供配电系统的负荷与负荷计算
供配电常用公式(验算)
供配电案例常用的公式1.负荷计算：设备功率、需要功率和平均功率补前的功率因数：cosφ1={1/[1+(βQ/αP)]2}1/2,补后的功率因数：cosφ={1/[1+[(Qc-Q)/Pc]2]}1/2。
Qc=Pc（tgφ1-tgφ2），设备功率：Pe=2P rεr1/2.Pe= P rεr1/2.Pe= S rεr1/2cosφ. 负荷持续率。
二项式法：Pjs=cPn+bPs,Pn表示n个最大功率设备功率和，Ps表示全部运转设备的功率和（除去备用设备）。
线负荷转为三相负荷：Pd=1.73P UV+1.27P WV=1.73P UV。
相负荷中最大和第二大的功率。
相负荷计算P U=p*P UV+q*P WU。
Q U=p*Q UV+q*Q WU。
单相功率转为三相功率是最大相负荷的三倍。
需要系数法：需要系数和同时系数，利用系数法：利用系数和最大系数。
计算负荷：设备组：Pc=KxPe,Qc=Petgφ，Sc=[P2+Q2]1/2，Ic=Sc/（1.732Ur）变电所：Pc=K∑p∑(KxPe),Qc=K∑q ∑(KxPetgφ)。
同时系数K∑p、K∑q（两个不计入，一个择大者即备用设备和消防设备不计入，季节性计入最大者）利用系数：设备组平均负荷：P av=K l*Pe，Qav=Pav*tgφ。
计算负荷：Pc=K m∑P av;Qc=K m ∑Q av。
节能传动钢铁设计手册找，以配电手册为主，如它没有及时翻到钢铁手册对应部分。
2.电源质量：n次谐波电压含有率：HRU n=1.732U N*h*I h/10S k。
谐波电流的计算：I1=I n*n,I h=I1/h=I n*n/h。
详见工业与民用配电设计手册P282。
全部用户允许注入公共连接点的谐波电流短路容量不同时：I n=S k1/S k2*I(n)p, 不同用户注入公共接点的允许值I n=I h(Sj/St)1/α。
两个用户(变压器)注入同一公共接点的谐波电流：I n=（I n12+I n22+KI n1I n2）1/2。
供配电系统设计的内容
供配电系统设计的内容
供配电系统设计是为了满足建筑物或工业设施的电力需求而进行的规划和设计工作。
以下是供配电系统设计通常涉及的内容：
1. 负荷计算：确定用电设备的负荷大小和类型，包括照明、动力、空调、通风等。
负荷计算是为了确定供电系统的容量和配置。
2. 供电方案选择：根据负荷计算结果和用电需求，选择合适的供电方案，如市电接入、发电机组、不间断电源（UPS）等。
3. 变压器容量和数量：根据负荷计算和供电方案，确定所需的变压器容量和数量。
变压器用于将高压电力转换为低压电力供负载使用。
4. 配电系统设计：设计低压配电系统，包括配电柜、开关柜、电缆布线等。
确定配电系统的布局、线缆规格和保护设备。
5. 短路电流计算：进行短路电流计算，以确定保护设备的额定电流和短路容量，确保系统在短路情况下的安全运行。
6. 接地系统设计：设计合适的接地系统，包括接地网、接地线和接地电阻等，以确保人身安全和设备正常运行。
7. 继电保护设计：配置适当的继电保护装置，如过流保护、短路保护、接地保护等，以保护供配电系统和设备。
8. 电能质量评估：评估供电系统的电能质量，如电压波动、频率变化、谐波等，确保电力供应的稳定性和可靠性。
9. 照明和插座设计：根据建筑物的布局和用途，设计照明系统和插座布局，满足用户的需求。
10. 设计文档编制：编制详细的设计文档，包括设计说明、图纸、设备清单等，用于指导施工和维护。
供配电系统设计需要综合考虑电气工程、建筑布局、用电需求等因素，确保设计方案的安全性、可靠性、经济性和可扩展性。
