施工现场临时用电负荷计算.ppt

施工现场临时用电 负荷计算 一 计算负荷 计算负荷又称需要负荷或最大负荷 计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷 计算负荷 产生的热效应应该和实际变动负荷产生的最大热效应相等 通常把半小时平均负荷曲线上的 最大负荷 称为计算负荷 计算负荷是通过统计计算求出的 用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值 是供电设计计算的基本依据 一 计算负荷 0 5小时平均负荷曲线 将每间隔0 5h读取有功电能表的读数 除以30min 求得有功平均值 然在以纵轴为有功 横轴为时间的直角坐标系中逐点描绘而成 取0 5h平均负荷的原因一般中小截面导体的发热时间常数为 10min以上 经验表明 其达到稳定温升时间为 3 4 也就是说载流导体大约经过半小时可达到稳定温升值 如导线承载短暂尖峰荷 显然不能是导线温升达到最高 只有持续时间30min以上 才有可能使导线温升达到最高值 为计算方法一致 对其它供电元件均采用0 5h平均负荷最大值为计算负荷 一 计算负荷 用电设备在一个周期内的工作时间与周期时间的比值称为负载持续率或负荷持续率 用 表示 负载持续率也称为暂载率 t1 T 100 T t1 t2T 一个工作周期的时间间隔t1 设备在一个工作周期内的持续工作时间t2 设备在一个工作周期内的停歇时间同一设备 在不同的负荷持续工作时 其输出功率是不同 例如某设备在时 1的设备容量为P1 那么该设备在 2时的设备容量P2为多少呢 这就需要进行 等效 换算 即按同一周期内相同发热条件来进行换算 设备容量与负荷持续率的平方根值成反比关系 即 P2 P1 1 2 二 负载持续率 例 某吊车电动机在 1 60 时的容量P1 10kW 试求 2 25 时的容量P2为多少 解 P2 10 0 6 0 25 15 5kW 返回 二 负载持续率 三 设备功率计算 建筑供电系统中各用电设备铭牌上都标明有额定功率 但由于各用电设备的额定工作条件不同 有的可直接相加 但有的在计算中就不能简单的把铭牌上规定的额定功率直接相加 必须首先把额定功率换算到统一规定的工作制下的功率后才能相加 设备功率一般用Pe表示 1 不同工作制下的用电设备的设备功率计算进行负荷计算时 不同工作制下的用电设备应按下列规定计算设备功率 1 长期连续工作制电机的设备功率长期连续工作制 指在规定环境温度下连续运行 设备任何部分的温度和温升均不超过允许值 这类设备的设备功率就是其铭牌的额定功率 即 Pe PNPe 设备功率 kW PN 电动机铭牌上的功率 kW 三 设备功率计算 对于临电负荷计算以下负荷均按连续工作制电动机计算设备功率 混凝土搅拌机钢筋调直机钢筋切断机钢筋弯曲机电刨子圆盘锯蛙式打夯机振捣棒砂轮锯等 三 设备功率计算 2 断续或短时工作制电机的设备功率断续或短时工作制 指设备以断续方式反复进行工作 工作时间与停歇时间相互交替重复 采用需要系数法时 这些用电设备的设备功率就是将设备在额定负载持续率下的铭牌功率统一换算到负载持续率为100 时的有功功率 三 设备功率计算 Pe 换算到连续工作制时的设备功率 kW PN 电动机铭牌功率 kW 设备的额定负载持续率 一般有15 25 40 和50 断续或短时工作制电机的设备功率计算公式 三 设备功率计算 在临电设计中 对于断续或短时工作制电机主要涉及到的是 QTZ自升式塔吊 门式塔吊 龙门架等起重设备 起重设备的设备容量在进行负荷计算时 要按电动机的铭牌负荷持续率统一换算到负载持续率100 时的功率 三 设备功率计算 例 施工现场有一塔吊 其额定功率为20kW 铭牌负载持续率为40 求换算到负载持续率为100 时的设备容量 解 三 设备功率计算 3 电焊机的设备功率是指将额定容量 kVA 换算到负载持续率为100 时的有功功率 kW Pe 换算到 100 