建筑供配电的负荷计算资料

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。
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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
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4.2.1 需要系数法确定计算负荷
1．用电设备组的计算负荷 有功功率: Pc＝Kx·Pe
电阻炉: b=0.7 c=0 cosΦ=1 Pc3=b∑Pe+c∑Pnmax=0.7X2=1.4 kw
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(2)多组 Pc= ∑(b∑Pe）+（c∑Pnmax）max
=(7+4.75+1.4)+8.64 =21.8 kw Qc= ∑(b∑PetgΦ）+（c∑Pnmax tgΦ ）max =(7X1.73+4.75X0.75+1.4X0)+(8.64X1.73) =30.6 kvar
1. 需要系数法:引入需要系数和同时系数,直接 求出计算负荷。 计算简便,应用广泛,适用于配、变电所的负荷计 算。
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2. 利用系数法:引入利用系数,求出最在负荷班 的平均负荷,再考虑设备台数和功率差异的影 响,乘以与有效台数有关的最大系数得出计算 负荷。
依据概率论和数理统计,比较接近实际,但计算 过程繁琐。
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3. 平均负荷:电力用户在一段时间内消耗功率 的平均值。 Pav、Qav、Sav 。
4. 负荷系数（负荷率）:在最大工作班内,平均 负荷与最大负荷之比。
Pav Pm
Q av Qm
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负荷系数越大,负荷曲线越平坦。 一般工厂年负荷系数年平均值为:
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第二节 负荷曲线
2.1 负荷曲线 表示电力负荷随时间变化关系情况的曲线。
它直观地反映了用户用电的特点和规律,对于 同类型的用户,其负荷曲线形状大致相同。
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负荷曲线绘绘制在直角坐标内,横坐标表示时 间,纵坐标表示电力负荷。
按负荷性质分:有功负荷曲线、无功负荷曲线 按持续工作时间分:日负荷曲线(24h)、年负荷
式中: Pc——计算有功功率(kw); Kx ——需要系数; Pe——用电设备组的设备容量(kw)
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无功功率:Qc=Pctanǿ 视在功率:Sc 计算电流:Ic
式中: tanǿ----用电设备组的功率因数角的正切值 Ur------用电设备额定电压（kv）
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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。
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因此:
PC= P30= Pm QC= Q30= Qm
SC= S30= Sm
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第三节 用电设备的主要特征
3.1 用电设备工作制分类
1. 连续运行工作制 这类设备长期连续运行, 负荷比较稳定。 如:水泵、照明、电动扶梯、通风机、空压 机等。
大负荷。标志用户的最大用电功率。
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3. 计算电流Ic 计算负荷在额定电压下的电流。
4. 尖峰电流Ijf 负荷短时（电动机起动）最 大负荷电流。
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4.2 计算负荷的方法
计算负荷的方法:需要系数法 利用系数法 二项式法 单位面积功率法
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α=0.7~0.75 β =0.76~0.82 5.需要系数Kx:是一个综合系数,与设备组的负荷
系数、线路及用电设备效率、以及很多随机因 素有关。
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6.利用系数K1:用电设备组在最大负荷班内的 平均负荷
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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”。
（1）用电设备组在最大负荷班内的平均负荷 有功功率
无功功率
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（2）平均利用系数 （3）用电设备组有效台数 （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 率和工作制的等效值） （4）计算负荷
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4.2.3 二项式法确定计算负荷
(1) 单组 有功功率 Pc=b∑Pe+c∑Pnmax
注: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。 低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器的 功率。
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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
不了实际负荷过热的电流,加速其绝缘老化的速度,降 低使用寿命
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1．3 计算负荷的目的
1. 作为按照发热条件选择供配电系统各级电 压供电网络变压器容量、导体（导线截面）和 电气设备的依据。
2. 用来计算电压损失和功率损耗。 3.在工程上为方便计算,亦可作为能量消耗量及
无功功率补偿的计算依据。
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。
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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。
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4.2.2 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。
计算电流:Ic
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式中: ∑ PCi----n组用电设备的计算有功功率之和; ∑ QCi----n组用电设备的计算无功功率之和; K∑P K∑q ----有功功率、无功功率同时系数,
分别取0.8-1.0和0.93-1.0
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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。
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3.2 设备功率 Pe 的确定(单台)
1. 连续工作制的设备功率 Pe等于其额定功率 Pr。 即: Pe=Pr
