电气设计负荷计算方法
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电气工程规范要求中的电力负荷计算与配电设计指南电气工程中,负荷计算和配电设计是非常关键的环节,直接影响到电力系统的运行稳定性和安全性。
电力负荷计算是基于需求,确定整个电力系统中所需的电力负荷容量。
而配电设计是根据负荷计算的结果,确定各个电气设备的类型、数量和位置,以保证电力系统能够稳定供电。
一、电力负荷计算电力负荷计算是根据使用者的实际需求,计算出系统所需的电能,并提供相应的电能支持。
负荷计算的目的是为了合理分配电力资源,满足使用者的正常用电需求。
以下是一些常见的电力负荷计算方法:1.直接计算法直接计算法是根据实际用电设备的技术参数,结合使用者的用电习惯和需求,计算出每个设备的负荷容量,并相加得出系统的负荷容量。
2.标准负荷法标准负荷法是根据行业标准或规范要求,将不同类型的设备按照标准负荷进行计算,然后将各项标准负荷相加得出系统的负荷容量。
3.经验系数法经验系数法是通过对历史数据和实际运行情况进行分析,得出一个经验性的系数,再将该系数乘以某个参考负荷,计算得出系统的负荷容量。
负荷计算的目标是保证系统的供电质量和稳定性。
在进行负荷计算时,需要考虑使用者的实际用电需求、用电设备的容量和数量、用电设备的同时运行情况等因素。
二、配电设计配电设计是在负荷计算的基础上,确定电气设备的类型、数量和位置,以保证电力系统能够稳定供电。
在进行配电设计时,需要考虑以下几个方面:1.电气设备的选择根据负荷计算的结果和使用环境的要求,选择适合的电气设备。
包括断路器、电缆、开关、变压器等,要根据实际需要进行合理配置。
2.电气设备的布置根据建筑物的结构和用电需求,合理布置电气设备。
在布置过程中,要考虑安全、易用和维护等因素,避免设备之间的干扰和故障。
3.电气设备的保护为了保证电气设备的安全运行,需要对其进行合适的保护。
如过流保护、短路保护、接地保护等。
这些保护装置能够在电力故障发生时及时切断电源,保护设备和人员的安全。
4.电气设备的维护配电设计还要考虑设备的日常维护。
总负荷计算公式
负荷计算是供配电系统设计的基础,其目的是为了确定供配电系统的规模和容量。
总负荷计算公式可以根据不同的需求和场合,采用不同的方法来计算。
以下是一些常见的总负荷计算公式:
1. 平均功率乘以时间:总负荷 = 平均功率× 时间
2. 最大功率乘以时间:总负荷 = 最大功率× 时间
3. 功率因数法:总负荷 = 平均功率× 功率因数× 时间
4. 需要系数法:总负荷 = 平均功率× 需要系数× 时间
5. 负载率法:总负荷 = 平均功率× 负载率× 时间
这些公式中,平均功率、最大功率、功率因数、需要系数和负载率等参数需要根据实际情况进行确定。
其中,功率因数和需要系数是两个重要的参数,它们反映了用电设备的效率和负荷分布情况。
负载率则反映了设备的利用情况和负荷的分布情况。
根据实际情况选择合适的参数进行计算,可以获得比较准确的总负荷值。
电气设计相关计算公式大全一、常用的需要系数负荷计算方法1、用电设备组的计算负荷(三相):有功计算负荷Pjs=Kx·Pe(Kw);无功计算负荷Qjs=Pjs·tgψ(Kvar);视在功率计算负荷Sjs=√ ̄Pjs2+ Qjs2(KVA);计算电流Ijs=Sjs/√ ̄3·Ux·Cosψ(A)。
式中:Pe---用电设备组额定容量(Kw);Cosψ---电网或供电的功率因数余弦值(见下表);tgψ ---功率因数的正切值(见下表);Ux---标称线电压(Kv)。
Kx---需要系数(见下表)提示:有感抗负荷(电机动力)时的计算电流,即:Ijs=Sjs/√ ̄3·Ux·Cosψ·η(A)η---感抗负荷效率系数,一般取值0.65~0.85。
民用建筑(酒店)主要用电设备需要系数Kx及Cosψ、tgψ的取值表:注:照明负荷中有感抗负荷时,参见照明设计。
2、配电干线或变电所的计算负荷:⑴、根据设备组的负荷计算确定后,来计算配电干线的负荷,方法如下:总有功计算负荷∑Pjs=K∑·∑(Kx·Pe);总无功计算负荷∑Qjs= K∑·∑(Pjs·tg);总视在功率计算负荷∑Sjs=√ ̄(∑Pjs)2+(∑Qjs)2。
配电干线计算电流∑Ijs=∑Sjs/√ ̄3·Ux·Cosψ(A)。
式中:∑---总矢量之和代号;K∑---同期系数(取值见下表1)。
⑵、变电所变压器容量的计算,根据低压配电干线计算负荷汇总后进行计算,参照上述方法进行。
即:∑Sjs变= K∑·∑Sjs干线(K∑取值范围见下表2)。
变压器容量确定:S变=Sjs×1.26= (KVA)。
(载容率为80﹪计算,百分比系数取1.26,消防负荷可以不计在内)。
