負荷計算講座

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 負荷及負荷計算的相關概念負荷及負荷計算的相關概念第二節(jié)第二節(jié) 負荷計算方法負荷計算方法第三節(jié)第三節(jié) 負荷計算實例負荷計算實例第四節(jié)第四節(jié) 導線和斷路器的選型導線和斷路器的選型第一節(jié)第一節(jié) 負荷及負荷計算的相關概念負荷及負荷計算的相關概念學習內(nèi)容：學習內(nèi)容：2. 2. 為什么負荷計算？為什么負荷計算？3. 3. 電負荷力的類型電負荷力的類型4. 4. 負荷等級及供電要求負荷等級及供電要求“電力負荷電力負荷”在不同的場合可以有不同的含義，在不同的場合可以有不同的含義，它可以指用電設備或用電單位，也可以指用它可以指用電設備或用電單位，也可以指用電設備或用電單位的電設備或

2、用電單位的功率功率或或電流電流的大小。的大小。 n（1）供電系統(tǒng)電氣設備選擇（導線、開關、變壓器等）供電系統(tǒng)電氣設備選擇（導線、開關、變壓器等）n（2）繼電保護整定）繼電保護整定n（3）選擇儀表量程）選擇儀表量程n（4）安排供電方案及系統(tǒng)運行方式）安排供電方案及系統(tǒng)運行方式 為什么要進行負荷計算？為什么要進行負荷計算？l（1 1）按用途可分為：照明負荷和動力負荷）按用途可分為：照明負荷和動力負荷l（2 2）按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生）按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷（民用電）活負荷（民用電）l（3 3）電力負荷（設備）按工作制的分類：長期連）電力負荷（設備）按工作制的分

3、類：長期連續(xù)工作制、短時工作制和反復短時工作制續(xù)工作制、短時工作制和反復短時工作制3. 電力負荷的類型電力負荷的類型1 1）一級負荷）一級負荷要求：應由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障要求：應由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞。時，另一個電源應不致同時受到損壞。 對一級負荷中特別重要的負荷，除要求有上述對一級負荷中特別重要的負荷，除要求有上述兩個電源外，還要求增設應急電源。兩個電源外，還要求增設應急電源。 常用的應急電源有：常用的應急電源有： 獨立于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電獨立于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電池，供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專門供池

4、，供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專門供電線路。電線路。 4. 負荷等級及供電要求負荷等級及供電要求2 2）二級負荷）二級負荷要求：兩回路供電，供電變壓器也應有兩臺。要求：兩回路供電，供電變壓器也應有兩臺。 3 3）三級負荷）三級負荷 對供電電源無特殊要求對供電電源無特殊要求 學習內(nèi)容：學習內(nèi)容：l1.1.設備容量設備容量l2.2.負荷計算方法負荷計算方法第二節(jié)第二節(jié) 負荷計算方法負荷計算方法 設備的銘牌額定功率PN經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設備容量，用Pe來表示。l 注意：設備容量與設備額定功率的概念及不同點1.1.設備容量設備容量(1)(1)設備容量的定義設備容量的定義

5、 (2)(2)為什么要換算設備容量？為什么要換算設備容量？目的：目的：負荷統(tǒng)計計算；換算原因：換算原因：設備種類不同；設備工作制不同；生產(chǎn)加工機械的拖動設備；生產(chǎn)加工機械的拖動設備；電焊、電鍍設備；電焊、電鍍設備；電熱設備；電熱設備；照明設備。照明設備。 （3 3）常用用電設備類型）常用用電設備類型p 生產(chǎn)機械的拖動設備生產(chǎn)機械的拖動設備 機床設備機床設備起重運輸設備起重運輸設備功能功能金屬切削金屬切削金屬壓力加工金屬壓力加工功能功能起吊搬運物料起吊搬運物料運輸客貨運輸客貨車床車床銑床銑床刨床刨床鉆床鉆床磨床磨床組合機床組合機床鏜床鏜床沖床沖床鋸床鋸床剪床剪床砂輪機砂輪機吊車吊車行車行車輸送機

