建筑供配電的負(fù)荷計(jì)算

第二章建筑供配電的負(fù)荷計(jì)算第一節(jié)計(jì)算負(fù)荷的意義和計(jì)算目的一、原始資料:用電負(fù)荷的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)。二、考慮因素:非同時運(yùn)行；運(yùn)行并非在額定狀態(tài)下。三、計(jì)算負(fù)荷:將原始資料,結(jié)合考慮因素,變成供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的假想負(fù)荷。四、意義和目的:（一）求計(jì)算負(fù)荷,也稱需用負(fù)荷1.作為按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各級電壓供電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的依據(jù)。2.用來計(jì)算電壓損失和功率損耗。3.在工程上為方便計(jì)算，亦可作為能量消耗量及無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)。（二）求尖峰電流計(jì)算電壓波動、選擇熔斷器等保護(hù)元件。（三）求平均負(fù)荷計(jì)算供配電系統(tǒng)中電能需要量，電能損耗和選擇無功補(bǔ)償裝置等。第二節(jié)用電設(shè)備的主要特征一分類：（按工作制分〕連續(xù)運(yùn)行工作制短時運(yùn)行工作制反復(fù)短時運(yùn)行工作制二設(shè)備容量Pe的確定連續(xù)運(yùn)行工作制用電設(shè)備的Pe（kw)等于其銘牌額定功率PN(kw)短時運(yùn)行工作制用電設(shè)備，求計(jì)算負(fù)荷時一般不考慮。反復(fù)短時運(yùn)行工作制用電設(shè)備,是將某一暫載率下的銘牌額定功率統(tǒng)一換算到一個標(biāo)準(zhǔn)暫載率的功率。第三節(jié)負(fù)荷計(jì)算的基本概念一負(fù)荷曲線表示一組用電設(shè)備的功率隨時間變化關(guān)系的圖形。可直觀地反映出用戶用電特點(diǎn)，對于同類型的用戶，其負(fù)荷曲線形狀大致相同。1.按負(fù)荷性質(zhì)分有功負(fù)荷曲線無功負(fù)荷曲線2.按持續(xù)工作時間分(1)日負(fù)荷曲線(24h)(2)年負(fù)荷曲線（8760h〕日最大負(fù)荷全年時間變化曲線（運(yùn)行年負(fù)荷曲線〕年持續(xù)負(fù)荷曲線二與負(fù)荷計(jì)算相關(guān)的物理量

（一）年最大負(fù)荷和最大負(fù)荷利用小時數(shù)年最大負(fù)荷全年中最大工作班內(nèi)半小時平均功率的最大值。用Pm、Qm、Sm表示。年最大負(fù)荷利用小時數(shù)一個假想時間，反映用戶以年最大負(fù)荷Pm持續(xù)運(yùn)行Tmh所消耗的能量恰好等于全年實(shí)際消耗的能量。（二））平均均負(fù)荷荷和負(fù)負(fù)荷系系數(shù)平均負(fù)負(fù)荷電力用用戶在在一段段時間間內(nèi)消消耗功功率的的平均均值。。用Pav、Qav、Sav。負(fù)荷系系數(shù)在最大大工作作班內(nèi)內(nèi)，平平均負(fù)負(fù)荷與與最大大負(fù)荷荷之比比。一般工工廠年年負(fù)荷荷系數(shù)數(shù)年平平均值值為：：α=0.7~0.75β=0.76~0.82（三））需要要系數(shù)數(shù)是一個個綜合合系數(shù)數(shù)，與與設(shè)備備組的的同期期系數(shù)數(shù)、設(shè)設(shè)備組組的負(fù)負(fù)荷系系數(shù)、、線路路及用用電設(shè)設(shè)備效效率、、以及及很多多隨機(jī)機(jī)因素素有關(guān)關(guān)。其其定義義為：：（四））利用用系數(shù)數(shù)三計(jì)計(jì)算算負(fù)荷荷的定定義是按發(fā)發(fā)熱條條件選選擇導(dǎo)導(dǎo)體和和電氣氣設(shè)備備時使使用的的一個個假想想負(fù)荷荷，通通常規(guī)規(guī)定取取30分鐘鐘平均均最大大負(fù)荷荷P30、Q30和S30作為該該用用戶的的“計(jì)計(jì)算負(fù)負(fù)荷””。