需要系数法计算负荷
1、车间变电所的计算负荷
有功、无功功率的同时系数分别取0.8-1、0.93-1
2、配电所或总降压变电所的计算负荷为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数。配电所的同时系数分别为0.85-1、0.95-1，总降压变电所的同时系数分别为0.8-0.9、0.93-0.97.
单位面积功率法确定计算负荷
Pe=Pe'.S/1000 kW
Pe----计算有功功率
Pe'----单位面积功率（负荷密度）w/m2（见下表1）
S------建筑面积m2
用以上方法计算负荷时，还应结合工程具体情况，乘以不同的系数，系数见下表2
电能计算
W=η*Pe*365*24
η-----平均负荷系数，缺少经验数据时取0.25-0.35
民用建筑负荷密度指标（表1）
建筑类别负荷密度（w/m2)
住宅建筑
基本型50
提高型75
先进型100
公寓建筑30-50
旅馆建筑40-70
办公建筑30-70
商业建筑
一般40-80
大中型60-120
体育建筑40-70
剧场建筑50-80
医疗建筑40-70
教育建筑
大专院校20-40
中小学校12-20
展览建筑50-80
演播室250-500
汽车库8-15
住宅建筑用电负荷需要系数（表2）
户数系数户数系数
3 1 18 0.50
4 0.9
5 21 0.50
6 0.80 24 0.45 8 0.70 25-100 0.45 10 0.65 125-200 0.35 12 0.60 260-300 0.30 14 0.55
16 0.55
注：1、表中户数是指单相配电时接于同一相上的户数，按三相配电时连接的户数应乘以3。
住宅的公用照明和电力负荷需要系数可按0.8选取。
国家发改委2010年10月出台的居民阶梯电价方案中：居民生活阶梯电价全国平均电量分档标准表
项目
第一档第二档第三档用户覆盖率
全国
平均
分档
标准
用户覆盖率
全国
平均
分档
标准
用户
覆盖
率
全国
平均
分档
标准合计
城
市
农
村
合
计
城
市
农
村
% % % 度/月% % % 度/月% 度/月
方案一70% 51% 79% 110 90% 82% 95% 210 100%
210以
上方案二80% 65% 88% 140 95% 90% 98% 270 100%
270以
上天然气每户每月9-12立方米
管道煤气每户每月30立方米左右
用电设备组名称Kx cosφtgφ
小批生产的金属冷加工机床0.12～0.160.5 1.73
大批生产的金属冷加工机床0.17～0.20.5 1.73
小批生产的金属热加工机床0.2～0.250.55～0.6 1.51～1.33大批生产的金属热加工机床0.25～0.30.65 1.17
锻锤、压床、剪床及其它锻工机械0.25 0.6 1.33
木工机械(木加工车间内)0.2～0.30.5～0.6 1.73～1.33液压机0.3 0.6 1.33
生产用通风机0.75～0.850.8～0.850.75～0.62卫生用通风机0.65～0.70.8 0.75 泵、活塞型压缩机、电动发电机组0.75～0.850.80.75
球磨机、破碎机、筛选机、搅拌机等0.75～0.860.8～0.850.75～0.62非自动装料0.6～0.70.95～0.980.33～0.2自动装料0.4～0.60.95～0.980.33～0.2干燥箱、加热器等0.7～0.9 1 0
工频感应电炉（不带无功补偿装置）0.8 0.35 2.67
高频感应电炉（不带无功补偿装置）0.8 0.6 1.33
焊接和加热用高频加热设备0.5～0.650.7 1.02
熔炼用高频加热设备0.8～0.850.8～0.850.75～0.62
需要系数法确定计算负荷： 建筑电气图中：Pe，Pj，Ij，Kx，cosφ各代表什么 建筑电气图中：Pe设备容量，Pjs计算容量，Ijs计算电流，Kx需要系数，cosφ功率因数Pjs=Kx*Pe. Ijs=Pjs/(1.732*Ue*cosφ) , ue=380v -------------------------------------------- 关于：Pjs=Pe*Kx (单相)Ijs=Pjs/0.22CosΦ = (Pjs * 4.5454)/ CosΦ (三相)Ijs=Pjs/0.38*1.732*CosΦ(1.732为3开根号)=( Pjs*1.5193)/CosΦ 上面式中:Pe----负荷总功率；Kx----需用系数；CosΦ---功率因数。 另外也可以根据我提供的符合计算程序进行计算； --------------------------------------------- 负荷计算的目的是为了合理地选择导线截面，确保电气线路和设备经济、安全地运行。常用计算负荷的方法中有“需要系数”法，该法较简单、 精确度较高，且是实用的工程计算方法，因而得到广泛的应用。 一、电器负荷的计算 确定了各用电设备容量之后，将各用电设备分类，即将感性负荷与纯阻性负荷分类。现在民宅中的感性负荷主要有洗衣机、空调器、电冰箱、电风扇、荧光灯中的电感性镇流器；纯阻性负荷主要有电饭（火）锅、电热水器、电热取暖器、白炽灯、加热器等。要进行分类计算。 有功计算负荷等于同类用电设备的容量总和乘以一个需要系数，即 Ｐｊｓ＝Ｋｘ?∑Ｐｅ 式中Ｐｊｓ——有功计算负荷（ｋＷ） ∑Ｐｅ——同类设备的总容量（ｋＷ） Ｋｘ——设备的需要系数，它表示不同性质的民宅对电器负荷的需要和同时使用的一个系数，与用电设备的工作性质、使用效率、数量等因素有关。附表是推荐值，仅供参考。 二、工作电流的计算 由于各类用电设备的功率因素不完全相同，又存在感性负荷和纯阻性负荷，因此应分开计算。 １．计算电流 Ｉｊｓ＝Ｐｊｓ／Ｕｃｏｓ∮ ------------------------------- 电气负荷计算方法与公式 负荷计算的目的是为了合理地选择导线截面,确保电气线路和设备经济、安全地运行。常用计算负荷的方法中有“需要系数”法,该法较简单、精确度较高,且是实用的工程计算方法,因而得到广泛的应用。 一、电器负荷的计算 确定了各用电设备容量之后,将各用电设备分类,即将感性负荷与纯阻性负荷分类。现在民宅中的感性负荷主要有洗衣机、空调器、电冰箱、电风扇、荧光灯中的电感性镇流器;纯阻性负荷主要有电饭(火)锅、电热水器、电热取暖器、白炽灯、加热器等。要进行分类计算。 有功计算负荷等于同类用电设备的容量总和乘以一个需要系数,即 Pjs=Kx?∑Pe 式中Pjs——有功计算负荷(kW)
