工厂配电负荷计算方法及实例
工厂负荷计算总结
设计时，用的总负荷应是一个假定负荷，即计算负荷。计算负荷也称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同一时间
内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均作为按发热条件选择电器或导体的依据。
一、负荷计算分类：
负荷计算的方法分为需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。
1，需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。
2，利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台
数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。
3，单位面积功率法、单位指标法、单位产品耗电量法。前两者多用于民用
建筑，后者用于某些工业建筑。在用电设备功率和台数无法确定时，或者设计前期，这些方法是确定设备负荷的主要方法。
4，除采用以上的方法外，还有二项式法以及近年国内出现的abc法、变值
需要系数法等。这些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系数法的简化，还有的实用数据不多，未能推广。
单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法多用于设计的前期计算，如可行性研究和方案设计阶段；需要系数法、利用系数法多用于初步设计和施工图设计。
二、设备功率确定
进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。用电设备的额定功率Pr或额定容量Sr是指铭牌上的数据。对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续率下的有功功率，即设备功率Pe。
（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。
（2）短时或周期工作制电动机（如起重机用电动机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。
当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率。
上式中Pr——电动机额定功率，KW
εr——电动机额定负载持续率。
(3)电焊机的设备功率是将额定容量换算到负载持续率ε为100% 时的有功功率
上式中Sr——电焊机的额定容量，KVA
cosφ——额定功率因数。
三、需要系数法确定计算负荷
（1）用电设备组的计算负荷
（2）配电干线或车间变电所的计算负荷
我常用的是需求系数负荷计算，以下是负荷计算实例：需求系数按照表格要求选取。
工厂配电负荷计算方法及实例 工厂负荷计算总结 设计时，用的总负荷应是一个假定负荷，即计算负荷。计算负荷也称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同一时间 内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均作为按发热条件选择电器或导体的依据。 一、负荷计算分类： 负荷计算的方法分为需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。 1，需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。 2，利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台 数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。 3，单位面积功率法、单位指标法、单位产品耗电量法。前两者多用于民用 建筑，后者用于某些工业建筑。在用电设备功率和台数无法确定时，或者设计前期，这些方法是确定设备负荷的主要方法。 4，除采用以上的方法外，还有二项式法以及近年国内出现的abc法、变值 需要系数法等。这些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系数法的简化，还有的实用数据不多，未能推广。 单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法多用于设计的前期计算，如可行性研究和方案设计阶段；需要系数法、利用系数法多用于初步设计和施工图设计。 二、设备功率确定 进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。用电设备的额定功率Pr或额定容量Sr是指铭牌上的数据。对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续率下的有功功率，即设备功率Pe。
、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，?N =65%,，COS ΨN =,车间有吊车一台（12KW ，?N =25%),试计算此车间的设备容量。 解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削 机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW ②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ?=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N COSΨN =2×18××= ③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=25%，所以1台吊车的容量为： P e3 =P N =P N =12KW ④车间的设备总容量为 Pe=200++12= 、用需要系数法计算第一题。 解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )1(30P =d K e P =×142= )1(30Q =)1(30P tan ?=×= )1(30S =2 )1(302 )1(30Q P += )1(30I = N U S 3)1(30=86.3A ②电焊机组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )2(30P =d K e P =×= )2(30Q =)2(30P tan ?=×= )2(30S =2 )2(302 )2(30Q P += )2(30I = N U S 3)2(30=24.3A ③吊车机组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )3(30P =d K e P =
