電氣負(fù)荷計(jì)算方法

1、電氣設(shè)計(jì)中負(fù)荷計(jì)算方法選擇電力負(fù)荷計(jì)算方法包括：利用系數(shù)法、單位產(chǎn)品耗電量法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法。我 國(guó)一般使用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法，前者適用于確定全廠計(jì)算負(fù)荷、車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及負(fù)荷較穩(wěn)定的干線計(jì)算負(fù)荷；后者用于負(fù)荷波動(dòng)較大的干線或支線。在實(shí)際設(shè)計(jì)和實(shí)踐中.電力負(fù)荷計(jì)算的有關(guān)計(jì)算系數(shù)和特征參數(shù)的選擇都會(huì)影響電負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，使其偏大、 偏咼。電力負(fù)荷的正確計(jì)算非常重要，它是正確選擇供電系統(tǒng)中導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)電器及變壓器等的基礎(chǔ)，也是保障供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行必不可少的重要一環(huán)。在方案設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)時(shí)，其 電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)小或過(guò)大， 都會(huì)引起嚴(yán)重的后果。 如果電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)小， 就會(huì)引起供電線

2、 路過(guò)熱，加速其絕緣的老化；同時(shí)，還會(huì)過(guò)多損耗能量，引起電氣線路走火， 引發(fā)重大事故。以及供電線路截面過(guò)大，相應(yīng)的保護(hù)整定;與此同時(shí)，電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)大還增加10%寸，變壓器容量要增加 11%一 12% 電而電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)大， 將會(huì)引起變壓器容量過(guò)剩， 值就會(huì)定得過(guò)高，從而降低了電氣設(shè)備保護(hù)的靈敏度 了投資，降低了工程的經(jīng)濟(jì)性。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)電力負(fù)荷值大于實(shí)際使用負(fù)荷的線電纜等有色金屬的消耗量也要增加巧%- 20%同時(shí)還會(huì)增加變壓器無(wú)功功率所造成的有功電力損耗。由此可見(jiàn)，電力負(fù)荷計(jì)算在供電設(shè)計(jì)中，特別是在確定變壓器容量時(shí)所占據(jù)的重要位置。故正確地選擇計(jì)算負(fù)荷方法與特征參數(shù)，對(duì)電氣設(shè)計(jì)具有特別重要的

3、意義。電力負(fù)荷計(jì)算方法概述電力負(fù)荷的變化是受多種因素制約的， 難以用簡(jiǎn)單的計(jì)算公式來(lái)表示。 在實(shí)際的工程計(jì) 算工作中，通常采用的方法有需要系數(shù)法、 利用系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法、單位產(chǎn)品耗電量法 等進(jìn)行工業(yè)企業(yè)供電設(shè)計(jì)中的電力負(fù)荷計(jì)算。1. 利用系數(shù)法以平均負(fù)荷為基礎(chǔ)，利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系。2. 單位產(chǎn)品耗電量法在初步設(shè)計(jì)階段對(duì)供電方案作比較時(shí)，可根據(jù)車(chē)間的單位產(chǎn)品耗電定額，產(chǎn)品的年產(chǎn)量和年工作小時(shí)數(shù)來(lái)估算。3. 二項(xiàng)系數(shù)法考慮用電設(shè)備數(shù)量和大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響的經(jīng)驗(yàn)公式。由于在一條干線上或一個(gè)車(chē)間里，當(dāng)有多組性質(zhì)不同的用電設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)其工作性質(zhì)劃分成幾個(gè)用電設(shè)備組(一

