沈阳建筑大学毕业设计
4.3.2负荷计算的一般规定
(1)负荷计算的内容
计算负荷,作为按发热条件选择配电变压器、导体及电器的依据,并用来计算电压损失和功率损耗。在工程上为方便计,亦可作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据;尖峰电流,用以校验电压波动和选择保护电器;一级、二级负荷,用以确定备用电源或应急电源;季节性负荷,从经济运行条件出发,用以考虑变压器的台数和容量。 (2)负荷计算方法宜按下列原则选取:
①在方案设计阶段可采用单位指标法;在初步设计及施工图设计阶段,宜采用需要系数法。对于住宅,在设计的各个阶段均可采用单位指标法。
②用电设备台数较多,各台设备容量相差不悬殊时,宜采用需要系数法,一般用于干线,配变电所的负荷计算。
③用电设备台数较少,各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式法,一般用于支干线和配电屏(箱)的负荷计算。
(3)进行负荷计算时,应按下列规定计算设备功率:
①对于不同工作制的用电设备的额定功率应换算为统一的设备功率。
连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。断续或短时工作制电动机的设备功率,当采用需要系数法或二项式法计算时,是将额定功率统一换算到负载持续率为25%时的有功功率。电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100%时的有功功率。
②照明用电设备的设备功率为:
白炽灯、高压卤钨灯是指灯泡标出的额定功率。低压卤钨灯除灯泡功率外,还应考虑变压器的功率损耗。气体放电灯、金属卤化物灯除灯泡的功率外,还应考虑镇流器的功率损耗。
③ 整流器的设备功率是指额定交流输入功率。 ④成组用电设备的设备功率,不应包括备用设备。
(4)当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有功功率时,应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率,计算负荷。否则计算低压总负荷时,不应考虑消防负荷。
20
沈阳建筑大学毕业设计
(5)单相负荷应均衡分配到三相上,当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时,全部按三相对称负荷计算;当超过15%时,应将单相负荷换算为等效三相负荷,再与三相负荷相加,等效三相负荷可按下列方法计算:
①只有相负荷时,等效三相负荷取最大相包荷的3倍。
②只有线间负荷时,等效三相负荷为:单台时取线间负荷的倍3;多台时取最大线间负荷的3倍加上次大线间负荷的(3-3)倍。
③既有线间负荷又有相负荷时,应先将线间负荷换算为相负荷,然后各相负荷分别相加,选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷。 (6)对用电设备进行分组计算时,应按下列条件考虑:
①三台及以下,计算负荷等于其设备功率的总和:三台以上时,其计算负荷应通过计算确定。
②类型相同的用电设备,其总容量可以用算数加法求得。
③类型不同的用电设备,其总容量应按有功和无功负荷分别相加确定。
4.3.3 负荷的计算方法
工程上常用的计算方法有:估计法、需用系数法和二项式法。
(1) 估计法:按建筑面积负荷密度进行估算的方法,一般适用建筑方案。
① 单位产品耗电量法 Wp=a?m 式中 a——单位产品耗电量;m——产量。
② 单位面积估算法 Pc=ρ?S
式中 ρ——负荷密度(KW/ m2);S——总面积。
(2) 需用系数法:在建筑工程供电设计中广泛应用,简单易行。该方法认为系数不变,因此并不严格。适用于设备足够多,总容量足够大,无特大型设备的情况。
① 用电设备组的计算负荷
用电设备组,是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成组的用电设备。在某一民用建筑或工厂某一车间中,可根据具体情况将用电设备分成若干组。在分别计算个用电设备组的计算负荷。
其计算公式为:
Pc=Kd?Pe (KW)
21
沈阳建筑大学毕业设计
Qc=Pe?tanΦ (Kvar) 4-7 Sc =Pc2 +Qc2 (KVA) 4-8
Ic =
Sc3UN (A) 4-9
式中 Pc、Qc、Sc——该用电设备组的有功、无功和视在计算负荷;
Pe——该用电设备组的设备容量总和,但不包括备用设备容量(KW);
