用電負(fù)荷計(jì)算

1、2 . 3 供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng) 建筑供配電系統(tǒng)有交流電源、供配電線路、配電控制和用電建筑供配電系統(tǒng)有交流電源、供配電線路、配電控制和用電設(shè)備組成。設(shè)備組成。 在設(shè)計(jì)建筑電氣供配電系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)確定供配電方案，確在設(shè)計(jì)建筑電氣供配電系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)確定供配電方案，確定各種用電設(shè)備功率，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算，并選擇各定各種用電設(shè)備功率，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算，并選擇各種配電控制設(shè)備和配電導(dǎo)線。種配電控制設(shè)備和配電導(dǎo)線。一、用電設(shè)備的工作制一、用電設(shè)備的工作制 是指用電設(shè)備的工作方式。其對(duì)于用電負(fù)荷的大小有直接影是指用電設(shè)備的工作方式。其對(duì)于用電負(fù)荷的大小有直接影響。按照工作制的不同，可將

2、用電設(shè)備分為三類。響。按照工作制的不同，可將用電設(shè)備分為三類。（1） 長(zhǎng)期工作制的設(shè)備長(zhǎng)期工作制的設(shè)備 是指長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，可以達(dá)到穩(wěn)定溫升，負(fù)荷比較平穩(wěn)的是指長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，可以達(dá)到穩(wěn)定溫升，負(fù)荷比較平穩(wěn)的用電設(shè)備。如照明燈具、鍋爐用風(fēng)機(jī)、生產(chǎn)生活用水泵等。用電設(shè)備。如照明燈具、鍋爐用風(fēng)機(jī)、生產(chǎn)生活用水泵等。（2） 短期工作制的設(shè)備短期工作制的設(shè)備 是指工作時(shí)間較短常達(dá)不到穩(wěn)定溫升，而停用時(shí)間很長(zhǎng)可冷是指工作時(shí)間較短常達(dá)不到穩(wěn)定溫升，而停用時(shí)間很長(zhǎng)可冷卻到周圍環(huán)境溫度的用電設(shè)備。如房間換氣扇。鍋爐補(bǔ)水泵等。卻到周圍環(huán)境溫度的用電設(shè)備。如房間換氣扇。鍋爐補(bǔ)水泵等。（3） 反復(fù)短期工作制的設(shè)備反復(fù)短

3、期工作制的設(shè)備 是指時(shí)而工作，時(shí)而停用，反復(fù)交替變換，工作時(shí)間很短，是指時(shí)而工作，時(shí)而停用，反復(fù)交替變換，工作時(shí)間很短，常達(dá)不到穩(wěn)定溫升，停用時(shí)間也很短，常冷卻不到環(huán)境溫度，工常達(dá)不到穩(wěn)定溫升，停用時(shí)間也很短，常冷卻不到環(huán)境溫度，工作周期一般不超過作周期一般不超過10分鐘。運(yùn)行一段時(shí)間后溫升穩(wěn)定在某一穩(wěn)定分鐘。運(yùn)行一段時(shí)間后溫升穩(wěn)定在某一穩(wěn)定范圍內(nèi)反復(fù)波動(dòng)的用電設(shè)備。范圍內(nèi)反復(fù)波動(dòng)的用電設(shè)備。二、用電負(fù)荷計(jì)算（電力負(fù)荷）二、用電負(fù)荷計(jì)算（電力負(fù)荷） 用電負(fù)荷用電負(fù)荷通過供電線路的電流和功率。通過供電線路的電流和功率。1、計(jì)算的目的、計(jì)算的目的 （1）選擇合適的電氣設(shè)備）選擇合適的電氣設(shè)備 （2

4、）選擇合適的導(dǎo)線截面）選擇合適的導(dǎo)線截面 （3）選擇電力變壓器額定容量）選擇電力變壓器額定容量2、用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷、用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷（1）電力負(fù)荷曲線）電力負(fù)荷曲線 有功功率有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。單位有瓦的電功率。單位有瓦(W)、千瓦、千瓦(kW)、兆瓦、兆瓦(MW)。 無功功率無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作

