【文章內(nèi)容簡介】 負荷計算5（包括使用自備發(fā)電機用戶）應采用可靠的技術(shù)措施，在任何情況下都不得向電網(wǎng)反送電。 層至 18 層的非住宅建筑及 19 層以上的住宅建筑以及高度超過 24 米的其他民用建筑，除正常供電電源外，應有備用電源。本建筑室內(nèi)配電采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式，對大型設備、電梯、水泵等用電負荷采用放射式配電，一級負荷（應急照明、消防電梯等）采用放射式雙電源末級自動切換方式配電。其它設備及照明采用樹干式配電。低壓放射式供電電纜選用 ZRYJV 型電力電纜，樹干式供電主干線路采用PBFZZRYJV 型預分支電纜或 ZRYJV 型電力電纜，配電支干線采用 ZRBV 銅芯絕緣線。從變電所引出的低壓配電線路采用 TRQJP 型金屬橋架，一部分敷設至設備（潛水泵、生活泵等）或設備層配電箱，一部分敷設至電氣豎井后，再沿電氣豎井敷設至各樓層配電箱。從樓層配電箱配出的支干線、支線穿 PVC 管或鋼管沿棚、墻暗敷或明敷。商場的備用照明作為正常照明的一部分，其配線與正常照明共線槽，但要求用金屬隔板隔開。 負荷分級及供電要求 負荷分級的相關(guān)規(guī)范電力負荷應根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度進行分級，并應符合下列規(guī)定： ，應為一級負荷： (1)中斷供電將造成人身傷亡時。(2)中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時。例如：重大設備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢，國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復等。(3)中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力。在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷 ，應視為特別重要的負荷。 ，應為二級負荷：(1)中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失時。例如：主要設備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。 (2)中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 住宅樓負荷計算6用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。 。 本住宅樓的負荷情況按我國現(xiàn)有的有關(guān)規(guī)范規(guī)定，凡多層住宅用電均按三級負荷供電，而本住宅樓的配套設施如面積較大或帶有空調(diào)系統(tǒng)的會所、商鋪及地下停車庫等則應根據(jù)《建筑防火設計規(guī)范》 （GBJ 1687） 、 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》 （GB 5011698） 、 《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》 （GB 5005797）設置相應的消防設施，且上述消防設備應按二級負荷供電。為住宅樓服務的系統(tǒng)的負荷等級不應低于二級，即宜由二回線供電或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一路專用 10 kV 架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回路架空線供電。當采用電纜線路時應采用二根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受百分之百的二級負荷。結(jié)合本建筑實際情況，本建筑兼有一級、二級、三級負荷。建筑中的消防控制室、消防水泵、消防電梯、應急照明、疏散指示標志等用電屬于一級負荷。正常情況下，一級負荷由市電電源供電，柴油發(fā)電機作為備用電源當市電正常停電時，由兩臺變壓器出線斷路器常閉觸點的與關(guān)系發(fā)出柴油發(fā)電機的起動信號。商場電梯、住宅電梯的負荷、地下室車庫屬于二級負荷。正常情況下，由市電電源供電，發(fā)電機作為備用電源；當市電正常停電時，由兩臺變壓器出線斷路器常閉觸點的與關(guān)系發(fā)出柴油發(fā)電機的起動信號。一般照明、住宅空調(diào)，住宅電源等負荷屬于三級負荷。當市電正常停電后，由失壓脫扣器切除三級負荷。 各級負荷的供電措施，均應采用單母線分段系統(tǒng)，分列運行互為備用。