臨時(shí)電源使用變壓器及發(fā)電機(jī)容量的確定

1、臨時(shí)電源使用變壓器及發(fā)電機(jī)容量的確定隨著天津港東疆地區(qū)的快速發(fā)展，大量廠房及建筑拔地而 起，而正式供電電源建設(shè)緩慢，嚴(yán)重滯后于地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展， 為解決這一用電難題， 加快東疆地區(qū)發(fā)展， 針對(duì)用戶的不同負(fù)荷 等級(jí)及負(fù)荷容量， 提出滿足用戶需求、 合理節(jié)約的變壓器容量及 備用發(fā)電機(jī)功率成為制定合理供電方案的重點(diǎn)。一、供電負(fù)荷的計(jì)算 負(fù)荷，即計(jì)算負(fù)荷，也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是 一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷， 其熱效應(yīng)與某一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所 產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30 分鐘的最 大平均作為選擇電器導(dǎo)體的依據(jù)。求得計(jì)算負(fù)荷的手段稱為負(fù)荷計(jì)算。 我國(guó)目前普遍采用的確 定計(jì)算

2、負(fù)荷的方法主要有需要系數(shù)法、 二項(xiàng)式法以及單位面積功 率法。需要系數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便， 適用于全廠和車間變電所負(fù)荷 的計(jì)算， 二項(xiàng)式法適用于機(jī)加工車間， 有較大容量設(shè)備影響的干 線和分支干線的負(fù)荷計(jì)算。 但在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而設(shè)備容量差 別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)， 采用二項(xiàng)式法較之采用需要系 數(shù)法合理，且計(jì)算也較簡(jiǎn)便。1、需求系數(shù)法采用需要系數(shù)法時(shí)， 首先應(yīng)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， 一般 將負(fù)荷分為照明用電負(fù)荷、通風(fēng)和采暖負(fù)荷、排水負(fù)荷、起重運(yùn) 輸負(fù)荷、消防負(fù)荷等。計(jì)算負(fù)荷公式如下：有功計(jì)算負(fù)荷 （式 1-1 ）無功計(jì)算負(fù)荷 （式

3、 1-2 ）視在計(jì)算負(fù)荷 （式 1-3 ）式中Kx設(shè)備組的需要系數(shù)；P設(shè)備組設(shè)備容量（KW需要系數(shù)是在一定的條件下， 根據(jù)統(tǒng)計(jì)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(jì)等諸多因素有關(guān)。 將這些因素綜合為一個(gè)用于計(jì)算 的系數(shù)，即需要系數(shù)，在不同地區(qū)、不同類型的建筑物內(nèi)，對(duì)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(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)具體情況從表中選取一個(gè)恰當(dāng)?shù)闹颠M(jìn) 行負(fù)荷計(jì)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(shí)，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(shí)， 需要系數(shù)應(yīng)取較大值；反之，則應(yīng)取較小值。針對(duì)單相負(fù)荷一般采取將

4、單相最大負(fù)荷作為設(shè)計(jì)基數(shù)， 將其 他負(fù)荷均勻分配到各相上， 當(dāng)單相負(fù)荷的總計(jì)算容量小于計(jì)算范 圍內(nèi)三相對(duì)稱負(fù)荷計(jì)算容量的 15%時(shí)，應(yīng)全部按三相對(duì)稱負(fù)荷計(jì) 算，即將單相負(fù)荷均勻分配到各相上， 并依照單相最大負(fù)荷作為 計(jì)算負(fù)荷；當(dāng)超過 15%時(shí)應(yīng)將單相負(fù)荷等效三相負(fù)荷，再與三相 負(fù)荷相加。2、二項(xiàng)式法二項(xiàng)式法師考慮用電設(shè)備的數(shù)量和大容量用電設(shè)備對(duì)計(jì)算 負(fù)荷影響的經(jīng)驗(yàn)公式。 一般應(yīng)用于用電設(shè)備數(shù)量較少， 和容量差 別大的配電線路的負(fù)荷計(jì)算， 彌補(bǔ)需求系數(shù)法的不足之處。 但是， 二項(xiàng)式系數(shù)過分突出最大用電設(shè)備的容量影響，因此， 其計(jì)算負(fù)荷往往較實(shí)際偏大。計(jì)算公式如下：有功功率 （式 1-4 ）無功功