4、個(gè)組的用電設(shè)備性質(zhì)相同)。所以負(fù)荷計(jì)算應(yīng)先分單組計(jì)算，再進(jìn)行多組的總計(jì)算，計(jì)算公式分別如下：(1) 單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷同一組用電設(shè)備的工作性質(zhì)相同，而其中各機(jī)器名稱(chēng)和容量不一定相同。(2) 多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷在一組用電設(shè)備中， 考慮了 x臺(tái)最大設(shè)備最大負(fù)荷重疊的因素，多組用電設(shè)備中不可能所有各組最大設(shè)備的最大負(fù)荷都重疊，一般只考慮一組最大的附加負(fù)荷即可。4. 需求系數(shù)法需求系數(shù)法不考慮大容量設(shè)備最大負(fù)荷造成的負(fù)荷波動(dòng)及用電設(shè)備的容量和臺(tái)數(shù)，適用于確定全廠計(jì)算負(fù)荷、車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及負(fù)荷較穩(wěn)定的干線計(jì)算負(fù)荷。在一條干線上枝接性質(zhì)不同的幾組用電設(shè)備時(shí)，需在分組計(jì)算的基礎(chǔ)上再進(jìn)行多組的總負(fù)

5、荷計(jì)算。(1) 單個(gè)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷確定單個(gè)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，目的是為選擇支線截面提供依據(jù)，應(yīng)以滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的 輸人功率作為計(jì)算負(fù)荷。（2） 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷一個(gè)車(chē)間有很多臺(tái)用電設(shè)備，在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，要將用電設(shè)備按需要系數(shù)表上的分類(lèi)方法詳細(xì)地分成若干組，即將工藝性質(zhì)相同的且需要系數(shù)相近的用電設(shè)備合并成組，然后進(jìn)行各用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算。影響電負(fù)荷計(jì)算結(jié)果偏大、偏高的幾種因素與對(duì)策從設(shè)計(jì)到運(yùn)行所得到反饋可以發(fā)現(xiàn)下述5個(gè)問(wèn)題。1. 分組需要系數(shù)戈選用的問(wèn)題和對(duì)策現(xiàn)行設(shè)計(jì)手冊(cè)中推薦的一些行業(yè)的用電設(shè)備分組“需要系數(shù)”是建立在偏高基礎(chǔ)上給定的，是考慮企業(yè)發(fā)展余量過(guò)大而造成的結(jié)果。另一種情況是

6、設(shè)計(jì)人員缺乏有關(guān)行業(yè)分組需要系數(shù)，又缺乏必要的調(diào)研和考察，僅憑經(jīng)驗(yàn)選用系數(shù)時(shí)寧大勿小，往往是高估高套而造成計(jì)算結(jié)果偏大和偏高。對(duì)于以上現(xiàn)象可以采取以下對(duì)策。1）利用設(shè)計(jì)手冊(cè)中推薦的戈值時(shí)，宜采用其“平均值”或根據(jù)具體情況采用“下限”， 一般不宜采用“上限”。2）當(dāng)缺乏行業(yè)計(jì)算系數(shù)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行同類(lèi)型或近似行業(yè)調(diào)查研究結(jié)果，從而正確選用戈值。2. 需要系數(shù)法中單臺(tái)設(shè)備計(jì)算負(fù)荷氏的取值有以下不同1）連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，凡就是其銘牌上規(guī)定的額定功率。2）斷續(xù)重復(fù)工作制電動(dòng)機(jī)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率計(jì)算設(shè)備功率。3）對(duì)于電焊機(jī)、電爐、電熱器和電燈的額定功率，就是其輸人功率。3. 最大

7、同時(shí)使用系數(shù)選用的問(wèn)題在確定車(chē)間變電所或全廠總變電所的計(jì)算負(fù)荷時(shí),也就是在具有多個(gè)用電車(chē)間或用電設(shè)k:w 與 k:。備組時(shí)，其計(jì)算容量的總和，需要考慮乘以有功與無(wú)功最大同時(shí)使用系數(shù)據(jù)資料介紹，同時(shí)系數(shù)基本上是從國(guó)外資料上引用的，而這些國(guó)家往往電力工業(yè)比較發(fā)達(dá)，能源比較富裕，所以同時(shí)使用系數(shù)往往偏高。所以在選用“同時(shí)使用系數(shù)”時(shí)可以根據(jù)不同行業(yè)的特點(diǎn)，酌情把同時(shí)使用系數(shù)降低到0.9 一0.75，這樣可以減少計(jì)算負(fù)荷 5% 15%由此可見(jiàn)，降低“同時(shí)使用系數(shù)”是降低總計(jì) 算負(fù)荷的關(guān)鍵。4. 選擇原則適當(dāng)?shù)夭捎糜?jì)算方法是降低計(jì)算負(fù)荷的根本性措施，具體選擇原則如下：1）如前所述，在實(shí)際工程計(jì)算中，利用

