供配电的负荷计算(精)
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。
供配电系统的负荷与负荷计算
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。
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：
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。
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
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
供配电设计计算公式
供配电设计计算公式配电设计是指根据用户需求和用电负荷，设计并确定合适的供电系统来满足用电要求。
配电系统一般包括主配电室、母线系统、断路器、开关柜等组成部分。
在进行配电设计计算时，通常需要考虑以下因素：1.用电负荷计算：根据用户需求和用电设备的功率、数量和使用时间等参数，计算整个系统所需的总负荷。
用电负荷计算公式如下：总负荷=Σ（设备功率×设备数量×使用系数）其中，使用系数是指设备实际使用时间与预计使用时间的比值。
2.进线容量计算：根据总负荷和设定的功率因数，计算所需的进线容量。
功率因数是指电功率与视在功率的比值，通常为0.8至1之间。
进线容量计算公式如下：进线容量=总负荷/（√3×电压×功率因数）其中，√3是三相电的系数，电压是指电源电压（通常为380V）。
3.母线设计计算：根据进线容量和用电负荷，设计合适的母线系统。
母线是一种导电设备，用于连接不同电器设备和电源，将电能传输到各个分支回路。
母线设计需考虑电流负荷、电压降和短路电流等因素。
4.断路器选择计算：根据所需负荷、故障电流和用电设备类型，选择合适的断路器。
断路器的选型需考虑额定电流、操作电压、断电能力和选择系数等参数。
常用的断路器选择公式如下：断路器额定电流≥最大用电负荷/（√3×电压）其中，电压为供电电压，√3是用电电流与相电压的关系。
5.线路电压降计算：根据所需负荷和线路长度，计算线路的电压降。
电压降是指电流通过导线时发生的电压损失。
电压降计算公式如下：电压降=线路电阻×电流其中，线路电阻可以根据导线材料及规格来查表确定。
电路电阻公式如下：线路电阻=电阻率×长度/截面积其中，电阻率为导线材料的电阻率，长度为线路长度，截面积为导线的截面面积。
6.开关柜容量计算：根据用电负荷和断路器选择，计算开关柜的容量。
开关柜容量计算公式如下：开关柜容量=Σ（断路器额定电流）以上是基本的配电设计计算公式和步骤，实际设计过程中还需根据具体情况进行调整和补充。
供配电负荷计算
1、长期工作制和短时工作制的设备容量 Pe=PN
2、断续周期工作制的设备容量 ① 吊车机组用电动机（包括电葫芦、起重机、行 车等）的设备容量统一换算到ε=25%时的额定 功率（kW），若其εN不等于25%时应进行换算， 公式为:
② 电焊机及电焊变压器的设备容量统一换算到ε ＝100%时的额定功率（kW）。若其铭牌暂载 率εN不等于100%时，应进行换算，公式为:
作时间内，用电设备的温升尚未达到该负荷下的 稳定值即停歇冷却，在停歇时间内其温度又降低 为周围介质的温度，这是短暂工作的特点。如机 床上的某些辅助电动机（如横梁升降、刀架快速 移动装置的拖动电动机）及水闸用电动机等设备。 这类设备的数量不多。
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断续周期工作制（重复短暂工作制） 用电设备以断续方式反复进行工作，其工作
时间（t）与停歇时间（t0）相互交替。工作时间 内设备温度升高，停歇时间温度又下降，若干周 期后，达到一个稳定的波动状态。如电焊机和吊 车电动机等。断续周期工作制的设备，通常用暂 载率ε表征其工作特征，取一个工作周期内的工 作时间与工作周期的百分比值，即为ε ，即：
式中 t，t0——工作时间与停歇时间，两者之和为 工作周期T。
下图为某厂年有功负荷曲线，此曲线上最大负 荷Pmax就是年最大负荷，Tmax为年最大负荷利用小时 数。
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3.平均负荷Pav和负荷系数
（1）平均负荷Pav 平均负荷Pav，就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功
率，也就是电力负荷在该时间内消耗的电能W除以时间t的 值，即Pav=W/t
年平均负荷为Pav=Wa/8760
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2.2.2 用电设备额定容量的计算 在每台用电设备的铭牌上都有“额定功