时的电焊机的设备功率 kW SN 电焊机的铭牌容量 kVA 电焊机的额定负载持续率 电焊机的铭牌负荷持续率有20 35 50 60 65 75 和100 等 三 设备功率计算 三 设备功率计算 例 一台单相电焊机380V SN 80kVA 50 cos 0 5 求换算到 100 时的设备容量 解 三 设备功率计算 4 照明用电设备的设备功率为 1 白炽灯 碘钨灯的设备功率是指灯泡标出的额定功率 kW 2 荧光灯采用普通电感镇流器时加25 采用节能型电感镇流器时加15 18 一般情况下 荧光灯的设备功率等于灯泡额定功率的1 2倍 三 设备功率计算 3 金属卤化物灯 高压钠灯 高压汞灯除灯泡的功率外 还应考虑镇流器的功率损耗 采用普通电感镇流器时加14 16 采用节能型电感镇流器时加9 10 一般情况下 金属卤化物灯 高压钠灯 高压汞灯的设备功率等于灯泡额定功率的1 1倍 三 设备功率计算 2 单相负荷的设备容量的计算临电用电设备中有很多单相用电负荷 如电焊机 照明负荷等 形成了三相不对称负荷 为了维持三相线路上的负荷平衡 应尽量将单相用电设备均匀地分散接到三相线路上或各相线路间 单相负荷的等效三相设备功率就是基于这一考虑进行计算的 1 在计算单相负荷的设备功率时 当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15 时 全部按三相对称负荷计算 即 单相负荷的等效三相设备功率是单相负荷设备功率的3倍 三 设备功率计算 2 当单相负荷的总容量超过计算范围内三相对称负荷总容量的15 时 应将单相设备功率按相应计算原则换算为等效三相设备功率 三 设备功率计算 3 单相设备功率换算为等效三相设备功率的计算原则 单相负荷与三相负荷同时存在时 应将单相负荷换算为等效三相负荷 再与三相负荷相加 在进行单相负荷计算时 一般采用计算功率 当单相负荷均为同类用电设备时 直接用设备容量进行计算 三 设备功率计算 4 单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法 只有相负荷时 等效三相负荷Pd为最大相负荷的3倍 只有线间负荷时 将各线间负荷相加 选取较大两线间负荷的数据进行计算 如线间负荷以Pab Pbc Pca表示时 Pab Pbc Pca 选取较大两线间负荷数据Pab Pbc计算 则等效三相负荷Pd为 三 设备功率计算 只有线间负荷 如Pab时 其等效三相负荷Pd为 只有线间负荷Pab Pbc时 如果Pab Pbc 其等效三相负荷Pd为 既有线间负荷又有相负荷时 应先将线间负荷换算为相负荷 然后各相负荷分别相加 选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷 线负荷换算为相负荷的有功无功换算系数 可查有关设计手册 三 设备功率计算 例 某施工现场有两台单相电焊机 其型号为SN 21kVA UN 380V 65 cos 0 87 分别接于AB相 BC相上 该低压供电系统的线电压为380V 1 求这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量 2 假如该施工现场有四台电焊机 型号与本例相同 求这四台电焊机的等效三相负荷的设备容量 三 设备功率计算 解 1 一台电焊机的设备容量为 这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量为 Pd 3 14 7 44 1kW 2 这四台电焊机应尽量均衡地分配到三相上 两台电焊机接于AB相 其它两台电焊机分别接于BC相 AC相 这四台电焊机的等效三相负荷的设备容量为 三 设备功率计算 3 用电设备进行分组计算对用电设备进行分组计算时 应按下列条件考虑 1 三台及以下 计算负荷等于其设备功率的总和 三台以上时 其计算负荷应通过计算确定 2 类型相同的用电设备 其总设备容量 kVA 可以用算术加法求得 