建筑供配电的负荷计算建筑供配电的负荷计算 计算负荷的意义和计算目的计算负荷的意义和计算目的 一、原始资料一、原始资料: 用电负荷的产品铭牌数据用电负荷的产品铭牌数据 二、思索要素二、思索要素: 非同时运转非同时运转 运转并非在额定形状下运转并非在额定形状下三、计算负荷三、计算负荷 将原始资料结合思索要素，变成供配电系统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。设计所需求的假想负荷。四、意义和目的四、意义和目的:一求计算负荷，也称需用负荷一求计算负荷，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。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。用来计算电压损失和功率损耗。二求尖峰电流二求尖峰电流 计算电压动摇、选择熔断器等维护元件。计算电压动摇、选择熔断器等维护元件。三求平均负荷三求平均负荷 计算供配电系统中电能需求量，电能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。损耗和选择无功补偿安装等。用电设备的主要特征用电设备的主要特征一一 分类：按任务制分分类：按任务制分 延续运转任务制延续运转任务制 短时运转任务制短时运转任务制 反复短时运转任务制反复短时运转任务制二二 设备容量设备容量 Pe 确实定确实定 延续运转任务制用电设备的延续运转任务制用电设备的 Pe kw)等等于其铭牌额定功率于其铭牌额定功率 PN (kw)n短时运转任务制用电设备，求计算负荷短时运转任务制用电设备，求计算负荷时普通不思索。时普通不思索。n 反复短时运转任务制用电设备反复短时运转任务制用电设备,是将某一是将某一 暂载率下的铭牌额定功率一致换算到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。个规范暂载率的功率。 是按是按发热发热条件条件选择导选择导体和体和电电气气设备时设备时运用的一个假想运用的一个假想负负荷，通常荷，通常规规定取定取30分分钟钟平均最大平均最大负负荷荷 P30、 Q30和和 S30作作为为该该 用用户户的的“计计算算负负荷。荷。 其物理意其物理意义义： 计计算算负负荷荷继续继续运运转产转产生生的的热热效效应应与与实实践践变动负变动负荷荷长长期运期运转转所所产产生的最大生的最大热热效效应应相等。相等。计算负荷的定义计算负荷的定义建筑用电负荷的计算方法建筑用电负荷的计算方法 一、计算方法一、计算方法 规范中规定在方案设计设计阶段可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，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。在设计的各个阶段均可采用单位目的法。二、负荷统计二、负荷统计 按运用功能，由运用单位提供。按运用功能，由运用单位提供。其他工种提供其他工种提供按规范进展计算按规范进展计算电气设计人员自行搜集电气设计人员自行搜集 三、单位目的法三、单位目的法 民用建筑主要有照明、动力及空调民用建筑主要有照明、动力及空调负荷。负荷。例例 商业性高层建筑的用电负荷大致分布：商业性高层建筑的用电负荷大致分布： 空调设备空调设备4050%， 电气照明电气照明3035%， 动力用电动力用电2025%。一一单位目的法的位目的法的计算公式如下算公式如下: ScKN1000式中式中: Sc计算的算的视在功率在功率(kvA)； K单位目的位目的(vAm2)； N建筑面建筑面积(m2)。二住宅二住宅负荷的荷的计算算 每套住宅用每套住宅用电负荷，不再按灯具、荷，不再按灯具、插座等容量逐一插座等容量逐一计算，而是按套型算，而是按套型类别进展确定，根据我国住宅开展，每套住展确定，根据我国住宅开展，每套住宅供宅供电容量容量规范，普通可在范，普通可在4一一12kw范范围选取。取。 高高级公寓的每公寓的每户建筑面建筑面积在在l00200m2时用用电规范可范可为10一一15kw。四、需求系数法四、需求系数法一一 计算公式如下：算公式如下： PcKdPe式中：式中： Pc计算有功功率算有功功率(kw)； Kd 需求系数需求系数(三台以下三台以下时Kd 1)； Pe用用电设备组的的设备容量容量(kw)。 计算简便，最为通用的一种方法。计算简便，最为通用的一种方法。 需求系数是一个综合系数，与设备组的同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。效率、以及很多随机要素有关。 1.用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷 2.多个用多个用电设备组电设备组的的计计算算负负荷荷 配配电电干干线线和和 变电变电所低所低压压母母线线 K 同期系数同期系数 二进展负荷计算时，应先对用电设备容二进展负荷计算时，应先对用电设备容量进展如下处置：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，为灯泡的额定功率电灯、金属卤化物灯，为灯泡的额定功率加上镇流器的功耗。