1.已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW，线路电压为380V，试估算该厂的计算负荷。(需要系数Kd=0.35、功率因数cosφ=0.75、tanφ=0.88) 解：P30 =Kd Pe=0.35×4500=1575 kW Q30= tanφP30=0.88×1575=1386 kvar S30= P30 /cosφ=2098 KVA I30= S30/(U)=2098/(0.38=3187.7 A 2.已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe=∑Pei=120.5kW 有功计算负荷：P30 =Kd Pe=0.2×120.5kW =24.1kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=173.×24.1kW =41.7 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=48.2 KVA 计算电流：I30= S30/(U)= 73.2A 3.某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW（其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台；需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73），通风机2台供3 KW（需要系数Kd=0.8、功率因数cosφ=0.8、tanφ=0.75），电阻炉1台2 KW（需要系数Kd=0.7、功率因数cosφ=1、tanφ=0），同时系数（K∑P=0.95，K∑q=0.97）试计算该线路上的计算负荷。 解：（1）金属切削机床组：P30（1）=Kd Pe=0.2×50KW=10KW Q30（1）= tanφP30（1）=1.73×10KW=17.3Kvar （2）通风机组：P30（2）=Kd Pe=0.8×3KW=2.4KW Q30（2）= tanφP30（2）=0.75×2.4KW=1.8Kvar （3）电阻炉：P30（3）=Kd Pe=0.7×2KW=1.4KW Q30（3）= tanφP30（2）=0 总计算负荷为：P30=K∑P P30.i=0.95×(10+2.4+1.4) KW=13. 1 KW Q30=K∑q Q30.i=0.97(17.3+1.8) Kvar=18.5 Kvar S30= P30 /cosφ=22.7 KVA I30= S30/( U)=22.7/(0.383)=34.5A 4.某动力车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，（b=0.14、c=0.4、x=3、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe= 50KW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW×2=15.5 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=13.2 kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=22.8kW 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=26.4 kW 计算电流：I30= S30/(U)=41.6 A 5.已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。（10分） 解：总容量：Pe=∑Pei=120.5kW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW×3+4KW×2=30.5 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px =0.14×120.5kW+0.430.5 kW×=29.1kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=173.×29.1kW =50.3 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=58.2 KVA 计算负荷：I30= S30/(U)= 88.4A 6.某机修间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有 7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台，（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。（10分） 解：总容量：Pe=50kW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW×3+2.2 KW×1 =21.6 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=15. 6 kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=27.1 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=31.2 kVA 计算负荷：I30= S30/(U)=47.3 A