其物理理意義義：計(jì)計(jì)算算負(fù)荷荷持續(xù)續(xù)運(yùn)行行產(chǎn)生生的熱熱效應(yīng)應(yīng)與實(shí)實(shí)際變變動負(fù)負(fù)荷長長期運(yùn)運(yùn)行所所產(chǎn)生生的最最大熱熱效應(yīng)應(yīng)相等等。因此：PC=P30=PmQC=Q30=QmSC=S30=Sm四、求求計(jì)算算負(fù)荷荷的方方法（一））需需要系系數(shù)法法計(jì)算簡簡便，，最為為通用用的一一種方方法。。1.用用電設(shè)設(shè)備組組的計(jì)計(jì)算負(fù)負(fù)荷2.多多個用用電設(shè)設(shè)備組組的計(jì)計(jì)算負(fù)負(fù)荷（配配電干干線和和變變電所所低壓壓母線線）K∑－－同同期系系數(shù)（二））按按二項(xiàng)項(xiàng)式法法當(dāng)確定定的用用電設(shè)設(shè)備臺臺數(shù)較較少而而容量量差別別相當(dāng)當(dāng)大的的低壓壓支線線和干干線的的計(jì)計(jì)算負(fù)負(fù)荷時時，采采用。。（略略〕（三））估估算算方法法單位產(chǎn)產(chǎn)品耗耗量法法、負(fù)負(fù)荷密密度法法等單單位指指標(biāo)法法。第四節(jié)節(jié)建建筑用用電負(fù)負(fù)荷的的計(jì)算算方法法一、計(jì)算方方法規(guī)范中規(guī)定定在方案設(shè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階階段可采用用單位指標(biāo)標(biāo)法；在初初步設(shè)計(jì)及及施工圖設(shè)設(shè)計(jì)階段宜宜采用需要要系數(shù)法。。對于住宅宅，在設(shè)計(jì)計(jì)的各個階階段均可采采用單位指指標(biāo)法。二、負(fù)荷統(tǒng)統(tǒng)計(jì)按使用功能能，由使用用單位提供供。其他工種提提供按規(guī)范進(jìn)行行計(jì)算電氣設(shè)計(jì)人人員自行搜搜集三、單位指指標(biāo)法民用建筑主主要有照明明、動力及及空調(diào)負(fù)荷荷。例商業(yè)業(yè)性高層建建筑的用電電負(fù)荷大致致分布：空調(diào)設(shè)備40~50%，電氣照明30~35%，動力用電20~25%。（一）單位位指標(biāo)法的的計(jì)算公式式如下:Sc＝K·N／／1000式中:Sc——計(jì)算的的在功率(kvA)；K——單位位指標(biāo)(vA／m2)；N——建筑筑面積(m2)。（二）住宅宅負(fù)荷的計(jì)計(jì)算每套住宅用用電負(fù)荷，，不再按燈燈具、插座座等容量逐逐一計(jì)算，，而是按套套型類別進(jìn)進(jìn)行確定，，根據(jù)我國國住宅發(fā)展展，每套住住宅供電容容量標(biāo)準(zhǔn)，，一般可在在4一12kw范圍圍選取。高級公寓的的每戶建筑筑面積在l00—200m2時用電標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)可為10一15kw。四、需要系系數(shù)法（一）計(jì)計(jì)算公式如如下：Pc＝Kd·Pe式中：Pc——計(jì)算有有功功率(kw)；；Kd——需要系系數(shù)(三臺臺以下時Kd＝1)；Pe——用電設(shè)設(shè)備組的設(shè)設(shè)備容量(kw)。。（二）進(jìn)行行負(fù)荷計(jì)算算時，應(yīng)先先對用電設(shè)設(shè)備容量進(jìn)進(jìn)行如下處處理：照明負(fù)荷的的用電設(shè)備備容量應(yīng)根根據(jù)所用光光源的額定定功率加上上附屬設(shè)備備的功率。。如氣體放放電燈、金金屬鹵化物物燈，為燈燈泡的額定定功率加上上鎮(zhèn)流器的的功耗。低壓鹵鎢燈燈為燈泡的的額定功率率加上變壓壓器的功率率。用電設(shè)備組組的設(shè)備容容量不包括括備用設(shè)備備，消防用用電設(shè)備容容量不列入入總設(shè)備容容量。