5、率 （式 1-5 ）視在功率 （式 1-6 ）式中c、b二項(xiàng)式系數(shù)，可查表得出3、單位面積功率法對(duì)于某些施工臨時(shí)項(xiàng)目部，沒有確定的用電負(fù)荷， 無法根據(jù)需求系數(shù)或二項(xiàng)式法進(jìn)行估算，可通過單位面積功率法， 依據(jù)用電基本性質(zhì)以及項(xiàng)目部規(guī)模進(jìn)行估算。用電總負(fù)荷為 Pjs ， Pjs=Ks x A/1000，建筑面積為 Am2 Ks為負(fù)荷密度，可根據(jù)表 1-1 中用電負(fù)荷類型查表取得。表 1-1 負(fù)荷密度系數(shù)二、變壓器容量的選擇：在配屬變壓器時(shí)， 不可依據(jù)以上的所需功率直接配屬容量大 小相同的變壓器， 需要考慮變壓器本身的工作性能及用電設(shè)備的 功率因數(shù)， 以及使用中可能出現(xiàn)的容量增加的可能性。 在一般使

6、 用過程中，負(fù)荷的平均功率因數(shù)在 0.80.85之間，但是考慮臨 時(shí)用電線路較長(zhǎng)用電負(fù)荷較復(fù)雜，缺少集中補(bǔ)償?shù)戎T多現(xiàn)實(shí)原 因，一般取功率因數(shù)的下限進(jìn)行計(jì)算。除此之外，為考慮在一段 時(shí)間內(nèi)的用電的安全性及變壓器利用率的經(jīng)濟(jì)性， 一般只使用變 壓器額定容量的 80%。具體計(jì)算公式如（式 2-1 ）：Sjs= Pjs/ （Kyx cos ©） （式 2-1 ）式中：Sjs 計(jì)算容量cos © 功率因數(shù)Pjs 計(jì)算負(fù)荷功率Ky利用系數(shù)（負(fù)載率）對(duì)于以電動(dòng)機(jī)為主要負(fù)荷的用戶， 在選取變壓器的時(shí)候， 除 以上計(jì)算方式外， 還要考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。 一般籠型異步電 動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)的啟動(dòng)

7、時(shí)間為 15 秒左右，當(dāng)變壓器的負(fù)載率小 于 90%時(shí)，最大啟動(dòng)電流可為變壓器額定電流的 4 倍。三、發(fā)電機(jī)功率的選擇1 、發(fā)電機(jī)參數(shù)的基本說明 考慮到臨時(shí)電源的供電可靠性較低， 部分相對(duì)重要負(fù)荷， 用 戶會(huì)要求增加柴油發(fā)電機(jī)作為臨時(shí)電源的備用電源， 以保證可靠 用電。柴油發(fā)電機(jī)一般分為兩部分， 一部分為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)， 另一部 分為同步電動(dòng)機(jī)， 柴油發(fā)電機(jī)為同步電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力， 同步電動(dòng) 機(jī)則將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 目前市面上的柴油發(fā)電機(jī)的功率一般指柴油機(jī)的常用功率，這里要明確幾個(gè)參數(shù)，即柴油機(jī)的功率， 柴油機(jī)的常用功率，發(fā)電機(jī)的效率，發(fā)電機(jī)的視在功率，以及功 率因數(shù)。如圖 3-1 所示，柴油機(jī)一

8、般預(yù)留 10%作為發(fā)電機(jī)的備用 功率。同步發(fā)電機(jī)的工作效率高于90%， 故等效于發(fā)電機(jī)的常用功率，即發(fā)電機(jī)的功率。同步發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)為 0.8 。我們 需要將發(fā)電機(jī)功率依此折算成發(fā)電機(jī)的額定視在容量， 用于發(fā)電 機(jī)容量的選擇。圖 3-1 發(fā)電機(jī)參數(shù)關(guān)系圖2、發(fā)電機(jī)的容量選擇方法 要選擇發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)容量， 要考慮三種指標(biāo)： 穩(wěn)定情況下發(fā) 電機(jī)的負(fù)載Sf1、尖峰時(shí)發(fā)電機(jī)的負(fù)載 Sf2，以及允許壓降范圍 內(nèi)的發(fā)電機(jī)負(fù)載Sf3。要在同時(shí)滿足這三種指標(biāo)，即發(fā)電機(jī)的設(shè) 計(jì)容量要大于這三者的最大值。Sf1=Pjs/ (nXcos ©) (式 3-1 )Sf1 按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算的發(fā)電機(jī)視在功率Pjs 計(jì)算負(fù)荷功率n 所帶負(fù)荷的綜合效率，一般取 0.820.88cos © 發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)，一般為0.8。Sf2= (Kj/Kg ) X Sm (式 3-2)Sf2 按尖峰負(fù)荷計(jì)算的發(fā)電機(jī)視在功率Kj 因尖峰造成的電壓、 頻率下降而導(dǎo)致的電動(dòng)功率下降的 系數(shù)，一般取 0.90.95Kg-發(fā)電機(jī)允許短時(shí)過載系數(shù)，一般取 1.41.6Sn最大單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)容量Sf3=XA X SqA （式