负荷计算及回路尖峰电流计算

本人riglucky 结合手册简要总结供配电设计需要的计算公式如下，希望对大伙有帮助，本人喜欢结交好友，可联系我****************。

一、负荷计算按照计算负荷表，两台水泵同时运行的负荷计算如下：(要打印的版本公式写到一块)e x c P K P ⋅= =0.6⨯220 =132kW ϕtan ⋅=c c P Q =132⨯0.83 =109.56 Kvar22c c c Q P S += =2256.109132+ =171.54 kVANc c U S I 3==260.64 A由于水泵是一台一台的进行启动，所以单台启动时的电流77.038.03110cos 3⨯⨯==ϕN N c U P I =217.05 AOLop a K I I ≥1 （保护设备的动作电流）因为是笼型电动机，所以系数取5-7之间，我们选6；有尖峰电流：c st pk I K I ⋅= =6⨯217.05=1302.33 A（用来选熔断器、断路器、整定继电保护装置，检验电机自起动条件） 水泵电缆选择：相线选择：按30度明敷的BV-500型的铜芯塑料为270mm 的05.2172461=〉=c a I A I满足发热条件。

N 线的选择：按照ϕA A 5.00≥,选2035mm A =二、变压器的选择单台留有80%的裕量可满足要求。

有两台主变压器的变电所，变压器选择：(要打印的版本公式写到一块)c .0.7)S -(0.6=≈T N T S S =0.7⨯253.91=177.74 kV A )(.I I +I ≥≈c T N T S S S =171.54 kV A变压器可选：容量大于177.74 kV A因为矿上已有SC-800/10/0.4型的变压器，在容量上满足要求。

从中央配电室到中央变压器室的电缆选择：7.0103236.13cos 3⨯⨯==ϕN c c U P I =19.48 A按经济电流范围，查表得杨庄交联聚乙烯绝缘带铠装铜芯电缆电流为19.48A 时，选择导线截面积235mm A ec =，截面积为235mm 时对于华东地区三班制电流为29-41A之间大于19.48A 满足载流量的要求。

电力负荷的计算一、设备额定容量的确定确定计算负荷，首先必须先确定用电设备的容量。

用电设备铭牌上标示的功率(或容量称为用电设备的额定功率PN，该功率是指用电设备(如电动机的额定输出功率。

由于各种用电设备的额定工作条件不同，有长期连续工作制、短时工作制和断续工作制等，不能简单的将各用电设备的额定容量直接相加，而须将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定工作制条件下的功率，称这个功率为用电设备的容量(或功率，用P N∑表示。

1．长期连续工作制这种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。

对长期连续运行的设备有(1电炉变压器。

电炉变压器在额定功率因数时的额定功率(kw，即(2照明设备组。

1白炽灯、碘钨灯设备的容量就等于灯泡上标注的额定功率，kw；2荧光灯还要考虑镇流器中的功率损失，其值约为灯管功率的20％，因此设备容量应为灯管额定功率的1.2倍，kw；3金属卤化物灯当采用镇流器时也要考虑镇流器的功率损失，其值约为灯泡功率的10％，因此设备容量应为灯泡功率的1.1倍，kw。

(3不对称单相负荷的设备容量。

当有多台单相用电设备时，一般将这些设备均匀地分接在三相上组成对称三相负荷，并力求减少三相负载的不对称度。

设计规程规定，在计算范围内，负荷最大的单相用电设备的总容量如不超过三相用电设备总容量的15％时，可按三相对称分配考虑，不对称度可用公式表示为当不对称度βn超过15％时，则设备容量应按3倍最大相负荷的原则进行换算。

根据负荷接线方式不同：2．短时工作制这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间较长。

如煤矿井下的排水泵等。

在工作时间内，用电设备的温升尚未达到该负荷下的稳定值即停歇冷却，在停歇时间内其温度又降低为周围介质的温度，这是短时工作制的特点。

对这类用电设备也同样用3．短时连续工作制用电设备这类工作制的用电设备周期性的时而工作，时而停歇，如此反复运行，而工作周期一般不超过10min，如电焊机、吊车电动机等。

2.1.6 计算电流及尖峰电流定义：尖峰电流（peak current ）是指持续时间1~2s 的短时最大负荷电流。

2.1.7 尖峰电流计算意义：尖峰电流主要用来选择熔断器和低压断路器、整定继电保护装置及检验电动机自启动条件等。

2.1.8尖峰电流计算方法： （1）单台设备尖峰电流的计算单台设备的尖峰电流就是其启动电流（starting current ），因此尖峰电流为式中 IN 为设备额定电流； Ist 为设备启动电流；Kst 为设备的启动电流倍数，鼠笼型电动机为 5-7，绕线型电动机为2-3，直流电动机约为1.7，电焊变压器为3或稍大。

（2）多台设备尖峰电流的计算引至多台设备的线路上的尖峰电流按下式计算：式中Istmax 和 (Ist-IN )max 分别为用电设备中启动电流与额定电流之差为最大的那台设备的启动电流及其启动电流与额定电流之差；为除启动电流与额定电流之差为最大的那台设备之外的其他n-1台设备的额定电流之和；K Σ为上述n-1台的同时系数，按台数多少选取，一般为0.7-1；I30 为全部设备投入运行时线路的计算电流。