UN——额定电压(KV);
tanФ——与运行功率因数角相对应的正切值; Ic——该用电设备组的计算电流(A); Kd——该用电设备组的需用系数。
(3) 二项式法:该方法既考虑用电设备组的设备总容量,又考虑了几台最大用电设备引起的附加负荷。适用于设备容量相差悬殊的情况。其计算结果比需用系数法的计算结果偏大。
同样,在已知各用电设备的设备容量之后,分别按下述情况计算:
Pc=bPe+cPx (KW) Qc=Pc?tanΦ (Kvar) Sc =Pc2 +Qc2 (KVA)
Ic =
Sc3UN (A)
式中 Pe——该用电设备组设备容量总和(KW);
Px——为该组中,x台大容量用电设备的设备容量之和 (KW),如P5即为5
台大容量用电设备的设备容量之和;
X——为该组取用大容量用电设备的台数,对于不同工作制、不同类型的
用电设备,x取值也不同.如金属冷加工机床x=5,短时反复工作制设备x=3,加热炉x=2,电焊设备x=1等;
UN——额定电压(KV);
b、c——为二项式系数,对于不同类型的设备取值不同。
按照《民用建筑电气设计规范JGJ/T 16-92》负荷计算方法一按下列原则选取: ①在方案设计阶段可采用单位指标法;
22
沈阳建筑大学毕业设计
②在初步设计及施工图设计阶段,宜采用需要系数法; ③对于住宅,在设计的各个阶段均可采用单位指标法;
④由于二项式法适用于用电设备台数较少,各台设备容量相差悬殊的情况,加之二项式法已有的系数都是工厂的,所以二项式法在民用建筑中实际使用不多。
4.3.4 本工程负荷计算
(1)用户照明负荷计算: 户型A1
照明总功率:Pe=288.6W 取Pe=0.288kW Kd=0.9 cosφ=0.9tgφ=0.48
Pc= Pe×Kd=0.288×0.9=0.2592kW Qc= Pc×tgφ=0.2592×0.48=0.1244kvar
Sc=Pc2 +Qc2=0.25922 ?0.12442=0.2873kVA Ic=
ScU=0.2873/0.22=1.30A N户型A2
照明总功率:Pe=354.84W 取Pe=0.354W Kd=0.9 cosφ=0.9tgφ=0.48 Pc= Pe×Kd=0.354×0.9=0.3186kW Qc= Pc×tgφ=0.3186×0.48=0.1529var
Sc=Pc2 +Qc2=0.31862 ?0.15292=0.3533VA IScc=
U=0.3533/0.22=1.6A N户型B
照明总功率:Pe=157.91W 取Pe=0.157kW Kd=0.9 cosφ=0.9tgφ=0.48 Pc= Pe×Kd=0.157×0.9=0.1413kW Qc= Pc×tgφ=0.1413×0.48=0.0678kvar
Sc=Pc2 +Qc2=0.14132 ?0.06872=0.1569kVA Ic=
ScU=0.1569/0.22=0.7132A N 23
沈阳建筑大学毕业设计
经资料查询,各户型照明回路均选用BV-2*2.5㎜2导线穿S16管,断路器型号为EA9A45C16
(2)插座回路负荷计算: ①普通插座回路
该回路共有17个插座,设每个插座容量为100W,一般插座回路的额定容量 取Pe=1.7kW , Kd=0.8 cosφ=0.9 tgφ=0.48 Pc= Pe×Kd=1.7×0.8=1.36kW Qc= Pc×tgφ=1.36×0.48=0.6528var
2Sc=Pc2 +Qc2=1.362 ?0.6528=1.5085kVA
Ic=
1.5085Sc==6.85A 0.22UN经资料查询,各户型普通插座回路均选用BV-2*4㎜2导线穿S20管,断路器型号为EA9R45C1630C带漏电保护。 ②空调插座回路1
该回路为主卧室空调插座回路,设容量为1500W 取Pe=1.5kW Kd=0.5 cosφ=0.9 tgφ=0.48 Pc= Pe×Kd=1.5×0.5=0.75kW Qc= Pc×tgφ=0.75×0.48=0.36kvar
2Sc=Pc2 +Qc2=0.75 ?0.362=0.8319kVA
Ic=
0.8319Sc==3.78A 0.22UN经资料查询,各户型主卧室空调插座回路均选用BV-2*4㎜2导线穿S20管,断路器型号为EA9A45C16。 ③空调插座回路2
该回路为客厅空调插座,设容量为2000 取Pe=2.0W Kd=0.5 cosφ=0.9 tgφ=0.48 Pc= Pe×Kd=2.0×0.5=1.0kW Qc= Pc×tgφ=1.0×0.48=0.48kvar
24