负荷的用电需要同一电压供配电系统的变配电级数不宜多于两级⒏变电所、配电所宜靠近负荷中心,可将35kV直降至220／380V配电电压⒐单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线⒑小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网⒒冲击性负荷引起的电网电压波动与电压闪变(不含电动机起动),宜采取下列措施(4条)⒓非线性用电设备的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率,应采取的措施(4条) (30)第三节高压配电系统 (30)一、电压选择⒈3kV及以上交流三相系统的标称电压及电气设备的最高电压值(表) (31)⒉各级电压线路的送电能力(表) (31)⒊决定配电电压高低的因素⒋供电电压为35kV及以上的单位,配电电压宜采用35kV二、接地方式 (31)㈠接地种类⒈中性点直接接地(大接地电流系统、有效接地)⑴零序电抗与正序电抗的比值X0／X1≤3,零序电阻与正序电抗的比值R0／X1≤1⑵过电压水平、设备绝缘水平低,动态电压升高不超过系统额定电压的80%⑶单相接地电流大。
安装负荷、需要系数、功率因数、计算负荷的关系,还有变压器的容量是根据哪个量估算的
安装负荷、需要系数、功率因数、计算负荷的关系,还有变压器的容量是根据哪个量估算的1、安装容量：系统中所有安装用电设备的标称功率之和，P2、需用系数：系统中有多个用电设备，同类设备同时满载运行的几率小于1，这个系数成为需用系数，K3、功率因数：电感性负载引入的参数，cos?4、计算负荷：综合以上所有参数，计算出系统需要提供的实际运行电流，Ijs 关系：ljs=KP/3/220/cos ? 这里按380/3相（相电压220V）电源计算变压器容量选择，按计算负荷 Pjs=KP选择，并应使变压器经常处于70~80%负载率状态（实际选取变压器需考虑更多的因素，仅供参考）求计算负荷的时候不用乘以同时系数吗通常民建计算用电K,实际上可以理解为综合了 Kx （需用系数）和Kc （同时系数）工业用电中涉及大功率设备，且设备运行负载率有较大差异，或许才要分别对待（我见到的民建设计只用 Kx）电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿。
电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。
电力电容补偿也称功率因数补偿!（电压补偿，电流补偿，相位补偿的综合）.工业与民用配电设计手册（第三版）第3页起详细介绍了需求系数。
什么是有功功率、无功功率、视在功率、功率三角形及三相电路的功率如何计算什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形？三相电路的功率如何计算？一、有功功率在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率（如转变为热能、光能或机械能）称为有功功率，简称“有功”，用“ P'表示，单位是瓦（W或千瓦（KW。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。
浅析用需要系数法确定计算负荷
242研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践中国设备工程 2020.12 (下)为了提高计算的精准度，笔者结合工作实践,对需要系数法计算负荷的过程进行了认真学习和研究，有了一些心得体会，现将其总结如下，请同行指正。
1 需要系数法确定计算负荷的步骤1.1 设备功率的确定参照《工业与民用配电设计手册（第四版）上册》第一章第二节的相应公式计算单台用电设备的设备功率换算时，需要注意对不同工作制的用电设备和几种特殊设备（电焊机、电炉变压器、整流变压器、气体放电灯）的设备功率计算；计算用电设备组的设备功率时，应注意不包括备用设备和专用于检修的设备；计算范围的总设备功率时，应注意仅在消防时才工作的设备不计入，同一计算范围内的季节性用电负荷择其最大者计入。
1.2 需要系数的选取显然，在不同地区、不同类型的建筑物内，对于不同的用电设备组，用电负荷的需要系数也不相同。
可以参照《工业与民用配电设计手册（第四版）上册》表1.4—1～表1.4—8，结合实际用电情况，确定一个恰当的值进行负荷计算。
通常，当用电设备组内的设备数量较多时，需要系数应取较小值；反之，则应取较大值。
设备使用率较高时，需要系数应取较大值；反之，则应取较小值。
