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建筑供配电的负荷计算 计算负荷的意义和计算目的 一、原始资料: 用电负荷的产品铭牌数据 二、考虑因素: 非同时运行 运行并非在额定状态下 三、计算负荷 将原始资料结合考虑因素，变成供配电系统 设计所需要的假想负荷。 四、意义和目的: （一）求计算负荷，也称需用负荷 1.作为按发热条件选择供配电系统各级电压供 电网络变压器容量、导体和电气设备的依据。 2. 用来计算电压损失和功率损耗。 （二）求尖峰电流 计算电压波动、选择熔断器等保护元件 。 （三）求平均负荷 计算供配电系统中电能需要量，电能 损耗和选择无功补偿装置等。 用电设备的主要特征 一 分类：按工作制分 n 连续运行工作制 n 短时运行工作制 n 反复短时运行工作制 二 设备容量 Pe 的确定 n 连续运行工作制用电设备的 Pe （kw) 等于其铭牌额定功率 PN (kw) n短时运行工作制用电设备，求计算负荷 时一般不考虑。 n 反复短时运行工作制用电设备,是将某一 暂载率下的铭牌额定功率统一换算到一 个标准暂载率的功率。 是按发热条件选择导体和电气设备 时使用的一个假想负荷，通常规定取30 分钟平均最大负荷 P30、 Q30和 S30作为 该 用户的“计算负荷”。 其物理意义： 计算负荷持续运行产生 的热效应与实际变动负荷长期运行所产 生的最大热效应相等。 计算负荷的定义 建筑用电负荷的计算方法 一、计算方法 规范中规定在方案设计设计阶段可 采用单位指标法；在初步设计及施工图 设计阶段宜采用需要系数法。对于住宅 ，在设计的各个阶段均可采用单位指标 法。 二、负荷统计 n按使用功能，由使用单位提供。 n其他工种提供 n按规范进行计算 n电气设计人员自行搜集 三、单位指标法 民用建筑主要有照明、动力及空调 负荷。 例 商业性高层建筑的用电负荷大致分布： 空调设备4050%， 电气照明3035%， 动力用电2025%。 （一）单位指标法的计算公式如下: ScKN1000 式中: Sc计算的视在功率(kvA)； K单位指标(vAm2)； N建筑面积(m2)。 （二）住宅负荷的计算 每套住宅用电负荷，不再按灯具、 插座等容量逐一计算，而是按套型类别 进行确定，根据我国住宅发展，每套住 宅供电容量标准，一般可在4一12kw范 围选取。 高级公寓的每户建筑面积在l00 200m2时用电标准可为10一15kw。 四、需要系数法 （一） 计算公式如下： PcKdPe 式中： Pc计算有功功率(kw)； Kd 需要系数(三台以下时Kd 1)； Pe用电设备组的设备容量(kw)。 计算简便，最为通用的一种方法。 需要系数是一个综合系数，与设备组的同 期系数、设备组的负荷系数、线路及用电设备 效率、以及很多随机因素有关。 1.用电设备组的计算负荷 2.多个用电设备组的计算负荷 （ 配电干线和 变电所低压母线） K 同期系数 （二）进行负荷计算时，应先对用电设备容 量进行如下处理： n照明负荷的用电设备容量应根据所用光源 的额定功率加上附属设备的功率。如气体 放电灯、金属卤化物灯，为灯泡的额定功 率加上镇流器的功耗。 n低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器 的功率。 n用电设备组的设备容量不包括备用设备， 消防用电设备容量不列入总设备容量。 n季节性用电设备(如制冷设备和采暖设备)应择其大 者计入总设备容量。 n反复短时工作制的用电设备功率应换算到负载持续 率为25或100的设备功率。 n单相负荷应均衡的分配到三相上。当单相负荷 的总容量小于计算范围内负荷的总容量的15 时，全部按三相对称负荷计算；如单相用电设 备不对称容量大于三相用电设备总容量的15 时，则设备容量应按三倍最大相负荷计算。 用电设备组的需要系数及功率因数表 （三）总负荷计算 n对用电设备进行分组计算时，同类用电设备的 总容量为算数相加。不同类用电设备的总容量 应按有功功率和无功功率负荷分别相加求得。 n 配电干线和变电所的计算负荷为各用电设备组 的计算负荷之和再乘以同时系数K，一般取为 0.80.9。 n当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼)共用一 台变压器时，其同时系数可适当减小。 五 单相负荷计算 单相用电设备应尽可能均衡分配在三相线路上。 单相设备的总容量不超过三相设备的15，否 则： （一） 单相用电设备仅接于相电压时 等效三相负荷 取最大相负荷的三倍 Peq=3 Pm （二）单相用电设备仅接于线电压时 等效三相负荷 取 （三）用电设备分别接于线电压和相电压 n先将接于线电压的单相用电设备换算为接于相 电压的单相负荷。 n再将各负荷相加，选出最大相负荷取其3倍即 为等效三相负荷 。 供配电系统的功率损耗与电能 需要量的计算 一 供电线路的功率损耗 式中 R 线路每相电阻 X 线路每相电抗 二 变压器的功率损耗 式中 铁心损耗(铁耗)； 绕组损耗(铜耗)； 空载损耗； 短路损耗。 式中: 变压器空载无功损耗 变压器在额定负荷下,消耗在 一、二次绕组电抗上的无功 损耗。 变压器空载电流占额定电 流的百分比。 变压器短路电压占额定电 压的百分比。 变压器负荷率 在负荷计算中，变压器的有功损耗和无功 损耗可按下式近似计算： 尖峰电流的计算 尖峰电流是持续12s的短时最大负荷电流 ，它用来计算电压波动，选择熔断器和低压断 路器，整定继电保护装置及检验电动机自起动 条件等。 一、单台用电设备 用电设备的额定电流； 用电设备的起动电流； 用电设备的起动倍数：笼型电动机为 57，绕线型电动机为23，直流电动 机为 1.7等。 二、多台用电设备 （不讲解） 无功功率补偿 n在有功功率Pjs基本不变的情况下，将功率因 数 提高到 ，无功功率Qjs和视在 功率Sjs将相应减小，从而负荷电流Ijs也减小 。 无功补偿的办法之一就是装设并联电 容器，其补偿容量应根据下式来确定： 关于并联电容器的装设地点和接线方案等， 这里不做详述。 需要系数法(总结) 用电设备组有功计算负荷的基本公式为 Pjs=KxPN 无功计算负荷： Kvar 视在计算负荷： KVA 或： 计算电流： A （三相负荷时） A （单相负荷时） 尖峰电流： 多组用电设备组的计算负荷 （配电干线或变电所） ：有功功率的同时系数，一般取：0.80.9。 ：无功功率的同时系数，一般取：0.930.97。 变压器的有功和无功损耗 在负荷计算中，变压器的有功损耗和无功 损耗可按下式近似计算： 用电设备容量PN的确定 动力设备容量PN n只考虑工作设备，不包括备用设备和不同时工作设备。 n连续工作的动力设备容量，就是其铭牌额