利用需要系数法来确定负荷计算 许振西 （厦门华电开关有限公司，福建厦门361006） 1负荷计算的意义和目的 工厂进行电力设计的基本原始资料是各工艺部门提供的用电设备安装容量，这些用电设备种类多，数量大，工作情况复杂。如果只是简单的把各用电设备的容量加起来作为选择导线和电气设备容量的依据，那么必然会造成投资和资源的浪费。因为，各用电设备通常并不同时运行，使用时也并不是都能达到额定容量，工作制也不一样。若估算过小，将造成导线及电气设备因过流而发热，加速绝缘老化，降低使用寿命，严重时引起火灾事故，影响供电系统的正常可靠运行。 为避免这种情况，设计时用的总负荷是一个假想负荷，即计算负荷。计算负荷也称为需要负荷或最大负荷，是根据已知的用电设备安装容量确定的、用于按发热条件选择导体和电气设备时所使用的一个假想的持续负荷。计算负荷产生的热效应与某一段时间内实际变动负荷产生的最大热效应相等。 求计算负荷的这项工作称为负荷计算。负荷计算的目的是为了合理的选择供电系统的导线、开关电器、变压器等设备，使电气设备和材料既能充分得到利用，又能满足电网的安全运行。同时，也是选择仪表量程，整定继电保护的重要依据。 2负荷计算的方法 目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法的优点是简便实用，适用于全厂和车间变电所负荷的计算；二项式法适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）将需要系数法作为民用建筑电气负荷计算的主要方法，下面将加以详细介绍。 1、将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备 的设备容量Pe。 对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。 对于断续或短时工作制的用电设备，是将额定功率统一换算到负载持续率为25%时的有功功率。电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100%时的有功功率。 对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的倍。 另外，成组用电设备的设备功率不应包括备用设备。 2、根据用电设备组的设备容量Pe，即可算出设备的计算负荷： 计算有功功率P c=K x P e 计算无功功率Q c=P c tanφ 计算视在功率S c= 计算电流I c=S c/U n 式中：K x为需要系数，φ为功率因数角，U n为额定线电压。
电气设计的负荷计算方法及其应用范围 电气负荷计算方法有:需要系数法,利用系数法,二项式系数法,单位面积功率计算法,单位产品功率计算法等. (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; (2),利用系数法:采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷,再考虑设备台娄和功率差异的影响,乘以与有效台数有关的最大系数求得计算负荷; (3),二项式系数法:将负荷分为基本负荷和附加负荷,后者考虑一定数量大容量设备影响; (4),单位面积功率法,单位指标法,单位产品耗电量法等,可用于初步设计用电量指标的估算,对于住宅建筑,在设计各阶段均可使用单位面积功率法. 它们的应用范围各不一样,按《民用建筑电气设计规范》3.4.2.1."在方案设计阶段可采用单位指标法;在初步设计阶段,宜采用需要系数法."可见:民用建筑电气计算负荷推荐采用需要系数法;这是因为民用建筑中电气设备很少有特别突出的大功率设备,而按照需要系数法简单易行;而在工业建筑中,由于各设备的用电量存的很大差异,用需要系数法进行计算与实际就存在很大出入. 例如:某车间用电设备如下: 电焊机25台,功率分别 为:3.0KVA*8;8KVA*6;16KVA*5;30KVA*2;180KVA*2;200KVA*2;ε=50% 风机:50台,功率均为:2.2KW 机床:66台,功率分别为:7.5Kw*30;15KW*30;30KW*2;45KW*2;90KW*2 吊车:2台,分别为15KW,22KW. 本车间的总配电计算负荷用上述(1),(2),(3)分别如下: (一),采用需要系数法: 电焊机,Kx=0.35, Pjs=Kx*Pe =0.35*972**cosΦ =0.35*972**0.7=168.39Kw Qjs=Pjs*tgΦ=1.02*168.39=171.76Kvar 风机:Kx=0.75 Pjs=Kx*Pe=0.75*50*2.2=82.5KW Qjs=Pjs*tgΦ=0.75*82.5=61.9Kvar 机床:Kx=0.12 Pjs=Kx*Pe=0.12*1005=120.6KW Qjs=Pjs*tgΦ=1.73*120.65=208.6Kvar 吊车:Kx=0.1 Pjs=Kx*Pe=0.1*37=3.7KW Qjs=Pjs*tgΦ=1.73*3.7=6.4Kvar P∑=K∑p*∑Pjs=0.9*374.8=375.19KW Q∑=K∑q*∑Qjs=0.95*374.8=448.66KW S∑==584.86KVA cosΦ∑=0.505
