建筑供配电的负荷计算1

第二章建筑供配电的负荷计算第一节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、思索要素:非同时运转；运转并非在额定形状下。三、计算负荷:将原始资料,结合思索要素,变成供配电系统设计所需求的假想负荷。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、导体和电气设备的根据。2.用来计算电压损失和功率损耗。3.在工程上为方便计算，亦可作为能量耗费量及无功功率补偿的计算根据。〔二〕求尖峰电流计算电压动摇、选择熔断器等维护元件。〔三〕求平均负荷计算供配电系统中电能需求量，电能损耗和选择无功补偿安装等。第二节用电设备的主要特征一分类：〔按任务制分〕延续运转任务制短时运转任务制反复短时运转任务制二设备容量Pe确实定延续运转任务制用电设备的Pe〔kw)等于其铭牌额定功率PN(kw)短时运转任务制用电设备，求计算负荷时普通不思索。反复短时运转任务制用电设备,是将某一暂载率下的铭牌额定功率一致换算到一个规范暂载率的功率。第三节负荷计算的根本概念一负荷曲线表示一组用电设备的功率随时间变化关系的图形。可直观地反映出用户用电特点，对于同类型的用户，其负荷曲线外形大致一样。1.按负荷性质分有功负荷曲线无功负荷曲线2.按继续任务时间分(1)日负荷曲线(24h)(2)年负荷曲线〔8760h〕日最大负荷全年时间变化曲线〔运转年负荷曲线〕年继续负荷曲线二与负荷计算相关的物理量〔一〕年最大负荷和最大负荷利用小时数年最大负荷全年中最大任务班内半小时平均功率的最大值。用Pm、Qm、Sm表示。年最大负荷利用小时数一个假想时间，反映用户以年最大负荷Pm继续运转Tmh所耗费的能量恰好等于全年实践耗费的能量。〔二〕平均负荷和负荷系数平均负荷电力用户在一段时间内耗费功率的平均值。用Pav、Qav、Sav。负荷系数在最大任务班内，平均负荷与最大负荷之比。普通工厂年负荷系数年平均值为：α=0.7~0.75β=0.76~0.82〔三〕需求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、以及很多随机要素有关。其定义为：

〔四〕利用系数三计算负荷的定义是按发热条件选择导体和电气设备时运用的一个假想负荷，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：计算负荷继续运转产生的热效应与实践变动负荷长期运转所产生的最大热效应相等。因此：PC=P30=PmQC=Q30=QmSC=S30=Sm四、求计算负荷的方法〔一〕需求系数法计算简便，最为通用的一种方法。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〕按二项式法当确定的用电设备台数较少而容量差别相当大的低压支线和干线的计算负荷时，采用。〔略〕〔三〕估算方法单位产品耗量法、负荷密度法等单位目的法。第四节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目的法；在初步设计及施工图设计阶段宜采用需求系数法。对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位目的法。二、负荷统计按运用功能，由运用单位提供。其他工种提供按规范进展计算电气设计人员自行搜集三、单位目的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40~50%，电气照明30~35%，动力用电20~25%。〔一〕单位目的法的计算公式如下:Sc＝K·N／1000式中:Sc——计算的在功率(kvA)；K——单位目的(vA／m2)；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，而是按套型类别进展确定，根据我国住宅开展，每套住宅供电容量规范，普通可在4一12kw范围选取。高级公寓的每户建筑面积在l00—200m2时用电规范可为10一15kw。四、需求系数法〔一〕计算公式如下：Pc＝Kd·Pe式中：Pc——计算有功功率(kw)；Kd——需求系数(三台以下时Kd＝1)；Pe——用电设备组的设备容量(kw)。

〔二〕进展负荷计算时，应先对用电设备容量进展如下处置：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。低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器的功率。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。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。反复短时任务制的用电设备功率应换算到负载继续率为25％的设备功率。单相负荷应平衡的分配到三相上。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，那么设备容量应按三倍最大相负荷计算。用电设备组的需求系数及功率因数表〔三〕总负荷计算对用电设备进展分组计算时，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。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∑，普通取为0.8~0.9。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能够平衡分配在三相线路上。〔单相设备的总容量不超越三相设备的15％〕否那么：〔一〕单相用电设备仅接于相电压等效三相负荷取最大相负荷的三倍Peq=3Pm〔二〕单相用电设备仅接于线电压如Pab≥Pbc≥Pca当Pbc＞0.15Pab时Peq=1.5(Pab+Pbc)当Pbc≤0.15Pab时

〔三〕用电设备分别接于线电压和相电压先将接于的线电压的单相用电设备换算为接于相电压的单相负荷。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。第五节供配电系统的功率损耗与电能需求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,耗费在一、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：

三供配电系统年电能损耗假设，线路电压不变，那么

在时线路年平均损耗变压器年平均损耗

最大负荷损失小时数。其物理意义为：当线路和变压器中以最大负荷电流流过小时后所产生的电能损耗，等于实践变化电流时的电能损耗，与年最大负荷利用小时数和负荷功率因数有关。