2. 短时工作制的设备功率 Pe等于其额定功 率Pr。 即: Pe=Pr 但求计算负荷时一般不考虑。
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3. 断续工作制的设备功率是指将额定功率 换算为统一负载持续率下的功率。
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用电设备组的需要系数及功率因数表
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2．多组用电设备组、配电干线或车间变电所 的计算负荷 同时系数（同期系数） 引入原因:各用电设备组的最大负荷非同时出 现。
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有功功率: Pc＝ K∑P · ∑ PCi 无功功率: Qc＝ K∑q · ∑ QCi 视在功率:Sc
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。
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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
荷应择其大者计入容量。 季节性用电设备应择其最大者计入总设备功
率（制冷和采暖设备） 住宅的设备容量采用每户的用电指标之和
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第四节 负荷计算
4.1 负荷计算的主要内容 1. 设备容量Pe 配电系统设计和负荷计算
的基础资料和依据。 2. 计算容量Pc 即计算负荷、需要负荷或最
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3. 计算负荷按使用使用用途,选取不同的负荷 效应及持续时间,采用不同的计算原则和方法, 从而得出不同的计算结果。
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1．2 计算负荷的意义
非同时运行;运行并非在额定状态下。 直接用额定容量来选择供电设备与供电系统,必将估算
过高,导致有色金属的浪费和工程投资的提高。 估算过低,又会使供电系统的线路及电气设备由于承受
负载持续率:一个工作周期内工作时间与工作 周期的百分比
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(1)起重机类:起重机有电动机类的设备功率统 一换算到负载持续率ε=25%下的有功功率。
(2)电焊机类:将额定功率换算到负载持续率 ε=100%时的有功功率。
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4. 白炽灯和卤钨灯的设备功率为为灯泡功率 气体放电灯的设备功率为灯管功率加镇流器的功率
第二章 建筑供配电的负荷计算
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第一节 计算负荷的意义和计算目的
1.1什么是计算负荷
1. 计算负荷是一种假定负荷,它的确定是主 要依据用电设备的铭牌数据,以及设备的工作 特性,并通过一定的计算方法进行。
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2. 由于负荷是随时变动的,计算负荷是指在一 定时间间隔中的持续负荷,它在该时间间隔中 产生的热效应与实际变动负荷所产生的最大热 效应相等。
曲线（8760h〕
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2.2 负荷曲线中的相关物理量
1. 年最大负荷:负荷曲线上的最高点,指全年中 最大工作班内半小时平均功率的最大值。用 Pmax 、 Qmax 、 Smax分别表示年有功、 无协和视在功率最大负荷。
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2. 年最大负荷利用小时数:一个假想时间,标志 工厂负荷是否均匀的一个重要指标。物理意义: 如果用户以年最大负荷Pmax持续运行Tmax 小时所消耗的能量恰好等于全年实际消耗的能 量,那么Tmax即为年最大负荷利用小时数。
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3. 二项式法:将负荷分为基本部分和附加部分, 后者考虑一定数量大容量设备影响。
适用于车间和车间变电所施工图设计。（设备 台数少,而容量差别大）
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4. 单位指标法:适用于可行性研究和初步设计 进行负荷计算。
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注:
一、计算方法 规范中规定在方案设计设计阶段可采用
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例:
某车间380V 线路上,机床电动机20台共50KW （其中,较大容量7KW---1台,4.5KW---2 台,2.8KW---7台）;通风机2台共5.6KW,电阻炉 1台2KW;用二项式法确定计算负荷。
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解:（1）每组有功功率:
机房:b=0.14 c=0.4 n=5 cosΦ=0.5
Pc1=b∑Pe+c∑Pnmax
=0.14X50+0.4X(1X7+2X4.5+2X2.8)
=7+8.64=15.64
kw
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通风机:b=0.65 c=0.25 cosΦ=0.8 Pc2=b∑Pe+c∑Pnmax =0.65X5.6+0.25X5.6 =4.75+1.4=6.15 kw
损耗
（荧光灯 普通镇流器 +25%; 节能型镇流器 +15%--18%; 电子镇流器 +10%
金属卤化物,高压钠灯,荧光高压汞灯 普通镇流器 14%---16%; 节能镇流器 9%---10%）
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举例:
例1. 有一台断续工作制的电动机,在负载持续 率为此60%时,其额定功率为48KW,在采用需 要系数法进行负荷计算时,其计算时采用的设 备功率是多少?
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例2. 有一台电焊机,额定容量为23KVA,单相 380V,负载持续率65%,COSΦ =0.5,在进行负 荷计算时,其采用的设备功率应是多少?
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3.3 设备功率的确定原则（用电设备组,建 筑物,变压器）
用电设备组的设备容量不包括备用设备。 消防时的最大负荷与非火灾时使用的最大负
（当用电设备只有一两台时:b=1 c=0）
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（2）多组
考虑最大负荷不同时出现的因数,确定总计算负 荷时,只能在各组中用电设备中取其中一组最 大的附加负荷
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有功功率 Pc= ∑(b∑Pe）+（c∑Pnmax）max
无功功率 Qc= ∑(b∑PetgΦ）+（c∑Pnmax tgΦ ）max
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2. 短时运行工作制 这类设备的工作时间较 短,而停歇时间相对较长
如:机床上的辅助电机(进给、升降、闸门电 动机)
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3. 反复短时运行工作制 这类设备周期性地 工作---停歇---工作,如此反复运行,而工作周期 一般不超过10分钟。
如:电焊机、起重机。