第2章電電力力負(fù)負(fù)荷荷及及其其計(jì)計(jì)算算供配配電電工工程程山東東農(nóng)農(nóng)業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)電電氣氣工工程程系系第2章負(fù)負(fù)荷荷計(jì)計(jì)算算及及無(wú)無(wú)功功補(bǔ)補(bǔ)償償2.1負(fù)荷荷曲曲線線與與計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷2.2用電電設(shè)設(shè)備備額額定定容容量量的的確確定定2.3負(fù)荷荷計(jì)計(jì)算算的的方方法法2.4功率率損損耗耗與與電電能能損損耗耗2.5工廠廠的的計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷和和年年電電能能消消耗耗量量2.6建筑筑用用電電負(fù)負(fù)荷荷的的計(jì)計(jì)算算方方法法2.7功率率因因數(shù)數(shù)與與無(wú)功功功功率率補(bǔ)補(bǔ)償償2.8尖峰峰電電流流計(jì)計(jì)算算22.1負(fù)荷荷曲曲線線與與計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷“電電力力負(fù)負(fù)荷荷””在在不不同同的的場(chǎng)場(chǎng)合合可可以以有有不不同同的的含含義義，，它它可可以以指指用用電電設(shè)設(shè)備備或或用用電電單單位位，，也也可可以以指指用用電電設(shè)設(shè)備備或或用用電電單單位位的的功功率率或或電電流流的的大大小小。。一、、工工廠廠常常用用用用電電設(shè)設(shè)備備簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介3①生生產(chǎn)產(chǎn)加加工工機(jī)機(jī)械械的的拖拖動(dòng)動(dòng)設(shè)設(shè)備備；；②電電焊焊、、電電鍍鍍?cè)O(shè)設(shè)備備；；③電電熱熱設(shè)設(shè)備備；；④照照明明設(shè)設(shè)備備。。4機(jī)床設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備功能

金屬切削金屬壓力加工功能

起吊搬運(yùn)物料運(yùn)輸客貨車床銑床刨床鉆床磨床組合機(jī)床鏜床沖床鋸床剪床砂輪機(jī)吊車行車輸送機(jī)電梯自動(dòng)扶梯1.生產(chǎn)產(chǎn)機(jī)機(jī)械械的的拖拖動(dòng)動(dòng)設(shè)設(shè)備備生產(chǎn)產(chǎn)機(jī)機(jī)械械的的拖動(dòng)動(dòng)設(shè)設(shè)備備52．電電焊焊和和電電鍍鍍?cè)O(shè)設(shè)備備電焊焊設(shè)設(shè)備備電焊焊機(jī)機(jī)的的工工作作特特點(diǎn)點(diǎn)是是：：（1）工工作作方方式式呈呈一一定定的的同同期期性性，，工工作作時(shí)時(shí)間間和和停停歇歇時(shí)時(shí)間間相相互互交交替替。。（2）功功率率較較大大。。（3）功功率率因因數(shù)數(shù)很很低低。。（4）一一般般電電焊焊機(jī)機(jī)的的配配置置不不穩(wěn)穩(wěn)定定，，經(jīng)經(jīng)常常移移動(dòng)動(dòng)。。6電鍍鍍?cè)O(shè)設(shè)備備的的工工作作特特點(diǎn)點(diǎn)是是：：（1）工工作作方方式式是是長(zhǎng)長(zhǎng)期期連連續(xù)續(xù)工工作作的的。。（2）供供電電采采用用直直流流電電源源，，需需要要晶晶閘閘管管整整流流設(shè)設(shè)備備。。（3）容容量量較較大大，，功功率率因因數(shù)數(shù)較較低低。。電鍍鍍的的作作用用：：防防止止腐腐蝕蝕，，增增加加美美觀觀，，提提高高零零件件的的耐耐磨磨性性或或?qū)?dǎo)電電性性等等，，如如鍍鍍銅銅、、鍍鍍鉻鉻。。電鍍鍍?cè)O(shè)設(shè)備備73．電電熱熱設(shè)設(shè)備備電熱熱設(shè)設(shè)備備的的工工作作特特點(diǎn)點(diǎn)是是：：（1）工工作作方方式式為為長(zhǎng)長(zhǎng)期期連連續(xù)續(xù)工工作作方方式式。。（2）電電力力裝裝置置一一般般屬屬二二級(jí)級(jí)或或三三級(jí)級(jí)負(fù)負(fù)荷荷。。（3）功功率率因因數(shù)數(shù)都都較較高高，，小小型型的的電電熱熱設(shè)設(shè)備備可可達(dá)達(dá)到到1。電阻阻加加熱熱爐爐電弧弧爐爐感應(yīng)應(yīng)爐爐其它它電電熱熱設(shè)設(shè)備備主要要用用于于各各種種零零件件的的熱熱處處理理主要要用用于于礦礦石石熔熔煉煉、、金金屬屬熔熔煉煉主要要用用于于熔熔煉煉和和金金屬屬材材料料熱熱處處理理紅外外線線加加熱熱、、微微波波加加熱熱和和等離離子子加加熱熱等等84．照照明明設(shè)設(shè)備備白熾熾燈燈、、鹵鹵鎢鎢燈燈、、熒熒光光燈燈、、高高壓壓汞汞燈燈、、高高壓壓鈉鈉燈燈、、鎢鎢鹵鹵化化物物燈燈和和單單燈燈混混光光燈燈等等。。照明設(shè)備的工工作特點(diǎn)：（1）工作方式屬屬長(zhǎng)期連續(xù)工工作方式。（2）除白熾燈、、鹵鎢燈的功功率因數(shù)為1外，其它類型型的燈具功率率因數(shù)均較低低。（3）照明負(fù)荷為為單相負(fù)荷，，單個(gè)照明設(shè)設(shè)備容量較小小。（4）照明負(fù)荷在在工廠總負(fù)荷荷中所占比例例通常在10%左右。9高壓鈉燈高壓鈉燈10高壓汞燈高壓汞燈鹵鎢燈鹵鎢燈11管形氙燈金屬鹵化物燈燈125．工廠用電負(fù)負(fù)荷的分類序

號(hào)

車

間

用

電

設(shè)

備

負(fù)荷級(jí)別

1金屬加工車間價(jià)格昂貴、作用重大，稀有的大型數(shù)控機(jī)床一級(jí)價(jià)格貴，作用大，數(shù)量多的數(shù)控機(jī)床二級(jí)2鑄造車間沖天爐、鼓風(fēng)機(jī)、30t及以上的澆鑄起重機(jī)三級(jí)3熱處理車間井式爐專用淬火起重機(jī)、井式爐油槽抽油泵二級(jí)4鍛壓車間鍛造專用起重機(jī)、水壓機(jī)、高壓水泵、油壓機(jī)二級(jí)5電鍍車間大型電鍍用整流設(shè)備、自動(dòng)流水作業(yè)生產(chǎn)線二級(jí)6模具成型車間隧道窯鼓風(fēng)機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)二級(jí)7層壓制品車間壓塑機(jī)及供熱鍋爐二級(jí)表2－1小型機(jī)械類工工廠中常用重重要電力負(fù)荷荷的級(jí)別分類類13序

號(hào)

車

間

用

電

設(shè)

