注冊電氣工程師總結(jié)篇負荷計算

1、考點一、設(shè)備功率的確定依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計設(shè)計手冊（第三版）P13用電設(shè)備的額定功率Pr或額定容量Sr是指銘牌上的數(shù)據(jù)。對于不同負載持續(xù)率下的額定功率或額定容量，應換算為統(tǒng)一負載持續(xù)率下的有功功率，即設(shè)備功率Pe。 單臺用電設(shè)備的設(shè)備功率1.1.1 連續(xù)工作制電動機的設(shè)備功率等于額定功率。1.1.2 短時或周期工作制電動機(如起重機用電動機等)的設(shè)備功率是指將額定功率換算為統(tǒng)一負載持續(xù)率下的有功功率。當采用需要系數(shù)法計算負荷時，應統(tǒng)一換算到負載持續(xù)率為25%下的有功功率kW（1-1）當采用利用系數(shù)法計算負荷時，應統(tǒng)一換算到負載持續(xù)率為100% 下的有功功率 kW （1-2）上兩式中Pr一一電

2、動機額定功率， kW;一一電動機額定負載持續(xù)率。1.1.3 電焊機的設(shè)備功率是將額定容量換算到負載持續(xù)率為100% 時的有功功率kW(1-3)式中Sr一一一電焊機的額定容量，kVA;一一額定功率因數(shù)，其值見表1-1或表17。1.1.4 電爐變壓器的設(shè)備功率是指額定功率因數(shù)時的有功功率 kW（1-4）式中Sr電爐變壓器的額定容量，kVA;一一電爐變壓器的額定功率因數(shù)。1.1.5 整流變壓器的設(shè)備功率是指額定直流功率。1.1.6 白熾燈和鹵鎢燈的設(shè)備功率為燈泡額定功率。氣體放電燈的設(shè)備功率為燈管額定功率加鎮(zhèn)流器的功率損耗(熒光燈采用普通型電感鎮(zhèn)流器加25%，采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器加15%-18%，采

3、用電子鎮(zhèn)流器加10%;金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、熒光高壓汞燈用普通電感鎮(zhèn)流器時加14%-16%，用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器時加9%-10%)。用電設(shè)備組的設(shè)備功率用電設(shè)備組的設(shè)備功率是指不包括備用設(shè)備在內(nèi)的所有單個用電設(shè)備的設(shè)備功率之和。變電所或建筑物的總設(shè)備功率變電所或建筑物的總設(shè)備功率應取所供電的各用電設(shè)備組設(shè)備功率之和，但應剔除不同時使用的負荷，例如:(1)消防設(shè)備容量一般可不計入總設(shè)備容量。(2) 季節(jié)性用電設(shè)備(如制冷設(shè)備和采暖設(shè)備)應擇其最大者計入總設(shè)備容量?？偨Y(jié)：變電所或建筑物的總設(shè)備功率應取所供電的各用電設(shè)備組設(shè)備功率之和，但應剔除不同時使用的負荷，如上所述2類負荷！柴油發(fā)電機的負荷統(tǒng)計

4、(1)當柴油發(fā)電機僅作為消防、保安性質(zhì)用電設(shè)備的應急電源時，用電負荷應計算消防泵(含消火栓泵、噴淋泵、消防加壓泵和排水泵)、消防電梯、防排煙設(shè)備、消防控制設(shè)備、安防設(shè)備、電視監(jiān)控設(shè)備、應急照明等設(shè)備的功率。(2) 當采用柴油發(fā)電機作為備用電源時，除計算保安性質(zhì)負荷的用電設(shè)備外，根據(jù)用電負荷的性質(zhì)和需要，還應計算所帶其他負荷的設(shè)備功率。由于發(fā)生火災時，可停掉除保安性質(zhì)負荷用電設(shè)備以外的非消防用電設(shè)備的電源，而非消防狀態(tài)下消防設(shè)備又不投入運行，二者不同時使用，所以應取其大者作為確定發(fā)電機組容量的依據(jù)。(3)民用建筑設(shè)計中，在方案和初步設(shè)計階段可按供電變壓器容量的10%-20%估算柴油發(fā)電機容量?？?/p>

5、點二、需要系數(shù)法確定計算負荷依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計設(shè)計手冊（第三版）P37用電設(shè)備組的計算負荷:有功功率Pc (1-5)無功功率Qc kvar(1-6)視在功率kVA(1-7)計算電流A(1-8)配電干線或車間變電所的計算負荷:有功功率Pc kW(1-9)無功功率Qc kvar (1-10) 視在功率kVA(1-11)以上各式中Pe用電設(shè)備組的設(shè)備功率，kW;Kx需要系數(shù)，其值見表1-1表1-4;用電設(shè)備功率因數(shù)角相對應的正切值，其值見表1-1表1-3、表1-5及表1-6;、有功功率、無功功率同時系數(shù)，分別取1.0和1.0;Ur用電設(shè)備額定電壓(線電壓)，kV。2.3功率因數(shù)與其正切值及正弦值

