電工知識—三相用電設備組計算負荷的確定-單相用電設備組計算負荷的確定及案例

單相用電設備組計算負荷的確定

除了三相設備外，還有電焊機、電爐、照明設備等單相設備。單相設備接在三相線路中應盡可能均衡分配。如果單相設備的總容量不超過三相設備總容量的15%，則單相設備可與三相設備綜合按三相負荷平衡來計算。如果單相設備總容量超過三相設備總容量的15%則應將單相設備換算為等效的三相設備容量，再與三相設備容量相加。

由于確定計算負荷的目的主要是為了選擇配電系統中的設備和導線電纜，使設備和導線在最大負荷電流通過時不致過熱或燒毀，因此在接有較多單相設備的三相線路中，不論單相設備接于相電壓還是接于線電壓，只要三相負荷不平衡，就應以最大負荷相有功負荷的三倍作為等效三相有功負荷，以滿足線路安全運行的要求。

P30=3Pφmax

綜上所述，對負荷計算方法的選取原則規定如下(《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16—1992)：

1)在方案階段可采用單位指標法；在初步設計及施工圖階段，宜采用需要系數法。對于住宅，在設計的各個階段均可采用單位指標法。

2)用電設備臺數較多，各臺設備用電容量相差不懸殊時，宜采用需要系數法，一般用于干線、配電所的負荷計算。

3)用電設備臺數較少，各臺設備用電容量相差懸殊時，宜采用

二項式系數法，一般用于支干線、配電屏(箱)的負荷計算。

【例】 某建筑施工現場，接于三相四線制電源(220V/380V)。施工現場用電設備詳見線下圖1，試計算該工地上變壓器低壓側總的計算負荷和總的計算電流。

圖1

解：(1)首先求出各組用電設備的計算負荷

1)混凝土攪拌機組：

查表：Ke=0.7， cosφ=0.65，tanφ=1.17

Pjl=KePN1=0.7×40=28 (kW)

Qjl=Pjltanφ=28×1.17=32.76 (kvar)

2)砂漿攪拌機組：

查表：Ke=0.7， cosφ=0.65， tanφ=1.17

Pjl=KePN1=0.7×9=6.3(kW)

Qjl=Pjltanφ=6.3×1.17=7.37 (kvar)

3)提升機組：

查表：Ke =0.25，cosφ=0.7，tanφ=1.02

Pjl=KePN1=0.25×9=2.25 (kW)

Qjl=Pjltanφ=2.25×1.02=2.3 (kvar)

4)起重機組：

因為起重機是反復短時工作的負荷，其設備容量要求換算到暫載率為25%時的功率，由于本例中起重機的暫載率Σ=25%，所以可不必進行換算。即：

查表：Ke=0.25， cosφ=0.7， tanφ=1.02

Pjl=KePN1==0.25×60=15(kW)

Qjl=Pjltanφ=15×1.02=15.3 (kvar)

5)電焊機組：

因為電焊機也是短時工作的，在進行負荷計算時，應首先將暫載率換算到Σ=100%的設備容量：

查表：Ke=0.45， cosφ=0.45， tanφ=1.99

Pj5=KcΣPN5=0.45×3×8=10.8(kW)

Qjj5=Pj5tanφ=10.8×1.99=21.5 (kvar)

6)照明負荷：

因為照明負荷取Ke=1，又cosφ=1(白熾燈)，所以：

Pjj5=KePN6=1×15=15(kW)

(2)求總計算負荷

取同時系數 KΣ=0.9

PΣj=KΣ ΣPj=0.9×(28+6.3+2.25+15+10.8+15)=69.6(kW)

QΣj= KΣ ΣQj =0.9×(32.76+7.37+2.3+15.3+21.5+0)=71.3 (kvar)

(3)求總計算電流

我們可以根據上面求出來的計算負荷和計算電流，合理選擇變壓器、開關、控制設備及導線截面等。

當施工現場用電負荷不大時，為了便于計算，也可以采用估算法進行負荷計算。

需要指出的是，需要系數和功率因數因為取值和現場實測值的不同，計算負荷會出現差異，甚至會相差懸殊，主要原因是沒有考慮施工現場的規模、結構形式和施工工藝造成的。若是不管什么施工現場，凡是同一種用電設備都采用一樣的需要系數和功率因數值，是脫離實際的。所以，取用用電設備的需要系數值和功率因數值要慎重，要結合建筑施工、施工工藝和施工規模等情況來確定，否則不能實現供電可靠、經濟合理、確保安全。

審核編輯：劉清