備

負(fù)荷級(jí)別

8線纜車間冷卻水泵、鼓風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑泵、高壓水泵、水壓機(jī)、真空泵、液壓泵、收線用電設(shè)備、漆泵電加熱設(shè)備二級(jí)9空壓站單臺(tái)60m3/min以上空壓機(jī)二級(jí)有高位油箱的離心式壓縮機(jī)、潤(rùn)滑油泵二級(jí)離心式壓縮機(jī)潤(rùn)滑油泵一級(jí)表2－1小型機(jī)械類工工廠中常用重重要電力負(fù)荷荷的級(jí)別分類類142.1負(fù)荷曲線與計(jì)計(jì)算負(fù)荷二、負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線（loadcurve）是指用于表達(dá)達(dá)電力負(fù)荷隨隨時(shí)間變化情情況的函數(shù)曲曲線。在直角角坐標(biāo)系中，，縱坐標(biāo)表示示負(fù)荷（有功功功率或無(wú)功功功率）值，，橫坐標(biāo)表示示對(duì)應(yīng)的時(shí)間間（一般以小小時(shí)為單位））。151．負(fù)荷曲線的分分類按負(fù)荷的功率率性質(zhì)分：可分為有功負(fù)負(fù)荷曲線和無(wú)無(wú)功負(fù)荷曲線線；按負(fù)荷對(duì)對(duì)象不同，分分用戶、車間間或某類設(shè)備備負(fù)荷曲線。。按所表示的負(fù)負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)時(shí)間分：可分為日負(fù)荷荷、月負(fù)荷和和年負(fù)荷曲線線。162日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線表表示負(fù)荷在一一晝夜間（0~24h）變化情況。如如圖2-1。日負(fù)荷荷曲線可用測(cè)測(cè)量的方法繪繪制。繪制的的方法是：（1）以某個(gè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)為參考點(diǎn)點(diǎn)，在24h中各個(gè)時(shí)刻記記錄有功功率率表的讀數(shù)，，逐點(diǎn)繪制而而成折線形狀狀，稱折線形形負(fù)荷曲線，，見圖2-1a。（2）通過(guò)接在供供電線路上的的電度表，每每隔一定的時(shí)時(shí)間間隔（一一般為半小時(shí)時(shí)）將其讀數(shù)數(shù)記錄下來(lái)，，求出0.5h的平均功率，，再依次將這這些點(diǎn)畫在坐坐標(biāo)上，把這這些點(diǎn)連成階階梯狀的是階階梯形負(fù)荷曲曲線，圖2-1b所示。173年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線反反映負(fù)荷全年年（8760h）變動(dòng)情況。如圖2-2所示。年負(fù)荷曲線又又分為年運(yùn)行行負(fù)荷曲線和和年持續(xù)負(fù)荷荷曲線。年運(yùn)運(yùn)行負(fù)荷曲線線可根據(jù)全年年日負(fù)荷曲線線間接制成；；年持續(xù)負(fù)荷荷曲線的繪制制，要借助一一年中有代表表性的冬季日日負(fù)荷曲線和和夏季日負(fù)荷荷曲線。通常常用年持續(xù)負(fù)負(fù)荷曲線來(lái)表表示年負(fù)荷曲曲線，繪制方方法如圖2-2所示。其中夏季和冬冬季在全年中中占的天數(shù)視視地理位置和和氣溫情況而而定。一般在在北方，近似似認(rèn)為冬季200天，夏季165天；在南方，，近似認(rèn)為冬冬季165天，夏季200天。圖2-2是南方某用戶戶的年負(fù)荷曲曲線，圖中P1在年負(fù)荷曲線線上所占的時(shí)時(shí)間計(jì)算為T1=200t1+165t2。18注意：日負(fù)荷荷曲線是按時(shí)時(shí)間的先后繪繪制，而年負(fù)負(fù)荷曲線是按按負(fù)荷的大小小和累計(jì)時(shí)間間繪制。分析負(fù)荷曲線線可以了解負(fù)負(fù)荷變動(dòng)的規(guī)規(guī)律，對(duì)供電電設(shè)計(jì)人員來(lái)來(lái)說(shuō)，可從中中獲得一些對(duì)對(duì)設(shè)計(jì)有用的的資料；對(duì)運(yùn)運(yùn)行來(lái)說(shuō)，可可合理地、有有計(jì)劃地安排排用戶、車間間、班次或大大容量設(shè)備的的用電時(shí)間，，降低負(fù)荷高高峰，填補(bǔ)負(fù)負(fù)荷低谷，這這種“削峰填填谷”的辦法法可使負(fù)荷曲曲線比較平坦坦，從而達(dá)到到節(jié)電效果。。1920212．年最大負(fù)荷荷和年最大負(fù)負(fù)荷利用小時(shí)時(shí)數(shù)（1）年最大負(fù)荷Pmax年最大負(fù)荷Pmax就是全年中負(fù)負(fù)荷最大的工工作班內(nèi)消耗耗電能最大的的半小時(shí)的平平均功率，因因此年最大負(fù)負(fù)荷也稱為半半小時(shí)最大負(fù)負(fù)荷P30。（2）年最大負(fù)荷利利用小時(shí)數(shù)Tmax年最大負(fù)荷利利用小時(shí)數(shù)又又稱為年最大大負(fù)荷使用時(shí)時(shí)間Tmax，它是一個(gè)假想想時(shí)間，在此此時(shí)間內(nèi)，電電力負(fù)荷按年年最大負(fù)荷Pmax(或P30)持續(xù)運(yùn)行所消消耗的電能，，恰好等于該該電力負(fù)荷全全年實(shí)際消耗耗的電能。22下圖為某廠年年有功負(fù)荷曲曲線，此曲線線上最大負(fù)荷荷Pmax就是年最大負(fù)負(fù)荷，Tmax為年最大負(fù)荷荷利用小時(shí)數(shù)數(shù)。23Tmax是反映工廠負(fù)負(fù)荷是否均勻勻的一個(gè)重要要參數(shù)。該值值越大，則負(fù)負(fù)荷越平穩(wěn)。。如果年最大大負(fù)荷利用小小時(shí)為8760h，說(shuō)明負(fù)荷常年年不變（實(shí)際際不太可能））。Tmax與用戶的性質(zhì)質(zhì)和生產(chǎn)班制制有關(guān)，例如如一班制工廠廠，Tmax約為1800～3000h，兩班制工廠，，Tmax約為3500～4800h,三班制工廠，，Tmax約為5000～7000h，居民用戶Tmax約為1200～2800h。24表2-2某些企業(yè)的年年最大負(fù)荷利利用小時(shí)數(shù)電器工廠42806420工廠類別年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（h）有功負(fù)荷無(wú)功負(fù)荷重型機(jī)械制造廠37704840機(jī)床廠43454750工具廠41404960滾珠軸承廠53006130起動(dòng)運(yùn)輸設(shè)備廠33003880汽車拖拉機(jī)廠49605240農(nóng)業(yè)機(jī)械制造廠53304220儀器制造廠30803180汽車修理廠43703200車輛修理廠35603660金屬加工廠43555880253.平均負(fù)荷Pav平均負(fù)荷Pav，就是電力負(fù)荷荷在一定時(shí)間間t內(nèi)平均消耗的的功率，也就就是電力負(fù)荷荷在該時(shí)間內(nèi)內(nèi)消耗的電能能W除以時(shí)間t的值，即Pav=W/t年平均負(fù)荷為為Pav=Wa/87602627負(fù)荷系數(shù)在最大工作班班內(nèi)，平均負(fù)負(fù)荷與最大負(fù)負(fù)荷之比。一般工廠年負(fù)負(fù)荷系數(shù)年平平均值為：α=0.7~0.75β=0.76~0.8228負(fù)荷系數(shù)又稱稱負(fù)荷率或負(fù)負(fù)荷填充系數(shù)數(shù)，他表征負(fù)負(fù)荷曲線不平平坦的程度，，負(fù)荷系數(shù)越越接近1，負(fù)荷越平坦坦。所以用戶應(yīng)盡盡量提高負(fù)荷荷系數(shù)，從而而充分發(fā)揮供供電設(shè)備的供供電能力、提提高供電效率率。有時(shí)也用用α表示有功負(fù)荷荷系數(shù)，用β表示無(wú)功負(fù)荷荷系數(shù)。一般工廠α=0.7~0.75，β=0.76~0.82他表征該設(shè)備備或設(shè)備組的的容量是否被被充分利用。。對(duì)于單個(gè)用電電設(shè)備或用電電設(shè)備組，負(fù)負(fù)荷系數(shù)是指指設(shè)備的輸出出功率P和設(shè)備額定容容量PN之比值，即29三、計(jì)算負(fù)荷（30lculatedload）計(jì)算負(fù)荷是供供電設(shè)計(jì)計(jì)算算的基本依據(jù)據(jù)，它是選擇擇供電系統(tǒng)中中各元件的依依據(jù)，故非常常重要。計(jì)算負(fù)荷的定定義：通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出出的，用來(lái)按按發(fā)熱條件選選擇導(dǎo)體和電電器設(shè)備的一一個(gè)假想負(fù)荷。以這個(gè)不變變的“假想負(fù)負(fù)荷”持續(xù)運(yùn)運(yùn)行所產(chǎn)生的的熱效應(yīng)與實(shí)實(shí)際運(yùn)行的變變動(dòng)的負(fù)荷所所產(chǎn)生的最大大熱效應(yīng)相等等30計(jì)算負(fù)荷的數(shù)數(shù)值與半小時(shí)時(shí)最大負(fù)荷P30基本相等，通常將以半小時(shí)平均負(fù)負(fù)荷為依據(jù)所繪制制的負(fù)荷曲線線上的“最大大負(fù)荷”稱為為計(jì)算負(fù)荷，，所以用P30來(lái)表示有功計(jì)計(jì)算負(fù)荷（KW），無(wú)功計(jì)算負(fù)荷荷表示為Q30（Kvar），視在計(jì)算負(fù)荷荷表示為S30（KVA），計(jì)算電流表示示為I30（A）。也有用Pc(Qc、Sc、Ic)表示的。計(jì)算負(fù)荷的物物理意義：設(shè)設(shè)有一電阻為為R的導(dǎo)體，在一一定時(shí)間內(nèi)通通過(guò)一變動(dòng)負(fù)負(fù)荷，其最高高溫升達(dá)到τ值，如果這根根導(dǎo)體在相同同的時(shí)間內(nèi)通通過(guò)另一不變變負(fù)荷其最高高溫升也達(dá)到到τ值，則這個(gè)不不變負(fù)荷就是是該變動(dòng)負(fù)荷荷的計(jì)算負(fù)荷荷，即計(jì)算負(fù)負(fù)荷和實(shí)際負(fù)負(fù)荷最高溫升升是等值的。。