负荷计算讲座

1、主要内容主要内容第一节第一节 负荷及负荷计算的相关概念负荷及负荷计算的相关概念第二节第二节 负荷计算方法负荷计算方法第三节第三节 负荷计算实例负荷计算实例第四节第四节 导线和断路器的选型导线和断路器的选型第一节第一节 负荷及负荷计算的相关概念负荷及负荷计算的相关概念学习内容：学习内容：2. 2. 为什么负荷计算？为什么负荷计算？3. 3. 电负荷力的类型电负荷力的类型4. 4. 负荷等级及供电要求负荷等级及供电要求“电力负荷电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或用电单位，也可以指用它可以指用电设备或用电单位，也可以指用电设备或用电单位的电设备或

2、用电单位的功率功率或或电流电流的大小。的大小。 n（1）供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）n（2）继电保护整定）继电保护整定n（3）选择仪表量程）选择仪表量程n（4）安排供电方案及系统运行方式）安排供电方案及系统运行方式 为什么要进行负荷计算？为什么要进行负荷计算？l（1 1）按用途可分为：照明负荷和动力负荷）按用途可分为：照明负荷和动力负荷l（2 2）按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生）按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷（民用电）活负荷（民用电）l（3 3）电力负荷（设备）按工作制的分类：长期连）电力负荷（设备）按工作制的分

3、类：长期连续工作制、短时工作制和反复短时工作制续工作制、短时工作制和反复短时工作制3. 电力负荷的类型电力负荷的类型1 1）一级负荷）一级负荷要求：应由两个电源供电，当一个电源发生故障要求：应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。时，另一个电源应不致同时受到损坏。 对一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述对一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，还要求增设应急电源。两个电源外，还要求增设应急电源。 常用的应急电源有：常用的应急电源有： 独立于正常电源的发电机组，干电池，蓄电独立于正常电源的发电机组，干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于正常电源的专门供池

4、，供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。电线路。 4. 负荷等级及供电要求负荷等级及供电要求2 2）二级负荷）二级负荷要求：两回路供电，供电变压器也应有两台。要求：两回路供电，供电变压器也应有两台。 3 3）三级负荷）三级负荷 对供电电源无特殊要求对供电电源无特殊要求 学习内容：学习内容：l1.1.设备容量设备容量l2.2.负荷计算方法负荷计算方法第二节第二节 负荷计算方法负荷计算方法 设备的铭牌额定功率PN经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率”称为设备容量，用Pe来表示。l 注意：设备容量与设备额定功率的概念及不同点1.1.设备容量设备容量(1)(1)设备容量的定义设备容量的定义

5、 (2)(2)为什么要换算设备容量？为什么要换算设备容量？目的：目的：负荷统计计算；换算原因：换算原因：设备种类不同；设备工作制不同；生产加工机械的拖动设备；生产加工机械的拖动设备；电焊、电镀设备；电焊、电镀设备；电热设备；电热设备；照明设备。照明设备。 （3 3）常用用电设备类型）常用用电设备类型p 生产机械的拖动设备生产机械的拖动设备 机床设备机床设备起重运输设备起重运输设备功能功能金属切削金属切削金属压力加工金属压力加工功能功能起吊搬运物料起吊搬运物料运输客货运输客货车床车床铣床铣床刨床刨床钻床钻床磨床磨床组合机床组合机床镗床镗床冲床冲床锯床锯床剪床剪床砂轮机砂轮机吊车吊车行车行车输送机

6、输送机电梯电梯自动扶梯自动扶梯生产机械的生产机械的拖动设备拖动设备p 电焊和电镀设备电焊和电镀设备 电电焊焊设设备备电电镀镀设设备备p 电热设备电热设备 电阻加热炉电阻加热炉电弧炉电弧炉感应炉感应炉其它电热设备其它电热设备主要用于各种零件的热处理主要用于各种零件的热处理主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于熔炼和金属材料热处理主要用于熔炼和金属材料热处理红外线加热、微波加热和等离子加热等红外线加热、微波加热和等离子加热等p 照明设备照明设备 （4 4） 电设备的工作制电设备的工作制 长期连续工作制设备长期连续工作制设备短时工作制设备短时工作制设备反复短时工作制设备反复短时

7、工作制设备导体还未达到其稳定温升就开始冷却，导体还未达到其稳定温升就开始冷却，在停歇时间内足以将温度降至通电前的温在停歇时间内足以将温度降至通电前的温度，度，（5 5）设备容量的确定）设备容量的确定 1 1）长期工作制设备）长期工作制设备 P Pe e=P=PN N 2 2）短期工作制设备）短期工作制设备 P Pe e=0=03 3）反复短时工作制设备）反复短时工作制设备 需要折算需要折算4 4）照明设备）照明设备 白炽灯、卤钨灯：白炽灯、卤钨灯：P Pe e=P=PN N l荧光灯：荧光灯：P Pe e= =（1.2-1.31.2-1.3）P PN Nl高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物：高压汞

