常用的用電負(fù)荷計(jì)算

1、第二章 負(fù)荷計(jì)算第一節(jié) 負(fù)荷分級與供電要求 一、負(fù)荷 1負(fù)荷 負(fù)荷又稱負(fù)載，指發(fā)電機(jī)或變電所供給用戶的電力。其衡量標(biāo)準(zhǔn)為電氣設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器和線路）中通過的功率或電流，而不是指它們的阻抗。 2滿負(fù)荷滿負(fù)荷又叫滿載，指負(fù)荷恰好達(dá)到電氣設(shè)備銘牌所規(guī)定的數(shù)值。3最大負(fù)荷最大負(fù)荷有時(shí)又稱尖峰負(fù)荷，指系統(tǒng)或設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)用電最大負(fù)荷值。4最小負(fù)荷又稱低谷負(fù)荷，指系統(tǒng)或設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)用電最小負(fù)荷值。 二、負(fù)荷的分類 1按負(fù)荷特征分類（1）連續(xù)工作制負(fù)荷。（2）短時(shí)工作制負(fù)荷。（3）重復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷。2按供電對象分類（1）照明負(fù)荷。（2）民用建筑照明。（3）通訊及數(shù)據(jù)處理設(shè)備負(fù)荷。 三、負(fù)荷分級

2、電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響的程度，分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。 1一級負(fù)荷 屬下列情況者均為一級負(fù)荷： （1）中斷供電將造成人身傷亡者。 （2）中斷供電將造成重大政治影響者。 （3）中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者。 （4）中斷供電將造成公共場所秩序嚴(yán)重混亂者。 對于某些特等建筑，如重要的交通樞紐、重要的通訊樞紐、國賓館、國家級及承擔(dān)重大國事活動(dòng)的大量人員集中的公共場所等的一級負(fù)荷為特別重要負(fù)荷。 中斷供電將影響實(shí)時(shí)處理計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常工作或中斷供電后將發(fā)生爆炸、火災(zāi)以及嚴(yán)重中毒的一級負(fù)荷亦為特別重要負(fù)荷。 2二級負(fù)荷 屬下列情況者均為二級負(fù)荷：

3、 （1）中斷供電將造成較大政治影響者。 （2）中斷供電將造成較大經(jīng)濟(jì)損失者。 （3）中斷供電將造成公共場所秩序混亂者。 3三級負(fù)荷 不屬于一級和二級的電力負(fù)荷。 四、供電要求 1一級負(fù)荷的供電要求 （1）應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。一級負(fù)荷容量較大或有高壓電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用兩路高壓電源。如一級負(fù)荷容量不大時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用從電力系統(tǒng)或臨近單位取得第二低壓電源，亦可采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組，如一級負(fù)荷僅為照明或電話站負(fù)荷時(shí)，宜采用畜電池組作為備用電源。供給一級負(fù)荷的兩個(gè)電源應(yīng)在最末一級配電盤（箱）處切換。 （2）一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須

4、增設(shè)應(yīng)急電源。為保證特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 （3）常用的應(yīng)急電源有下列幾種： 1）獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組。 2）供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路。 3）畜電池。 （4）根據(jù)允許的中斷時(shí)間可分別選擇下列應(yīng)急電源： 1）靜態(tài)交流不間斷電源裝置適用于允許中斷供電時(shí)間為毫秒級的供電。 2）帶有自動(dòng)投入裝置的獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路，適用于允許中斷供電時(shí)間為1.5s以上的供電。 3）快速自起動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組，適用于允許中斷供電時(shí)間為15s以上的供電。 2二級負(fù)荷的供電要求 應(yīng)做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時(shí)不致中斷供電（或中斷后能迅速恢復(fù)）。對二級

