用电负荷计算(2017-9-22核心联系版本)

注：1）当空调冷水机组采用直燃机时，用电指标一般比电动压缩
机制冷时的用电指标降低25—35VA/㎡。 表中所列的用电指标为上限值，是按空调采用电动压缩机制冷 时的数值。 2）表中的用电指标为W/㎡，考虑功率因数和变压器负荷率， 折合成变压器容量VA/㎡，乘以系数1.5。
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2、施工图设计阶段采用需要系数法：
e总
＝ 1 9.9kW 9.9kW 该工程的计算容量为： Pjs Kx P e总
将取 Kx =1
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4、照明负荷需用系数的大小与等的控制方式和开启率有关。 大面积集中控制的灯比相同建筑面积的多个小房间分散控制开 关的灯，需用系数大。电源插座容量的比例大时，需用系数的选 择可以偏小些。
3．住宅用电指标 住宅用电指标法的计算公式如下：
P C K N
式中： β----住宅用用电指标，单位kW/户 K ---住宅用用同时系数 N----供电范围内的住宅户数 β相当于一户住宅的计算负荷。
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五、各种负荷计算法的特点及适用范围
（1）指标法中除了住宅用电量指标法外的其他方法一般只用作 供配电系统的前期负荷估算。 （2）需要系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法。 适合用电设备数量较多，且容量相差不大的情况。 （3）二项式法考虑问题的出发点就是大容量设备的作用，因此， 当用电设备组中设备容量相差悬殊时，使用二项式法可以得 到较为准确的结果。 （4）利用系数法的计算结果相对繁琐，但使用计算机进行计算 时也不应成为问题。 （5）目前民用建筑用电负荷的二项式系数和利用系数经验值 尚 不完善，这两种方法主要用于工业企业的负荷计算。
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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。
S js 2 Pjs 2
Qjs Pjs tg
注：以上均为三相负荷的计算公式和方法。
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例2：某公寓楼20000㎡，用电指标为：30-50W/㎡，取上限值 为50W/㎡，为高档公寓。 设备容量：Pe总=50W/㎡×20000㎡=1000,000W=1000kW
Pjs总 Kx P e总 0.85 1000kW 850kW 计算容量：
式中 Pn ---总设备功率，单位为kW Kd Pc Qc 需要系数 计算有功功率，单位为kW 计算无功功率，单位为kvar
Sc Tg￠ Uc Ic
计算视在功率，单位为kVA 电气设备功率因数角的正切值 电气设备额定电压，单位为kW 计算电流，单位为A
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2.多组设备的计算负荷 当供电范围内有多个性质不同的电气设 备组时，先将每一组都按上述步骤计算后，再考虑各个设备组 的同时系数，因此计算负荷为：
6、照明设备的设备容量，必须将灯泡的功率加上灯具的功率。如： 荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、高压汞灯，均将灯泡的额定功 率加上镇流镇流器的损耗功率。如：低压钠灯、低压卤钨灯、均需 要将灯泡的额定功率再加上灯具上的变压器的功耗。 荧光灯40W，通常一盏荧光灯的容量（设备容量），要按50W 计算，其中10W为镇流器的损耗升率。 7、住宅的设备容量，采用每户的用电指标法，取其之和。
例1：如果某住宅小区有1600个住户，每户按4kW/ 户，求总设备容量？ 按设备容量为： 4kW/户×1600户=6400kW
Байду номын сангаас
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三、计算容量的计算阶段：
方案设计阶段 施工图设计阶段
1、方案设计阶段：方案设计阶段确定计算容量时，采用单位指标法
计算，并根据所计算的结果，确定本工程所需电力变压器的台数和每 台的容量。
即： 800KVA×2=1600 KVA
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4）单相负荷的计算： 对于单相负荷应均衡地分配到三相上。 当无法使三相平衡时，且最大一相和最小一相负荷之差小 于三相总负荷10%时，应取最大一相负荷的三倍作为等效三相 负荷计算，否则按三相对称负荷计算。 例3：某工程，三相设备的负荷为300kW，单相设备的负荷分别为： A相 10kW；B相 20kW； C相 40kW。 公式 C相 A相 =40-10=30kW
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注：1、同类设备的计算容量，将设设备的算数和乘以需用系数。 2、不同类型设备的视在功率，应该为不同类型设备有功负荷 之和的平方和无功负荷之和的平方相加后，求其平方根。
Sc Pc2 Qc2
3、一般动力设备为3台或以下时，需用系数取值为： Kx =1 例5：某工程：景观喷水池，有3台水泵，其中两台额定容量 为2.2kW，另一台额定容量为5.5kW，该工程的动力设备的设备容 量（装机容量）：P =2×2.2kW＋1×5.5kW=9.9kW
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/ ㎡
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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
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