8、灯、高压钠灯、金属卤化物：P Pe e=1.1P=1.1PN N2.2.负荷计算负荷计算（1 1）概述）概述 l 计算负荷，是通过统计计算求出的，用来按发热计算负荷，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。条件选择供电系统中各元件的负荷值。 PC-负荷的有功计算负荷负荷的有功计算负荷 QC-负荷的无功计算负荷负荷的无功计算负荷SC-负荷的视在计算负荷负荷的视在计算负荷 IC-负荷的计算电流负荷的计算电流单位容量法单位容量法二项式系数法二项式系数法广泛应用广泛应用主要用于工业，考虑几台大设备主要用于工业，考虑几台大设备的影响的影响负荷计负荷计算方法算方法n负荷计算方法负

9、荷计算方法需要系数法需要系数法估算方法：估算方法：P=.AP=.A（2 2）需要系数法）需要系数法 edcPKP需要系数需要系数用电设备组用电设备组所有设备容所有设备容量之和量之和tanccPQ22cccQPScos33NCNccUPUSI三相：三相： cosNCNccUPUSI单相：单相： 需要系数法需要系数niidcPKP11e WLdKKK需要需要系数系数同时系数同时系数K：并并非供电范围内的非供电范围内的所有用电设备都所有用电设备都会同时投入使用会同时投入使用负荷系数负荷系数KL：并非并非投入使用的所有电投入使用的所有电气设备气设备任何时候都任何时候都会满载运行会满载运行电气设备的平均

10、电气设备的平均效率效率e：电气设电气设备额定功率与输备额定功率与输入功率不一定相入功率不一定相等等 线路的平均效率线路的平均效率W1 ：考虑直接向电气设考虑直接向电气设备配电的配电线路备配电的配电线路上的功率损耗后，上的功率损耗后，电气设备输入功率电气设备输入功率与系统向设备提供与系统向设备提供的功率不一定相同的功率不一定相同 注：注：工程实际中，很难通工程实际中，很难通过过Kd的表达式来求得需要的表达式来求得需要系数，一般都是通过系数，一般都是通过查表查表求得其经验值求得其经验值表表 各用电设备组的需要系数各用电设备组的需要系数K Kd d及功率因数及功率因数 用电设备组名称 需要系数Kd

11、二项式系数 最大容量设备台数 功率因数ab小批量生产金属冷加工机床小批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床小批量生产金属热加工机床小批量生产金属热加工机床大批量生产金属热加工机床大批量生产金属热加工机床 0.160.20.18.250.250.30.30.35 0.140.140.240.26 0.40.50.40.5 5555 0.50.50.60.65 1.731.731.331.17 通风机、水泵、空压机通风机、水泵、空压机 0.70.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75 非联锁的连续运输机械非联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械

12、0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 锅炉房和机加、机修、装配车锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车间的吊车铸造车间吊车铸造车间吊车0.10.150.150.25 0.060.09 0.20.3 33 0.50.5 1.731.73 costan自动装料电阻炉自动装料电阻炉非自动装料电阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱小型电阻炉、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高频感应电炉（不带补偿）高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）工频感

13、应电炉（不带补偿）电弧熔炉电弧熔炉0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.680.57 点焊机、缝焊机点焊机、缝焊机对焊机对焊机0.350.35 0.60.71.331.02 自动弧焊变压器自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器0.50.350.4 0.40.350.35 2.292.682.68 厂房、办公室、实验室照明厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明变配电室、仓库照明生活照明生活照明室外照明室外照明0.810.50.70.60.81 1.01.01.01.0 0000 图2.5 供配电系统中各点电力负荷的计算 表3-

14、3 现在家庭厨卫常用家用电器及其功率第三节第三节 负荷计算实例负荷计算实例表3-3 现在家庭厨卫常用家用电器及其功率表3-3 现在家庭厨卫常用家用电器及其功率名称名称数量数量备注备注普通插座普通插座1414个个每个按每个按100W100W计算计算厨卫插座厨卫插座6 6个个容量见见表容量见见表3-43-4空调插座空调插座2 2个个每个按每个按2000W2000W计算计算荧光类灯荧光类灯1111盏盏总计总计440W440W排气扇排气扇1 1盏盏总计总计100W100W用电设备用电设备 功率（功率（W）用电设备用电设备功率（功率（W）电冰箱电冰箱300消毒柜消毒柜300电饭煲电饭煲500洗衣机洗衣机

15、400排油烟机排油烟机200浴霸浴霸1000微波炉微波炉1000热水器热水器2000表表3-2 A户型房间所需用电户型房间所需用电表表3-3 家庭厨卫常用家用电器及其功率家庭厨卫常用家用电器及其功率 本本次设计所用到的同时系数次设计所用到的同时系数 K表3-1本次设计所用到的同时系数应用范围应用范围照明回路照明回路普通插座回路普通插座回路空调回路空调回路厨房卫生间回路厨房卫生间回路0.80.80.80.80.80.81 1WP432)100440(8 . 01WP1120100148 . 02WP3200200028 . 03WP1575)4003001000200500300(7 . 04户

