用電負(fù)荷計算方法

一、用電負(fù)荷計算：現(xiàn)場用電設(shè)備：1、卷揚(yáng)機(jī)3臺（7.5KW）22.5KW2、砂漿機(jī)3臺（3KW）9KW3、加壓泵1臺（5.5KW）5.5KW4、介木機(jī)4臺（3KW）12KW5、振動器3臺（1.1KW）3.3KW6、電焊機(jī)1臺（25.5KW）25.5KW7、鏑燈4支（3.5KW）14KW8、碘鎢燈10支（1KW）10KW9、其他用電10（KW）10KW10、生活用電10（KW）10KW施工現(xiàn)場用電設(shè)備的kx、cos、tg1、卷揚(yáng)機(jī)kx=0.3cosφ=0.7tgφ=1.022、砂漿機(jī)kx=0.7cosφ=0.68tgφ=0.623、加壓泵kx=0.5cosφ=0.8tgφ=0.754、介木機(jī)kx=0.7cosφ=0.75tgφ=0.885、振動器kx=0.65cosφ=0.65tgφ=1.176、電焊機(jī)kx=0.45cosφ=0.87tgφ=0.577、鏑燈kx=18、碘鎢燈kx=19、其他用電kx=110、生活用電kx=1有功荷載計算：1、卷揚(yáng)機(jī)Pj1=Pj×kx=22.5kw×0.3=6.75kw2、砂漿機(jī)Pj2=Pj×kx=9kw×0.7=6.3kw3、加壓泵Pj3=Pj×kx=5.5kw×0.5=2.75kw4、介木機(jī)Pj4=Pj×kx=12kw×0.7=8.4kw5、振動器Pj5=Pj×kx=3.3kw×0.65=2.15kw6、電焊機(jī)Pj6=Pj×kx=25.5kw×0.45=11.48kw7、鏑燈Pj7=Pj×kx=14kw×1=14kw8、碘鎢燈Pj8=Pj×kx=10kw×1=10kw9、其他用電Pj9=Pj×kx=10kw×1=10kw10、生活用電Pj10=Pj×kx=10kw×1=10kw無功荷載計算：1、卷揚(yáng)機(jī)Qj1=Pj1×tgφ=6.75kw×1.02=6.89KVAR2、砂漿機(jī)Qj2=Pj2×tgφ=6.3kw×0.62=3.91KVAR3、加壓泵Qj3=Pj3×tgφ=2.75kw×0.75=2.06KVAR4、介木機(jī)Qj4=Pj4×tgφ=8.4kw×0.88=7.39KVAR5、振動器Qj5=Pj5×tgφ=2.15kw×1.17=2.51KVAR6、電焊機(jī)Qj6=Pj6×tgφ=11.48kw×0.57=6.54KVAR7、鏑燈Qj7=Pj7×tgφ=14kw×1.52=21.28KVAR臨時用電系統(tǒng)根據(jù)各種用電設(shè)備的情況，采用三相五線制樹干式與放射式相結(jié)合的配電方式。施工配電箱采用安監(jiān)站推薦的統(tǒng)一制作的標(biāo)準(zhǔn)鐵質(zhì)電箱，箱、電纜編號與供電回路對應(yīng)。總用電量P=1.05×（K1∑P1/COSφ+K2∑P2+K3∑P3+K4∑P4）式中P—供電設(shè)備總需要容量（KVA）P1—電動機(jī)額定功率（KW）P2—電焊機(jī)額定容量（KVA）P3—室內(nèi)照明容量（KW）P4—室外照明容量（KW）COSφ—電動機(jī)的平均功率因數(shù)查表可知COSφ=0.75，K1=0.5，K2=0.5，K3=0.8，K4=1.0∑P1=822.5KW，∑P2=595KVA由于照明用電量所占比重較動力用電量（P1、P2之和）要少得多，所以在總用電量計算時照明用電計算可以簡化，只要在動力用電量之外再加10%作為照明用電即可。則總用電量:P=1.05×(0.5×822.5/0.75+0.5×595)×1.1=976.9KVA經(jīng)過用電量計算，施工高峰期間總用電量為976.9KVA，建設(shè)單位提供須提供1000KVA變壓器一臺。開工前，與業(yè)主辦理用電交接，現(xiàn)場用電線路布置，在業(yè)主提供電源7天內(nèi)完成。

第三章負(fù)荷計算及短路計算第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線一、電力負(fù)荷的分級及其對供電電源的要求