某工厂电力负荷计算示例 2、1 负荷计算 2、1、1负荷计算得目得 计算负荷就是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面与仪表量程得依据,也就是整定继电保护得重要数据。计算负荷确定得就是否正确合理,直接影响到电器与导线得选择就是否合理。如计算负荷确定过大,将使电器与导线截面选择过大,造成投资与有色金属得浪费;如计算负荷确定过小,又将使电器与导线运行时增加电能损耗,并产生过热,引起绝缘过早老化,甚至烧毁,以至发生事故。为此,正确进行负荷计算就是供电设计得前提,也就是实现供电系统安全、经济运行得必要手段。 2、1、2负荷计算得方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法与利用系数法、利用各种用电指标得负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位得使用最为普遍。 1、需要系数法 适用范围:当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时,特别在确定车间与工厂得计算负荷时,宜于采用。组成需要系数得同时系数与负荷系数都就是平均得概念,若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊,大容量设备得投入对计算负荷投入时得实际情况不符,出现不理想得结果。 2、二项式法 当用电设备台数较少、有得设备容量相差悬殊时,特别在确定干线与分支线得计算负荷时,宜于采用。 3、利用系数法 通过平均负荷来求计算负荷,计算依据就是概率论与数理统计,但计算过程较为复杂。 4、利用各种用电指标得负荷计算方法 适用于在工厂得初步设计中估算符合、在各类建筑得初步设计中估算照明负荷用。 根据计算法得特点与适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。 2、1、3计算负荷得公式
按需要系数法确定计算负荷得公式 有功(kW) P c = K d ·P e (2-1) 无功(kvar) Q c = P c ·tanφ(2-2) 视在(kVA) S c = (2-3) 电流 (A) I c = (2-4) 式中 K d ——该用电设备组得需用系数; P e ——该用电设备组得设备容量总与,但不包括备用设备容量(kW); P c Q c S c ——该用电设备组得有功、无功与视在计算负荷(kW kvar kVA); U——额定电压(kW); tanφ——与运行功率因数角相对应得正切值; I c ——该用电设备组得计算电流(A); 2、1、4负荷计算 1、染车间动力(AP103B) P c = K d ·P e = 67、5×0、75= 50、6kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 50、6×tan(arccos0、8) = 38、0 kvar S c = = 63、3 kVA 2、预缩力烘干机(AP104E) P c = K d ·P e = 50×0、7= 35、0kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 35、0×tan(arccos0、8) = 26、3 kvar S c = = 43、8 kVA 3、树脂定型机(AP104J) P c = K d ·P e = 150×0、7= 105、0kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 105、0×tan(arccos0、8) = 78、8 kvar S c = = 131、3 kVA 4、车间照明(AL105C1) P c = K d ·P e = 7、77×0、9= 7、0kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 7、0×tan(arccos0、6) = 9、3 kvar S c = = 11、7 kVA
第六章工厂供配电系统供电负荷的计算 Electric loads’ calculation of power supply system of industrial enterprise §6-1 负荷曲线与特征参数 Load curves and characteristic parameters 一、电力系统负荷的组成composition of electric power load 电力系统的总负荷：系统中千万个用电设备所需功率的总和。（异步电动 机、同步电动机、电热炉、整流设备、照明等） 综合用电负荷：工业、农业、交通运输和市政生活所需的功率之和。 供电负荷：综合用电负荷＋网络损耗 发电负荷：供电负荷＋厂用电 二、负荷曲线load curve ——反映电力负荷随时间变化的曲线 按负荷种类分：有功负荷曲线，无功负荷曲线、 按时间长短分：日负荷曲线，月负荷、年负荷曲线 按计量地点分：个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个地区、整 个系统 相对来讲，无功负荷曲线用途较小，实际只是隔一段时间编制一次无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。 1.日负荷曲线：
电厂制定投标策略的依据。可用于决定系统的日发电量 。 2.年最大负荷曲线 一年内逐月或逐日综合最大有功功率负荷变化曲线。用于制定发电设备的检修计划，决定系统的总装机容量。 3.年负荷持续曲线 它不按时间的先后排列，只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年内的累计持续时间而重新排列组成；依据该曲线可以计算出一年内消耗的总电能。 三、 负荷曲线的特征参数 parameters of load curve 1.最大负荷P max 2.最小负荷P min 3.全年的电能 A ＝?8760 pdt 全日的电能 ?=24 0pdt A 4.年最大负荷利用小时数 max T ，max 8760 max max P pdt P A T ? == 5.平均负荷 24 A 8760A P D Y av == 6.负荷率：平均负荷与最大负荷的比值 有功负荷率α： α＝ max P P av 或 P av ＝αmax P ?； α越小，说明曲线起伏越大，α<1