率”PN，但由于各用电设备的额定工作方式不同， 不能简单地将铭牌上规定的额定功率直接相加， 必须先将其换算为同一工作制下的额定功率，然 后才能相加。经过换算至统一规定的工作制下的 “额定功率”称为“设备额定容量”，用Pe表示。
企业供配电系统电力负荷的计算方法
企业供配电系统电力负荷的计算方法思路：供配电系统中各种电气设备的选择都离不开计算负荷，因此必需将供配电系统中各电气设备所在点的电力负荷进行计算。
计算必需从设备端依次向电源端逐步推算。
1、需要系数的含义式中：K——同时使用系数，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；KL——负荷系数，用电设备不肯定满负荷运行，此系数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比；ηwl——线路供电效率；η——用电设备组在实际运行功率时的平均效率。
需要系数法由于简洁易行，为设计人员普遍接受，是当前通用的求取计算负荷的方法。
需要系数法的数据来源于大量的测定和统计，但这种方法的缺点是将需要系数Kd看作与负荷群中设备多少及设备容量悬殊状况都无关的固定值，这是不严格的。
由于事实上，只有当设备台数足够多，总容量足够大，且无特大型用电设备时，Kd才能趋于一个稳定数值。
因此，需要系数法比较适用于求全厂或大型车间变电所的计算负荷。
2、采纳需要系数法求计算负荷的计算步骤：以图示某铜矿35kV变电所为例，说明采纳需要系数法计算各级计算负荷的方法。
①单台用电设备的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：Q ca·1=Pca·1tanj计算目的：用于选择分支线导线及其上的开关设备。
②用电设备组的计算负荷有功计算负荷：P ca·2=Kd∑Pe无功计算负荷：Q ca·2=P ca·2tanjwm视在计算负荷：或者S ca·2=P ca·2/cosjwm计算目的：用于选择各组配电干线及其上的开关设备。
③确定车间配电干线，或变电所低压母线上的计算负荷总有功计算负荷：Pca·3＝Ｋ∑ΣP ca·2总无功计算负荷：Qca·3＝Ｋ∑ΣQ ca·2总视在计算负荷：Ｋ∑－－最大负荷时的同时系数。
考虑各用电设备组的最大计算负荷不会同时消失而引入的系数。
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二、需要系数法 Kd
所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量， 两者之间存在一个比值关系，因此引进需要系数的概 念，即
1、单组用电设备的计算负荷
式中，Kd为需要系数；Pe 为设备容量；tgφ 为设备功 率因数角的正切值。
例2-1 已知某机修车间的金属切削机床组，有电 压为380V的电动机30台，其总的设备容量为 120kw。试求其计算负荷。
(1)单组用电设备的计算负荷
式中，b、c为二项式系数；Pe∑是该组用电设备组的设备总容量； Px为x台最大设备的总容量，当用电设备组的设备总台数n＜2x时， 则最大容量设备台数取x=n/2，且按“四舍五入”法取整，当只有 一台设备时，可认为Pc=Pe；tgφ为设备功率因数角的正切值。
L
有时也用α表示有功负荷系数，用β表示无功负荷 系数。一般工厂α=0.7~0.75，β=0.76~0.82 注意：对单个用电设备或用电设备组，有：
KL P P N
第二节 用电设备的设备容量
一、 设备容量的定义 设备的銘牌额定功率PN经过换算至统一规定的工 作制下的“额定功率”称为设备容量，用Pe来表示。 二、 设备容量的确定 1.长期工作制和短期工作制的用电设备 长期工作制和短时工作制的设备容量就是所有 设备的銘牌额定功率，即 Pe=PN 2.反复短时工作制的用电设备 反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率 的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。
1）电焊机和电焊装置组 要求统一换算到∈=100%时的功率，即：
式中，PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率； ε N为额定负荷持续率； cosφ N为额定功率因数。
2）起重机（吊车电动机） 要求统一换算到∈=25%时的功率，即：
3）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，即： Pe=SN*cosφ N
（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时 间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来，求 出0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上， 把这些点连成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。
