电气设计的负荷计算方法及其应用范围

电气设计的负荷计算方法及其应用范围

电气负荷计算方法有：需要系数法、利用系数法、二项式系数法、单位面积功率计算法、单位产品功率计算法等。

（1）、需要系数法：用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷；

（2）、利用系数法：采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台娄和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数求得计算负荷；

（3）、二项式系数法：将负荷分为基本负荷和附加负荷，后者考虑一定数量大容量设备影响；

（4）、单位面积功率法、单位指标法、单位产品耗电量法等，可用于初步设计用电量指标的估算，对于住宅建筑，在设计各阶段均可使用单位面积功率法。

它们的应用范围各不一样，按《民用建筑电气设计规范》3.4.2.1.“在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计阶段，宜采用需要系数法。”可见：民用建筑电气计算负荷推荐采用需要系数法；这是因为民用建筑中电气设备很少有特别突出的大功率设备，而按照需要系数法简单易行；而在工业建筑中，由于各设备的用电量存的很大差异，用需要系数法进行计算与实际就存在很大出入。

例如：某车间用电设备如下：

1、电焊机25台，功率分别为：3.0KVA*8；8KVA*6；16KVA*5；30KVA*2；

180KVA*2；200KVA*2；ε=50%

2、风机：50台，功率均为：2.2KW

3、机床：66台，功率分别为：7.5Kw*30；15KW*30；30KW*2；45KW*2；

90KW*2

4、吊车：2台，分别为15KW ，22KW 。

本车间的总配电计算负荷用上述（1）、（2）、（3）分别如下： （一）、采用需要系数法： 1、电焊机，Kx=0.35, P js =K x *P e

=0.35*972*ε*cos Φ =0.35*972*

5.0*0.7=168.39Kw

Q js =P js *tg Φ=1.02*168.39=171.76Kvar 2、风机：Kx=0.75

P js =K x *P e =0.75*50*2.2=82.5KW Q js =P js *tg Φ=0.75*82.5=61.9Kvar 3、机床：Kx=0.12

P js =K x *P e =0.12*1005=120.6KW Q js =P js *tg Φ=1.73*120.65=208.6Kvar 4、吊车：Kx=0.1

P js =K x *P e =0.1*37=3.7KW Q js =P js *tg Φ=1.73*3.7=6.4Kvar P ∑=K ∑p *∑P js =0.9*374.8=375.19KW Q ∑=K ∑q *∑Q js =0.95*374.8=448.66KW S ∑=2

2

Q P ∑∑+=584.86KVA

cos Φ∑=0.505

I js =

U

3S ∑=888.6A

(二)、采用利用系数法： 1、焊机，Kp=0.25, P p =K p *P e

=0.25*972*ε*cos Φ =0.25*972*

5.0*0.7=120.28Kw

Q js =Pjs*tg Φ=1.02*120.28=122.68Kvar 2、风机：Kx=0.55

Pjs=Kp*Pe=0.55*50*2.2=60.5KW Qjs=Pjs*tg Φ=0.75*60.5=43.4Kvar 3、机床：Kp=0.1

Pjs=Kp*Pe=0.1*1005=100.5KW Qjs=Pjs*tg Φ=1.73*100.5=173.87Kvar 4、吊车：Kp=0.15

Pjs=Kp*Pe=0.15*37=5.55KW Qjs=Pjs*tg Φ=1.73*5.55=9.6Kvar P ∑=∑Pp=229.73KW Q ∑=∑Qp=349.55KW ∑Pe=1839.3KW K 1p =

Pe

∑∑p P =0.125

设备有效利用台数：n yx ,是将不同设备和工作制的用电设备台数换处为相同设备和工作制的有效值，

n yx

=()2

2

Pn Pe ∑∑

当设备台数较多时，可用计算结果不大于10%的下列简化方法计算：

1)、当有效台数为4台及以上时，且最大一台设备功率与最小一台设备功率之比m ≤3时，取n yx =n ；确定n yx 时，可将组内总功率不超过全组总设备功率5%的一些最小设备略去。 2)、当m>3和K 1p ≥0.2取 n yx =

max

5.0Pn Pe

3）、当M>3和K1p<0.2取

n yx =max 5.0Pn Pe ≈()()()1

11195.02

22

n n Pn Pe n Pn Pe --∑+∑

式中：n 为用电设备总台数

n1为用电设备中单台功率不小于最大一台设备功率一半的台数； ∑Pe 为各用电设备组功率之和

Pn1——n1台设备的设备功率之和

有：n yx =max 5.0Pn Pe ≈()()()1

11195.02

22

n n Pn Pe n Pn Pe --∑+

∑ =

()

()6

1434.7173.183964

.7173.1839*95.02

2

2

--+=33.84

按n yx 及K 1p 的值查下表可求出最大利用系数K m

表一 最大利用系数Km

用插入法可得Km=1.513

Pjs=Km ∑Pp=1.513*229.73=347.58Kw Qjs=Km ∑Qp=1.513*349.55=528.87Kw

S ∑=2

2

Q P ∑∑+=632.86KVA

cos Φ∑=0.55 Ijs=

U

3S ∑=961.53A

两种计算的误差：

%86

.58486

.58486.632-=8.2%

（三）、利用二项式系数法计算时： 1）、电焊机组：

Pjs1=0*Pn+0.35*Ps=168.39Kw

Qjs1=Pjs*tg Φ=1.02*120.28=122.68Kvar 2)、机床组：

Pjs2=0.4*Pn+0.14*Ps=0.4*300+0.14*705=225Kw Qjs2=Pjs1* tg Φ=1.02*225=229.5Kvar 3)、风机组：

Pjs3=0.25*Pn+0.65*Ps=0.25*11+0.65*45*2.2=67.1Kw Qjs3=Pjs3* tg Φ=0.75*67.1=50.3Kvar 4)、吊车组：

Pjs4=0.25*Pn+0.22*Ps=0.25*37+0.22*0=9.25Kw