5、負(fù)荷應(yīng)采用兩個(gè)電源供電，或用兩回路送到適宜的配電點(diǎn)。當(dāng)配電系統(tǒng)低壓側(cè)為單母線分段且母聯(lián)斷路器采用自動(dòng)投入方式時(shí)，也可選用線路可靠獨(dú)立出線的單回路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級負(fù)荷可由一回路10（6）kV及以上專用架空線供電。 3三級負(fù)荷的供電要求 對供電無特殊要求。當(dāng)以三級負(fù)荷為主，但有少量的一級負(fù)荷供電時(shí)，其第二電源可采用自備應(yīng)急發(fā)電機(jī)組或逆變器作為一級負(fù)荷的備用電源。第二節(jié) 負(fù)荷計(jì)算 一、負(fù)荷曲線表示電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)的平均功率隨時(shí)間變化情況的圖形稱為負(fù)荷曲線。（1）分類1）根據(jù)縱坐標(biāo)表示的功率不同，分為有功功率負(fù)荷曲線和無功功率負(fù)荷曲線；2）根據(jù)橫坐標(biāo)時(shí)間的不同分為日負(fù)荷曲

6、線、月負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線等。 （2）意義 負(fù)荷曲線的物理意義是階梯形曲線所包圍的面積代表此負(fù)荷日電能需要量（用電量）。負(fù)荷曲線愈平穩(wěn)，負(fù)荷變動(dòng)愈少；負(fù)荷曲線愈起伏，負(fù)荷變動(dòng)愈大。 （3）作用圖2-1 階梯形日有功曲線 負(fù)荷曲線不僅反映了設(shè)備或用戶的用電規(guī)律，同時(shí)還是設(shè)計(jì)變電所時(shí)的參考依據(jù)，設(shè)計(jì)時(shí)用戶未投產(chǎn)運(yùn)行，無法按實(shí)際情況得到負(fù)荷曲線，一般是參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷曲線或現(xiàn)有的性質(zhì)相似的企業(yè)典型負(fù)荷曲線來繪制。 二、需要系數(shù)1定義由于電氣設(shè)備的額定工作條件不同，就會(huì)造成各用電設(shè)備不會(huì)在同一時(shí)間一起工作；一起工作的設(shè)備不會(huì)都在滿負(fù)荷情況下運(yùn)行；同時(shí)設(shè)備和線路存在功率損耗；所有這些因素綜合起來，使系統(tǒng)

7、內(nèi)最大負(fù)荷與全系統(tǒng)用電設(shè)備總?cè)萘恐g存在差異，前者要比后者小，兩者的比值為需要系數(shù)。 負(fù)荷曲線的最大負(fù)荷Pmax（kW）需要系數(shù)×100 該組用電設(shè)備的設(shè)備容量的總和åP（kW）需要系數(shù)是表示配電系統(tǒng)中所有用電設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)（用電）的程度，或者說表示所有用電設(shè)備同時(shí)使用的程度。通常其值小于1，只有在所有用電設(shè)備全部同時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)且滿載時(shí)，才能為1。（2）構(gòu)成 1）同時(shí)工作系數(shù)：同時(shí)工作系數(shù)kt反映在最大負(fù)荷時(shí)，正在工作運(yùn)行的用電設(shè)備的設(shè)備容量與全部用電設(shè)備總設(shè)備容量的比值； 2）負(fù)荷系數(shù)：用負(fù)荷系數(shù)kf反映在最大負(fù)荷時(shí)，正在工作運(yùn)行的用電設(shè)備的實(shí)際需要的功率與正在運(yùn)行的用電設(shè)備

8、總設(shè)備容量的比值； 3）平均效率：各用電設(shè)備在工作時(shí)都有一定的功率損耗，在計(jì)算負(fù)荷時(shí)要考慮一個(gè)用電設(shè)備組的平均效率hd； 4）線路效率：給各用電設(shè)備組供電的線路，在輸送電能時(shí)要產(chǎn)生線路的功率損耗，因此在計(jì)算負(fù)荷時(shí)要考慮一個(gè)線路效率hl； 5）工作系數(shù)：加工條件和工人的操作水平也將影響用電設(shè)備的實(shí)際功率，因此，在負(fù)荷計(jì)算中要考慮一個(gè)工作系數(shù)kg。綜合考慮上述因素后，用需要系數(shù)kx表示 kt·kf·kg kx hdhl表2-1、2-2給出了各用電設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)。 表2-1 建筑工地常用用電設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)用 電 設(shè) 備 組 名 稱需用系數(shù)kx功率因數(shù)cos

