临时用电负荷计算.docx
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临时用电负荷计算
临时用电负荷计算
一．负荷计算的目的
电力负荷是指通过电气设备或线路上的电流或功率。
建筑施工现场的供电系统所需要的电能通常是经过降压变电所从电力系统中获得的。
因此，合理的选择各级变电所中的变压器，主要电气设备以及配电导线等是保证供电系统安全可靠的重要前提。
电力负荷计算是为确定施工现场供电系统中各个环节电力负荷的大小，以便正确的选择和复核供电系统中的各个元件（包括变压器、自备发电机、电线、电缆、各种开关、控制设备等）。
负荷计算是否正确合理，影响到电器、导线、电缆是否经济合理。
过大则费用增多，造成浪费；过小则导致过热，引起绝缘老化，甚至引发火灾事故。
建筑施工现场用电负荷变化多，情况复杂，影响计算准确的因素较多，所以，现场电力负荷计算应力求切合实际，力求合理。
二．负荷计算方法
计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，它所产生的热效应与实际变动负荷产生的最大热效应相等。
根据计算负荷选择导线及电气设备，在运行中的最高温升不超过导线和电器的温升允许值。
目前施工中常采用的方法是需要系数法，在确定计算负荷计算之前，应首先确定用电设备容量。
1.用电设备容量（Pe）的确定
设备容量（Pe）是指换算到规定工作制下的设备额定容量，它不包括备用设备的额定容量。
建筑供电系统中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。
换算到统一规定的工作制下的额定功率称为“设备容量”，用Pe表示。
用电设备按工作制可分为三种：
（1）长期连续工作制
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，如通风机、水泵、电炉、照明灯具等。
这类设备的Pe值就是其铭牌的额定容量（KW），即Pe=PN
（2）短时工作制
短时工作制是指运行时间短而停歇时间长，设备在工作时间内的温升不足以达到稳定温升而在间歇时间内足以是温升冷却到环境温度。
这类用电设备容量就是其铭牌上标明的额定值）即Pe=PN
（3）反复短时工作制
反复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。
如电焊机、起重设备等。
这些用电设备容量就是将设备在某一暂载率下的铭牌统一换算到一个标准暂载率下的功率。
1起重设备电动机组规定统一换算到暂载率Jc25等于额定功率的25%时，其设备容量为：
Pe=PN
=2PN
式中：
Pe——换算到JC等于电动机的设备容量的25%时；
JC——铭牌暂载率，以百分值代入公式；
PN——电动机铭牌额定功率。
电焊机组规定统一换算到Jc100等于100%的额定功率（KW），其设备容量为：
Pe=PN
=Se
·cos
式中：
Pe——换算到JC100等于100%的电焊设备的设备容量（KW）；
PN——铭牌额定功率（直流焊机）（KW）
Se——铭牌额定视在功率（交流焊机）（KV·A）；
cos
——铭牌额定功率因数。
（4）照明设备的设备容量
白炽灯、碘钨灯设备容量等于灯泡的额定功率（KW）：
Pe=PN
荧光灯的设备容量等于灯泡额定功率的1.2倍
Pe=1.2PN
高压汞灯、金属卤化物灯的设备容量等于灯泡额定功率的1.1倍
Pe=1.1PN
（5）不对称单相负荷的设备容量
多台单向设备应均匀的分别接在三相上，力求三相平衡。
规程规定：
在计算范围内单相用电设备的总容量不超过三相设备总容量的15%，可按三相平衡分配计算，即设备容量等于所有单相总容量；如单相设备的不对称总容量大于三相设备总容量的15%以上时，设备容量PS应按3倍最大相负荷的原则进行计算
单相负荷接于各相电压时
PS=3PS·mp
式中：
PS·mp——最大负荷相的单相设备容量（KW）
单相负荷接在同一线电压时
PS=
PS·p
式中：
PS·p——接于线电压上单向设备容量（KW）
2.需要系数的确定
计算负荷的确定方法较多，目前我国常采用的方法有需要系数法。
需要系数法一般适用于计算用电设备组中设备容量相差不大的情况。
需要系数法就是用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与其设备容量的比值。
实际上需要系数与用电设备的工作性质、设备效率和线路损耗等因素有关。
它是一个综合系数。
难准确计算，实用中常采用表2—1确定需要系数。
建筑施工用电设备品种繁多，根据具体工作的性质将用电设备加以分类，详见表2—2.