变压器容量估算S变= Pjs×K×1.26= Pjs×1.063×1.26= (Kva)。
各个电气回路负荷计算公式电气回路负荷计算公式。
电气回路负荷计算是电力系统设计中的重要环节,它能够帮助工程师确定电气设备的容量和电气系统的负载能力。
在进行电气回路负荷计算时,需要考虑诸多因素,包括负载类型、用电设备功率、用电时间等。
本文将介绍几种常见的电气回路负荷计算公式,帮助读者更好地理解和应用这些公式。
1. 直流电路负荷计算公式。
对于直流电路,其负荷计算公式为:P = V I。
其中,P表示功率(单位为瓦特),V表示电压(单位为伏特),I表示电流(单位为安培)。
这个公式简单直观,适用于直流电路中的负荷计算。
2. 交流电路有功功率计算公式。
对于交流电路中的有功功率计算,公式为:P = U I cosφ。
其中,P表示有功功率(单位为瓦特),U表示电压(单位为伏特),I表示电流(单位为安培),cosφ表示功率因数。
这个公式考虑了功率因数的影响,能够更准确地计算交流电路的有功功率。
3. 交流电路无功功率计算公式。
交流电路中的无功功率计算公式为:Q = U I sinφ。
其中,Q表示无功功率(单位为乏),U表示电压(单位为伏特),I表示电流(单位为安培),sinφ表示功率因数的补数。
无功功率是交流电路中一个重要的参数,对电气设备的运行和电网的稳定性都有一定的影响。
4. 交流电路视在功率计算公式。
交流电路中的视在功率计算公式为:S = U I。
其中,S表示视在功率(单位为伏安),U表示电压(单位为伏特),I表示电流(单位为安培)。
视在功率是交流电路中的另一个重要参数,它是有功功率和无功功率的平方和的平方根,反映了电路中电压和电流的整体情况。
5. 电气回路负荷容量计算公式。
电气回路的负荷容量计算公式为:C = P / V。
其中,C表示负荷容量(单位为法拉),P表示功率(单位为瓦特),V表示电压(单位为伏特)。
负荷容量是电气回路能够承受的负载能力,是设计电气系统时需要重点考虑的参数之一。
6. 电气回路负荷电流计算公式。
建筑电气常用电气计算公式汇总建筑电气计算是建筑电气设计中非常重要的一部分,它涉及到电气负荷计算、线路电压降、照明设计等多个方面。
下面将汇总一些常用的建筑电气计算公式。
一、电气负荷计算:1.照明负荷计算公式:照明负荷 = 照明度(lx)× 照明区域(m²)/ 照明效率(lm/W)2.插座负荷计算公式:插座负荷=插座功率(W)×插座数量3.空调负荷计算公式:空调负荷=空调功率(W)×所需空调数量4.电梯负荷计算公式:电梯负荷=电梯功率(W)×电梯数量5.动力负荷计算公式:总动力负荷=(照明负荷+插座负荷+空调负荷+电梯负荷)×加权系数二、线路电压降计算:1.单相电压降计算公式:电压降=(导线长度×电流)×电阻/10002.三相电压降计算公式:电压降=(导线长度×√3×电流)×电阻/1000三、照明设计计算:1.灯具数量计算公式:灯具数量=(照明区域面积×照度)/灯具功率2.光源数量计算公式:光源数量=(照明区域面积×照度)/光源功率3.灯具间距计算公式:灯具间距=(照明区域长度+照明区域宽度)/灯具列数四、其他常用公式:1.三相功率计算公式:三相功率=输入电压×电流×√32.直流功率计算公式:直流功率=输入电压×电流3.电流计算公式:电流=功率/电压以上是一些常用的建筑电气计算公式,可以根据具体情况进行选择和应用。
在实际设计中,还需要考虑不同负荷类型的使用时间、负荷特性曲线等因素,以及电气设备的额定功率、功率因数等参数,以获得更准确的计算结果。
此外,还应当遵循相关电气设计规范和标准,确保电气系统的安全可靠性。
电气设计负荷计算方法1. 引言电气设计负荷计算是电气工程中的重要环节,用于确定电气系统的负荷需求,以便正确选择设备和进行系统设计。
本文档将介绍一种常用的电气设计负荷计算方法,包括负荷分类、负荷计算公式和实例计算。
2. 负荷分类在电气设计中,负荷可以根据性质和使用方式进行分类。
常见的负荷分类包括:• 1.恒定负荷:恒定负荷是指在正常运行条件下保持恒定的负荷,如照明设备和电力设备的感性负荷。
• 2.可变负荷:可变负荷是指在正常运行条件下变化的负荷,如电动机和变压器的阻性负荷。
• 3.峰值负荷:峰值负荷是指在特定时间段出现的高负荷,如交通信号灯和空调设备在用电顶峰期间。
• 4.临时负荷:临时负荷是指在特定时间段出现的短暂负荷,如电梯和电开工具的瞬态负荷。
3. 负荷计算公式负荷计算可以根据负荷分类采用不同的计算公式。
以下是一些常用的负荷计算公式:• 1.恒定负荷计算公式:恒定负荷的计算公式为:$$Q = P \\cdot \\cos\\theta$$其中,Q是恒定负荷的功率需求,P是恒定负荷的视在功率需求,θ是恒定负荷的功率因数。