6、輸送機電梯電梯自動扶梯自動扶梯生產(chǎn)機械的生產(chǎn)機械的拖動設備拖動設備p 電焊和電鍍設備電焊和電鍍設備 電電焊焊設設備備電電鍍鍍設設備備p 電熱設備電熱設備 電阻加熱爐電阻加熱爐電弧爐電弧爐感應爐感應爐其它電熱設備其它電熱設備主要用于各種零件的熱處理主要用于各種零件的熱處理主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于熔煉和金屬材料熱處理主要用于熔煉和金屬材料熱處理紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等p 照明設備照明設備 （4 4） 電設備的工作制電設備的工作制 長期連續(xù)工作制設備長期連續(xù)工作制設備短時工作制設備短時工作制設備反復短時工作制設備反復短時

7、工作制設備導體還未達到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻，導體還未達到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻，在停歇時間內(nèi)足以將溫度降至通電前的溫在停歇時間內(nèi)足以將溫度降至通電前的溫度，度，（5 5）設備容量的確定）設備容量的確定 1 1）長期工作制設備）長期工作制設備 P Pe e=P=PN N 2 2）短期工作制設備）短期工作制設備 P Pe e=0=03 3）反復短時工作制設備）反復短時工作制設備 需要折算需要折算4 4）照明設備）照明設備 白熾燈、鹵鎢燈：白熾燈、鹵鎢燈：P Pe e=P=PN N l熒光燈：熒光燈：P Pe e= =（1.2-1.31.2-1.3）P PN Nl高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物：高壓汞

8、燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物：P Pe e=1.1P=1.1PN N2.2.負荷計算負荷計算（1 1）概述）概述 l 計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。 PC-負荷的有功計算負荷負荷的有功計算負荷 QC-負荷的無功計算負荷負荷的無功計算負荷SC-負荷的視在計算負荷負荷的視在計算負荷 IC-負荷的計算電流負荷的計算電流單位容量法單位容量法二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法廣泛應用廣泛應用主要用于工業(yè)，考慮幾臺大設備主要用于工業(yè)，考慮幾臺大設備的影響的影響負荷計負荷計算方法算方法n負荷計算方法負

9、荷計算方法需要系數(shù)法需要系數(shù)法估算方法：估算方法：P=.AP=.A（2 2）需要系數(shù)法）需要系數(shù)法 edcPKP需要系數(shù)需要系數(shù)用電設備組用電設備組所有設備容所有設備容量之和量之和tanccPQ22cccQPScos33NCNccUPUSI三相：三相： cosNCNccUPUSI單相：單相： 需要系數(shù)法需要系數(shù)niidcPKP11e WLdKKK需要需要系數(shù)系數(shù)同時系數(shù)同時系數(shù)K：并并非供電范圍內(nèi)的非供電范圍內(nèi)的所有用電設備都所有用電設備都會同時投入使用會同時投入使用負荷系數(shù)負荷系數(shù)KL：并非并非投入使用的所有電投入使用的所有電氣設備氣設備任何時候都任何時候都會滿載運行會滿載運行電氣設備的平均

10、電氣設備的平均效率效率e：電氣設電氣設備額定功率與輸備額定功率與輸入功率不一定相入功率不一定相等等 線路的平均效率線路的平均效率W1 ：考慮直接向電氣設考慮直接向電氣設備配電的配電線路備配電的配電線路上的功率損耗后，上的功率損耗后，電氣設備輸入功率電氣設備輸入功率與系統(tǒng)向設備提供與系統(tǒng)向設備提供的功率不一定相同的功率不一定相同 注：注：工程實際中，很難通工程實際中，很難通過過Kd的表達式來求得需要的表達式來求得需要系數(shù)，一般都是通過系數(shù)，一般都是通過查表查表求得其經(jīng)驗值求得其經(jīng)驗值表表 各用電設備組的需要系數(shù)各用電設備組的需要系數(shù)K Kd d及功率因數(shù)及功率因數(shù) 用電設備組名稱 需要系數(shù)Kd

11、二項式系數(shù) 最大容量設備臺數(shù) 功率因數(shù)ab小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床 0.160.20.18.250.250.30.30.35 0.140.140.240.26 0.40.50.40.5 5555 0.50.50.60.65 1.731.731.331.17 通風機、水泵、空壓機通風機、水泵、空壓機 0.70.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75 非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械