季節(jié)性用電電設(shè)備(如如制冷設(shè)備備和采暖設(shè)設(shè)備)應(yīng)擇擇其大者計(jì)計(jì)入總設(shè)備備容量。反復(fù)短時工工作制的用用電設(shè)備功功率應(yīng)換算算到負(fù)載持持續(xù)率為25％的設(shè)設(shè)備功率。。單相負(fù)荷應(yīng)應(yīng)均衡的分分配到三相相上。當(dāng)單單相負(fù)荷的的總?cè)萘啃⌒∮谟?jì)算范范圍內(nèi)負(fù)荷荷的總?cè)萘苛康?5％％時，全部部按三相對對稱負(fù)荷計(jì)計(jì)算；如單單相用電設(shè)設(shè)備不對稱稱容量大于于三相用電電設(shè)備總?cè)萑萘康?5％時，則則設(shè)備容量量應(yīng)按三倍倍最大相負(fù)負(fù)荷計(jì)算。。用電設(shè)備組組的需要系系數(shù)及功率率因數(shù)表（三）總負(fù)負(fù)荷計(jì)算對用電設(shè)備備進(jìn)行分組組計(jì)算時，，同類用電電設(shè)備的總總?cè)萘繛樗闼銛?shù)相加。。不同類用用電設(shè)備的的總?cè)萘繎?yīng)應(yīng)按有功功功率和無功功功率負(fù)荷荷分別相加加求得。配電干線和和變電所的的計(jì)算負(fù)荷荷為各用電電設(shè)備組的的計(jì)算負(fù)荷荷之和再乘乘以同時系系數(shù)K∑，一般取為0.8~0.9。當(dāng)不同類別別的建筑(如辦公樓樓和宿舍樓樓)共用一一臺變壓器器時，其同同時系數(shù)可可適當(dāng)減小小。五單單相負(fù)荷計(jì)計(jì)算單相用電設(shè)設(shè)備應(yīng)盡可可能均衡分分配在三相相線路上。。（單相設(shè)設(shè)備的總?cè)萑萘坎怀^過三相設(shè)備備的15％％〕否則：：（一）單單相用電設(shè)設(shè)備僅接于于相電壓等效三相負(fù)負(fù)荷取最最大相負(fù)荷荷的三倍Peq=3Pm（二）單相相用電設(shè)備備僅接于線線電壓如Pab≥Pbc≥Pca當(dāng)Pbc＞0.15Pab時Peq=1.5(Pab+Pbc)當(dāng)Pbc≤0.15Pab時（三）用電電設(shè)備分別別接于線電電壓和相電電壓先將接于的的線電壓的的單相用電電設(shè)備換算算為接于相相電壓的單單相負(fù)荷。。再將各負(fù)荷荷相加，選選出最大相相負(fù)荷取其其3倍即為為等效三相相負(fù)荷。。第五節(jié)供供配電電系統(tǒng)的功功率損耗與與電能需要要量的計(jì)算算一供供電線路的的功率損耗耗式中R線線路每相電電阻X線線路每相相電抗二變變壓器的功功率損耗式中鐵鐵心損損耗(鐵耗耗)；繞組損耗(銅耗)；；空載損耗；；短路損耗。。式中:變變壓器器空載無功功損耗變壓器在額額定負(fù)荷下下,消耗在在一、二次繞繞組電抗上上的無功損耗。變壓器空空載電流流占額定定電流的百分分比。變壓器短短路電壓壓占額定定電壓的百分分比。變壓器負(fù)負(fù)荷率在負(fù)荷計(jì)計(jì)算中，，變壓器器的有功功損耗和和無功損損耗可按按下式近近似計(jì)算算：三供供配電系系統(tǒng)年電電能損耗耗假設(shè)，，線路電電壓不變變，則在時時線路年平平均損耗耗變壓器年年平均損損耗最大負(fù)荷荷損失小小時數(shù)。。其物理意意義為：：當(dāng)線路路和變壓壓器中以以最大負(fù)負(fù)荷電流流流流過過小小時后所所產(chǎn)生的的電能損損耗，等等于實(shí)際際變化電電流時的的電能損損耗，與與年年最大負(fù)負(fù)荷利用用小時數(shù)數(shù)和和負(fù)負(fù)荷功率率因數(shù)有有關(guān)。第六節(jié)尖尖峰峰電流的的計(jì)算尖峰電流流是持續(xù)續(xù)1～2s的短短時最大大負(fù)荷電電流，它它用來計(jì)計(jì)算電壓壓波動，，選擇熔熔斷器和和低壓斷斷路器，，整定繼繼電保護(hù)護(hù)裝置及及檢驗(yàn)電電動機(jī)自自起動條條件等。。一、單臺臺用電設(shè)設(shè)備－－用電電設(shè)備的的額定電電流；－－用電電設(shè)備的的起動