设计过程中需要与相关专业人员进行协调和沟通，以确保设计的顺利实施。
总负荷计算公式
总负荷计算公式
负荷计算是供配电系统设计的基础，其目的是为了确定供配电系统的规模和容量。
总负荷计算公式可以根据不同的需求和场合，采用不同的方法来计算。
以下是一些常见的总负荷计算公式：
1. 平均功率乘以时间：总负荷 = 平均功率× 时间
2. 最大功率乘以时间：总负荷 = 最大功率× 时间
3. 功率因数法：总负荷 = 平均功率× 功率因数× 时间
4. 需要系数法：总负荷 = 平均功率× 需要系数× 时间
5. 负载率法：总负荷 = 平均功率× 负载率× 时间
这些公式中，平均功率、最大功率、功率因数、需要系数和负载率等参数需要根据实际情况进行确定。
其中，功率因数和需要系数是两个重要的参数，它们反映了用电设备的效率和负荷分布情况。
负载率则反映了设备的利用情况和负荷的分布情况。
根据实际情况选择合适的参数进行计算，可以获得比较准确的总负荷值。
供配电系统负荷计算
供配电系统负荷计算供配电系统负荷计算是电气工程中的一项重要内容，它通过对电气设备的用电需求进行估算和计算，确定供配电系统的负荷容量，以保证电力供应的可靠性和安全性。
本文将从负荷计算的基本原理、计算方法和实际应用等方面进行详细介绍。
一、负荷计算的基本原理供配电系统负荷计算的基本原理是根据电气设备的用电需求，确定供电系统的负荷容量。
负荷是指通过电气设备所消耗的电能或传送的电力，包括有功负荷、无功负荷和视在负荷。
有功负荷是指通过设备进行能量转换的电功率，如电动机的功率、照明负载的功率等；无功负荷是指设备所消耗或传送的无功功率，如电容器、感性负载等；视在负荷是指有功负荷和无功负荷的矢量和，表示电气设备所消耗的总电功率。
根据用电设备的特点和使用情况，以及电气设备的数量、容量等参数，可以计算出供配电系统的负荷容量。
二、负荷计算的基本方法负荷计算的基本方法主要有手工计算方法和计算软件辅助方法两种。
手工计算方法是根据设备的用电参数、设备数量和使用情况等进行估算和计算，一般用于小型和中型供配电系统的负荷计算。
计算软件辅助方法是利用计算机软件来进行负荷计算，可以根据输入的参数自动完成负荷计算，对于大型和复杂的供配电系统具有较大的优势。
手工计算方法一般包括以下几个步骤：1.收集用电设备的参数和使用情况，如设备的功率、电流、电压等参数，设备的数量和使用时间等。
2.计算有功负荷。
根据设备的功率和使用时间，可以计算出设备的有功负荷。
3.计算无功负荷。
根据设备的功率因数和使用时间，可以计算出设备的无功负荷。
4.计算视在负荷。
根据有功负荷和无功负荷的矢量和，可以计算出设备的视在负荷。
5.计算总负荷。
根据所有设备的视在负荷之和，可以计算出供配电系统的总负荷。
6.预留负荷。
根据供配电系统的可靠性要求和未来的负荷增长预测，可以适当预留一定的负荷。
7.计算负荷容量。
根据预留负荷和供配电系统的负荷特点，可以计算出供配电系统的负荷容量。
计算软件辅助方法一般包括以下几个步骤：1.输入用电设备的参数和使用情况，如设备的功率、电流、电压等参数，设备的数量和使用时间等。
供配电系统的负荷计算
供配电系统的负荷计算配电系统的负荷计算是指根据用电设备的类型、数量和使用情况对配电系统所需的总负荷进行计算和评估。
通过负荷计算，可以确定配电系统的容量和型号，为系统设计和运行提供依据，保证电力供应的可靠性和安全性。
下面将详细介绍供配电系统的负荷计算方法。
1.负荷类型根据用电设备的特点和性质，可以将负荷分为以下几类：照明负荷、动力负荷和特殊负荷。
其中，照明负荷指的是用于提供照明的电气设备和灯具的负荷；动力负荷指的是用于驱动电动机和动力设备的负荷；特殊负荷包括空调、电梯、冷藏、电炉等特殊设备的负荷。
