第2章 建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿
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第二章负荷计算与无功功率补偿本章提要:本章首先简介负荷计算的有关基本知识,然后着重讲述用电设备组计算负荷的确定方法,介绍线路尖峰电流的计算,接着讲述供电系统无功补偿、总计算负荷的确定及电能节约。
本章是分析供电系统和进行供电设计计算的基础。
本章重点:三相用电设备组计算负荷的确定方法、尖峰电流的计算方法、无功功率补偿容量的确定与无功功率补偿装置的选择、供电系统的总计算负荷确定方法。
本章难点:利用系数法确定三相用电设备组的计算负荷。
教学基本要求:了解单相用电设备组计算负荷的确定方法、电能节约的技术措施;理解用电设备工作制、确定计算负荷的系数;掌握三相用电设备组计算负荷的确定方法、尖峰电流的计算方法、无功功率补偿容量的确定与无功功率补偿装置的选择、供电系统的总计算负荷确定方法。
第一节概述一、计算负荷概念供电系统要能可靠地正常运行,就必须使其元件包括电力变压器、电器、电线电缆等满足负荷电流的要求。
因此有必要对供电系统各环节的电力负荷进行统计计算。
通过对已知用电设备组的设备容量进行统计计算求出的,用来按发热条件选择供电系统中各元件的最大负荷值,称为计算负荷。
按计算负荷选择的电力变压器、电器、电线电缆,如以最大负荷持续运行,其发热温度不致超出允许值,因而也不会影响其使用寿命。
计算负荷是供电设计计算的基本依据。
如果计算负荷确定过大,将使设备和导线选择偏大,造成投资和有色金属的浪费。
如果计算负荷确定过小,又将使设备和导线选择偏小,造成运行时过热,增加电能损耗和电压损失,甚至有可能使设备和导线烧毁,造成事故。
可见,正确计算电力负荷具有重要意义。
但是由于负荷情况复杂,影响计算负荷的因素很多,虽然各类负荷的变化有一定规律可循,但准确确定计算负荷却十分困难。
实际上,负荷也不可能是一成不变的,它与设备的性能、生产的组织及能源供应的状况等多种因素有关,因此负荷计算也只能力求接近实际。
二、用电设备工作制及设备容量的计算电器载流导体的发热与用电设备的工作制关系较大,因为在不同的工作制下,导体发热的条件是不同的。
02建筑供配电的负荷计算建筑供配电的负荷计算是建立在建筑电气设计的基础上,通过对建筑内各种用电设备的负荷进行测算和分析,确定建筑供配电系统的容量和设计参数,保证供电系统的安全可靠性和经济性。
一、负荷分类及计算方法建筑供配电负荷可分为总楼面负荷、总建筑负荷和分项负荷。
计算方法主要有直接计算法、房间指标法和用电设备法三种。
1.直接计算法直接计算法是按照用电设备的功率和开启时间计算得出负荷,计算公式为:负荷(KW)=∑(用电设备功率(KW)×开启时间(小时))。
在实际应用中,需要综合考虑设备的功率、开启时间和无功功率因数,才能准确计算出负荷。
2.房间指标法房间指标法是根据不同房间的用途和建筑面积,按照建筑规范和相关行业标准给出指定的用电负荷指标,然后将负荷指标与建筑面积进行线性关系计算。
这种方法适用于大型商业建筑、办公楼和宾馆等具有相似用途和布局的建筑。
3.用电设备法用电设备法是根据建筑内各种用电设备的数量、功率和开启时间,采用发电设备法或末端用电设备法进行计算。
其中,发电设备法适用于小规模建筑和低电压配电系统,末端用电设备法适用于大型建筑和高电压配电系统。
二、负荷计算具体步骤建筑供配电负荷计算的具体步骤分为三个阶段:用电设备的收集、负荷分项的计算和总负荷的计算。
1.用电设备的收集首先,需要对建筑内的用电设备进行收集和清单编制,包括灯具、插座、通风设备、制冷设备、电梯、办公设备等各类用电设备。
2.负荷分项的计算在收集到各项用电设备后,按照实际情况对各类设备的负荷进行分项计算,考虑设备的功率、数量、开启时间、无功功率因数等因素。
根据不同的计算方法,可以通过直接计算法、房间指标法或用电设备法来计算每个区域的负荷。
3.总负荷的计算最后,根据各个分项负荷的计算结果,对整个建筑的总负荷进行计算。
将各个分项负荷相加,考虑设备的分类和同时开启因素,得出建筑供配电系统所需的总负荷。
同时需要根据建筑的用电特点和实际需求,确定供电系统的设计容量和冗余系数,保证供电系统的可靠性和安全性。