负荷计算讲座.

主要内容第一节负荷及负荷计算的相关概念第二节负荷计算方法第三节负荷计算实例第四节导线和断路器的选型第一节负荷及负荷计算的相关概念学习内容：1.什么是负荷？2.为什么负荷计算？3.电负荷力的类型4.负荷等级及供电要求“电力负荷”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，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。1.什么是负荷？（1）供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）（2）继电保护整定（3）选择仪表量程（4）安排供电方案及系统运行方式2.为什么要进行负荷计算？①（1）按用途可分为：照明负荷和动力负荷②（2）按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷（民用电）③（3）电力负荷（设备）按工作制的分类：长期连续工作制、短时工作制和反复短时工作制3.电力负荷的类型1）一级负荷要求：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。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。常用的应急电源有：独立于正常电源的发电机组，干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。4.负荷等级及供电要求2）二级负荷要求：两回路供电，供电变压器也应有两台。3）三级负荷对供电电源无特殊要求学习内容：1.1.设备容量2.2.负荷计算方法第二节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。注意：设备容量与设备额定功率的概念及不同点1.设备容量(1)设备容量的定义(2)为什么要换算设备容量？目的：负荷统计计算；换算原因：设备种类不同；设备工作制不同；①生产加工机械的拖动设备；②电焊、电镀设备；③电热设备；④照明设备。（3）常用用电设备类型生产机械的拖动设备机床设备起重运输设备功能金属切削金属压力加工功能起吊搬运物料运输客货车床铣床刨床钻床磨床组合机床镗床冲床锯床剪床砂轮机吊车行车输送机电梯自动扶梯生产机械的拖动设备电焊和电镀设备电焊设备电焊机的工作特点是：（1）工作方式呈一定的周期性，工作时间和停歇时间相互交替。（2）功率较大。（3）功率因数很低。（4）一般电焊机的配置不稳定，经常移动。电镀设备的工作特点是：（1）工作方式是长期连续工作的。（2）供电采用直流电源，需要晶闸管整流设备。（3）容量较大，功率因数较低。电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。电镀设备电热设备电热设备的工作特点是：（1）工作方式为长期连续工作方式。（2）电力装置一般属二级或三级负荷。（3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。电阻加热炉电弧炉感应炉其它电热设备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照明设备常用照明设备白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。照明设备的工作特点：（1）工作方式属长期连续工作方式。（2）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为1外，其它类型的灯具功率因数均较低。（3）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。（4）电设备的工作制长期连续工作制设备短时工作制设备反复短时工作制设备能长期连续运行，每次连续工作时间超过8小时，运行时负荷比较稳定。如：照明设备、电动扶梯、空调风机、电炉等。这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。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度，如：金属切削用的辅助机械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快速移动装置)、水闸用电动机等。这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，如此反复，且工作时间与停歇时间有一定比例。如起重机、电焊机、电梯等（5）设备容量的确定1）长期工作制设备Pe=PN2）短期工作制设备Pe=03）反复短时工作制设备需要折算4）照明设备白炽灯、卤钨灯：Pe=PN荧光灯：Pe=（1.2-1.3）PN高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物：Pe=1.1PN2.负荷计算（1）概述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。PC----负荷的有功计算负荷QC----负荷的无功计算负荷SC---负荷的视在计算负荷IC----负荷的计算电流单位容量法二项式系数法广泛应用主要用于工业，考虑几台大设备的影响负荷计算方法负荷计算方法需要系数法估算方法：P=ρ.A（2）需要系数法edcPKP需要系数用电设备组所有设备容量之和tanccPQ22cccQPScos33NCNccUPUSI三相：cosNCNccUPUSI单相：需要系数法—需要系数niidcPKP11eWLdKKK需要系数同时系数K∑：并非供电范围内的所有用电设备都会同时投入使用负荷系数KL：并非投入使用的所有电气设备任何时候都会满载运行电气设备的平均效率ηe：电气设备额定功率与输入功率不一定相等线路的平均效率ηW1：考虑直接向电气设备配电的配电线路上的功率损耗后，电气设备输入功率与系统向设备提供的功率不一定相同注：工程实际中，很难通过Kd的表达式来求得需要系数，一般都是通过查表求得其经验值表各用电设备组的需要系数Kd及功率因数用电设备组名称需要系数Kd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大批量生产金属冷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0.16～0.20.18～.250.25～0.30.3～0.350.140.140.240.260.40.50.40.555550.50.50.60.651.731.731.331.17通风机、水泵、空压机0.7～0.80.650.2550.80.75非联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械0.5～0.60.65～0.70.40.60.20.2550.750.750.880.88锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车铸造车间吊车0.1～0.150.15～0.250.060.090.20.3330.50.51.731.73costan自动装料电阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱0.75～0.80.65～0.750.70.70.70.70.30.3—22—0.950.951.00.330.330高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）电弧熔炉0.80.80.9—————————0.60.350.871.332.680.57点焊机、缝焊机对焊机0.350.35——————0.60.71.331.02自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器0.50.350.4—————————0.40.350.352.292.682.68厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明生活照明室外照明0.8～10.5～0.70.6～0.81————————————1.01.01.01.00000图2.5供配电系统中各点电力负荷的计算表3-3现在家庭厨卫常用家用电器及其功率第三节负荷计算实例表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数量备注普通插座14个每个按100W计算厨卫插座6个容量见见表3-4空调插座2个每个按2000W计算荧光类灯11盏总计440W排气扇1盏总计100W用电设备功率（W）用电设备功率（W）电冰箱300消毒柜300电饭煲500洗衣机400排油烟机200浴霸1000微波炉1000热水器2000表3-2A户型房间所需用电表3-3家庭厨卫常用家用电器及其功率本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照明回路普通插座回路空调回路厨房卫生间回路0.80.80.81WP432)100440(8.01WP1120100148.02WP3200200028.03WP1575)4003001000200500300(7.04户内各回路负荷计算：②普通插座回路③空调回路④厨房回路⑤卫生间回路①照明回路：WP3000200010005户内总负荷：户内同时系数取0.75WP25.6995)3000157532001120432(75.0综合考虑每户负荷容量给8KW.求计算电流：AUPIKWPNCCC32.409.02208000cos9.0cos,8单元配电箱负荷计算：取9.0cos,52.0dKkWPKPedC84.99)248(52.0AUPINCC26.1689.0380384.99cos3动力配电的负荷计算方法同上注：1.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，即设备容量NePP第四节导线和断路器的选型1.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：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：根据计算电流先选断路器，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）。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）2.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、PENS16S16≤S≤3516S35S/23.户内导线截面要求照明回路：BV-450/750V2x2.5mm2插座回路：BV-450/750V3x4mm2分户箱进线：BV-450/750V3x10（16）mm2电源柜（单元箱）进线选铠装电缆VV22-1kV4x（）+1x（）4.漏电保护整定值：户内30mA;单元进线300mA或500mA.5.断路器上下级之间的选择性配合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。国家级文物保护的建筑物及构筑物。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重要的或人员密集的大型建筑。省级文物保护的建筑物及构筑物。19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其它建筑。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10至18层的普通住宅。高度不超过50m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Φ12mm，钢管为Φ20mm；1～2m：圆钢为Φ16mm，钢管为Φ25mm）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Φ8mm；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（一）接闪器1.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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。30m（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为安全起见一般宜采用两根直径不小于Φ16mm的主钢筋作为引下线。（优先考虑利用柱内钢筋，当柱内钢筋