31規(guī)定取“半小小時(shí)平均負(fù)荷荷”的原因：一般中小截面面導(dǎo)體的發(fā)熱熱時(shí)間常數(shù)τ為10min以上，根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)表明，中中小截面導(dǎo)線線達(dá)到穩(wěn)定溫溫升所需時(shí)間間約為3τ=3×10＝30（min），如果導(dǎo)線負(fù)載載為短暫尖峰峰負(fù)荷，顯然然不可能使導(dǎo)導(dǎo)線溫升達(dá)到到最高值，只只有持續(xù)時(shí)間間在30min以上的負(fù)荷時(shí)時(shí)，才有可能能構(gòu)成導(dǎo)線的最高溫溫升。較大截面的導(dǎo)導(dǎo)體發(fā)熱時(shí)間間常數(shù)往往大大于10min，30min還不能達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定溫升。3233四、負(fù)荷計(jì)算的意意義和目的負(fù)荷計(jì)算主要要是確定計(jì)算算負(fù)荷，如前前所述，若根根據(jù)計(jì)算負(fù)荷荷選擇導(dǎo)體及及電器，則在在實(shí)際運(yùn)行中中導(dǎo)體及電器器的最高溫升升不會(huì)超過(guò)允允許值。計(jì)算負(fù)荷是設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)作為選選擇工廠供配配電系統(tǒng)供電電線路的導(dǎo)線線截面、變壓壓器容量、開開關(guān)電器及互互感器等的額額定參數(shù)的依依據(jù)。34正確確定計(jì)算算負(fù)荷意義重重大，是供電電設(shè)計(jì)的前提提，也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)供電系統(tǒng)安安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)運(yùn)行的必要手手段。計(jì)算負(fù)荷是供供電設(shè)計(jì)計(jì)算算的基本依據(jù)據(jù)。計(jì)算負(fù)荷荷的確定是否否合理，將直直接影響到電電器設(shè)備和導(dǎo)導(dǎo)線電纜的選選擇是否經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理。計(jì)算算負(fù)荷不能定定得太大，否否則選擇的電電器設(shè)備和導(dǎo)導(dǎo)線電纜將會(huì)會(huì)過(guò)大而造成成投資和有色色金屬的浪費(fèi)費(fèi)；計(jì)算負(fù)荷荷也不能定得得過(guò)小，否則則選擇的電器器設(shè)備和導(dǎo)線線電纜將會(huì)長(zhǎng)長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)負(fù)荷下運(yùn)行，，增加電能損損耗，產(chǎn)生過(guò)過(guò)熱，導(dǎo)致絕絕緣過(guò)早老化化甚至燒毀。。返回目錄352.2用電設(shè)備額定定容量的確定定一、用電設(shè)備的工工作方式用電設(shè)備按其其工作方式可可分為三種：：（1）連續(xù)運(yùn)行工作作制（長(zhǎng)期工作制制）（2）短時(shí)運(yùn)行工作作制（短暫工作制制）（3）斷續(xù)運(yùn)行工作作制（重復(fù)短暫工工作制）36連續(xù)運(yùn)行工作作制（長(zhǎng)期工工作制）在規(guī)定的環(huán)境境溫度下連續(xù)續(xù)運(yùn)行，設(shè)備備任何部分溫溫升均不超過(guò)過(guò)最高允許值值，負(fù)荷比較較穩(wěn)定。如通通風(fēng)機(jī)水泵、、空氣壓縮機(jī)機(jī)、皮帶輸送送機(jī)、破碎機(jī)機(jī)、球磨機(jī)、、攪拌機(jī)、電電機(jī)車等機(jī)械械的拖動(dòng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)，以及電電爐、電解設(shè)設(shè)備、照明燈燈具等，均屬屬連續(xù)運(yùn)行工工作制的用電電設(shè)備。37短時(shí)運(yùn)行工作作制（短暫工工作制）用電設(shè)備的運(yùn)運(yùn)行時(shí)間短而而停歇時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)，在工作時(shí)時(shí)間內(nèi)，用電電設(shè)備的溫升升尚未達(dá)到該該負(fù)荷下的穩(wěn)穩(wěn)定值即停歇歇冷卻，在停停歇時(shí)間內(nèi)其其溫度又降低低為周圍介質(zhì)質(zhì)的溫度，這這是短暫工作作的特點(diǎn)。如如機(jī)床上的某某些輔助電動(dòng)動(dòng)機(jī)（如橫梁梁升降、刀架架快速移動(dòng)裝裝置的拖動(dòng)電電動(dòng)機(jī)）及水水閘用電動(dòng)機(jī)機(jī)等設(shè)備。這這類設(shè)備的數(shù)數(shù)量不多。38斷續(xù)運(yùn)行工作作制（重復(fù)短短暫工作制））用電設(shè)備以斷斷續(xù)方式反復(fù)復(fù)進(jìn)行工作，，其工作時(shí)間間（t）與停歇時(shí)間（（t0）相互交替。工工作時(shí)間內(nèi)設(shè)設(shè)備溫度升高高，停歇時(shí)間間溫度又下降降，若干周期期后，達(dá)到一一個(gè)穩(wěn)定的波波動(dòng)狀態(tài)。如如電焊機(jī)和吊吊車電動(dòng)機(jī)等等。斷續(xù)周期期工作制的設(shè)設(shè)備，通常用用暫載率ε表征其工作特特征，取一個(gè)個(gè)工作周期內(nèi)內(nèi)的工作時(shí)間間與工作周期期的百分比值值，即為ε，即：式中t，t0——工作時(shí)間與停停歇時(shí)間，兩兩者之和為工工作周期T。39二、用電設(shè)備額定定容量的計(jì)算算在每臺(tái)用電設(shè)設(shè)備的銘牌上上都有“額定定功率”PN，但由于各用電電設(shè)備的額定定工作方式不不同，不能簡(jiǎn)簡(jiǎn)單地將銘牌牌上規(guī)定的額額定功率直接接相加，必須須先將其換算為同一工工作制下的額額定功率，然后才能相相加。經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)定的工工作制下的““額定功率””稱為“設(shè)備備額定容量””，用Pe表示。40（1）長(zhǎng)期工作制制和短時(shí)工作作制的設(shè)備容容量Pe=PN（2）重復(fù)短暫工作作制的設(shè)備容容量①吊車機(jī)組用電電動(dòng)機(jī)（包括括電葫蘆、起起重機(jī)、行車車等）的設(shè)設(shè)備容量統(tǒng)一一換算到ε=25%時(shí)的額定功率率（kW），若其εN不等于25%時(shí)應(yīng)進(jìn)行換算算，公式為:41（3）電爐變壓器器的設(shè)備容量量電爐變壓器的的設(shè)備容量是是指在額定功功率因數(shù)下的的額定功率（（kW），即：Pe=PN=SN·cosＮ②電焊機(jī)及電焊焊變壓器的設(shè)設(shè)備容量統(tǒng)一一換算到ε＝100%時(shí)的額定功率率（kW）。若其銘牌暫載載率εN不等于100%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換換算，公式為為:42（4）照明設(shè)備的的設(shè)備容量①白熾燈、碘鎢鎢燈設(shè)備容量量就等于燈泡泡上標(biāo)注的額額定功率（kW）:Pe=PN②熒光燈還要考考慮鎮(zhèn)流器中中的功率損失失（約為燈管管功率的20%），其設(shè)備容容量應(yīng)為燈管管額定功率的的1.2倍:Pe=1.2PN③高壓水銀熒光光燈亦要考慮慮鎮(zhèn)流器中的的功率損失（（約為燈泡功功率的10%），其設(shè)備容容量應(yīng)為燈泡泡額定功率的的1.1倍（kW）:Pe=1.1PN④金屬鹵化物燈燈：采用鎮(zhèn)流流器時(shí)亦要考考慮鎮(zhèn)流器中中的功率損失失（約為燈泡泡功率的10%），故其設(shè)備備容量應(yīng)為燈燈泡額定功率率的1.1倍（kW）:Pe=1.1PN43（5）不對(duì)稱單相相負(fù)荷的設(shè)備備容量當(dāng)有多臺(tái)單相相用電設(shè)備時(shí)時(shí)，應(yīng)將它們們均勻地分接接到三相上，，力求減少三三相負(fù)載不對(duì)對(duì)稱情況。設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定定，在計(jì)算范范圍內(nèi)，單相相用電設(shè)備的的總?cè)萘咳绮徊怀^(guò)三相用用電設(shè)備總?cè)萑萘康?5%時(shí)，可按三相相對(duì)稱分配考考慮，如單相相用電設(shè)備不不對(duì)稱容量大大于三相用電電設(shè)備總?cè)萘苛康?5%時(shí)，則設(shè)備容容量Pe應(yīng)按三倍最大大相負(fù)荷的原原則進(jìn)行換算算。44設(shè)備接于相電電壓或線電壓壓時(shí)，設(shè)備容容量Pe的計(jì)算如下：：?jiǎn)蜗嘣O(shè)備接于于相電壓時(shí)Pe＝3Pe·m式中Pe——等效三相設(shè)備備容量；Pe·m——最大負(fù)荷所接接的單相設(shè)備備容量。單相設(shè)備接于于線電壓時(shí)式中中Pe··l———接于于同同一一線線電電壓壓的的單單相相設(shè)設(shè)備備容容量量。。返回回目目錄錄452.3負(fù)荷荷計(jì)計(jì)算算的的方方法法★在供供配配電電工工程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)中中常常用用的的負(fù)負(fù)荷荷計(jì)計(jì)算算方方法法有有：：負(fù)負(fù)荷荷密密度度法法、、單單位位指指標(biāo)標(biāo)法法、、需需要要系系數(shù)數(shù)法法、、二二項(xiàng)項(xiàng)式式系系數(shù)數(shù)法法等等。。