• 2.可变负荷计算公式:可变负荷的计算公式为:$$Q = P \\cdot R$$其中,Q是可变负荷的功率需求,P是可变负荷的视在功率需求,R是可变负荷的变化率。
• 3.峰值负荷计算公式:峰值负荷的计算公式为:$$Q = P \\cdot F$$其中,Q是峰值负荷的功率需求,P是峰值负荷的视在功率需求,F是峰值负荷的峰值系数。
• 4.临时负荷计算公式:临时负荷的计算公式为:$$Q = P \\cdot T$$其中,Q是临时负荷的功率需求,P是临时负荷的视在功率需求,T是临时负荷的使用时间。
4. 实例计算为了更好地理解负荷计算方法,我们将以一个实例进行计算。
假设一个建筑物的照明系统的恒定负荷为3000W,功率因数为0.8。
根据恒定负荷计算公式:$$Q = P \\cdot \\cos\\theta$$代入数值,计算结果为:$$Q = 3000W \\cdot 0.8 = 2400W$$因此,该照明系统的恒定负荷功率需求为2400W。
负荷计算方法1、 计算负荷的内容(1) 计算负荷又称需要负荷或最大负荷,通常采用30min 的最大平均负荷作为发热条件选择电器或导体的依据。
(2) 尖峰电流是指单台或多台用电设备在短时间内的最大负荷电流。
单台电动机的尖峰电流就是起动电流;多台电动机的尖峰电流是指计算电流再加上一台最大电动机的起动电流。
如果多台电动机中最大电动机是双电动机驱动时(例如:大吨位起重机中的主卷扬往往是双电动机驱动)则尖峰电流应是计算电流加上这两台同时工作电动机的起动电流。
尖峰电流用于计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。
此外在校验滑触线和较长线路供电的电动机起动时能否满足允许电压损失的要求时,也用尖峰电流来校验。
(3) 平均负荷为某段时间用电设备所消耗的电能与该段时间之比,常选用最大负荷班的平均负荷,作为计算电能消耗和选择无功补偿装置的依据2、 负荷计算的方法(1) 需要系数法:使用最为广泛,尤其适用于配、变电所的负荷计算。
(2) 利用系数法:计算结果比较接近实际,但计算过程复杂,工程中很少采用。
(3) 二项式法:一般用于用电设备较少的场所,计算结果偏大。
(4) 单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法:前两者多用于民用建筑,后者用于某些工业的可行性研究和初步设计阶段的电力负荷估计。
(5) 3台及2台用电设备的计算负荷,取各设备功率之和;4台用电设备的计算负荷,取设备功率之和乘以0.9的系数;5台及以上的用电设备,可采用二项式法计算,但计算负荷不能小于其中一台最大电动机的功率。
3、 设备功率的确定:用电设备铭牌标明的功率系厂家规定工作条件下的额定输出功率。
各种设备规定的工作条件不完全相同(如JZR 型电动机在不同的负载持续率下有不同的功率),故负荷计算时应将其换算为统一规定工作条件下的功率,即设备功率。
设备功率换算的规定如下:(1) 连续工作工作制电动机的设备功率等于额定(铭牌)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:(a ) 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%时的有功功率:例如负载持续率为ε为40%的45KW 电动机换算到ε为25%时的有功功率: KW P P r r N 5725.04.04525.0===ε (b ) 当采用利用系数法计算负荷时,应统一换算到负载持续率ε为100%时的有功功率:按上例内容换算到ε为100%的有功功率为:KW P P r r N 5.284.045===ε (c ) 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:ϕεcos r r N S P = 如一台23KV A(380V)单相电焊机,5.0cos =ϕ, %65=r εKW x P N 3.95.065.023== 计算负荷时:当一台电焊机时:N d P P 3=;当二台电焊机时:N d P P 3= ;当三台电焊机时:N d P P 3= ;当四台电焊机时:N d P P 33+= 。
建筑电气常用数据一、电气负荷计算电气负荷计算是建筑电气设计的基础工作,它是根据建筑物的用电设备、用电方式和用电负荷特点,计算出建筑物所需的电气负荷,以确定合理的电气设备容量和供电能力。
1.1 建筑用电负荷分类建筑用电负荷可分为三类:照明负荷、动力负荷和特殊负荷。
- 照明负荷:包括建筑物内外的照明设备所需的电力。
- 动力负荷:包括电梯、空调、水泵、风机等动力设备所需的电力。
