施工现场临时用电计算（PPT52页)

八公司机械部施工现场临时用电施工现场临时用电安全技术规范2临时用电管理临时用电组织设计（方案）第3.1.1条施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50kW及以上者，应编制用电组织设计。施工现场临时用电组织设计应包括下列内容1工程概况2现场勘测；3进行负荷计算；4选择变压器；5设计配电系统：1）设计配电线路，选择导线或电缆；2）设计配电装置，选择电器；3）设计接地装置；4）绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。6制定安全用电措施和电气防火措施。1工程概况根据现场勘测及有关资料，确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向，写出工程概况：①该工程的地理位置；②建筑面积、层数、总高度、结构特点；③现场和周围与临电有关的构筑物、道路、水沟情况；④季节风向等；⑤甲方提供的施工的电源情况，包括电源的电压等级，进线路数和方向，电源变压器容量、台数，电源至工地的距离等；⑥确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向，并确定现场的供电系统形式TN-S。2、现场勘测⑴现场勘测工作包括调查、测绘施工现场的地形、地貌、地质结构，正式工程位置、电源位置，地上与地下管线和沟道位置，以及周围环境、用电设备等。⑵通过现场勘测可确定电源进线、变电所、配电室、总配电箱、分配电箱、固定开关箱、物料和器具堆放位置，以及办公、加工与生活设施、消防器材位置和线路走向等。⑶现场勘测时最主要的就是既要符合供电的基本要求，又要注意到临时性的特点。3、负荷计算•负荷计算主要是根据施工现场用电情况计算用电设备、用电设备组、配电线路，以及作为供电电源的变压器或发电机的计算负荷。负荷计算是选择变压器、配电装置、开关电器和导线、电缆的主要依据。负荷计算时要认识到如下几点:(1)各用电设备不可能同时运行；(2)各用电设备不可能同时满载运行；(3)性质不同的用电设备,其运行特征各不相同；(4)各用电设备运行时都伴随有功率损耗；(5)用电设备的供电线路在输送功率时伴随有线路功率损耗。负荷计算相关概念•视在功率：在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫做视在功率，用字母S来表示，单位为伏安（VA）。•需要系数：负载同时使用系数以Kx表示,一般通过查表得到。•功率因数：有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COSφ表示。负荷计算相关概念•铭牌暂载率：指负载时间占电源整个工作周期的百分比，以Jc表示。•有功功率：电路中电阻部分所消耗的功率以字母P表示，单位为瓦特(W)。•无功功率：表示电路中电感与电容交换能量大小的量，以字母Q表示，单位为乏（Var）。负荷计算•负荷计算时要认识到如下几点:•(1)各用电设备不可能同时运行；•(2)各用电设备不可能同时满载运行；•(3)性质不同的用电设备,其运行特征各不相同；•(4)各用电设备运行时都伴随有功率损耗；•(5)用电设备的供电线路在输送功率时伴随有线路功率损耗。负荷计算：需要系数法•总容量计算公式：•Sjs=(1.05-1.1)(K1ΣP1/cosΦ+K2ΣP2+K3ΣP3+K4ΣP4)•Sjs--供电设备总的视在计算负荷（总用电量KVA）•P1----电动机额定功率（KW）•P2----电焊机额定容量（KVA）•P3---室内照明容量（KW）•P4----室外照明容量（KW）•cosΦ-电动机的平均功率因数（一般为0.65-0.85）•K1、K2、K3、K4----需要系数K1、K2、K3、K4——需要系数，如下表：用电名称数量需要系数备注K数值电动机3～10台K10.7如施工中需要电热时，应将其用电量计算进去。