6、的對應值2.4 需要系數(shù)法負荷計算例題：酒店自備柴油發(fā)電機組帶載負荷統(tǒng)計見下表，并在發(fā)電機端無功補償量為60kVA，請計算發(fā)電機組額定視在功率不應小于下列哪項數(shù)值（同時系數(shù)?。┯秒娫O(shè)備組名稱功率（KW）需要系數(shù)cos備注照明負荷56火災時可切除動力負荷167火災時可切除UPS120功率單位kVA24小時空載負荷125火災時可切除消防應急照明1001消防水泵1301消防風機3481消防電梯401（A） 753kVA (B) 874kVA (C) 915kVA (D) 1133kVA解題過程：依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計設(shè)計手冊（第三版）式（1-5）至式（1-11），利用表格計算如下：設(shè)備名稱容量KXc

7、ostgP(kW)Q(kvar)S(kVA)UPS120應急照明1001100消防水泵1301130消防風機3481348261消防電梯40140合計乘以同時系數(shù)無功補償-60總計3總結(jié)：此題由2013年真題改編而來，注意此題的UPS的負荷單位為KVA，計算其設(shè)備功率時要乘以其功率因數(shù)；火災時可切除的設(shè)備不應計入負荷計算中。考點三、利用系數(shù)法確定計算負荷依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計設(shè)計手冊（第三版）P7113.1 用電設(shè)備組在最大負荷班內(nèi)的平均負荷:有功功率Pc (1-12)無功功率Qc kvar(1-13)式中Pe用電設(shè)備組的設(shè)備功率， kW;一一用電設(shè)備組在最大負荷班內(nèi)的利用系數(shù)，其值見表1-7

8、;一一用電設(shè)備組的功率因數(shù)角對應的正切值，其值見表1-7。3.2 平均利用系數(shù)K1av （1-14）式中各用電設(shè)備組平均負荷的有功功率之和，kW;一一各用電設(shè)備組的設(shè)備功率之和， kW 。求用電設(shè)備有效臺數(shù)用電設(shè)備的有效臺數(shù)是將不同設(shè)備功率和工作制的用電設(shè)備臺數(shù)換算為相同設(shè)備功率和工作制的等效值，故（1-15）式中一一單個用電設(shè)備的設(shè)備功率，kW。如果設(shè)備臺數(shù)較多，還可以用誤差不超過±10%的下列簡化方法計算。3.3.1 當有效臺數(shù)為4 臺及以上，且最大一臺設(shè)備功率與最小一臺設(shè)備功率的比值m3 時，取（1-16）在確定值時，可將組內(nèi)總功率不超過全組總設(shè)備功率5%的一些最小用電設(shè)備略去

9、。3.3.2 當m>3和時，取（1-17）如按上式求得的比實際臺數(shù)還多，則取=n。3.3.3 當m>3和<時，?。?-18）（1-19）（1-20）以上式中n用電設(shè)備臺數(shù);用電設(shè)備中，單臺設(shè)備功率不小于最大一臺設(shè)備功率一半的臺數(shù);n'臺數(shù)的相對值;各用電設(shè)備組的設(shè)備功率之和， KW;臺設(shè)備的總設(shè)備功率，kW;功率的相對值;有效臺數(shù)相對值，可根據(jù)相對值n'和P'，從表1-8 查得。3.4 計算負荷有功功率Pc (1-21)無功功率Qc kvar(1-22)視在功率kVA(1-23)計算電流A(1-24)以上式中 額定電壓，kV；Km-一最大系數(shù)，對于中小

10、截面導線，可根據(jù)有效臺數(shù)和平均利用系數(shù)從表1-9 查得，對于變電所低壓母線或大截面干線來說，其發(fā)熱時間常數(shù)20min，達到穩(wěn)定溫升的持續(xù)時間t按指數(shù)曲線約為，即t1h。當t大于O.5最大系數(shù)Km(t) 按下式換算（1-25）3臺及以下用電設(shè)備的計算有功功率取設(shè)備功率總和。3臺以上用電設(shè)備，而有效臺數(shù)小于4 時，計算有功功率取設(shè)備功率總和，再乘以系數(shù)。注意：表1-9中的Km是按0.5h最大負荷計算的，其他時間的則要用式（1-25）換算!考點四、二項式法確定計算負荷依據(jù)鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計手冊（上冊）P994.1 單個用電設(shè)備組的計算負荷 有功功率： (2-12)無功功率： (2-13)多個用電設(shè)備組

11、的計算負荷 有功功率： (2-14)無功功率： (2-15)4.3 視在功率及計算電 視在功率： (2-16)計算電流： (2-17)以上式中 Ps用電設(shè)備組的設(shè)備功率，kW；Pn用電設(shè)備組中功率最大的n臺設(shè)備的設(shè)備功率之和（n值見表2-4），kW； c、b二項式系數(shù)，其值見表2-4；用電設(shè)備組（cPn）項中選出的最大值，kW；與對應的功率因數(shù)角正切值。4.4 二項式法及利用系數(shù)法負荷計算例題鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計手冊（上冊）P130例2某車間生產(chǎn)用電設(shè)備如下，求供電干線計算負荷。車、銑、刨等冷加工機床(電動機共計60臺),585kW，其中45kWl臺、28kW3臺10O.75kW56臺。鼓風機、通