9、jtgj通風(fēng)機(jī)和水泵運(yùn)輸機(jī)、傳送帶混凝土及砂漿攪拌機(jī)破碎機(jī)、篩、泥泵、礫石洗滌機(jī)起重機(jī)、掘土機(jī)、升降機(jī)電焊機(jī)建筑室內(nèi)照明工地住宅、辦公室照明變電所室外照明0.750.850.520.600.650.700.700.250.450.800.400.700.500.701.00.800.750.650.700.700.451.01.01.01.00.750.881.771.021.021.980000表2-2 民用建筑常用用電設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)用電設(shè)備組名稱需要系數(shù)kx功率因數(shù)cosj備注照明0.70.80.90.95（就地補(bǔ)償后）冷凍機(jī)房0.650.750.8鍋爐房、熱力站0.650.7

10、50.75水泵房0.60.70.8通風(fēng)機(jī)0.60.70.8電梯0.180.220.8交流梯廚房0.350.450.85洗衣房0.30.350.85窗式空調(diào)0.350.450.8舞臺(tái)照明100200kW200kW以上0.610.51 2計(jì)算負(fù)荷的概念（1）定義：是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假定負(fù)荷，其產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)應(yīng)相等。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的導(dǎo)體或電器，在運(yùn)行中的最高溫升不超過導(dǎo)體或電器的溫升允許值。 （2）物理意義：設(shè)有一電阻R的導(dǎo)體，在某一時(shí)間內(nèi)通過一變動(dòng)負(fù)荷，其最高溫升達(dá)到t值，如果這一導(dǎo)體在相同時(shí)間內(nèi)通過一個(gè)不變的負(fù)荷，最高溫升也達(dá)到t值，那么這個(gè)不變負(fù)荷就稱

11、為變動(dòng)負(fù)荷的“計(jì)算負(fù)荷”，即“計(jì)算負(fù)荷”與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷的最高溫升是等值的。 一般把半小時(shí)平均負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷”稱為計(jì)算負(fù)荷。作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)用Pj（Qj、Sj或Ij）表示。 三、用“需要系數(shù)法”進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算 需要系數(shù)法一般適用于計(jì)算用電設(shè)備組中設(shè)備容量差別不大的情況，其特點(diǎn)是計(jì)算簡單。 1設(shè)備容量的概念在供電系統(tǒng)的用電設(shè)備的銘牌都標(biāo)有額定功率，但當(dāng)設(shè)備的額定工作條件不同時(shí)，設(shè)備的實(shí)際輸出功率并不等于銘牌上的額定功率。額定功率（PN）是電氣設(shè)備銘牌中注明的功率，它是制造廠家根據(jù)電壓等級要求選用適當(dāng)?shù)慕^緣材料，在額定條件下允許輸出的機(jī)械功率，即電氣設(shè)備在此功率下，

12、其溫升均不會(huì)超過允許的溫升。設(shè)備容量又稱設(shè)備功率，是指換算到統(tǒng)一工作制下的“額定功率”，用Pe表示，即當(dāng)電氣設(shè)備上注明的暫載率不等于標(biāo)準(zhǔn)暫載率時(shí)，要對額定功率進(jìn)行換算到標(biāo)準(zhǔn)暫載率下。2用電設(shè)備的工作制的劃分 電氣設(shè)備按工作制劃分為三種： （1）長期工作制（S1）：即連續(xù)運(yùn)行工作制，指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，設(shè)備的任何部分的溫升均不超過允許值； （2）短時(shí)工作制（S2）：即短時(shí)運(yùn)行工作制，指設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間短而停歇時(shí)間長，設(shè)備在工作時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量不足以達(dá)到穩(wěn)定的溫升，而在停歇時(shí)間內(nèi)足夠冷卻到環(huán)境溫度； （3）斷續(xù)工作制（S3）：即重復(fù)短時(shí)工作制，指設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進(jìn)行工作，工作時(shí)間（t

