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1、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
2、最大负荷 a. 用于: 按发热条件选择电器和导体；计算电压损失、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：“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。,3.1.3 负荷计算的方法,要求
3、：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。 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
4、算，但可简化、改进。,负荷计算的方法（续）,-3 适用范围 适用于设备功率已知的各类项目，尤其是工业企业负荷计算。 313.3 单位指标法 包括单位面积功率法、综合单位指标法、单位产品耗电量法等。 -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。,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
5、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；不同时出现者不叠加（如季节性负荷取较大者）。 * 当前存在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 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
6、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（ Pmin 5%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
7、 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。 0.5 h 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
8、。 -4 照明负荷用需要系数法计算，与电力负荷的计算结果相加。（！）,nyx= (Pe)2 / Pe2=（1674）2/48980=57.2 ， Klav = Pav /Pe =445.4/1674=0.266 ， Km 为1h和2h的折中数。,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
9、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1 5%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 /3 P最高（3/3 ）P次高 -2 只有相负荷： Pd 3 P最高 318.3 精确换算法 详见算式3-1.2530，表3-1-13。 例题见62p13； 63
10、p134（ 1 5%判断条件应按设备功率！), p136。,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，独立的专用线路，蓄电池，干电池。 323.3 二级负荷 两回线路；条件困难时，可由一回6kV及以上专用架空线或电缆（两根组成）供电。 323.4 三级负荷 无特殊要求。 3.2.4 负荷分级的历史意义和存在问题 -1 意义：协调关系；控制投资。 -2 问题：不适应市场经济；与国际标准不接轨；缺乏可操作性。 -3 前瞻： 规范正在修订。,