一、、計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷的的估估算算1、負(fù)負(fù)荷荷密密度度法法(kW)P0—單位位面面積積的的功功率率（（負(fù)負(fù)荷荷密密度度）），，W/m2A——建筑筑面面積積，，m2P0的選選取取應(yīng)應(yīng)綜綜合合考考慮慮車車間間、、建建筑筑物物的的性性質(zhì)質(zhì)、、負(fù)負(fù)荷荷的的性性質(zhì)質(zhì)（（空空調(diào)調(diào)的的形形式式、、照照明明燈燈具具的的選選擇擇））等等多多方方面面的的因因素素。。如如教教學(xué)學(xué)樓樓的的P0=11~1546一、、計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷的的估估算算2、單位位指指標(biāo)標(biāo)法法(kW)Pe—單位位用用電電指指標(biāo)標(biāo)，，W/戶、、W/人，，W/床N——單位位數(shù)數(shù)量量，，如如戶戶數(shù)數(shù)、、人人數(shù)數(shù)、、床床數(shù)數(shù)如上上海海地地區(qū)區(qū)普普通通住住宅宅的的單單位位指指標(biāo)標(biāo)為為4~6kW/戶473.單位位產(chǎn)產(chǎn)品品耗耗電電量量法法若已已知知某某車車間間或或企企業(yè)業(yè)的的年年產(chǎn)產(chǎn)量量m和每每一一產(chǎn)產(chǎn)品品的的單單位位耗耗電電量量a（見表表2-1），，則則企企業(yè)業(yè)全全年年電電能能Wa為：：Wa=a··m估算算法法實(shí)實(shí)為為指指標(biāo)標(biāo)法法，，在在做做設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)書書或或初初步步設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)階階段段，，尤尤其其當(dāng)當(dāng)需需要要進(jìn)進(jìn)行行方方案案比比較較時(shí)時(shí)，，按按估估算算法法計(jì)計(jì)算算比比較較方方便便。。48表2-1各種種產(chǎn)產(chǎn)品品的的單單位位耗耗電電量量工作母機(jī)T1000產(chǎn)品名稱單位單位產(chǎn)品耗電量（kW·h）電動(dòng)機(jī)kW14鑄鐵件T300變壓器kVA2.5拖拉機(jī)臺(tái)5000～8000汽車輛1500～2500軸承套1～4并聯(lián)電容器kvar3電表只7電動(dòng)機(jī)kW14量具、刃具T6300～8500重型機(jī)床T160049需要要系系數(shù)數(shù)需要要系系數(shù)數(shù)考考慮慮了了以以下下的的主主要要因因素素：：式中中K———同時(shí)時(shí)使使用用系系數(shù)數(shù)，，為為在在最最大大負(fù)負(fù)荷荷工工作作班班某某組組工工作作著著的的用用電電設(shè)設(shè)備備容容量量與與接接于于線線路路中中全全部部用用電電設(shè)設(shè)備備總總額額定定容容量量之之比比；；KL———負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)，，用用電電設(shè)設(shè)備備不不一一定定滿滿負(fù)負(fù)荷荷運(yùn)運(yùn)行行，，此此系系數(shù)數(shù)表表示示工工作作著著的的用用電電設(shè)設(shè)備備實(shí)實(shí)際際所所需需功功率率與與其其額額定定容容量量之之比比；；ηwl———線路路供供電電效效率率；；η————用電電設(shè)設(shè)備備組組在在實(shí)實(shí)際際運(yùn)運(yùn)行行功功率率時(shí)時(shí)的的平平均均效效率率。。二、、計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷的的確確定定方方法法----需要要系系數(shù)數(shù)法法50實(shí)際際上上，，上上述述系系數(shù)數(shù)對(duì)對(duì)于于成成組組用用電電設(shè)設(shè)備備是是很很難難確確定定的的，，而而且且對(duì)對(duì)一一個(gè)個(gè)生生產(chǎn)產(chǎn)企企業(yè)業(yè)或或車車間間來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，，生生產(chǎn)產(chǎn)性性質(zhì)質(zhì),工藝藝特特點(diǎn)點(diǎn)，，加加工工條條件件，，技技術(shù)術(shù)管管理理和和勞勞動(dòng)動(dòng)組組織織以以及及工工人人操操作作水水平平等等因因素素，，都都對(duì)對(duì)Kd有影影響響。。所所以以Kd只能能靠靠測(cè)測(cè)量量統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)確確定定,見附附錄錄表表3~5。上上述述各各種種因因素素可可供供設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)人人員員在在變變動(dòng)動(dòng)的的系系數(shù)數(shù)范范圍圍內(nèi)內(nèi)選選用用時(shí)時(shí)參參考考。。511．單單臺(tái)臺(tái)用用電電設(shè)設(shè)備備的的計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷Q30··1=P30··1tan（2）無(wú)功功計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷：（1）有功功計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷：考慮到單臺(tái)用用電設(shè)備總會(huì)會(huì)有滿載運(yùn)行行的時(shí)候，其其計(jì)算負(fù)荷P30·1為計(jì)算目的：用用于選擇分支支線導(dǎo)線及其其上的開關(guān)設(shè)設(shè)備。式中：Pe—換算到統(tǒng)一暫暫載率下電動(dòng)機(jī)的額定定容量；η—用電設(shè)備在額額定負(fù)載下的效率。式中—用電設(shè)備功率率因數(shù)角。522.用電設(shè)備組的的計(jì)算負(fù)荷經(jīng)長(zhǎng)期應(yīng)用證證明：不同類型工廠的同類型的用電設(shè)備組的其用電規(guī)律律也是相近的。根據(jù)工作特性性劃分成不同同類型設(shè)備組組：（如金屬屬切削機(jī)床組組、通風(fēng)機(jī)組組、整流設(shè)備備組、電熱設(shè)設(shè)備組等）利用已有工廠廠設(shè)備組資料料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、、分析→求出出相關(guān)系數(shù)新設(shè)計(jì)工廠的的額定容量新新工工廠同類型設(shè)設(shè)備組P30；同理，同類型型的工廠用電電規(guī)律相近→有關(guān)系數(shù)新新工工廠額定容量量新工廠P30532.用電設(shè)備組的的計(jì)算負(fù)荷（1）有功計(jì)算負(fù)負(fù)荷：Kd—用電設(shè)備組的的需要系數(shù)，見附錄表3；Pe—用電設(shè)備組的的設(shè)備額定容容量之和，但但不包括備用用設(shè)備容量。。（2）無(wú)功計(jì)算負(fù)負(fù)荷：tan值見附錄表3。（3）視在計(jì)算負(fù)負(fù)荷：（4）計(jì)算電流：P30=KdPeQ30=P30tan計(jì)算目的：用于選擇各組組配電干線及及其上的開關(guān)關(guān)設(shè)備。54當(dāng)Kd值有一定變動(dòng)動(dòng)范圍時(shí)，取取值要作具體體分析。如臺(tái)臺(tái)數(shù)多時(shí)，一一般取用較小小值，臺(tái)數(shù)少少時(shí)取用較大大值；設(shè)備使使用率高時(shí)，，取用較大值值，使用率低低時(shí)取用較小小值。當(dāng)一條條線路內(nèi)的用用電設(shè)備的臺(tái)臺(tái)數(shù)較?。╪<3臺(tái)）時(shí)，一般般是將用電設(shè)設(shè)備額定容量量的總和作為為計(jì)算負(fù)荷，，或者采用較較大的Kd值(0.85~1)。552、多組用電設(shè)設(shè)備組計(jì)算負(fù)負(fù)荷的確定20080926P30=K∑p∑P30Q30=K∑q∑Q30K∑－－同時(shí)系數(shù)對(duì)于車間干線線：K∑P=0.85~0.95K∑Q=0.90~0.97對(duì)于低壓母線線：K∑P=0.90~0.95K∑Q=0.93~0.975657例2-1一機(jī)修車間的的380V線路上，接有有金屬切削機(jī)機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW；另接通風(fēng)機(jī)3臺(tái)共5kW；電葫蘆1個(gè)共3kW（FCN=40%）試求計(jì)算負(fù)荷荷。解：冷加工電動(dòng)機(jī)機(jī)組：查附附錄表3可得Kd=0.16~0.2（取0.2），cos=0.5，tan=1.73，因此P30(1)=Kd∑Pe=0.2×50=10(kW)Q30(1)=P30(1)tan=10×1.73=17.3(kvar)S30(1)=P30(1)/cos=10/0.5=20(kVA)通風(fēng)機(jī)組：查查附錄表3可得Kd=0.7~0.8（取0.8），cos=0.8，tan=0.75，因此P30(2)=Kd∑Pe=0.8×5=4(kW)Q30(2)=P30(2)tan=4×0.75=3(kvar)S30(2)=P30(2)/cos=4/0.8=5(kVA)58電葫蘆：由于于是單臺(tái)設(shè)備備，可取Kd=1，查附錄表3可得cos=0.5，tan=1.73，因此P30(3)=Pe=3.79=3.79(kW)Q30(3)=P30(3)tan=3.79×1.73=6.56(kvar)S30(3)=P30(3)/cos=3.79/0.5=7.58(kVA)取同時(shí)系數(shù)Ｋ∑為0.9，因此總計(jì)算負(fù)荷為 P30(∑)＝Ｋ∑ΣP30=0.9×（10+4+3.79）=16.01(kW)