13、g）與停歇時(shí)間（tr）交替進(jìn)行，用暫載率JC或e表示（本書采用e），定義為 工作時(shí)間 tge ×100 ×100 工作周期 tgtr根據(jù)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工作周期tgtr以10min為依據(jù)，起重專用電動(dòng)機(jī)（YZ、YZR系列）的標(biāo)準(zhǔn)暫載率為15、25、40、60四種，銘牌上均按40%工作制標(biāo)注的；電焊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)暫載率為50、65、75、100四種。3電力負(fù)荷計(jì)算程序圖2-2 供電系統(tǒng)中具有代表性的各點(diǎn)的電力負(fù)荷計(jì)算圖 計(jì)算時(shí)一般按圖中的G、F、E、D、C、B、A的順序逐級確定各點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷。 4對單臺(tái)設(shè)備供電的支線（圖2-2中的G點(diǎn)）的計(jì)算 即用電設(shè)備的設(shè)備容量（Pe）的確定

14、。對不同工作制的用電設(shè)備，其設(shè)備容量應(yīng)按下列方法確定： （1）長期工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量：等于其銘牌上的額定功率，kW。PePN （2）反復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量：指統(tǒng)一換算到暫載率e25時(shí)的額定功率（kW），即 PePN2PN 式中 Pe換算到e25時(shí)電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量，kW； e銘牌暫載率，以百分值代入公式； PN電動(dòng)機(jī)的銘牌額定功率，kW。 （3）電焊機(jī)及電焊設(shè)備的設(shè)備容量：指統(tǒng)一換算到暫載率e100時(shí)的額定功率，即 PePNSNcosj 式中 Pe換算到e100時(shí)電焊設(shè)備的設(shè)備容量，kW； e銘牌暫載率，以百分值代入公式； PN直流電焊機(jī)的銘牌額定功率，kW； SN交流電焊機(jī)的銘牌額

15、定視在功率，kVA； cosj電焊設(shè)備的銘牌額定功率因數(shù)。 （4）照明設(shè)備的設(shè)備容量1）白熾燈、碘鎢燈設(shè)備容量等于燈泡上標(biāo)出的額定功率，kW。2）帶鎮(zhèn)流器的熒光燈的設(shè)備容量為1.2倍的額定功率，kW，電子型起動(dòng)的熒光燈的設(shè)備容量為熒光燈燈管的額定功率。 3）高壓水銀燈、金屬鹵化物燈其設(shè)備容量為1.1倍的額定功率，kW。 （5）不對稱單相負(fù)荷的設(shè)備容量 1）多臺(tái)單相設(shè)備應(yīng)均勻地分配在三相上； 2）在計(jì)算范圍內(nèi)，若單相設(shè)備的總?cè)萘啃∮谌嘤秒娫O(shè)備總?cè)萘康?5時(shí)，可按三相平衡分配負(fù)荷考慮； 3）如單相用電設(shè)備不對稱容量大于三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5時(shí)，則設(shè)備容量應(yīng)按三倍最大相負(fù)荷計(jì)算。 （6）短時(shí)工作

16、制設(shè)備的設(shè)備容量為零。 無功計(jì)算負(fù)荷 QePetgj式中 tgj銘牌給出的對應(yīng)于cosj的正切值； Pe有功計(jì)算負(fù)荷，kW。 5確定用電設(shè)備組（圖2-2中的F點(diǎn)）的有功計(jì)算負(fù)荷（PFj）、無功計(jì)算負(fù)荷（QFj）和計(jì)算容量（SFj）在計(jì)算設(shè)備組單臺(tái)的設(shè)備容量（Pe）后，可以根據(jù)所提供的需要系數(shù)kFj，得到設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷PFj PFjkxåPe 式中 kFj表2-1、表2-2給出的需用系數(shù)； Pe單臺(tái)電氣設(shè)備的設(shè)備容量，kW。 設(shè)備組的無功計(jì)算負(fù)荷QFj QFjPFjtgj 式中 tgj表2-1、2-2給出的正切值tgj ； PFj有功計(jì)算負(fù)荷，kW。設(shè)備組的計(jì)算容量SFjSFj設(shè)

