负荷计算的内容

负荷计算的内容包括设备功率计算，计算负荷，尖锋电流，一级、二级负荷，季节性负荷，火灾情况下的负荷等计算。

1、   设备功率计算

用电设备额定功率或额定容量，也称为安装功率、安装容量，是指用电设备铭

牌上的数据。对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续下的设备功率。

（1）用电设备工作制：

工作制是电机承受负载情况的说明，包括起动、电制动、空载、断能停转以

及这些阶段的持续时间和顺序。电动机的工作制可以分为10类（S1~S10）。

    一般工作制分为连续工作制（长期工作制）、短时工作制及断续周期工作制。在工程上，主要是起重机和电焊机两种用电设备，通常用负载持续率表示在工作周期内工作时间的长短，负载持续率又称暂载率（JC%）。

起重机标准的负载持续率有15%、25%、40%、60%四种。电焊机标准的负载持

续率有50%、65%、75%、100%四种。

    （2）不同工作制用电设备功率计算：

  1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率；

  2) 短时工作制和断续周期工作制电动机设备功率计算

   当采用需要系数法和二项式法计算时，是将额定功率统一换算到负载持续率25%

时的有功功率。

P_e=                          (4-1)

式中  Pe——换算到JC25时电动机的设备功率（kW ）；

      PN——换算前电动机铭牌额定功率（kW ）；

  JCN——对应PN的负载持续率，用百分数表示。

  3) 电焊机设备功率计算

电焊机设备功率计算是指额定功率统一换算到负载持续率为100%时的有功功率。

    (4-2)

式中  Pe——换算到JC100时电焊机的设备功率（kW ）；

      PN——换算前电焊机铭牌额定功率（kW）；

  SN——换算前电焊机铭牌额定视在功率（kVA）；

  C0Sφ——电焊机的功率因数。

（3）照明用电设备设备功率计算

  照明用电设备的设备功为：

1）白炽灯、高压卤钨灯的设备功率是指灯泡标出的额定功率；

2）低压卤钨灯的设备功率除灯泡功率外，还应考虑变压器的功率损耗；

3）气体放电灯、金属卤化物灯的设备功率除灯泡功率外，还应考虑镇流器的功率损耗（熒光灯带电感镇流器时加20%；带电子镇流器时加10%。高效节能的金卤灯等镇流器加8%）。

（4）整流器的设备功率

      整流器的设备功率是指额定直流输出功率。

    （5）成组用电设备的设备功率

         成组用电设备的设备功率，不应包括备用设备的设备功率。

（6）单相负荷的设备功率

      单相负荷应均衡分配到三相上。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；当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。等效三相负荷可按下列方法计算：

1）仅有相负荷时的设备功率

只有相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。

2）仅有线负荷时的设备功率

只有线负荷时，等效三相负荷为：单台时取线间负荷的倍；多台时取最大线间负荷的倍加次大线间负荷的（3-）倍。其计算方法证明如下：

所以：

                        （4-3）

     3）既有相负荷又有线负荷时的设备功率

        既有相负荷又有线负荷时，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。

     通常单相用电设备，既有接于相电压又有接于线电压的，其等效三相负荷设备容量的计算应分为两部计算。

首先将接于线电压的单相负荷换算为接于相电压的单相负荷。

其各相负荷计算如下：

                                  （4-4）

式中  Pab、Pbc、Pca——接于ab、bc、ca线间电压的单相用电设备功率（kW ）；

      Pa、Pb、Pc、Qa、Qb、Qc——换算为a、b、c相的有功负荷（kW）和无功负荷

     （kVA）；

     p(ab)a、p(ab)b、p(bc)b、p(bc)c、p(ca)c、p(ca)a及   q(ab)a、q(ab)b、q(bc)b、q(bc)c、q(ca)c、q(ca)a均为无功换算系数，其值可查表4-1

                                 换算系数                            表4-1 

换算系数	负荷功率因数
	0.35	0.4	0.5	0.6	0.65	0.7	0.8	0.9	1.0
p(ab)a、p(bc)b、p(ca)c	1.27	1.17	1.0	0.89	0.84	0.8	0.72	0.64	0.5
p(ab)b、p(bc)c、p(ca)a	-0.27	-0.17	1.0	0.11	0.16	0.2	0.28	0.36	0.5
q(ab)a、q(bc)b、q(ca)c	1.05	0.86	0.58	0.38	0.3	0.22	0.09	-0.05	-0.29
q(ab)b、q(bc)c、q(ca)a	1.63	1.44	1.16	0.96	0.88	0.8	0.67	0.53	0.29

     然后，将各相负荷相加，选出最大相负荷，取其3倍即为等效三相负荷。如PaΣ为最大相总负荷，同样，等效三相无功功率也按上述原则分别求算，则：

                                              （4-5）

   （7）在进行用电单位总的设备功率和计算负荷时，一般不将消防泵、喷淋泵、正压送风机等消防用电负荷计算在内，仅考虑平时与火灾兼用的消防用电设备，如常明的应急照明与疏散指示、疏散标志和地下室的进风机、排风机及消防电梯与其井底的排水泵等。但当消防用电的设备计算功率大于火灾时可能同时切除的一般电力及照明的计算功率时，应考虑消防设备的负荷，并进行用电单位总的设备功率和负荷计算。

   2、计算负荷

    计算负荷：作为按发热条件选择配电变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗。在工程上为方便计，亦可作为电能消耗量及无功补偿的计算依据。

    计算负荷即半小时最大负荷。

    计算负荷为某一假想的持续性负荷，此负荷的热效应与实际变动的负荷所产生的最大热效应相等。

    一般中小型截面的导线，其发热时间常数（T）一般为10分钟以上，实验证明，这些导线达到稳定温升的时间约为3~4倍的时间常数，即为30分钟左右。所以只有持续时间在30分钟以上的负荷，才有可能构成导体的最高温升。为了计算方法一致，对按温升选择的供电元件，即导线、电缆、变压器、开关电器均采用半小时的最大负荷作为计算负荷，以及确定网路电压损失的数值。

    3、尖锋电流计算

    尖锋电流：用以校验电压波动和选择保护电器，以及电动机自起动的条件。

    尖锋电流是指单台或一组用电设备持续ls左右的最大负荷电流，一般取起动电流的周期分量作为尖锋电流。

    4、一级、二级负荷计算

    一级、二级负荷：用以确定备用电源或应急电源的容量。

   计算一级、二级负荷按照满足全部一级负荷及二级负荷的要求确定备用电源的容量。

    计算一级负荷中特别重要负荷和消防负荷确定应急电源容量。

    在计算柴油发电机容量时，应按发生火灾时，消防用电的计算负荷加上在火灾时仍然需要工作的一级负荷中特别重要负荷来计算总的计算负荷，依此选择柴油发电机的容量。

    5、季节性负荷计算

    季节性负荷：从经济运行条件出发，用以考虑变压器的台数和容量。

    分别计算冬季采暖负荷与夏季制冷负荷。

    6、火灾情况下负荷计算

    建筑物的火灾可能发生在市电供电时，也可能发生在柴油发电机供电时。一般发生火灾时的消防负荷按整个工程消防电梯、消防应急照明加上消防负荷最大的一个防火分区发生火灾所使用的消防用电设备，来计算火灾情况下消防用电设备的计算负荷。

    单台变压器供电按发生火灾或两台变压器供电按一台变压器工作时发生火灾，把消防用电设备的计算负荷加上未切除的一般负荷来计算总的计算负荷，依此校验变压器的过载能力。