负荷计算及变压器选择

如何选择合适的配电柜、变压器容量？首先要清楚计算负荷的概念负荷计算是民用建筑电气设计中非常重要的环节，它直接关系到整个建筑的电力需求和电能消耗。

在负荷计算中，经常会碰到设备容量、计算负荷、需要系数、同时系数等名词，这些名词的概念和计算方法对于准确计算负荷和合理配置电力设备非常重要。

下面本文现将负荷计算中这几个常用名词概念整理一下。

希望能给刚刚入行的朋友更好地理解计算负荷的概念。

▌负荷计算中，常用名词设备容量的含义：●设备容量：设备容量又称设备功率，是指换算到统一工作制下的额定功率，一般用Pe表示。

用电设备的额定功率在设备铭牌中都会有注明，是制造厂家根据电压等级要求在额定条件下允许输出的机械功率，用电设备在此功率下，其温升不会超过允许的温升。

对于断续工作制的一些用电设备（如起重机、电焊机等），当其铭牌上标注的暂载率（负荷持续率）与标准暂载率不相等时，需要对其标注的额定功率换算到标准暂载率下的功率。

▌负荷计算中，常用名词计算负荷的含义：●计算负荷：由于接在同一配电箱（配电柜）的各个用电设备的电流是随机变动的，多台设备叠加的负荷的变化情况就更加复杂，因此在负荷计算时，就不能直接用设备容量叠加来计算，这就有必要引入计算负荷的概念。

计算负荷实际上是一个假想的持续性负荷，其产生的热效应与实际变动负荷产生的最大热效应相等。

一般把半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的”最大负荷”取值作为计算负荷。

有了计算负荷，在负荷计算中就更能准确的预留配电箱（配电柜）的供电容量。

▌负荷计算中，常用名词需要系数的含义：●需要系数：由于用电设备并不会一直满负荷，或者用电设备组中的设备不会都同时运行，并根据以上计算负荷的概念，就引入了需要系数的概念。

需要系数=负荷曲线的最大负荷 / 该组用电设备的设备容量总和，采用需要系数法计算时，就可以理解为：需要系数=计算负荷 / 设备容量。

由于跟用电设备的工作制和工作性质有关，因此每种用电设备都有各自的需要系数。

变压器选型及计算方法
嘿，你知道变压器不？那可是电力世界里的超级英雄！咱先说说变压器选型，这就好比给自己选一双合脚的鞋子，得合适才行。

你想想，要是选大了，浪费资源还可能不稳定；选小了，那可就带不动负荷啦！那咋选呢？得先看负荷大小呀！把各种设备的功率加一加，算出总负荷。

这就像你去超市买东西，得先知道自己要买多少东西，才好选购物车大小嘛！然后根据负荷来选变压器的容量。

再说说计算方法，这可不能马虎。

通过一些公式来算，就像解数学题一样，可有意思啦！算准了才能保证变压器正常工作。

要是算错了，那可就糟糕啦！说不定会出现各种问题，比如跳闸、烧坏设备啥的。

变压器的安全性那是相当重要。

这就好比开车要系安全带一样，必须重视。

要是不安全，那可不得了，随时可能出大问题。

稳定性也不能忽视，要是一会儿有电一会儿没电，那可咋整？就像你看电影，画面老是卡顿，多闹心呀！
变压器的应用场景那可多了去了。

工厂、小区、商场，到处都有它的身影。

它的优势也很明显呀！可以调节电压，让设备正常工作。

就像一个神奇的魔术师，把电压变得恰到好处。

给你讲个实际案例吧！有个工厂之前的变压器选小了，老是跳闸，影响生产。

后来换了个合适的变压器，哇塞，一切都顺顺利利的啦！生产效率也提高了。

所以呀，选对变压器，用好计算方法，那可太重要啦！变压器就是电力世界的中流砥柱，能让我们的生活和生产更加顺畅。

变电站负荷计算及变压器选择探讨摘要：本文介绍煤矿供电企业如何通过变电站负荷计算来确定站用变压器容量及站用变压器型式、阻抗选择原则，并通过新建变电站用变容量设计计算进行分析。

对如何选择站用变压器进行有益的探索。

关键词：煤矿企业变电站站用变压器选择容量探讨煤矿供电企业承担着满足充足供电和安全供电的责任，这要求变电站建设和变压器增容等项工作要考虑变电站的供电负荷选择和变压器的容量。