17、備組的計(jì)算電流IFj SFj IFj UN式中 UN系統(tǒng)的額定電壓，kV。設(shè)備組的功率因數(shù) PFjcosj SFj6低壓干線（圖2-2中E點(diǎn)）的計(jì)算負(fù)荷將各用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷按有功功率和無功功率分別相加，計(jì)算公式如下： PEjPFj1PFj2PFjn QEjQFj1QFj2QFjn SEj 7低壓母線（圖2-2中的D點(diǎn)）的計(jì)算負(fù)荷在確定低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)該考慮各干線最大負(fù)荷不可能同時(shí)出現(xiàn)的影響，應(yīng)引入一個(gè)同時(shí)工作系數(shù)，故母線的計(jì)算負(fù)荷為 PDjkP QDjkQ SDj 同時(shí)工作系數(shù)一般在0.71.0之間，當(dāng)母線出線干線數(shù)量較多時(shí)kP和kQ取較小值，反之取較大值。表2-3給出了kP的數(shù)值。

18、 表2-3 最大負(fù)荷時(shí)的同時(shí)工作系數(shù)kP的值應(yīng)用范圍kP一、確定車間變電所低壓母線的最大負(fù)荷時(shí)，所采用的有功負(fù)荷同時(shí)工作系數(shù)： 1冷加工車間 2額外加工車間 3動(dòng)力站（包括冶金工業(yè)各種車間的電磁站）二、確定企業(yè)配電所母線或總降壓變電所低壓母線的最大負(fù)荷時(shí)，所采用的有功負(fù)荷同時(shí)工作系數(shù)： 1計(jì)算負(fù)荷小于500kW 2計(jì)算負(fù)荷為50010000kW 3計(jì)算負(fù)荷超過10000kW0.700.800.700.9010.801.00.901.00.850.80 8企業(yè)10kV輸電線路、母線及高壓進(jìn)線（圖2-2中的C、B、A點(diǎn)）計(jì)算負(fù)荷的確定 這幾點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷只需要在D點(diǎn)負(fù)荷的基礎(chǔ)上考慮相應(yīng)配電變壓器或降

19、壓變壓器、線路的功率損耗以及同時(shí)工作系數(shù)后確定。 C和A點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷：PCjPDjDPbDPl QCjQDjDQbDQl SCj PAjPBjDPb QAjQBjDQb SAjB點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷： PBjkP QBjkQ SBj 式中 DPl、DQl10kV配電線路的有功和無功損耗； DPb、DQb變壓器的有功和無功損耗，一般按估算值確定： DPb0.012Sj DQb0.006Sj 式中Sj分別代表上一計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算容量，如計(jì)算C點(diǎn)的DPb、DQb應(yīng)代入D點(diǎn)的SDj；計(jì)算A點(diǎn)的DPb、DQb應(yīng)代入B點(diǎn)的SBj。四、負(fù)荷密度估算法負(fù)荷密度估算法是已知不同類型的負(fù)荷在單位面積上的需求量，乘以建筑面積或

20、使用面積得到的負(fù)荷量。如某餐廳面積為200m2，負(fù)荷密度為120VA/m2，則此餐廳的負(fù)荷量是24kVA。表24 香港某公司提供的負(fù)載密度（VA/m2）項(xiàng) 目照 明動(dòng) 力空 調(diào)共 計(jì)旅館前室、走廊客房娛樂室、酒吧咖啡室洗手間廚房64.686.116.226.95486.121.543.15.45.45.443.164.65.4107.6161.586.1107.653.875.475.4107.675.4107.675.4107.6129.2150.7193.875.4107.6129.2161.5204.5258.396.6258.3333.7寫字樓一般辦公室高級辦公室私人辦公室會(huì)議室制圖室

21、21.55437.775.421.537.716.232.375.4107.610.816.25.45.4064.675.486.1107.675.464.686.175.4 96.9140 140193.8 96.6140 86.1118.4 150.7183飯店餐廳快餐廳普通廚房電氣化廚房5.42.75432.243.15.4410.85.443.164.4107.6161.575.486.1107.675.4107.6129.2 86.1107.6 140161.5150.7172.2258.3333.3商店國貿(mào)商店珠寶商店百貨展覽櫥窗美容、理發(fā)服裝店藥店107.629.2129.215