2.负荷计算方法负荷计算的方法主要有经验法、等价法和计算法。
（1）经验法：通过类似的用电设备的实际运行数据或经验数据来估算负荷。
这种方法简单快捷，但不够准确，适用于小型配电系统的负荷估算。
（2）等价法：将用电设备按类型、功率和使用时间等折算为标准等效值，然后进行累加计算。
这种方法的准确性较高，但需要大量的实际设备数据作为依据。
（3）计算法：将每个用电设备的功率与使用时间相乘，并考虑同时操作的设备的合并系数，然后进行累加计算。
计算法是一种比较准确的负荷计算方法，适用于中小型和大型配电系统。
3.负荷计算的步骤负荷计算的步骤一般包括以下几个方面：（1）根据用电设备的类型和数量，确定每个用电设备的功率和使用时间。
（2）按照负荷类型进行分组，将相同类型的用电设备按照其功率和使用时间进行累加，得到各个负荷的总功率。
（3）考虑用电设备的同时性和并联性，对负荷进行合并系数的计算。
合并系数是指多个用电设备同时工作时的负荷总功率与各个用电设备功率之和之比。
合并系数的计算需要根据实际情况进行分析和估算。
（4）对各个负荷进行合并系数的加权平均，得到配电系统总的负荷功率。
（5）考虑安全裕度和负荷趋势，对负荷进行修正。
安全裕度是指配电系统容量超过实际负荷的多余能力，通常为负荷总功率的15%至20%。
负荷趋势是指根据用电设备的增长情况和未来需求进行估算和预测。
供配电负荷计算方法详细解答
供配电负荷计算方法详细解答配电负荷计算是指根据用电设备的功率和数量，以及用电时间等因素，对供配电系统负荷进行准确的计算和分析。
配电负荷计算的目的是为了确定合理的供电容量，从而保证供电系统的安全运行。
配电负荷计算方法主要有两种：静态负荷计算和动态负荷计算。
1.静态负荷计算：静态负荷计算主要是通过统计用电设备的功率和数量，以及用电时间进行负荷计算。
具体步骤如下：1.1确定用电设备的功率和数量：首先，需要确定用电设备的功率和数量。
可以从用电设备的技术参数手册、设备标牌或相关的设计文件中获取这些信息。
然后，按照设备的类型和数量，列出所有的用电设备及其对应的功率。
1.2计算用电设备的总功率：将所有用电设备的功率相加，得到用电设备的总功率。
1.3计算用电设备的负荷率：负荷率是指设备实际工作时的功率与额定功率的比值。
通常来说，设备在实际运行中往往不会达到额定功率的100%，因此需要根据设备的使用特点和工作条件，对负荷率进行合理估计。
1.4计算用电设备的负荷电流：根据用电设备的功率和负荷率，通过公式I=P/(√3×U×η)计算出用电设备的负荷电流，其中I为电流，P为功率，U为相电压，η为负荷率。
1.5计算用电设备的总负荷电流：将所有用电设备的负荷电流相加，得到用电设备的总负荷电流。
1.6计算用电设备的负荷阻抗：根据用电设备的负荷电流和相电压，通过公式Z=U/I计算出用电设备的负荷阻抗。
1.7计算用电设备的总负荷阻抗：将所有用电设备的负荷阻抗相加，得到用电设备的总负荷阻抗。
2.动态负荷计算：动态负荷计算主要是考虑负荷的变化规律和负荷的峰谷差异，以更加精确地计算负荷。
具体步骤如下：2.1确定用电设备的功率和数量：同静态负荷计算中的步骤1.12.2分析负荷曲线：通过统计用电设备在一天、一周或一个月内的用电时间和负荷变化规律，绘制出负荷曲线图。
负荷曲线图反映了负荷的峰谷差异和负荷的持续时间。
2.3计算负荷峰值：根据负荷曲线图，确定负荷的峰值，即负荷曲线上的最大负荷点。
供配电设计计算公式
本人riglucky 结合手册简要总结供配电设计需要的计算公式如下，希望对大伙有帮助，本人喜欢结交好友，可联系我****************。
