学院本科毕业设计（论文） 负荷计算和无功功率计算
2 负荷计算和无功功率计算
2.1概述
小区住宅的负荷计算是搞好住宅的电气设计，关键问题之一，如何确定住宅小区的电力计算负荷。电气负荷的估算 电气负荷在建筑电气设计中是一个重要参数，他受许多客观因素的制约。随着人们物质文化生活水平的提高，家用电器在人们生活中的迅速普及，若要 准确地计算小区的电气负荷是很困难的。一般可以采用负荷密度法来对小区的电气负荷进行估算。由于建筑物的功能不同，其负荷密度也随之不同而不同。
住宅建筑的公共电力负荷的计算居住建筑的公共用电负荷大致可分为照明负荷和动力负荷两部分。照明负荷居住建筑公共场所的照明包括一般照明、疏散照明及事故照明。照明的用电负荷量与控制方法有关门厅及电梯前室的照明。其灯具安装于居住建筑的重要交通场所照明对居民的安全感起着较重要的作用，一般采用按键开关控制，夜间长时点亮，照明容量即 可按灯泡的功率计算。 走道、户门外的照明。多采用定时开关控制，据测定可节电 75%，照明容量可按 灯泡功率的 25%计算。电梯机房、水箱间、水泵制，据测定可节电 75%，照明容量可按灯泡功率的 25%计算。 电梯机房、水箱间、水泵房、值班室等一般按办公用房计算功率。应急照明负荷，居住建筑公用照明负荷可按如下指标估算：多层住宅 5~6w/㎡，高层住宅 10~15W/ ㎡. (2) 动力负荷 公共辅助设施的动力负荷主要有：给水、排水的用电负荷。根据有关文献报道，每人每天供水量一般在 0.3t，一 般居民区的吨水耗电量在 0.1kw 以内。按荷年利用小时 4500h 计相当于每人的用电负荷约为 0.028kw，亦可按 0.2~0.25W/㎡估算。 排水：在通用的自流排水条件下，用电量可不计。电梯用电负荷。高层住宅建筑中，电梯是关键的垂直运输设备，高层住宅电梯的用电主要与一下因素有关：a 每台电梯的服务户数，一般服务户数越多，耗电越大; 建筑物的高度及层数越多，耗电越大；c 电梯的速度和载重；d 电梯的电 机效率和传动效率。一般情况下，电梯的户负荷可按每户0.25~0.35k 估算，亦可按 1.7~2.0w/㎡估算高层住宅的电梯负荷。
计算负荷，也称需用负荷。目的是为了合理的选择供配电系统各级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号等。尖峰电流，用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件等。平均负荷，用来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。
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。需用系数法，是将用电设备容量 Pe 乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种方法。这种方法由于简单易行，为设计人员普遍接授。事实上只 有当设备台数足够多，
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总密量足够在，无特大型用电设备，需用系数值才能趋向一个稳定的数值。因此，需用系数法普遍用于方案估算初步设计和工厂大型车间变电所的施工设计。表2.1为本次设计住宅的负荷统计表，本设计采用需要系数法确定
表2.1住宅小区的负荷统计
Pe(KW) Kx cos? Ijs(A) 选用电缆型号规格 168 0.8 0.9 227 YFD-YJV-4（1*95）+PE（1*50） 7~12F住宅电源 168 0.8 0.9 227 YFD-YJV-4（1*95）+PE（1*50） 13~18F住宅电源 168 0.8 0.9 227 YFD-YJV-4（1*95）+PE（1*50） 消防电梯常用电源14 1 0.8 30.4 NH-W-4*16+E16 及辅助设备 普通电梯常用电源14 1 0.8 30.4 ZR-W-4*16+E16 及辅助设备 生活泵 5.5 1 0.8 11 W-4*4+E4 消防泵 22 1 0.8 42 NH-W-4*25+E16 公用照明常用电源 7 1 0.8 13 ZR-W-4*6+E6 人防照明 5 1 0.8 10 YJV-4*6+E6 人防动力 7 1 0.8 13 NHYJV-4*6+E6 负荷名称 1~6F住宅电源
2.2基本理论及计算公式
在负荷计算时，采用需要系数法对各个楼层进行计算。
主要计算公式有： 有功功率：p?k*p 式（2. 1）
xe 无功功率: Q?p*tan? 式（2. 2） 视在功率: S?P2?Q2 式（2..3）
S3UN 计算电流: I? 式（2.4）