22、0.743.164.654107.654107.65475.454000010.85.45.475.475.4107.6107.664.6118.45496.95496.9 183204.5 204.5226150.7172.2161.5215.3129.2204.5 96.9129.2 107.6150.7學(xué)校教 室繪 圖閱 覽 室37.75475.45475.400545475.575.496.664.6107.6 89.196.6 96.6129.2107.6118.4醫(yī)院21.532.310.854-75.4 89.1118.4 舞廳5.421.50107.6107.6129.2夜總會(huì)

23、舞臺(tái)430.60161.2236.2592667.4消防局、警察局16.210.864.675.4網(wǎng)球場26.95.464.696.6鞋廠53.8107.953.8107.653.875.4161.5290.6紡織廠 作業(yè)區(qū)檢驗(yàn)26.953.8 53.886.1107.6064.675.4172.2226107.6215.3毛 紡 廠32.375.453.8161.5糖 果 廠21.553.875.4107.5204.4236.8罐 頭 廠21.5107.664.675.4161.5247.6陶瓷廠、水泥廠16.253.8161.586.1107.6258.3322.9住宅2040米5080米

24、100150米超過150米超過300 米加空調(diào)向西其他75.486.164.516.221.532.343.153.875.4107.6劇院26.9075.4102.3或13.8VA/座洗衣廠53.8107.653.8161.586.1193.8355.2汽車修理53.853.853.875.4150.7銀行帳房64.686.121.632.375.4107.6161.5226計(jì)算機(jī)房43.164.621.5161.5322.9226409控制室26.95.464.696.6 國內(nèi)在進(jìn)行電氣方案設(shè)計(jì)階段使用單位指標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)，主要便于確定供電方案和選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)。表2-5是變壓器裝置指標(biāo)

25、。表2-5 變壓器裝置指標(biāo)表建筑類別裝置指標(biāo)（VA/m2）住宅建筑3040公寓建筑5070旅館建筑60100辦公建筑8012商業(yè)建筑一般：60120大中型：100200體育建筑60100劇場建筑80120醫(yī)療建筑60100教學(xué)建筑大專院校：4060中小學(xué)校：2030展覽建筑100120演播室600800W/m2汽車停車場10W/m2五、單位指標(biāo)法單位指標(biāo)法是已知不同類型的負(fù)荷在單位核算單位上的需求量，乘以單位核算單位得到的負(fù)荷量。 K·NPj 1000式中 K單位指標(biāo)，W/床、或W/戶； N核算單位的數(shù)量。 六、單相負(fù)荷的計(jì)算 單相負(fù)荷應(yīng)盡可能均勻分配在三相上。當(dāng)計(jì)算范圍內(nèi)單相用電設(shè)

26、備容量之和小于總設(shè)備容量的15%時(shí)，可按三相平衡負(fù)荷計(jì)算。1單相負(fù)荷接在相電壓 Pj3Pfmax 式中 Pj三相等效計(jì)算負(fù)荷，kW； Pfmax三個(gè)相負(fù)荷中最大的相負(fù)荷，kW。2單相負(fù)荷接在線電壓 PjPlmax 式中 Pj三相等效計(jì)算負(fù)荷，kW； Plmax三個(gè)線負(fù)荷中最大的線負(fù)荷，kW。 七、沖擊負(fù)荷的計(jì)算 1短期負(fù)荷的計(jì)算 短期性負(fù)荷一般不應(yīng)當(dāng)計(jì)入正常負(fù)荷計(jì)算，因?yàn)橛?jì)入正常負(fù)荷后會(huì)使變壓器的負(fù)荷率降低，增加工程費(fèi)用。 （1）季節(jié)性負(fù)荷 季節(jié)性負(fù)荷如冬季采暖和夏季空調(diào)，雖然不是同時(shí)使用，但一旦進(jìn)入使用期，則連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間較長，這種負(fù)荷應(yīng)取較大值計(jì)入正常的負(fù)荷計(jì)算。（2）臨時(shí)性負(fù)荷 對于臨時(shí)

