負(fù)荷計算及回路尖峰電流計算

關(guān)于負(fù)荷計算及回路尖峰電流計算第1頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

我們根據(jù)計算負(fù)荷來選擇變壓器的容量、導(dǎo)線的截面積及開關(guān)電器的型號等,同時也為能合理地進(jìn)行無功功率補償提供依據(jù)。在進(jìn)行負(fù)荷計算時,要考慮環(huán)境及社會因素的影響,并應(yīng)為將來的發(fā)展留有適當(dāng)余量.第2頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）

負(fù)荷計算的方法

①需要系數(shù)法用電設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷。這種方法比較簡單，應(yīng)用廣泛，適用于變配電所以及施工現(xiàn)場的負(fù)荷計算。②二項式法在設(shè)備組容量之和的基礎(chǔ)上，考慮若干容量最大的設(shè)備的影響，采用經(jīng)驗系數(shù)用加權(quán)求和法進(jìn)行計算負(fù)荷。第3頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月③利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷,再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響,乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)求得計算負(fù)荷。在工業(yè)企業(yè)中，上述三種方法都是常用的。民用建筑常用需要系數(shù)法。第4頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）

設(shè)備容量PS的確定采用需要系數(shù)法時,應(yīng)首先確定用電設(shè)備的設(shè)備容量.

用電設(shè)備的額定功率PN和額定容量SN是指銘牌上的數(shù)據(jù)。負(fù)荷計算中的所謂設(shè)備容量PS不能簡單地理解為用電設(shè)備的銘牌功率，它是根據(jù)用電設(shè)備的工作性質(zhì)和銘牌功率或銘牌容量經(jīng)換算后得到的換算功率。進(jìn)行負(fù)荷計算時，需將用電設(shè)備按其性質(zhì)分為不同的用電設(shè)備組，然后確定設(shè)備容量。第5頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月①連續(xù)工作制和短時工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量

該電氣設(shè)備的設(shè)備容量等于其額定功率（即銘牌上規(guī)定的額定功率）。

PS=PN②非連續(xù)工作制電氣設(shè)備的設(shè)備容量

該電氣設(shè)備的設(shè)備容量等于將其額定功率換算為統(tǒng)一（標(biāo)準(zhǔn)）負(fù)載持續(xù)率下的有功功率，或換算到負(fù)載持續(xù)率JC=25%時的有功功率。第6頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

用電設(shè)備在一個周期內(nèi)的工作時間與周期時間的比值稱為負(fù)載持續(xù)率，用JC(%)表示，負(fù)載持續(xù)率也稱為暫載率。起重機的設(shè)備容量在進(jìn)行負(fù)荷計算時，要統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率JC=25%時的功率。第7頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2.1】某施工現(xiàn)場有一吊車，其額定功率為20kW，銘牌負(fù)載持續(xù)率JC=40%，求換算到JC=25%時的設(shè)備容量?！窘狻?/p>

第8頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月電焊機的設(shè)備容量電焊機的設(shè)備容量是將其銘牌額定容量換算到負(fù)載持續(xù)率為100%時的有功功率。第9頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2.2】一臺單相電焊機380V，SN=80kV·A，JC=50%，cosφ=0.5，求換算到JC=100%時的設(shè)備容量?！窘狻康?0頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月③白熾燈的設(shè)備容量為燈泡的額定功率。④氣體放電燈的設(shè)備容量為燈管額定功率加上鎮(zhèn)流器的功率損耗（熒光燈加20%額定功率，熒光高壓汞燈及鏑燈加8%）。第11頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）

單相負(fù)荷的設(shè)備容量的計算

1)計算原則

①單相負(fù)荷與三相負(fù)荷同時存在時，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷,再與三相負(fù)荷相加。

②在進(jìn)行單相負(fù)荷計算時，一般采用計算功率。當(dāng)單相負(fù)荷均為同類用電設(shè)備時，直接用設(shè)備容量進(jìn)行計算。2)單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷的簡化方法

