【文章內(nèi)容簡介】 規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為 3 級 [16]： （ 1）一級負荷（ first order load）。符合下列情況之一時，應為一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡時；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；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、大型體育場館等用電單位中的重要電負荷。 （ 2）二級負荷（ second order load）。符合下列情況之一時，應為二級負荷：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)過程被打亂需要較長時間才能恢復、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電影響重要用電單位的正常工作。 （ 3）三級負荷（ third order load）。三級負荷為一般電力負荷，所有不屬于上述一、二級負荷者均屬三級負荷。 各級電力負荷對供電電源的要求 （ 1） 一級負荷對供電電源的要求。對一級負荷必須考慮有兩路獨立電源供電，在發(fā)生事故時，在繼電保護裝置正確動作的情況下，兩路電 源不會同時丟失或失去一路電源，在允許的時間內(nèi)第二路電源自動投入。 北京林業(yè)大學本科 畢業(yè)論文 5 一級負荷中特別重要的負荷，除上述兩路電源外，還必須增設應急電源。為保證對特別重要負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。 常用的應急電源可使用下列幾種電源：獨立于正常電源的發(fā)電機 組；供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專門饋電線路；蓄電池；干電池。 （ 2）二級負荷對供電電源的要求。二級負荷也要求有兩路獨立電源供電，當工作電源失去時，由運行人員手動操作投入備用電源。供電變壓器也應有兩臺（這兩臺變壓器不一定在同一變電所）。只有當負荷較小或者當?shù)毓╇姉l件困難時，二級負荷可由一回路 6KV及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發(fā)生故障時，較之電纜線路發(fā)生故障時易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復。當采用電纜線路時 ，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應能承受全部二級負荷。 （ 3）三級負荷對供電電源的要求。由于三 級負荷為不重要的一般負荷，因此它對供電電源無特殊要求。 電力用戶負荷計算 確定用戶的計算負荷是選擇電源進線和一、二次設備的基本依據(jù)，是供配電系統(tǒng)設計的重要組成部分，也是與電力部門簽定用電協(xié)議的基本依據(jù)。 確定等效三相設備容量用戶計算負荷的方法很多，可根據(jù)不同情況和要求采用不同的方法。在制定計劃、初步設計，特別是方案比較時可以較粗略的方法。在供電設計中進行設備選擇時，則應進行較詳細的負荷計算。 按逐級計算法確定用戶負荷 根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設備開始，朝電流方向逐級計算，最 后求出用戶總的計算負荷的方法稱為逐級計算法。 按需要系數(shù)法確定用戶負荷 將用戶用電設備的總?cè)萘?Pe（不包括備用設備容量）乘上一企業(yè)需要系數(shù) Kx，可得到企業(yè)的有功計算負荷，即 P30=Kx*Pe （ ） 按年產(chǎn)量估算用戶負荷 將用戶年產(chǎn)量 A乘以單位產(chǎn)品耗電量 ɑ，就可得到企業(yè)全年的耗電量 Wɑ： 北京林業(yè)大學本科 畢業(yè)論文 6 Wɑ=Aɑ （ ） 各類用戶的單位產(chǎn)品耗電量 ɑ可由有關(guān)設計單位根據(jù)實測統(tǒng)計資料確定，也可查有關(guān)設計手冊。在求出年耗電量 Wɑ后，除以用戶的年最大負荷利用小時 Tmax，就可求得用戶的有功計算負荷： P30=maxTW? （ ） 國 家民用建筑電氣設計規(guī)范中的負荷計算 計算負荷，作為按發(fā)熱條件選擇配電變壓器、導體及電器的依據(jù)，并用來計算電壓損失和功率損耗。在工程上為方便計，亦可作為電能消耗量及無功功率補償?shù)挠嬎阋罁?jù)。 尖峰電流，用以校驗電壓波動和選擇保護電器。 一級、二級負荷，用以確定備用電源或應急電源。 季節(jié)性負荷，從經(jīng)濟運行條件出發(fā)，用以考慮變壓器的臺數(shù)和容量 。 ： 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。 