27、性負(fù)荷，如大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備、事故處理設(shè)備等，此類設(shè)備投入運(yùn)行的時(shí)間相對較短（一般在0.52.0小時(shí)），故不應(yīng)計(jì)入正常的負(fù)荷計(jì)算中。但應(yīng)校驗(yàn)當(dāng)這類設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)，變壓器、開關(guān)及供電線路等不得超過其短時(shí)過負(fù)荷允許值（包括變壓器的短時(shí)過載能力）。 2沖擊負(fù)荷在配電系統(tǒng)中沖擊負(fù)荷出現(xiàn)最多的是電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)起動(dòng)這一時(shí)刻。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的電流一般是其額定電流的47倍，一旦起動(dòng)完成，電動(dòng)機(jī)立即恢復(fù)到正常的額定電流。由于此負(fù)荷存在的時(shí)間較短，一般不計(jì)入正常的負(fù)荷計(jì)算中。但應(yīng)校驗(yàn)此沖擊負(fù)荷對變壓器、線路、開關(guān)的保護(hù)設(shè)備是否能準(zhǔn)確動(dòng)作。 八、住宅建筑的負(fù)荷計(jì)算 1普通住宅每戶用電負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)住宅設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50096

28、-1999）中規(guī)定，住宅的電氣負(fù)荷計(jì)算不是按照燈具、插座等電氣設(shè)備的容量進(jìn)行計(jì)算，而是按照住宅的每套的類型可類別進(jìn)行計(jì)算的。表2-6是每套住宅的電力負(fù)荷和電度表的規(guī)格。表2-6 國家標(biāo)準(zhǔn)住宅設(shè)計(jì)規(guī)范每套住宅的用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及電能表的規(guī)格套型居住空間數(shù)（個(gè)）使用面積（m2）用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)（kW）單相電能表的規(guī)格（A）一類二類三類四類2334344556682.52.54.04.05（20）5（20）10（40）10（40） 2電氣負(fù)荷計(jì)算（1）每條配電干線采用單相220V供電的多層住宅，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算所需的一些參數(shù)在表2-7中列出。表2-7 采用單相220V供電的多層住宅 組合戶數(shù)名 稱1基本戶6基本

29、戶9基本戶12基本戶設(shè)備容量（kW）2121824需要系數(shù)（kx）10.750.650.5計(jì)算容量（kW）2911.712功率因數(shù)（cosj）0.90.90.90.9計(jì)算電流（A）10.145.559.160.6電能表規(guī)格（A）5（30）30（100）30（100）30（100）低壓斷路器的規(guī)格（A）63/3263/63100/80100/80導(dǎo)線截面（銅導(dǎo)體mm2）10253535 （2）每條干線采用三相380V供電時(shí)，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算所需的一些參數(shù)在表2-8中列出。表2-8 采用三相380V供電的住宅 住宅種類及戶數(shù)名 稱多層住宅高層住宅12基本戶18基本戶21基本戶24基本戶32基本戶36基

30、本戶設(shè)備容量（kW）243642486072需用系數(shù)（kx）0.950.750.730.660.580.5計(jì)算容量（kW）22.82730.731.734.836功率因數(shù)（cosj）0.90.90.90.90.90.9計(jì)算電流（A）38.445.551.653.458.660.6低壓斷路器的規(guī)格（A）63/5263/6363/63100/80100/80100/80導(dǎo)線截面（銅導(dǎo)體mm2）162525353535 3需要系數(shù)的確定 當(dāng)以基本戶型（二類戶型）為計(jì)算負(fù)荷的依據(jù)時(shí)，需用系數(shù)的確定可參考表2-9中的數(shù)據(jù)。表2-9 需要系數(shù)的確定按單相配電計(jì)算時(shí)所連接的基本戶數(shù)按三相配電計(jì)算時(shí)所連接的基

