柴油发电机组匹配用电负荷的计算方法
发布时间：2023-09-12 点击：145
柴油发电机组匹配用电负荷的计算方法
民用建筑的用电指标，尤其是负荷计算中需要系数的大小，一直是一个意见很不一致，没有完全解决好的问题，主要是因为民用建筑的情况非常繁杂，不同的地区，不同的单位，不同的设备，不同的使用情况，不同的工程规模，不同的建设标准等等，使每平方米建筑面积的用电量有较大的差异，很难给出一个大家均可使用的标准。工程设计者，往往宁大勿小，使已建成的许多工程的市电和柴油发电机组容量选择偏大，多数在很低的负荷率下运行。
10kv柴油发电机组用电负载电路图（双电源）
一、民用建筑常用负荷计算方法
在施工图设计时需要进行较详细的负荷计算，主要包括设备容量(安装容量)的计算(即统计与累加);计算容量(将设备容量乘需要系数)和计算电流的计算。对于干线和整个工程，除需要标注设备容量外，还要标注计算容量和计算电流，以便根据计算容量选择柴油发电机组。
在民用建筑中有大量的单相负荷， 三相负荷不平衡的问题比较突出。 据调查，在目前运行的工程中，多数工程都比较严重的存在着三相不平衡的问题。有的是设计问题，有的是施工问题，有的是使用的随意性。使用的随意性很难解决，工程设计者的责任是在施工图设计时尽量考虑周全些，尽量做到三相负荷分配平衡。减少运行时的特别严重的不平衡现象。当工程设计过程中，某些末端设备无法使三相分配平衡时，则应在柴油发电机组使用中尽量调整到三相平衡。
表1民用建筑常用负荷计算方法
计算方法
需要系数法
单位指标法
定义
利用设备功率以及需要系数和同时系数确定计算负荷的方法。负荷计算可作为按发热条件选择变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗；也可作为电能消耗及无功功率补偿的计算依据
利用负荷密度或者单位用电指标来确定计算负荷的方法
适用设计阶段
施工图设计、初步设计
方案设计、初步设计
公式
1、用电设备组的计算负荷
有功功率
pjs=kxpe
无功功率
qjs=pjstanφ
视在功率
计算电流
2、配电干线或变电所低压侧的计算负荷
有功功率
pjs=kσpσ(kxpe)
无功功率
qjs=kσqσ(kxpetanφ)
视在功率
式中pjs——有功计算负荷(kw);
qjs—无功计算负荷(kvar);
sjs——视在功率计算负荷(kv·a);
ijs——计算电流(a);
pe——用电设备组的设备功率(kw):
kx——需要系数
tanφ——用电设备组的功率因数角的正切值；
kσp、kσq——有功功率、无功功率同时系数，对配电干线分别取0.8～0.9及0.93～0.97;对配电所分别取0.8~1及0.95～1;对降压变电所则分别取0.8~0.9及0.93~0.97
1、单位面积功率法
单位面积功率法计算有功功率的公式为
式中pjs——有功计算负荷(kw);
p’e——单位面积功率，或称负荷密
度(w/m²);
s——建筑面积(m²)
2、单位指标法
单位指标法计算有功功率的公式为
式中pjs——有功计算负荷(kw);
p′——单位用电指标(w/户、w/人、w/床);
n——单位数量，如户数、人数、床位数
备注
计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电系统中，通常采用30min的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据，同时也用来计算电压损失和功率损耗
10kv柴油发电机组用电负载电路图（双回路）
二、负荷计算注意事项
1．当进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。
2．对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应统一换算为负载持续率下的有功功率。
（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。
（2）断续或短时工作制电动机的设备功率，当采用需要系数法或二项式法计算时，是将额定功率统一换算到负载持续率为25％时的有功功率。
①当采用需要系数法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25％时的有功功率，即
②当采用利用系数计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为100％时的有功功率，即
式中pe——有功功率（kw）；
pr——电动机额定功率（kw）；
εr——-电动机额定负载持续率。
③电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100％时的有功功率。
式中 sr——电焊机的额定容量 (kv·a)
cosφ——功率因数。
3．照明用电设备的设备功率为：
（1）白炽灯、高压卤钨灯是指灯泡标出的额定功率。
（2）低压卤钨灯除灯泡功率外，还应考虑变压器的功率损耗。
（3）气体放电灯、金属卤化物灯除灯泡的功率外，还应考虑镇流器的功率损耗。
4．整流器的设备功率是指额定交流输入功率。
5．成组用电设备的设备功率不应包括备用设备。
6．当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有功功率时，应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率。否则计算低压总负荷时，不应考虑消防负荷。
7．当采用需要系数法计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷时，应加上变压器的功率损耗。
8．当采用利用系数法确定计算负荷时，不论计算范围大小，都必须求出该计算范围内用电设备有效台数及最大系数，而后算出结果。
9．单相负荷与三相负荷同时存在时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。
（1）只有线间负荷时，将各线间负荷相加，选取较大两项数据进行计算。
（2）当多台单相用电设备的设备功率小于计算范围内三相负荷设备功率的15％时，按三相平衡负荷计算，且不需换算。
（3）只有相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。
10．各类建筑物的用电指标
方案设计阶段确定计算容量时，采用单位指标法计算、并根据计算结果确定电力变压器的容量和台数，各类建筑物的用电指标如表2。
表2 各类建筑物的用电指标
建筑名称
用电指标/（w/㎡）
建筑名称
用电指标/（w//