30kW/300kW=10% Pe总=40kW×3＋300kW=420kW
例4：某工程，三相设备的负荷为300kW，单相设备的负荷分别为： A相 10kW；B相 20kW； C相 10kW。
公式
C相 A相
=40-10=30kW
10kW/300kW=3.33%＜10%
这时按三相对称负荷计算： Pe总=300kW＋PA＋PB＋PC =300＋10＋20＋10=340kW
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。
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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：
第三章 负荷计算
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第一节 负荷计算的方法
一、需要系数法 （一）需要系数Kd的确定 将计算负荷与电气设备总容量的关系表达如下：
Pc Kd Pi
i 1
n
工程实际中，是根据已运行的实际系统的统计数据，得到需 要系数的经验值。 需要系数是以电气设备的性质为分类原则得到的，因此使用 时应首先对所要计算的设备进行归类。 需要系数常常是一个范围，根据实际设备的数量决定取值的 大小，设备数量越多，需要系数取值应越小，反之则大。
视在功率：
S js总
Pjs总 cos

850kW 945kW 0.9
变压器的利用率一般在65-75%，为最佳利用率。 所以，变压器容量： S js总 0.75 1260KVA
根据计算，选用两台的变压器，即：630KVA×2=1260KVA；而在工程 实践中，一般选用两台800KVA的变压器更为合理，
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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。
Pc K p K d PNi
i 1 n
Qc KQ Ptg c
Sc P Q
2 c
2 c
Ic
Sc 3U t
K —有功功率同时系数。对于配电干线所共范围的计算负荷， 式中： K取值范 围一般在0.8.~0.9；对于变电站总计算负荷，K取值范围一般 在0.85~1。
KQ —无功功率同时系数。对于配电干线计算负荷，K取值范围一般在 0.93.~0.97；对于变电站总计算负荷，K取值范围一般在0.95~1。
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二、二项式法 三、利用系数法 四、利用各种用电指标的负荷计算法 当用电设备台数及容量尚未确定，但须作出初步的负荷计算时。如：供配 电系统处于规划阶段时； 处于初步设计阶段时，部分主要的、大容量用电设备已经清楚，但某些分 散的、小容量的用电设备（如：照明设备）并未确定； 这时，均需借助用电指标进行负荷计算。
。
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
U ed ----相电压220V， U 0.22kV 式中： ed
这是具体看工程中采用： 800KVA变压器的额定容量 或630KVA变压器的额定容量 或500KVA变压器的额定容量
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（二）负荷计算的需要系数法 1.单组设备计算负荷 当分组后同一组中设备台数﹥3台时，计算负荷应 考虑其需要系数，即：
Pc K d PNi
i 1 n
Qc Ptg c
Sc P Q
2 c
2 c
Ic
Sc 3U t
当每组中设备台数≤3台 时，考虑其同时使用率非常 高，将需要系数Kc取为1，其 余计算与上述公式相同。
Pe总=4kW/户×8×224户=7168kW
本工程总计算容量：P K P 0.5 7168kW 3584kW x 总js e总 本工程视在容量：
U et 0.4KV
S总js P 总js cos 3584 4217kW 0.85
cosφ取值：cosφ=0.85 设：变压器的利用率为：0.75时， Q总js 4275KVA 变压器容量= 0.75 0.75 5623KVA
I jf I qd
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
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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
例6：某单体建筑内，有二个会议厅，各500㎡；有二个会议厅， 各1000㎡；有一个会议厅，1500㎡；另有4500㎡多个小房间组 成的办公室。 该工程设计，应将4500㎡会议厅照明的需用系数取值为Kx =0.9。将4500㎡多个小房间的办公区的需用系数取值为：Kx =0.85(见表)。
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5、北京地区的住宅，在方案设计阶段，根据不同的户型， 可按4-8kW/户估算用电容量（设备容量）。 例7：一住宅小区8幢高层住宅楼，每个楼224户。在方案设计 阶段，如何确定本工程选择变压器的容量和台数？ 解：本工程总装机容量：
计算容量用需要系数法。 1）计算容量（计算负荷或称有功功率）： 公式： P K P
js x e
式中： Pjs ----计算容量（kW） K x ----需要系数（查表2.5.2-2） Pe ----设备容量 2）视在容量（视在功率） P 公式： S js （KVA）
js
cos
3）无功负荷（无功功率） 公式 Q js 公式
根据上述计算，该工程要投入6台1000KVA变压器运行。
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四、计算电流 1、在工程中380/220V三相平衡负荷的计算电流：
I js Pjs 3 U e cos Pjs 0.658 cos 1.52Pjs cos
式中： U e ----三相设备的额定电压， Ue 0.38kV