對于住宅，在設計的各個階段均可采用單位指標法。 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。 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。 ，應按下列規(guī)定計算設備功率： 對于不同工作制的用電設備的額定功率應換算為統(tǒng)一的設備功率。 （ 1） 連續(xù)工作制電動機的設備功率等于額定功率。 （ 2） 斷續(xù)或短時 工作制電動機的設備功率，當采用需 要系數(shù)法或二項式法計算時，是將額定功率統(tǒng)一換算到負載持續(xù)率為 25%時的有功功率。 （ 3） 電焊機的設備功率是指將額定功率換算到負載持續(xù)率為 100%時的有功功率。 照明用電設備的設備功率為： （ 1） 白熾燈、高壓鹵鎢燈是指燈泡標出的額定功率。 （ 2） 低壓鹵鎢燈除燈泡功率外，還應考慮變壓器的功率損耗。 北京林業(yè)大學本科 畢業(yè)論文 7 （ 3） 氣體放電燈，金屬鹵化物燈除燈泡的功率外，還應考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗。 整流器的設備功率是指額定交流輸入功率。 成組用電設備的設備功率，不應 包括備用設備。 當消防用電的計算有功功率大于火災時可能同時切除的一般電力、照明負荷的計算有功功率時，應按未切除的一般電力、照明負荷加上消防負荷計算低壓總的設備功率，計算負荷。否則計算低壓總負荷時，不應考慮消防負荷。 單相負荷應均衡分配到三相上。 當單相負荷的總?cè)萘啃∮谟嬎惴秶鷥?nèi)三相對稱負荷總?cè)萘康?5%時，全部按三相對稱負荷計算；當超過 15%時，應將單相負荷換算為等效三相負荷，再與三相負荷相加。等效三相負荷可按下列方法計算： （ 1） 只有相負荷時，等效三相負荷取最大相負荷的 3 倍。 （ 2） 只有 線間負荷時，等效三相負荷為：單臺時取線間負荷的 3 倍；多臺時取最大線間負荷的3 倍加上次大線間負荷的 3 倍。 （ 3） 既有線間負荷又有相負荷時，應先將線間負荷換算為相負荷，然后各相負荷分別相加，選取最大相負荷乘 3 倍作為等效三相負荷。 ，應按下列條件考慮： （ 1） 三臺及以下，計算負荷等于其設備功率的總和；三臺以上時，其計算負荷應通過計算確定。 （ 2） 類型相同的用電設備，其總?cè)萘靠梢杂盟銛?shù)加法求得。 （ 3） 類型不同的用電設備，其總?cè)萘繎从泄蜔o功負荷分別相加確定。 當采用需 要系數(shù)法計算負荷時，應將配電干線范圍內(nèi)的用電設備按類型統(tǒng)一劃組。 配電干線的計算負荷為各用電設備組的計算負荷之和再乘以同時系數(shù)。變電所或配電所的計算負荷，為各配電干線計算負荷之和再乘以同時系數(shù)。計算變電所高壓側(cè)負荷時，應加上變壓器的功率損耗。 ，應注意以下幾點： （ 1） 應將計算范圍內(nèi)的所有設備統(tǒng)一劃組，不應逐級計算； （ 2） 不考慮同時系數(shù)； （ 3） 當用電設備等于或少于 4 臺時，該用電設備組的計算負荷按設備功率乘以計算系數(shù)求得； （ 4） 計算多個用電設備組的負荷時，如果每組中的用電設 備臺數(shù)小于最大用電設備臺數(shù) n時，則取小于 n 的兩組或更多組中最大用電設備的附加功率之和作為總的附加功率。 北京林業(yè)大學本科 畢業(yè)論文 8 3 各種經(jīng)典的電力負荷計算方法 計算負荷及計算方法 計算負荷 供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠地運行，則各個供電設施 (包括變壓器、保護開關(guān)、供電線纜 )必須選擇得當，因此有必要對供電系統(tǒng)的電力負荷進行統(tǒng)計計算，通過統(tǒng)計計算求出的用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值，稱為計算負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)負荷，在供配電系統(tǒng)中以 30min的最大計算負荷作為選擇電氣設備的依據(jù)。 本文將 計算負荷記為 P30。 負荷計算方法 負荷計算方法有多種，主要有需要系數(shù)法、二項式法、利用系數(shù)法、單位面積法、單位指標法以及單位產(chǎn)品耗電量法等。 (1)需要系數(shù)法：計算公式為 P30=KXΣ PN， KX為需要系數(shù)，Σ PN為用電設備組所有設備的額定容量之和。這種方法計算比較簡便，目前在民用建筑中應用很廣泛。 (2)利用系數(shù)法：采用利用系數(shù)求出最大系數(shù)求出最大負荷的平均值，再考慮設備臺數(shù)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)得出計算負荷。這種方法計算進程稍繁，目前利用系數(shù)的有關(guān)資料均為工業(yè)方面，故 在民用建筑方面應用很少。 (3)二項式法：計算公式為 P30=bPN+cPX， b， c為二項式系數(shù)， PN為用電設備組所有設備的額定容量之和， PX為 x臺最大容量的設備總?cè)萘?。二項式法主要于工業(yè)上用電設備臺數(shù)較少、各臺設備容量相差懸殊時應用。 (4)單位面積功率法、單位指標法、單位產(chǎn)品耗電法等，前兩者多用于民用建筑，后者用于某些企業(yè)方面。 目前國內(nèi)住宅電氣負荷計算基本上都采用需要系數(shù)法和單位指標法。單位指標法確定每戶住宅用電負荷指標，需要系數(shù)法是選取相應的需要系數(shù)來計算住宅計算負荷， 計 算公式按式 ()或()。國家行業(yè)規(guī)范 住宅設計規(guī)范》第 民用建筑電氣設計規(guī)范》 都分別有對住宅負荷用電指標及需要系數(shù)做了規(guī)定，如表 、表 。但因地理位置、經(jīng)濟條件、氣候環(huán)境等差異，各地區(qū)及主要城市要根據(jù)自己的特點又制定了相關(guān)的標準，表 ～ 電指標值和參考的需要系數(shù)。 北京林業(yè)大學本科 畢業(yè)論文 9 表 《住宅設計規(guī)范》 GB500961999 普通住宅用電負荷標準 Table Residential Design Code GB500961999 standard ordinary residential power load 表 《民用建筑電氣設計規(guī)范》 JCJ/T1692 住宅負荷需要系數(shù) Table 22 civil electrical design JCJ/T1692 need residential load factor 表 北京地區(qū)住宅單位用電指標 [17] Table Power indicators of residential units in Beijing 表 北京地區(qū)住宅負荷需要系數(shù) [17] Table Residential Beijing need to factor load 北京林業(yè)大學本科 畢業(yè)論文 10 表 天津地區(qū)住宅單位用電指標 [18] Table Power indicators of residential units in Tianjin 表 重慶地區(qū)各類住宅綜合用電指標 [19] Table 26 Chongqing various types of residential electricity consumption indicators integrated 表 重慶地區(qū)各類住宅負荷計算需要系數(shù) [19] Table 27 Load calculation for residential development in Chongqing need to factor 各種計算方法的適用條件及優(yōu)缺點 需要系數(shù)法使用前提及存在的問題 需 要 系數(shù)法 ，其 計算公式為 P30=KXΣ PN， KX為需要系數(shù)，Σ PN為用電設備組所有設備的額定容北京林業(yè)大學本科 畢業(yè)論文 11 量之和 。它 不考慮大容量設備最大負荷造成的負荷波動及用電設備的容量和臺數(shù)，適用于確定全廠計算負荷、車間變電所計算負荷及負荷 較穩(wěn)定的干線計算負荷。需要系數(shù)法比較簡便，因而廣泛使用，但當用電設備臺數(shù)少而功率相差懸殊時，需要系數(shù)法的計算結(jié)果往往偏小，故不適用于低壓配電線路計算，而適用于計算變、配電所的負荷。 從該方法的計算公式中不難看出，需要系數(shù)的選取直接關(guān)系到負荷計算的精度及可靠性，但 現(xiàn)行的需要系數(shù)值大多數(shù)是轉(zhuǎn)抄或參照國外的，實踐證明，這些系數(shù)往往偏高偏大，比較保守。 二項式系數(shù)法使用前提及存在的問題 二項 式系數(shù)法，其計算公式 為 P30=bPN+cPX， b， c為二項式系數(shù)， PN為用電設備組所有設備的額定容量之和， PX為 x臺 最大容量的設備總?cè)萘俊?二項式法考慮兩種因素 :① 平均負荷。 ②x 臺最大設備的最大負荷重疊造成的附加負荷，以彌補需要系數(shù)法計算結(jié)果在上述情況下偏小的不足。 由于二項系數(shù)法不僅考慮了用電設備最大負荷時的平均功率，而且考慮了少數(shù)容量最大的設備投人運行時對總計算負荷的額外影響。所以二項式法比較適合于確定設備臺數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的負荷計算。但是二項式計算系數(shù) (經(jīng)驗系數(shù) )b、 c 和 x 的值，缺乏充分的理論依據(jù)，而且這些系數(shù)也只適于機械加工工業(yè)，其他行業(yè)缺乏這方面數(shù)據(jù)，從而使其引用受到一定局限。 因此 ，對于負荷波動較大的干線或支線采用二項系數(shù)法確定計算負荷較為準確。在確定車間變電所和全廠