为使计算结果接近实际，式中各项动力和照明用电，应根据不同工作性质分类计算11～30台0.630台以上0.5加工厂动力设备0.5电焊机3～10台K20.610台以上0.5室内照明K30.8室外照明K41.0怎样用估算方法计算用电设备的额定电流？•1、电动机：①三相380V电动机的额定电流：Ie=2Pe〔注〕：对于三相鼠笼式异步电动机尤其是4极电动机来说，最为接近，对于其它三相电动机也可以。②单相220V电动机的额定电流：Ie=8Pe•2、电焊机：①两相380V电焊机的额定电流：Ie=2.7Se②带电动机式直流电焊机的额定电流：Ie=2Pe③单相220V电动机的额定电流：Ie=4.5Pe•3、白只灯、碘钨灯的额定电流：Ie=4.5Pe电压损失效验公式△U%=〔M/（C×S）〕×100%式中：△U%----电压损失百分数；M---导线长L的有功功率即M=P×L（KW·m)；S----导线截面（mm2）；C----常数：三相四线制380/220V时，铜导线为77，铝导线时为46；单相制时，铜导线为14，铝导线时为8.3。施工现场临时用电安全技术规范14临时用电施工图用电总平面图、电气平面图、系统接线图。•电气平面图是电源、电气线路与用电设备的位置关系图，要标注建筑物、临时设置、电源的平面位置、导线走向。要注明导线规格、型号，架设方式，标明各配电箱的位置、规格及编号，注明引上建筑各层线路的引点及接地装置安装地点。•系统接线图是线路与电器装置的关系详图，要注明导线规格、型号，设备容量、计算容量、计算电流、闸刀开关、熔断器规格、漏电保护器等。施工现场临时用电安全技术规范155设计配电系统：•设计配电线路，选择导线或电缆；•设计配电装置，选择电器；•设计接地装置；•绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平面图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。施工现场临时用电安全技术规范1616平面布置图（三）分配电箱的负荷计算：•①根据规范要求，分配电箱至开关箱的水平距离不超过30m，在这么一个施工区域内，临时用电的设备台数一般不超过10台，负荷计算时，一般不进行设备分组。根据经验，采用的需要系数KX取0.8~1.0，设备台数少时取1，多时取0.8。功率因数可取电动机的平均功率因素。（若设备台数很多，则其负荷计算可参照总配电箱的计算负荷。）三相的计算公式P＝1.732×U×I×cosφ•(功率因数：阻性负载＝1，感性负载≈0.7～0.85之间，P＝功率：W)•单相的计算公式：•P＝U×I×cosφ•空开的选择一般选总体额定电流的1.2-1.5倍即可。（二）开关箱的负荷计算：Pjs=Ps/η=Pe/η(η为电动机的效率)Ijs=Pjs/√3·Ue·cosφ【例题】:某建筑工地用一开关箱来控制搅拌机，已知搅拌机的铭牌功率7.5kW，电压380V，效率为0.8，功率因素为0.8，求该开关箱的计算负荷？【解】:由于搅拌机属于长期工作制用电设备，其设备容量等于该搅拌机的铭牌容量，即：Ps=Pe=7.5kW所以：Pjs=Ps/η=Pe/η=7.5/0.8=9.375KWIjs=Pjs/√3·Ue·cosφ=9.375/3×0.38×0.8=17.8A尖峰电流•单台用电设备尖峰电流的计算：单台用电设备的尖峰电流就是其起动电流，因此尖峰电流为Ijf=Kq·Ie式中：Ie—用电设备的额定电流；Kq—用电设备的起动电流倍数：鼠笼式电动机为6~7倍，绕线式电动机为2~3倍，直流电动机为1.7倍，电焊变压器为3倍或稍大。•尖峰电流是持续1～2s的短时最大负荷电流。一般用符号表示，单位（A）。它在建筑施工现场临时用电设计中用于协助选择熔断器、自动开关等电器设备。•电动机的常见启动方法•1电动机的直接启动•2电动的星形---三角形启动•3降压启动（自耦变压器降压启动）•4变频启动一、直接启动常用的小功率电机采用直接启动。大功率电机启动时启动转矩很大，启动电流也很大，对设备对电网都有很大的冲击。电机的启动电流和启动转矩有关，启动转矩和启动电流有关，启动电流和启动转速有关，所以我们也可以通过降压调速来改变启动电路，还有我们通过变频启动或软启动来达到调速的目的。