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1、第二章 建筑供配电的负荷计算 第一节 计算负荷的意义和计算 目的一、原始资料:用电负荷的产品铭牌数据。 二、考虑因素:非同时运行；运行并非在额定状态下。三、计算负荷:将原始资料,结合考虑因素,变成供配电 系统设计所需要的假想负荷。 四、意义和目的: （一）求计算负荷,也称需用负荷1.作为按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。（二）求尖峰电流计算电压波动、选择熔断器等保护元 件。 （三）求平均负荷计算供配电系统中电能需要量，电能 损耗和选择无功补偿装置
2、等。第二节 用电设备的主要特征一 分类：（按工作制分 连续运行工作制 短时运行工作制 反复短时运行工作制 二 设备容量 Pe 的确定 连续运行工作制用电设备的 Pe （kw)等 于其铭牌额定功率 PN (kw) 短时运行工作制用电设备，求计算负荷 时一般不考虑。 反复短时运行工作制用电设备,是将某一 暂载率下的铭牌额定功率统一换算到一 个标准暂载率的功率。第三节 负荷计算的基本概念一 负荷曲线表示一组用电设备的功率随时间变化关 系的图形。可直观地反映出用户用电特点，对于 同类型的用户，其负荷曲线形状大致相 同。 1.按负荷性质分 有功负荷曲线 无功负荷曲线 2.按持续工作时间分 (1)日负荷曲
3、线(24h) (2)年负荷曲线（8760h 日最大负荷全年时间变化曲线（运行年 负荷曲线 年持续负荷曲线 二 与负荷计算相关的物理量（一）年最大负荷和最大负荷利用小时数 年最大负荷全年中最大工作班内半小时平均功率的 最大值。用 Pm 、 Qm 、 Sm表示。 年最大负荷利用小时数 一个假想时间，反映用户以年最大负荷 Pm持续运行 Tm h所消耗的能量恰好等于全年实际消耗的能量。（二）平均负荷和负荷系数 平均负荷电力用户在一段时间内消耗功率的平 均值。用 Pav 、 Qav 、 Sav 。 负荷系数在最大工作班内，平均负荷与最大负荷 之比。一般工厂年负荷系数年平均值为：=0.70.75 =0.7
4、60.82 （三）需要系数是一个综合系数，与设备组的同期系数、 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。其定义为： （四）利用系数三 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”。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。因此：PC= P30= PmQC= Q30= QmSC= S30= Sm四、求计算负荷的方法 （一） 需要系数法计算简便，最为通用的一种方法。 1.用电设备组的计算负荷2.多个用电设备组的计算负荷
5、（ 配电干线和 变电所低压母线）K 同期系数（二 ）按二项式法当确定的用电设备台数较少而容量差 别相当大的低压支线和干线的 计算负荷 时，采用。（略 （三 ） 估算方法单位产品耗量法、负荷密度法等单位指 标法。 第四节 建筑用电负荷的计算 方法 一、计算方法规范中规定在方案设计设计阶段可 采用单位指标法；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。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 三、单位指标法民用建筑主要有照明、动力及空调 负荷。 例 商业性高层建筑的用电负荷大致分布： 空调设备
6、4050%，电气照明3035%，动力用电2025%。（一）单位指标法的计算公式如下:ScKN1000 式中: Sc计算的在功率(kvA)； K单位指标(vAm2)；N建筑面积(m2)。（二）住宅负荷的计算每套住宅用电负荷，不再按灯具、插座 等容量逐一计算，而是按套型类别进行 确定，根据我国住宅发展，每套住宅供 电容量标准，一般可在4一12kw范围选取 。高级公寓的每户建筑面积在l00200m2 时用电标准可为10一15kw。四、需要系数法 （一） 计算公式如下：PcKdPe式中：Pc计算有功功率(kw)；Kd 需要系数(三台以下时Kd 1) ；Pe用电设备组的设备容量(kw)。（二）进行负荷计
7、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。 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。 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。 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
8、15时，则设备 容量应按三倍最大相负荷计算。 用电设备组的需要系数及功率因数表（三）总负荷计算 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。 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0.80.9。 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。五 单相负荷计算单相用电设备应尽可能均衡分配在三相 线路上。（单相设备的总容量不超过三 相设备的15否则： （一） 单相用电设备仅接于相电压等效三相负荷 取最大相负荷的三倍Peq=3 Pm（二）单
9、相用电设备仅接于线电压如 PabPbc Pca 当 Pbc 0.15 Pab时Peq=1.5(Pab+ Pbc) 当 Pbc 0.15 Pab时（三）用电设备分别接于线电压和相电压 先将接于的线电压的单相用电设备换算 为接于相电压的单相负荷。 再将各负荷相加，选出最大相负荷取其3 倍即为等效三相负荷 。第五节 供配电系统的功率 损耗与电能需要量的计算一 供电线路的功率损耗式中 R 线路每相电阻X 线路每相电抗二 变压器的功率损耗式中 铁心损耗(铁耗)；绕组损耗(铜耗)；空载损耗； 短路损耗。式中: 变压器空载无功损耗变压器在额定负荷下,消耗在一、二次绕组电抗上的无功损耗。变压器空载电流占额定电
10、流的百分比。变压器短路电压占额定电压的百分比。变压器负荷率在负荷计算中，变压器的有功损耗和 无功损耗可按下式近似计算：三 供配电系统年电能损耗假设 ，线路电压不变，则 在 时线路年平均损耗变压器年平均损耗最大负荷损失小时数。其物理意义为：当线路和变压器中以最 大负荷电流 流过 小时后所产生的 电能损耗，等于实际变化电流时的电能 损耗， 与年最大负荷利用小时数 和 负荷功率因数 有关。第六节 尖峰电流的计算尖峰电流是持续12s的短时最大负荷 电流，它用来计算电压波动，选择熔断 器和低压断路器，整定继电保护装置及 检验电动机自起动条件等。 一、单台用电设备用电设备的额定电流；用电设备的起动电流；用电设备的起动倍数：笼型电动机为 57，绕线型电动机为23，直流电动 机为1.7等。 二、多台用电设备