- 特殊负荷:包括特殊用途设备(如厨房设备、医疗设备等)所需的电力。
1.2 电气负荷计算方法电气负荷计算一般采用按房间或按设备计算的方法。
- 按房间计算:根据建筑物的功能划分为各个房间,根据每个房间的用途和面积,计算出每个房间的照明负荷和插座负荷。
- 按设备计算:根据建筑物内各个设备的功率和使用时间,计算出每个设备的负荷,然后汇总得到总负荷。
1.3 电气负荷计算公式以下是常用的电气负荷计算公式:- 照明负荷计算:照明负荷(W)= 照明功率(W/m²) ×照明面积(m²)- 插座负荷计算:插座负荷(W)= 插座功率(W/m²) ×插座面积(m²)- 设备负荷计算:设备负荷(W)= 设备功率(W)×使用时间(h)二、电气线路设计电气线路设计是建筑电气工程中的重要环节,它涉及到电气设备的布置、线路的走向、线缆的选择等方面。
2.1 线路布置线路布置是指根据建筑物的功能和用电设备的分布,合理地确定电气设备的位置和线路的走向。
一般要求线路布置简洁、美观、安全可靠。
2.2 线缆选择线缆选择是根据电气负荷、线路长度、环境条件等因素,选择适合的电缆规格。
常用的电缆规格有:RVV、RVVP、VV、VV22等,根据不同的用途和要求进行选择。
2.3 线路容量计算线路容量计算是根据电气负荷和线路长度,计算线路所需的导线截面积和保护装置的额定电流。
常用的线路容量计算公式有:线路电阻损耗计算公式、线路电压降计算公式等。
计算负荷的需要系数法
.设备组设备容量 1
同一类型的首先应将用电设备按类型分组,采用需要系数法时,P用电设备归为一组,并算出该组用电设备的设备容量。
e,其设备容量就是对于长期工作制的用电负荷(如空调机组等)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
由于自感式镇带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置,值;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,其设备倍,高压汞灯装置的设备容量取灯泡额1.2容量取灯管额定功率的.1倍。
定功率的1 2.用电设备组的计算负荷根据用电设备组的设备容量,即可算得设备的计算负荷:P e PP?K(12-1)
有功计算负荷exc?tgQ?P
无功计算负荷cc22??QPS视在计算负荷
ccc P c?S或?cos310S?c I?计算电流(12-2)
c U3.
——设备组的需要系数;式中K x;——设备组设备容量(KW)P e——用电设备功率因数角;?;——线电压(V)U 。
A)——计算电流(I c)12-2 上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷,其中式(
因为计算电流是选择导线截面积和开关容计算电流的确定尤为重要,量的重要依据。
对于单相用电设备,可分为两种情况:
正常运行时,相负荷的额定工作电压为相电压,(1)相负荷民用建筑中的大多数单相用电设备和相负荷接在火线和中性线之间,应将相负荷尽量均匀地分在供配电设计中,家用电器都属于相负荷。
,求得等效的三相设备容3配到三相之中,按照最大的单相设备乘以。
量,然后按上述公式求得计算电流(线电流)P?3P?me P?m 最大负荷相的单相设备容量——线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相)线间负荷(2
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?3P?e
P?——接于线电压的单相设备容量
.配电干线或变电所的计算负荷3用电设备按类型分组后的多个用电设备组均连接在配电干线或
考虑到各个用电设备组并不同时都以最大负荷变电所的低压母线上,配电干线或变电所的计算负荷应等于各个用电设备组的计算负运行,即配电干线或变电所低压母线上再乘以一个同时系数,荷求和以后,的计算负荷为:?P?K.P??c有功计算负荷
PP?QK.Q???C(12-3)
无功计算负荷1qq22Q?S?P?P视在计算
负荷??gC3?S10?C?I计算电流?(12-4)
C3U式中——有功功率和无功功率的同时系数,一般取K,K??qP为0.8~0.9和0.93~0.97;
?——各用电设备组有功计算负荷之和(kW);P C?;)——各用电设备组无功计算负荷之和(kvar Q C
U ——用电设备额定线电压(V)。
应该注意,因为各用电设备组类型不同,其功率因数也不尽相同。
所以,一般情况下,总的视在计算负荷不能按来计算,?cos/?PS??PC总的视在计算负荷或计算电流也不能取为各组用电设备的现在计算.