12、風機、水泵電動機29臺，502kW，其中90kW4臺、282.8kW25臺。起重機電動機FC=25%共計78臺1132kW，其中60kW4臺、45kW2臺、72臺。電熱設(shè)備6臺，21kW、4kW、3kW各3臺。照明燈具(光源以氣體放電燈為主)共計87kW。具有機修車間負荷特征，分別采用二項式法及利用系數(shù)法計算。(1)用二項式法汁算.按2. 5節(jié)要求列表（表2-21)計算，結(jié)果如下。(2) 用利用系數(shù)法計算。先將FC=25% 起重饑電動機功率換算為FC=100% 時的設(shè)備功率；60kW FC = 25% 換算后為60=30kW(FC=100%)；45kW FC=25% 換算后為45=22.5kW

13、(FC=100%)；302.2kW FC=25% 換算后為= 15-1.1 kW (FC= 100%)然后按2. 6節(jié)所述步驟進行計算，結(jié)果整理于表2-22中。考點五、單項負荷計算依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊（第三版）P12-135.1 計算原則 5.1.1 單相負荷與三相負荷同時存在時，應將單相負荷換算為等效三相負荷再與三相負荷相加。 5.1.2 在進行單相負荷換算時，一般采用計算功率。對需要系數(shù)法，計算功率即為需要功率;對利用系數(shù)法，計算功率為平均功率。當單相負荷均為同類用電負荷時，即可直接采用設(shè)備功率計算。 5.1.3 本節(jié)所稱單相負荷，在各個具體情況下分別代表需要功率、平均功率或設(shè)備功率

14、。此外，單相用電設(shè)備接于線電壓或相電壓時的負荷，相應地稱為線間負荷和相負荷。5.2 單相負荷換算為等效三相負荷的一般方法 5.2.1 先將線間負荷換算為相負荷，各相負荷分別為:5.2.2 各相負荷分別相加，選出最大相負荷，取其3 倍作為等效三相負荷。5.3 單相負荷換算為等效三相負荷的簡化方法考點六、單位面積功率法和單位指標法確定計算負荷依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊（第三版）P11-126.1 單位面積功率(或負荷密度)法單位面積法計算有功功率Pc 的公式為 kW （1-26）式中 單位面積功率(負荷密度)， W/m2; S建筑面積， m2。6.2 單位指標法單位指標法計算有功功率Pc 的公式為

15、 kW （1-27）式中 單位用電指標，如W/戶、W/人、W/床; N單位數(shù)量，如戶數(shù)、人數(shù)、床位數(shù)。考點七、企業(yè)年電能消耗量計算依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊（第三版）P15-167.1 用年平均負荷來確企業(yè)年電能消耗量用年平均負荷和實際工作小時數(shù)計算，當已知企業(yè)的計算有功功率Pc 及計算無功功率Qc 后，企業(yè)的年有功Wy及無功電能W叮消耗量可按下式確定 kWh （1-43）kvarh（1-44）式中、年平均有功、無功負荷系數(shù)，應采用同類型企業(yè)的多年累積的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當缺乏此數(shù)據(jù)時，作為估算值一般取0.7，值取-0.82;Tn一一年實際工作小時數(shù)，一班制可取1860h，二班制可取3720h，三班制

16、可取5580h。7.2 單位產(chǎn)品耗電量法根據(jù)企業(yè)年產(chǎn)量的定額(m)和單位產(chǎn)品耗電量(w)來確定企業(yè)年有功電能量 kWh（1-45）式中w一一單位產(chǎn)品耗電量， kWh/單位產(chǎn)品，由工藝設(shè)計提供或參考現(xiàn)有積累資料;m一一產(chǎn)品年產(chǎn)量(單位應與w 中的單位產(chǎn)品一致)。企業(yè)年無功電能量 kvarh（1-43）式中為企業(yè)年平均功率因數(shù)角的正切值，若考慮補償后的年平均功率因數(shù)，則相應的= 。考點八、電網(wǎng)損耗計算依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊（第三版）P16-208.1 三相線路中有功及無功功率損耗 有功功率損耗： kW (1-47)無功功率損耗：kvar (1-48)以上式中R一一每相線路電阻，, R = rl;X一一每相線路電抗，, X = xl;l一一線路計算長度， km；lc-計算相電流， A;r 、x一一線路單位長度的交流電阻及電抗，/km ，見第九章。8.2 電力變壓器的有功及無功功率損耗 有功功率損耗： kW (1-49)無功功率損耗：kvar (1-50)以上式中 變壓器計算負荷，kVA；變壓器額定容量，kVA；變壓器空載有功損耗，kW;變壓器滿載有功損耗，kW;變壓器空載無功損耗，kvar，；變壓器空載電流占額定電流的百分數(shù)；變壓器滿載無功損耗，kvar，；變壓器阻抗電壓占額定電壓百分數(shù)。、均可由變壓器產(chǎn)品樣本中查得。當變壓器負荷率不大于85%時，其功率損耗可以概略計算如下(1-