用電負(fù)荷計(jì)算方法_第1頁(yè)
用電負(fù)荷計(jì)算方法_第2頁(yè)
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一、用電負(fù)荷計(jì)算:現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備:1、卷?yè)P(yáng)機(jī)3臺(tái)(7.5KW)22.5KW2、砂漿機(jī)3臺(tái)(3KW)9KW3、加壓泵1臺(tái)(5.5KW)5.5KW4、介木機(jī)4臺(tái)(3KW)12KW5、振動(dòng)器3臺(tái)(1.1KW)3.3KW6、電焊機(jī)1臺(tái)(25.5KW)25.5KW7、鏑燈4支(3.5KW)14KW8、碘鎢燈10支(1KW)10KW9、其他用電10(KW)10KW10、生活用電10(KW)10KW施工現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備的kx、cos、tg1、卷?yè)P(yáng)機(jī)kx=0.3cosφ=0.7tgφ=1.022、砂漿機(jī)kx=0.7cosφ=0.68tgφ=0.623、加壓泵kx=0.5cosφ=0.8tgφ=0.754、介木機(jī)kx=0.7cosφ=0.75tgφ=0.885、振動(dòng)器kx=0.65cosφ=0.65tgφ=1.176、電焊機(jī)kx=0.45cosφ=0.87tgφ=0.577、鏑燈kx=18、碘鎢燈kx=19、其他用電kx=110、生活用電kx=1有功荷載計(jì)算:1、卷?yè)P(yáng)機(jī)Pj1=Pj×kx=22.5kw×0.3=6.75kw2、砂漿機(jī)Pj2=Pj×kx=9kw×0.7=6.3kw3、加壓泵Pj3=Pj×kx=5.5kw×0.5=2.75kw4、介木機(jī)Pj4=Pj×kx=12kw×0.7=8.4kw5、振動(dòng)器Pj5=Pj×kx=3.3kw×0.65=2.15kw6、電焊機(jī)Pj6=Pj×kx=25.5kw×0.45=11.48kw7、鏑燈Pj7=Pj×kx=14kw×1=14kw8、碘鎢燈Pj8=Pj×kx=10kw×1=10kw9、其他用電Pj9=Pj×kx=10kw×1=10kw10、生活用電Pj10=Pj×kx=10kw×1=10kw無(wú)功荷載計(jì)算:1、卷?yè)P(yáng)機(jī)Qj1=Pj1×tgφ=6.75kw×1.02=6.89KVAR2、砂漿機(jī)Qj2=Pj2×tgφ=6.3kw×0.62=3.91KVAR3、加壓泵Qj3=Pj3×tgφ=2.75kw×0.75=2.06KVAR4、介木機(jī)Qj4=Pj4×tgφ=8.4kw×0.88=7.39KVAR5、振動(dòng)器Qj5=Pj5×tgφ=2.15kw×1.17=2.51KVAR6、電焊機(jī)Qj6=Pj6×tgφ=11.48kw×0.57=6.54KVAR7、鏑燈Qj7=Pj7×tgφ=14kw×1.52=21.28KVAR臨時(shí)用電系統(tǒng)根據(jù)各種用電設(shè)備的情況,采用三相五線制樹(shù)干式與放射式相結(jié)合的配電方式。施工配電箱采用安監(jiān)站推薦的統(tǒng)一制作的標(biāo)準(zhǔn)鐵質(zhì)電箱,箱、電纜編號(hào)與供電回路對(duì)應(yīng)??傆秒娏縋=1.05×(K1∑P1/COSφ+K2∑P2+K3∑P3+K4∑P4)式中P—供電設(shè)備總需要容量(KVA)P1—電動(dòng)機(jī)額定功率(KW)P2—電焊機(jī)額定容量(KVA)P3—室內(nèi)照明容量(KW)P4—室外照明容量(KW)COSφ—電動(dòng)機(jī)的平均功率因數(shù)查表可知COSφ=0.75,K1=0.5,K2=0.5,K3=0.8,K4=1.0∑P1=822.5KW,∑P2=595KVA由于照明用電量所占比重較動(dòng)力用電量(P1、P2之和)要少得多,所以在總用電量計(jì)算時(shí)照明用電計(jì)算可以簡(jiǎn)化,只要在動(dòng)力用電量之外再加10%作為照明用電即可。則總用電量:P=1.05×(0.5×822.5/0.75+0.5×595)×1.1=976.9KVA經(jīng)過(guò)用電量計(jì)算,施工高峰期間總用電量為976.9KVA,建設(shè)單位提供須提供1000KVA變壓器一臺(tái)。開(kāi)工前,與業(yè)主辦理用電交接,現(xiàn)場(chǎng)用電線路布置,在業(yè)主提供電源7天內(nèi)完成。