一、负荷计算按照计算负荷表，两台水泵同时运行的负荷计算如下：(要打印的版本公式写到一块)e x c P K P ⋅= =0.6⨯220 =132kW ϕtan ⋅=c c P Q =132⨯0.83 =109.56 Kvar22c c c Q P S += =2256.109132+ =171.54 kVANc c U S I 3==260.64 A由于水泵是一台一台的进行启动，所以单台启动时的电流77.038.03110cos 3⨯⨯==ϕN N c U P I =217.05 AOLop a K I I ≥1 （保护设备的动作电流）因为是笼型电动机，所以系数取5-7之间，我们选6；有尖峰电流：c st pk I K I ⋅= =6⨯217.05=1302.33 A（用来选熔断器、断路器、整定继电保护装置，检验电机自起动条件） 水泵电缆选择：相线选择：按30度明敷的BV-500型的铜芯塑料为270mm 的05.2172461=〉=c a I A I满足发热条件。
N 线的选择：按照ϕA A 5.00≥,选2035mm A =二、变压器的选择单台留有80%的裕量可满足要求。
有两台主变压器的变电所，变压器选择：(要打印的版本公式写到一块)c .0.7)S -(0.6=≈T N T S S =0.7⨯253.91=177.74 kV A )(.I I +I ≥≈c T N T S S S =171.54 kV A变压器可选：容量大于177.74 kV A因为矿上已有SC-800/10/0.4型的变压器，在容量上满足要求。
从中央配电室到中央变压器室的电缆选择：7.0103236.13cos 3⨯⨯==ϕN c c U P I =19.48 A按经济电流范围，查表得杨庄交联聚乙烯绝缘带铠装铜芯电缆电流为19.48A 时，选择导线截面积235mm A ec =，截面积为235mm 时对于华东地区三班制电流为29-41A之间大于19.48A 满足载流量的要求。
电力供配电系统和用电负荷计算
电力供配电系统和用电负荷计算
四、求计算负荷的方法
1.单位指标法
KW
Pjs =
Kp·N 1000
KVA Sjs =
Ks·N 1000
Pjs：有功功率计算负荷（KW）；
Sjs：视在功率计算负荷（KVA）； Kp：单位负荷指标（W/m2，W/户，W/人） Ks ：单位负荷指标（VA/m2，VA/户，VA/人） N：单位数量。如：建筑面积m2、户数、人 数
第2章 电力供配电系统
2.1 供电系统 2.2 用电负荷计算 2.3 设备选择 2.4 电气配线 2.5 变配电室 2.6
2.1 供电系统
1.负荷级别 分级依据：用电设备（负荷）对供电可靠性的要求及中断
供电造成的危害程度。 ▪ 一级负荷：中断供电会造成人员伤亡、重大政治影响、重 大经济损失。 ▪ 二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失、将 影响正常工作、将造成公共场所秩序混乱。 ▪ 三级负荷：不属于一、二级负荷者。 一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。
m
Qc K tgi Pei i 1
K 同时系数
(k w) (k var)
电力供配电系统和用电负荷计算
注：进行负荷计算时，应先对用电设备容量进行如下处理：
用电设备组：指工艺相同，需求系数、功率因数 相同的多台用电设备。
P30 K d Pe
Q30Pctg
k w
kvar
S30 Pc2 Qc2
kVA
I3 0S c 3 U N cos
A
电力供配电系统和用电负荷计算
2.多个用电设备组的计算负荷 （ 配电干线和变电所低压母线）