①只有相負(fù)荷時，等效三相負(fù)荷Pd為最大相負(fù)荷的3倍。第12頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

②只有線間負(fù)荷Pab時，其等效三相負(fù)荷Pd為：

③只有線間負(fù)荷Pab、Pbc時，如果Pab=Pbc，其等效三相負(fù)荷Pd為

Pd=3Pab

④有線間負(fù)荷Pab、Pbc、Pca時，選取較大兩相數(shù)據(jù)計算?，F(xiàn)以Pab≥Pbc≥Pca為例：第13頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3)

當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟嬎惴秶鷥?nèi)三相對稱負(fù)荷總?cè)萘康?5%時，全部按三相對稱負(fù)荷計算，不必?fù)Q算；當(dāng)單相負(fù)荷不對稱容量超過15%時，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷，等效三相負(fù)荷為單相最大功率的3倍。第14頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2.3】某新建辦公樓照明設(shè)備采用白熾燈A相3.６kＷ，Ｂ相4kＷ，C相5kＷ,求設(shè)備容量是多少?如果改為Ａ相3.8kＷ，Ｂ相4kＷ，C相4.8kW,求設(shè)備容量是多少?【解】三相平均容量為：（3.6＋4＋5）/3=4.2kW三相負(fù)載不平衡容量占三相平均容量的百分比為：（5-4.2）/4.2=0.8÷4.2=19%，大于15%，所以白熾燈的設(shè)備容量為3×5=15kW；改善后：（4.8-4.2）÷4.2=14.29%，小于15%，所以白熾燈的設(shè)備容量為3.6+4+5=12.6kW。第15頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2.4】某施工現(xiàn)場有兩臺單相電焊機，其型號為SN=21kV·A，UN=380V，JC=65%，cosφ=0.87,分別接于AB相、BC相上，該低壓供電系統(tǒng)的線電壓為380V，求這兩臺電焊機的等效三相負(fù)荷的設(shè)備容量?！窘狻恳慌_電焊機的設(shè)備容量為：這兩臺電焊機的等效三相負(fù)荷的設(shè)備容量為：

PS=3×14.7=44.1kW第16頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2.5】假如例2.4中的兩臺單相電焊機，都接在AB相上，求這兩臺電焊機的等效三相負(fù)荷的設(shè)備容量?！窘狻?/p>

這兩臺電焊機的等效三相負(fù)荷的設(shè)備容量為：第17頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2.6】假如該施工現(xiàn)場有四臺電焊機，型號與例2.5相同，求這四臺電焊機的等效三相負(fù)荷的設(shè)備容量?！窘狻?/p>

這四臺電焊機應(yīng)盡量均衡地分配到三相上，兩臺電焊機接于AB相，其它兩臺電焊機分別接于BC相、AC相。這兩臺電焊機的等效三相負(fù)荷的設(shè)備容量為：第18頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）

用電設(shè)備組分組計算時應(yīng)注意以下幾點：

①成組用電設(shè)備的設(shè)備容量，指不包括備用設(shè)備在內(nèi)的所有單個用電設(shè)備的設(shè)備容量之和。

②設(shè)備數(shù)量小于或等于3臺時，計算負(fù)荷等于其設(shè)備容量的總和；設(shè)備數(shù)量大于3臺以上時，計算負(fù)荷應(yīng)通過計算確定。

③類型相同的用電設(shè)備，其設(shè)備總?cè)萘靠梢杂盟阈g(shù)加法求得。

④類型不同的用電設(shè)備，其設(shè)備總?cè)萘繎?yīng)按有功和無功負(fù)荷分別相加確定。3.4.2用需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷第19頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）

