【導(dǎo)讀】負(fù)荷計(jì)算的目的主要為作為按發(fā)熱條件選擇變壓器、開關(guān)電器和導(dǎo)。線、電纜截面以及確定補(bǔ)償容量之用。中通常采用30min的最大平均負(fù)荷作為發(fā)熱條件選擇電器或?qū)Ь€的依據(jù)。尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1s左右的最大負(fù)荷電流。在效驗(yàn)順動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮起動(dòng)電流的非周期分量。平均負(fù)荷為某段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法等幾種。廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。電干線范圍內(nèi)的用電設(shè)備按類型統(tǒng)一劃組。計(jì)算變電所高壓側(cè)負(fù)荷，應(yīng)加上變電所的功率損。響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷。論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因而計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際。單位指針對(duì)的單位產(chǎn)品消耗電量度法。前兩者多用于民間建筑，后者用于某。由單位面積耗電量a和建筑面積A計(jì)算建筑照明的有功計(jì)算負(fù)荷，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。

　　

【正文】 在首層靠外墻部位或地下一層，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場(chǎng)所的正上方、正下方、貼鄰或出口的兩旁，并應(yīng)采取相應(yīng)的防火和排油措施。 ⑤ 大、 中城市除居住小區(qū)的桿上變電所外，民用建筑中不宜采用露天或半露天的變電所，如確因需要設(shè)置時(shí)，宜選用帶防護(hù)外殼的戶外成套變電所。 ⑥ 露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)置在下列場(chǎng)所： （ 12） 有腐蝕性氣體的場(chǎng)所； （ 13） 挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級(jí)為四級(jí)的建筑物旁； （ 14） 附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場(chǎng)； （ 15） 容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場(chǎng)所。 負(fù)荷中心的確定 利用負(fù)荷距 確定負(fù)荷中心： 設(shè)有負(fù)荷 P1， P2 和 P3（均表示有功計(jì)算負(fù)荷），分布如圖 32 所示。它們?cè)谌芜x的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為 P1（ x1， y1）， y P2（ x2， y2）， P3（ x3， y3）?，F(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷 P=∑ Pi= P1+ P2+ P3 的負(fù)荷中心位于坐標(biāo) P（ x， y） y2 P2 求重心力矩的方程可得： y ∑ Pi x∑ Pi= P1 x1+ P2 x2+ P3 x3 y∑ Pi= P1 y2+ P2 y2+ P3 y3 y3 P3 寫成一般式為： x∑ Pi=∑（ Pixi） y1 P1 y∑ Pi=∑（ Piyi） X1 X2 X x2 x 因此可求得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為： ???)( )( iiiPxPx （ 58） ???)( )( iiiPyPy （ 59） 這種按負(fù)荷功率矩確定負(fù)荷中心的方法，只考慮了各負(fù)荷的功率和位置，而未考慮各負(fù)荷的工作時(shí)間，因此負(fù)荷中心被認(rèn)為是靜止不變的。這種按負(fù)荷功率矩確定負(fù)荷中心的方法也稱為“靜 態(tài)負(fù)荷中心計(jì)算法”。 10KV 配變電所 型式的選擇 工廠的總降壓變電所和高壓配電所多為獨(dú)立式，車間變電所多為附設(shè)式。變配電所結(jié)構(gòu)型式和使用范圍如下： 室內(nèi)型 （ 1）獨(dú)立式 優(yōu)點(diǎn)為不受車間生產(chǎn)影響，不占車間生產(chǎn)面積，但建筑費(fèi)高。主要適用范圍為總降壓變電所，高壓配電所及下列情況車間變電所：各車間負(fù)荷小而分散，或需遠(yuǎn)離易燃易爆危險(xiǎn)及有腐蝕性車間時(shí)。 （ 2）附設(shè)式 ①內(nèi)附：有缺點(diǎn)為建筑費(fèi)較低，且能保持車間建筑外觀整齊，但占車間生產(chǎn)面積。主要適用在車間面積不太大，且車間內(nèi)設(shè) 備布置不很穩(wěn)定的車間變電所。 ②外附：不占或少占車間生產(chǎn)面積，建筑費(fèi)也較低，但有礙車間外觀整齊。只要適用只有與內(nèi)附設(shè)相同，而在考慮內(nèi)附設(shè)有困難時(shí)。 （ 3）車間內(nèi)式 深入負(fù)荷中心，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好，但占車間生產(chǎn)面積，且防火安全大大提高。只要適用在車間面積大，負(fù)荷重，且車間內(nèi)大容量設(shè)備布置相當(dāng)穩(wěn)定的車間變電所。 （ 4）露天式 較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但變壓器露天裝設(shè)，安全可靠性較差，且運(yùn)行維護(hù)不夠方便。主要適用在負(fù)荷不很重，且環(huán)境正常的車間變電所。 （ 5）桿上式 較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但運(yùn)行維護(hù)條件差。主要適用在變壓器容量?。?315KVA 以下），負(fù)荷不重要的場(chǎng)所，一般供生活區(qū)用電。 第三節(jié) 西山梁配電所的位置確定 配電所位置 根據(jù)負(fù)荷中心確定與實(shí)際地形，在西山梁 CAD 對(duì)面，土木系試驗(yàn)基地處可修建配電所。 配電所型式 根據(jù)具體建筑物及地理環(huán)境的情況，總配電所型式采用室外型露天式。 總 配電所 具體 情況 （ 1）進(jìn)線電壓：根據(jù)本地區(qū)變電所的出線電壓為 以及學(xué)校負(fù)荷量不大的特點(diǎn)，采用就近地區(qū)變電所專用線進(jìn)線方案。 （ 2）進(jìn)線回?cái)?shù)：學(xué)校負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)，采用兩回進(jìn)線以保證學(xué)校負(fù)荷對(duì)供電的要求。 （ 3） 10KV進(jìn)線側(cè)母線接線方式：采用單母線分段接線。 （ 4）配電線回?cái)?shù)：兩回，一回由配電所至 1變壓器，配線長(zhǎng)度為 30m；另一回由配電所至 2變壓器，配線長(zhǎng)度為 3m。 （三）配電所容量：根據(jù)負(fù)荷計(jì)算量并考慮中遠(yuǎn)期發(fā)展，配電所容量確定為1300KVA。 配電所主接線圖見附圖 2 第四節(jié) 配電變壓器臺(tái)數(shù)、位置和容量的選擇 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 一臺(tái) （ 1）供總計(jì)算負(fù)荷不大于 1250KVA 的三相負(fù)荷變電所。 （ 2）變電所另有低壓聯(lián)絡(luò)線，或其他備用電源，而總計(jì)算負(fù)荷不大于1250KVA 的含有部 分一、二級(jí)負(fù)荷的變電所。 兩臺(tái) （ 1）含有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所。 （ 2）供總計(jì)算負(fù)荷大于 1250KVA 的三相負(fù)荷變電所。 （ 3）季節(jié)性負(fù)荷較變化較大，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有力的三相負(fù)荷變電所。 變壓器容量的選擇 變壓器容量的選擇條件 : 一臺(tái) 30NTSS? （ 61） 式中 NTS —— 單臺(tái)變壓器容量； 30S —— 變電所總的計(jì)算負(fù)荷 。 兩臺(tái) ? （ 62） 30(NTSS?? Ⅰ Ⅱ ） (63) 式中 30(S ?Ⅰ Ⅱ ） —— 變電所的一、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷。 車間變電所中的單臺(tái)變壓器（低壓為 ）的容量，一般 不宜大于1250KVA；但當(dāng)負(fù)荷容量大而集中，且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用 1600～ 2020KVA的更大容量變壓器。 變電所變壓器型式的選擇 （ 1）油侵式 —— 一般適用于正常環(huán)境的變電所，應(yīng)優(yōu)先選用 SL7， S7 等。 （ 2）干式 —— 用于防火要求較高或環(huán)境潮濕，多塵的場(chǎng)所， SCL 等系列環(huán)氧樹脂澆注變壓器，具有較好的難燃，防塵和防潮的性能。 （ 3）密封式 —— 用于具有氧化腐蝕性氣體，蒸汽或具有導(dǎo)電，纖維會(huì)嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場(chǎng)所。 SL14 等系列具有以上功能，可與可燃性氣體隔離。 （ 4）防雷式 —— 多用于多雷區(qū)及土壤電阻率較高的山區(qū)。 （ 5）有載調(diào)壓式 —— 用于電力系統(tǒng)供電電壓偏低或剝奪嚴(yán)重而用電設(shè)備對(duì)電壓質(zhì)量有要求較高的場(chǎng)所。 變電所變壓器 連接組別 的選擇 D,yn11 （ 1）適用于由單相不平衡負(fù)荷引起的中型線電流超過變壓器低壓繞組額定電流 25%時(shí)。 （ 2）當(dāng)供電系統(tǒng)中存在著較大的“諧波源”，高次諧波電流比較突出時(shí)。 Y， yn0 （ 1）三相負(fù)荷基本平衡，其低壓中性線電流不超過低壓繞組額定電流 25%時(shí)。 （ 2）供電系統(tǒng)中諧波干擾不嚴(yán)重時(shí)。 第四節(jié) 供電區(qū)變壓器的選擇 1 號(hào)變壓器 （ 1）供電范圍：學(xué)生公寓樓 5 ；學(xué)生二食堂；土木系試驗(yàn)基地；西山梁 CAD；鍋爐 2；車輛。 （ 2）變壓器容量計(jì)算： 計(jì)算負(fù)荷有功容量： P30(1)=∑ P30=486W 計(jì)算負(fù)荷無功容量： Q30(1)=∑Q 30=330Kvar S30(2)= 2230(1) 30(1)PQ?? （ 3）變壓器的選擇 可選 630KVA，考慮到今后發(fā)展的需要，選用型號(hào)為 800KVA 的 SL7800KVA型油浸式銅繞組電力的變壓器。 （ 5）安放位置： 考慮到管理方便及供電區(qū)的實(shí)際情況，此處安放一臺(tái) SL7800KVA型油浸式室內(nèi)附設(shè)變壓器。 2 號(hào)變壓器 （ 1）供電范圍： CAD；秦嶺隧道火災(zāi)試驗(yàn)。 （ 2）變壓器容量計(jì)算： P30(1)=∑ P30=294KW Q30(1)=∑Q 30=107Kvar S30(1)= 2230(1) 30(1)PQ??312KVA （ 3）變壓器的選擇 可選 400KVA，考慮到今后發(fā)展的需要，選用型號(hào)為 500KVA 的 SL7500KVA型油浸式銅繞組電力的變壓器。 （ 4） 安放位置： 在 CAD 與武警保衛(wèi)中間放一臺(tái) SL7500KVA 型油浸式銅繞組電力的變壓器。 第四章 供配電線路的 選擇 與 計(jì)算 導(dǎo)線和電纜的選擇 導(dǎo)線和電纜型式的選擇 高壓架空線路，一般采用鋁絞線。當(dāng)檔距較大、電桿較高時(shí)，宜采用鋼芯鋁絞線。沿海地區(qū)及有腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)所，宜采用銅絞線或防腐鋁絞線。低壓架空線 路，也一般采用鋁絞線。 高壓電纜線路，在一般環(huán)境和場(chǎng)所，可采用鋁芯電纜；但在有特殊要求的場(chǎng)所，例如在振動(dòng)劇烈、有爆炸危險(xiǎn)、高溫及對(duì)鋁有腐蝕的場(chǎng)所，應(yīng)采用銅芯電纜。埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用有外保護(hù)層的鎧裝電纜；但在無機(jī)械損傷可能的場(chǎng)所，可采用塑料護(hù)套電纜或帶外護(hù)層的鉛包電纜。在有可能發(fā)生位移的土壤中埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜。敷設(shè)在電纜溝、橋架或穿管（排管）的電纜，一般采用裸鎧裝電纜或塑料護(hù)套電纜。交聯(lián)電纜宜優(yōu)先采用。 低壓電纜線路，一般也采用鋁芯電纜，但特別重要的或有特殊要求的 線路可采用銅芯電纜。低壓 TN 系統(tǒng)中應(yīng)采用四芯或五芯電纜。 低壓穿管線路，一般采用鋁芯絕緣線；但特別重要或有特殊要求的線路，可采用銅芯絕緣線。 導(dǎo)線和電纜截面選擇的條件 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于企業(yè)內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。 經(jīng)濟(jì)電流密度 35KV及以上高壓線路及電壓 35KV 以下但距離長(zhǎng)、電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。企業(yè)內(nèi)的 10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。 機(jī)械強(qiáng)度 ① 導(dǎo)線（包括裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線）截面應(yīng)不小于其最小允許截面。 ②電纜，由于它有內(nèi)外護(hù)套，機(jī)械強(qiáng)度一般滿足要求，不需校驗(yàn)，但需校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。 關(guān)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜 電流通過導(dǎo)線時(shí)，要產(chǎn)生能耗，使導(dǎo)線發(fā)熱。導(dǎo)線的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度。 三相系統(tǒng)相線截面的選擇： 按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時(shí)，應(yīng)使其允許載流量 Ia1不小于通過相線的計(jì)算電流 I30，即： Ia1≧ I30 （ 64） 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所用的計(jì)算電流 I30，對(duì)降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線，應(yīng)取為變壓器額定一次側(cè)電流 I1N。 T，對(duì)電容器的引入線，由于電容器充電時(shí)有較大的涌流，因此 其計(jì)算電流 I30應(yīng)取為電容器額定電流 倍。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜 導(dǎo)線（或電纜，下同）的截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬的消耗量卻要增加。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮，導(dǎo)線應(yīng)選擇一個(gè)比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量。 按經(jīng)濟(jì)電流密度 Jec計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面 Aec的公式為： ecec jIA 30? （ 65） 式中， I30為線路計(jì)算電流。 母線的選擇 母線型號(hào) （ 1）母線材料的基本特征 母線通常由銅、鋁、鋁合金及鋼材料制成的，各種材料的基本特征如下： 基 本 特 征 材料名稱 銅 鋁 鋁錳合金 鋁鎂合金 鋼 電阻率 密度 熔點(diǎn) 1083 653 1536 比熱 導(dǎo)熱系統(tǒng) 抗拉強(qiáng)度 210250 ＞ 120 160 300 ＞ 280 伸長(zhǎng)率 ＞ 3 ＞ 3 10 24 ＞ 25 最大允許應(yīng)力 140 70 90 170 160 彈性模數(shù) 100000 70000 71000 70000 202000 （ 2）母線型式及適用范圍 母線