表2—1用电设备组的KX、cos
及tg
用电设备组名称
KX
cos
tg
类电动机组
10台以下
10台一上
0.85
0.75
0.82
0.78
0.70
0.80
类电动机组
10台以下
10台一上
0.70
0.65
0.78
0.75
0.80
0.88
类电动机组
10台以下
10台一上
0.60
0.50
0.73
0.70
0.94
1.02
类电动机组
10台以下
10台一上
0.50
0.40
0.70
0.67
1.02
1.11
类电动机组
10台以下
10台一上
0.30
0.20
0.70
0.65
1.02
1.17
用电设备组名称
KX
cos
tg
类电焊机组
10台以下
10台一上
0.45
0.35
0.47
0.43
1.88
2.10
类电焊机组
10台以下
10台一上
0.45
0.35
0.65
0.60
1.17
1.33
生活用电及照明组
综合
室内
室外
0.90
0.80
1.00
0.90
0.95
0.85
0.48
0.33
0.62
注:
1.此表只作为需要系数法计算过程中的参考，实际需要系数的确定应根据施工现场施工工序，施工工期的长短、紧迫程度等具体而定。
2.室外照明用于夜间于用电设备组合。
表2—2用电设备组分组明细表
用电设备名称
用电设备
类电动机组
轻型井点降水离心泵、真空泵、深井降水用潜水泵
类电动机组
深层搅拌机和喷粉桩机的主电机，回旋钻机和潜水钻机的泥浆泵，砼搅拌机搅拌电机，砂浆搅拌机，粉碎淋灰机，砼输送泵，砼布料机，冷扎扭机，水磨石机，水泥光机，楼层施工供水水泵。
类电动机组
回旋钻机，潜水钻机，螺旋钻机，钻注浆孔小型工程钻机，震动沉桩机，振冲器，震孔器，反循环砂石泵，注浆灰浆泵，蛙式夯机，喷粉、喷浆、喷射砼、反循环气举、风镐用空压机，麻刀灰拌和机，砼喷射机，明排水泵，砂轮切割机、木工圆锯、平刨、多功能机床，砼切割机，砼沙石配料配料皮带输送机。
类电动机组
冲孔用高压水泵，泥浆搅拌机，电动立夯，震动平板夯，平板振动器，插入式振动器，附着式振动器，调直钢筋，平移机座、垂直运输等用S1制工作制卷扬机，各种机械设备备用油泵，电动吊篮，钢筋切断机、弯曲机、调直机，钢筋套丝机，弯管机，套丝切管机，砼钻孔机，砂轮机，台钻，手持电动工具，塔吊小车电机、行走电机，门式吊机行走电机，砼搅拌水泵。
类电动机组
塔吊卷扬机，塔吊回转电机，门式吊卷扬机，施工电梯，S3作制卷扬机。
类电焊机组
交流弧焊机，硅整流弧焊机
类电动机组
直流焊机，对焊机，点焊机，电渣压力焊机
生活用电及照明组
吹风机，冰箱，电风扇，电热水器，空调，白炽灯，荧光灯，碘钨灯，镝灯
注：
此表只作为参考。
用电设备组的分组应根据用途、性能和使用场合的不同进行选择。
3.按需要系数法确定计算负荷
（1）单台用电设备的计算负荷
对长期连续工作的单台用电设备，设备容量即为计算负荷。
但对单台电动机及其他需计及效率的单台用电设备计算负荷应为：
Pj1=
式中：
Pj1——用电设备的有功计算负荷（KW）；
Pe—用电设备的设备容量（KW）；
——用电设备的效率。
（2）各用电设备组的计算负荷
有功功率计算：
Pjs=Kx·
Pe
无功功率计算：
Qjs=Pjstg
视在功率计算：
Sjs=
式中:
Pjs——用电设备组的有功计算负荷（KW）；
Qjs——用电设备组的无功计算负荷（Kvar）；
Sjs——用电设备组的视在计算负荷
Pe——用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量（KW）；
Kx——用电设备组的需要系数，可参照表2—1和表2—2；
tg
——与功率因数角相对应的正切值，可参照表2—1。
（3）总的计算负荷
将各用电设备族的计算负荷相加，然后乘以最大负荷的同期系数（或最大负荷的混合系数，或称参差系数）K（有功负荷的同期系数）、KQ（无功负荷的同期系数），即可得该配电系统的计算负荷Pjz、Qjz。
Pjz=Kp∑Pjs
Qjz=KQ∑Qjs
Sjz=
I=
式中：
∑Pjs————各种用电设备的有功计算负荷的总和（KW）
∑Qjs——各用电设备组的无功计算负荷的总和（Kvar）
Pjz————各用电设备组的有功计算负荷的总和（KW）
Qjz——各用电设备组的无功计算负荷的总和（Kvar）
Sjz——各用电设备组的有功、视在计算负荷的总和（KV·A）
I——各用电设备组的总计算电流（A）
Kp——各用电设备组最大负荷不会同时出现的同期系数
4.按经验公式计算负荷
根据某些施工现场的经验，一个施工现场的总视在负荷（俗称总用电量）也可按下述简化公式估算，即
Sj=1.05~1.1（K1
+K2∑S2+K3∑S3+K4∑S4）
式中：
Sj总视在计算负荷或供电设备总需要容量（KVA）P1--电动机额定总容量（为全部电动机额定总量之和）（KW）
S2---------电焊机额定总容量（KVA）
S3——室内照明容量（含电热设备）（KVA）
S4——室外照明容量（KVA）
COS
——用电设备的平均功率因数
K1、K2、K3、K4——需要系数，参见表2—1
式中1.05~1.1为余量系数，施工现场或分干线有冲击性负荷（单台三相鼠笼式异步电动机容量在30KW及以上，且拖动全负荷启动），计算时取1.1，否则取1.05。
一般来说按经验公式确定计算负荷要比实际值偏大，总负荷要作为施工现场变压器的校核。
5.支路的负荷计算
各支路的负荷可根据上述公式进行计算，但需要注意的是在计算过程中，支路设备的设备容量是经过换算后的设备容量，不能简单看作是设备铭牌上的额定容量。
支路负荷计算后可得出该线路的计算电流，通过计算电流就可选择相应的电线、电缆及电器设备。
建设工程施工现场用组织设计编制过程中，关于支路负荷计算常采用经验公式进行计算。
在需要系数的选择上，应该根据施工现场实际情况（即实际的工序、进工期等）进行选择确定，这样才能准确的计算出支路的负荷容量，对电线电缆选型和电器选型做好准备。
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