電力負(fù)荷:既可指用電設(shè)備或用電單位（用戶），也可指用電設(shè)備或用戶所耗用的電功率或電流，視具體情況而定。電力負(fù)荷：1、用電設(shè)備或用電單位（用戶）----一般所指2、用電設(shè)備或用電單位所消耗的電功率或電流。(一)電力負(fù)荷的分級1．一級負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡者；或政治、經(jīng)濟(jì)上將造成重大損失者。在一級負(fù)荷中，特別重要的負(fù)荷是指在中斷供電時將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷。2．二級負(fù)荷二級負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，3．三級負(fù)荷三級負(fù)荷為一般的電力負(fù)荷，(二)各級電力負(fù)荷對供電電源的要求1．一級負(fù)荷對供電電源的要求要求應(yīng)由兩個電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞。對一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除要求有上述兩個電源外，還要求增設(shè)應(yīng)急電源。常用的應(yīng)急電源有：獨(dú)產(chǎn)于正常電源的發(fā)電機(jī)組，干電池，蓄電池，供電系統(tǒng)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門供電線路。2．二級負(fù)荷對供電電源的要求要求做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障時不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。通常要求兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺。3.三級負(fù)荷對供電電源的要求對供電電源無特殊要求二、電力負(fù)荷的類型按用途可分為：照明負(fù)荷和動力負(fù)荷按行業(yè)分：工業(yè)負(fù)荷、非工業(yè)負(fù)荷和居民生活負(fù)荷（民用電）電力負(fù)荷（設(shè)備）按工作制的分類工廠的用電設(shè)備，按其工作制分以下三類：1、長期連續(xù)工作制2、短時工作制

這類設(shè)備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。3、斷續(xù)周期工作制三、用電設(shè)備的額定容量、負(fù)荷持續(xù)及負(fù)荷系數(shù)1、用電設(shè)備的額定容量:對電動機(jī):

額定容量指其軸上正常輸出的最大功率。對電機(jī)、電爐、電燈等設(shè)備，額定容量均用有功功率PN表示；對變壓器和電焊機(jī)等設(shè)備，

額定容量則一般用視在功率SN表示；對電容器類設(shè)備，

額定容量則用無功功率Qc表示。2、負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率，又稱暫載率或相對工作時間。ε=t/T×100%T=t+t0同一設(shè)備,在不同的負(fù)荷持續(xù)工作時,其輸出功率是不同。例如某設(shè)備在時ε1的設(shè)備容量為P1,那么該設(shè)備在ε2時的設(shè)備容量P2為多少呢?這就需要進(jìn)行“等效”換算,即按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來進(jìn)行換算。設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根值成反比關(guān)系。因此P2=P1√ε1/ε2例:某吊車電動機(jī)在ε1=60%時的容量P1=10KW。試求ε2=25%時的容量P2為多少?解:P2=10KW0.6/0.25=15.5KW3.用電設(shè)備的負(fù)荷系數(shù):用電設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)（亦稱負(fù)荷率），為設(shè)備在最大負(fù)荷時輸出或耗用的功率Ｐ與設(shè)備額定容量PN的比值,用KL表示（亦可表示為β）,其定義式為KL=Ｐ/PN負(fù)荷系數(shù)的大小表征了設(shè)備容量利用的程度。四、負(fù)荷曲線的有關(guān)概念負(fù)荷曲線的繪制及類型負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動情況的圖形。負(fù)荷曲線按負(fù)荷對象分，有工廠的、車間的或某類設(shè)備的負(fù)荷曲線。按負(fù)荷的功率性質(zhì)分，有有功和無功負(fù)荷曲線。按所表示負(fù)荷變動的時間分，有年的、月的、日的或工作的負(fù)荷曲線。按繪制的方式分，有依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線和梯形負(fù)荷曲線。．年負(fù)荷曲線，通常是根據(jù)典型的冬日和夏日負(fù)荷曲線來繪制。這種曲線的負(fù)荷從大到小依次排列，反映了全年負(fù)荷變動與負(fù)荷持續(xù)時間的關(guān)系，因此稱為負(fù)荷持續(xù)時間曲線，一般簡稱年負(fù)荷曲線。．年每日最大負(fù)荷曲線按全年每日的最大半小時平均負(fù)荷來繪制的，專用來確定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式用的。（二）與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量1、年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時Tmax=wa/pmax年每日最大負(fù)荷利用小時是一個假想時間，是反映電力負(fù)荷時間特征的重要參數(shù)，它與工廠的生產(chǎn)班制有關(guān)。例如一班制工廠，Tmax=1800~2500h;二班制工廠，Tmax=3500~4500h;三班制工廠，Tmax=5000~7000h。2平均負(fù)荷和負(fù)荷曲線填充系數(shù)負(fù)荷曲線填充系數(shù)就是將起伏波動的負(fù)荷曲線“削峰填谷”，求出平均負(fù)荷Pav的比值，亦稱負(fù)荷率或負(fù)荷系數(shù)，通常用β表示（亦可表示為Kl),其定義式為β=Pav/pmax第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定一概述計算負(fù)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(fù)荷值。計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。通常取半小時平均最大負(fù)荷P30（亦即年最大負(fù)荷）作為計算負(fù)荷。但是由于負(fù)荷情況復(fù)雜，影響計算負(fù)荷的因素很多，實(shí)際上，負(fù)荷也不可能是一成不變的，它與設(shè)備的性能，生產(chǎn)的組織以及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)，因而負(fù)荷計算也只能力求實(shí)際。其計算方法有：需要系數(shù)法：二項(xiàng)式系數(shù)法二按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷（一）需要系數(shù)法的基本公式及其應(yīng)用

