建筑设备工程

1、第第 12章章 电力供配电系统计电力供配电系统计 1负荷分级和供电电源负荷分级和供电电源 在进行建筑供配电设计时，电气设计人在进行建筑供配电设计时，电气设计人员是根据一个假想负荷员是根据一个假想负荷-计算负荷，按照计算负荷，按照允许发热条件选择供配电系统的导线截面、允许发热条件选择供配电系统的导线截面、确定变压器容量，制订提高功率因数的措确定变压器容量，制订提高功率因数的措施，选择及整定保护设备。施，选择及整定保护设备。 根据这些原始资料及设备的工作特性，根据这些原始资料及设备的工作特性，选择适当的计算方法，通过一系列的计算选择适当的计算方法，通过一系列的计算将设计中的设备安装负荷变成计算负荷

2、。将设计中的设备安装负荷变成计算负荷。 2.1供配电系统供配电系统 Pav=Wp/t Kw Pav=Wp/t Kw全年小时数取全年小时数取8760h8760h，WpWp是全年消费的总电能。是全年消费的总电能。（4 4）负荷系数）负荷系数 负荷系数也称负荷率，又叫负荷曲线填负荷系数也称负荷率，又叫负荷曲线填充系数。充系数。maxmaxQQavPPav 82. 076. 075. 070. 082. 076. 075. 070. 0 (kW) 3 3负荷计算的主要内容负荷计算的主要内容（1 1）设备容量）设备容量(Pe)(Pe)设备容量也称安装容量，它是用户安装设备容量也称安装容量，它是用户安装的

3、所有用电设备的额定容量或额定功率的所有用电设备的额定容量或额定功率（设备铭牌上的数据）之和，是配电系（设备铭牌上的数据）之和，是配电系统设计和负荷计算的基础资料和依据统设计和负荷计算的基础资料和依据 （2 2）计算容量）计算容量(Pc)(Pc)计算容量也称为计算负荷、需要负荷或最计算容量也称为计算负荷、需要负荷或最大负荷。它标志用户的最大用电功率。计大负荷。它标志用户的最大用电功率。计算负荷是一个假想的持续性负荷。其热效算负荷是一个假想的持续性负荷。其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。是配电设计时选择变压器大热效应相等。是配电设计时选择变

4、压器、确定备用电源容量、无功补偿容量和季、确定备用电源容量、无功补偿容量和季节性负荷的依据。也是计算配电系统各回节性负荷的依据。也是计算配电系统各回路中电流的依据。路中电流的依据。（3 3）计算电流）计算电流(Ic)(Ic)计算电流是计算负荷在额定电压下的电计算电流是计算负荷在额定电压下的电流。它是配电系统设计的重要参数，是流。它是配电系统设计的重要参数，是选择配电变压器、导体、电器、计算电选择配电变压器、导体、电器、计算电压偏差、功率损耗的依据。也可以作为压偏差、功率损耗的依据。也可以作为电能损耗及无功功率的估算依据。电能损耗及无功功率的估算依据。 1 1负荷计算的方法及用途负荷计算的方法及

5、用途需要系数法需要系数法 需要系数法。用设备功率乘以需要系数需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数（一般和同时系数（一般K K=0.9=0.9），直接求出），直接求出计算负荷。这种方法比较简便。应用广计算负荷。这种方法比较简便。应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。 (2)(2)单位面积功率法、单位指标法和单位单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法。前两者多用于民用建筑。产品耗电量法。前两者多用于民用建筑。后者适用于某些工业，用于可行性研究和后者适用于某些工业，用于可行性研究和初步设计阶段电力负荷估算。初步设计阶段电力负荷估算。 3 3、需用系

6、数法确定计算负荷、需用系数法确定计算负荷1.1.用电设备组的计算负荷及计算电流用电设备组的计算负荷及计算电流有功功率有功功率 (kW) (kW) 无功功率无功功率 (kvar) (kvar) 视在功率视在功率 (kVA) (kVA) tgPQCC22CCCQPS PeKPcX计算电流计算电流 (A) 2(A) 23 38 8 Pe- Pe- 用电设备组的设备功率用电设备组的设备功率 kWkWK KX X -需要系数，见表需要系数，见表2-1 2-52-1 2-5tgtg- - 用电设备组的功率因数角的正切用电设备组的功率因数角的正切值值Ur- Ur- 用电设备额定电压（线电压）用电设备额定电压

7、（线电压）kVkV例题例题2-12-1：已知小型冷加工机床车间：已知小型冷加工机床车间0.38kV0.38kV系统，拥有设备如下：系统，拥有设备如下： （1 1）机床）机床3535台总计台总计98.00KW98.00KW；（KxKx1 1=0.20 cos=0.20 cos1 1=0.5 0 tg=0.5 0 tg1 1=1.73=1.73）（2 2）通风机）通风机4 4台总计台总计5.00KW5.00KW；UrSICC3（KxKx2 2=0.80 cos=0.80 cos2 2=0.80 tg=0.80 tg2 2=0.75=0.75）（3 3）电炉）电炉4 4台总计台总计10.00KW10

