临时用电计算说明
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临时用电计算手册
一、编制依据
工业与民用供配电设计手册(第四版)
二、计算方法
需要系数法和利用系数法等,下面以常用的需要系数法为例进行说明。用电设备台数为5台及以下时,不宜采用需要系数法,推荐用利用系数法计算。
1、确定用电设备的设备功率
原则:不同工作制用电设备的额定功率统一换算为连续工作制的功率,不同物理量的功率统一换算为有功功率。
1.1连续工作制电动机的设备功率等于额定功率;Pe=PN
1.2周期工作制电动机的设备功率是将额定功率一律换算为负载持续率100%的有功功率,
1.3短时工作制电动机的设备功率是将额定功率换算为连续工作制的有功功率,未解决缺乏简单可靠换算法的问题,可把短时工作制电动机近似看做周期工作制电动机,再根据式(1.2-1)换算,0.5h工作制电动机可按ε=15%,1 h工作制电动机可按ε=25%考虑。交流电梯用电动机通常是短时工作制电动机,建议按电梯工作情况为“较轻、频繁、特重”,分别按ε=15%、ε=25%、ε=40%考虑。
注意事项:电动机工作制类别在电动机铭牌上有标注
1)连续工作制:S1;
2)短时工作制:S2;
3)周期工作制:S3-S8,工作周期的持续时间通常为10min,负载持续率为15%、25%、40%、60%之一;
1.4电焊机的设备功率是将额定容量换算到负载持续率为100%的有功功率,
1.5白炽灯和卤素灯的设备功率等于灯泡额定功率,气体放电灯的设备功率为灯管额定功率加镇流器的功率损耗。
1.6单相负荷的计算
当符合下列条件时,单相负荷可直接与三相负荷相加,
单相负荷应换算为等效三相负荷。 (3)既有线间负荷又有相间负荷时,应先将线间负荷换算成相负荷,然后各相负荷分别相加,选取最大相负荷乘3作为等效三相负荷。
2 计算总设备功率、电流
1)多台用电设备的设备功率的合成原则:计算范围内不可能同时出现的负荷不叠加;
2)用电设备组的设备功率不包含专门用于检修的设备和工作时间很短的设备; 3)同一计算范围内的季节性用电设备,应选取两者中较大者计入总设备功率。
三、案例(需要系数法)
1、**工程临时用电设备统计表
序号 名称 功率PN 数量 总功率 需要系数Kd 功率因数COSφ 电压
1 水泵
36 kW 2 72 kW
0.65 0.8 三相380V
2 单头交流弧焊机 20kVA 1 20kVA 0.35 0.35 单相380V
3 多头直流弧焊机 47 kVA 2 94 kVA 0.7 0.7 三相380V
4 塔吊 38 kW 1 38 kW 0.25 0.5 三相380V
5 搅拌机 19 kW 1 19 kW 0.8 0.8 三相380V
6 照明
(卤素灯) 10 10 kW 0.8 1 单相220V
注意事项:
4)为便于计算和验算,需编制用电设备统计表;
5)需要系数和功率因数根据“工业与民用供配电设计手册”附表查询所得;
6)照明负载需根据所使用的灯具类型确定其需要系数和功率因数;
2、单相负荷功率换算
本工程单相负荷设备功率之和为20+10=30 kW
三相负荷设备功率之和为72+94+38+19=223 kW
223×15%=33.45 kW>30 kW,故此工程临时用电单相负荷不需换算为等效三相负荷。
注意事项:
1)单相负荷功率的计算非常关键,以往绝大多数工程临时用电计算均未考虑此因素;
2)一般建设工程临时用电用电设备多数为单相220V或380V负荷,换算为三相负荷功率的可能性非常大;
3、功率计算
1)水泵 查表得:需要系数Kd=0.65,tgφ=0.75
单台设备功率Pe= PN=36 kW
有功功率Pc=Kd×ΣPe=0.65×2×36=235.3 kW
无功功率Qc=Pc×tgφ=235.3×0.75=176.5kvar
2)单头交流弧焊机
查表得:需要系数Kd=0.35,COSφ=0.35,tgφ=2.67,负载持续率εN=0.6
单台设备功率Pe= PN×√εN×COSφ=20×√0.6×0.35=5.42 kW
有功功率Pc=Kd×ΣPe=0.35×5.42=1.897 kW
无功功率Qc=Pc×tgφ=1.897×2.67=5.06kvar
3) 多头直流弧焊机
查表得:需要系数Kd=0.7,COSφ=0.7,tgφ=1.02,负载持续率εN=0.6
单台设备功率Pe= PN×√εN×COSφ=47×√0.6×0.7=25.5 kW
有功功率Pc=Kd×ΣPe=0.7×2×25.5=35.7 kW
无功功率Qc=Pc×tgφ=35.7×1.02=36.4kvar
4)塔吊
查表得:需要系数Kd=0.25,COSφ=0.5,tgφ=1.73,负载持续率εN=0.4
单台设备功率Pe= PN×√εN=38×√0.4=24 kW
有功功率Pc=Kd×ΣPe=0.25×24=6 kW
无功功率Qc=Pc×tgφ=6×1.73=10.4kvar
5)搅拌机
查表得:需要系数Kd=0.8,tgφ=0.75
单台设备功率Pe= PN=19kW
有功功率Pc=Kd×ΣPe=0.8×19=15.2 kW
无功功率Qc=Pc×tgφ=15.2×0.75=11.4kvar
6)照明
查表得:需要系数Kd=0.8,tgφ=1.02
单台设备功率Pe= PN=10kW
有功功率Pc=Kd×ΣPe=0.8×10=8 kW
无功功率Qc=Pc×tgφ=8×1.02=8.16kvar 7)总功率
KΣ------同时系数,取0.85
总有功功率P=KΣ×ΣPc=0.85×(235.3+1.897+35.7+6+15.2+8)=256.8 kW
总无功功率Q=KΣ×ΣQc=0.85×(176.5+5.06+36.4+10.4+11.4+8.16)=
210.7kvar
4、总视在功率、电流
视在功率S=√P2+ Q2 =√256.82+ 210.72=332.2kVA
I=S/(√3×U线)= 332.2/(√3×0.38)=504.7 A
注意事项:
1)注意只有焊机设备功率计算时需要考虑功率因数COSφ;
2)负载持续率εN应根据实际使用用电设备的铭牌或出厂技术文件进行查询;
3)本案例仅计算出总功率和总电流,进行各级配电箱配置、选择时,还应计算各分支回路功率和电流。
4)负载持续率:又名暂载率,是指设备能够在额定电压,额定电流或额定功率的情况下负荷工作时间的比率。例如某一焊机的额定负载持续率为300A 时
100%,意味着该焊机当焊接电流不超过300A 时,可连续焊接。当某一焊机的额定负载持续率为300A 时 60%,意味着该焊机当焊接电流为300A 时,每10分钟只可连续焊接6分钟,休息4分钟。对同一焊机来说,在额定工作电压下,使用的电流越大,负载持续率越低。