5、功，而是轉(zhuǎn)來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無功功率。由于它不對(duì)外做功，才被稱之為就要消耗無功功率。由于它不對(duì)外做功，才被稱之為“無功無功”。無。無功功功率的符號(hào)用功率的符號(hào)用Q表示，單位為乏表示，單位為乏(Var)或千乏或千乏(kVar)。 建筑物的電力負(fù)荷曲線一般用典型的日負(fù)荷曲線為代表建筑物的電力負(fù)荷曲線一般用典型的日負(fù)荷曲線為代表（2）負(fù)荷種類）負(fù)荷種類 實(shí)際負(fù)荷曲線是波動(dòng)變化的。在進(jìn)行設(shè)計(jì)和其它工作時(shí)，實(shí)際負(fù)荷曲線是波動(dòng)變化的。在進(jìn)行設(shè)計(jì)

6、和其它工作時(shí)，為滿足不同的需要，將負(fù)荷表示成三種類型為滿足不同的需要，將負(fù)荷表示成三種類型最大負(fù)荷最大負(fù)荷: 是指消耗電能最多的半小時(shí)的平均功率，亦即連續(xù)是指消耗電能最多的半小時(shí)的平均功率，亦即連續(xù) 3Omin的最大平均負(fù)荷，又稱計(jì)算負(fù)荷。的最大平均負(fù)荷，又稱計(jì)算負(fù)荷。尖峰負(fù)荷尖峰負(fù)荷：是指連續(xù)：是指連續(xù)1到到2s的最大平均負(fù)荷，可看作短時(shí)最大的最大平均負(fù)荷，可看作短時(shí)最大 負(fù)荷。負(fù)荷。平均負(fù)荷：平均負(fù)荷：是指用電設(shè)備在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能除以該段是指用電設(shè)備在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能除以該段 時(shí)間所得的平均功率值。時(shí)間所得的平均功率值。（3）用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷）用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 我們通常把

7、建筑物負(fù)荷曲線中我們通常把建筑物負(fù)荷曲線中30min內(nèi)最大平均功率稱為內(nèi)最大平均功率稱為計(jì)算計(jì)算負(fù)荷負(fù)荷，即消耗電能最多的半小時(shí)的平均功率，即消耗電能最多的半小時(shí)的平均功率 。它表示了建筑物用。它表示了建筑物用電設(shè)備的最大負(fù)荷，用電設(shè)備的最大負(fù)荷，用P30、Q30、S30表示。因我們可依此作為按表示。因我們可依此作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，故稱為計(jì)算負(fù)荷。發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，故稱為計(jì)算負(fù)荷。 有功計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷 Pjs (P30) 無功計(jì)算負(fù)荷無功計(jì)算負(fù)荷 Qjs(Q30) 計(jì)算容量（視在功率計(jì)算負(fù)荷）計(jì)算容量（視在功率計(jì)算負(fù)荷） Sjs = Pjs + Qjs 計(jì)算電流計(jì)

8、算電流 Ijs 222（4）用電設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算）用電設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算 根據(jù)用電情況確定負(fù)荷的大小，是關(guān)系到供配電設(shè)計(jì)合理與否根據(jù)用電情況確定負(fù)荷的大小，是關(guān)系到供配電設(shè)計(jì)合理與否的前提。如負(fù)荷確定過大，將使導(dǎo)線和設(shè)備選得過粗過大，造成材的前提。如負(fù)荷確定過大，將使導(dǎo)線和設(shè)備選得過粗過大，造成材料和投資的浪費(fèi)料和投資的浪費(fèi);如負(fù)荷確定過小，將使供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中電壓如負(fù)荷確定過小，將使供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中電壓損失過大、電能損耗增加。發(fā)熱嚴(yán)重、引起絕緣老化以致燒壞，以損失過大、電能損耗增加。發(fā)熱嚴(yán)重、引起絕緣老化以致燒壞，以及造成短路等故障，從而帶來更大的損失。及造成短路等故障，從而帶來更大的損失。

9、影響用電負(fù)荷的因素很多，實(shí)際負(fù)荷情況很復(fù)雜。而且并不是影響用電負(fù)荷的因素很多，實(shí)際負(fù)荷情況很復(fù)雜。而且并不是固定不變的。因而必須選擇正確的負(fù)荷計(jì)算方法，以使計(jì)算結(jié)果盡固定不變的。因而必須選擇正確的負(fù)荷計(jì)算方法，以使計(jì)算結(jié)果盡量符合實(shí)際、力求合理。負(fù)荷計(jì)算的方法有量符合實(shí)際、力求合理。負(fù)荷計(jì)算的方法有單位建筑面積安裝功率單位建筑面積安裝功率法法、需要系數(shù)法需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法二項(xiàng)式法和和利用系數(shù)法利用系數(shù)法等。一般多采用需要系數(shù)等。一般多采用需要系數(shù)法。法。需要系數(shù)法需要系數(shù)法: 需要系數(shù)需要系數(shù)Kd是用電設(shè)備組所需要的最大負(fù)荷是用電設(shè)備組所需要的最大負(fù)荷P30與其設(shè)備容與其設(shè)備容量量PN的比值

