負荷計算方法

1、 負荷計算方法供電設計常采用的電力負荷計算方法有：需用系數(shù)法、二項系數(shù)法、利用系數(shù)法和單位產品電耗法等。需用系數(shù)法計算簡便，對于任何性質的企業(yè)負荷均適用，且計算結果基本上符合實際，尤其對各用電設備容量相差較小，且用電設備數(shù)量較多的用電設備組，因此，這種計算方法采用最廣泛。二項系數(shù)法主要適用于各用電設備容量相差大的場合，如機械加工企業(yè)、煤礦井下綜合機械化采煤工作面等。利用系數(shù)法以平均負荷作為計算的依據(jù)，利用概率論分析出最大負荷與平均負荷的關系，這種計算方法目前積累的實用數(shù)據(jù)不多，且計算步驟較繁瑣，故工程應用較少。單位產品電耗法常用于方案設計。一、設備容量的確定用電設備銘牌上標出的功率（或稱容量）

2、稱為用電設備的額定功率PN，該功率是指用電設備（如電動機）額定的輸出功率。各用電設備，按其工作制分，有長期連續(xù)工作制、短時工作制和斷續(xù)周期工作制三類。因而，在計算負荷時，不能將其額定功率簡單地直接相加，而需將不同工作制的用電設備額定功率換算成統(tǒng)一規(guī)定的工作制條件下的功率，稱之為用電設備功率PNµ。（一）長期連續(xù)工作制這類工作制的用電設備長期連續(xù)運行，負荷比較穩(wěn)定，如通風機、空氣壓縮機、水泵、電動發(fā)電機等。機床電動機，雖一般變動較大，但多數(shù)也是長期連續(xù)運行的。對長期工作制的用電設備有PNµ=PN （29）（二）短時工作制這類工作制的用電設備工作時間很短，而停歇時間相當長。如煤

3、礦井下的排水泵等。對這類用電設備也同樣有PNµ=PN （210）（三）短時連續(xù)工作制用電設備這類工作制的用電設備周期性地時而工作，時而停歇。如此反復運行，而工作周期一般不超過10分鐘。如電焊機、吊車電動機等。斷續(xù)周期工作制設備，可用“負荷持續(xù)率”來表征其工作性質。負荷持續(xù)率為一個工作周期內工作時間與工作周期的百分比值，用表示 （211）式中T工作周期，s；t工作周期內的工作時間，s；t0工作周期內的停歇時間，s。斷續(xù)周期工作制設備的設備容量，一般是對應于某一標準負荷持續(xù)率的。應該注意：同一用電設備，在不同的負荷持續(xù)率工作時，其輸出功率是不同的。因此，不同負荷持續(xù)率的設備容量（銘牌容量

4、）必須換算為同一負荷持續(xù)率下的容量才能進行相加運算。并且，這種換算應該是等效換算，即按同一周期內相同發(fā)熱條件來進行換算。由于電流I通過設備在t時間內產生的熱量為I2Rt，因此，在設備電阻不變而產生熱量又相同的條件下，。而在同電壓下，設備容量PI。由式（211）可知，同一周期的負荷持續(xù)率t。因此，即設備容量與負荷持續(xù)率的平方根值成反比。假如設備在N下的額定容量為PN，則換算到下的設備容量P為： （212）式中 負荷的持續(xù)率；N與銘牌容量對應的負荷持續(xù)率；P負荷持續(xù)率為時設備的輸出容量，kW。1電焊機組電焊機的銘牌負荷持續(xù)率N有50、60、75和100等4種，為了計算簡便與查表求需用系數(shù)，一般要求

5、統(tǒng)一換算到100，因此其設備容量為 （213）式中PN電焊機銘牌上的有功容量，kW；SN電焊機銘牌上視在容量，kVA；100其值為100%的負荷持續(xù)率（計算中取1）；cos銘牌的額定功率因數(shù)。2吊車電動機組吊車電動機的銘牌負荷持續(xù)率N有15、25、40和50等4種，為了計算簡便與查表求需用系數(shù)，一般要求統(tǒng)一換算到25。因此，其設備容量為（214）式中25其值為25的負荷持續(xù)率（計算中為0.25）；PN吊車電動機的銘牌容量，kW；N與銘牌容量對應的負荷持續(xù)率。例21有一電焊變壓器，其銘牌上給出：額定容量SN42kVA，負荷持續(xù)率N60，功率因數(shù)cos0.62，試求該電焊變壓器的設備容量P。解電焊

6、裝置的設備功率統(tǒng)一換算到100，所以設備功率為例22某車間有一臺10噸橋式起重機，設備名牌上給出：額定功率PN39.6kW，負荷持續(xù)率N40。試求該起重機的設備容量。解起重機應換算到25，因此設備容量為 = 50kW二、需用系數(shù)法對于用電戶或一組用電設備，當在最大負荷運行時，所安裝的所有用電設備（不包括備用）不可能全部同時運行，也不可能全部以額定負荷運行，再加之線路在輸送電力時必有一定的損耗，而用電設備本身也有損耗，故不能將所有設備的額定容量簡單相加來作為用電戶或設備組的最大負荷，必須要對相加所得到的總額定容量PN打一個折扣。所謂需用系數(shù)法就是利用需用系數(shù)來確定用電戶或用電設備組計算負荷的方法

