1、2020/12/121 建筑供配电的负荷计算建筑供配电的负荷计算 2020/12/122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、考虑因素二、考虑因素:非同时运行非同时运行 运行并非在额定状态下运行并非在额定状态下精品资料 你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”2020/12/125三、计算负荷三、计算负荷
2、将原始资料结合考虑因素，变成供配电系统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。设计所需要的假想负荷。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、导体和电气设备的依据。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。用来计算电压损失和功率损耗。2020/12/126（二）求尖峰电流（二）求尖峰电流 计算电压波动、选择熔断器等保护元件。计算电压波动、选择熔断器等保护元件。（三）求平均负荷（三）求平均负荷 计算供
3、配电系统中电能需要量，电能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。损耗和选择无功补偿装置等。2020/12/127用电设备的主要特征用电设备的主要特征一一 分类：按工作制分分类：按工作制分n 连续运行工作制连续运行工作制n 短时运行工作制短时运行工作制n 反复短时运行工作制反复短时运行工作制二二 设备容量设备容量 Pe 的确定的确定n 连续运行工作制用电设备的连续运行工作制用电设备的 Pe（kw)等于其铭牌额定功率等于其铭牌额定功率 PN (kw)2020/12/128n短时运行工作制用电设备，求计算负荷短时运行工作制用电设备，求计算负荷时一般不考虑。时一般不考虑。n 反复短
4、时运行工作制用电设备反复短时运行工作制用电设备,是将某一是将某一 暂载率下的铭牌额定功率统一换算到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。个标准暂载率的功率。2020/12/129 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”。其其物理意义物理意义：计算负荷持续运行产生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生的最大热效应相等。计算负荷的定义计算负荷的定义2020/12/1210建筑用电负荷的计算方法建筑用电负荷的计算方法
5、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采用单位指标法单位指标法；在初步设计及施工图；在初步设计及施工图设计阶段宜采用设计阶段宜采用需要系数法需要系数法。对于住宅，。对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。在设计的各个阶段均可采用单位指标法。2020/12/1211二、负荷统计二、负荷统计 n按使用功能，由使用单位提供。按使用功能，由使用单位提供。n其他工种提供其他工种提供n按规范进行计算按规范进行计算n电气设计人员自行搜集电气设计人员自行搜集 2020/12/1212三、单位指标法三、单位指标法 民用建筑主要有照明、动力及空调民用建筑主
6、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%。2020/12/1213（一）单位指标法的计算公式如下（一）单位指标法的计算公式如下:ScKN1000式中式中:Sc计算的视在功率计算的视在功率(kvA)；K单位指标单位指标(vAm2)；N建筑面积建筑面积(m2)。2020/12/12142020/12/12152020/12/12162020/12/12172020/12/1218（二）住宅负荷的计算（二）住宅负荷的计算 每套住宅用电负荷，不再按灯具、每
7、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，一般可在宅供电容量标准，一般可在4一一12kw范范围选取。围选取。高级公寓的每户建筑面积在高级公寓的每户建筑面积在l00200m2时用电标准可为时用电标准可为10一一15kw。2020/12/12192020/12/1220四、需要系数法四、需要系数法（一）（一）计算公式如下：计算公式如下：PcKdPe式中：式中：Pc计算有功功率计算有功功率(kw)；Kd 需要系数需要系数(三台以下时三台以下时Kd 1)；Pe用电设
8、备组的设备容量用电设备组的设备容量(kw)。2020/12/1221 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。需要系数是一个综合系数，与设备组的同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。效率、以及很多随机因素有关。2020/12/1222 1.用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷 edcPKPtgPQcc22cccQPSkwvarkkVANccUSI3 A2020/12/12232.多个用电设备组的计算负荷多个用电设备组的计算负荷（配电干线和配电干线和 变电所低压母线
9、）变电所低压母线）K 同期系数同期系数mieidicPKKP1mieiicPtgKQ1kwvark2020/12/1224 2020/12/1225（二）进行负荷计算时，应先对用电设备容（二）进行负荷计算时，应先对用电设备容量进行如下处理：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。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低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器的功率。的功
10、率。n用电设备组的设备容量不包括备用设备，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。消防用电设备容量不列入总设备容量。2020/12/1226n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反复短时工作制的用电设备功率应换算到负载持反复短时工作制的用电设备功率应换算到负载持续率为续率为25或或100的设备功率。的设备功率。2020/12/1227n单相负荷应均衡的分配到三相上。当单相负荷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的总容量小于计算范围内负荷