8、系數(shù)法與單位產(chǎn)品耗電量法這兩種方法一般不采 用。利用系數(shù)法雖然有一定的理論根據(jù)，但因要確定的系數(shù)較多，計(jì)算步驟復(fù)雜，公式中的“最大系數(shù)氣”與“利用系數(shù)k,”的數(shù)據(jù)目前也較缺乏，因此，通常在工作中多不采用這種計(jì)算方法。單位產(chǎn)品耗電量法求出的用電設(shè)備負(fù)荷可能與實(shí)際負(fù)荷相差較大，所以在缺乏正式的用電設(shè)備容量時(shí)，還要按“需要系數(shù)法”重新進(jìn)行計(jì)算。以盡可能取得更接近實(shí)際的計(jì)算負(fù)荷，作為選擇配電設(shè)備和導(dǎo)線的依據(jù)。2）需要系數(shù)法比較簡(jiǎn)便，因而廣泛使用，但當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)少而功率相差懸殊時(shí)， 需要 系數(shù)法的計(jì)算結(jié)果往往偏小， 故不適用于低壓配電線路計(jì)算， 而適用于計(jì)算變、配電所的負(fù) 荷。3）二項(xiàng)式法考慮兩種因素

9、：平均負(fù)荷。x臺(tái)最大設(shè)備的最大負(fù)荷重疊造成的附加負(fù)荷，以彌補(bǔ)需要系數(shù)法計(jì)算結(jié)果在上述情況下偏小的不足。而且考慮了少數(shù)容量最大由于二項(xiàng)系數(shù)法不僅考慮了用電設(shè)備最大負(fù)荷時(shí)的平均功率,的設(shè)備投人運(yùn)行時(shí)對(duì)總計(jì)算負(fù)荷的額外影響。所以二項(xiàng)式法比較適合于確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的負(fù)荷計(jì)算。但是二項(xiàng)式計(jì)算系數(shù)（經(jīng)驗(yàn)系數(shù)）b、c和x的值，缺乏充分的理論依據(jù)， 而且這些系數(shù)也只適于機(jī)械加工工業(yè)，其他行業(yè)缺乏這方面數(shù)據(jù)，從而使其引用受到一定局限。因此，對(duì)于負(fù)荷波動(dòng)較大的干線或支線采用二項(xiàng)系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷較為準(zhǔn)確。在確定車(chē)間變電所和全廠總負(fù)荷計(jì)算時(shí)，則通常不采用，還是采用“需要系數(shù)法”比采用“二項(xiàng)式法”更接近實(shí)際用電情況。5. 用電設(shè)備脫離實(shí)際而偏高偏大的問(wèn)題發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，應(yīng)與工藝人員研究解決，否則在負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)在選用分組“需要系數(shù)” 或“同時(shí)使用系數(shù)”時(shí)采取降低計(jì)算系數(shù)的辦法，使負(fù)荷計(jì)算值降下來(lái)， 以保證合理地選用變壓器等供配電設(shè)備，做到既安全適用又節(jié)約電能。結(jié)論綜上所述，在電氣設(shè)計(jì)實(shí)踐中，通常采用的計(jì)算負(fù)荷方法中單位產(chǎn)品耗電電量法和利用 系數(shù)法通常不使用，需要系數(shù)法適用計(jì)算變、 配電所的負(fù)荷，二項(xiàng)式