需要系數(shù)Kd，是用電設(shè)備組（或用電單位）在最大負(fù)荷時需要的有功功率P30與其總的設(shè)備容量（備用設(shè)備的容量不計入）Pe的比值。

一臺設(shè)備的計算負(fù)荷P30=PN/η,式中η為電動機(jī)的功率。在Kd適當(dāng)取大的同時，cosα也宜適當(dāng)取大。

這里還要指出：需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)關(guān)系極大,因此,計算時首先要正確判明用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤。

例如機(jī)修車間的代表性金屬切削機(jī)床電動機(jī)，應(yīng)屬小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動機(jī)，因?yàn)榻饘偾邢骶褪抢浼庸ぃ鴻C(jī)修不可能是大批生產(chǎn)。又如壓塑機(jī)，拉絲機(jī)和鍛錘等，應(yīng)屬于熱加工機(jī)床。再如起重機(jī)，行車，電葫蘆，卷揚(yáng)機(jī)等，實(shí)際上都屬于吊車類。例1。已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有電壓為380V的三相電動機(jī)15kw1臺，11kw3

臺,7.5kw8臺,4kw15臺，其他更小容量電動機(jī)總?cè)萘?5kw。試用需要系數(shù)法確定其計算

負(fù)荷P30、Q30、S30和I30。

解:此機(jī)床組電動機(jī)的總?cè)萘繛镻e=15kw*1+11kw*3+7.5kw*8+4kw*15+35kw=203kw

查附錄中表A-6“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動機(jī)”項(xiàng)，得

Kd=0.16～0.2（取0.2），

因此,計算可得：有功計算負(fù)荷P30=0.2*203KW=40.6KW

無功計算負(fù)荷Q30=40.6KW*1.73=70.2KVAR

視在計算負(fù)荷S30=40.6KW/0.5=81.2KV.A

計算電流I30=81.2KV.A/（1.73*0.38KV）＝123A（二）設(shè)備容量Pe的計算

1.長期連續(xù)工作制和短時工作制的三相設(shè)備容量：所有設(shè)備之和。

2.斷續(xù)周期性工作制的三相設(shè)備容量

1).電焊機(jī)組

我國電焊機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有50%、60%、75%和100%等四種。為了計算簡便，一般要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到ε100=100%。設(shè)銘牌的容量為PN,其負(fù)荷持續(xù)率為εN，因此，Pe=PNεN/ε100=SnCOSΦεN/ε100式中PN、Sn－－電焊機(jī)的銘牌容量

2).吊車電動機(jī)組

我國吊車電動機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有15%;25%;40%和50%等四種。為了計算簡便，一般要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到εN=25%。設(shè)名牌的容量為PN，其負(fù)荷持續(xù)率為εN，因此:Pe=PNεN/ε25=2PNεN

3.單相用電設(shè)備的等效三相設(shè)備容量的換算

(1)、接于相電壓的單相設(shè)備,

容量換算

Pe=3Pe.mφ

Pe.mφ:最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量

Pe

:等效三相設(shè)備容量

(2)、接于線電壓的單相設(shè)備容量換算

由于容量為Pe.φ的單相設(shè)備接在線電壓上產(chǎn)生的電流I=Pe.φ/√3（UcosΦ），這一電流應(yīng)與其等效三相設(shè)備容量Pe的產(chǎn)生的電流I'=Pe/（√３UcosΦ）相等，因此其等效三相設(shè)備容量:Pe=√３Pe.φ