3 类型不同的用电设备 其总设备容量 kVA 应按有功和无功负荷分别相加确定 4 成组用电设备的设备功率 不应包括备用设备 三 设备功率计算 临电计算中一般划分的用电设备组为 塔吊组 龙门架组 电焊机组 搅拌机组 钢筋机械组 木工机械组 蛙式夯机组 振捣棒组等 如果一个用电设备组设备台数较少 可将多个用电设备组合并为一个用电设备组 四 用电设备组的计算负荷及计算电流 用电设备组的划分 1 按分配电箱内负荷进行划分 主要目的 求取分配电箱计算负荷 进行分配电箱进线电缆 开关 熔断器选择 按开关箱 分配电箱 总配电箱顺序求取各回路计算负荷 进行各个用电干线 支线回路电缆 开关 熔断器及变压器的选择 2 按施工现场所有临电设备负荷进行划分 主要目的是直接求取施工现场总的计算负荷 进行总配电箱进线电缆 开关 熔断器选择 进行变压器容量选择 向甲方提供施工现场所需临电容量的具体数据 四 用电设备组的计算负荷及计算电流 求取用电设备组计算负荷的公式 Ps 用电设备组的总设备功率 KW Pjs 用电设备组的计算有功功率 KW Qjs 用电设备组的计算无功功率 Kvar Sjs 用电设备组的计算容量 KVA Kx 用电设备组的需用系数Kx 用电设备组负荷曲线最大有功负荷 设备容量 Pmax PNUN 电源电压 取线电压0 38KV Ijs 用电设备组的计算电流 A 四 用电设备组的计算负荷及计算电流 3 总计算负荷的确定总计算负荷是由不同类型的多组用电设备的设备容量组成 总有功功率的计算负荷为 Ps 用电设备组的总设备功率 KW Pjs 用电设备组的计算有功功率 KW Pjs 分配电箱或总配电箱的计算有功功率 KW Qjs 分配电箱或总配电箱的计算无功功率 Kvar Sjs 分配电箱或总配电箱的计算容量 KVA Kp 有功功率同时系数KQ 无功功率同时系数Ijs 分配电箱或总配电箱的总计算电流 A 四 用电设备组的计算负荷及计算电流 简化的负荷计算Pjs 1 1 Kx1 P1 Kx2 P2 Kx3 P3 式中Pjs 计算负荷1 1 用电不均匀系数 P1 全部施工用电设备额定容量之和 P2 室内照明设备额定容量之和 P3 室外照明设备额定容量之和Kx1 全部施工用电设备需用系数 设备总数在10台以内时 Kx1 0 75 设备总数在10 30台以内时 Kx1 0 7 设备总数在30台以上时 Kx1 0 6 Kx2 室内照明设备系统 取0 8Kx3 室外照明设备系统 取1 0 四 用电设备组的计算负荷及计算电流 四 用电设备组的计算负荷及计算电流 一般施工现场的照明用电负荷所占的比重较动力负荷要少得多 在简化计算总用电负荷时 只要在动力负荷用电量上再加上10 作为照明用电负荷即可 以上的简化计算负荷可将上述公式改写如下 Pjs 1 1 Kx1 P1 0 1Pjs 1 24Kx1 P1 四 用电设备组的计算负荷及计算电流 临电变压器容量的简化计算Sjs 1 05Pjs cos 1 05Pjs 0 75 1 4PjsSjs 计算负荷容量 kVA 1 05 功率损失系数cos 全部施工用电设备的功率因素 一般工地可取0 75的正常运行 五 负荷计算实例 五 负荷计算实例 1 第一种算法 简化计算法根据上表 总计视在计算负荷 总需要供电设备容量 根据负荷计算的简化公式 取Kx 0 6照明负荷为动力负荷的10 Pjs 1 1 Kx P1 0 1Pjs 1 24Kx P1 1 24 0 6 966 5 719kVA 五 负荷计算实例 2 第二种算法 简化分组 一 1 未考虑用电组同时系数分三个组 电焊组 电焊机 闪光对焊机共计10台合计容量 235kVA取Kx 0 3砼输送泵机组 砼输送泵机2台合计功率 220kW取Kx 0 65cos 0 7其它组 塔吊 龙门架 园盘锯 电刨 蛙式打夯机 潜水泵 砂浆搅拌机 插入式振捣器 平板振捣器 水泵共110台合计功率511 5kW取Kx 0 4cos 0 7 五 负荷计算实例 511 5220Sjs 