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低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器的功率。功率。用电设备组的设备容量不包括备用设备，消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。防用电设备容量不列入总设备容量。n季节性用电设备季节性用电设备(如制冷设备和采暖设备如制冷设备和采暖设备)应择其大应择其大者计入总设备容量。者计入总设备容量。n反复短时任务制的用电设备功率应换算到负载继续反复短时任务制的用电设备功率应换算到负载继续率为率为25或或100的设备功率。的设备功率。n单相负荷应平衡的分配到三相上。当单相负荷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。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用电设备组的需求系数及功率因数表三三总负荷荷计算算对用用电设备进展分展分组计算算时，同，同类用用电设备的的总容量容量为算数相加。不同算数相加。不同类用用电设备的的总容量容量应按有功功率和无功功率按有功功率和无功功率负荷分荷分别相加求得。相加求得。 配配电干干线和和变电所的所的计算算负荷荷为各用各用电设备组的的计算算负荷之和再乘以同荷之和再乘以同时系数系数K，普通取，普通取为0.80.9。当不同当不同类别的建筑的建筑(如如办公楼和宿舍楼公楼和宿舍楼)共用一台共用一台变压器器时，其同，其同时系数可适当减小。系数可适当减小。五五 单相负荷计算单相负荷计算 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单相设备的总容量不超越三相设备的15，否，否那么：那么：一一 单相用电设备仅接于相电压时单相用电设备仅接于相电压时 等效三相负荷等效三相负荷 取最大相负荷的三倍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二单相用电设备仅接于线电压时 等效三相负荷等效三相负荷 取取 三用电设备分别接于线电压和相电压三用电设备分别接于线电压和相电压先将接于线电压的单相用电设备换算为接于相电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。压的单相负荷。再将各负荷相加，选出最大相负荷取其再将各负荷相加，选出最大相负荷取其3倍即为倍即为等效三相负荷等效三相负荷 。供配电系统的功率损耗与电能供配电系统的功率损耗与电能需求量的计算需求量的计算一一 供电线路的功率损耗供电线路的功率损耗 式中式中 R 线路每相电阻线路每相电阻 X 线路每相电抗线路每相电抗 二二 变压器的功率损耗变压器的功率损耗式中式中 铁心损耗铁心损耗(铁耗铁耗)； 绕组损耗绕组损耗(铜耗铜耗)； 空载损耗；空载损耗； 短路损耗。短路损耗。式中式中: 变压器空载无功损耗变压器空载无功损耗 变压器在额定负荷下变压器在额定负荷下,耗费在耗费在 一、二次绕组电抗上的无功一、二次绕组电抗上的无功 损耗。损耗。 变压器空载电流占额定电变压器空载电流占额定电 流的百分比。流的百分比。 变压器短路电压占额定电变压器短路电压占额定电 压的百分比。压的百分比。 变压器负荷率变压器负荷率 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的计算 尖峰电流是继续12s的短时最大负荷电流，它用来计算电压动摇，选择熔断器和低压断路器，整定继电维护安装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无功功率补偿n在有功功率Pjs根本不变的情况下，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。 无功补偿的方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。 需求系数法需求系数法(总结总结)用电设备组有功计算负荷的根本公式为 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多组用电设备组的计算负荷配电干线或变电所配电干线或变电所 n ：有功功率的同时系数，普通取：0.80.9。n ：无功功率的同时系数，普通取：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： 用电设备容量用电设备容量PN确实定确实定 动力设备容量PN只思索任务设备，不包括备用设备和不同时任务设备。延续任务的动力设备容量，就是其铭牌额定容量。短时任务的动力设备普通不思索反复短时动力设备的容量，应根据其任务形状换算至规范形状下。 照明设备容量PN白炽灯等热辐射光源取其铭牌额定功率。气体放电灯，金属卤化物灯除灯泡的功率外，还应思索镇流器的功率损耗，如荧光灯应添加20%，高压水银灯普通应添加8%等。