工厂供电计算题答案 1 第一章 1 2 3 4 第二章 1 2 3 6 8 2-2 某机修车间,拥有冷加工机床 52 台，共 200kw ；行车一台，共 5.1kw( ε=15%； 通)风机 4 台，共 5kw ； 点焊机 3 台，共 10.5kw(ε=65%。)车间采用 220/380v 三相四线制（ TN-C ）配电。试确定该车间计 算 负 荷 P 30、Q 30、S 30 和 I 30。 解：①对于冷加工机床， P e =200kW ，K d =0.2,cos =0.5,tan =1.73 P 30(1)=K d P e =0.2 ×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan =40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组, P e =P N N =5.1 15% 25% =3.95Kw,K d =0.15, cos =0.5, tan =1.73 25 P 30(2)= K d P e =0.15 ×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan =0.59 ×1.73=1.02kvar ③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos =0.8, tan =0.75 P 30(3)= K d P e =0.8 ×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan =4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N N =10.5 ×65%100% =8.47 kW ，K d =0.35, cos =0.6, 100 tan =1.33 P 30(4)= K d P e =0.35 ×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan =3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95 总的有功计算负荷为： P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ） 总的无功计算负荷为： Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+ Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为： S 30= 2 P 30 Q 30 2 = 2 77 .3 2 42.8 =84.9 视在电流为： I 30=S 30/ 3 U N =84.9/(1.732 ×0.38)=129 2-3 有一 380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容 量的电动机有 7.5kW ，4kW3 台， 3kW12 台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷 P 30、 Q 30、 S30和 I 30。 解：㈠需要系数法 对于小批生产的冷加工机床电动机，取 K d =0.2，cos =0.5，tan =1.73 P 30=K d P e =0.2 ×85kW=17kW Q 30=P 30tan =17×1.73kvar=29.4kvar S 30= P 30/ cos =17/0.5kv A · =34 kvA ·
工厂供电题库 六、计算题 7、已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V 的电动机30台，其总的设备容量为120kW 。试求其计算负荷。 解： 查附录表中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得K d =0.16~0.2（取0.18计算），cos φ=0.5，tg φ=1.73A ，得： 有功计算负荷： 300.1812021.6d e P k P W K =?== 无功计算负荷： 303021.6 1.7337.37tan kvar Q P ?=?== 视在计算负荷： 3030P 21.6 S = =43.2kVA cos 0.5 φ= 计算电流 30I = 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 8、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V 的感应电动机7.5kW3台，4kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用需要系数法求其计算负荷。 已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”Kd=0.16-0.2， cos φ=0.5，tan φ=1.73。 解：有功计算负荷： 300.2120.50.27.5348317 1.5102) 4.1(d e W P k P K =?=??+?+?=?+= 无功计算负荷： 303024.1 1.73ta 41.7n kva P r Q ?=?== 视在计算负荷：
