施工现场临时用电负荷计算

施工现场临时用电负荷计算一、计算负荷•计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，“计算负荷”产生的热效应应该和实际变动负荷产生的最大热效应相等。•通常把半小时平均负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，•计算负荷是通过统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，是供电设计计算的基本依据。一、计算负荷•0.5小时平均负荷曲线：•将每间隔0.5h读取有功电能表的读数，除以30min，求得有功平均值，然在以纵轴为有功、横轴为时间的直角坐标系中逐点描绘而成。•取0.5h平均负荷的原因•一般中小截面导体的发热时间常数为τ＝10min以上，经验表明，其达到稳定温升时间为（3～4）τ，也就是说载流导体大约经过半小时可达到稳定温升值；如导线承载短暂尖峰荷，显然不能是导线温升达到最高，只有持续时间30min以上，才有可能使导线温升达到最高值。为计算方法一致，对其它供电元件均采用0.5h平均负荷最大值为计算负荷。一、计算负荷•用电设备在一个周期内的工作时间与周期时间的比值称为负载持续率或负荷持续率，用ε表示，负载持续率也称为暂载率。•ε=t1/T×100%T=t1+t2•T：一个工作周期的时间间隔•t1：设备在一个工作周期内的持续工作时间•t2：设备在一个工作周期内的停歇时间•同一设备,在不同的负荷持续工作时,其输出功率是不同。例如某设备在时ε1的设备容量为P1,那么该设备在ε2时的设备容量P2为多少呢?这就需要进行“等效”换算,即按同一周期内相同发热条件来进行换算。设备容量与负荷持续率的平方根值成反比关系。即：P2=P1√ε1/ε2二、负载持续率•例:某吊车电动机在ε1=60%时的容量P1=10kW。试求ε2=25%时的容量P2为多少?•解:P2=10√0.6/0.25•=15.5kW二、负载持续率三、设备功率计算•建筑供电系统中各用电设备铭牌上都标明有额定功率，但由于各用电设备的额定工作条件不同，有的可直接相加，但有的在计算中就不能简单的把铭牌上规定的额定功率直接相加，必须首先把额定功率换算到统一规定的工作制下的功率后才能相加。•设备功率一般用Pe表示。1、不同工作制下的用电设备的设备功率计算进行负荷计算时，不同工作制下的用电设备应按下列规定计算设备功率。•(1)长期连续工作制电机的设备功率长期连续工作制：指在规定环境温度下连续运行，设备任何部分的温度和温升均不超过允许值，这类设备的设备功率就是其铭牌的额定功率。即：Pe=PNPe：设备功率（kW）PN：电动机铭牌上的功率（kW）三、设备功率计算对于临电负荷计算以下负荷均按连续工作制电动机计算设备功率:混凝土搅拌机钢筋调直机钢筋切断机钢筋弯曲机电刨子圆盘锯蛙式打夯机振捣棒砂轮锯等三、设备功率计算•(2)断续或短时工作制电机的设备功率•断续或短时工作制，指设备以断续方式反复进行工作，工作时间与停歇时间相互交替重复。采用需要系数法时，这些用电设备的设备功率就是将设备在额定负载持续率下的铭牌功率统一换算到负载持续率为100%时的有功功率。三、设备功率计算Pe:换算到连续工作制时的设备功率（kW）PN:电动机铭牌功率（kW）ε：设备的额定负载持续率，一般有15%;25%;40%和50%断续或短时工作制电机的设备功率计算公式三、设备功率计算在临电设计中,对于断续或短时工作制电机主要涉及到的是:QTZ自升式塔吊、门式塔吊、龙门架等起重设备。起重设备的设备容量在进行负荷计算时，要按电动机的铭牌负荷持续率统一换算到负载持续率100%时的功率。三、设备功率计算例：施工现场有一塔吊，其额定功率为20kW，铭牌负载持续率为40%，求换算到负载持续率为100%时的设备容量？解：三、设备功率计算(3)电焊机的设备功率是指将额定容量（kVA）换算到负载持续率为100%时的有功功率（kW）。Pe：换算到ε=100%时的电焊机的设备功率（kW）SN；电焊机的铭牌容量（kVA）ε：电焊机的额定负载持续率，电焊机的铭牌负荷持续率有20%、35%、50%、60%/65%、75%和100%等。