第三章負(fù)荷計(jì)算及短路計(jì)算第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線一、電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求

電力負(fù)荷:既可指用電設(shè)備或用電單位(用戶),也可指用電設(shè)備或用戶所耗用的電功率或電流,視具體情況而定。電力負(fù)荷:1、用電設(shè)備或用電單位(用戶)----一般所指2、用電設(shè)備或用電單位所消耗的電功率或電流。(一)電力負(fù)荷的分級(jí)1.一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡者;或政治、經(jīng)濟(jì)上將造成重大損失者。在一級(jí)負(fù)荷中,特別重要的負(fù)荷是指在中斷供電時(shí)將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷,以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷。2.二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者,3.三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷為一般的電力負(fù)荷,(二)各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求1.一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求要求應(yīng)由兩個(gè)電源供電,當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí),另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷,除要求有上述兩個(gè)電源外,還要求增設(shè)應(yīng)急電源。常用的應(yīng)急電源有:獨(dú)產(chǎn)于正常電源的發(fā)電機(jī)組,干電池,蓄電池,供電系統(tǒng)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門(mén)供電線路。2.二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求要求做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障時(shí)不致中斷供電,或中斷后能迅速恢復(fù)供電。通常要求兩回路供電,供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)。3.三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求對(duì)供電電源無(wú)特殊要求二、電力負(fù)荷的類型按用途可分為:照明負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷按行業(yè)分:工業(yè)負(fù)荷、非工業(yè)負(fù)荷和居民生活負(fù)荷(民用電)電力負(fù)荷(設(shè)備)按工作制的分類工廠的用電設(shè)備,按其工作制分以下三類:1、長(zhǎng)期連續(xù)工作制2、短時(shí)工作制

這類設(shè)備的工作時(shí)間較短,而停歇時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。3、斷續(xù)周期工作制三、用電設(shè)備的額定容量、負(fù)荷持續(xù)及負(fù)荷系數(shù)1、用電設(shè)備的額定容量:對(duì)電動(dòng)機(jī):

額定容量指其軸上正常輸出的最大功率。對(duì)電機(jī)、電爐、電燈等設(shè)備,額定容量均用有功功率PN表示;對(duì)變壓器和電焊機(jī)等設(shè)備,

額定容量則一般用視在功率SN表示;對(duì)電容器類設(shè)備,

額定容量則用無(wú)功功率Qc表示。2、負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率,又稱暫載率或相對(duì)工作時(shí)間。ε=t/T×100%T=t+t0同一設(shè)備,在不同的負(fù)荷持續(xù)工作時(shí),其輸出功率是不同。例如某設(shè)備在時(shí)ε1的設(shè)備容量為P1,那么該設(shè)備在ε2時(shí)的設(shè)備容量P2為多少呢?這就需要進(jìn)行“等效”換算,即按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來(lái)進(jìn)行換算。設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根值成反比關(guān)系。因此P2=P1√ε1/ε2例:某吊車電動(dòng)機(jī)在ε1=60%時(shí)的容量P1=10KW。試求ε2=25%時(shí)的容量P2為多少?解:P2=10KW0.6/0.25=15.5KW3.用電設(shè)備的負(fù)荷系數(shù):用電設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)(亦稱負(fù)荷率),為設(shè)備在最大負(fù)荷時(shí)輸出或耗用的功率P與設(shè)備額定容量PN的比值,用KL表示(亦可表示為β),其定義式為KL=P/PN負(fù)荷系數(shù)的大小表征了設(shè)備容量利用的程度。四、負(fù)荷曲線的有關(guān)概念負(fù)荷曲線的繪制及類型負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的圖形。負(fù)荷曲線按負(fù)荷對(duì)象分,有工廠的、車間的或某類設(shè)備的負(fù)荷曲線。按負(fù)荷的功率性質(zhì)分,有有功和無(wú)功負(fù)荷曲線。按所表示負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)間分,有年的、月的、日的或工作的負(fù)荷曲線。按繪制的方式分,有依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線和梯形負(fù)荷曲線。.年負(fù)荷曲線,通常是根據(jù)典型的冬日和夏日負(fù)荷曲線來(lái)繪制。這種曲線的負(fù)荷從大到小依次排列,反映了全年負(fù)荷變動(dòng)與負(fù)荷持續(xù)時(shí)間的關(guān)系,因此稱為負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線,一般簡(jiǎn)稱年負(fù)荷曲線。.年每日最大負(fù)荷曲線按全年每日的最大半小時(shí)平均負(fù)荷來(lái)繪制的,專用來(lái)確定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式用的。(二)與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量1、年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax=wa/pmax年每日最大負(fù)荷利用小時(shí)是一個(gè)假想時(shí)間,是反映電力負(fù)荷時(shí)間特征的重要參數(shù),它與工廠的生產(chǎn)班制有關(guān)。例如一班制工廠,Tmax=1800~2500h;二班制工廠,Tmax=3500~4500h;三班制工廠,Tmax=5000~7000h。2平均負(fù)荷和負(fù)荷曲線填充系數(shù)負(fù)荷曲線填充系數(shù)就是將起伏波動(dòng)的負(fù)荷曲線“削峰填谷”,求出平均負(fù)荷Pav的比值,亦稱負(fù)荷率或負(fù)荷系數(shù),通常用β表示(亦可表示為Kl),其定義式為β=Pav/pmax第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定一概述計(jì)算負(fù)荷,是通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的,用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。通常取半小時(shí)平均最大負(fù)荷P30(亦即年最大負(fù)荷)作為計(jì)算負(fù)荷。但是由于負(fù)荷情況復(fù)雜,影響計(jì)算負(fù)荷的因素很多,實(shí)際上,負(fù)荷也不可能是一成不變的,它與設(shè)備的性能,生產(chǎn)的組織以及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān),因而負(fù)荷計(jì)算也只能力求實(shí)際。其計(jì)算方法有:需要系數(shù)法:二項(xiàng)式系數(shù)法二按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷(一)需要系數(shù)法的基本公式及其應(yīng)用