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2.3负荷计算和无功功率计算
（1）1—6F
P=168?0.8=134.4 KW Q=134.4?0.48=64.5Kvar; S= 134.4 +64.5 =149.1KV?A I=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A （2）7---12F住宅 P=168?0.8=134.4KW Q=134.4?0.48=64.5Kvar; S= 134.4 +64.5 =149.1KV?A I=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A （3）13----18F住宅 P=168?0.8=134.4KW Q=134.4?0.48=64.5Kvar; S= 134.4+64.5 =149.1KV?A I=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A （4）消防电梯及辅助设备
P=14KW?1=14 KW Q=14?0.75=10.5 Kvar S= 14 +10.5 =17.5KV?A I=17.5 kv.A /1.732 /0.38 kv=26.6A （5）普通电梯及辅助设备：
P=14KW?1=14KW Q=14?0.75=10.5Kvar S=14 +10.5 =17.5KV?A I=17.5 kv.A /1.732 /0.38 kv=26.6A （6）消防泵
P=22?1=22KW
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Q=22?0.75=16.5Kvar S=22 +16.5 =27.5KV?A I=27.5 /1.732 /0.38 kv=41.8A （7）生活泵
P=5.5?1=22 KW Q=5.5?0.75 =4.1Kvar S= 5.5 + 4.1 = 6.9KV?A I=6.9KV?A /1.752/0.38 Kv=10.5A （8）公用照明常用电源：
P=7KW?1 =7KW ; Q=7?0.75 =5.25 Kvar S= 7 + 5.25 = 8.75KV?A I=8.75 kvA/1.732 /0.38Kv =13.2A （9）人防照明：
P=5KW?1 =5KW ; Q=5?0.75 =3.75 Kvar S= 5 + 3.75 =6.25KV?A I=6.25KV?A /1.732/0.38Kv =9.5 A （10）人防动力
P=7kw?1 =7kw ; Q=7?0.75 =5.25 Kvar S= 7 + 5.25 = 8.75KV?A I=8.75 kv.A/1.732 /0.38Kv =13.2A 取本住宅同时系数：Kp=0.95, Kq=0.97,
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则全楼计算负荷为：
P=0.95?P=0.95?477.7 =453.8KW Q=0.97?249.4 =241.9kvar S=
Q2?P
2 = 453.8 +241.9
=514.2KV?A
I=514.2KV?A /1.732 /0.38Kv=781.3 A
2.4无功功率补偿
由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷：S?514.2KV?A
P453.8这时低压侧的功率因数为： COS??30??0.88
(2)S514.230为使高压侧的功率因数?0.90，则低压侧补偿后的功率因高于0.90，取：
COS??0.95 。要使低压侧的功率因数由0.88提高到0.95，则低压侧需装设的并
联电容器容量为：
QC?453.8??tanarccos0.88?tanarccos0.95?kvar?95.8kvar =96kvar则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
取:
QCS(2)?I?(2)453.82?(241.9?96)2?476.7KV?A
476.7KV?A3?0.38KV?724.27A
?计算电流变压器的功率损耗为：
?PT?0.015S(2)?0.015?476.7KV?A?7.15KW
?QT?0.06?476.7KV.A?28.6kvar
变电所高压侧的计算负荷为：
P(1)?453.8KW?7.15KW?460.95KW
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