1 10 0 4 0 65 0 3 235 0 70 7 623 8kVA为了简化计算照明用电取施工用电10 则 Sjs 1 1 623 8 686kVA 2 考虑用电组同时系数取同时系数0 8分组同上511 5220Sjs 1 10 0 8 0 4 0 65 0 3 235 0 70 7 499KVA为了简化计算照明用电取施工用电10 则 Sjs 1 1 499 548KVA 五 负荷计算实例 3 第三种算法 简化分组 二 1 未考虑用电组同时系数分三个组 电焊组 电焊机 闪光对焊机共计10台合计容量 235KVA取Kx 0 3混凝土组 砼输送泵机 砂浆搅拌机 插入式振捣器 平板振捣器 水泵共计45台合计功率 328 3Kw取Kx 0 6cos 0 65其它组 塔吊 龙门架 园盘锯 电刨 蛙式打夯机 潜水泵共计65台合计功率 404 4Kw取Kx 0 4cos 0 65 五 负荷计算实例 404 4328 3Sjs 1 10 0 4 0 6 0 3 235 0 650 65 622KVA为了简化计算照明用电取施工用电10 则 Sjs 1 1 622 684KVA 负荷计算实例 五 负荷计算实例 2 考虑用电组同时系数取同时系数0 8分组同上511 5220Sjs 1 10 0 8 0 4 0 65 0 3 235 0 70 7 497 6KVA为了简化计算照明用电取施工用电10 则 Sjs 1 1 497 6 547KVA 4 第四种算法 负荷计算表 负荷计算实例 负荷计算实例 负荷计算实例 五 负荷计算实例 用电设备分组 1 起重机组 塔吊 龙门架共计11台取Kx 0 2cos 0 65tg 1 17设备功率 Ps1 149 140 289Kw计算负荷 Pjs1 Kx Ps1 0 2 289 57 8KwQjs1 tg Pjs1 1 17 57 8 67 6Kvar 2 焊机组 电焊机 闪光对焊机共计10台取Kx 0 45cos 0 45tg 1 98设备功率 Ps2 20 6 18 54 92 6Kw计算负荷 Pjs2 Kx Ps2 0 45 92 6 41 7KwQjs2 tg Pjs2 1 98 41 7 82Kvar 五 负荷计算实例 3 混凝土施工组 砼输送泵机 砂浆搅拌机 插入式振捣器 平板振捣器 水泵共计45台取Kx 0 6cos 0 65tg 1 17设备功率 Ps3 220 72 22 8 8 5 5 328Kw计算负荷 Pjs3 Kx Ps3 0 6 328 196 8KwQjs3 tg Pjs3 1 17 196 8 230Kvar 4 木工机械组 园盘锯 电刨共12台取Kx 0 3cos 0 6tg 1 33设备功率 Ps4 22 4 11 2 33 6Kw计算负荷 Pjs4 Kx Ps4 0 3 33 6 10 1KwQjs4 tg Pjs4 1 33 10 1 13 5Kvar 五 负荷计算实例 5 其它负荷 蛙式打夯机 潜水泵共42台取Kx 0 8cos 0 7tg 1 02设备功率 Ps5 5 6 88 93 6Kw计算负荷 Pjs5 Kx Ps5 0 8 93 6 75KwQjs5 tg Pjs5 1 02 75 76 5Kvar 五 负荷计算实例 总计算负荷 取KP 0 75KQ 0 75Pjsz KP Pjs1 Pjs2 Pjs3 Pjs4 Pjs5 KP 57 8 41 7 196 8 10 1 75 0 75 381 4 286kWQjsz KQ Qjs1 Qjs2 Qjs3 Qjs4 Qjs5 KQ 67 6 82 230 13 5 76 5 0 75 469 6 352kvarSjsz Pjsz2 Qjsz2 292 32 3522 457 5KVA考虑10 照明负荷1 1 457 5 503KVA 五 负荷计算实例 公司编制的施工现场临时用电组织及设计中负荷计算编制实例的重新计算 负荷计算实例 五 负荷计算实例 用电设备分组 1 施工组 塔式起重机 卷扬机 