为精确计算，也可以依据相应的规范、行业标准或行业设计手册中的推荐值等进行计算。
1.3 求计算负荷可以参照《工业与民用配电设计手册（第四版）上册》浅析用需要系数法确定计算负荷李明霞（山西交科公路勘察设计院，山西 太原 030032）摘要：供配电系统设计中，若负荷计算不当，则会引起下述电气危害：过大会使设备欠载，造成投资和有色金属的浪费；过小则会出现过载运行，出现过热绝缘损坏、线损增加，影响导线、电缆或电气设备的安全运行，严重时，会造成火灾事故，影响正常供电。
因此，科学合理进行负荷计算，成为供配电系统设计中的一个重要环节。
本文概述了需要系数法确定计算负荷的计算过程。
工业与民用配电设计手册中需要系数法确定计算负荷时的年耗电量计算方法
《工业与民用配电设计手册》中需要系数法确定计算负荷时的年耗电量计算方法企业用电负荷的层次（由低到高）：单台用电设备---用电设备组---配电干线或车间变电所。
首先，根据设备类型（负载持续率ε）、额定功率（P r ）不同，选用合适的计算方法计算单个用电设备的设备功率，求用电设备组中不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和，为用电设备组的设备功率（P e ）。
然后，用电设备组的设备功率乘以需要系数为用电设备组的有功功率，即c x eP K P =P c -用电设备组有功功率；K x -需要系数，其值见表1-1～表1-4；有功功率乘以用电设备功率因数角相对应的正切值为用电设备组的无功功率（Q c ），即c c Q Ptg ϕ=Q c -用电设备组无功功率；tg ϕ-用电设备功率因数角相对应的正切值，其值见表1-1～表1-3、表1-5及表1-6。
各个用电设备组的有功功率之和乘以有功功率同时系数为配电干线或车间变电所的有功功率（P c 配），即c ()c p P K P ∑=∑配K Σp -有功功率同时系数，取0.8～1.0；各个用电设备组的无功功率之和乘以无功功率同时系数为配电干线或车间变电所的无功功率（Q c 配），即c Q ()q x e K K Ptg ϕ∑=∑配K Σq -无功功率同时系数，取0.93～1.0。
再后，年有功用电量（W y ）为有功功率乘以年平均有功负荷系数再乘以年实际工作小时数，即y av c nW P T α=配αav -年平均有功负荷系数，应采用同类型企业的多年累积的统计数据，当缺乏此数据时，作为估算一般取0.7～0.75；T n -年实际工作小时数，一班制可取1860h ，二班制可取3720h ，三班制可取5580h 。
年无功用电量（W rn ）为无功功率乘以年平均无功负荷系数再乘以年实际工作小时数，即rn nW T av c Q β=配βav -年平均无功负荷系数，应采用同类型企业的多年累积的统计数据，当缺乏此数据时，作为估算可取0.76～0.82；有功用电量加无功用电量即为企业年电能消耗量（W ），即W=W y +W rn 。
工业与民用配电设计手册
三、配电方式…………………………………………35
⒈高压配电系统宜采用放射式、也可采用树干式、环式及其组合式(各种特点)
⒉10(6)kV配电系统接线方式及特点(表)
第四节变压器选择和变配电所主接线……37
一、变压器选择………………………………………37
㈣配电变压器能效及技术经济评价……………41
⒈配电变压器能效评价方法及基本计算公式
⑴配电变压器的综合能效费用计算公式
⑵配电变压器单位空载损耗的基本费用A系数
⑶配电变压器单位负载损耗的基本费用B系数
⑷不同功率因数及年最大负载利用小时数(Tmax)时的年最大负载损耗小时τ(表)
⑸不同行业的年最大负荷利用小时数(Tmax)与年最大负载损耗小时τ的典型值(表)……………43
四、二级负荷对供电电源的要求……………………27
⒈应由两个电源供电，即两回线路供电，供电变压器亦应有两台
⒉负荷较小地区可由一回6kV及以上专用架空线供电；采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供电，每根应能承受100%的二级负荷
第二节供配电系统设计要则…………………29
⒉用电单位宜设置自备电源时符合的条件(4条)
③不应接在零序磁通经铁心闭路的YN,yn接线的变压器
③无中性点或中性点未引出时，应装设专用变压器
⑸两台变压器合用一台消弧线圈时，应分别经隔离开关与变压器中性点相连。运行时只合其中一组隔离开关，避免虚幻接地现象
⒋中性点经电阻接地……………………………33
⑴中性点经高电阻接地
①限制单相接地故障电流，阻值数百-数千