在变电站建设、扩建和变压器增容时，压器的台数和容量的选择，目前尚无明确具体规定，在通常是按相关规程、制度并结合经验进行。

如果选择变压器的容量过大，就会增加变压器本身和相关设备购置和安装、运行维护的投入，造成资金浪费；如果选择变压器的容量过小，就不能满足供电的需求，变压器超铭牌额定使值运行，造成设备损坏，影响变电站对外安全可靠供电；如果选择变压器容量相当，不仅可节约建设的一次性投资，而且有利于变压器的安全经济运行，减少运行、维护的费用。

因此，在实际工作工作中，要提前计算变电站变压器的容量，根据实际情况，为变电站适当选择变压器的台数、容量和型式。

一、变电站变压器负荷计算要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。

首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kVφ负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。

由公式式中——某电压等级的计算负荷——同时系数（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85）а% ——该电压等级电网的线损率，一般取5%P、cos ——各用户的负荷和功率因数站用负荷计算如下：S站=0.85×(91.5/0.85)×(1+5%)=96.075KV A≈0.096MV A；10kV负荷计算如下：S10KV=0.85[(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.8)×0.85+3/9×4]×(1+5%)=38.675WV A；35kV负荷计算如下：S35KV=0.9×[(6+6+5+3)/0.9+(2.6+3.2)/0.85]×(1+5%)=27.448MV A110kV负荷计算如下：S110KV=0.9×(20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9) ×(1+5%)+ S站=68.398+0.096=68.494MV A。

建筑工地用电负荷计算及变压器容量计算与选择（教材版）一、土建施工用电的需要系数和功率因数用电设备名称用电设备数量功率因数（cosφ）［tgφ］需用系数（Kη）混凝土搅拌机及砂浆搅拌机 10以下0.65 【1.17】0.710～30 0.65 0.630以上0.6 【1.33】0.5破碎机、筛洗石机10以下0.75 【0.88】0.7510～50 0.7 【1.02】0.7点焊机 0.6 0.43～1对焊机 0.7 0.43～1皮带运输机 0.75 0.7提升机、起重机、卷扬机10以下0.65 0.2振捣器0.7 0.7仓库照明 1.0【0.0】0.35户内照明 0.8户外照明1【0】 0.35说明：需要系数是用电设备较多时的数据。

如果用电设备台数较少，则需要系数可以行当取大些。

当只有一台时，可取1。

二、实例：某建筑工地的用电设备如下，由10KV电源供电，试计算该工地的计算负荷并确定变压器容量及选择变压器。

用电设备名称用电设备数量（台数）功率（KW）备注混凝土搅拌机 4 10砂浆搅拌机 4 4.5皮带运输机 5 7 有机械联锁升降机 2 4.5塔式起重机 2 7.51 221 35JC=40%电焊机 5 25 JC=25%单相，360V照明 20分别计算各组用电设备的计算负荷：1、混凝土搅拌机：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.68，tgφ=1.08PC：有功计算负荷，QC：无功计算负荷，Pe:设备容量PC1=Kη×∑Pe1=0.7×（10×4）=28KWQC1= PC1×tgφ=28×1.08=30.20KVAR2、砂浆搅拌机组：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.68，tgφ=1.08PC2=Kη×∑Pe2=0.7×（4.5×4）=12.6KWQC2= PC2×tgφ=12.6×1.08=13.61KVAR3、皮带运输机组：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.75，tgφ=0.88PC3=Kη×∑Pe3=0.7×（7×5）=24.5KWQC3= PC3×tgφ=24.5×0.88=21.56KVAR4、升降机组：查表，需用系数Kη=0.2，cosφ=0.65，tgφ=1.17PC4=Kη×∑Pe4=0.2×（4.5×2）=1.8KWQC4= PC4×tgφ=1.8×1.17=2.11KVAR5、塔式起重机组：塔式起重机有4台电动机，往往要同时工作或满载工作，需要系数取大一些，Kη=0.7，cosφ=0.65，tgφ=1.17又：对反复短时工作制的电动机的设备容量，应统一换算到暂载率JC=25%时的额定功率：Pe’:换算前的电动机铭牌额定功率（KW）Pe：换算到JC=25%时电动机的设备容量（KW）Pe5=2∑Pe’ sqr(JC)=2（7.5×2+22×1+35×1）sqr(0.4)=2×40.5×0.632=51.19 K W其计算负荷为PC5=Kη×∑Pe5=0.7×51.19=35.83KWQC5= PC5×tgφ=35.83×1.17=41.92KVAR6、电焊机组成部分：查表，需用系数Kη=0.45，cosφ=0.6，tgφ=1.33因为电焊机是单相负载，它有5台则按6台计算设备容量。