m
Pc K K di Pei i 1
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❖ 需要系数法
需要系数Kd=Pc/Pe，由定义可知，Kd是一个小于1 的数，相当于将实际的设备负荷Pe打一个折扣。 实际设计中，需要系数已制成表格，直接查表即 可得到。
需要系数法计算步骤：
❖设备组计算负荷计算：利用需要系数法求计算负荷时， 应先将计算范围内的设备按负荷性质相同的、需要系 数相近的原则分类合并为若干用电设备组，查表选择 相应的需要系数和功率因数，然后按下式求设备组计 算负荷：
中断供电造成政治、经济上的较大损失； 中断供电影响重要用电单位的正常工作
❖ 三级负荷
不属于一、二级负荷的其它负荷
负荷级别与供电的要求
❖ 负荷级别对供电的要求
一级负荷：至少由两个独立电源供电 二级负荷：至少由两回线路供电（或采用6kV以
上专用线路供电） 三级负荷：无特殊要求
❖ 供电电源
一级负荷：所要求的独立电源如图1所示
❖消防状态下才投入使用的设备不计入计算负 荷，但平常状态下投入使用的设备应计入计算 负荷。
❖ 计算负荷
负荷曲线：
年最大负荷（ Pmax 、 Qmax 、Smax ）：年最大负
荷是指在全年中用电负荷最大的工作班（这一工 作班的最大负荷至少出现2~3次）内消耗电能最 大的半小时平均功率
计算负荷（ Pc 、 Qc 、Sc、 Ic ） ：
第二章 供配电系统 的负荷与负荷计算
供配电系统的负荷分级
❖ 负荷的分级
电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电 在政治上、经济上所造成的损失和影响程度进行 分级
❖ 一级负荷
中断供电造成人身伤亡； 中断供电造成政治、经济上的重大损失； 中断供电影响有重大政治、经济意义单位的正常
工作
❖ 二级负荷
❖总计算负荷计算：由于不同性质的设备组的最大负荷
不一定同时出现，存在随机性，因此还不能简单地将
各设备组计算负荷相加作为总计算负荷，还需要再计 入一个同时系数(也称混合系数)KΣ来描述这种差异， 即在配电范围内包含多个设备组时，应按下式求计算 负荷：
❖需要系数法使用时需注意的点
❖ 二项式法
在分组负荷户用电设备台数少，容量差别大时， 用需要系数法计算的结果偏小，对这种情况，可 采用“二项式法”进行计算。
❖ 用电设备的运行工作制与设备负荷
连续工作制：设备负荷Pe=额定功率PN 短时工作制：设备的额定功率一般不计入设备负
荷
周期工作制：断续周期工作制的设备，可用负荷 持续率（又称暂载率）来表征其工作特征：
t
t
JC T 100% t t' 100%
❖为了用统一的标准衡量设备负荷，需对周期工作制设 备的设备负荷进行折算：
❖ 一般情况下的单相负荷折算
单相线间计算负荷折算为单相相间计算负荷
等效计算负荷
供配电系统的损耗
❖ 供配电系统的线路损耗：
❖ 变压器损耗：
变压器的有功损耗
变压器的无功损耗
功率因素补偿
由于供配电系统的负荷中含有大量的电机、 气体放电灯等设备，因此，供配电系统的负 荷通常表现为电感性负荷，利用交流电路中 电容性负载与电感性负载相位相反的特性， 。在建筑供配电系统中，广泛采用在 变电所母线并联电力电容器的方式改善功率 因数。
❖ 静止无功补偿原理：
❖ 无功补偿负荷计算：
补偿电容计算原理
补偿电容计算公式
求计算负荷的过程实际是以经验数据和统计规 律作为依据，在对各类用电负荷的实际运行数据 进行整理的基础上，用一系列经验系数和统计规 律来估算计算负荷，这是求计算负荷的共同特征。