此处取9.0=∑K ,30max .st 22I I I N ==，30I 为计算电流。

380*3380*32302303030Q P S I +==取第一个车间为例：pk st st NI I K I ==1..max1n pk N i st i I K I I -∑==+∑30max()pk st N I I I I =+-∑==⋅11n i i N I计算电流：AS I Q P S Q P 89.16380*3.53.12331.615.93030230230303030===+===，，尖峰电流： 各设备电流为： 格栅除污机： 2.99A 潜污泵: 122.3A 螺旋压榨机:3.18AA I MAX 3.122=取：A I I MAX st 6.2442max .== 尖峰电流：A I II i st iN pk 16.2506.244)18.399.2(*9.09.021max .,=++=+=∑=其他车间同理： 计算结果：。

组织教学：安定课堂秩序，检查人数并做好记录。

教学回顾：单相负荷的计算原则供配电系统的功率损耗供配电系统的电能损耗课题引入：确定用户的计算负荷是选择电源进线和一、二次设备的基本依据，是供配电系统设计的重要组成部分，也是与电力部门签订协议的基本依据。

授课内容：§2—5\6 用户总负荷计算和尖峰电流计算一、用户总负荷计算逐级计算法确定用户计算负荷的原则如下：将用电设备分类，采用需要系数法确定各用电设备组的计算负荷；根据用户的供配电系统图，从用电设备朝电源方向逐级计算负荷；在配电点处考虑同时系数；在变压器安装处计及变压器损耗；用户的电力线路较短时，可不计电力线路损耗；在并联电容器安装处计及无功补偿容量。

教材P27 图2-61.供给单台用电设备的支线的计算负荷确定（如图中1点处）计算目的：用于选择其开关设备和导线截面2.用电设备组计算负荷的确定（如图中2点处）教师巡视并记录复习提问学生回答讲述举例讲解逐级计算法确定用户计算负荷的原则重点内容要求学生理解第 1 页共3 页计算目的：用来选择车间配电干线及干线上的电气设备。

3.车间干线或多组用电设备的计算负荷确定（如图中3点处）计算目的：以此选择车间变低压母线及其上的开关设备。

4.车间变电所低压母线计算负荷的确定（如图中4点处）计算目的：以此选择车间变电所的变压器容量。

5.车间变电所高压母线的计算负荷确定（如图中5点处）计算目的：以次选择高压配电线及其上的电气设备。

6.总降变电所二次侧的计算负荷确定（如图中6点处）计算目的：以此选择高压配电线及其上的电气设备。

7.总降变电所高压侧的计算负荷确定（如图中7点处）二、尖峰电流的计算尖峰电流Ipk是指单台或多台用电设备持续1~2秒的短时最大负荷电流。

它是由于电动机起动、电压波动等原因引起的，尖峰电流比计算电流大的多。

计算尖峰电流的目的是选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置、计算电压波动及检验电动机自起动条件等。

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+= 。

第一节电力负荷计算在设计过程中首先要进行电力系统地设计，其中包括配电图的设计、各种电力设备和电线的选择。

在进行这些选择之前，还必须根据配电图进行相应的电力负荷计算。

此处的电力负荷计算采用需要系数法来计算，长期使用已积累了各种设备的需要系数，因此需要系数法既是应用最为普遍，又是极为简单方便的计算方法。

为了参数的选定，首先介绍一下长期工作制，长期工作制是指用电设备工作时间较长，连续运行的情况。

长期工作制和短时工作制的设备容量（Pe）都是该设备的铭牌额定功率（Pn），这是计算的前提。

下面分别进行计算:1.排烟风机电机因为仅为一台排烟风机电机供电，故不存在同时系数（即K∑=1）；而且设备的最大运行方式一般可能达到额定状态，负荷系数也可取1（即K L=1），查阅<<工厂供电>>可知排风机的需要系数，功率因数，功率因数角正切值分别为K d1=0.75~0.85、cosω1=0.8、 tanω1=0.75。

此处取K d1=0.8进行计算。

计算负荷：Pc1=K d1Pe1= K d1Pn1=0.8335=28kwQc1=Pc1tanω1=2830.75=21kvarSc1=35kvAIc12.电动蝶阀由于四台电动蝶阀分别安装,配电线各自独立,因此仅为一台电动蝶阀供电，故不存在同时系数（即K∑=1）；而且设备的最大运行方式一般可能达到额定状态，负荷系数也可取1（即K L=1），查阅<<工厂供电>>可知泵类的需要系数，功率因数，功率因数角正切值分别为K d2=0.75~0.85、 cosω2=0.8、 tanω2=0.75。

计算负荷：取K d2=0.8Pc2=K d2Pe2= K d2Pn2=0.830.1=0.08kwQc2=Pc2tanω2=0.0830.75=0.06kvarSc2Ic 2=22Sc Un =0.10.22=0.45A 3.PLC因为此处没有设计冗余,只是是为一台PLC 供电，故也不存在同时系数（即K ∑=1），而且设备的最大运行方式一般可达到额定状态，负荷系数也取1（K L =1），故K d3取1。