住宅小区负荷与变压器容量的选择在现代住宅小区的规划和建设中，负荷计算与变压器容量的合理选择是至关重要的环节。

这不仅关系到小区居民的正常用电需求能否得到满足，还直接影响着小区电力系统的安全性、可靠性以及运行成本。

首先，我们来了解一下住宅小区的负荷类型。

住宅小区的负荷主要包括居民生活用电、公共设施用电和商业用电。

居民生活用电是最为主要的部分，涵盖了各种家用电器的使用，如照明、空调、电视、冰箱、洗衣机等等。

随着人们生活水平的提高，各种大功率电器逐渐普及，居民生活用电的负荷也在不断增加。

公共设施用电包括小区内的路灯、楼道灯、电梯、消防设备、监控系统等的用电。

商业用电则主要来自小区内的商铺、超市等经营场所。

要准确计算住宅小区的负荷，需要考虑众多因素。

其中，居民户数是一个重要的基础数据。

一般来说，每户的用电负荷会根据其面积、家庭电器配置等有所不同。

同时，还需要考虑用电的同时系数。

这是因为在同一时刻，并不是所有的电器都处于满负荷运行状态，也不是所有的住户都在使用最大功率的电器。

通过对同时系数的合理取值，可以更准确地估算小区的总负荷。

季节因素也对小区负荷有显著影响。

夏季，空调的使用会导致负荷大幅上升；冬季，电暖设备的使用也会增加负荷。

此外，居民的生活习惯、节假日等因素也会在一定程度上影响负荷的大小。

在进行负荷计算时，通常采用需要系数法或单位面积功率法。

需要系数法是根据不同类型负荷的设备容量，乘以相应的需要系数，然后求和得到总计算负荷。

单位面积功率法则是根据小区的建筑面积和单位面积的用电指标来估算负荷。

接下来，我们谈谈变压器容量的选择。

变压器容量选择过小，会导致变压器长期过载运行，影响其使用寿命，甚至可能引发故障，影响小区供电的可靠性；选择过大，则会增加设备投资和运行成本，造成资源浪费。

在确定变压器容量时，要充分考虑小区未来的发展。

比如，小区是否有扩建计划，是否会增加新的公共设施或商业设施等。

一般来说，会预留一定的负荷增长裕度。

一、低压用电负荷及变压器配置容量计算原则第一条居住区低压用电负荷计算标准居住区低压用电负荷按照“省居标”的规定计算，包括必要的低压供电公建设施容量（160千伏安以下），不包括居住区内中高压供电的大型公建设施的供电容量。

1.建筑面积120m2及以下的，基本配置容量每户8kW；建筑面积120m2以上、150m2及以下的住宅，基本配置容量每户12kW；建筑面积150m2以上的住宅，基本配置容量每户16kW。

2.高级住宅、别墅，基本配置容量根据实际需要确定。

3.低压供电公建设施应按实际设备容量计算。

设备容量不明确时，按负荷密度估算：办公100W/m2；商铺、会所150W/m2；车库、车棚、垃圾房40W/m2。

第二条居住区变压器配置容量计算方法：变压器配置容量=∑(低压用电负荷×Kp），配置系数Kp 应按下表选用：序号变压器供电范围内住宅户数配置系数（Kp）1 50户及以下0.72 50户以上200户以下0.63 200户及以上0.54 低压供电公建设施0.8第三条负荷分级根据居住区内建筑物及配套设施负荷性质不同可分为一、二、三级负荷。

1.居住区内一级负荷：（1）高级住宅的电梯、泵房、消防设施、应急照明用电等；（2）十九层及以上居住类建筑的电梯、泵房、消防设施、应急照明用电等；（3）Ⅰ类汽车库、机械停车设备以及采用升降梯作车辆疏散出口的升降梯用电；（4）建筑面积大于5000m2的人防工程。

2.居住区内二级负荷：（1）十层至十八层居住类建筑的电梯、泵房、消防设施、应急照明用电等；（2）Ⅱ、Ⅲ类汽车库；（3）建筑面积小于或等于5000m2的人防工程；（4）区域性的增压泵房、智能化系统网络中心等。

