3 负荷计算与负荷分级15523

3负荷计算与负荷分级3.1负荷计算,3.1.1概述-1目的求得设计所需的各项负荷数据计算负荷，用以选择和校验网络及其元件。-2实际负荷通常，电气负荷是随时变动的。-3计算负荷假想的持续性负荷，它在一定的时间间隔中产生的特定效应与变动的实际负荷相等。-4按用途分类各类不同的用途，应取不同的负荷效应和时间间隔，得出的计算负荷也不同，详见3.1.2。例如：按发热条件选择网络元件用的计算负荷，其最大热效应（温升和/或绝缘热老化）应与实际负荷相同；所取的时间间隔应为元件达到稳定温升所需的时间，即其发热时间常数的3至4倍。,3.1.2负荷计算的内容,-1需要负荷或最大负荷a.用于:按发热条件选择电器和导体；计算电压偏差及电网损耗。b.通常取“半小时最大负荷”（10min,330min)。适用于选择中小截面导线；对干线尤其是变压器，则不合理。-2平均负荷年平均负荷用于计算电能年消耗量；最大负荷班平均负荷用于计算最大负荷（见利用系数法）。-3尖峰电流a.用于计算电压波动；选择和整定保护器件；校验电动机起动条件。b.通常取持续1s左右的最大负荷电流，即起动电流的周期分量。在校验瞬动元件时，还应考虑其非周期分量。注：1.“计算负荷”的广义是上述各项的统称，狭义是指需要负荷/最大负荷。2.负荷计算的内容还包括：电能消耗量计算、网络损耗（功率损耗和电能损耗）计算，以至无功补偿计算。3.计算电压损失用的负荷，视情况而定。计算长期电压水平时，用需要负荷或最大负荷，计算短时电压变动时，用尖峰电流。,3.1.3负荷计算的方法,313.0依据和要求-1依据前苏联国家计委动力管理总局颁布的确定工业企业电气负荷暂行导则。国内至今无负荷计算的规范标准！-2要求可信的理论基础；可靠的实用数据；可接受的计算误差；计算简便。313.1需要系数法-1简介a.基础：负荷曲线。b.特点：逐级打系数。c.步骤：设备功率乘需要系数，再逐级乘同时系数。-2评价计算过程较简便。计算精度一般；用电设备台数少时，误差较大。-3适用范围适用于各类项目，尤其是变电所负荷计算。,负荷计算的方法（续）,313.2利用系数法-1简介a.基础：概率论与数理统计。b.特点：先求平均负荷，再求最大负荷；不逐级打系数。c.步骤：设备功率乘利用系数，求平均利用系数和用电设备有效台数，乘最大系数得结果。-2评价计算精度高，设备台数不多亦然。计算过程较繁，特别是有效台数之演算，但可简化、改进-3适用范围适用于设备功率已知的各类项目，尤其是工业企业电力负荷计算。313.3单位指标法（单位面积功率、综合单位指标、单位产品耗电量）-1简介a.基础：实用数据的归纳。b.特点：用相应的指标直接求出结果。-2评价计算过程简便。计算精度低。-3适用范围适用于设备功率不明确的各类项目，如民用建筑中的分布负荷；尤其适用于设计前期的负荷框算和对计算结果的校核。,负荷计算的主要问题和基本对策,主要倾向是计算负荷偏大。基本对策如下：a.深入分析负荷特性，了解相关专业知识；b.选用合适的负荷计算方法，对其理念有正确认知。c.掌握计算要点和难点。3.1.4设备功率的计取314.1单台设备a.电力：应把额定值换算为负载持续率100下的有功功率，但对需要系数法中的周期工作制电动机取25。b.照明：气体放电灯应计入镇流器的功率损耗。314.2用电设备组不含备用设备。314.3变电所或建筑物不含消防负荷，但正常运行者仍应计入（如消防电梯、正常点燃的应急照明等）；不同时出现者不叠加（如季节性负荷取较大者）。