一. 三相用电设备组计算负荷的确定: 1. 单组用电设备负荷计 算: P30=KdPe Q30=P30tanφS30=P30/cosφI30=S30/(1.732UN) 2. 多组用电设备负荷计 算: P30=K∑p∑P30,i Q30=K∑q∑Q30,i S30=(P²30+Q& sup2;30)½ I30=S30/(1.732UN) 注: 对车间干线取K∑p=0.85～0.95 K∑q=0.85～ 0.97 对低压母线①由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取? ?K∑p=0.80～0.90? ???K∑q=0.85～0.95? ?? ?? ?? ??? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???②由车间干线计算负荷直接相加来计算时取? ???K∑p=0.90～0.95? ???K∑q=0.93～0.97? ?? ?? ?? ??? ? ?3. 对断续周期工作制的用电设备组? ???①电焊机组要求统一换算到ε=100﹪, Pe=PN(εN)½ =Sncosφ(εN)½ (PN.SN为电焊机的铭牌容 量;εN为与铭牌容量对应的负荷持续率;cosφ为铭牌规定的功率因数. ) ②吊车电动机组要求统一换算到ε=25﹪, Pe=2PN(εN)½ 二. 单相用电设备组计算负荷的确定: 单相设备接在三相线路中,应尽可能地均衡分配,使三相负荷尽可能的平衡.如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的 15﹪,则不论单相设备容量如何分配,单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算.如果单相设备容量超过三相设备容量15﹪时,则应将 单相设备容量换算为等效三相设备容量,再与三相设备容量相加.
需要系数法计算负荷 1、车间变电所的计算负荷 有功、无功功率的同时系数分别取0.8-1、0.93-1 2、配电所或总降压变电所的计算负荷为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数。配电所的同时系数分别为0.85-1、0.95-1，总降压变电所的同时系数分别为0.8-0.9、0.93-0.97. 单位面积功率法确定计算负荷 Pe=Pe'.S/1000 kW Pe----计算有功功率 Pe'----单位面积功率（负荷密度）w/m2（见下表1） S------建筑面积m2 用以上方法计算负荷时，还应结合工程具体情况，乘以不同的系数，系数见下表2 电能计算 W=η*Pe*365*24 η-----平均负荷系数，缺少经验数据时取0.25-0.35 民用建筑负荷密度指标（表1） 建筑类别负荷密度（w/m2) 住宅建筑 基本型50 提高型75 先进型100 公寓建筑30-50
旅馆建筑40-70 办公建筑30-70 商业建筑 一般40-80 大中型60-120 体育建筑40-70 剧场建筑50-80 医疗建筑40-70 教育建筑 大专院校20-40 中小学校12-20 展览建筑50-80 演播室250-500 汽车库8-15 住宅建筑用电负荷需要系数（表2） 户数系数户数系数 3 1 18 0.50 4 0.9 5 21 0.50 6 0.80 24 0.45 8 0.70 25-100 0.45 10 0.65 125-200 0.35 12 0.60 260-300 0.30 14 0.55 16 0.55
注：1、表中户数是指单相配电时接于同一相上的户数，按三相配电 时连接的户数应乘以3。 住宅的公用照明和电力负荷需要系数可按0.8选取。 国家发改委2010年10月出台的居民阶梯电价方案中： 居民生活阶梯电价全国平均电量分档标准表 第一档第二档第三档 全国平均分档标准 全国 平均 分档 标准 用户 覆盖 率 全国 平均 分档 标准 合计城市合计城市农村 % % % 度/月% % % 度/月% 70% 51% 79% 110 90% 82% 95 % 210 100 % 80% 65% 88% 140 95% 90% 98 % 270 100 % 天然气每户每月9-12立方米 管道煤气每户每月30立方米左右
负荷计算方法 供电设计常采用的电力负荷计算方法有：需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等。需用系数法计算简便，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，尤其对各用电设备容量相差较小，且用电设备数量较多的用电设备组，因此，这种计算方法采用最广泛。二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合，如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等。利用系数法以平均负荷作为计算的依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，这种计算方法目前积累的实用数据不多，且计算步骤较繁琐，故工程应用较少。单位产品电耗法常用于方案设计。 一、设备容量的确定 用电设备铭牌上标出的功率（或称容量）称为用电设备的额定功率P N ，该功率是指用电设备（如电动机）额定的输出功率。 各用电设备，按其工作制分，有长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类。因而，在计算负荷时，不能将其额定功率简单地直接相加，而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率，称之为用电设备功率P N μ。 （一）长期连续工作制 这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。机床电动机，虽一般变动较大，但多数也是长期连续运行的。 对长期工作制的用电设备有 P N μ=P N （2－9） （二）短时工作制 这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间相当长。