利用需要系數(shù)法來確定負荷計算

1、利用需要系數(shù)法來確定負荷計算 許振西（廈門華電開關(guān)有限公司，福建廈門361006）1負荷計算的意義和目的工廠進行電力設(shè)計的基本原始資料是各工藝部門提供的用電設(shè)備安裝容量，這些用電設(shè)備種類多，數(shù)量 大，工作情況復(fù)雜。如果只是簡單的把各用電設(shè)備的容量加起來作為選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備容量的依據(jù)，那么 必然會造成投資和資源的浪費。因為，各用電設(shè)備通常并不同時運行，使用時也并不是都能達到額定容量， 工作制也不一樣。若估算過小，將造成導(dǎo)線及電氣設(shè)備因過流而發(fā)熱，加速絕緣老化，降低使用壽命，嚴重 時引起火災(zāi)事故，影響供電系統(tǒng)的正?？煽窟\行。為避免這種情況，設(shè)計時用的總負荷是一個假想負荷，即計算負荷。計算負荷也稱

2、為需要負荷或最大負荷，是根據(jù)己知的用電設(shè)備安裝容量確定的、用于按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時所使用的一個假想的持續(xù) 負荷。計算負荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)與某一段時間內(nèi)實際變動負荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。求計算負荷的這項工作稱為負荷計算。負荷計算的目的是為了合理的選擇供電系統(tǒng)的導(dǎo)線、開關(guān)電器、網(wǎng)的安全運行。同時，也是選擇儀表量程,需要系數(shù)法的優(yōu)點是簡便實用，適用于大容量設(shè)備影響的干線和分支干線的負荷計變壓器等設(shè)備，使電氣設(shè)備和材料既能充分得到利用，又能滿足電 整定繼電保護的重要依據(jù)。2負荷計算的方法目前普遍采用的確定計算負荷的方法有需要系數(shù)法和二項式法。全廠和車間變電所負荷的計算；二項式法適用于機加工車間，

3、有較算。法,民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范（JGJ/T 16-2008 ）將需要系數(shù)法作為民用建筑電氣負荷計算的主要方下面將加以詳細介紹。25%時1、將用電設(shè)備按類型分組，同一類型的用電設(shè)備歸為一組，并算出該組用電設(shè)備 的設(shè)備容量Peo 對于長期工作制的用電負荷（如空調(diào)機組等），其設(shè)備容量就是設(shè)備銘牌上所標注 的額定功率。對于斷續(xù)或短時工作制的用電設(shè)備，是將額定功率統(tǒng)一換算到負載持續(xù)率為的有功功率。電焊機的設(shè)備功率是指將額定功率換算到負載持續(xù)率為100%時的有功功率。對于照明設(shè)備：白熾燈的設(shè)備容量按燈泡上標注的額定功率取值；帶自感式鎮(zhèn)流器的熒光燈和高壓汞燈等照明裝置，由于自感式鎮(zhèn)流器的影響，不僅功率因數(shù)

4、很低，在計算設(shè)備容量時，還應(yīng)考慮鎮(zhèn)流器上的功率消耗。因此，對采用自感式鎮(zhèn)流器的熒光燈裝置，其設(shè)備容量取燈管額定功率的倍，高壓汞燈裝置的設(shè)備容量取燈泡額定功率的倍。另外，成組用電設(shè)備的設(shè)備功率不應(yīng)包括備用設(shè)備。2、根據(jù)用電設(shè)備組的設(shè)備容量Pe,即可算出設(shè)備的計算負荷：計算有功功率Pc=K<Pe計算無功功率Q=Pctan $計算視在功率Sc二：I計算電流lc二S/U式中：KV為需要系數(shù)，©為功率因數(shù)角，U為額定線電壓。上述公式適用于計算三相用電設(shè)備組的計算負荷，對屬于相負荷的單相用電設(shè)備（如家用電器等），按照三相當(dāng)中最大負荷的那一相的單相設(shè)備容量乘以3,求得等效的三相設(shè)備容量，然后