电焊机共计6台取Kx 0 5cos 0 5tg 1 73设备功率 Ps1 54 31 7 92kW计算负荷 Pjs1 Kx Ps1 0 5 92 46kWQjs1 tg Pjs1 1 73 46 79 7kvar 2 混凝土施工组 混凝土搅拌机 振捣棒 蛙式打夯机共计12台取Kx 0 6cos 0 65tg 1 17设备功率 Ps2 15 6 6 11 2 32 8Kw计算负荷 Pjs2 Kx Ps2 0 6 32 8 19 7KwQjs2 tg Pjs3 1 17 19 7 23Kvar 五 负荷计算实例 3 机械组 钢筋调直机 钢筋切断机 钢筋弯曲机 电刨子 砂轮锯 园盘锯共12台取Kx 0 3cos 0 6tg 1 33设备功率 Ps3 2 8 5 5 1 0 4 2 6 21 3Kw计算负荷 Pjs3 Kx Ps4 0 3 21 3 6 4KwQjs3 tg Pjs3 1 33 6 4 8 5Kvar 4 其它负荷 照明10Kw 五 负荷计算实例 总计算负荷 取KP 0 75KQ 0 75Pjsz KP Pjs1 Pjs2 Pjs3 照明负荷 KP 46 19 7 6 4 10 0 75 82 1Kw 61 6KwQjsz KQ Qjs1 Qjs2 Qjs3 KQ 79 7 23 8 5 0 75 111 2Kw 83 4KvarSjsz Pjsz Qjsz 61 62 83 42 103 7KVA 临时用电方案的编制内容 可根据实际增减 1 工程概况2 负荷计算3 变压器 开关 熔断器 电缆及导线选择1 按热稳定选择2 电缆及导线按允许电压降损失验算4 临电设备及线路布局 临电设施平面布置图 5 配电箱 开关箱线路图6 临电管理组织机构 分工及职责7 施工 安全用电注意事项及技术措施8 安全防火措施 返回 编制临电方案需要注意的事项 1 临电的布置要从实际出发 要注意漏电保护器的布局及分级保护1 1根据施工现场大小进行漏电保护器的布置 保护范围不能过大 为了规范施工现场临电状况 公司专门制作了临电总配 分配和开关箱 在总配和开关箱内设置了漏电保护器 总配内漏电保护器设置在了进线侧 但在实际施工中 这种模式的临电设施 在施工工地较小时虽能满足施工要求 在施工工地较大时就很难满足施工需要 如 在10 20栋住宅楼工程 较大的技改工程项目上 虽然设置了多个总配 但每个总配电箱带有4 6栋楼或施工点 每栋楼或施工点分属不同的施工队或班组 在施工高峰期总漏电保护器频繁跳闸 给施工及管理带来了很多麻烦 由于停电范围比较大 影响面广 频繁的停电给各个施工队正常施工造成了很大的困难 查找故障点比较困难 常常是在没有找到跳闸原因的情况下直接送电 存在大的危险隐患 1 2减小漏电保护器的保护范围 一方面可以防止总漏电保护器频繁动作 停电范围小 另一方面由于保护范围的减小 只要在这个较小的保护区域内合理配置漏电保护器 就可以提高保护范围内漏电保护器的动作可靠性 选择性和有效性 合理的布置也可以促使各个施工队自主管理和方便项目部的统一管理 这样工地进线总电源上的漏电保护器 可主要做为施工现场防止电气火灾隐患和电气短路的总保护 兼做每个小的漏电保护范围的后备保护 它的额定漏电动作电流可根据施工现场的大小在200 500mA之间选择 额定漏电动作时间可选择0 2 0 3秒 可极大的减少总漏电保护器的频繁跳闸及浪涌电压 电流 电磁干扰对总漏电保护器的影响 提高总漏电保护器动作的选择性和可靠性 2 在按施工现场的实际情况划分的每个保护范围内要形成二级或三级漏电保护模式2 1开关箱内的末级漏电保护器是用电设备的主保护 如果不装末级漏电保护器或损坏或选型不当 将可能导致保护范围内上级漏电保护器频繁跳闸 如有的施工现场有的照明部分相当混乱 存在很多问题 施工现场移动设备比较多 如振捣棒 手电钻 小型切割机 打夯机 小型电焊机等随机使用性比较强 有的时候使用这些设备时就没有接入开关箱 这也增加了总漏电保护器频繁跳闸的机率 