用電設(shè)備組的計算負(fù)荷及計算電流

式中，PX-用電設(shè)備組的設(shè)備功率；

KX-需用系數(shù)；

cosφ、tanφ-用電設(shè)備組的功率因數(shù)及功率角的正切；

第20頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）

總計算負(fù)荷的確定總計算負(fù)荷是由不同類型的多組用電設(shè)備的設(shè)備容量組成。總有功功率的計算負(fù)荷為

KP、KQ-有功、無功同時系數(shù)，分別取0.8~1.0及0.93~1.0。第21頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

需要系數(shù)是在一定的條件下，根據(jù)統(tǒng)計方法得出的，它與用電設(shè)備的工作性質(zhì)、設(shè)備效率、設(shè)備數(shù)量、線路效率以及生產(chǎn)組織和工藝設(shè)計等諸多因素有關(guān)。將這些因素綜合為一個用于計算的系數(shù)，即需要系數(shù)，有時也稱為需用系數(shù)。顯然，在不同地區(qū)、不同類型的建筑物內(nèi)，對于不同的用電設(shè)備組，用電負(fù)荷的需要系數(shù)也不相同。在實際工程中應(yīng)根據(jù)具體情況從表中選取一個恰當(dāng)?shù)闹颠M(jìn)行負(fù)荷計算。一般而言，當(dāng)用電設(shè)備組內(nèi)的設(shè)備數(shù)量較多時，需要系數(shù)應(yīng)取較小值；反之，則應(yīng)取較大值。設(shè)備使用率較高時，需要系數(shù)應(yīng)取較大值；反之，則應(yīng)取較小值。第22頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月部分用電設(shè)備的需用系數(shù)和功率因數(shù)參見教材中P24~26表2-2和2-5或參考教材P98~99中表3-9和3-10。住宅用電負(fù)荷需用系數(shù)參見教材中P26表2-6。第23頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.4.3尖峰電流的計算

尖峰電流是持續(xù)1~2s的短時最大負(fù)荷電流.為了計算電壓波動、選擇熔斷器和斷路器整定繼電保護(hù)裝置以及檢驗電動機自啟動條件等,必須計算尖峰電流.1．單臺用電設(shè)備單臺用電設(shè)備的尖峰電流就是啟動電流,按下式計算INF=KQIN(參考教材式3-21)第24頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2.多臺用電設(shè)備的尖峰電流的計算（3-22）式中IQ,max-用電設(shè)備中啟動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備的啟動電流；-將用電設(shè)備中啟動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備外的n-1臺設(shè)備的額定電流之和；K∑-n-1臺設(shè)備的同時系數(shù)(同時系數(shù)指設(shè)備同時間使用的概率)，其值按臺數(shù)多少而定，一般為0.7~1。(模擬題甘群主的70A電流依據(jù)痞子注）

第25頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月或INF=IC+(IQ-IN)max(3-23)式中(IQ-IN)max-用電設(shè)備中啟動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備的啟動電流與額定電流之差；IC-全部設(shè)備接入時線路的計算電流。（這個公式是近似計算。IN應(yīng)換為電機實際負(fù)荷電流。此公式應(yīng)根據(jù)本PPT上一個公式或下面配三手冊公式，3-22公式是對11-9公式的解釋。痞子注）

參見參考教材P100中例3-3。

第26頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月習(xí)題

4.什么叫“計算負(fù)荷”？為什么應(yīng)確定計算負(fù)荷？5.在確定多組用電設(shè)備的總的視在計算負(fù)荷時，是否可以直接將各組的視在計算負(fù)荷相加而得？為什么？6.什么叫“尖峰負(fù)荷”？確定尖峰負(fù)荷的目地是什么？如何計算多臺設(shè)備的尖峰負(fù)荷？7.某實驗室有220V的單相加熱器5臺，其中3臺各1KW，2臺各3KW.試合理分配各單相加熱器在380V∕220V的線路上，并求其計算負(fù)荷Pc、Qc、Sc和Ic.第27頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月8.某大樓采用三相四線制380/22