求取计算负荷有需要系数法、二项式法、利用 系数法、单位负荷法等基本方法，每一种方法都 有其适用范围。在建筑供配电设计中，应根据用 电负荷的具体情况，选择合适的计算方法。
应急电源的种类：独立于正常电源的发电机组、 独立于正常电源的专用馈电线路、蓄电池、干 电池
应急电源应装设自动切换装置 应急电源种类的选择
应急电源的接线示例
建筑用电负荷的特点与级别
❖ 建筑物中的主要电力负荷
照明负荷 暖通空调负荷 给排水系统负荷 电梯负荷 通风、防排烟系统负荷 弱电系统负荷
❖ 建筑物中的消防负荷：
供配电系统的独立电源
二级负荷：两回线路的电源一般为同一电源，但 必须由两条变压器输出。如两回线路敷设有困难 或负荷较小，可通过敷设专线来供电。
三级负荷：无特殊要求
❖ 应急电源
对于特别重要的负荷，除了一级负荷一般的供电 要求外，还必须设置不与电网并列运行的独立应 急电源
应急电源的设计应注意：
❖严禁将其它负荷接入应急电源系统 ❖严禁与正常工作电源并列运行
单个用电设备组的计算负荷
多个用电设备组的计算负荷
❖ 利用系数法
利用系数Ku=Pav/Pe，由定义可知，Ku也是一个小 于1的数。
利用系数法计算步骤：
❖求用电设备组在最大负荷班内的平均负荷：
❖求用电设备组的平均利用系数：
❖求用电设备的有效台数neff： ❖求用电设备组的计算负荷：
式中的Km称为最大系数，可以根据有效台数neff和平均利用系数 Kuav查计算表格得出。
Pe
JCN JCe
PN
❖当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，电动机类 的设备功率为统一换算到负载持续率JCe=25%下的有 功功率；而电焊机类则为JCe=100%。
照明设备的设备负荷：
❖白炽灯等： Pe =PN ❖荧光灯及其它气体放电灯：Pe=（1.1~1.2）PN
其它设备负荷
❖备用设备不计入计算负荷
报警系统 灭火系统 防、排烟系统 疏散系统 消防报警控制中心
建筑消防负荷的供电
计算负荷
❖ 计算负荷的概念：负荷计算并非只是简单地将
多个设备的额定负荷直接相加，还要考虑用电设 备的运行方式等多种因素，在此基础上计算出一 个既满足正常运行状态下的电流的“热”效应要 求，又具有较好的经济性指标，满足安全、可靠、 经济的基本原则的负荷，然后根据此负荷作为选 择供配电系统中配电设备和导线的依据。按这样 的原则得出的负荷成为计算负荷
❖计算负荷是一个假想的负荷，其物理意义是按这个假 想的“计算负荷”持续运行所产生的热效应，与按实 际的、随机变化的负荷长期运行产生的最大热效应相 等。
❖供配电系统一般用年最大负荷作为计算负荷，即Pc =Pmax
❖“计算负荷”是供配电系统中重要的概念，是选择导线 和电气设备的重要物理量
求计算负荷的基本方法
❖ 单位负荷法
单位指标法：Pc=P’N 单位密度法（单位面积功率法）： Pc=ρA
单位负荷法在实际运用过程中，还需要结合具体 情况，乘以相应的同时系数。同时，由于该法较 为粗略，一般用于估算用电负荷
❖ 负荷计算基本方法的应用
需要系数法：应用最为广泛，尤其适合于变配电 所的负荷计算。但该法在设备负荷相差大时，误 差较大。该法适合于初步设计及施工图设计阶段。
二项式法：主要用于设备负荷相差较大的场合。 因此主要在计算工厂负荷时使用，民用负荷计算 应用较少。
利用系数法：计算较繁琐，利用系数资料不完整， 但准确度高。
单位负荷法：在用户对设备的要求不十分明确时， 或在方案设计阶段使用。
单相负荷计算
❖ 单相负荷的负荷计算原则为：
在单相负荷的总容量小于计算范围内的三相 对称负荷总容量的15％时，全部按三相对称负荷 计算；在单相负荷的总容量大于计算范围内的三 相对称负荷总容量的15％时，应将单相负荷折算 为等效三相负荷。