Q30(∑)＝Ｋ∑ΣQ30=0.9×（17.3+3+6.56）=24.17(kW)59為了使人一目目了然，便于于審核，實(shí)際際工程設(shè)計(jì)中中常采用計(jì)算算表格形式，，如下表所示示。28.9924.1716.01——?。恕?0.9—26.8617.79————24負(fù)荷總計(jì)7.586.563.791.730.513.79（ε=25%）1電葫蘆35340.750.80.853通風(fēng)機(jī)組22017.3101.730.50.25020機(jī)床組1S30(kVA)Q30(kVar)P30(kW)計(jì)算負(fù)荷tancosKd設(shè)備容量（kW）臺(tái)數(shù)用電設(shè)備組名稱序號(hào)返回目錄606162三、計(jì)算負(fù)荷荷的確定方法法----二項(xiàng)式系數(shù)法法1.用電設(shè)備組的的計(jì)算負(fù)荷（1）有功計(jì)算負(fù)荷荷------基本公式：P30=bPe+cPx式中，bPe為二項(xiàng)式的第第一項(xiàng)，表示示設(shè)備組的平平均負(fù)荷，其其中Pe是用電設(shè)備組的的設(shè)備總?cè)萘苛浚ㄍ瑯硬话▊溆迷O(shè)備備容量）;cPx為二項(xiàng)式的第第二項(xiàng)，表示示設(shè)備組中x臺(tái)容量最大的的設(shè)備投入運(yùn)運(yùn)行時(shí)增加的的附加負(fù)荷，，其中Px是x臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘苛?b,c為二項(xiàng)式系數(shù)數(shù),見附錄表。63（2）無(wú)功計(jì)算負(fù)荷荷：tan值見附錄表。。（3）視在計(jì)算負(fù)荷荷：（4）計(jì)算電流：Q30=P30tan注意事項(xiàng)：按二項(xiàng)式系數(shù)法法確定計(jì)算負(fù)負(fù)荷時(shí)，若設(shè)設(shè)備總臺(tái)數(shù)n少于附錄表中中規(guī)定的最大大容量設(shè)備臺(tái)臺(tái)數(shù)x的2倍（n<2x），需修正x，建議取x=n/2（四舍五入取整整）。642、多組用電設(shè)設(shè)備組計(jì)算負(fù)負(fù)荷的確定tanφmax為最大的附加加負(fù)荷(cPx)max的設(shè)備組的平均均功率因數(shù)角φ的正切值656667四、單相負(fù)荷荷計(jì)算工廠里除了三三相設(shè)備外，，還有電焊機(jī)機(jī)、電燈等單單相設(shè)備。如果單相設(shè)備備的總?cè)萘坎徊怀^(guò)三相設(shè)設(shè)備總?cè)萘康牡?5%，則單相設(shè)備備可與三相設(shè)設(shè)備綜合按三三相負(fù)荷平衡衡來(lái)計(jì)算，如如果單相設(shè)備備總?cè)萘砍^(guò)過(guò)三相設(shè)備總總?cè)萘康?5%，則應(yīng)將單相相設(shè)備換算為為等效的三相相設(shè)備容量，，再與三相設(shè)設(shè)備容量相加加。單相用電設(shè)備備僅接于相電電壓等效三相負(fù)荷荷取最大相相負(fù)荷的三倍倍Peq=3Pm基本原則：?jiǎn)螁蜗嘤秒娫O(shè)備備應(yīng)盡可能均均衡分配在三三相線路上。。682.4供配電系統(tǒng)的的功率損耗與電電能損耗電流流過(guò)電力力線路和變壓壓器時(shí)，勢(shì)必必要引起功率率和電能損耗耗。在進(jìn)行用用戶或全廠負(fù)負(fù)荷計(jì)算時(shí)，，應(yīng)計(jì)入這部部分損耗。一、供電線線路的功率損損耗線路具有電阻阻和電抗，所所以其功率損損耗包括有功功和無(wú)功兩部部分。在實(shí)際工作中中，常根據(jù)計(jì)計(jì)算負(fù)荷來(lái)求求線路的功率率損耗，即最最大功率損耗耗，故三相線線路的有功功功率損耗△PWL和無(wú)功功率損損耗△QWL可分別按下式式計(jì)算：69式中，I30----線路的計(jì)算電電流（A）；RWL-----線路每相的電電阻（Ω），RWL=R0L，R0為線路單位長(zhǎng)長(zhǎng)度的電阻（（Ω/km），l-----線路的計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度（km）。式中，I30----線路的計(jì)算電電流（A）；XWL-----線路每相的電電抗（Ω），XWL=X0L，X0為線路單位長(zhǎng)長(zhǎng)度的電抗（（Ω/km）。一般對(duì)架空線線路，其值為為0.4Ω/km左右，對(duì)電纜纜線路，其值值為0.08Ω/km左右，L為線路的計(jì)算算長(zhǎng)度（km）。70二、變壓壓器的功率損損耗1010變壓器同樣具具有電阻和電電抗，所以其其功率損耗也也包括有功功功率損耗△PT和無(wú)功功率損損耗△QT兩部分。(1)有功功率損耗耗變壓器的有功功功率損耗又又由兩部分組組成：①鐵損△PFe鐵損是變壓器器主磁通在鐵鐵芯中產(chǎn)生的的有功損耗。。變壓器空載載時(shí)的損耗為為空載損耗，，由鐵損和一一次繞組中的的有功損耗產(chǎn)產(chǎn)生，因空載載電流I0很小，在一次次繞組中產(chǎn)生生的有功功率率損耗也很小小，可忽略不不計(jì)，故空載載損耗△P0可認(rèn)為就是鐵鐵損，所以鐵鐵損又稱為空空載損耗。變壓器主磁通通只與外加電電壓有關(guān)，當(dāng)當(dāng)外加電壓和和頻率恒定時(shí)時(shí)，鐵損與負(fù)負(fù)荷無(wú)關(guān)，是是定值。71②銅損△PCu銅損是變壓器器負(fù)荷電流在在一次、二次次繞組的電阻阻中產(chǎn)生的有有功損耗，其其值與負(fù)荷電電流（或功率率）的平方成成正比。變壓壓器負(fù)載試驗(yàn)驗(yàn)（舊稱短路路試驗(yàn)）時(shí)，，一次側(cè)施加加的電壓Uk很小，鐵心中中的主磁通很很小，在鐵芯芯中產(chǎn)生的有有功功率損耗耗可略去不計(jì)計(jì)，故變壓器器的負(fù)載損耗耗△Pk可認(rèn)為就是額額定電流下的的銅損△PCu。因此變壓器的的有功功率損損耗為式中S30——變壓器低壓側(cè)側(cè)的計(jì)算負(fù)荷荷，kVA；SNT——變壓器額定容容量，kVA；△P0——變壓器空載有有功損耗，kW；△Pk——變壓器有功短短路損耗，kW。72變壓器的無(wú)功功功率損耗也也由兩部分組組成：(2)無(wú)功功率損耗耗①△Q0，是變壓器空載載時(shí)，由產(chǎn)生生主磁通的勵(lì)勵(lì)磁電流所造造成的。和繞繞組電壓有關(guān)關(guān)，與負(fù)荷無(wú)無(wú)關(guān)。其值與與勵(lì)磁電流（（或近似與空空載電流）成成正比，即式中，I0%為變壓器空載載電流占額定定電流的百分分值。73②△QN，是變壓器負(fù)荷荷電流在一次次、二次繞組組電抗上所產(chǎn)產(chǎn)生的無(wú)功功功率損耗，其其值也與電流流的平方成正正比。因變壓壓器繞組的電電抗遠(yuǎn)大于電電阻，故可認(rèn)認(rèn)為其在額定定電流時(shí)的值值與短路電壓壓（即阻抗電電壓）成正比比，即式中，Uk%為變壓器的短短路電壓百分分值。因此，變壓器器的無(wú)功功率率損耗為：74以上各式中，，△P0、△Pk、I0%和Uk%均可由變壓器器產(chǎn)品目錄和和附錄表中查查得。在負(fù)荷計(jì)算中中，變壓器功功率損耗也可可按近似方法法計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式：75式中△PWL——按計(jì)算負(fù)荷求求得的線路最最大功率損耗耗；τ——年最大負(fù)荷損損耗時(shí)間（小小時(shí)數(shù)）。三、供供電系統(tǒng)的電電能損耗1．供電線路年年電能損耗的的計(jì)算76τ的含義是：當(dāng)線路或變壓壓器中以最大大計(jì)算電流I30流過(guò)τ小時(shí)后所產(chǎn)生生的電能損耗耗，恰與全年年流過(guò)實(shí)際變變化的電流時(shí)時(shí)所產(chǎn)生的電電能損耗相等等。稱為年最大負(fù)負(fù)荷損耗時(shí)間間。可見，τ是一個(gè)假想時(shí)時(shí)間，他與年年最大負(fù)荷利利用小時(shí)Tmax和負(fù)荷功率率因數(shù)有一一定關(guān)系。。如圖2-5所示即為不不同功率因因數(shù)下的τ與Tmax的關(guān)系。