3030P 24.1 S = =48.2kVA cos 0.5 φ= 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 9、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V 的感应电动机7.5kW3台， 4 kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用二项式法求其计算负荷。已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”的b=0.14,c=0.4,x=5, cos φ=0.5，tan φ=1.73. 解：设备组的总容量是： 7.5348317 1.51(0120.5)Pe kW =?+?+?+?= X 台最大容量的设备容量为： Px=P5=7.5×3kW+2×8kW=30.5kW 根据二项工的基本公式： 有功计算负荷： 300.14120.50.430.529.1e x P bP cP kW kW kW =?+?==+ 无功计算负荷： 3030tan 29.1 1.7350.3k Q P W kvar ?==?= 视在计算负荷： 3030P 29.1 S = =58.2kVA cos 0.5 φ= 计算电流： 30I = = 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 10、已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW ，线路电压为380V ，试估算该厂的计算负荷。(需要系数K d =0.35、功率因数cos φ=0.75、tan φ=0.88) 解：有功计算负荷： 300.3545001575 d e K k P P W =?==
电力负荷及计算 (electrical load and load calculation) 用电设备在运行时消耗的功率及其计算。电力负荷包括基本负荷和冲击负荷。基本负荷是生产过程中比较平稳、幅值变化不大的电力负荷，冲击负荷是在较短的时间内幅值变化大的突加、突减负荷。冲击负荷的负荷曲线有较规则的，如带钢连轧机的负荷曲线，也有不规则的，如炼钢电弧炉的负荷曲线。在开展设计时，根据用电设备容量(或耗电量)和工作制度进行负荷计算。 冶金工厂电力负荷特点主要为：(1)生产规模大，单体设备容量和总用电量都比较大。在中国，一个年产量为300万t的钢铁联合企业，用电最大负荷在250Mw左右，一个年产量为10万t的铝厂，用电最大负荷在230Mw左右。吨钢耗电量在450～650kw．h 之间，吨铝耗电量在15000～17000kw?h之间。150t超高功率炼钢电弧炉变压器容量为90MVA，大型电解整流变压器容量为58MVA。(2)冶金工厂是连续生产部门，供电不能间断，一般采用多电源供电。(3)大功率炼钢电弧炉、大型轧钢机主传动晶闸管变流装置，电diarl在生产过程中产生有功和无功冲击负荷，引起电网周波变化、电压波动、电压闪变及波形畸变，均须采取抑制措施。 电力负荷分级及供电要求冶金工厂电力负荷按用电设备对供电可靠性的不同要求，可划分为三个等级： (1)一级负荷。突然停电将造成人身伤亡或重大设备损坏，且难以修复者，或在经济上造成重大损失者。如炼铁高炉的泥炮机、开口机、热风炉助燃风机、鼓风机站、水泵站；炼钢转炉吹氧管升降机构、烟罩升降机构、炉体倾动机构；大型连续轧钢机；铝电解装置；焦炉推焦车、消火车、拦焦车、煤气加压站和氧气站等的电力负荷。 (2)二级负荷。突然停电将产生大量废品、引起大量减产、企业内运输停顿等，在经济上造成较大损失者。如高炉上料系统、转炉上料系统、电炉电极升降机构、倾动机构、电磁搅拌机、连铸机、轧钢机和金属制品生产系统等的电力负荷。 (3)三级负荷。所有不属于一级和二级的电力负荷。如机械修理设施、电气修理设施等的电力负荷。 各级电力负荷的供电要求，一般不低于以下所列：1)一级负荷由两个独立电源供电，对特殊重要的一级负荷应由两个独立电源点供电(见供电电源)2)二级负荷由两回线路供电，该两回线路应尽可能引自不同的变压器和母线段。3)三级负荷按实际需要容量供电。 负荷计算冶金工厂电力负荷分为最大负荷、尖峰负荷和最大负荷班的平均负荷。最大负荷是30min的最大平均负荷。最大负荷分别乘以适当系数，便可求得尖峰负荷和最大负荷班的平均负荷。它们又分别作为选择供配电设备、计算电压降、选择保护装置、计算电能消耗和选择补偿装置的依据。
工厂电力负荷计算示例标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
负荷计算 2.1.1负荷计算的目的 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以至发生事故。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。 2.1.2负荷计算的方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。 1.需要系数法 适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。 2.二项式法 当用电设备台数较少、有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用。 3.利用系数法
通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但就算过程较为复杂。 4.利用各种用电指标的负荷计算方法 适用于在工厂的初步设计中估算符合、在各类建筑的初步设计中估算照明负荷用。根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。 2.1.3计算负荷的公式 按需要系数法确定计算负荷的公式 有功（Kw） P= K·P（2-1） 无功（Kvar） Q= P·tanφ （2-2） 视在（KVA） S= （2-3） 电流（A） = （2-4） 式中 K——该用电设备组的需用系数； P——该用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量（kW）； PQS——该用电设备组的有功、无功和视在计算负荷（kW）； U——额定电压（kW）; tanφ ——与运行功率因数角相对应的正切值； ——该用电设备组的计算电流（A）;
工厂供电计算口诀 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