如煤矿井下的排水泵等。 对这类用电设备也同样有 P N μ=P N （2－10） （三）短时连续工作制用电设备 这类工作制的用电设备周期性地时而工作，时而停歇。如此反复运行，而工作周期一般不超过10分钟。如电焊机、吊车电动机等。断续周期工作制设备，可用“负荷持续率”来表征其工作性质。 负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示 0100%100%t t T t t ε=?=?+ （2－11） 式中 T ——工作周期，s ； t ——工作周期内的工作时间，s ； t 0——工作周期内的停歇时间，s 。 断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。 应该注意：同一用电设备，在不同的负荷持续率工作时，其输出功率是不同的。因此，不同负荷持续率的设备容量（铭牌容量）必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。并且，这种换算应该是等效换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。由于电流I 通过设备在t 时间内产 生的热量为I 2Rt ，因此，在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下，I ∝ 备容量P ∝I 。由式（2－11）可知，同一周期的负荷持续率ε∝t 。因此，P ∝
负荷计算方法 供电设计常采用的电力负荷计算方法有：需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等。需用系数法计算简便，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，尤其对各用电设备容量相差较小，且用电设备数量较多的用电设备组，因此，这种计算方法采用最广泛。二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合，如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等。利用系数法以平均负荷作为计算的依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，这种计算方法目前积累的实用数据不多，且计算步骤较繁琐，故工程应用较少。单位产品电耗法常用于方案设计。 一、设备容量的确定 用电设备铭牌上标出的功率（或称容量）称为用电设备的额定功率P N ，该功率是指用电设备（如电动机）额定的输出功率。 各用电设备，按其工作制分，有长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类。因而，在计算负荷时，不能将其额定功率简单地直接相加，而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率，称之为用电设备功率P Nμ。 （一）长期连续工作制 这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。机床电动机，虽一般变动较大，但多数也是长期连续运行的。 对长期工作制的用电设备有 P Nμ=P N （2－9） （二）短时工作制 这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间相当长。如煤矿井下的排水泵等。 对这类用电设备也同样有 P Nμ=P N （2－10） （三）短时连续工作制用电设备 这类工作制的用电设备周期性地时而工作，时而停歇。如此反复运行，而工作周期一般不超过10分钟。如电焊机、吊车电动机等。断续周期工作制设备，可用“负荷持续率”来表征其工作性质。 负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示 100%100%t t T t t ε=?=?+ （2－11） 式中 T ——工作周期，s ； t ——工作周期内的工作时间，s ； t 0——工作周期内的停歇时间，s 。 断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。 应该注意：同一用电设备，在不同的负荷持续率工作时，其输出功率是不同的。因此，不同负荷持续率的设备容量（铭牌容量）必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。并且，这种换算应该是等效换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。由于电流I 通过设备在t 时间内产生的热量为I 2Rt ，因此，在设备电阻不变而产生热量又相同的条 件下，I ∝P ∝I 。由式（2－11）可知，同一周期的负荷持 续率ε∝t 。因此，P ∝ε
需要系数法确定计算负荷 7.4需要系数法确定计算负荷 7.4.1基本公式 用电设备组的计算负荷是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷P30，如图7-5所示。用电设备组的设备容量Pe是指设备组内全部设备(不包括备用设备)的额定容量之和，即Pe＝ΣPN。当设备的暂载率不是100％时，需要折合以后的设备容量。设备的额定容量是指设备在额定条件下的最大输出功率。实际上，当用电设备数量较多时，用电设备组的设备极少同时运行，而运行的设备也不一定是都处在满负荷运行状态下。再加上，设备本身有功率的损耗和配电线路上的损耗，用电设备组的有功计算公式应考虑这些因素。图7-5中Kx称为需要系数，它由公式(7-16)中多个参数决定。 图7-5用电设备组的计算负荷与设备的容量 P30＝KΣ·KL────ηe·ηWL·Pe(7-16) 式中：KΣ──设备组的同期系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备容量之和的比值。 