3.居民用电负荷及其它不属于上述一级或二级的负荷为三级负荷。

矿井供电计算方法一、负荷计算与变压器选择工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。

1、负荷统计按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。

表1-1 工作面负荷统计表格式平均功率因数计算公式：ene e enen e e e e pjP P P P P P ++++++=...cos...cos coscos212211加权平均效率计算公式：ene e enen e e e e pj P P P P P P ++++++=...η...ηηη2122112、负荷计算1）需用变压器容量b S计算值为：pje xb PK S cos∑= ()K V A2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数：∑max714.0286.0e x P P K +=3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数：∑+=e x P P K max6.04.0maxP ——最大一台电动机功率，kw 。

①适用一般机组工作面 K x = 0.286 + 0.714×P max∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-2)]②适用机械化采煤工作面 K x = 0.4 + 0.6×P max∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-3)]③cos φpj = ∑(P i ×cos φei )∑P i[煤矿综采连实用电工技术(3-3-3)]④K b= K x×∑P ecosφpj[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-1)]井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表二、高压电缆选择计算和校验1、按长时负荷电流选择电缆截面长时负荷电流计算方法：pjpje x egU k P I ηcos 3103∑×=∑eP ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果）xk ——需用系数；计算和选取方法同前。

变压器负荷计算及选型
一、变压器负荷计算
1、基于标准的变压器负荷计算
根据变压器功率、电压、频率等参数，给变压器的额定容量为15KVA，负荷电流是：
变压器容量的确定根据其输入输出电压、输入输出电流、保护等等，
变压器的负荷电流一般不超过额定容量的80％，所以最大负荷电流计算
结果是：
62.56A×80％=50.04A
2、基于实际用电情况的变压器负荷计算
实际用电情况的变压器负荷计算，应根据实际来确定具体的负荷电流，如20KVA变压器，负荷电流是：
负荷电流=20KVA÷（380V×1.732）=50.35A
负荷电流不宜超过额定负荷的80％，应将最大负荷电流控制在
50.35A的80％以下
最大负荷=50.35A×80％=40.28A
二、变压器的选型
变压器的选型，是根据所计算出来的最大负荷电流，合理确定变压器
容量的大小，一般可根据变压器功率、电压、频率等参数，变压器的容量
确定为负荷电流的1.25倍。

比如本案例中，要求最大负荷电流为40.28A，那么算出变压器容量可为：
变压器容量=40.28A×1.25=50.35KVA（最佳变压器容量60KVA）
变压器选型完成。

变压器选择的方案一、低压负荷的统计负荷统计应从线路末端开始逐级向电源侧统计，由于本矿井没有高压负荷，只对矿井低压负荷进行统计。

用电设备组的计算负荷，用需用系数法统计负荷。

以主井提升机为例进行统计计算,提升机的性能参数如下:型号:2JTP-1。

6×0.9、额定功率：45 kW 、额定电压:0.38kV 转速：960r/min 最大提升速度:3。

4m/s用电设备的计算负荷由下式计算：P ca =k de ΣPQ ca = P ca ·tan φS ca =— P ca / cos φ= ca ca Q P 22+式中：P ca —-该组用电设备的有功功率计算值，kW ；Q ca —-该组用电设备的无功功率计算值,kvar;S ca ——该组用电设备的视在功率计算值，kVA ；ΣP —-该组用电设备额定容量之和，kW ；k de 、cos φ——该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数(可由相关《工矿企业供电》表中查得）；tan φ——与cos φ对应的正切值。

查表可知k de =0。

8，cos φ=0.75，tan φ=0.9P js =k de ΣP=0。

8×45=60kWQ= P ca ·tan φ=36×0.88=52.9 kvarS=ca ca Q P 22+=221.1090.124+=80 kVA由于其他低压设备的负荷统计与此相同，故不再一个一个统计，其结果见附表一、二.二、变电变压器的选择（一）一类负荷及其主要辅助设备变压器选择由于地面低压负荷有一类负荷及其主要辅助设备，根据矿井0。

4kV母线计算视在功率（附表一)，为了保证供电的可靠性,变压器选用S11-400/10型变压器两台，正常工作时，一台工作，一台带电备用.S11—400/10型变压器技术数据如下表:型号：S11—400/10 额定容量：400kVA额定高压：10kV 额定低压：0。