12、0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 鍋爐房和機加、機修、裝配車鍋爐房和機加、機修、裝配車間的吊車間的吊車鑄造車間吊車鑄造車間吊車0.10.150.150.25 0.060.09 0.20.3 33 0.50.5 1.731.73 costan自動裝料電阻爐自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐小型電阻爐、干燥箱小型電阻爐、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高頻感應電爐（不帶補償）高頻感應電爐（不帶補償）工頻感應電爐（不帶補償）工頻感

13、應電爐（不帶補償）電弧熔爐電弧熔爐0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.680.57 點焊機、縫焊機點焊機、縫焊機對焊機對焊機0.350.35 0.60.71.331.02 自動弧焊變壓器自動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變壓器0.50.350.4 0.40.350.35 2.292.682.68 廠房、辦公室、實驗室照明廠房、辦公室、實驗室照明變配電室、倉庫照明變配電室、倉庫照明生活照明生活照明室外照明室外照明0.810.50.70.60.81 1.01.01.01.0 0000 圖2.5 供配電系統(tǒng)中各點電力負荷的計算 表3-

14、3 現(xiàn)在家庭廚衛(wèi)常用家用電器及其功率第三節(jié)第三節(jié) 負荷計算實例負荷計算實例表3-3 現(xiàn)在家庭廚衛(wèi)常用家用電器及其功率表3-3 現(xiàn)在家庭廚衛(wèi)常用家用電器及其功率名稱名稱數(shù)量數(shù)量備注備注普通插座普通插座1414個個每個按每個按100W100W計算計算廚衛(wèi)插座廚衛(wèi)插座6 6個個容量見見表容量見見表3-43-4空調(diào)插座空調(diào)插座2 2個個每個按每個按2000W2000W計算計算熒光類燈熒光類燈1111盞盞總計總計440W440W排氣扇排氣扇1 1盞盞總計總計100W100W用電設備用電設備 功率（功率（W）用電設備用電設備功率（功率（W）電冰箱電冰箱300消毒柜消毒柜300電飯煲電飯煲500洗衣機洗衣機

15、400排油煙機排油煙機200浴霸浴霸1000微波爐微波爐1000熱水器熱水器2000表表3-2 A戶型房間所需用電戶型房間所需用電表表3-3 家庭廚衛(wèi)常用家用電器及其功率家庭廚衛(wèi)常用家用電器及其功率 本本次設計所用到的同時系數(shù)次設計所用到的同時系數(shù) K表3-1本次設計所用到的同時系數(shù)應用范圍應用范圍照明回路照明回路普通插座回路普通插座回路空調(diào)回路空調(diào)回路廚房衛(wèi)生間回路廚房衛(wèi)生間回路0.80.80.80.80.80.81 1WP432)100440(8 . 01WP1120100148 . 02WP3200200028 . 03WP1575)4003001000200500300(7 . 04戶

16、內(nèi)各回路負荷計算：戶內(nèi)各回路負荷計算： 普通插座回路普通插座回路 空調(diào)回路空調(diào)回路 廚房回路廚房回路 衛(wèi)生間回路衛(wèi)生間回路 照明回路：照明回路：WP3000200010005戶內(nèi)總負荷：戶內(nèi)總負荷：戶內(nèi)同時系數(shù)取戶內(nèi)同時系數(shù)取0.750.75WP25.6995)3000157532001120432(75. 0綜合考慮每戶負荷容量給綜合考慮每戶負荷容量給8KW.8KW.求計算電流：求計算電流：AUPIKWPNCCC32.409 . 02208000cos9 . 0cos,8單元配電箱負荷計算：單元配電箱負荷計算：取取9 . 0cos,52. 0dKkWPKPedC84.99)248(52. 0

17、AUPINCC26.1689 . 0380384.99cos3動力配電的負荷計算方法同上動力配電的負荷計算方法同上注：注：1.配電箱回路帶一臺或兩臺設備的，需用系數(shù)取配電箱回路帶一臺或兩臺設備的，需用系數(shù)取1； 2.電梯等設備按長期工作制設備考慮即可，即設備容電梯等設備按長期工作制設備考慮即可，即設備容 量量NePP 第四節(jié)第四節(jié) 導線和斷路器的選型導線和斷路器的選型1.1.線纜與開關電器的配合：過負荷保護電器的動作特性應線纜與開關電器的配合：過負荷保護電器的動作特性應同時滿足下列條件同時滿足下列條件：alNcIII導線允許載流量斷路器脫扣電流計算電流-alNcIII管、線和斷路器選擇的順序：