常用电工计算口诀 第一章按功率计算电流的口诀之一 1.用途：这是根据用电设备的功率(千瓦或千伏安)算出电流(安)的口诀。 电流的大小直接与功率有关,也与电压,相别,力率(又称功率因数)等有关。一般有公式可供计算,由于工厂常用的都是380/220 伏三相四线系统,因此,可以根据功率的大小直接算出电流。 2.口诀：低压380/220 伏系统每KW的电流,安。 3.说明:口诀是以380/220V 三相四线系统中的三相设备为准,计算每千瓦的安数。对于某些单相或电压不同的单相设备,其每千瓦的安数.口诀中另外作了说明。 ①这两句口诀中,电力专指电动机.在380V 三相时(力率左右),电动机每千瓦的电流约为2 安.即将“千瓦数加一倍”( 乘2)就是电流, 安。这电流也称电动机的额定电流. 【例1 】千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11 安。 【例2 】4 0 千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为80安。 电热是指用电阻加热的电阻炉等。三相380 伏的电热设备,每千瓦的电流为安.即将“千瓦数加一半”(乘，就是电流,安。 【例1】3 千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为安。
【例2 】1 5 千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23 安。 这口诀并不专指电热,对于照明也适用.虽然照明的灯泡是单相而不是三相,但对照明供电的三相四线干线仍属三相。只要三相大体平衡也可以这样计算。此外,以千伏安为单位的电器(如变压器或整流器)和以千乏为单位的移相电容器(提高力率用)也都适用。即是说,这后半句虽然说的是电热,但包括所有以千伏安、千乏为单位的用电设备,以及以千瓦为单位的电热和照明设备。 【例1 】12 千瓦的三相( 平衡时) 照明干线按“电热加半”算得电流为18 安。 【例2】30 千伏安的整流器按“电热加半”算得电流为45 安。(指380 伏三相交流侧) 【例3 】320 千伏安的配电变压器按“电热加半”算得电流为480 安（指380/220 伏低压侧)。 【例4】100 千乏的移相电容器(380 伏三相)按“电热加半”算得电流为150 安。 ②在380/220伏三相四线系统中,单相设备的两条线,一条接相线而另一条接零线的(如照明设备)为单相220 伏用电设备。这种设备的力率大多为1,因此,口诀便直接说明“单相(每) 千瓦安”。计算时, 只要“将千瓦数乘”就是电流, 安。 同上面一样,它适用于所有以千伏安为单位的单相220伏用电设备,以及以千瓦为单位的电热及照明设备,而且也适用于220 伏的直流。 【例1】 500 伏安千伏安)的行灯变压器(220 伏电源侧)按“单相( 每) 千瓦安”算得电流为安。
4.1、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，?N =65%,，COS ΨN =0.5),车间有吊车一台（12KW ，?N =25%),试计算此车间的设备容量。 解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削 机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW ②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ?=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N N εCOS ΨN =2×18×65.0×0.5=14.5KW ③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=25%，所以1台吊车的容量为： P e3=P N 25 εεN =P N =12KW ④车间的设备总容量为 Pe=200+14.5+12=226.5KW 4.2、用需要系数法计算第一题。 解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd=0.2 φcos =0.5 tan ?=1.73 )1(30P =d K e P =0.2×142=28.4KW )1(30Q =)1(30P tan ?=28.4×1.73=49.1kvar )1(30S =2 )1(302 )1(30Q P +=56.8kVA )1(30I = N U S 3)1(30=86.3A ②电焊机组的计算负荷 取Kd=0.35 φcos =0.35 tan ?=2.68 )2(30P =d K e P =0.35×16.1=5.6KW )2(30Q =)2(30P tan ?=5.6×2.68=15.0kvar )2(30S =2 )2(302 )2(30Q P +=16.0kVA )2(30I = N U S 3)2(30=24.3A ③吊车机组的计算负荷 取Kd=0.15 φcos =0.5 tan ?=1.73
电气工程及其自动化专业 工厂供配电 计算题 1、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V 的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用需要系数法求其计算负荷。 解：此机床组电动机的总容量为 105.11738435.7?+?+?+?=kW kW kW kW P e kW 5.120= 查附录表1得 K d =0.16~0.2 (取0.2)，73.1tan ,5.0cos ==?? 有功计算负荷 kW kW P 1.245.1202.030=?= 无功计算负荷 var 7.4173.11.2430k kW Q =?= 视在计算负荷 A kV kW S ?==2.485.01.2430 计算电流 A kV A kV I 2.7338.032.4830=??= 2、某机修车间380V 线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW （其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW ，电阻炉1台2kW 。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。 解：先求各组的计算负荷 金属切削机床组 查附录表1，取K d =0.2，73.1tan ,5.0cos ==?? P 30（1）=0.2×50=10kW Q 30（1）=10×1.73=17.3kvar 通风机组 K d =0.8，75.0tan ,8.0cos ==?? P 30（2）=0.8×3=2.4 kW Q 30（2）=2.4×0.75=1.8 kvar 电阻炉 K d =0.7，0tan ,1cos ==?? P 30（3）=0.7×2=1.4 kW Q 30（3）=0 因此总的计算负荷为（取K ∑p =0.95，K ∑q =0.97） P 30=0.95×（10+2.4+1.4）=13.1 kW Q 30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5 kvar S 30= A kV A kV ?=?+7.225.181.1322 I 30= A kV A kV 5.3438.037.22=?? 在实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，如表所示。