二、年持续负荷曲线
年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷 曲线。 年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。 年持续负荷曲线的绘制，要借助一年中有代表性 的冬季日负荷曲线和夏季日负荷曲线。 绘制方法如图2-2所示。图2-2是南方某厂的年负荷 曲线，图中P1在年负荷曲线上所占的时间计算 为 T1=200t1+165t2。其中夏季和冬季在全年中占的 天数视地理位置和气温情况核定。 一般在北方，近似认为冬季200天，夏季165天； 在南方，近似认为冬季165天，夏季200天。
(2)通风机：Kd2=0.8，cosφ2=0.8，tgφ2=0.75
Pc2= Kd2Pe2=0.8×2.4=1.92kW Qc2=Pc2tgφ2=1.92×0.75=1.44kvar
(3)电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量 Pc3=Pe3=2kW
Qc3=0
(4)车间计算负荷：
三、二项式法
第二章 供配电的负荷计算
•第一节 负荷曲线
•第二节 用电设备的设备容量 •第三节 负荷计算的方法 •第四节 功率损耗和电能损耗 •第五节 全厂负荷计算
•第六节 尖峰电流的计算
•第七节 功率因数及无功功率补偿
第一节 负荷曲线
负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。
一、日负荷曲线：负荷在一昼夜间（0~24h）变化情 况。 制作： （1）以某个监测点为参考点，在24h中各个时刻记 录有功功率表的读数，逐点绘制而成折线形状， 称折线形负荷曲线。
解：查表可得，Kd=0.16 ~ 0.2(取0.2计算)， cosФ =0.15, tgФ =1.73。 根据公式得： PC= KdPe= 0.2×120 = 24(KW) QC= PCtgФ = 24×1.73 = 41.52 (kvar) Sc= Pc/cosφ = 24/ 0.5 = 48 (kVA)
4）照明设备
①不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的额 定功率，即： Pe= PN ②用镇流器的照明设备的设备容量要包括镇流器 中的功率损失。 荧光灯： Pe=1.2PN 高压水银灯、金属卤化物灯： Pe= 1.1 PN
③照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积 容量法估算：
Pe S / 1000
：
是建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的面积。
第三节 负荷计算的方法
一、 计算负荷的估算法 1、单位产品耗电量法
有功计算负荷为：
式中，Wa为全年电能，Wa=a· m，m为年产量，a为单位产品的 耗电量；Tmax为年最大负荷利用小时数。
2、单位面积负荷密度法 若已知车间生产面积S和负荷密度指标ρ 时， 车间平均负荷为: Pav=ρ *S， 车间计算负荷为:
2、多组用电设备的计算负荷
式中，n为用电设备组的组数，K∑p、K∑q分别为 有功、无功同时系数，Pci，Qci为各用电设备组的 计算负荷。
例2-2 一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床 电动机20台共50kW，其中较大容量电动机有7.5kW2 台，4kW2台，2.2kW8台；另接通风机1.2kW2台；电 阻炉1台2kW。试求计算负荷（设同时系数K∑p、K∑q 均为0.9）。 解 : (1) 冷加工机床：查附录表1可得Kd1=0.2， cosφ1=0.5，tgφ1=1.73 Pc1= Kd1Pe1=0.2×50=10kW Qc1=Pc1tgφ1=10×1.73=17.3kvar
2.平均负荷和负荷系数 （1）平均负荷P 平均负荷就是指电力负 荷在一定时间内消耗的 功率的平均值。
av
图2-3 年最大负荷和年最 大负荷利用小时
图2-4 年平均负荷 年平均负荷Pav,如图2-4所 示，阴影部分表示全年 实际消耗的电能Wa，则：
（2）负荷系数 K 负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值负荷持续时间曲线的绘制 （a）夏季日负荷曲线 时间曲线 （b）冬季日负荷曲线 （c）年负荷持续
三、负荷曲线的有关物理量
1.年最大负荷和年最大负荷利用小时 （1）年最大负荷Pmax 年最大负荷是指全年中负荷最大的工作班内30 分钟平均功率的最大值。
（2）年最大负荷利用小时Tmax
如图2-3所示，阴影为全年实际消耗电能，如果 以Wa表示全年实际消耗的电能,则有：