一級負荷設備應采用雙電源供電，并在最末一級配電裝置處自動切換。為一級負荷供電的低壓配電系統(tǒng)，應簡單可靠，盡量減少配電級數(shù)。一般情況下，配電級數(shù)不應超過三級。2. 二級負荷的供電系統(tǒng)應做到當電力變壓器或線路發(fā)生常見故障時，不致中斷供電或中斷供電能及時恢復。宜由兩個回路供電，其第二回路可來自地區(qū)電力網(wǎng)或鄰近單位，也可自備柴油發(fā)電機組（但必須采取防止與正常電源并聯(lián)運行的措施） 。河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 住宅樓負荷計算7二級負荷設備的供電應根據(jù)本單位的電源條件及負荷的重要程度，采取下列方式之一：雙電源（或雙回路）供電，在最末一級配電裝置內(nèi)自動切換；雙電源（或雙回路）供電到適當?shù)呐潆婞c自動互投后用專線送到用電設備或其控制裝置上。3. 三級負荷對供電無特殊要求，采用單回路供電，但應使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數(shù)，低壓配電級數(shù)一般不宜超過四級。且應在技術(shù)經(jīng)濟合理的條件下，盡量減少電壓偏差和電壓波動。 本住宅樓的負荷計算 負荷計算方法: 用設備功率乘以需要系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法比較簡便，應用廣泛，尤其適用于配變電所的負荷計算。: 采用利用系數(shù)求出最大負荷班的平均負荷，再考慮設備臺屬和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)的出的計算負荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比較接近實際，但因利用系數(shù)的實測與統(tǒng)計較困難，在民用建筑電氣設計中一般不用。: 在設備組容量之和的基礎上，考慮若干容量最大設備的影響，采用經(jīng)驗系數(shù)進行加權(quán)求和法計算負荷。:應用單位指標法確定計算負荷 Pjs(適用于照明及家用電負荷)，即： Pjs=∑PeiNi247。1000(kW) 式中　Pei——單位用電指標，如：W/戶(不同戶型的用電指標不同)，由于地區(qū)用電水平的差異，各地區(qū)應根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況取用 Ni——單位數(shù)量，如戶數(shù)(對應不同面積戶型的戶數(shù))：按單位面積法計算負荷，在一定的面積區(qū)有一個標準，面積越大的區(qū)其負荷密度越小，其表達式如下： PM=PedSη 式中　PM——實際最大負荷，kW 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 住宅樓負荷計算8Ped——單位面積計算負荷，W/m2 S——小區(qū)總面積，m2 η——同時系數(shù)，取值范圍同上 負荷計算方法選取原則（1）在方案設計階段可采用單位指標法；在初步設計及施工圖設計階段，宜采用需要系數(shù)法。（2）對于住宅，在設計的各個階段均可采用單位指標法。（3）用電設備臺數(shù)較多，各臺設備容量相差不懸殊時，宜采用需要系數(shù)法，一般用于干線，配變電所的負荷計算。（4）用電設備臺數(shù)較少，各臺設備容量相差懸殊時宜采用二項式法，一般用于支干線和配電屏(箱)的負荷計算。 本住宅樓采用需要系數(shù)法 ）（ 式 ??niNCPK需要系數(shù)法負荷計算公式： （1）單組設備計算負荷： 式中 PN——總設備功率，單位為 kW??ni Kd——需要系數(shù) Pc——計算有功功率，單位為 kW Qc——計算無功功率，單位為 kvar Sc——計算視在功率，單位為 kVAtgφ——電氣設備功率因數(shù)角的正切值Ur——電氣設備額定電壓，單位為 kVIC——計算電流，單位為 A。（2）多組設備計算負荷Pc=K∑PKd PNi （式 ）??ni1Qc=K∑qPctgφ （式 ）)(2式CCQS?）（ .tg?）式 ?）式 7.(2CCQPS?