供配电计算说明 本建筑物为二类高层建筑,地下一层,地上八层,框架墙结构。建筑高 度31.5米，楼内功能主要以办工为主。 本建筑物的用电负荷等级除消防电源为二级外,其它均为三级负荷。 在本建筑物室外设箱变一台,专供本建筑用电。 本建筑物内电源均由室外箱变引来,采用电缆YJV-1KV沿电缆沟敷 设，室内采用沿桥架敷设。引入电压均为: 220/380V ，消防备用电 源由柴油发电机供电。补偿后功率因数：C0S%%c=0.91 室内照明灯具主要采用荧光灯,节能灯或白炽灯; 由箱变至各层配电箱的供电干线,竖向沿竖井内电缆桥架敷设,水平 干线在吊顶内沿电缆桥架敷设。由电气竖井引至顶层水箱间电源线路穿 钢管暗敷 本建筑物防雷按三类防雷建筑设置， 本建筑物做总等电位联结 供配电设计计算： 一、总负荷计算 1计算用电设备总安装容量：P=617Kw 需要系数： Kx=0.6 计算负荷： Pjs=P*Kx=370kW １
功率因数：COSO=0.9 计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=625A 2 变压器选择 SG10-500KVA-10KV/0.4 二、备用电负荷计算 用电设备安装容量：P=106Kw 需要系数： Kx=0.85 计算负荷： Pjs=P*Kx=90kW 功率因数：COSO=0.85 计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=161A 电缆选用:YJV-1kV-4X70+1x35mm2 三、干线负荷计算 1)WLM1:用电设备安装容量：P=15Kw 需要系数： Kx=0.85 计算负荷： Pjs=P*Kx=13kW 功率因数：COSO=0.85 计算电流: Ijs=Pjs/1.732x0.38xCOSO=23A 电缆选用:YJV-1kV-5x16mm2 2) WLM2:用电设备安装容量：P=60Kw 需要系数： Kx=0.8 ２
全厂用电负荷计算示例 某厂设有三个车间，其中1#车间：工艺设备容量250 kW、空调及通风设备容量78 kW 、车间照明40kW、其他用电设备50 kW，共计设备容量418 kW。2#车间：共计设备容量736kW。3#车间：共计设备容量434kW。（采用需要系数法）。 全厂用电负荷计算、无功功率补偿与变压器损耗计算及变压器台数、容量和型号的选择示例,计算结果列表如下，详见表4-4 全厂用电负荷计算 表表4-4
注：①2#、3#车间的负荷计算与1#车间的负荷计算类似，从略。 ②本负荷计算中未计入各车间至变电所的线路功率损耗。（只有线路功率损耗很小时，对于变压器容量的选择影响不大时，才可以从略）。
表4-4计算过程如下：按公式（4-6）~（4-14）进行计算 1． 1#车间：车间工艺设备设备Pca= K d·Pe=250 x0.7=175（kW）, Qca= Pca·tgφ=175x0.88=154（kvar）, 2．空调、通风设备P ca= K d·Pe=78x0.8=62.4（kW）, Qca= Pca·tgφ=62.4x0.75=46. 8（kvar）, 3．车间照明设 备Pca= K d·Pe=40x0.85=34（kW）, Qca= Pca·tgφ=34x0.62=21.1（kvar）, 4．其他设备 Pca= K d·Pe=50x0.6=30（kW）,
Qca= Pca·tgφ=30x1.02=30.6（kvar）, 5． 1#车间合 计ΣPca= 175+ 62.4+34+30+=301.4（kW）, ΣQca=154+46.8+21.1+30.6=252. 5（kvar）, 6．有功同时系数KΣp=0.9 Pca=ΣP ca·KΣp=301.4x0.9=271.3（kW）, 无功同时系数KΣq =0.95 Qca=ΣQc a·KΣq= 252.5x0.95=239.9（kvar）, 视在功 率Sca= （kVA） 7．全厂合 计ΣPe=418+ 736+434=1588（kW）
第一章1 2 3 4 第二章 1 2 3 6 8 2-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=65%)。车间采用220/380v 三相四线制（TN-C ）配电。试确定该车间计算负荷P 30、Q 30、S 30和I 30。 解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73 P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组,P e =P N 25εεN =5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73 P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar ③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75 P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N 100N εε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35, cos φ=0.6, tan φ=1.33 P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95 总的有功计算负荷为：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ） 总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q