⑵35kV出线为两回路以上或采用室内配电装置，宜采用单母线或分段单母线接线
负荷计算的需要系数法
1．负荷密度法 负荷密度法的计算公式如下：
Pc A
式中 Pc 计算负荷，单位为kW A 计算范围的使用面积，单位为㎡ ρ负荷密度指标, 单位为kW/ ㎡
5
2．单位指标法 单位指标法的计算公式如下： 式中：α—单位用电指标，单位kW/人、kW/床等 N—供电范围内的住宅户数，人或床数
Pc=αN
3、在工程中电力变压器低压侧的额定电流：
I js
式中：
Set 3U et
Set 1.443Set 0.693
U et
-----变压器低压侧的额定电压
U et 0.4KV
Set ----变压器的额定容量KVA
对于10KV/0.4KV的变电站，
U et
均为0.4KV。
17
五、尖峰电流： 1、单台电动机 单台电动机的尖峰电流是电动机的启动电流。 笼型电动机的启动电流一般是其额定电流的5-7倍。 2、多台电动机供电回路的尖峰电流是最大一台电动机的启动电 流与其与电动机的计算电流之和。 3、自起动电动机组的尖峰电流是所有参与自起动电动机的启动 电流之和。 例8： （1）单台电动机（鼠笼型）： I jf I qd (5 7) Ie 式中：
8
二、设备容量的计算：
1、单台设备的容量为设备名牌上的额定容量和额定功率。 2、多台设备的容量为总设备容量之和，再乘以需要系数。 3、季节性负荷，如：空调制冷设备和采暖设备，取其大者计入总 设备容量。 4、成组用电设备的设备容量计算时，不包括备用设备。 5、消防设备遇火灾时，必须切除的设备取其大者，计入总设备容 量。
根据上述计算，该工程要投入6台1000KVA变压器运行。
16
四、计算电流 1、在工程中380/220V三相平衡负荷的计算电流：
工业与民用配电设计手册
第一章负荷计算用无功功率补偿第一节概述 (1)⒈负荷计算的内容和目的⒉负荷计算的方法第二节设备功率的确定 (1)⒈单台用电设备的设备功率 (2)⒉用电设备组的设备功率⒊变电所或建筑物的总设备功率⒋柴油发电机的负荷统计第三节需要系数法确定计算负荷 (3)⑴用电设备组的计算负荷⑵配电干线或车间变电所的计算负荷⑶配电所或总降压变电所的计算负荷 (7)⑷对于台数较少的用电设备4台及以下的计算负荷用系数⑸自备柴油发电机组的计算负荷第四节利用系数法确定计算负荷 (7)⑴用电设备组在最大负荷班内的平均负荷⑵平均利用系数 (8)⑶用电设备的有效台数 (8)⑷计算负荷 (9)⑸例1-1第五节单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷 (11)⒈单位面积功率或负荷密度法⒉单位指标法⒊单位产品耗电法第六节单相负荷计算 (12)⒈计算原则⒉单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法⒊单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法 (13)⒋例1-2第七节电弧炉负荷计算 (14)第八节尖峰电流的确定 (15)⑴单台电动机、电弧炉或电焊变压器的支线尖峰电流公式⑵接有多台电动机的配电线路,只考虑一台电动机起动时的尖峰电流公式⑶对于自起动的一组电动机⑷供电给起重机的线路第九节企业年电能消耗量计算 (15)⑴用年平均负荷来确定公式⑵单位产品耗电量法第十节电网损耗计算 (16)⒈电网中的功率损耗⑴三相线路中有功及无功功率损耗公式⑵电力变压器的有功及无功功率损耗公式⑶变压器空载无功损耗公式 (19)⑷变压器满载无功损耗公式⑸变压器负荷率不大于85%时,功率损耗公式⒉电网中电能损耗 (20)⑴供电线路年有功电能损耗公式⑵变压器年有功电能损耗第十一节无功功率补偿 (20)一、提高用电设备的自然功率因数二、采用并联电力电容器补偿 (21)⒈功率因数计算⑴补偿前平均功率因数公式⑵已经投入使用的用户,其平均功率因数⒉补偿容量的计算⑴补偿容量的计算方法⑵补偿计算负荷下的功率因数三、利用同步电动机补偿 (22)⒈同步电动机输出无功功率公式一⒉同步电动机输出无功功率公式二四、电力电容器补偿、控制及安装方式的选择 (23)五、全厂负荷计算及无功功率补偿计算实例 (23)第二章供配电系统第一节负荷分级及供电要求 (25)一、规范对负荷分级的原则规定 (25)㈠一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷4条㈡二级负荷2条㈢三级负荷二、部分行业的负荷分级⒈机械工厂的负荷分级表 (26)⒉民用建筑负荷分级 (27)三、一级负荷对供电电源的要求2条⒈应由两个电源供电,一个电源故障时,另一个不应同时损坏⒉特别重要的负荷,还必须增设应急电源四、二级负荷对供电电源的要求 (27)⒈应由两个电源供电,即两回线路供电,供电变压器亦应有两台⒉负荷较小地区可由一回6kV及以上专用架空线供电；采用电缆线路时,应采用两根电缆组成的电缆段供电,每根应能承受100%的二级负荷第二节供配电系统设计要则 (29)⒉用电单位宜设置自备电源时符合的条件4条⒊应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施保证专用性、防止反送电⒋除特别重要的负荷外,不应考虑电源检修时,另一个又发生故障⒌需要两回电源线路的用电单位,宜采用同级电压⒍有一级负荷的用电单位,难从地区电力网取得两个电源时,宜从临近单位取得第二电源⒎同时供电的两回及以上供配电线路中,一回中断时,其余能满足全部一级、二级负荷的用电需要同一电压供配电系统的变配电级数不宜多于两级⒏变电所、配电所宜靠近负荷中心,可将35kV直降至220／380V配电电压⒐单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线⒑小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网⒒冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变不含电动机起动,宜采取下列措施4条⒓非线性用电设备的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率,应采取的措施4条 (30)第三节高压配电系统 (30)一、电压选择⒈3kV及以上交流三相系统的标称电压及电气设备的最高电压值表 (31)⒉各级电压线路的送电能力表 (31)⒊决定配电电压高低的因素⒋供电电压为35kV及以上的单位,配电电压宜采用35kV二、接地方式 (31)㈠接地种类⒈中性点直接接地大接地电流系统、有效接地⑴零序电抗与正序电抗的比值X0／X1≤3,零序电阻与正序电抗的比值R0／X1≤1⑵过电压水平、设备绝缘水平低,动态电压升高不超过系统额定电压的80%⑶单相接地电流大;供电连续性差⑷要保证任何故障,不应使系统解列为不接地⑸变压器中性点接地点的数量要求①零序电抗与正序电抗的比值X0／X1≤3,零序电阻与正序电抗的比值R0／X1≤1,以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器灭弧电压②X0／X1还应大于1～,使单相接地短路电流不超过三相短路电流⑹普通变压器中性点应经隔离开关接地、应在中性点装设避雷器保护⑺终端变电所的变压器中性点一般不接地⒉中性点不接地 (32)⑴单相接地故障电流小,供电可靠性高⑵要求系统绝缘水平较高⑶线路很长时,接地电容电流大⒊中性点经消弧线圈接地 (32)⑴3～63kV电网当单相接地电流超过规定值时,可采用消弧线圈补偿电流⑵消弧线圈接地方式,正常情况下,中性点的长时间电压位移不应超过电网标称相电压的15%,故障点的残余电流不宜超过10A,必要时电网分区;采用过补偿方式⑶消弧线圈装设地点,不宜多台安装在一处；断开一、二回线路时,大部分不致失去补偿⑷消弧线圈的连接①直接接于YN,d或YN,yn,d接线的变压器中性点上,也可接在ZN,yn接线变压器的中性点上,容量不超过三相总容量的50%,并不得大于任一相容量②接于YN,yn接线的变压器中性点上,容量不超过三相总容量的20%③不应接在零序磁通经铁心闭路的YN,yn接线的变压器③无中性点或中性点未引出时,应装设专用变压器⑸两台变压器合用一台消弧线圈时,应分别经隔离开关与变压器中性点相连;运行时只合其中一组隔离开关,避免虚幻接地现象⒋中性点经电阻接地 (33)⑴中性点经高电阻接地①限制单相接地故障电流,阻值数百-数千②可消除大部分谐振过电压,限制单相间歇弧光接地过电压③单相接地故障电流小于10A,不中断供电④系统绝缘水平较高⑤主要用于发电机回路⑵中性点经低电阻接地①用于6～35kV由电缆构成的送、配电网络②阻值一般在10～20Ω③单相接地故障电流为100～1000A④用于以电缆为主,不容易发生瞬时性单相接地故障且系统电容电流比较大的配电系统⒌电网中性点各种接地方式的比较表㈡中性点接地方式的选择 (34)⒈选择中性点接地方式时应考虑的因素5条⒉系统接地要求3条⑴3～10kV不直接连接发电机的系统和35k系统,根据单相接地故障电容电流的大小,采用不接地或消弧线圈接地方式2条⑵6～35kV主要由电缆构成的送、配电网络,单相接地故障电容电流较大时,可采用低、中电阻接地⑶6kV和10kV配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接地故障电容电流较小时,可采用高电阻接地三、配电方式 (35)⒈高压配电系统宜采用放射式、也可采用树干式、环式及其组合式各种特点⒉106kV配电系统接线方式及特点表第四节变压器选择和变配电所主接线 (37)一、变压器选择 (37)㈠变压器类型的选择 (37)⒈各类变压器性能比较表⒉按环境条件选择变压器各类变压器的适用范围和参考型号表 (38)⒊变压器绕组连接组别的选择 (38)三相变压器常用连接组和适用范围表⒋变压器调压方式的选择 (39)⑴一般应采用无载手动调压变压器⑵变压比和电压分接头的选择见第六章⑶35kV降压变电所的主变压器应采用有载调压变压器,106kV不宜采用⒌按并列运行条件选择变压器变电所变压器并列运行的条件表⒍变压器阻抗电压u k%的选择 (40)⑴满足系统电压偏差和电压波动要求第六章⑵满足限制低压系统短路电流的要求4、11章㈡35kV主变压器台数和容量的选择 (40)⒈采用三相变压器,容量按5-10年预期选择,至少留有15%-25%的裕量⒉有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器⒊装有两台及以上主变压器的变电所中,断开一台时,其余能保证全部一、二级负荷,且不小于60%全部负荷⒋具有三种电压的变电所中,各侧绕组的功率均达到该变压器的15%以上时,宜采用三绕组变压器⒌过载能力满足运行要求⒍变电所两台或多台主变压器经济运行的条件表㈢106kV配电变压器台数和容量的选择 (41)⒈宜装设两台及以上变压器的条件3条⒉装有两台及以上变压器的变电所中,断开一台时,其余能保证全部一、二级负荷的用电⒊昼夜或季节性波动较大的负荷,可采用容量不一致的变压器⒋一般情况下,动力和照明宜共用变压器;可设专用变压器的条件6条㈣配电变压器能效及技术经济评价 (41)⒈配电变压器能效评价方法及基本计算公式⑴配电变压器的综合能效费用计算公式⑵配电变压器单位空载损耗的基本费用A系数⑶配电变压器单位负载损耗的基本费用B系数⑷不同功率因数及年最大负载利用小时数Tmax 时的年最大负载损耗小时τ表⑸不同行业的年最大负荷利用小时数Tmax与年最大负载损耗小时τ的典型值表 (43)⒉计算实例二、变配电所的电气主接线 (46)㈠主接线的一般要求⒉35kV室内、外配电装置的接线⑴35kV室外配电装置,有两回路电源线和两台变压器时,主接线可采用“桥形接线”①电源线路较长时,应采用内桥接线,可增设带隔离开关的跨条②电源线路较短,需切换变压器、或桥上有穿越功率时,应采用外桥⑵35kV出线为两回路以上或采用室内配电装置,宜采用单母线或分段单母线接线⑶106kV侧宜采用单母线、分段单母线接线⒊106kV配电所主接线宜采用单母线或分段单母线接线；要求高时,可采用双母线接线⒋106kV配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关；也可采用隔离开关或隔离触头⒌高压断路器的电源侧及可能反馈电能的一侧,必须装设高压隔离开关或隔离触头⒍高分断能力和频繁操作性能的断路器⒎106kV母线的分段处,宜装设断路器；可装设隔离开关或隔离触头组的情况4条⒏106kV两配电所之间的联络线上断路器的装设要求⒐避雷器及其隔离开关的装设要求⒑每段高压母线应装设一组电压互感器,采用专用熔断器保护⒒由地区电网供电的变配电所电源进线处,宜装设计费用的专用电压、电流互感器⒓所用变压器宜采用高压熔断器保护㈡35kV变电所的主接线 (46)常用35kV变电所的主接线图及特点表㈢106kV配变电所的主接线 (50)106kV配变电所的主接线图及特点表㈣106kV配变电所主要设备的配置 (51)106kV配变电所主要设备的配置及使用条件㈤106／变电所的接线及电器选择 (53)⒈106／变电所高压接线常用方案 (53)⒉106／户内型成套变电所高、低接线方案⒊106／户外型成套变电所高、低接线方案⒋106／变电所高、低压侧电器及母线规格㈥35／直降变电所高压电器及母线规格 (56)三、变配电所所用电源 (56)⒈35kV总降压变电所⑴一般装设两台所用变压器,防止两台并列运行⑵允许装设一台所用变压器的情况3条⑶当所内380V配电变压器满足要求时,可不装设专用所用变压器⑷所用变压器一般不供所外用电⒉106kV配电所 (56)⑴宜引自所内或就近的配电变压器220／380V侧;不超过30kVA;两回电源时,宜有自动投入装置⑵采用交流操作时,可引自电压互感器⑶设置固定的检修电源点第五节低压配电系统 (57)一、电压选择 (57)⒈50Hz交流低压设备的额定电压和系统标称电压表⒉车间及其他建筑物的配电电压应采用220／380V二、带电导体系统和接地系统的分类 (57)⒈带电导体系统的分类⑴带电导体包括相线、N线、PEN线,不包括PE⑵带电导体系统的型式图⒉接地系统的分类三、低压电力配电系统 (58)㈠基本原则 (58)⒉自变压器二次侧至用电设备的低压配电级数不宜超过三级⒊大部分用电设备容量不大,宜采用树干式配电⒋用电设备容量大,宜采用树干式配电⒌容量小,距供电点远,彼此近时,可采用链式配电;每一回路链接设备不超过5台,不超过10kW⒍高层建筑内宜用分区树干式配电；大容量集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电⒎平行的生产流水线或互为备用的生产机组,宜由不同的母线或线路配电；同一生产流水线的设备,宜由同一母线或线路配电⒏单相设备力求三相平衡;三相不平衡引起的中性线电流不得超过Y,yn0接线变压器低压绕组额定电流的25%⒐冲击负荷和用量较大的电焊设备,宜与其他分开由单独线路或变压器供电⒑配电箱、电源形状的设置要求⒒用电单位内部的邻近变电所之间宜设置低压联络线⒓由建筑物外引来的配电线路应在屋内靠近进线点装设隔离开关⒔树干式系统供电的配电箱,进线开关宜选用带保护的开关；放射式选用隔离开关㈡常用低压电力配电系统 (59)常用低压电力配电系统接线及有关说明表四、照明配电系统 (60)㈠基本原则 (60)⒉宜与电力负荷合用变压器,不宜与较大冲击性负荷合用,否则应由专用馈电线供电、照明专用变压器⒊备用照明应由两路电源或两路线路供电,具体方案如下3条⒋备用照明作为正常照明的一部分并经常使用时⒌疏散照明的电源设置⒍不能用三相断路器对三个单相分支回路控制⒎单相回路的电流及光源数量⑴照明系统中每一单相回路的电流不宜超过16A,光源数量不宜超过25个;⑵连接建筑物组合灯具每一单相回路的电流不宜超过25A,光源数量不宜超过60个;⑶高强度气体放电灯电流不应超过30A⒏插座的设置要求⑴插座宜由单独回路供电⑵插座为单独回路时,数量不宜10超过个⑶备用照明、疏散照明回路上不应设置插座⑷⒐将气体放电光源接在不同相序,频闪效应⒑机床局部照明一般由电力线路供电⒒移动照明可由电力或照明线路供电⒓道路照明可以集中供电,尽量一处控制⒔露天堆场照明⒕三相宜平衡分配,最大相负荷不超过115%,最小相负荷不宜小于85%㈡电压选择 (61)⒈照明网络一般采用220／380V三相四线制中性点直接接地系统,一般为220V⒉安全电压限值有两档：正常环境50V；潮湿环境25V;正常环境手提行灯电压36V；狭窄地点用电压12V⒊特殊环境灯具安装高度距地面以下时,电压可取24V㈢常用照明配电系统 (61)常用照明配电系统接线及有关说明表第六节应急电源 (63)一、应急电源种类⒈独立于正常电源的发电机组：允许中断供电时间15s以上的供电⒉UPS不间断电源：允许中断供电时间ms级负荷⒊EPS应急电源：允许中断供电时间以上负荷⒋有自动投入装置的有效地独立于正常电源的专用馈电线路：允许中断供电时间或以上负荷⒌蓄电池：容量不大的特别重要负荷二、应急电源系统 (63)⒉严禁将其他负荷接入应急供电系统⒊应急电源与正常电源之间采取防止并列运行措施,保证专用性,防止反送电⒋重要设备的两回电源线路应在最末一级配电箱处自动切换三、柴油发电机组 (65)四、不间断电源UPS (67)五、应急电源EPS (68)第七节民用建筑供配电系统 (70)一、高层建筑供配电系统㈠高压供电系统㈡低压配电系统二、体育建筑供配电系统 (71)㈠体育建筑负荷分级㈡体育建筑的供配电三、影剧院供配电系统 (72)㈠概述㈡剧场用电负荷分级及供配电系统㈢低压配电系统四、医疗建筑供配电系统 (73)㈠概述㈡供电系统㈢低压配电系统㈣接地系统及电气安全五、商住楼供配电系统 (75)第三章35～106kV变配电所第一节变配电所所址和型式选择 (77)一、变配电所分类3条 (77)二、变配电所所址选择 (77)⒈变配电所所址选择的要求10条⒉变配电所与火灾危险区域的建筑物毗连时的要求3条⒊装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所;建筑物的耐火等级⒋多层建筑中,装有可燃性油的电气设备的配变电所的布置⒌高层主体建筑物内,装有可燃性油的电气设备的配变电所的布置⒍不应设置露天或半露天变电所的场所三、变配电所型式选择3条 (78)⒈35／106kV变电所分为屋内式、屋外式；35kV变电所宜用屋内式⒉配电所一般为独立式建筑物⒊106kV变电所的型式确定4条第二节变配电所的布置 (78)一、总体布置16条 (78)⒉适当安排建筑物内各房间的相对位置,便于进出线：低压配电室、变压器室、电容器室、控制室、值班室、辅助房间⒊自然采光、自然通风、避免西晒、朝南⒋宜高出室外地面150-300mm,附设于车间内可与地面相平⒌35kV屋内变电所宜双层布置,变压器高底层；单层时,变压器宜露天或半露天布置⒍106kV配变电所宜单层布置；双层时变压器设底层⒎设于二层的配电室应留吊装孔、吊装平台⒏不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器的布置⒐屋内变电所的每台油量100kg及以上的三相变压器,应设在单独的变压器室内⒑变电所辅助用房的安排⒒变配电所经常开启的门、窗不宜直通酸、碱等室⒓配电室、变压器室、电容器室的门应向外开;相邻配电室之间的门应双向开启或通低压方向⒔地震设防烈度7度及以上时,电气设备的安装要求3条⒕可燃油油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器室和多油断路器宜设置在高层建筑外的专用房间内⑴条件限制,必须布置在高层建筑或其裙房内时①总容量不应超过1250kVA②单台容量不应超过630kVA⑵置在高层建筑或其裙房内时的防火要求4条⒖配变电所设于地下室时,应注意事项6条⒗变配电所方案4个图⑴35／10kV变电所布置方案双层⑵35／10kV变电所布置方案单层⑶10／6kV配电所布置方案油浸式、干式⑷106kV变电所布置方案车间内附式、车间外附式共4种情况二、控制室共11条 (82)⒉控制室一般毗连高压配电室,变电所为多层时,控制室一般设上层⒊控制室内设置集中的事故信号和预告信号；室内安装的主要设备有,,⒋应电缆最短,交叉最少⒍主环采用一字形、L型或Π形⒎主环正面布置控制屏、信号屏；侧面或正面的边上布置电源屏或所用电屏；模拟接线应清晰⒏控制室各屏间及通道宽度参考表表⒐应有两个出口,出口应靠近主环⒑控制室的门不宜直通室外,宜通走廊或套间三、高压配电室 (83)⒈一般要求⑴高压配电设备应装设闭锁及连锁装置⑵带可燃性油的高压配电装置,宜装设单独配电室；106kV高压开关柜数量为6台以下时,可与低压配电屏设同一房间;⑶同一配电室内单列布置的高低夺配电装置,二者顶面上有裸露带电导体时,净距不小于2m；顶面外壳的防护等级符合IP2X时,可靠近布置⑷高压配电室宜预留开关柜备用位置⑸两段母线供给一级负荷用电时,分段处应设防火隔板或有门洞隔墙；供给一级负荷用电的两路电缆不应通过同一电缆沟,否则应采用阻燃性电缆,并敷设于两侧支架上;⑹高压配电室可开窗,窗台距室外地坪不宜低于⒉安全净距、通道、围栏及出口⑴室内外配电装置的最小电气安全净距表、图⑶高压配电室内各种通道的宽度表高压开关柜靠墙布置时,侧面离墙不应小于200mm,背面离墙不应小于50mm⑷电源柜后进线且需在正背后墙上另设隔离开关及操动机械时,柜后通道净宽不应小于,防护等级为IP2X时,可减为⑸高压配电室的出口设置①长度大于7m设两个出口,并布置在两端②长度大于60m时,宜增添一个出口③楼上的配电室至少一个出口通室外平台通道⑹配电装置的长度大于6m时,柜后通道应为两个出口⑺配电室裸带电部分上方不应布置灯具,必须布置时,水平净距应大于1m,不得采用吊链或软线⑻室内裸露带电部分上方不应有明敷线路跨越⑼室内通道应畅通,不得有门槛、无关管道⒊防火与蓄油设施⑴储油设施、挡油设施的设计①室内单台设备总油量100kg以上时,应设置储油设施或挡油设施②挡油设施宜按容纳20%设计,并应有将油排到安全处的措施,否则按容纳100%油量设计③排油管内径不应小于100mm⑵配电室门应为防火门,应有弹簧,严禁门闩;相邻配电室门应双向开启⑶通风装置的电源由室外引来,开关在出口外面⑷应有消防器材,可设置气体灭火装置⒋配电装置的布置几种高压开关柜的布置及外形尺寸四、电容器室 (88)⒈高压电容器组宜设单独房间内,容量较小时,可设高压配电室内,但与高压开关柜距离应不小于⒉低压电容器组可设低压配电室内,三台或450kvar时,宜设独立房间内⒊成套电容器柜的布置单列布置时,柜正面与墙面距离不应小于双列布置时,柜面之间距离不应小于2m⒋装配式电容器组布置单列布置时,网门与墙距离不应小于双列布置时,网门之间距离不应小于⒌安装在室内的装配式高压电容器组①下层电容器的底部距地面不应小于②上层电容器的底部距地面不宜大于③电容器装置顶部到屋顶净距不应小于1m④电容器布置不宜超过三层⑤电容器外壳之间宽面净距不宜小于⒍长度大于7m的高压电容器室低压为7m应设两个出口,并布置在两端,电容器室门向外开⒎自然通风、介质损耗⒏高压电容器室布置图五、低压配电室 (90)⒉配电室长度超过7m,应设两个出口,并在两端,楼上的配电室至少应设一个通室外的平台或通道⒊成排布置的低压配电屏超过6m时,屏后应设两个出口,两个出口间距离15fhfpm时应增加出口⒋可开设自然采光窗,临街不宜开窗⒌同一配电室内并列的两段母线经,任一段有一级负荷时,分段处应设防火隔断;供给一级负荷的两路电缆不应通过同一电缆沟,否则应采用阻燃电缆,敷设于两侧支架上⒍低压配电室各种通道宽度表⒎低压配电室兼任值班室时,配电屏正面距墙不宜小于3m⒏低压配电室的高度和变压器室的高度参考尺寸⒐低压配电室的布置图六、变压器室 (90)⒈一般要求⑴每台油量100kg及以上的三相变压器,应设单独变压器室;①宽面推进的低压侧宜向外②窄面推进的变压器油枕宜向外⑵变压器防护外壳与变压器室墙壁和门的净距表⑶变电所内非封闭式干式变压器的防护①应装设高度不低于的固定遮栏,遮栏网孔不应大于40mm×40mm②变压器外壳与遮栏的净距表③变压器之间净距不应小于1m⑷变压器室的开关的操动机构装的近门处⑸变压器室的面积按装设大一级容量考虑⑹可燃性油浸变压器室的门应为甲级防火门的情况6种⑺通风窗应采用非燃烧材料⑻车间内变电所、附设变电所的可燃性油浸变压器,应设置容量100%的储油池通常做法卵石层厚度250mm,底下设储油池或卵石缝隙作储油池⑼应设置容量100%的挡油设施或20%挡油设施并将油排到安全处的可燃性油浸变压器的场所3条⑽室内宜安装搬运地锚⑾变压器室的大门一般按变压器外形尺寸加;当一扇门的宽度为及以上时,应大门上开、的小门⑿多台干式变压器布置在同一房间内时,变压器防护外壳间的净距表、布置图⒉变压器室通风窗有效面积计算⑴通风窗有效面积计算公式⑵变压器室通风窗有效面积表七、露天安装的变压器、户外箱式变电站 (96)⒈露天或半露天变压器的安装要求⑴普通变压器不应设在倾斜屋面的低侧⑵106kV变压器四周应设不低于的固定围栏或墙①变压器外廊与围栏或墙净距不应小于②变压器底部距地面距离不应小于③相邻变压器之间净距不应小于⑶供给一级负荷用电或油量2500kg以上的相邻可燃性油浸变压器的防火净距不应小于,否则应设防火墙,墙应高出油枕顶部,长度大于挡油设施两侧各⑷建筑物的外墙距室外可燃性油浸变压器外廊不足5m时,应采取的措施⑸油量为1000kg以上时,储油池、挡油墙的设置要求⒉户外箱式变电站的进出线应采用电缆。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《工业与民用配电设计手册》中需要系数法确定计算
负荷时的年耗电量计算方法
企业用电负荷的层次（由低到高）：单台用电设备---用电设备组---配电干线或车间变电所。
首先，根据设备类型（负载持续率ε）、额定功率（P r ）不同，选用合适的计算方法计算单个用电设备的设备功率，求用电设备组中不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和，为用电设备组的设备功率（P e ）。
然后，用电设备组的设备功率乘以需要系数为用电设备组的有功功率，即
c x e
P K P =P c -用电设备组有功功率；
K x -需要系数，其值见表1-1～表1-4；
有功功率乘以用电设备功率因数角相对应的正切值为用电设备组的无功功率（Q c ），即
c c Q Ptg ϕ
=Q c -用电设备组无功功率；
tg ϕ-用电设备功率因数角相对应的正切值，其值见表1-1～表1-3、表1-5及表1-6。
各个用电设备组的有功功率之和乘以有功功率同时系数为配电干线或车间变电所的有功功率（P c 配），即
c ()
c p P K P ∑=∑配K Σp -有功功率同时系数，取0.8～1.0；
各个用电设备组的无功功率之和乘以无功功率同时系数为配电
干线或车间变电所的无功功率（Q c 配），即
c Q ()
q x e K K Ptg ϕ∑=∑配K Σq -无功功率同时系数，取0.93～1.0。
再后，年有功用电量（W y ）为有功功率乘以年平均有功负荷系数再乘以年实际工作小时数，即
y av c n
W P T α=配αav -年平均有功负荷系数，应采用同类型企业的多年累积的统计数据，当缺乏此数据时，作为估算一般取0.7～0.75；
T n -年实际工作小时数，一班制可取1860h ，二班制可取3720h ，三班制可取5580h 。
年无功用电量（W rn ）为无功功率乘以年平均无功负荷系数再乘以年实际工作小时数，即
rn n
W T av c Q β=配βav -年平均无功负荷系数，应采用同类型企业的多年累积的统计数据，当缺乏此数据时，作为估算可取0.76～0.82；
有功用电量加无功用电量即为企业年电能消耗量（W ），即W=W y +W rn 。