需要系數(shù)Kd,是用電設(shè)備組(或用電單位)在最大負(fù)荷時(shí)需要的有功功率P30與其總的設(shè)備容量(備用設(shè)備的容量不計(jì)入)Pe的比值。

一臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷P30=PN/η,式中η為電動(dòng)機(jī)的功率。在Kd適當(dāng)取大的同時(shí),cosα也宜適當(dāng)取大。

這里還要指出:需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)關(guān)系極大,因此,計(jì)算時(shí)首先要正確判明用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài),否則將造成錯(cuò)誤。

例如機(jī)修車間的代表性金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī),應(yīng)屬小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī),因?yàn)榻饘偾邢骶褪抢浼庸ぃ鴻C(jī)修不可能是大批生產(chǎn)。又如壓塑機(jī),拉絲機(jī)和鍛錘等,應(yīng)屬于熱加工機(jī)床。再如起重機(jī),行車,電葫蘆,卷?yè)P(yáng)機(jī)等,實(shí)際上都屬于吊車類。例1。已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組,擁有電壓為380V的三相電動(dòng)機(jī)15kw1臺(tái),11kw3

臺(tái),7.5kw8臺(tái),4kw15臺(tái),其他更小容量電動(dòng)機(jī)總?cè)萘?5kw。試用需要系數(shù)法確定其計(jì)算

負(fù)荷P30、Q30、S30和I30。

解:此機(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛镻e=15kw*1+11kw*3+7.5kw*8+4kw*15+35kw=203kw

查附錄中表A-6“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)”項(xiàng),得

Kd=0.16~0.2(取0.2),

因此,計(jì)算可得:有功計(jì)算負(fù)荷P30=0.2*203KW=40.6KW

無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30=40.6KW*1.73=70.2KVAR

視在計(jì)算負(fù)荷S30=40.6KW/0.5=81.2KV.A

計(jì)算電流I30=81.2KV.A/(1.73*0.38KV)=123A(二)設(shè)備容量Pe的計(jì)算

1.長(zhǎng)期連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的三相設(shè)備容量:所有設(shè)備之和。

2.斷續(xù)周期性工作制的三相設(shè)備容量

1).電焊機(jī)組

我國(guó)電焊機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有50%、60%、75%和100%等四種。為了計(jì)算簡(jiǎn)便,一般要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到ε100=100%。設(shè)銘牌的容量為PN,其負(fù)荷持續(xù)率為εN,因此,Pe=PNεN/ε100=SnCOSΦεN/ε100式中PN、Sn--電焊機(jī)的銘牌容量

2).吊車電動(dòng)機(jī)組

我國(guó)吊車電動(dòng)機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有15%;25%;40%和50%等四種。為了計(jì)算簡(jiǎn)便,一般要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到εN=25%。設(shè)名牌的容量為PN,其負(fù)荷持續(xù)率為εN,因此:Pe=PNεN/ε25=2PNεN