供电系统负荷计算方法 供电系统负荷计算方法 计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择变压器台数和容量，选择电气设备，确定测量仪表的量程，选择继电保护装置等提供重要的计算依据。所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。对于各种类型的用户，由于其供电系统设计的基本原理和方法都是相同的，所以在工程实践中根据不同的计算目的，针对不同类型的负荷，总结出的各种负荷的计算方法具有普遍的意义。因此，本章以工矿企业用户为例来论述计算负荷的意义及求计算负荷的方法。 一、负荷的基本概念 工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之和。这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。因此，工厂供电系统在设计过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。我们按照等效负荷，从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。 通常规定取30分钟(min)平均最大负荷30P 、30Q 和30S 作为该用户的“计算负荷”，并用js P 、JS Q 和js S 分别表示其有功、无功和现在计算负荷。为什么取用“30分钟平均最大负荷”呢? 这是考虑：对于中、小截面的导体，发热时间常数(即表示发热过程进行快慢的时间数值)大约为10min 左右，在短暂的时间内通过尖峰负荷时，导体温度来不及升高到相应伍而尖峰负荷就消失了，所以尖峰负荷虽比30P ，30Q 和30S 大，但不是造成导体达到最高温升的主要原因。实验表明，导体达到稳定温升的时间约为3T 一4T ，所以对于中、小截面导体达到稳定温升的时间可近似为3T ≈30min ；对于较大截面导体，发热时间常数大多大于10min ，因而在30 min 时间内，一般达不到稳定温升，取30min 平均最大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致性，如上规定还是合理的。因此，计算负荷是按发热条件选择导线和电器设备的依据，并有如下关系： 30max jS P P P == 30max jS Q Q Q == 30max jS S S S == 二、负荷计算的方法 计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环，汁算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。如果汁算负荷确定的过大，将使电气设备选得过大，造成投资利有色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则
负荷计算 2.1.1负荷计算的目的 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以至发生事故。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。 2.1.2负荷计算的方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。 1.需要系数法 适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。 2.二项式法 当用电设备台数较少、有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用。 3.利用系数法 通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但就算过程较为复杂。 4.利用各种用电指标的负荷计算方法 适用于在工厂的初步设计中估算符合、在各类建筑的初步设计中估算照明负荷用。 根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。 2.1.3计算负荷的公式 按需要系数法确定计算负荷的公式 有功（Kw） P= K·P（2-1） 无功（Kvar） Q= P·tanφ （2-2） 视在（KVA） S= （2-3） 电流（A） = （2-4） 式中 K——该用电设备组的需用系数； P——该用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量（kW）；
2.1 负荷计算 2.1.1负荷计算的目的 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以至发生事故。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。 2.1.2负荷计算的方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。 1.需要系数法 适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。 2.二项式法 当用电设备台数较少、有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用。 3.利用系数法 通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但就算过程较为复杂。 4.利用各种用电指标的负荷计算方法 适用于在工厂的初步设计中估算符合、在各类建筑的初步设计中估算照明负荷用。 根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。 2.1.3计算负荷的公式 按需要系数法确定计算负荷的公式 有功（Kw） P= K·P （2-1） 无功（Kvar） Q= P·tanφ（2-2） 视在（KVA） S= （2-3） 电流（A） = （2-4）