77圖2-5τ-Tmax關(guān)系曲線782.變壓器年電電能損耗的的計(jì)算包括兩部分分：變壓器空載載不變的功功率損耗(鐵損)所引起的年年電能損耗耗與接電時(shí)時(shí)間Ton（近似取8760h）有關(guān)，即：：△WaT1=△P0Ton隨負(fù)荷而變變化的有載載功率損耗耗(銅損)所引起的年年電能損耗耗為：79變壓器總的的年電能損損耗為：變壓器負(fù)荷荷率802.5工廠的計(jì)算算負(fù)荷和年年電能消耗耗量一、工工廠計(jì)算算負(fù)荷的確確定確定用戶的的計(jì)算負(fù)荷荷是選擇電電源進(jìn)線和和一、二次次設(shè)備的基基本依據(jù)，，是供配電電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)的重要組組成部分，，也是與電電力部門簽簽訂用電協(xié)協(xié)議的基本本依據(jù)。確定等效三三相設(shè)備容容量用戶計(jì)計(jì)算負(fù)荷的的方法很多多，可根據(jù)據(jù)不同的情情況和要求求采用不同同的方法。。在制定計(jì)計(jì)劃、初步步設(shè)計(jì)特別別是方案估估算時(shí)可用用較粗略的的方法，如如估算法。。在供電設(shè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行行設(shè)備選擇擇時(shí)則應(yīng)進(jìn)進(jìn)行較詳細(xì)細(xì)的負(fù)荷計(jì)計(jì)算，如逐逐級(jí)計(jì)算法法。(一)逐級(jí)計(jì)算法法：從用電設(shè)備備開始，朝朝電源方向向逐級(jí)計(jì)算算，最后求求出用戶總總的計(jì)算負(fù)負(fù)荷的方法法稱為逐級(jí)級(jí)計(jì)算法。。81(1)、首先按負(fù)負(fù)荷的性質(zhì)質(zhì)劃分用電電設(shè)備組；；(2)、根據(jù)各組組負(fù)荷的需需要系數(shù)計(jì)計(jì)算單組用用電設(shè)備的的計(jì)算負(fù)荷荷；(3)、考慮分支支線路的導(dǎo)導(dǎo)線損耗，，計(jì)算出線線路始端計(jì)計(jì)算負(fù)荷；；（往往分支支線路的長(zhǎng)長(zhǎng)度比較短短，所以這這一步可忽忽略）(4)、考慮同時(shí)時(shí)系數(shù)，計(jì)計(jì)算多組用用電設(shè)備的的計(jì)算負(fù)荷荷；(5)、考慮配電電干線的導(dǎo)導(dǎo)線損耗，，計(jì)算出干干線始端的的計(jì)算負(fù)荷荷；(6)、考慮同時(shí)時(shí)系數(shù)，計(jì)計(jì)算低壓母母線上的計(jì)計(jì)算負(fù)荷；；(7)、考慮變壓壓器的損耗耗，計(jì)算出出變壓器高高壓側(cè)的計(jì)計(jì)算負(fù)荷；；(8)、考慮變壓壓器高壓側(cè)側(cè)輸電線路路的損耗，，計(jì)算出變變配電系統(tǒng)統(tǒng)總的計(jì)算算負(fù)荷。在各級(jí)負(fù)荷荷計(jì)算中，，可用需要要系數(shù)法或或二項(xiàng)式法法來(lái)計(jì)算，，常用的是是需要系數(shù)數(shù)法。計(jì)算步驟：82831．單臺(tái)用電電設(shè)備的計(jì)計(jì)算負(fù)荷（1）有功計(jì)算負(fù)負(fù)荷：考慮到單臺(tái)臺(tái)用電設(shè)備備總會(huì)有滿滿載運(yùn)行的的時(shí)候，其其計(jì)算負(fù)荷荷P30·1為：式中：Pe—換算到統(tǒng)一一暫載率下下電動(dòng)機(jī)的額額定容量；；η—用電設(shè)備在在額定負(fù)載載下的效率。。（2）無(wú)功計(jì)算負(fù)負(fù)荷：Q30·1=P30·1tan式中—用電設(shè)備功功率因數(shù)角角。計(jì)算目的：：用于選擇擇分支線導(dǎo)導(dǎo)線及其上上的開關(guān)設(shè)設(shè)備。84P30.2=KdPeQ30.2=P30.2tan計(jì)算目的：：用于選擇各各組配電干干線及其上上的開關(guān)設(shè)設(shè)備。2.用電設(shè)備組組的計(jì)算負(fù)負(fù)荷853、確定車間配配電干線或或車間變電電所低壓母母線上的計(jì)計(jì)算負(fù)荷K∑－－同時(shí)系數(shù)對(duì)于車間干干線：K∑P=0.85~0.95K∑Q=0.90~0.97對(duì)于低壓母母線：K∑P=0.90~0.95K∑Q=0.93~0.97P30·3＝Ｋ∑PΣP30·2Q30·3＝Ｋ∑QΣQ30·2計(jì)算目的：：用于選擇擇車間配電電干線及其其上的開關(guān)關(guān)設(shè)備，或或者用于低低壓母線的的選擇及車車間變電所所電力變壓壓器容量的的選擇。86P30·４、Q30·４、S30·４－車間變電所所中變壓器器高壓側(cè)的的有功、無(wú)無(wú)功及視在在計(jì)算負(fù)荷荷；ΔPT、ΔQT－變壓器的有有功損耗與與無(wú)功損耗耗（kW、kvar）。計(jì)算目的：：用于選擇擇車間變電電所高壓配配電線及其其上的開關(guān)關(guān)設(shè)備在計(jì)算負(fù)荷荷時(shí)，車間間變壓器尚尚未選出，，無(wú)法根據(jù)據(jù)變壓器的的有功損耗耗與無(wú)功損損耗的理論論公式進(jìn)行行計(jì)算，因因此一般按按下列經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式估算算：4.確定車間變變電所變壓壓器高壓側(cè)側(cè)的計(jì)算負(fù)負(fù)荷P30·4＝P30·3+ΔPTQ30·4＝Q30·3+ΔQTΔPT≈0.015S30·3（kW）ΔQT≈0.06S30·3（kvar）875.確定全車間間變電所中中高壓母線線上的計(jì)算算負(fù)荷P30·5＝ΣP30·4Q30·5＝ΣQ30·4計(jì)算目的：：用于車間間變電所高高壓母線的的選擇。886.確定總降壓壓變電所出出線上的計(jì)計(jì)算負(fù)荷P30·6=P30·5+ΔPWL≈P30·5Q30·6=Q30·5+ΔQWL≈Q30·5S30··6≈S30··5ΔPWL、ΔQWL—高壓壓線線路路功功率率損損耗耗，，由由于于一一般般工工廠廠范范圍圍不不大大，，線線路路功功率率損損耗耗小小，，故故可可忽忽略略不不計(jì)計(jì)。。計(jì)算算目目的的：：用用于于選選擇擇總總降降壓壓變變電電所所出出線線及及其其上上的的開開關(guān)關(guān)設(shè)設(shè)備備。。897.確定定總總降降壓壓變變電電所所低低壓壓側(cè)側(cè)母母線線的的計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷P30··7＝ＫＫΣΣP30··６６Q30··7＝ＫＫΣΣQ30··６６注意意：：如如果果在在總總降降壓壓變變電電所所６６~10kV二次次母母線線側(cè)側(cè)采采用用高高壓壓電電容容器器進(jìn)進(jìn)行行無(wú)無(wú)功功功功率率補(bǔ)補(bǔ)償償，，則則在在計(jì)計(jì)算算總總無(wú)無(wú)功功功功率率Q30··7時(shí)，，應(yīng)應(yīng)減減去去補(bǔ)補(bǔ)償償設(shè)設(shè)備備的的容容量量Qc7，即Q30··7＝ＫＫΣΣQ30··６６-Qc7計(jì)算算目目的的：：用用于于選選擇擇總總降降壓壓變變電電所所低低壓壓母母線線以以及及選選擇擇總總降降壓壓變變電電所所主主變變壓壓器器容容量量。。908．確確定定全全廠廠總總計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷P30··8＝P30··7+ΔΔPTQ30··8＝Q30··7+ΔΔQT計(jì)算算目目的的：：全全廠廠總總計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷的的數(shù)數(shù)值值可可作作為為向向供供電電部部門門申申請(qǐng)請(qǐng)全全廠廠用用電電的的依依據(jù)據(jù)，，并并作作為為原原始始資資料料進(jìn)進(jìn)行行高高壓壓供供電電線線路路的的電電氣氣計(jì)計(jì)算算，，選選擇擇高高壓壓進(jìn)進(jìn)線線導(dǎo)導(dǎo)線線及及進(jìn)進(jìn)線線開開關(guān)關(guān)設(shè)設(shè)備備。。