KL──设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时的输出功率与运行设备容量之比。 ηe──设备组的平均效率，即设备组在实际运行最大负荷时的输出功率与取用功率之比。 ηWL──配电线路的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率(设备组的取用电功率)和首端输入电功 率(计算负荷)之比。 Pe──是指经过暂载率折合以后的计算功率。 令KΣ·KL/ηe·ηWL＝Kx Kx＝P30/Pe (7-17) 用电设备组的需要系数，就是用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与其设备容量的比值，一般小于1。 由此可得按需要系数法确定三相用电设备组的有功功率的基本公式为： P30＝Kx·Pe(7-18) 实际上，需要系数不仅与用电设备组的工作性质(连续运行否)、设备台数、设备效率、线路损耗等原因有关，而且与设备的运行频繁程度、供电组织等多种因素有关。 7.4.2需要系数的参考数值 表7-3列出了不同用电设备的需要系数。 工业用电设备组的需要系数Kx、二项式系数bc及cosφ值表7-3
用需要系数法负荷计算公式 1.长期工作制电动机的负荷计算 P 1JS =P N 2.反复短时工作制电动机的计算负荷 P N =△ N P jc jc '?25 3.用电设备组的负荷计算 P 2JS = K ∑?1 JS X P =K ∑? N X P （2）.无功计算负荷 ?=22JS JS P Q ?g t （3）.视在计算负荷 2 2222JS JS JS Q P S += （4）计算电流 N JS JS U S I ?= 322 提高功率因数计算 一． 供配电线路中的功率下损耗 △3 22110)(3-??+=R I I P Q P 当输送的有功功率一定时： △32 22110cos 1 3-???=?U R P P
二． 电容器电流和补偿容量的计算： 1. 并联电容器电流计算 按电容器的铭牌数据计算 单相并联电容器 三相并联电容器 按电容器实际运行数据计算 单相并联电容器 三相并联电容器 3 314.0P C U C I ??= 2. 并联电容器补偿容量的计算 个单台电动机别补偿容量的计算 m U I Q 003= 机械负荷惯性较大的电动机的补偿容量 0)5.13.1(Q Q C -= 机械惯性较小的电动机补偿容量 0)19.0(Q Q C -= 设备组补偿无功容量的计算 ??? ? ??---=1cos 11cos 12221??P C P Q 或 ()c P P C q P tg tg P Q =-=21?? CN CN CN U Q I =P C U C I ??=314. 0CN CN CN U Q I 3 =
负荷计算方法
加，而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率，称之为用电设备功率P Nμ。 （一）长期连续工作制 这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。机床电动机，虽一般变动较大，但多数也是长期连续运行的。 对长期工作制的用电设备有 P Nμ=P （2－9） N （二）短时工作制 这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间相当长。如煤矿井下的排水泵等。 对这类用电设备也同样有 P Nμ=P （2－10） N （三）短时连续工作制用电设备 这类工作制的用电设备周期性地时而工作，时而停歇。如此反复运行，而工作周期一般不超过10分钟。如电焊机、吊车电动机等。断续周期工作制设备，可用“负荷持续率”来表征其工作性质。
负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示 0100%100%t t T t t ε=?=?+ （2－11） 式中 T ——工作周期，s ； t ——工作周期内的工作时间，s ； t 0——工作周期内的停歇时间，s 。 断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。 应该注意：同一用电设备，在不同的负荷持续率工作时，其输出功率是不同的。因此，不同负荷持续率的设备容量（铭牌容量）必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。并且，这种换算应该是等效换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。由于电流I 通过设备在t 时间内产生的热量为I 2Rt ，因此，在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下，I t ∝而在同电压下，设备容量P ∝I 。由式（2－11）可知，同一周期的负荷持续率ε∝t 。因此，P ε∝即设备容量与负荷持续率的平方根值成反比。假如设备在εN 下的额定容量为P N ，则换算到ε下的设备
住宅用电负荷需要系数选择表 说明： 1．表中通用值系目前采用的住宅需用系数值，推荐值是为计算方便而提出，仅供参考。 2．住宅的公用照明及公用电力负荷需要系数，一般可按0.8选取。 3．本表摘自《全国民用建筑工程设计技术措施·电气》（2003）。 规划单位建设用地负荷指标 1．城市建设用地包括：居住用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿化用地和特殊用地八大类。不包括水域和其它用地。 2．超出表中三大类建设用地以外的其它各类建设用地的规划单位建设用地负荷指标的选取，可根据所在城市的具体情况确定。 3．ha——公顷。