8、.00KW；（KxKx3 3=0.80 cos=0.80 cos3 3=1.00 tg=1.00 tg3 3=0.00=0.00）（4 4）行车）行车2 2台总计台总计5.60KW5.60KW；（；（KxKx4 4=0.80 =0.80 coscos4 4=0.80 tg=0.80 tg4 4=0.75 =0.75 4 4=15%=15%）（5 5）电焊机）电焊机3 3台总计台总计17.50KVA17.50KVA；（KxKx5 5=0.35 cos=0.35 cos5 5=0.60 tg=0.60 tg5 5=1. 33 =1. 33 5 5 =65% =65%） 试求：每组负荷的计算负荷（试

9、求：每组负荷的计算负荷（PcPc、QcQc、ScSc、IcIc）？）？ 解：（解：（1 1）机床组为连续工作制设备）机床组为连续工作制设备, ,故故 (kW) (kW) (kvar) (kvar) (kVA) (kVA) (A) (A)（2 2）通风机组为连续工作制设备）通风机组为连续工作制设备, ,故故 (kW)(kW) (kvar) (kvar) (kVA) (A) (kVA) (A) 60.199820. 0111PeKPXC91.3372. 160.19111tgPQCC17.3991.3360.192221211CCCQPS12.5938. 0317.39311UrSICC 00.

10、4580. 0222PeKPXC00. 375. 000. 4222tgPQCC00. 52CS 60. 72CI（3 3）电炉组为连续工作制设备）电炉组为连续工作制设备, ,故故 (Kw)(Kw) (Kvar) (Kvar) (kVA) (kVA) (A) (A) 00. 8108 . 0333PeKPXC00. 000. 000. 8333tgPQCC 00. 83CS 15.123CI（2 2多组用电设备组的计算负荷多组用电设备组的计算负荷在配电干线上或在变电所低压母线上，常在配电干线上或在变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，但各个用电有多个用电设备组同时工作，但各个用电设备组

11、的最大负荷并非同时出现，因此在设备组的最大负荷并非同时出现，因此在求配电干线或变电所低压母线的计算负荷求配电干线或变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同时系数（或叫同期系时，应再计入一个同时系数（或叫同期系数）数）K K 具体计算如下：具体计算如下： 有功功率有功功率 (kW) 2-3-9(kW) 2-3-9无功功率无功功率 (kvar)2-3-10(kvar)2-3-10视在功率视在功率 (kVA)2-3-11(kVA)2-3-11计算电流计算电流 (A) 2-3-12(A) 2-3-12 nicipPKPc122CCCQPSniciqQKQc1UrSICC3Pe- Pe- 用电设备组的

12、设备功率用电设备组的设备功率 kWkWK KX X -需要系数，见表需要系数，见表2-1 2-52-1 2-5tantan-用电设备组的功率因数角的正切值用电设备组的功率因数角的正切值K Kpp、K Kqq- - 有功功率、无功功率同时系有功功率、无功功率同时系数，分别取数，分别取0.80.81.01.0和和0.930.931.01.0。(1)(1)机床组：机床组：PcPc1 1= 19.60KW Qc= 19.60KW Qc1 1=33.91Kvar=33.91Kvar(2)(2)通风机组：通风机组：PcPc2 2= 4.00KW Qc= 4.00KW Qc2 2=3.00Kvar=3.00

13、Kvar(3)(3)电炉组电炉组:Pc:Pc3 3 =8.00 KW Qc =8.00 KW Qc3 3=0.00Kvar=0.00Kvar（19.6+4+8+3.47+2.9619.6+4+8+3.47+2.96） =34.23 KW=34.23 KW =0.9 =0.9 （33.91+3+0+2.60+3.9433.91+3+0+2.60+3.94） =41.23 Kvar=41.23 KvarnicipPKPc1niciqQKQc13 3单相负荷计算单相负荷计算单相负荷应均衡的分配到三相上。当无法单相负荷应均衡的分配到三相上。当无法使三相完全平衡时，且最大相与最小相负使三相完全平衡时，且

14、最大相与最小相负荷之差大于三相总负荷的荷之差大于三相总负荷的10%10%时，应取最大时，应取最大相负荷的三倍作为等效三相负荷计算。相负荷的三倍作为等效三相负荷计算。 例题例题2-32-3：七层住宅中的一个单元，：七层住宅中的一个单元，一梯二户，每户容量按一梯二户，每户容量按6KW6KW计，每计，每相供电负荷分配如下：相供电负荷分配如下：L1L1供一、供一、二、三层；二、三层；L2L2供四、五层；供四、五层；L3L3供供六、七层，照明系统图见六、七层，照明系统图见2-42-4。求。求此单元的计算负荷？此单元的计算负荷？单相负荷计算单相负荷计算解：本单元的设备总容量：解：本单元的设备总容量： 层数层数每层户数每层户数每户容量每户容量 kWkW每相容量：每相容量： 供电层数供电层数每层户数每层户数 每户容量每户容量 kWkW kW kW kW kW最大相与最小相负荷之差：最大相与最小相负荷之差： kWkW最大相与最小相负荷之差与总负荷之比：最大相与最小相负荷之差与总负荷之比：Pe1LPe246222LPe246223LPe3662312243621LLPePe%10%29.14%1008412故本单元的设备等效总容量：故本单元的设备等效总容量： kWkW查表查表2-52-5可知可知K KX X=0.8 cos=