摘要:对供配电系统进行电力设计时,必须合理地进行电力负荷的计算,如何能正确又合理地确定出工业与民用建筑的电力负荷,笔者认为一般应解决好三个方面的问题:一、首先要对工业与民用建筑的用电设备进行分类 二、确定用电设备容量 三、根据需要选择合理方法确定计算负荷,一般常用方法有需要系数法和二项式系数法。
关键词:用电设备工作制;计算负荷;需要系数法;二项式系数法
0 引言
供配电系统进行电力设计时,必须合理地进行电力负荷的计算,以便正确合理地选择供电系统的导线截面,确定变压器的容量,制定改善功率因数的措施,选择及校验开关电器,否则负荷计算过大会造成投资和设备的浪费,负荷计算过小会造成电气设备出现过热危险以致绝缘过早损坏,如何能正确又合理地确定出工业与民用建筑的电力负荷,一般应解决好三个方面的问题:一、首先要对用电设备进行分类 二、确定用电设备容量Pe 三、确定计算负荷,根据线路特点、位置、选择用好需要系数法和二项式系数法。
1、 对工业与民用建筑用电设备进行分类
工厂设备按工作制一般分为以下几类:长期连续工作制设备,如通风机、机床电动机、空压机照明等。短时工作制设备,如有些机床上的辅助电动机等。断续周期工作制设备如吊车、电焊设备等。
2、 确定工业与民用建筑用电设备容量Pe
用电设备铭牌上都有一个额定"功率",但不能将这些铭牌上的功率直接相加,必须首先换算成同一工作制下的额定功率。对于长期连续工作制和短时工作制设备 Pe= PN ,但对于断续周期工作制设备一般将某负荷暂载率[1]下的铭牌功率PN换算到统一负荷暂载率下的功率。
3、 确定计算负荷
计算负荷可以认为是半小时最大负荷即用P30表示有功计算负荷,Q30、S30、I30 分别表示无功计算负荷、视在计算负荷、计算电流。一般分两种情况。
第一种情况是单个用电设备负荷计算1、对单台电动机的半小时的最大平均负荷为P30=2、对单个白炽灯、电热设备等其半小时的最大平均负荷等于其额定容量3、对单台反复短时制工作的设备P30= Pn
第二种情况是用电设备组的负荷计算。一般常用方法有需要系数法和二项式系数法。
需要系数法[1]16比较简便、使用广泛、一般将用电设备按其性质不同分为若干组,对每组选用合适的需要系数,计算范围一般为一条干线、一段母线或一台变压器。
这里要解决一个同时系数、一般取0.8-0.9 也可以通过查表求取。同时要注意(1)与(3) (2) 与(4)的不同。
二项式系数法[2]17除考虑了用电设备的总容量外,同时又考虑了用电设备中几台功率较大设备工作时对负荷的影响的附加功率。一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算。在计算设备台数不多且设备容量相差较大的配电室干线上计算负荷时一般用此法。
二项式系数法在确定单组用电设备计算负荷的基本公式P30=bPe+cPX b、c称为二项式系数,Pe为该组设备的总容量,PX为X台最大设备总容量。对x选多大很多人感到很迷惘,笔者认为,当n<2x时最大设备台数x=且按"四舍五入"法取整,b、c、x 一般通过设计手册查取。
在确定总计算负荷时,考虑到用电设备组最大负荷不同时出现的因素,只能在各组用电设备组中取一组最大的附加负荷(cPX)))max再加上各组用电设备组的平均负荷。
某工厂380伏的线路上接有金属冷加工切削电动机25台共60KW,其中较大容量电动机8KW的两台,4KW的2台,2KW的8台;另接通风机1KW的两台,车间有吊车一台(11KW, =25%),电阻炉一台2KW。试求计算负荷(设同时系数为0.9)
解:以车间为范围,将工作性质相近的用电设备合为一组,共可分为四组:小批量生产的金属冷加工机床电动机组;通风机组;吊车组;电阻炉组。
对两种方法根据需要合理选用。
4、结束语
学会计算或估算电力负荷的大小是供配电技术中很重要的一种技能,是保障工业与民用建筑供配电系统安全可靠运行必不可少的环节。
参考文献:
[1] 方建华、陈志文. 工厂供配电技术[M].北京:人民邮电出版社出版社,2010.10
[2] 曾令琴. 供配电技术[M].北京:人民邮电出版社出版社,2008.10
[3] 任元会. 工业与民用配电设计手册第三版[M].北京:中国电力出版社
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