规划单位建筑面积负荷指标 注：超出表中三大类建筑以外的其它各类建筑的规划单位建筑面积负荷指标的选取，可结合当地实际情况和规划要求，因地制宜确定。 各类建筑物的用电指标 注：表中所列用电指标的上限值是按空调采用电动压缩机制冷时的数值。当空调冷水机组采用直燃机时，用电指标一般比采用电动压缩机制冷时的用电指标降低25—35V A/m2。 说明： 1．“规划单位建设用电、建筑面积负荷指标”仅可用于规划设计阶段，该表摘自于《城市电力规划规范》GB50293—1999。 2．单体建筑物方案设计时，可采用本图集“各类建筑物的用电指标”表进行负荷估算。该表摘自《全国民用建筑工程设计技术措施·电气》（2003）。
有线电视网的光节点，可以覆盖的用户数在800～2000，由于电视普及率大大高于电话普及率，光节点覆盖半径在1km范围，就可以拥有大量的用户。同轴电缆每500m设置一级放大器，最多可以达4级，由于同轴电缆的每公里造价比铜缆贵，同轴电缆的长度也不宜太长。 对于光节点的覆盖户数，目前业界的一种倾向认为500户一个光节点为标准。这实际上是国外的一种经验模式，而国内城市一般人口密度高、住宅密度大，如果按500户一个光节点规划设计，其费用投入将十分巨大。我们认为在现阶段根据住宅片区地理情况及用户经济情况的不同，光节点之下三级放大器级联，覆盖半径0.8km左右、覆盖户数1000～2500户左右较为适宜。对于用户经济条件好、知识层次高的住宅片区，片区规划时可将光节点所带的用户数设计得少一些；对于城郊地段可将光节点所带用户数设计得多一些。随着网络系统的发展，待时机成熟时，再按每个光节点平均500户的规模逐渐拆分。 对于用户数较多的小区，随着多功能业务的逐渐开展，可在光站内部选择安装一个甚至两至四个反向光发射模块。这样网络结构基本不变，表面上看光节点覆盖的户数不变，而实际上回传通道一分为二，不仅使反间汇聚噪声一分为二，而且反向带宽也扩展了一倍。
5.2.4 需要系数法确定计算负荷 （1）用电设备组的计算负荷及计算电流： 有功功率 ,N X js P K P = kW （5-2-5） 无功功率 ? tg P Q js js =, kvar （5-2-6） 视在功率 ,22 js js js Q P S += kV A （5-2-7） 计算电流 r js js U S I 3= , A （5-2-8） （2）配电干线或车间变电所的计算负荷： 有功功率 ),(N X p js P K K P ∑=∑ kW （5-2-9） 无功功率 )(?tg P K K Q N X q js ∑=∑, kvar （5-2-10） 视在功率 ,22js js js Q P S += kV A （5-2-11） 以上式中 N P ——用电设备组的设备功率，kW ； X K ——需要系数；见表5-2-1、表5-2-2及表5-2-3； ?tg ——用电设备功率因数角的正切值，见表5-2-1、表5-2-3、表5-2-4及表5-2-5； P K ∑、q K ∑——有功功率、无功功率同时系数，分别取0.8~0.9和0.93~0.97； r U ——用电设备额定电压（线电压），kV 。 表5-2-1 用电设备的X K 、?cos 及?tg
①点焊机的需要系数0.2仅用于电子行业。 表5-2-2 照明用电设备需要系数 表5-2-3 旅游旅馆用电设备的X K 、?cos 及?tg 表5-2-4 照明用电设备的?cos 及?tg 表5-2-5 ?cos 与?tg 、?sin
（3）配电所或总压变电所的计算负荷，为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数p K ∑和q K ∑。对配电所的p K ∑和 q K ∑分别取0.85~1和0.95~1，对总降压变电所的p K ∑和q K ∑分别取0.8~0.9和0.93~0.97。 当简化计算时，同时系数p K ∑和q K ∑都取p K ∑值。
计算负荷的需要系数法 1．设备组设备容量 采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量e P 。 对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。 对于断续周期制的用电设备，其设备容量是 对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的1．2倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的1．1倍。 2．用电设备组的计算负荷 根据用电设备组的设备容量e P ，即可算得设备的计算负荷： 有功计算负荷 e x c P K P = (12-1) 无功计算负荷 ?tg P Q c c = 视在计算负荷 2 2 c c c Q P S += 或 ? cos c P S = 计算电流 U S I c c 3103 ?= (12-2)
式中 x K ——设备组的需要系数； e P ——设备组设备容量（KW ） ； ? ——用电设备功率因数角； U ——线电压（V ）； c I ——计算电流（A ） 。 上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷，其中式（12-2）计算电流的确定尤为重要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。 对于单相用电设备，可分为两种情况： （1）相负荷 相负荷的额定工作电压为相电压，正常运行时，相负荷接在火线和中性线之间，民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。在供配电设计中，应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中，按照最大的单相设备乘以3，求得等效的三相设备容量，然后按上述公式求得计算电流（线电流）。 ?m e P P 3= ? m P ——最大负荷相的单相设备容量 （2）线间负荷 线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相用电负荷，正常工作时，线间负荷换算为等效的相负荷，再按照相负荷求得计算电流。 ? P P e 3=