91二、、企企業(yè)業(yè)年年電電能能需需要要量量（（消消耗耗量量））企業(yè)業(yè)年年電電能能需需要要量量也也就就是是企企業(yè)業(yè)在在一一年年內(nèi)內(nèi)所所消消耗耗的的電電能能，，它它是是企企業(yè)業(yè)供供電電設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的重重要要指指標(biāo)標(biāo)之之一一。?？捎糜霉すS廠的的年年產(chǎn)產(chǎn)量量和和單單位位產(chǎn)產(chǎn)品品耗耗電電量量進(jìn)進(jìn)行行估估算算。。也也可可據(jù)據(jù)工工廠廠有有功功和和無(wú)無(wú)功功計(jì)計(jì)算算負(fù)負(fù)荷荷計(jì)計(jì)算算：：Wp.a=ααP30TaWq.a=ββQ30Taα---年平平均均有有功功負(fù)負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)，，取取0.7～0.75；β---年平平均均無(wú)無(wú)功功負(fù)負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)，，取取0.76～0.82；Ta-----年實(shí)實(shí)際際工工作作小小時(shí)時(shí)數(shù)數(shù)，，一一班班制制取取2300h,兩班班制制取取4600h,三班班制制取取6900h返回回目目錄錄92α---年平平均均有有功功負(fù)負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)，，取取0.7～0.75；β---年平平均均無(wú)無(wú)功功負(fù)負(fù)荷荷系系數(shù)數(shù)，，取取0.76～0.82；Ta-----年實(shí)實(shí)際際工工作作小小時(shí)時(shí)數(shù)數(shù)，，一一班班制制取取2300h,兩班制取取4600h,三班制取取6900h返回目錄錄二、企企業(yè)年電電能需要要量（消消耗量））企業(yè)年電電能需要要量也就就是企業(yè)業(yè)在一年年內(nèi)所消消耗的電電能，它它是企業(yè)業(yè)供電設(shè)設(shè)計(jì)的重重要指標(biāo)標(biāo)之一。?？捎霉S廠的年產(chǎn)產(chǎn)量和單單位產(chǎn)品品耗電量量進(jìn)行估估算。也也可據(jù)工工廠有功功和無(wú)功功計(jì)算負(fù)負(fù)荷計(jì)算算：Wp.a=αP30TaWq.a=βQ30Ta932.6建筑用電電負(fù)荷的的計(jì)算方方法對(duì)于住宅宅，在設(shè)設(shè)計(jì)的各各個(gè)階段段均可采采用單位位指標(biāo)法法。一、計(jì)算算方法規(guī)范中規(guī)規(guī)定：方案設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)階階段可采采用單位位指標(biāo)法法；初步設(shè)計(jì)計(jì)及施工工圖設(shè)計(jì)計(jì)階段宜宜采用需需要系數(shù)數(shù)法。94二、負(fù)荷荷統(tǒng)計(jì)按使用功功能，由由使用單單位提供供。其他工種種提供按規(guī)范進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算電氣設(shè)計(jì)計(jì)人員自自行搜集集民用建筑筑主要有有照明、、動(dòng)力及及空調(diào)負(fù)負(fù)荷。例商商業(yè)性高高層建筑筑的用電電負(fù)荷大大致分布布：空調(diào)設(shè)備備40~50%，電氣照明明30~35%，動(dòng)力用電電20~25%。對(duì)建筑物所所采用的單單位指標(biāo)為為每m2建筑面積容容量(VA／m2)9596979899100101102103三、住宅負(fù)負(fù)荷的計(jì)算算每套住宅用用電負(fù)荷，，不再按燈燈具、插座座等容量逐逐一計(jì)算，，而是按套套型類別進(jìn)進(jìn)行確定，，根據(jù)我國(guó)國(guó)住宅發(fā)展展，每套住住宅供電容容量標(biāo)準(zhǔn)，，一般可在在4一12kw范圍選取。。高級(jí)公寓的的每戶建筑筑面積在l00—200m2時(shí)用電標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)可為10一15kw。104返回目錄10522.1.3參照“建設(shè)設(shè)部住宅產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)進(jìn)中心”編編著的《商品住宅性性能評(píng)定方方法和指標(biāo)標(biāo)體系》，根據(jù)住宅宅的適用性性能、安全全性能、耐耐久性能、、環(huán)境性能能和經(jīng)濟(jì)性性能，康居居住宅由低低至高依次次分為:1A(A)、2A(AA)、3A(AAA)?？稻幼≌姎庠O(shè)計(jì)計(jì)相應(yīng)分為為:基本型(1A)、提高型〔2A)、先進(jìn)型(3A)。22.1.4住宅電氣設(shè)設(shè)計(jì)包括:供配電系統(tǒng)統(tǒng)、電氣設(shè)設(shè)備、照明明系統(tǒng)、火火災(zāi)自動(dòng)報(bào)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)、安安全防范系統(tǒng)、通通信網(wǎng)絡(luò)系系統(tǒng)、信息息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)、管理與與監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)、家庭控控制器、線線路敷設(shè)、、防雷及安安全接地等等10622.住宅電氣設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足足住戶以下下要求:1.生活用用電.2.家用電電器(空調(diào)調(diào)、電冰箱箱、電視機(jī)機(jī)、音響、、錄像機(jī)、、電飯煲、、微波爐……等)手控、、自控、遙遙控、遠(yuǎn)程程控制.3.照明質(zhì)質(zhì)量。4.火災(zāi)自自動(dòng)報(bào)警。5.安全防防范(訪客客對(duì)講、人人侵報(bào)警、、有害氣體體泄漏報(bào)警警、生理意意外緊急求求助報(bào)警等等)。6.通信設(shè)設(shè)施(電話話、傳真、、有線電視視、衛(wèi)星電電視等)。。7.信息設(shè)設(shè)施(計(jì)算算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接接口等)、8.管理(水表、電電能表、燃燃?xì)獗?、熱熱能表?shù)據(jù)據(jù)自動(dòng)抄收收及遠(yuǎn)傳等等)。10722.住宅電氣設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足足住戶以下下要求:9.布線(電源線、電話話線、電視視線、數(shù)據(jù)據(jù)線、控制制線等)。10.防雷雷接地。108供配電系統(tǒng)統(tǒng)22.2.1供配電系統(tǒng)統(tǒng)要求安全全可靠，負(fù)負(fù)荷容量按按適當(dāng)超前前的原則留留有富裕量量。22.2.2住宅樓的消消防電梯、、消防水泵泵、疏散應(yīng)應(yīng)急照明等等消防設(shè)備備負(fù)荷等級(jí)級(jí)應(yīng)符合消消防電源供供電要求。。22.2.3負(fù)荷用電指指標(biāo):基本型(IA):4kW或50W/m2提高型(2A):6kW或75W/m2先進(jìn)型(3A):8kW或1O0W/m222.2.4住宅供配電電應(yīng)考慮三三相平衡。。每一單元元〔層)應(yīng)設(shè)電源檢檢修斷路器器(6一12戶)一個(gè)。22.2.5每戶住宅應(yīng)應(yīng)采用單相相供電。有有相用電的的住戶，三三相電源只只供設(shè)備專專用。10922.1.3參照“建設(shè)設(shè)部住宅產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)進(jìn)中心”編編著的《商品住宅性性能評(píng)定方方法和指標(biāo)標(biāo)體系》，根據(jù)住宅宅的適用性性能、安個(gè)個(gè)性能、耐耐久性能、、環(huán)境性能能和經(jīng)濟(jì)性性能，康居居住宅由低低至高依次次分:IA(A)、2A(AA)、3A(AA勸?？