18、根據(jù)計算電流管、線和斷路器選擇的順序：根據(jù)計算電流 先選斷路器，先選斷路器，要滿足要滿足 ；再選導線，要滿足；再選導線，要滿足最后確定管，滿足線和管的配合要求（查表）。最后確定管，滿足線和管的配合要求（查表）。cINcII alNII過流脫扣器額定電流（A）上級脫扣器額定電流20253240506380100下級脫扣器額定電流1016252532405063脫扣電流（自己再查一下其他表）脫扣電流（自己再查一下其他表）2.中性線和保護線截面的選擇中性線和保護線截面的選擇1中性線、保護線選擇相線截面SN、PE、PENS35S/23. 3. 戶內(nèi)導線截面要求戶內(nèi)導線截面要求照明回路：照明回路：BV-

19、450/750V 2x2.5 mmBV-450/750V 2x2.5 mm2 2插座回路：插座回路：BV-450/750V 3x4 mmBV-450/750V 3x4 mm2 2分戶箱進線：分戶箱進線：BV-450/750V 3x10BV-450/750V 3x10（1616） mmmm2 2電源柜（單元箱）進線選鎧裝電纜電源柜（單元箱）進線選鎧裝電纜 VV22-1kV 4xVV22-1kV 4x（）（）+1x+1x（）（） 4.漏電保護整定值：戶內(nèi)漏電保護整定值：戶內(nèi)30mA;單元進線單元進線300mA或或500mA.5.5.斷路器上下級之間的選擇性配合斷路器上下級之間的選擇性配合 過流脫扣

20、器額定電流（A）上級脫扣器額定電流20253240506380100下級脫扣器額定電流1016252532405063第二節(jié) 建筑物及變電所對雷擊的防護一、民用建筑防雷等級 一類防雷建筑 二類防雷建筑 三類防雷建筑1.一類防雷建筑 具有特別重要用途的建筑物。l國家級文物保護的建筑物及構(gòu)筑物。l超高層建筑物，如40層及以上的住宅建筑、高度超過100m的其它建筑。2.二類防雷建筑l重要的或人員密集的大型建筑。l省級文物保護的建筑物及構(gòu)筑物。l19層及以上的住宅建筑和高度超過50m的其它建筑。l省級及以上的大型計算中心和裝有重要電子設備的建筑物。3.三類防雷建筑l10至18層的普通住宅。l高度不超過

21、50 m的教學樓、普通旅館、辦公樓、圖書館等建筑。二、避雷針及避雷線的保護范圍計算（一）接閃器1.接閃器：專門用來接受直接雷擊的金屬物體。2.避雷針：接閃的金屬桿。（ 1m以下 ：圓鋼為12mm， 鋼管為 20mm；12m：圓鋼為 16mm，鋼管為 25mm）3.避雷線：接閃的金屬線，又稱架空地線。（截面不應小于35m2 的鍍鋅鋼絞線）4.避雷網(wǎng)：接閃的金屬網(wǎng)、金屬帶稱為避雷網(wǎng)、避雷帶。（圓鋼直徑不應小于8mm；扁鋼截面不應小于48m2，厚度不應小于4mm）三、高層建筑防雷擊的措施l（一）接閃器l1.種類：以避雷帶為主，有時結(jié)合避雷針和避雷網(wǎng)。接閃器引下線接地極 2. 避雷帶材料 規(guī)范： （1）圓鋼直徑不應小于8mm。 （2）扁鋼截面不應小于48m2，厚度不應小于4mm。 一般做法： 用直徑為25mm 的厚壁鋼管或直徑為16mm 的圓鋼，外刷銀粉。 3.布置 沿女兒墻及電梯或水池頂部四周布設，不同平面要進行兩處以上的連接。（注：屋面所有金屬構(gòu)建構(gòu)件都要與避雷裝置相焊接。） 4. 防側(cè)擊雷l從30m（一類/45m（二類 /60m（三類 、起每隔不大于6m（兩層）沿建筑物四周設水平避雷帶（均壓帶）并與引下線相連。l30m （一類/45m（二類 /60m（三類及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。 （二）引下線l為安全起見一般宜采用兩根直徑不小于16mm的主鋼筋作為引下