10、。即的比值。即KdP30/PNP30Kd PN根據(jù)需要系數(shù)根據(jù)需要系數(shù)Kx求總安裝容量為求總安裝容量為PN的用電設(shè)備組所需計(jì)算負(fù)荷的用電設(shè)備組所需計(jì)算負(fù)荷P30的方法稱需要系數(shù)法的方法稱需要系數(shù)法。三、電氣設(shè)備三、電氣設(shè)備 動(dòng)力設(shè)備、低壓控制設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、導(dǎo)線和電纜、變壓器動(dòng)力設(shè)備、低壓控制設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、導(dǎo)線和電纜、變壓器設(shè)備等。設(shè)備等。1、低壓設(shè)備、低壓設(shè)備（1）刀開關(guān)）刀開關(guān) 開啟式負(fù)荷開關(guān)開啟式負(fù)荷開關(guān) （膠蓋閘）（膠蓋閘） 常見型號(hào)常見型號(hào)HK1 、HK2型型 封閉式負(fù)荷開關(guān)封閉式負(fù)荷開關(guān) （鐵蓋閘）（鐵蓋閘） 常見型號(hào)常見型號(hào)HH3、HH4、HH10、HH11等型號(hào)。等型號(hào)。（2

11、）低壓斷路器）低壓斷路器自動(dòng)空氣開關(guān)自動(dòng)空氣開關(guān) 是電路發(fā)生過載、短路或欠電壓時(shí)能自動(dòng)分?jǐn)嚯娐返碾娖?。是電路發(fā)生過載、短路或欠電壓時(shí)能自動(dòng)分?jǐn)嚯娐返碾娖鳌?它是低壓交、直流配電系統(tǒng)中的重要保護(hù)電器之一它是低壓交、直流配電系統(tǒng)中的重要保護(hù)電器之一 。 工作原理：工作原理：（3）低壓熔斷器）低壓熔斷器 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，當(dāng)其熔體被通過大于額定值很熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，當(dāng)其熔體被通過大于額定值很 多的電流時(shí)，熔體發(fā)生過熱而熔斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的保護(hù)。多的電流時(shí)，熔體發(fā)生過熱而熔斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的保護(hù)。 熔斷器按其結(jié)構(gòu)可分為開啟式、半封閉式和封閉式三類。開熔斷器按其結(jié)構(gòu)可分為開啟式、半封閉式和封

12、閉式三類。開 啟式很少采用，半封閉式如瓷插式熔斷器，封閉式又可分為有填啟式很少采用，半封閉式如瓷插式熔斷器，封閉式又可分為有填 料管式、無填料管式及有填料螺旋式等料管式、無填料管式及有填料螺旋式等v 瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器v 螺旋式螺旋式v 無填料管式無填料管式v 有填料管式有填料管式（4） 熱繼電器熱繼電器 熱繼電器是依靠過負(fù)荷電流通過發(fā)熱元件產(chǎn)生過熱而動(dòng)作的熱繼電器是依靠過負(fù)荷電流通過發(fā)熱元件產(chǎn)生過熱而動(dòng)作的一種電器。主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)及其它電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的一種電器。主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)及其它電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。一般利用雙金屬片（由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬如錳鎳、銅控制。一

13、般利用雙金屬片（由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬如錳鎳、銅板軋制而成）受熱彎曲去推動(dòng)杠桿使觸頭動(dòng)作。板軋制而成）受熱彎曲去推動(dòng)杠桿使觸頭動(dòng)作。 （5 5）主要電氣設(shè)備文字與圖形符號(hào)表）主要電氣設(shè)備文字與圖形符號(hào)表 2、低壓配電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng) 建筑配電系統(tǒng)建筑配電系統(tǒng) = 低壓配電裝置低壓配電裝置 + 配電線路配電線路 （1）低壓配電系統(tǒng)的主接線）低壓配電系統(tǒng)的主接線 電源的接線方式電源的接線方式： （2）低壓配電系統(tǒng)的接線方式）低壓配電系統(tǒng)的接線方式v放射式接線放射式接線v樹干式接線樹干式接線v鏈?zhǔn)浇泳€鏈?zhǔn)浇泳€（3）低壓配電系統(tǒng)的電壓）低壓配電系統(tǒng)的電壓 動(dòng)力配電系統(tǒng)的電壓采用動(dòng)力配電系統(tǒng)的電壓采