只有在每个保护范围内形成有效的二或三级漏电保护模式 才能有效的减少漏电保护器的频繁跳闸 2 2一般每栋楼或施工点设置有一台分配电箱 比较大的工地可以按实际情况设置多个分配电箱 在每个分配进线侧或总配的出线侧设置总的漏电保护器 在开关箱内根据具体设备情况选用末级漏电保护器 形成二级漏电保护模式 特殊情况下可在总配的出线侧 分配进线侧 开关箱内设置三级漏电保护器 形成三级漏电保护模式 如果能通过加强对工地漏电保护器的管理 使每个漏电保护范围内的二或三级漏电保护处于有效保护状态 就可以大大的减少工地总漏电保护器的频繁跳闸机率 2 3注意每个保护范围内漏电保护器的级间配合一般开关箱内的末级漏电保护器的额定漏电动作电流30mA 额定漏电动作时间 0 1S 选用保护范围内的上一级的漏电保护器时 要考虑上 下两级间的配合 同时工作的施工设备在7台左右 且保护范围内的上一级漏电保护器后的供用电线路较长时 保护范围内的上一级漏电保护器可选用额定漏电动作电流100mA以上的漏电保护器 选用额定漏电动作电流50 75mA的漏电保护器 最好能带有0 2S的延时 提高上 下两级的动作选择性 对于特殊潮湿或环境恶劣的场合 末级选用了较多额定漏电动作电流15mA的漏电保护器 应单独形成二级漏电保护网络 二级漏电保护内的上一级保护应选用额定漏电动作电流50mA的漏电保护器 3 1根据 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99施工用电评分表中规定 建筑工地用电必须采用TN S系统 其配电线路要采用五芯电缆 禁止使用四芯电缆外加一根导线替代五芯电缆 对此项标准规定 不能死搬教条 要根据现场实际情况正确地理解标准的规定 对于临电电缆芯数或导线根数的选择 要在 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 88 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99的基础上 从是否能组成有效的 安全的临时用电网和确定切实可行的临电方案的角度去考虑 不能从形式上或满足表面的施工检查的角度去设置 3 临电电缆的选用 3 2一些工程项目为了节省费用 减低成本 出现了用原有的四芯电缆外加一根黄绿双色线代替五芯电缆的情况 这种做法既违反了 建筑施工安全检查标准 要求 又降低了保护零线的机械强度和耐腐蚀性等 造成安全隐患 如果施工现场动力和照明能按规定分路设置 那么问题就迎刃而解了 动力线路需要三根相线和一根保护零线 照明线路需要一根相线 一根工作零线和一根保护零线 四芯电缆均能满足要求 而且动力和照明分路而设 各自保护 互不干扰 更进一步保障了用电安全 2 施工现场的临电主干线应在第一级漏电保护器后形成TN S三相五线制漏电保护系统 第一级漏电保护器前的配电线路可采用TN C系统 其线路一般可选用四芯电缆 这与 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 88 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99的规定并不是矛盾的 如 在我厂28万吨电解铝和80万吨氧化铝施工现场总配电箱 内设第一级漏电保护器 做重复接地 或分配电箱 内设第一级漏电保护器 做重复接地 以前的从甲方引入的电源线路 就可不必使用五芯电缆 而使用四芯电缆 其主要理由如下 以总配电箱内设第一级漏电保护器为例 1 甲方已形成了从高压到低压出线柜的供电网络 在形成施工场内自有的临时用电网络时 我们将总配设置在施工场地的负荷中心或靠近负荷中心的位置 在总配处做良好的重复接地 接地电阻控制在10欧姆以下 2 甲方在其出线盘内并不设置漏电保护器 实际上未形成真正的TN S三相五线制供电系统 仍为通常情况下的三相四线制供电系统 上述这一段电缆没有必要非使用五芯电缆不可 3 在施工总配处做符合要求的重复接