16、内各回路负荷计算：户内各回路负荷计算： 普通插座回路普通插座回路 空调回路空调回路 厨房回路厨房回路 卫生间回路卫生间回路 照明回路：照明回路：WP3000200010005户内总负荷：户内总负荷：户内同时系数取户内同时系数取0.750.75WP25.6995)3000157532001120432(75. 0综合考虑每户负荷容量给综合考虑每户负荷容量给8KW.8KW.求计算电流：求计算电流：AUPIKWPNCCC32.409 . 02208000cos9 . 0cos,8单元配电箱负荷计算：单元配电箱负荷计算：取取9 . 0cos,52. 0dKkWPKPedC84.99)248(52. 0

17、AUPINCC26.1689 . 0380384.99cos3动力配电的负荷计算方法同上动力配电的负荷计算方法同上注：注：1.配电箱回路带一台或两台设备的，需用系数取配电箱回路带一台或两台设备的，需用系数取1； 2.电梯等设备按长期工作制设备考虑即可，即设备容电梯等设备按长期工作制设备考虑即可，即设备容 量量NePP 第四节第四节 导线和断路器的选型导线和断路器的选型1.1.线缆与开关电器的配合：过负荷保护电器的动作特性应线缆与开关电器的配合：过负荷保护电器的动作特性应同时满足下列条件同时满足下列条件：alNcIII导线允许载流量断路器脱扣电流计算电流-alNcIII管、线和断路器选择的顺序：

18、根据计算电流管、线和断路器选择的顺序：根据计算电流 先选断路器，先选断路器，要满足要满足 ；再选导线，要满足；再选导线，要满足最后确定管，满足线和管的配合要求（查表）。最后确定管，满足线和管的配合要求（查表）。cINcII alNII过流脱扣器额定电流（A）上级脱扣器额定电流20253240506380100下级脱扣器额定电流1016252532405063脱扣电流（自己再查一下其他表）脱扣电流（自己再查一下其他表）2.中性线和保护线截面的选择中性线和保护线截面的选择1中性线、保护线选择相线截面SN、PE、PENS35S/23. 3. 户内导线截面要求户内导线截面要求照明回路：照明回路：BV-

19、450/750V 2x2.5 mmBV-450/750V 2x2.5 mm2 2插座回路：插座回路：BV-450/750V 3x4 mmBV-450/750V 3x4 mm2 2分户箱进线：分户箱进线：BV-450/750V 3x10BV-450/750V 3x10（1616） mmmm2 2电源柜（单元箱）进线选铠装电缆电源柜（单元箱）进线选铠装电缆 VV22-1kV 4xVV22-1kV 4x（）（）+1x+1x（）（） 4.漏电保护整定值：户内漏电保护整定值：户内30mA;单元进线单元进线300mA或或500mA.5.5.断路器上下级之间的选择性配合断路器上下级之间的选择性配合 过流脱扣

20、器额定电流（A）上级脱扣器额定电流20253240506380100下级脱扣器额定电流1016252532405063第二节 建筑物及变电所对雷击的防护一、民用建筑防雷等级 一类防雷建筑 二类防雷建筑 三类防雷建筑1.一类防雷建筑 具有特别重要用途的建筑物。l国家级文物保护的建筑物及构筑物。l超高层建筑物，如40层及以上的住宅建筑、高度超过100m的其它建筑。2.二类防雷建筑l重要的或人员密集的大型建筑。l省级文物保护的建筑物及构筑物。l19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其它建筑。l省级及以上的大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物。3.三类防雷建筑l10至18层的普通住宅。l高度不超过

21、50 m的教学楼、普通旅馆、办公楼、图书馆等建筑。二、避雷针及避雷线的保护范围计算（一）接闪器1.接闪器：专门用来接受直接雷击的金属物体。2.避雷针：接闪的金属杆。（ 1m以下 ：圆钢为12mm， 钢管为 20mm；12m：圆钢为 16mm，钢管为 25mm）3.避雷线：接闪的金属线，又称架空地线。（截面不应小于35m2 的镀锌钢绞线）4.避雷网：接闪的金属网、金属带称为避雷网、避雷带。（圆钢直径不应小于8mm；扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于4mm）三、高层建筑防雷击的措施l（一）接闪器l1.种类：以避雷带为主，有时结合避雷针和避雷网。接闪器引下线接地极 2. 避雷带材料 规范： （1）圆钢直径不应小于8mm。 （2）扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于4mm。 一般做法： 用直径为25mm 的厚壁钢管或直径为16mm 的圆钢，外刷银粉。 3.布置 沿女儿墙及电梯或水池顶部四周布设，不同平面要进行两处以上的连接。（注：屋面所有金属构建构件都要与避雷装置相焊接。） 4. 防侧击雷l从30m（一类/45m（二类 /60m（三类 、起每隔不大于6m（两层）沿建筑物四周设水平避雷带（均压带）并与引下线相连。l30m （一类/45m（二类 /60m（三类及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。 （二）引下线l为安全起见一般宜采用两根直径不小于16mm的主钢筋作为引下