14、用380V/220V三相電壓；三相電壓； 照明配電系統(tǒng)的電壓采用照明配電系統(tǒng)的電壓采用220V單相電壓。單相電壓。3、配電箱（盤）、柜、配電箱（盤）、柜 是在配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)配電和控制與保護(hù)功能的裝置。它主要是在配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)配電和控制與保護(hù)功能的裝置。它主要包括電源配電箱（柜）、動(dòng)力與照明配電箱（柜）、電度表箱、包括電源配電箱（柜）、動(dòng)力與照明配電箱（柜）、電度表箱、插座箱等。插座箱等。（1）標(biāo)準(zhǔn)電力配電箱）標(biāo)準(zhǔn)電力配電箱（2）標(biāo)準(zhǔn)照明配電箱）標(biāo)準(zhǔn)照明配電箱（3）系列配電箱）系列配電箱（4）其他）其他（5）配電箱的選擇）配電箱的選擇 根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和用途，確定是照明配電箱還是電力配電箱，根據(jù)負(fù)荷

15、性質(zhì)和用途，確定是照明配電箱還是電力配電箱， 或是計(jì)量箱、插座箱等；或是計(jì)量箱、插座箱等； 根據(jù)控制對(duì)象負(fù)荷電流的大小、電壓等級(jí)以及保護(hù)要求，根據(jù)控制對(duì)象負(fù)荷電流的大小、電壓等級(jí)以及保護(hù)要求， 確定配電箱內(nèi)主回路和各支路的開關(guān)電器、保護(hù)電器的容確定配電箱內(nèi)主回路和各支路的開關(guān)電器、保護(hù)電器的容 量和電壓等級(jí)；量和電壓等級(jí)； 從使用環(huán)境和使用場(chǎng)合的要求選擇配電箱的結(jié)構(gòu)形式，如從使用環(huán)境和使用場(chǎng)合的要求選擇配電箱的結(jié)構(gòu)形式，如 確定選用明裝還是暗裝式，以及外觀顏色、防潮、防火等要求。確定選用明裝還是暗裝式，以及外觀顏色、防潮、防火等要求。4、變、配電所、變、配電所 引入電源不經(jīng)過電力變壓器變換，直

16、接以同級(jí)電壓重新分配引入電源不經(jīng)過電力變壓器變換，直接以同級(jí)電壓重新分配 給附近的變電所或供給各用電設(shè)備的電能供配場(chǎng)所稱為給附近的變電所或供給各用電設(shè)備的電能供配場(chǎng)所稱為配電所配電所; 而將引入電源經(jīng)過電力變壓器變換成另一級(jí)電壓后，再由配而將引入電源經(jīng)過電力變壓器變換成另一級(jí)電壓后，再由配 電線路送至各變電所或供給各用電負(fù)荷的電能供配場(chǎng)所稱為電線路送至各變電所或供給各用電負(fù)荷的電能供配場(chǎng)所稱為變配變配 電所，電所，簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為變電所變電所。（1）組成）組成 變電所一般由電力變壓器、高壓配電室、低壓配電室等部分組成。變電所一般由電力變壓器、高壓配電室、低壓配電室等部分組成。根據(jù)實(shí)際需要，有的變電所內(nèi)還設(shè)有高壓電容器補(bǔ)償室、控制室、根據(jù)實(shí)際需要，有的變電所內(nèi)還設(shè)有高壓電容器補(bǔ)償室、控制室、值班室和其他輔助室值班室和其他輔助室 。（2）變、配電所的主要電氣設(shè)備）變、配電所的主要電氣設(shè)備 高壓熔斷器高壓熔斷器 高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān) 高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān) 高壓斷路器高壓斷路器 高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜高壓熔斷器高壓熔斷器高高壓壓負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)高高壓壓隔隔離離開開關(guān)關(guān)高高壓壓熔熔斷斷器器高壓斷路器