7、。其實質是用一個小于1的需用系數(shù)Kd對用電設備組的總額定容量PN打一定的折扣，使確定出來的計算負荷Pca比較接近該組設備從電網中取用的最大半小時平均負荷Pmax。其基本計算公式如下Pca=KdPN (215)在確定了設備容量之后，可分別按下列情況按需用系數(shù)確定計算負荷。1用電設備組計算負荷的確定用電設備組是由工藝性質相同、需用系數(shù)相近的一些設備合并成的一組用電設備。在一個車間中，可根據(jù)具體情況將用電設備分為若干組，再分別計算各用電設備組的計算負荷。其計算公式為Qca公式錯誤，需要再乘以Kd（219）式中Pca、Qca、Sca該用電設備組的有功、無功、視在功率計算負荷；PN 該用電設備組的設備總

8、額定容量，kW；UN 額定電壓，V；tan 功率因數(shù)角的正切值；Ica 該用電設備組的計算負荷電流，簡稱計算電流，A；Kd 需用系數(shù)，由表22查得。例23已知機修車間的金屬切削機床組擁有電壓為380V的三相電動機7.5kW 3臺；4kW 8臺；3kW17臺；1.5kW10臺。試求該用電設備組的計算負荷。解此機床電動機組的總容量為PN=7.5kW×3+4kW×8+3kW×17+1.5kW×10=120.5kW查表22中“小批生產的金屬冷加工機床”項，得Kd0.120.16（取0.15），cos0.5，tan1.73。因此得有功計算負荷Pca=0.15

9、15;120.5kW=18.1 kW無功計算負荷Qca=18.1 kW×1.73=31.3 kvar視在計算負荷Sca=18.1kW0.5=36.2 kVA計算電流須要指出：需用系數(shù)值與用電設備組的類別和工作狀態(tài)有很大的關系，因此，在計算時首先要正確判明用電設備組類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤。例如機修車間的金屬切削機床應該屬于“小批生產的冷加工機床”，因為機修不可能是大批生產的，而金屬切削屬冷加工。又如壓塑機、拉絲機和鍛錘等應屬熱加工機床。再如起重機、行車、電葫蘆應屬吊車類設備。2多個用電設備組的計算負荷在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設備組同時工作，而各個用電設備

10、組的最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，應再計入一個同時系數(shù)Ksi。具體計算公式為（220）式中Pca、Qca、Sca為配電干線或變電站低壓母線的有功、無功、視在計算負荷；Ksi組間同時系數(shù)，其值見表23；m該配電干線或變電站低壓母線上所接用電設備組總數(shù)；Kdi、tani、PNi分別對應于某一用電設備組的需用系數(shù)、功率因數(shù)角正切值，總設備容量；Ica該干線或變電站低壓母線上的計算電流，A；UN該干線或低壓母線上的額定電壓，V。表23工礦企業(yè)各級組間同時系數(shù)Ksi應用范圍Ksi確定車間變電所低壓母線上的計算負荷時，所采用的有功負荷同時系數(shù)1、冷加工車間2、熱加

11、工車間3、動力站4、煤礦井下0.70.80.70.90.81.00.80.9確定變、配電所高壓母線上的計算負荷時，所采用的有功負荷同時系數(shù)1、計算負荷小于5000kW2、計算負荷為500010000kW3、計算負荷大于10000kW0.91.00.850.8注：無功負荷同時系數(shù)一般采用與有功負荷同時系數(shù)相同的數(shù)據(jù)。在計算多組用電設備組的總計算負荷時，為了簡化和統(tǒng)一，一般各組設備的臺數(shù)不論多少，各組的計算負荷均按表22所列Kd和cos的值來計算，而不必考慮設備臺數(shù)少而適當增大Kd和cos值的問題。例24某機加工車間380V線路上，接有金屬切削機床電動機30臺，共100kW；通風機4臺，共6kW；

12、電阻爐4臺共8kW。試確定此線路上的計算負荷。解先求各組的計算負荷1金屬切削機床組查表22，取Kd0.2，cos= 0.5，tan =1.73Pca.1= 0.2×100 = 20 kWQca.1= 20×1.73 = 34.6 kvar2通風機組查表22，取Kd0.8，cos0.8，tan0.75Pca.2 = 0.8×6 = 4.8 kWQca.2 = 4.8×0.75 = 3.6 kvar3電阻爐查表22，取Kd0.7，cos1，tan0 Pca.3= 0.7×8 = 5.6 kW查表23，取Kai0.9，得總計算負荷3對需用系數(shù)法的評價1）公式簡單，計算方便，只用一個原始公式Pca=KdPN就