三、设备功率计算三、设备功率计算•例：一台单相电焊机380V，SN=80kVA，ε=50%，cosφ=0.5，求换算到ε=100%时的设备容量。•解：三、设备功率计算（4）照明用电设备的设备功率为：1)白炽灯、碘钨灯的设备功率是指灯泡标出的额定功率（kW）。2)荧光灯采用普通电感镇流器时加25%，采用节能型电感镇流器时加15%～18%。一般情况下，荧光灯的设备功率等于灯泡额定功率的1.2倍。三、设备功率计算•3)金属卤化物灯、高压钠灯、高压汞灯除灯泡的功率外，还应考虑镇流器的功率损耗,采用普通电感镇流器时加14%～16%，采用节能型电感镇流器时加9%～10%。•一般情况下，金属卤化物灯、高压钠灯、高压汞灯的设备功率等于灯泡额定功率的1.1倍。三、设备功率计算•2、单相负荷的设备容量的计算•临电用电设备中有很多单相用电负荷，如电焊机、照明负荷等，形成了三相不对称负荷，为了维持三相线路上的负荷平衡，应尽量将单相用电设备均匀地分散接到三相线路上或各相线路间，单相负荷的等效三相设备功率就是基于这一考虑进行计算的。•（1）在计算单相负荷的设备功率时，当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时，全部按三相对称负荷计算，即：单相负荷的等效三相设备功率是单相负荷设备功率的3倍。三、设备功率计算•2）当单相负荷的总容量超过计算范围内三相对称负荷总容量的15%时，应将单相设备功率按相应计算原则换算为等效三相设备功率。三、设备功率计算（3）单相设备功率换算为等效三相设备功率的计算原则①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。②在进行单相负荷计算时，一般采用计算功率。当单相负荷均为同类用电设备时，直接用设备容量进行计算。三、设备功率计算（4）单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法①只有相负荷时，等效三相负荷Pd为最大相负荷的3倍。②只有线间负荷时，将各线间负荷相加，选取较大两线间负荷的数据进行计算，如线间负荷以Pab、Pbc、Pca表示时，Pab≥Pbc≥Pca，选取较大两线间负荷数据Pab、Pbc计算。则等效三相负荷Pd为：三、设备功率计算•③只有线间负荷，如Pab时，其等效三相负荷Pd为：④只有线间负荷Pab、Pbc时，如果Pab=Pbc，其等效三相负荷Pd为：⑤既有线间负荷又有相负荷时，应先将线间负荷换算为相负荷，然后各相负荷分别相加，选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷。（线负荷换算为相负荷的有功无功换算系数，可查有关设计手册）三、设备功率计算•例：某施工现场有两台单相电焊机，其型号为SN=21kVA，UN=380V，ε=65%，cosφ=0.87,分别接于AB相、BC相上，该低压供电系统的线电压为380V。•（1）求这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量。•（2）假如该施工现场有四台电焊机，型号与本例相同，求这四台电焊机的等效三相负荷的设备容量三、设备功率计算•解：（1）一台电焊机的设备容量为：•这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量为：Pd=3×14.7=44.1kW•（2）这四台电焊机应尽量均衡地分配到三相上，两台电焊机接于AB相，其它两台电焊机分别接于BC相、AC相。•这四台电焊机的等效三相负荷的设备容量为：三、设备功率计算3、用电设备进行分组计算•对用电设备进行分组计算时，应按下列条件考虑：(1)三台及以下，计算负荷等于其设备功率的总和,三台以上时，其计算负荷应通过计算确定。(2)类型相同的用电设备，其总设备容量(kVA)可以用算术加法求得。(3)类型不同的用电设备，其总设备容量(kVA)应按有功和无功负荷分别相加确定。