3.單相用電設(shè)備的等效三相設(shè)備容量的換算

(1)、接于相電壓的單相設(shè)備,

容量換算

Pe=3Pe.mφ

Pe.mφ:最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量

Pe

:等效三相設(shè)備容量

(2)、接于線電壓的單相設(shè)備容量換算

由于容量為Pe.φ的單相設(shè)備接在線電壓上產(chǎn)生的電流I=Pe.φ/√3(UcosΦ),這一電流應(yīng)與其等效三相設(shè)備容量Pe的產(chǎn)生的電流I'=Pe/(√3UcosΦ)相等,因此其等效三相設(shè)備容量:Pe=√3Pe.φ

(三)、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定

在確定多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷時(shí),應(yīng)可結(jié)合具體情況計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)(又稱參數(shù)系數(shù)或綜合系數(shù))KΣ。

對(duì)于車間干線,可取KΣ=0.85~0.95。、

對(duì)于低壓母線,

由用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷直接相加計(jì)算時(shí),可取KΣ=0.8~0.9;

由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí),可取KΣ=0.9~0.95。

總有功計(jì)算負(fù)荷P30=KΣΣP30i

總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30=KΣΣQ30i

總的視在計(jì)算負(fù)荷S30=√P302+Q302

總的計(jì)算電流I30=S30/√3UN(由于各組設(shè)備的cosΦ不一定相同,因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流一般不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流之和再乘于KΣ來(lái)計(jì)算。)例2;某380v線路供電給1臺(tái)132kwyY型三相電動(dòng)機(jī),其效率N=91%,功率因素=0.9。試確定

此線路的計(jì)算負(fù)荷。解:

因只有1臺(tái),故取Kd=1。

由此可得

有功計(jì)算負(fù)荷P30=132KW/0.91=145KW

無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30=145KW*TAN=70.2KVAR

視在計(jì)算負(fù)荷S30=145kw/0.9=161kva

計(jì)算電流I30=161KV.A/(1.73*0.38KV)=245A

或I30=132KW/(1.732*0.38KV*0.9*O.91)=245A

三.按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷

(一)二項(xiàng)式法的基本公式及其應(yīng)用

二項(xiàng)式系數(shù)法的基本公式為:P30=bPe+cPx

式中

bPe-用電設(shè)備組的平均負(fù)荷,

cPx-用電設(shè)備組中X臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)

荷,其中Px是X臺(tái)最大容量設(shè)備的設(shè)備容量;

b、c-二項(xiàng)式系數(shù)。

二項(xiàng)式系數(shù)b、c和最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)X及cosфtanф等也可查表

但是必須注意:按二項(xiàng)式系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷時(shí),如果設(shè)備總臺(tái)數(shù)n<2x時(shí),則x宜相應(yīng)取小一些,建議取為x=n/2,且按“四舍五入”的修約規(guī)則取為整數(shù)。例如某機(jī)床電動(dòng)機(jī)組地電動(dòng)機(jī)只有7臺(tái),而附錄表A-6規(guī)定X=5,但是這里n=7<2x=10,因此,可取x=7/2≈4來(lái)計(jì)算。

如果用電設(shè)備組只有1~2臺(tái)設(shè)備時(shí),就可認(rèn)為P30=Pe,即b=1、c=0。對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī),則P30=Pn/η。在設(shè)備臺(tái)數(shù)較少時(shí),cosф也宜相應(yīng)地適當(dāng)取大。

二項(xiàng)式系數(shù)法較需要系數(shù)法更適于確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的低干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷。

(二)多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定

按二項(xiàng)式系數(shù)法確定多組用電總的計(jì)算負(fù)荷時(shí),同樣應(yīng)考慮各組設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。因此在確定其總的計(jì)算負(fù)荷時(shí),只能考慮一組有功附加負(fù)荷為最大的做總計(jì)算負(fù)荷的附加負(fù)荷,再加上所有各組的平均負(fù)荷。

所以總的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷分別為

P30=∑(bPe)i+(cPx)max

Q30=∑(bPetanф)i+(cPx)maxtanфmax

式中∑(bPe)i--各組有功平均負(fù)荷之和;

∑(bPetanф)i-各組無(wú)功平均負(fù)荷之和;

(cPx)max--各組中最大的一個(gè)有功附加負(fù)荷;

tanфmax--(cPx)max的那一組設(shè)備的正切值。

為了簡(jiǎn)化和統(tǒng)一,按二項(xiàng)式系數(shù)法來(lái)計(jì)算多組設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí),也不論各組設(shè)備臺(tái)數(shù)多少,各組的計(jì)算系數(shù)b.c.x和cosф等均按教材附錄中表A-6所列數(shù)值。第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定一、概述二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的確定第四節(jié)用戶計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算一、供配電系統(tǒng)的功耗損耗計(jì)算(一)線路的功耗損耗計(jì)算(二)變壓器的功耗損耗計(jì)算二、用戶計(jì)算負(fù)荷的確定

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