计算负荷的需要系数法 1．设备组设备容量 采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量e P 。 对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。 对于断续周期制的用电设备，其设备容量是 对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的1．2倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的1．1倍。 2．用电设备组的计算负荷 根据用电设备组的设备容量e P ，即可算得设备的计算负荷： 有功计算负荷 e x c P K P = (12-1) 无功计算负荷 ?tg P Q c c = 视在计算负荷 22c c c Q P S += 或 ?cos c P S = 计算电流 U S I c c 3103 ?= (12-2)
式中 x K ——设备组的需要系数； e P ——设备组设备容量（KW ）； ?——用电设备功率因数角； U ——线电压（V ）； c I ——计算电流（A ）。 上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷，其中式（12-2）计算电流的确定尤为重要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。 对于单相用电设备，可分为两种情况： （1）相负荷 相负荷的额定工作电压为相电压，正常运行时，相负荷接在火线和中性线之间，民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。在供配电设计中，应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中，按照最大的单相设备乘以3，求得等效的三相设备容量，然后按上述公式求得计算电流（线电流）。 ?m e P P 3= ?m P ——最大负荷相的单相设备容量 （2）线间负荷 线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相用电负荷，正常工作时，线间负荷换算为等效的相负荷，再按照相负荷求得计算电流。 ?P P e 3=
住宅楼负荷计算中需要系数的确定 提要:着重模拟推导住宅电气负荷需要系数之计算公式，建立住宅户数与需要系数一一对应关系，从而便于负荷计算。此外，对住户安装功率、进户开关选择也进行了简单探讨。 关键词需要系数负荷计算模拟电脑编程安装功率进户开关
1 引言 目前，我国住宅业蓬勃发展，日新月异。进行住宅电气设计时，对于负荷计算，尤其是其中的需要系数如何确定，每个电气设计人员都不可回避。 需要系数是一个至关重要的数据，直接影响到负荷计算结果。而恰恰就是这个关键系数，在现行电气设计手册中，表述得较为笼统、模糊。如一些手册中推荐，住宅需要系数（K值）选取方法为，“20户以下，取0.6以上；20户~50户，取0.5~0.6；50户~100户，取0.4~0.5；100户以上，取0.4以下”。该方法有以下不足之处：a.不确定性过强。如95户、200户时，K值分别应为多大？无从得知。b.可能导致反常结果。例如，按上述方法，95户、100户时K 值分别可取0.43、0.4，每户安装功率取6kW，则95户时的Pjs=95·6·0.43=245.1kW；而100户时的Pjs=100·6·0.4=240kW。即95户计算功率反而大于100户计算功率！这显然是不合常规的，而其根源就在于需要系数（K值）的不确定性。 到底如何确定需要系数？能否实现住宅户数与需要系数一一对应？下文将着重解决这一问题，并对负荷计算中的住户安装功率、进户开关选择等问题亦作简单探讨。 2模拟公式推导 众所周知，建立住宅户数与需要系数之间的数学关系式，实际上只能是推想的模拟公式。下述推导，虽属“经验型”与“数学型”之结合，却较客观地虚拟了实际工程情况，提供了较高的模拟精度，因而必将大大地方便工程设计，值得向大家推荐。 探索模拟公式之前，有三点规律值得注意：a.户数（N）较少时，需要系数（K）为1；b.需要系数（K）随着N值增大而逐渐减小，即KN≤KN-1（KN系N所对应的K值）;而且减小速率先急后缓；c.每户安装功率P相同时，小户数总计算负荷恒小于大户数总计算负荷，即（N-1）·P·KN-1
电气负荷计算方法与公式 负荷计算的目的是为了合理地选择导线截面,确保电气线路和设备经济、安全地运行。常用计算负荷的方法中有“需要系数”法,该法较简单、精确度较高,且是实用的工程计算方法,因而得到广泛的应用。 一、电器负荷的计算 确定了各用电设备容量之后,将各用电设备分类,即将感性负荷与纯阻性负荷分类。现在民宅中的感性负荷主要有洗衣机、空调器、电冰箱、电风扇、荧光灯中的电感性镇流器;纯阻性负荷主要有电饭(火)锅、电热水器、电热取暖器、白炽灯、加热器等。要进行分类计算。 有功计算负荷等于同类用电设备的容量总和乘以一个需要系数,即 Pjs=Kx?∑Pe 式中Pjs——有功计算负荷(kW) ∑Pe——同类设备的总容量(kW) Kx——设备的需要系数,它表示不同性质的民宅对电器负荷的需要和同 时使用的一个系数,与用电设备的工作性质、使用效率、数量等因素有关。附表是推荐值,仅供参考。 二、工作电流的计算 由于各类用电设备的功率因素不完全相同,又存在感性负荷和纯阻性负荷,因此应分开计算。 1．计算电流 Ijs=Pjs/Ucos∮ 式中Ijs——计算电流(A) Pjs——有功计算负荷(W)
U——额定相电压(V) cos∮——功率因素(纯阻性负荷的电流与电压同相,即相位差角∮=0,功率因素cos∮=1)。 2．每相有功电流和无功电流的计算 Ia=Pjs/220 Ir=Ia tg∮ 式中Ia、Ir分别为有功电流和无功电流(A) 3．总的工作电流计算 Ijs总=根号[(∑Ia)2+((∑Ir)2] 式中∑Ia、∑Ir分别为该相线路上的有功电流、无功电流之和。 Ijs总——总的计算电流(A) 计算好后,便可选择导线截面了。
