照明負荷計算
路燈照明負荷不象居民用照明開燈時間早晚不一致,而是在定時開燈,開燈時間基本一致。在路燈照明啟動后,負荷電流可視為穩定不變的。在計算道路照明的負荷時,通常可從容量法和電流法兩種中任選一種。
一、照明負荷計算電流法
(1)白熾燈泡的工作電流可按下式計算?? I=PL/220 (A)
式中? I——白熾燈泡的工作電流(A);
PL——白熾燈泡的功率(W);
220——白熾燈泡的額定電壓(V)。
(2)氣體放電燈的工作電流的計算:氣體放電燈的工作電流,可根據光源種類、功率及有無電容器補償等從表1—6查行得。
(3)白熾燈與氣體放電燈的混合負荷電流可按下式計算
IL=√(IP+IEcosφK﹢INcosφN)2+(IEsinφe+INsinφN)2
式中?? IL――負荷電流(A);
IP――白熾燈泡的額定電流(A);
IK――高壓汞燈的工作電流(A);
IN――高壓鈉燈的工作電流(A);
cosφK――高壓汞燈的整燈功率因數;
cosφN――高壓鈉燈的整燈功率因數。
如采用不同功率的高壓汞燈、高壓鈉燈,則應根據各自不同的工作電流及與其對的cosφ、sinφ值分別計算。
[例12-2]以[例12-1]的內容為例。? 解:
IL={[(3×23×0.42)+(2.15×13×0.57)]2+[(3×23×0.907)+
(2.15×13×0.82)]2}1/2=96.58A
在工程上,可以簡化計算,即不用cosφ、sinφ值的計算方法,而是直接采用氣體放電燈的工作電流值計算。
???????? I`L=3×23+2.15×13=96.95A
比較IL與I`L僅差0.37A,即差0.383%,完全可以忽略不計。
分析比較[例12-1] 與[例12-2]的電流值:將[例12-1]的計算結果折算成電流值
IL和I″L相比較僅差3.78A,在一般工程計算上可忽略不計。
在進行照明工程設計,選擇導線截面、開關電器、熔絲、熔片及熔斷器等元件時,需采用電流值;在運行維護時也要測量變壓器的負荷電流值及分支線路的負荷電流,因此在工程設計、資料記錄時,用電流法記錄較為方便和實用。
二、照明負荷計算容量法
計算三相變壓器的某一相或照明線路的一部分負荷時,可根據它所帶光源種類、功率、功率因數cosφ及數量來計算。
[例12—1]某道路帶照明負荷為高壓鈉燈NG250、23盞,高壓汞燈GGY250、13盞,均不加電容補償。求該道路照明負荷為多少kVA?
解:查表1—6得,在不加電容器補償時,
NG250,cosφ=0.42,據此查表1—5得,sinφ=0.907
GGY250,cosφ=0.57,據此查表1—5得,sinφ=0.822
根據表2—1得知,鎮流器的功率因數cosφ=0.57±0.005。鎮流器的有功損耗按下式計算? P=I2Z cosφ? (W)? 或P=IU cosφ?? (W)
式中?? P——鎮流器的有功損耗(W);
?????? I——鎮流器的工作電流(A);
?????? Z——鎮流器的阻抗值(Ω);
??? Cosφ——對應于工作電流I(A)下的鎮流器的功率因數;
?????? U——鎮流器的工作電壓(V)。
如NG250W高壓鈉燈用鎮流器的有功損耗,當工作電流I=3A,阻抗值Z=60Ω,功率因數osφ=0.06時,計算得
PNG50=I2·Z·cosφ=32×60×0.06=32.4W
如GGY250W高壓汞燈用鎮流器的有功損耗,當工作電流I=2.15A,阻抗值Z=17Ω,功率因數osφ=0.075時,計算得
PNG50=I2Zcosφ=2.152×71×0.075=24.61W
對23盞250W高壓鈉燈的整燈有功功率為
PNG250·23=(250+32.4)×23/1000=6.49kW
視在功率S NG250·23=6.49/0.42=15.46kVA
無功功率Q NG250·23=√S2—P2=√15.462—6.492=14.03kvar或
Q NG250·23=S·sinφ=15.46×0.907=14.02kvar。
對13盞250W高壓汞燈的整燈有功功率為
PNG250·13=(250+24.61)×13/1000=3.57kW
視在功率S GG250·13=3.57/0.57=6.26kVA
無功功率Q GGY250·13 =√6.262—3.572=5.14kvar或
Q GGY250·13=S·sinφ=6.26×0.822=5.14kvar
總的視在功率S=√(PNG250·23+ PGGY250·13)2+(Q NG250·23+ Q GGY250·13)2
=√(6.49+3.57)2+(14.02+5.13)2=21.63kVA
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