31、本戶數(shù)需要系數(shù)通用值可采用值£39114120.950.956180.750.88240.660.710300.580.6512360.50.614420.480.5516480.470.5518540.450.521630.430.524720.410.4525100753000.40.451252003756000.330.352603007809000.260.3 4高級公寓的電氣設(shè)計(jì) （1）每戶建筑面積在100200m2時(shí)用電標(biāo)準(zhǔn)為1015kW。 （2）配電干線負(fù)荷計(jì)算的需用系數(shù)可參考住宅需用系數(shù)確定。第三節(jié) 功率因數(shù)的提高 一、功率因數(shù)的定義1定義在交流供電線路中，功率因數(shù)

32、定義為有功功率與視在功率之比，即 P cosj S式中 j功率因數(shù)角，它是相電壓與對應(yīng)的相電流的相位差角。 2平均功率因數(shù) 平均功率因數(shù)有月平均和年平均功率因數(shù)兩種。月平均功率因數(shù)是指在一個(gè)月內(nèi)功率因數(shù)的平均值，它是電力部門每月征收電費(fèi)時(shí)，作為調(diào)整收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。其值可由有功電能表（kW·h）及無功電能（kvar·h）表的月積累數(shù)字求得 式中 有功電能表月積累數(shù)（kW·h） 無功電能表月積累數(shù)（kvar·h） 3最大功率因數(shù) 最大功率因數(shù)是最大計(jì)算負(fù)荷Pjmax與最大計(jì)算容量Sjmax的比值確定的，即 Pjmax cosj Sjmax 二、功率因數(shù)低造成

33、的危害 一般交流供電線路中，大多數(shù)為電感性負(fù)載，致使功率因數(shù)偏低。當(dāng)有功功率為一定值時(shí)，cosj愈?。╦角愈大），其視在功率就愈大，因而供電線路中的電流大，線路的損失（電壓和有效功率損耗）隨之增大，不經(jīng)濟(jì)。 1降低了供電設(shè)備（電源）的供電能力 供電設(shè)備（電源）的供電能力（容量）是用視在功率S來表示的。當(dāng)供電設(shè)備的容量一定時(shí)，如果用戶負(fù)載的功率因數(shù)過低，其無功功率就會(huì)過大，致使供電設(shè)備輸出的有功功率減少，于是降低了供電設(shè)備的供電能力。 2增加供電系統(tǒng)的有功損耗 供電線路有功損耗的大小，與通過供電線路電流的平方成正比，即DP3I2R×103（kW）式中 I供電線路中的電流，A； R供電線

34、路中的線路電阻，W； DP供電線路中的有功損耗，kW。 當(dāng)用電設(shè)備的有功功率一定時(shí)，功率因數(shù)愈低，其供電線路的電流愈大，線路的電力損耗隨之增加。 3供電線路的電壓降增大 功率因數(shù)低，通過線路的電流就大，線路電壓降亦隨之增加，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 民用及一般工業(yè)建筑的功率因數(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：（1）高壓供電的用電單位，功率因數(shù)一般規(guī)定為0.9以上； （2）其他電力用戶，功率因數(shù)為0.85以上。 （3）對新建的工業(yè)企業(yè)用戶，功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定按0.95設(shè)計(jì)。 （4）對農(nóng)業(yè)用電單位，要求功率因數(shù)在0.8以上。 三、提高功率因數(shù)的方法 1提高自然功率因數(shù)的方法 提高用電設(shè)備的功率因數(shù)，一般采用如下措施： （1）合理選擇電動(dòng)機(jī)的容量，使其接近滿載運(yùn)轉(zhuǎn)。 （2）對實(shí)際負(fù)載不超過額定容量40的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)更換為小容量的電動(dòng)機(jī)。 （3）合理安排和調(diào)整工藝流程，改善用電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，限制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)。 （4）正確選擇變壓器容量，提高變壓器的負(fù)載率（一般為7580比較合適）。對于負(fù)載率低于30變壓器，應(yīng)予以更換。 （5）對于負(fù)荷率在0.60.9的繞線式電動(dòng)機(jī)，必要時(shí)可以使其同步化，這時(shí)電動(dòng)機(jī)可以向電力系統(tǒng)輸送出無功功率。 2人工補(bǔ)償改善功率因數(shù) 當(dāng)采用提高自然功率因數(shù)的方法，仍不能滿足電力部門所要求的數(shù)