(4)成组用电设备的设备功率，不应包括备用设备三、设备功率计算临电计算中一般划分的用电设备组为：塔吊组、龙门架组、电焊机组、搅拌机组、钢筋机械组、木工机械组、蛙式夯机组、振捣棒组等。如果一个用电设备组设备台数较少,可将多个用电设备组合并为一个用电设备组。四、用电设备组的计算负荷及计算电流用电设备组的划分：（1）按分配电箱内负荷进行划分，主要目的：①求取分配电箱计算负荷，进行分配电箱进线电缆、开关、熔断器选择。②按开关箱---分配电箱---总配电箱顺序求取各回路计算负荷，进行各个用电干线、支线回路电缆、开关、熔断器及变压器的选择。（2）按施工现场所有临电设备负荷进行划分，主要目的是直接求取施工现场总的计算负荷，进行总配电箱进线电缆、开关、熔断器选择、进行变压器容量选择、向甲方提供施工现场所需临电容量的具体数据。四、用电设备组的计算负荷及计算电流求取用电设备组计算负荷的公式：Ps：用电设备组的总设备功率（KW）Pjs：用电设备组的计算有功功率（KW）Qjs：用电设备组的计算无功功率（Kvar）Sjs：用电设备组的计算容量（KVA）Kx：用电设备组的需用系数Kx=用电设备组负荷曲线最大有功负荷/设备容量=Pmax/PNUN：电源电压（取线电压0.38KV）Ijs：用电设备组的计算电流（A）四、用电设备组的计算负荷及计算电流（3）总计算负荷的确定总计算负荷是由不同类型的多组用电设备的设备容量组成。总有功功率的计算负荷为Ps：用电设备组的总设备功率（KW）Pjs：用电设备组的计算有功功率（KW）Pjs：分配电箱或总配电箱的计算有功功率（KW）Qjs：分配电箱或总配电箱的计算无功功率（Kvar）Sjs：分配电箱或总配电箱的计算容量（KVA）Kp:有功功率同时系数KQ:无功功率同时系数Ijs：分配电箱或总配电箱的总计算电流（A）四、用电设备组的计算负荷及计算电流简化的负荷计算•Pjs=1.1×(Kx1ΣP1+Kx2ΣP2+Kx3ΣP3)•式中•Pjs:计算负荷•1.1:用电不均匀系数•ΣP1:全部施工用电设备额定容量之和•ΣP2:室内照明设备额定容量之和•ΣP3:室外照明设备额定容量之和•Kx1:全部施工用电设备需用系数,设备总数在10台以内时,Kx1=0.75;设备总数在10～30台以内时,Kx1=0.7;设备总数在30台以上时,Kx1=0.6;•Kx2:室内照明设备系统,取0.8•Kx3:室外照明设备系统,取1.0四、用电设备组的计算负荷及计算电流四、用电设备组的计算负荷及计算电流一般施工现场的照明用电负荷所占的比重较动力负荷要少得多,在简化计算总用电负荷时,只要在动力负荷用电量上再加上10%作为照明用电负荷即可。以上的简化计算负荷可将上述公式改写如下:Pjs=1.1×(Kx1ΣP1+0.1Pjs)=1.24Kx1ΣP1四、用电设备组的计算负荷及计算电流临电变压器容量的简化计算Sjs=1.05Pjs/cosΦ=1.05Pjs/0.75=1.4PjsSjs:计算负荷容量(kVA)1.05:功率损失系数cosΦ:全部施工用电设备的功率因素,一般工地可取0.75的正常运行。用电设备名称数量(台)型号及名牌技术数据合计功率Pe(KW)塔吊2QTZ8059KW380V2×59=118KW空压机2Ky-8030KW380V2×30=60KW砼输送泵机2HBT60C110KW380V2×110=220KW龙门架9SSD80A11KW380V9×11=99KW砂浆搅拌机18250L4KW380V18×4=72KW插入式振捣器20JQ221-21.1KW380V20×1.1=22KW平板振捣器42F112.2KW380V4×2.2=8.8KW电焊机6XD1-18512KVA单380V6×12=72KVA电焊机3XD1-20021KVA单380V3×21=63KVA水泵1Y112M-44KW380V1×5.5=5.5KW园盘锯82.8KW380V8×2.8KW=22.4KW电刨42.8KW380V4×2.8KW=11.2KW蛙式打夯机22.8KW380V2×2.8KW=5.6KW潜水泵402.2KW380V40×2.2=88KW闪光对焊机1100KVA单380V100KVA•五、负荷计算实例五、负荷计算实例1、第一种算法:简化计算法根据上表，总