河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 住宅樓負荷計算9 各電氣元件的負荷（1）照明負荷需要系數(shù)：　 功率因數(shù)：cosφ＝　 tgφ＝設備容量：PN＝75 kW計算負荷：Pc＝Kd x PN＝ x 75=60 kW Qc = Pc x tgφ=60 x = kvar Sc = 80 kVA Ic = A（2）空調(diào)設備，給排水泵設備，送排風機設備負荷計算需要系數(shù)：　 功率因數(shù)：cosφ＝　 tgφ＝設備容量：制冷機 9 kW冷媒水泵 22 kW冷卻水泵 37 kW凝結(jié)水泵 kW冷卻塔 2*=15 kW生活水泵 11 kW排水泵 2 kW送排風機 10 kW總計 kW計算負荷：Pc＝Kd x PN＝ x = kW Qc = Pc x tgφ= x = kvar Sc = kVA Ic = A（3）電梯負荷計算需要系數(shù)：1　 功率因數(shù)：cosφ＝　 tgφ＝設備容量：2*24 =48 kW計算負荷：Pc＝Kd x PN＝1 x 48 = 48 kW Qc = Pc x tgφ= 48 = 83 kvar Sc = kVA Ic = A河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 住宅樓負荷計算10（4）應急電源負荷計算　需要系數(shù)：1　 功率因數(shù)：cosφ＝1　 tgφ＝0設備容量：5 kW計算負荷：Pc＝Kd x PN＝1 x 5= 5 kW Qc = Pc x tgφ=5 x0 = 0 kvar Sc = 5 kVA Ic = A（5）變壓器低壓端負荷總計：∑PN =125 + + 48 + 5= kW∑Pc＝100 + + 48 + 5＝ kW ∑Qc= 88 + + 83 = kvar有功同時系數(shù)：Kp= 無功同時系數(shù)：kq= 總計算負荷：Pc＝Kp x∑Pc＝ x = 204 kW Qc = kq x∑Qc = x = kvar Sc = kVA Ic = A功率因數(shù)： cosφ＝　 tgφ＝各元件的具體負荷見表 表 各元件負荷設備名稱設備容量Pn/kW需要系數(shù)Kdcosφ tgφ Pc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 住宅樓負荷計算11照明(含部分非事故情況下也用的應急照明、插座)75 60 80 制冷機 9冷媒水泵 22冷卻水泵 37凝結(jié)水泵 冷卻塔 15生活水泵 11排水泵 2送排風機 10 電梯 48 1 48 83 僅事故情況下使用的應急照明 5 1 1 0 5 0 5 總計 有功同時系數(shù)無功同時系數(shù)總計算負荷 無功功率補償 功率因數(shù)低系統(tǒng)的影響在工民用電設備中，有大量設備工作需要夠過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能容量中無功率的成分增加，功率因數(shù)降低，對系統(tǒng)會造成如下影響：使變配電設備的容量增加；使供配電系統(tǒng)的損耗增加；使電壓損失增加；河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 住宅樓負荷計算12 提高功率因數(shù)的措施功率因數(shù)低就要提高，一般從兩個方面采取措施：一是提高用電設備的自然功率因數(shù)，自然功率因數(shù)是指不采用任何補償裝置式的功率因數(shù)。這種方法只能通過選擇功率因數(shù)高的電氣設備來做到，但不能達到完全補償。二是采取人工補償?shù)姆椒ㄊ箍偣β室驍?shù)得以提高，有兩種方法，一是采用同步電動機替代異步電動機工作，由于投資和損耗較大，又不便于維護、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用。二是采用并聯(lián)電容器補償。采用并聯(lián)電容器補償時目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種補償方法，也叫移相電容器靜止無功補償。它具有有功損耗小、運行維護方便、補償容量增減方便、個別電容器損壞不影響整體使用等特點，但不能實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。本住宅樓采用干式金屬化全膜低壓并聯(lián)電容器：該電容器各項性能指標符合國際電工委員會 IEC831 標準，使用壽命 10 年以上，其主要特點：、干式結(jié)構(gòu)、不污染環(huán)境、無爆炸危險即不會引起火災；，具有短路和過流保護功能，故障元件退出運行后不影響其它元件；產(chǎn)品內(nèi)設有限流線圈，可限制涌流在 50IN 以內(nèi)，內(nèi)裝放電電阻，斷電1 分后端子電壓可降至 50V 以下；。，有功損耗低。補償后的目標值是在變壓器低壓測 cosφ2≥，這樣補償后變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)滿足≥ 的要求。補償前變壓器低壓側(cè)功率因數(shù)為：cosφ＝　 tgφ＝補償后變壓器低壓側(cè)無功率因數(shù)要達到：cosφ2＝　Tgφ2＝無功補償量：Qcc= Pc ( tgφ tgφ2)= 204 x ( －)= kvar考慮到三相均衡分配，每相應裝設電容器容量≥45 kvar，查ＢＷ型并聯(lián)電容器技術(shù)數(shù)據(jù)，選用 12 個 型電容