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民用建筑的用电指标，尤其是负荷计算中需要系数的大小，一直是一个意见很不一致，没有完全解决好的问题，主要是因为民用建筑的情况非常繁杂，不同的地区，不同的单位，不同的设备，不同的使用情况，不同的工程规模，不同的建设标准等等，使每平方米建筑面积的用电量有较大的差异，很难给出一个大家均可使用的标准。工程设计者，往往宁大勿小，使已建成的许多工程的市电和柴油发电机组容量选择偏大，多数在很低的负荷率下运行。
10kv柴油发电机组用电负载电路图（双电源）
一、民用建筑常用负荷计算方法
在施工图设计时需要进行较详细的负荷计算，主要包括设备容量(安装容量)的计算(即统计与累加);计算容量(将设备容量乘需要系数)和计算电流的计算。对于干线和整个工程，除需要标注设备容量外，还要标注计算容量和计算电流，以便根据计算容量选择柴油发电机组。
在民用建筑中有大量的单相负荷， 三相负荷不平衡的问题比较突出。 据调查，在目前运行的工程中，多数工程都比较严重的存在着三相不平衡的问题。有的是设计问题，有的是施工问题，有的是使用的随意性。使用的随意性很难解决，工程设计者的责任是在施工图设计时尽量考虑周全些，尽量做到三相负荷分配平衡。减少运行时的特别严重的不平衡现象。当工程设计过程中，某些末端设备无法使三相分配平衡时，则应在柴油发电机组使用中尽量调整到三相平衡。
表1民用建筑常用负荷计算方法
计算方法
需要系数法
单位指标法
定义
利用设备功率以及需要系数和同时系数确定计算负荷的方法。负荷计算可作为按发热条件选择变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗；也可作为电能消耗及无功功率补偿的计算依据
利用负荷密度或者单位用电指标来确定计算负荷的方法
适用设计阶段
施工图设计、初步设计
方案设计、初步设计
公式
1、用电设备组的计算负荷
有功功率
pjs=kxpe
无功功率
qjs=pjstanφ
视在功率
计算电流
2、配电干线或变电所低压侧的计算负荷
有功功率
pjs=kσpσ(kxpe)
无功功率
qjs=kσqσ(kxpetanφ)
视在功率
式中pjs——有功计算负荷(kw);
qjs—无功计算负荷(kvar);
sjs——视在功率计算负荷(kv·a);
ijs——计算电流(a);
pe——用电设备组的设备功率(kw):
kx——需要系数
tanφ——用电设备组的功率因数角的正切值；
kσp、kσq——有功功率、无功功率同时系数，对配电干线分别取0.8～0.9及0.93～0.97;对配电所分别取0.8~1及0.95～1;对降压变电所则分别取0.8~0.9及0.93~0.97
1、单位面积功率法
单位面积功率法计算有功功率的公式为
式中pjs——有功计算负荷(kw);
p’e——单位面积功率，或称负荷密
度(w/m²);
s——建筑面积(m²)
2、单位指标法
单位指标法计算有功功率的公式为
式中pjs——有功计算负荷(kw);
p′——单位用电指标(w/户、w/人、w/床);
n——单位数量，如户数、人数、床位数
备注
计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电系统中，通常采用30min的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据，同时也用来计算电压损失和功率损耗
10kv柴油发电机组用电负载电路图（双回路）
二、负荷计算注意事项
1．当进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。
2．对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应统一换算为负载持续率下的有功功率。
（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。
（2）断续或短时工作制电动机的设备功率，当采用需要系数法或二项式法计算时，是将额定功率统一换算到负载持续率为25％时的有功功率。
①当采用需要系数法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25％时的有功功率，即
②当采用利用系数计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为100％时的有功功率，即
式中pe——有功功率（kw）；
pr——电动机额定功率（kw）；
εr——-电动机额定负载持续率。
③电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100％时的有功功率。
式中 sr——电焊机的额定容量 (kv·a)
cosφ——功率因数。
3．照明用电设备的设备功率为：
（1）白炽灯、高压卤钨灯是指灯泡标出的额定功率。
（2）低压卤钨灯除灯泡功率外，还应考虑变压器的功率损耗。
（3）气体放电灯、金属卤化物灯除灯泡的功率外，还应考虑镇流器的功率损耗。
4．整流器的设备功率是指额定交流输入功率。
5．成组用电设备的设备功率不应包括备用设备。
6．当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有功功率时，应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率。否则计算低压总负荷时，不应考虑消防负荷。
7．当采用需要系数法计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷时，应加上变压器的功率损耗。
8．当采用利用系数法确定计算负荷时，不论计算范围大小，都必须求出该计算范围内用电设备有效台数及最大系数，而后算出结果。
9．单相负荷与三相负荷同时存在时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。
（1）只有线间负荷时，将各线间负荷相加，选取较大两项数据进行计算。
（2）当多台单相用电设备的设备功率小于计算范围内三相负荷设备功率的15％时，按三相平衡负荷计算，且不需换算。
（3）只有相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。
10．各类建筑物的用电指标
方案设计阶段确定计算容量时，采用单位指标法计算、并根据计算结果确定电力变压器的容量和台数，各类建筑物的用电指标如表2。
表2 各类建筑物的用电指标
建筑名称
用电指标/（w/㎡）
建筑名称
用电指标/（w//
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