负荷之和或计算电流之和。
4需要系数的选取
需要系数是在一定的条件下,根据统计方法得出的,它与用电设备的工作性质、设备效率、设备数量、线路效率以及生产组织和工艺设计等诸多因素有关。
将这些因素综合为一个用于计算的系数,即需要系数,有时也称为需用系数。
显然,在不同地区、不同类型的建筑物内,对于不同的用电设备组,用电负荷的需要系数也不相同。
表12-l和表12-2分别列出了旅游宾馆的主要用电设备和部分建筑物照明用电设备的需要系数的推荐值,可作为供配电设计中进行负荷计算的参考。
在实际工程中应根据具体情况从表中选取一个恰当的值进行负
荷计算。
一般而言,当用电设备组内的设备数量较多时,需要系数应取较小值;反之,则应取较大值。
设备使用率较高时,需要系数应取
较大值;反之,则应取较小值。
(三)计算负荷的负荷密度法
负荷密度法是根据建筑物的总建筑面积以及不同类型的建筑物每单位面积
的负荷来确定计算负荷的一种计算方法,即有功计算负荷为
???AP C2m)/;w式中——负荷密度,即每单位面积所需的负荷量(kW2m)。
——建筑面积( A
负荷密度法常用于供配电系统的初步设计阶段,其特点是简便快速,但结果通常较为粗略。
下表为某地区负荷密度和需要系数的推荐值。
【例12-1】某办公楼内共有40W荧光灯(配自感武镇流器)300盏,普通
试按需要系数法荧光灯和插座均已对称地接入三相市电电源。
只,240单相插座.进行负荷计算。
? =0.5 [解]荧光灯设备组的需要系数取,=0.7,功率因数取,则cosK1X11.2=14400=144kW 40×=300×设备容量P1e10.8kW ==0.75×4.4 计算负荷P?P?K11C1EX?=18.7kvar
310.8?QPtg??1C1C1122
?插座设备组的需要系数取,平均功率因数取,则
=0.8cosK?0.72X2kW2424000W?P?240?100?设备容量
2e kW.824.7??16P?K?P?0计算负荷22eXC2配电干线上的计算负荷
为
kW22.1..8?168)?8(P?KP?P)?0.?(10??2CC1PP310?S310?36.5?C计算电
流为A555.?I???C3?3803U(四)住宅楼的计算负荷
住宅是与人们的日常生活关系最为密切的建筑物。
住宅用电负荷的大小及其变化在一定程度上反映了人们生活水平的变化。
近年来,随着人民生活水平的日益提高,住宅装饰装修已成为建筑装饰的新热点。
在住宅的装饰装修中,必须考虑到家庭住宅内用电设备负荷的大小以及用电设备在室内的分布,并以此为根据,正确地选择电表、开关、导线等设备材料,否则将影响到家庭装修的质量和进度,造成浪费,甚至埋下安全的隐患。
目前,住宅楼的负荷计算大多是采用单位指标法,即以户为单位进行计算,根据住宅的不同类别,提出每户的用电负荷量。
《住宅设计规范》(GB50096-99)提出了我国各类住宅的用电负荷标准和电表规格,见下表。
在进行住宅楼的供配电设计时,应结合
当地的实际情况和住宅楼类别,选用适当的
每户负荷量。
近年来,供电部门正在加紧对城市低压电网和广大农村地区的低压电网进行改造。
这一工程的实施,将使城乡部分居民住宅用电量进一步上升,上述每户负荷量以上。
P/8.0kW~6.0 有可能增加到.
计算住宅楼配电干线上的计算负荷时,还应考虑各户用电的同时系数,同时系数的大小取决于住宅户数的多少,表12-5为住宅配电干线上同时系数的推荐值。