稻幼∽≌姎庠O(shè)設(shè)一汁相應(yīng)應(yīng)分為:基本型(1A)、提高型〔2A)、先進(jìn)型(3A)。22.1.4住宅電氣設(shè)設(shè)計(jì)包括:供配電系統(tǒng)統(tǒng)、電氣設(shè)設(shè)備、照明明系統(tǒng)、火火災(zāi)自動(dòng)報(bào)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)、安安全防范系系統(tǒng)、通信信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)、信息網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、、管理與監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)、、家庭控制制器、線路路敷設(shè)、防防雷及安全全接地表25.4.7住宅用電負(fù)負(fù)荷需要系系數(shù)110111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)所連接的基本戶數(shù)需要系數(shù)通用值推薦值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525~10075-3000.400.45125~200375-6000.330.35260~300780-9000.260.30112注：1表中通用值值系數(shù)為目目前采用的的住宅需用用系數(shù)值，，推薦值是是為計(jì)算方方便而提出出。2住宅的公用用照明及公公用電力負(fù)負(fù)荷的需要要系數(shù)，一一般可按0.8選取。113普通住宅電電源插座的的設(shè)置見表表25.4.4。表25.4.4電源插座的的設(shè)置部位插座類型起居室（廳）臥室廚房衛(wèi)生間洗衣機(jī)、冰箱、排風(fēng)機(jī)、空調(diào)器等安裝位置二、三孔雙聯(lián)插座（組）322——防濺水型二、三孔雙聯(lián)插座（組）———1—三孔插座（個(gè)）————各1114表25.4.5-1基本型住宅宅插座設(shè)置置部位插座類型、用途起居室（廳）主臥室次臥室廚房衛(wèi)生間書房二、三孔雙聯(lián)插座（組）4321—2三孔插座（空調(diào)）11————三孔插座（電炊具）———1——三孔插座（電熱水器）————1—三孔插座（排氣扇、排煙風(fēng)機(jī)）———11—三孔插座（燃?xì)鉄崴鳎?——三孔插座（洗衣機(jī)）1115表25.4.5-2提高型住宅宅插座設(shè)置置部位插座類型、用途起居室（廳）主臥室次臥室廚房衛(wèi)生間書房二、三孔雙聯(lián)插座（組）4321—2三孔插座（空調(diào)）111——1三孔插座（電炊具）———1~2——三孔插座（電熱水器）————1—三孔插座（排氣扇、排煙風(fēng)機(jī)）———11—三孔插座（燃?xì)鉄崴鳎?——三孔插座（洗衣機(jī)）1~2116表25.4.5-3先進(jìn)型住宅宅插座設(shè)置置部位插座類型、用途起居室（廳）主臥室次臥室廚房衛(wèi)生間書房二、三孔雙聯(lián)插座（組）4~6331~2—3三孔插座（空調(diào)）1~2111—1三孔插座（電炊具）———2~3——三孔插座（電熱水器）————1—三孔插座（排氣扇、排煙風(fēng)機(jī)）———11—插座剃須————1—三孔插座（燃?xì)鉄崴鳎?——三孔插座（洗衣機(jī)）1~2117注：住戶內(nèi)內(nèi)電熱水器器、柜式空空調(diào)宜選用用三孔15A插座；空調(diào)調(diào)、排油煙煙機(jī)選用三三孔10A插座；其他他選用二、、三孔10A插座；洗衣衣機(jī)插座、、空調(diào)及電電熱水器插插座宜選用用帶開關(guān)控控制的插座座；廚房、、衛(wèi)生間應(yīng)應(yīng)選用防濺濺水型插座座。1181191201212.7功率因數(shù)和和無(wú)功功率率補(bǔ)償用戶中絕大大多數(shù)用電電設(shè)備，如如感應(yīng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)、電力力變壓器、、電焊機(jī)以以及交流接接觸器等，，他們都要要從電網(wǎng)吸吸收大量無(wú)無(wú)功電流來(lái)來(lái)產(chǎn)生交變變磁場(chǎng)。除除白熾燈、、電阻電熱熱器等設(shè)備備負(fù)荷的功功率因數(shù)接接近于1外，其他如如電動(dòng)機(jī)、、變壓器、、電抗器等等功率因數(shù)數(shù)均小于1。功率因數(shù)是是衡量供配配電系統(tǒng)是是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)運(yùn)行的一個(gè)個(gè)重要指標(biāo)標(biāo)。功率因數(shù)cosφ是反映在有有功功率一一定的條件件下，取用用無(wú)功功率率的多少。。取用的無(wú)無(wú)功功率越越多，則功功率因數(shù)越越低。122一、功功率因數(shù)的的計(jì)算功率因數(shù)是是隨著負(fù)荷荷和電源電電壓的變動(dòng)動(dòng)而變動(dòng)的的，因此該該值的計(jì)算算也就有多多種方法。。（1）瞬時(shí)功率率因數(shù)瞬時(shí)功率因因數(shù)由功率率因數(shù)表或或相位表直直接讀出，，或由功率率表、電流流表和電壓壓表的讀數(shù)數(shù)按下式求求出：式中：P——功率表測(cè)出出的三相功功率讀數(shù)（（kW）；U——電壓表測(cè)出出的線電壓壓讀數(shù)（kV）；I——電流表測(cè)出出的相電流流讀數(shù)（A）。瞬時(shí)功率因因數(shù)值代表表某一瞬間間狀態(tài)的無(wú)無(wú)功功率的的變化情況況。123（2）平均功率率因數(shù)平均功率因因數(shù)指某一一規(guī)定時(shí)間間內(nèi)，功率率因數(shù)的平平均值。其其計(jì)算公式式為：式中：Wp----某一段時(shí)間間內(nèi)消耗的的有功電能能（kW·h）；由有功電度度表讀出。。Wq----某一段時(shí)間間內(nèi)消耗的的無(wú)功電能能（kvar·h）；由無(wú)功電度度表讀出。。供電部門根根據(jù)月平均均功率因數(shù)數(shù)調(diào)整用戶戶的電費(fèi)電電價(jià)，即實(shí)實(shí)行高獎(jiǎng)低低罰的獎(jiǎng)懲懲制度。上式用以計(jì)計(jì)算已投入入生產(chǎn)的工工業(yè)企業(yè)的的功率因數(shù)數(shù)。124對(duì)于正在進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的的工業(yè)企業(yè)業(yè)則采用下下述的計(jì)算算方法：式中：P30----全企業(yè)的有有功功率計(jì)計(jì)算負(fù)荷，kW；Q30----全企業(yè)的無(wú)無(wú)功功率計(jì)計(jì)算負(fù)荷，，kvar；α----有功負(fù)荷系系數(shù)，一般般為0.7~0.75；β----無(wú)功負(fù)荷系系數(shù)，一般般為0.76~0.82。125（3）最大負(fù)荷荷時(shí)的功率率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)時(shí)的功率因因數(shù)指在年年最大負(fù)荷荷（即計(jì)算算負(fù)荷）時(shí)時(shí)的功率因因數(shù)。根據(jù)據(jù)功率因數(shù)數(shù)的定義可可以分別寫寫出：式中：P30——全企業(yè)的有有功功率計(jì)計(jì)算負(fù)荷，，kW；Q30——全企業(yè)的無(wú)無(wú)功功率計(jì)計(jì)算負(fù)荷，，kvar；S30——全企業(yè)的視視在計(jì)算負(fù)負(fù)荷，kVA。126綜上可知,電力系統(tǒng)功功率因數(shù)的的高低是十十分重要的的問(wèn)題，因因此，，必須設(shè)法法提高電力力網(wǎng)中各種種有關(guān)部分分的功率因因數(shù)。目前前供電部門門實(shí)行按功功率因數(shù)征征收電費(fèi)，，因此功率率