(三)、多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定

在確定多組用電設(shè)備計算負(fù)荷時，應(yīng)可結(jié)合具體情況計入一個同時系數(shù)（又稱參數(shù)系數(shù)或綜合系數(shù)）KΣ。

對于車間干線，可取KΣ=0.85～0.95。、

對于低壓母線，

由用電設(shè)備計算負(fù)荷直接相加計算時，可取KΣ=0.8～0.9；

由車間干線計算負(fù)荷直接相加來計算時，可取KΣ=0.9～０.９５。

總有功計算負(fù)荷P30=KΣΣP30i

總無功計算負(fù)荷Q30=KΣΣＱ30i

總的視在計算負(fù)荷S30=√P30２+Q30２

總的計算電流I30=S30／√３ＵN（由于各組設(shè)備的cosΦ不一定相同，因此總的視在計算負(fù)荷和計算電流一般不能用各組的視在計算負(fù)荷和計算電流之和再乘于KΣ來計算。）例2;某380v線路供電給1臺132kwyY型三相電動機(jī)，其效率Ｎ＝91%，功率因素＝0.9。試確定

此線路的計算負(fù)荷。解:

因只有1臺，故取Kd=1。

由此可得

有功計算負(fù)荷P30=132KW/0.91=145KW

無功計算負(fù)荷Q30=145KW*TAN=70.2KVAR

視在計算負(fù)荷S30=145kw/0.9=161kva

計算電流I30=161KV.A/(1.73*0.38KV)=245A

或I30=132KW/(1.732*0.38KV*0.9*O.91)＝245A

三.按二項(xiàng)式法確定計算負(fù)荷

(一)二項(xiàng)式法的基本公式及其應(yīng)用

二項(xiàng)式系數(shù)法的基本公式為:P30=bPe+cPx

式中

bPe-用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，

cPx-用電設(shè)備組中X臺容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時增加的附加負(fù)

荷，其中Px是X臺最大容量設(shè)備的設(shè)備容量；

b、c-二項(xiàng)式系數(shù)。

二項(xiàng)式系數(shù)b、c和最大容量設(shè)備臺數(shù)X及cosфtanф等也可查表

但是必須注意：按二項(xiàng)式系數(shù)法確定計算負(fù)荷時，如果設(shè)備總臺數(shù)n<2x時，則x宜相應(yīng)取小一些，建議取為x=n/2，且按“四舍五入”的修約規(guī)則取為整數(shù)。例如某機(jī)床電動機(jī)組地電動機(jī)只有7臺，而附錄表A-6規(guī)定X=5,但是這里n=7<2x=10，因此，可取x=7/2≈4來計算。

如果用電設(shè)備組只有1~2臺設(shè)備時，就可認(rèn)為P30=Pe，即b=1、c=0。對于單臺電動機(jī)，則P30=Pn/η。在設(shè)備臺數(shù)較少時，cosф也宜相應(yīng)地適當(dāng)取大。

二項(xiàng)式系數(shù)法較需要系數(shù)法更適于確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的低干線和分支線的計算負(fù)荷。

(二)多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定

按二項(xiàng)式系數(shù)法確定多組用電總的計算負(fù)荷時，同樣應(yīng)考慮各組設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定其總的計算負(fù)荷時，只能考慮一組有功附加負(fù)荷為最大的做總計算負(fù)荷的附加負(fù)荷，再加上所有各組的平均負(fù)荷。

所以總的有功和無功計算負(fù)荷分別為

P30=∑(bPe)i+(cPx)max

Q30=∑(bPetanф)i+(cPx)maxtanфmax

式中∑(bPe)i--各組有功平均負(fù)荷之和；

∑(bPetanф)i-各組無功平均負(fù)荷之和；

(cPx)max--各組中最大的一個有功附加負(fù)荷；

tanфmax--(cPx)max的那一組設(shè)備的正切值。

為了簡化和統(tǒng)一，按二項(xiàng)式系數(shù)法來計算多組設(shè)備總的計算負(fù)荷時，也不論各組設(shè)備臺數(shù)多少，各組的計算系數(shù)b.c.x和cosф等均按教材附錄中表A-6所列數(shù)值。第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定一、概述二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的確定第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算一、供配電系統(tǒng)的功耗損耗計算(一)線路的功耗損耗計算(二)變壓器的功耗損耗計算二、用戶計算負(fù)荷的確定

主