一般情况下18.5KW以下的都用直接启动22KW-45KW用星三角45KW以后的用自藕一般电机控制主回路主要包括开关控制按钮，状态显示，过载短路保护，交流接触器等。二、星角启动的优点•由于大功率电机直接启动电机的电流是其额定的5-7倍，所以我们采用各种方法降压或变频启动。大电机降压启动的直接意义在于降低了大电流对电路和电路设备的冲击。•星---三角启动简单可靠，控制不复杂。施工现场临时用电安全技术规范2424电动机的星三角启动接线图星接和角接的解释1、将三个绕组的末端连接在一起，成为中性点，剩下的首端和三相的供电电路分别连，这时候每一个绕组的电压是220伏。这样的接法，像一颗三道光射的“星”，称为“星形连接”。2、将三个绕组的首端分别和另一个绕组的末端链接，在三个连接点和三相电源连接，这时候每一个绕组的电压是380伏。这样的连接就像一个三角形，称为“角形连接”三角形启动直接效果•三角形接法的电机，在接成星形时，实际上是把给予电机的电压380伏降低为220伏，启动电流差不多降低为全压启动电流的380/220=0.58倍。三、变频器变频启动•VVVF也就是人们所说的变压变频•工频启动的缺点，速度快，冲击电流大，频繁启动，损害大•变频的软启动指电机慢慢旋转到不断加快逐渐达到额定转速的过程，即用变频器带动电机从低频一般我们平台从30HZ慢慢启动最后达到50HZ稳定运行。对机泵无冲击电流，有利于延长机泵使用寿命4、选择变压器•方法一：•W=K×P/COSφ=1.4P•公式中：W——变压器的容量（KVA）P——变压器服务范围内的总用电量（KW）•K——功率损失系数，取1.05~1.1•Cosφ——功率因数，一般为0.75•根据计算所得容量，从变压器产品目录中选择。•方法二：•Sn≥Sjs（一般为1.15~1.25Sjs）•公式中：Sn--变压器容量（KVA）•Sjs--各用电设备组的视在计算负荷的总和（KVA）5、确定配电导线截面积•①按导线安全载流量选择导线截面•三相四线制线路上的电流计算公式：•I=P/√3VCOSφ（≈1.5~2P）•二线制线路上的电流计算公式：•I=P/VCOSφ•公式中：I——导线中的负荷电流（A）•V——供电电压（KV）•P——变压器服务范围内的总用电量（KW）•Cosφ——功率因数，一般为0.75•②按允许电压降选择导线截面•S=∑（PL）/C△U•公式中：S——导线截面（mm2）•∑（PL）——负荷力矩的总和（kW·m）（P—有用功率，L--线路长度）•C——计算系数，三相四线制供电线路时，铜线的计算系数CCU=77，铝线的计算系数为CAL=46.3；在单相220V供电时，铜线的计算系数CCU=12.8，铝线的计算系数为CAL＝7.75。•△U——容许电压降，一般规定用电设备的允许电压降为±5%，照明±6%，个别远端为8%。•选用时一般先按安全载流量进行计算，初选后再进行电压降核算，直至符合要求为止。6、变电所（室）设计•变电所设计主要是选择和确定变电所的位置、变压器容量、相关配电室位置与配电装置布置、防护措施、接地措施、进线与出线方式、以及与自备电源（发电机组）的联络方法等。变电所的选址应考虑以下问题:(1)接近用电负荷中心；(2)不被不同现场施工触及；(3)进、出线方便；(4)运输方便；(5)其它比如多尘、地势低洼、震动、易燃易爆、高温等场所不宜设置。方法二：①各用电设备组的计算负荷：•有功功率：Pjs1＝Kx×ΣPe•无功功率：Qjs1＝Pjs1×tgφ•视在功率：Sjs1＝(P2js1+Q2js1)1/2•＝Pjs1/COSφ＝Kx×ΣPe/COSφ•公式中：Pjs1--用电设备组的有功计算负荷（kw）•Qjs1--用电设备组的无功计算负荷（kvar）•Sjs1--用电设备组的视在计算负荷（kVA）•Kx--用电设备组的需要系数•Pe--换算到Jc（铭牌暂载率）时的设备容量②总的负荷计算：•Pjs＝Kx×ΣPjs1•Qjs＝Pjs×tgφ•Sjs＝(P2js+Q2js)1/2•公式中：Pjs--各用电设备组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（k