5、按上述公式求得計算電流。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)。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行負荷計算。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。表1列出了工廠中主要用電設(shè)備的需要系數(shù)的推薦值，可作為供配電設(shè)計中進行負荷計算的參考。表1各用電設(shè)備組的需要系數(shù)Kv及功率因數(shù)用電設(shè)備名稱K<

6、;Cos©Tan $單獨傳動的金屬加工機床：1. 冷加工車間2. 熱加工車間壓床、鍛錘、剪床及其他鍛工機械連續(xù)運輸機械：1. 聯(lián)鎖的2. 非聯(lián)鎖的軋鋼車間及反復(fù)短時工作制的機械通風(fēng)機：1. 生產(chǎn)用2. 衛(wèi)生用泵、活塞式壓縮機、鼓風(fēng)機、電動發(fā)電機組、排風(fēng)機等透平壓縮機和透平鼓風(fēng)機破碎機、篩選機、碾砂機等磨碎機鑄鐵車間造型機攪拌機、凝結(jié)器、分級器等水銀整流機組（在變壓器一次側(cè)）：1. 電解車間用2. 起重機負荷3. 電氣牽引用感應(yīng)電爐（不帶功率因數(shù)補償裝置）：1. 高頻2. 低頻電阻爐：1. 自動裝料2. 非自動裝料小容量試驗裝備和實驗臺：1. 帶電動發(fā)電機組2. 帶試驗變壓器起重機：1

7、. 鍋爐房、修理、金工、裝配車間2. 鑄鐵車間、平爐車間3. 軋鋼車間、脫錠工部等電焊機：1. 點焊與縫焊用2. 對焊用電焊變壓器：1. 自動焊接用2. 單頭手動焊接用3. 多頭手動焊接用電弧煉鋼爐變壓器煤氣電氣濾清機組3、用電設(shè)備按類型分組后的多個用電設(shè)備組均連接在配電干線或變電所的低壓母線上，考慮到各個用電設(shè)備組并不同時都以最大負荷運行，配電干線或變電所的計算負荷應(yīng)等于各個用電設(shè)備組的計算負荷求和以后，再乘以一個同時系數(shù)，即配電干線或變電所低壓母線上的計算負荷為：計算有功功率P» P二©P刀Pc計算無功功率Oq二心q刀Q計算電流I刀C二Sec/萌'式中:有功功率

8、的冋時系數(shù)，一般取Kc q 無功功率的同時系數(shù)，一般取E,各用電設(shè)備組計算有功功率之和PcE Q各用電設(shè)備組計算無功功率之和3應(yīng)用舉例【例1】某機械加工車間380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機床電動機30臺共85kW通風(fēng)機3臺共5kW吊車1臺共3kW (&二40%。試用需要系數(shù)法確定此線路上的計算負荷。解：先求各組的計算負荷(1 )金屬切削機床組查表 1,取 Kx 二，cos $ =, tan $ =,因此Fc=KxPe=x 85kW= kWQ=Rtan $ =x = kVAR(2 )通風(fēng)機組查表 1,取 K、：二，cos $ =, tan $ =,因此Fc二KxPe二x 5kW=

9、4 kWQ=Fctan $ =4X =3 kVAR(3)吊車組查表 1,取 K、：二，cos $ =, tan $ =,而& 二40% 故R二RJT-二2PN=2X3 kW二因此 Fc=KxPe=X = kWQc=Fctan $ =X = kVAR取Kep=, Ktq=,可求得總的計算負荷為P二KcpEPc二x( +4+) kW= kWQ二 KeqEQ二X( +3+) kVAR 二 kVARS= I二 Lt 廠召茁一 H： kVA=1=S/ U=X 1000/( X 380) A二為了清晰起見，通常將計算結(jié)果列成表格形式，如表2所示。表2例1的電力負荷計算表序號用電設(shè)備名稱臺數(shù)設(shè)備容量/kWCOS0tan0計算負荷銘牌值換算值P/kWQ/kVARS/kVAI/A1金屬切削機床組3085852通風(fēng)機組355433吊車組13小計3493負荷計算(取 Ksp二，Ksq二)4結(jié)束語由以上分析可見，用需要系數(shù)法確定計算負荷時比較簡便的，但由于需要系數(shù)法沒有考慮設(shè)備組中大