电气设计中负荷计算方法选择 电力负荷计算方法包括:利用系数法、单位产品耗电量法、需要系数法、二项式系数法。我国一般使用需要系数法和二项式系数法，前者适用于确定全厂计算负荷、车间变电所计算负荷及负荷较稳定的干线计算负荷;后者用于负荷波动较大的干线或支线。在实际设计和实践中.电力负荷计算的有关计算系数和特征参数的选择都会影响电负荷计算结果，使其偏大、偏高。 电力负荷的正确计算非常重要，它是正确选择供电系统中导线、开关电器及变压器等的基础，也是保障供电系统安全可靠运行必不可少的重要一环。在方案设计与初步设计时，其电力负荷计算过小或过大，都会引起严重的后果。如果电力负荷计算过小，就会引起供电线路过热，加速其绝缘的老化;同时，还会过多损耗能量，引起电气线路走火，引发重大事故。而电力负荷计算过大，将会引起变压器容量过剩，以及供电线路截面过大，相应的保护整定值就会定得过高，从而降低了电气设备保护的灵敏度;与此同时，电力负荷计算过大还增加了投资，降低了工程的经济性。 一般说来，当电力负荷值大于实际使用负荷的10%时，变压器容量要增加11%一12%，电线电缆等有色金属的消耗量也要增加巧%一20%，同时还会增加变压器无功功率所造成的有功电力损耗。由此可见，电力负荷计算在供电设计中，特别是在确定变压器容量时所占据的重要位置。故正确地选择计算负荷方法与特征参数，对电气设计具有特别重要的意义。 电力负荷计算方法概述 电力负荷的变化是受多种因素制约的，难以用简单的计算公式来表示。在实际的工程计算工作中，通常采用的方法有需要系数法、利用系数法、二项式系数法、单位产品耗电量法等进行工业企业供电设计中的电力负荷计算。 1.利用系数法
需用系数和功率因素的一些问题 PE=141KW KX=0.65,COSX=0.85 PJS=92KW SJS=108KVA LJS=163A 据cosφ＝0.85 得tgφ＝0.62 有功功率计算：Pjs＝Pe×kx＝141kW×0.65＝91.65kW 无功功率计算：Qjs＝Pjs×tgφ＝91.65kW×0.62＝56.82kVar 计算负荷：Sjs＝√Pjs2+ Qjs2=√91.652+56.822＝107.84kVA 计算电流：Ijs＝108kVA×1000/380V/1.73＝164A 其中tgφ、cosφ、KX又是如何得出来的？ 需用系数，包括同时系数的，由同时系数得的。同时系数只同时使用的设备同时间的概率，需用系数指计算电流的需用系数。 需用系数除了得考虑同时系数（即考虑各种设备不会同时使用的系数），还需要考虑负荷系数（即各种设备部可能都达到额定值）。这样算下来的计算负荷就小于各种设备总负荷的相加值。 kx是需用系数，是由同时系数乘以负荷系数得来的。用来描述用电设备的真实负荷和设备额定负荷之间的长期关系。我们可以通过需用系数来计算计算负荷。这种方法就叫需用系数法，是三种常用的计算负荷的方法之一，也是最常用和简单的方法。 kx可以查表得来，表中通过你对负荷性质的筛选可以找到你需要的kx值。比如是大范围办公照明还是电镀车间还是电解车间等等。。。表中除了有kx之外还有tgφ、cosφ都可以查。属于经验数据。当然。如果只求计算负荷的话，只要cosφ就好了。不需要用tgφ。从你给出的式子也可以看出这一点。 Sjs＝Pjs/cosφ 关于计算电流中的1.73是什么？ 根号3等于1.732。。。。它只取了小数点后两位。 这样看就能把他们的单位换算看清楚些 108kVA×1000=108000 VA 108000va除以380V=....安 由于这个是三项电，它的单项电流需要乘以根号3 ...乘以1.73＝164A 所以Ijs=164安1、cosφ、Kx是经验数据； 2、根号3=1.732. 计算电流，用这样的公式形式会更容易理解： Ijs=[（Pe/3）/220]*Kx/cosφ =[（141000/3）/220]*0.65/0.85 =163.3（A . 电力负荷计算方法包括:利用系数法、单位产品耗电量法、需要系数法、二项式系数法。我国一般使用需要系数法和二项式系数法，前者适用于确定全厂计算负荷、车间变电所计算负荷及负荷较稳定的干线计算负
一、用电负荷计算： 现场用电设备： 1、卷扬机3台（7.5KW）22.5KW 2、砂浆机3台（3KW）9KW 3、加压泵1台（5.5KW） 5.5KW 4、介木机4台（3KW）12KW 5、振动器3台（1.1KW） 3.3KW 6、电焊机1台（25.5KW）25.5KW 7、镝灯4支（3.5KW）14KW 8、碘钨灯10支（1KW）10KW 9、其他用电10（KW）10KW
10、生活用电10（KW）10KW 施工现场用电设备的kx、cos、tg 1、卷扬机kx=0.3 cosφ=0.7 tgφ=1.02 2、砂浆机kx=0.7 cosφ=0.68 tgφ=0.62 3、加压泵kx=0.5 cosφ=0.8 tgφ=0.75 4、介木机kx=0.7 cosφ=0.75 tgφ=0.88 5、振动器kx=0.65 cosφ=0.65 tgφ=1.17 6、电焊机kx=0.45 cosφ=0.87 tgφ=0.57 7、镝灯kx=1 8、碘钨灯kx=1 9、其他用电kx=1
10、生活用电kx=1 有功荷载计算： 1、卷扬机Pj1=Pj×kx=22.5kw×0.3=6.75kw 2、砂浆机Pj2=Pj×kx=9kw×0.7=6.3kw 3、加压泵Pj3=Pj×kx=5.5kw×0.5=2.75kw 4、介木机Pj4=Pj×kx=12kw×0.7=8.4kw 5、振动器Pj5=Pj×kx=3.3kw×0.65=2.15kw 6、电焊机Pj6=Pj×kx=25.5kw×0.45=11.48kw 7、镝灯Pj7=Pj×kx=14kw×1=14kw 8、碘钨灯Pj8=Pj×kx=10kw×1=10kw 9、其他用电Pj9=Pj×kx=10kw×1=10kw