,3.1.5需要系数法的常见问题,-1相关专业的负荷数据有误-我们要核对。-2设备功率未换算-谨记莫忘。-3需要系数偏大-深入了解，深刻分析，才能心中有数。-4设备台数少时不敢取系数-按其理念，与其他负荷相加时也应该先取需要系数。注意：4台及以下设备均应按实际负荷率打系数。当负荷率不知时，3台及以下设备取1，4台连续工作制设备取0.9，4台短时或周期工作制设备取0.75。这种方法仅用于求一组设备的计算负荷。两组及以上负荷相加时，仍应按原定方法计算。-5漏打同时系数-要逐级打。,3.1.6利用系数法的难点突破,-1难点:有效台数nyx=(Pe)2/Pe2设备台数很多时，计算繁琐。a.用计算工具的统计功能，按精确式计算。b.手工计算时，可用下列改进简化法：*略去最小一档设备（Pmin5%Pe）；*最大一档数台设备，直接进入计算；*其余设备按功率大小分为m3的几组，以每组功率平均值和实际台数进入计算。-2引伸：最大系数Km分为三档，充分发挥本方法的优势。0.5h最大负荷（=10min）用于较小截面导线/电缆（35mm2）;1h最大负荷（=20min）用于中等截面导线/电缆（50150/120mm2）2h最大负荷（=40min）用于大截面导线/电缆（185/150mm2）和变压器。-3澄清：有效台数小于4时，按实际负荷率打系数；负荷率不知时，3台及以下连续工作制设备取1，3台及以下短时或周期工作制设备取1.15，4台连续工作制设备取0.9，4台短时或周期工作制设备取1。与其他组负荷相加时，仍应按原定方法计算。-4照明负荷仍用需要系数法计算，与电力负荷的计算结果相加。（！）,3.1.7单位指标法的运用要点,-1难点有的指标含义不明（如住宅的“kW/户”是什么指标？）。多数指标变化范围很大。（如住宅负荷密度2060W/m2，上下限相差3倍！）-2对策a.指标数据要不断积累、深化、细化。（如旅馆的4070W/m2是压缩式制冷者，吸收式制冷为2540W/m2,其他公建可类推。又如高层建筑的地库、裙房、主体，可分列指标。）b.分析各种因素的影响，如地理位置、气候条件、地区发展水平、居民生活习惯、建筑规模大小、建设标准高低、用电负荷特点、节能措施力度等。c.多种指标互相印证。,3.1.8单相负荷计算,318.1计算原则-1判断条件：按设备功率，单相负荷Pe三相负荷15%Pe。-2换算数据：取计算功率（需要功率或平均功率）；功率因数相近时可用设备功率。318.2简化换算法（首选）-1只有线间负荷：Pd/3P最高（3/3）P次高-2只有相负荷：Pd3P最高318.3精确换算法详见算式3-1.2530，表3-1-13（其中-1.07应为-0.17！）。例题及格式见配电手册p13表1-15。（注意：P14计算式P次高也应取97！）钢铁手册p134用需要系数法，比较简易，但p136中15%判断条件应按设备功率！）,3.2负荷分级及供电要求3.2.1现行负荷分级原则,关键词：供电可靠性；中断供电后果。321.1一级负荷-1人身伤亡。-2重大损失。-3重大意义单位；大量人员集中。特别重要负荷：灾难性后果。（IEC称安全电源，NEC称应急电源。）321.2二级负荷-1较大损失。-2重要单位；较多人员集中。321.3三级负荷不属于一级和二级的负荷。3.2.2负荷分级示例见表3-2-1和3-2-2。,3.2.3各级负荷的供电要求,323.1一级负荷不能同时损坏的两个电源；必要时设自备电源。323.2特别重要负荷两个电源，再加应急电源。应急电源：独立的发电机组