【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(fù)荷（ first order load）。符合下列情況之一時，應(yīng)為一級負(fù)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(shè)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(fù)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(fù)荷。 （ 2）二級負(fù)荷（ second order load）。符合下列情況之一時，應(yīng)為二級負(fù)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(shè)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(fù)、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(fù)荷（ third order load）。三級負(fù)荷為一般電力負(fù)荷，所有不屬于上述一、二級負(fù)荷者均屬三級負(fù)荷。 各級電力負(fù)荷對供電電源的要求 （ 1） 一級負(fù)荷對供電電源的要求。對一級負(fù)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(hù)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(xué)本科 畢業(yè)論文 5 一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩路電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 常用的應(yīng)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(luò)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(fù)荷對供電電源的要求。二級負(fù)荷也要求有兩路獨立電源供電，當(dāng)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(yīng)有兩臺（這兩臺變壓器不一定在同一變電所）。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時，二級負(fù)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(fù)。當(dāng)采用電纜線路時 ，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部二級負(fù)荷。 （ 3）三級負(fù)荷對供電電源的要求。由于三 級負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，因此它對供電電源無特殊要求。 電力用戶負(fù)荷計算 確定用戶的計算負(fù)荷是選擇電源進(jìn)線和一、二次設(shè)備的基本依據(jù)，是供配電系統(tǒng)設(shè)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(shè)備容量用戶計算負(fù)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(shè)計，特別是方案比較時可以較粗略的方法。在供電設(shè)計中進(jìn)行設(shè)備選擇時，則應(yīng)進(jìn)行較詳細(xì)的負(fù)荷計算。 按逐級計算法確定用戶負(fù)荷 根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設(shè)備開始，朝電流方向逐級計算，最 后求出用戶總的計算負(fù)荷的方法稱為逐級計算法。 按需要系數(shù)法確定用戶負(fù)荷 將用戶用電設(shè)備的總?cè)萘?Pe（不包括備用設(shè)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(fù)荷，即 P30=Kx*Pe （ ） 按年產(chǎn)量估算用戶負(fù)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(xué)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(shè)計單位根據(jù)實測統(tǒng)計資料確定，也可查有關(guān)設(shè)計手冊。在求出年耗電量 Wɑ后，除以用戶的年最大負(fù)荷利用小時 Tmax，就可求得用戶的有功計算負(fù)荷： P30=maxTW? （ ） 國 家民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范中的負(fù)荷計算 計算負(fù)荷，作為按發(fā)熱條件選擇配電變壓器、導(dǎo)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(hù)電器。 一級、二級負(fù)荷，用以確定備用電源或應(yīng)急電源。 季節(jié)性負(fù)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(shè)計階段可采用單位指標(biāo)法；在 初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段，宜采用需要系數(shù)法。 對于住宅，在設(shè)計的各個階段均可采用單位指標(biāo)法。 用電設(shè)備臺數(shù)較多，各臺設(shè)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(fù)荷計算。 用電設(shè)備臺數(shù)較少，各臺設(shè)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(fù)荷計算。 ，應(yīng)按下列規(guī)定計算設(shè)備功率： 對于不同工作制的用電設(shè)備的額定功率應(yīng)換算為統(tǒng)一的設(shè)備功率。 （ 1） 連續(xù)工作制電動機的設(shè)備功率等于額定功率。 （ 2） 斷續(xù)或短時 工作制電動機的設(shè)備功率，當(dāng)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(fù)載持續(xù)率為 25%時的有功功率。 （ 3） 電焊機的設(shè)備功率是指將額定功率換算到負(fù)載持續(xù)率為 100%時的有功功率。 照明用電設(shè)備的設(shè)備功率為： （ 1） 白熾燈、高壓鹵鎢燈是指燈泡標(biāo)出的額定功率。 （ 2） 低壓鹵鎢燈除燈泡功率外，還應(yīng)考慮變壓器的功率損耗。 北京林業(yè)大學(xué)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(yīng)考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗。 整流器的設(shè)備功率是指額定交流輸入功率。 成組用電設(shè)備的設(shè)備功率，不應(yīng) 包括備用設(shè)備。 當(dāng)消防用電的計算有功功率大于火災(zāi)時可能同時切除的一般電力、照明負(fù)荷的計算有功功率時，應(yīng)按未切除的一般電力、照明負(fù)荷加上消防負(fù)荷計算低壓總的設(shè)備功率，計算負(fù)荷。否則計算低壓總負(fù)荷時，不應(yīng)考慮消防負(fù)荷。 單相負(fù)荷應(yīng)均衡分配到三相上。 當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟嬎惴秶鷥?nèi)三相對稱負(fù)荷總?cè)萘康?5%時，全部按三相對稱負(fù)荷計算；當(dāng)超過 15%時，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷，再與三相負(fù)荷相加。等效三相負(fù)荷可按下列方法計算： （ 1） 只有相負(fù)荷時，等效三相負(fù)荷取最大相負(fù)荷的 3 倍。 （ 2） 只有 線間負(fù)荷時，等效三相負(fù)荷為：單臺時取線間負(fù)荷的 3 倍；多臺時取最大線間負(fù)荷的3 倍加上次大線間負(fù)荷的 3 倍。 （ 3） 既有線間負(fù)荷又有相負(fù)荷時，應(yīng)先將線間負(fù)荷換算為相負(fù)荷，然后各相負(fù)荷分別相加，選取最大相負(fù)荷乘 3 倍作為等效三相負(fù)荷。 ，應(yīng)按下列條件考慮： （ 1） 三臺及以下，計算負(fù)荷等于其設(shè)備功率的總和；三臺以上時，其計算負(fù)荷應(yīng)通過計算確定。 （ 2） 類型相同的用電設(shè)備，其總?cè)萘靠梢杂盟銛?shù)加法求得。 （ 3） 類型不同的用電設(shè)備，其總?cè)萘繎?yīng)按有功和無功負(fù)荷分別相加確定。 當(dāng)采用需 要系數(shù)法計算負(fù)荷時，應(yīng)將配電干線范圍內(nèi)的用電設(shè)備按類型統(tǒng)一劃組。 配電干線的計算負(fù)荷為各用電設(shè)備組的計算負(fù)荷之和再乘以同時系數(shù)。變電所或配電所的計算負(fù)荷，為各配電干線計算負(fù)荷之和再乘以同時系數(shù)。計算變電所高壓側(cè)負(fù)荷時，應(yīng)加上變壓器的功率損耗。 ，應(yīng)注意以下幾點： （ 1） 應(yīng)將計算范圍內(nèi)的所有設(shè)備統(tǒng)一劃組，不應(yīng)逐級計算； （ 2） 不考慮同時系數(shù)； （ 3） 當(dāng)用電設(shè)備等于或少于 4 臺時，該用電設(shè)備組的計算負(fù)荷按設(shè)備功率乘以計算系數(shù)求得； （ 4） 計算多個用電設(shè)備組的負(fù)荷時，如果每組中的用電設(shè) 備臺數(shù)小于最大用電設(shè)備臺數(shù) n時，則取小于 n 的兩組或更多組中最大用電設(shè)備的附加功率之和作為總的附加功率。 北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 8 3 各種經(jīng)典的電力負(fù)荷計算方法 計算負(fù)荷及計算方法 計算負(fù)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(shè)施 (包括變壓器、保護(hù)開關(guān)、供電線纜 )必須選擇得當(dāng)，因此有必要對供電系統(tǒng)的電力負(fù)荷進(jìn)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(fù)荷值，稱為計算負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)負(fù)荷，在供配電系統(tǒng)中以 30min的最大計算負(fù)荷作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。 本文將 計算負(fù)荷記為 P30。 負(fù)荷計算方法 負(fù)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(biāo)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(shè)備組所有設(shè)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(yīng)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(fù)荷的平均值，再考慮設(shè)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(fù)荷。這種方法計算進(jìn)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(yīng)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(shè)備組所有設(shè)備的額定容量之和， PX為 x臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘?。二項式法主要于工業(yè)上用電設(shè)備臺數(shù)較少、各臺設(shè)備容量相差懸殊時應(yīng)用。 (4)單位面積功率法、單位指標(biāo)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(fù)荷計算基本上都采用需要系數(shù)法和單位指標(biāo)法。單位指標(biāo)法確定每戶住宅用電負(fù)荷指標(biāo)，需要系數(shù)法是選取相應(yīng)的需要系數(shù)來計算住宅計算負(fù)荷， 計 算公式按式 ()或()。國家行業(yè)規(guī)范 住宅設(shè)計規(guī)范》第 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 都分別有對住宅負(fù)荷用電指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)，表 ～ 電指標(biāo)值和參考的需要系數(shù)。 北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 9 表 《住宅設(shè)計規(guī)范》 GB500961999 普通住宅用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn) Table Residential Design Code GB500961999 standard ordinary residential power load 表 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 JCJ/T1692 住宅負(fù)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(biāo) [17] Table Power indicators of residential units in Beijing 表 北京地區(qū)住宅負(fù)荷需要系數(shù) [17] Table Residential Beijing need to factor load 北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 10 表 天津地區(qū)住宅單位用電指標(biāo) [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(biāo) [19] Table 26 Chongqing various types of residential electricity consumption indicators integrated 表 重慶地區(qū)各類住宅負(fù)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(shè)備組所有設(shè)備的額定容北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 11 量之和 。它 不考慮大容量設(shè)備最大負(fù)荷造成的負(fù)荷波動及用電設(shè)備的容量和臺數(shù)，適用于確定全廠計算負(fù)荷、車間變電所計算負(fù)荷及負(fù)荷 較穩(wěn)定的干線計算負(fù)荷。需要系數(shù)法比較簡便，因而廣泛使用，但當(dāng)用電設(shè)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(fù)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(fù)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(shè)備組所有設(shè)備的額定容量之和， PX為 x臺 最大容量的設(shè)備總?cè)萘俊?二項式法考慮兩種因素 :① 平均負(fù)荷。 ②x 臺最大設(shè)備的最大負(fù)荷重疊造成的附加負(fù)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(shè)備最大負(fù)荷時的平均功率，而且考慮了少數(shù)容量最大的設(shè)備投人運行時對總計算負(fù)荷的額外影響。所以二項式法比較適合于確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的負(fù)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(fù)荷波動較大的干線或支線采用二項系數(shù)法確定計算負(fù)荷較為準(zhǔn)確。在確定車間變電所和全廠