11、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，则设备容量应按三倍最大相负荷计算。时，则设备容量应按三倍最大相负荷计算。2020/12/1228用电设备组的需要系数及功率因数表用电设备组的需要系数及功率因数表2020/12/12292020/12/1230（三）总负荷计算（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
12、荷分别相加求得。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组的计算负荷之和再乘以同时系数K，一般取一般取为为0.80.9。n当不同类别的建筑当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼如办公楼和宿舍楼)共用一共用一台变压器时，其同时系数可适当减小。台变压器时，其同时系数可适当减小。2020/12/12312020/12/1232五五 单相负荷计算单相负荷计算 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单相设备的总容量不超过三
13、相设备的15，否，否则：则：（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 Pm2020/12/1233（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 abeqPP32020/12/1234（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n先将接于线电压的单相用电设备换算为接于相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。电压的单相负荷。n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倍即倍即
14、为等效三相负荷为等效三相负荷。2020/12/1235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要量的计算需要量的计算一一 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(kvar)103(kw)1033232XIQRIPclcl2020/12/1236二二 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。202NckTNccuFeTSSPPPSSPPPCuFePPkPP02020/12/123720020020100%100%1
15、00%100%UISSSUSISQSSQQQNNcNNTNcNT2020/12/1238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,消耗在消耗在 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0QNQ%0I%0U2020/12/1239 在负荷计算中，变压器的有功损耗和无功在负荷计算中，变压器的有功损耗和无功损耗可按下式近似计算损耗可按下式近似计算：(kvar)10.008.
16、0(kw)02.0CTCTSQSP2020/12/1240尖峰电流的计算尖峰电流的计算 尖峰电流是持续尖峰电流是持续12s的短时最大负荷电流，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器，整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等。件等。一、单台用电设备一、单台用电设备NststpkIKII2020/12/1241 用电设备的额定电流；用电设备的额定电流；用电设备的起动电流；用电设备的起动电流；用电设备的起动倍数：笼型电动机为用电设备的起动倍数：笼型电动机为 57，绕线型电动机为，绕线型电动机为23
17、，直流电动，直流电动 机为机为1.7等。等。二、多台用电设备二、多台用电设备 （不讲解）不讲解）NIstIstK2020/12/1242无功功率补偿无功功率补偿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。coscosPjsSjsQjsQjsSjs2020/12/1243 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。)tan(tanjsjsjscPQQQ2020/12/12442020/12/1245需要系数法需要系数法(总结总结)用电设备组
18、有功计算负荷有功计算负荷的基本公式为 Pjs=KxPN无功计算负荷：无功计算负荷：KvarKvar视在计算负荷：视在计算负荷：KVAKVA 或：计算电流：计算电流：A A（三相负荷时）三相负荷时）A A（单相负荷时）单相负荷时）尖峰电流尖峰电流：tanjsjsPQcos/jsjsPS22jsjsjsQPSNjsjsUSI3/LjsjsUSI/NststpkIKII2020/12/1246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）：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。)(NxPjsPKKP)tan
19、(NxqjsPKKQ22jsjsjsQPS PKqK2020/12/1247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损耗可按下式近似计算：(kvar)10.008.0(kw)02.0CTCTSQSP2020/12/1248用电设备容量用电设备容量PN的确定的确定 动力设备容量动力设备容量PNn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，就是其铭牌额定容量。n短时工作的动力设备一般不考虑n反复短时动力设备的容量，应根据其工作状态换算至标准状态下。照明设备容量照明设备容量PNn白炽灯等热辐射光源取其铭牌额定功率。n气体放电灯，金属卤化物灯除灯泡的功率外，还应考虑镇流器的功率损耗，如荧光灯应增加20%，高压水银灯一般应增加8%等。
