建筑电气设计负荷计算
建筑电气设计中的等效负荷计算分析与探讨
建筑电气设计中的等效负荷计算分析与探讨摘要：在众多的工程项目中，建筑的电气设计是最重要的。
整个大楼的电力和燃气安全、居住在建筑物中的体验和生命安全，都要看建筑的电气设计是否合理。
如果建筑物的电气设计有缺陷，那么整个大楼就会产生严重的安全隐患，从而导致严重的安全事故。
在电力系统的设计中，有一个非常重要的计算，这关系到电力系统的稳定性和合理性。
因此，必须对当量负载进行合理、准确的计算和讨论，以确保建筑电气设计得安全、最大的质量。
在建筑设计中，建筑的设计是非常重要的，它的设计好坏直接关系到建筑的安全和使用者的使用体验，如果设计不到位，很可能导致系统故障，甚至引起火灾。
在建筑电气设计当中，有一种比较重要的计算方法，那就是等效负载的计算，它的计算关系到电力系统的整体结构、可靠性、安全性。
只有合理、正确地进行等值负载的计算，才能使建筑物的电气设计质量得到最大的改善。
但是，在我国的电力系统设计中，对等效负载的计算还没有足够的重视，这对我国的电力系统的发展是非常不利的。
通过对电力系统等效负载的计算方法的分析与研究，以期达到提高我国电力系统的总体水平。
本文重点分析了如何进行等效负荷的计算，讨论了等效负荷计算的意义及主要计算方法，就具体的理论计算进行分析，并对理论计算与规范计算进行了对比，对于实际建筑电气设计中的等效负荷计算分析具有很好的参考价值。
关键词：建筑电气；设计；等效负荷；计算分析引言：目前关于电力系统的设计和工程上的三相负载的计算，均参照了建设部颁布的电力标准，但规范中并没有明确规定线路之间的功率因数是否相等。
通过理论计算与分析，得出了当功率因数相同或不等时，三相负载的等价关系式。
随着我国经济的迅速发展，我国的电力需求也越来越大，特别是在城镇地区。
在此背景下，建筑工程单位在进行电力系统的设计时，应对电气的设计给予足够的重视。
电力系统的设计是一种非常重要的设计手段。
设计的合理性对整个工程的安全性和使用者的需求有很大的关系。
建筑电气设计相关计算公式大全
一、常用的需要系数负荷计算方法1、用电设备组的计算负荷（三相）：有功计算负荷 Pjs=Kx·Pe(Kw)；无功计算负荷 Qjs=Pjs·tgψ（Kvar）；视在功率计算负荷Sjs=√￣Pjs2+ Qjs2（KVA）；计算电流 Ijs=Sjs/√￣3·Ux·Cosψ（A）。
式中：Pe---用电设备组额定容量（Kw）；Cosψ---电网或供电的功率因数余弦值（见下表）；tgψ ---功率因数的正切值（见下表）；Ux---标称线电压（Kv）。
Kx---需要系数（见下表）提示：有感抗负荷（电机动力）时的计算电流，即：Ijs=Sjs/√￣3·Ux·Cosψ·η（A）η---感抗负荷效率系数，一般取值0.65～0.85。
民用建筑（酒店）主要用电设备需要系数Kx及Cosψ、tgψ的取值表：注：照明负荷中有感抗负荷时，参见照明设计。
2、配电干线或变电所的计算负荷：⑴、根据设备组的负荷计算确定后，来计算配电干线的负荷，方法如下：总有功计算负荷∑Pjs=K∑·∑(Kx·Pe)；总无功计算负荷∑Qjs= K∑·∑（Pjs·tg）；总视在功率计算负荷∑Sjs=√￣（∑Pjs）2+（∑Qjs）2。
配电干线计算电流∑Ijs=∑Sjs/√￣3·Ux·Cosψ（A）。
式中：∑---总矢量之和代号；K∑---同期系数（取值见下表1）。
⑵、变电所变压器容量的计算，根据低压配电干线计算负荷汇总后进行计算，参照上述方法进行。
即：∑Sjs变= K∑·∑Sjs干线（K∑取值范围见下表2）。
变压器容量确定：S变=Sjs×1.26= （KVA）。
（载容率为80﹪计算，百分比系数取1.26，消防负荷可以不计在内）。
变压器容量估算S变= Pjs×K×1.26= Pjs×1.063×1.26= （Kva）。
建筑电气设计中的等效负荷计算分析
【 文章编号 】 １ ６ ７ ２ — １ ６ ７ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ４ ２ — ０ ２
建材发展导 向 ２ ０ １ ３年 ４月
建筑电气设计中的等效负荷计算分析
陆 永 华
（ 昆明 图 景 建筑 装 饰 设 计 有 限公 司 云 南 昆 明 ６ ５ ０ ０ ０ ０ ）
据 设 备 的实 际应 用 情 况 进 行 具 体 分类 ， 再 根 据 该 设 备 实 际 应 用 的需 要 计 算 负荷 ，该 方 法 可 根 据 实 际 状 况 对 需 要 系数 值 进 行 适
压；
则表示两线问的中等 电容负荷功率 因数角 ；式 中的 一，
表示最大电容负荷功率 因数角 。 从理论上来说 ， 上述 等效 负荷计算方法实际上就是需要系 数 法 中的一种 ， 一般情况 下为满足计算要求 ， 具体操 作过程 中要适 当调整参数 ， 基于此 ， 在实 际设计过程中可 以有效地获取最佳值 。
虑， 将 其与 台数最 大系数进 行相乘 ， 这样就 能够得到计 算负荷 。
利 用 系 数法 的 计 算 过 程 相 对 来 说 比较 繁 琐 ， 它 能 够 适 用 于 各 领
域的负荷计 算 ； 二项式法 ， 即将 负荷分作 基本负荷 与附加负荷 ，
并 对 部 分 大 容 量 装 置 的 影 响 进 行 综 合 分 析 考 虑 ， 这样 就 能 够 获
Ｉ Ｒ ２ ： Ｉ ＋ １ — ２ Ｉ ｂ ｃ Ｉ ￣ ｃ ｏ ｓ Ｂ （ １ ）
ｓ ＝ 嚼
ｓ 一
（ ４ ）
线路之间等效负荷 的功率大小就为公式 （ ５ ） ：
＼ ／ ＋ ＋
其 中，公式 中 表示的是等效三相 电路 的功率 ； Ｐ 一 则表示 的是等效三相电路 中最大 的功率 。公式 （ ５ ） 进行改变就能够获得
建筑供配电的负荷计算
鏂噡1/2001
15鏈?----灏忕
櫧榧犲拰ERP.files/cio.gif
冩??=/ERP鏂噡整理1ppt/2001
15
Z0 l~@ 慶琶 5艭危??內? g??a? J ?χ??$ゥ孅?0lH ` ?' R?;N?囏a杸) G????t$撈0??c+ 僿??v胐顑o 2 ??? ??刻' N稍嶀?寃??泲? ?a碍鹄YZF猏虓 [贋用` 拷T,V3B励 =桽\= •?ST傄u烶輤 腙€鲳0_儖?絅= 计裌 巹4 ~{飪秞 ?• 塀'墕銒 t[隿+ 废 榰N 82 )撅 ~ ?uG?
当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼) 共用一台变压器时，其同时系数可适当 减小。
整理ppt
整理ppt
五 单相负荷计算 单相用电设备应尽可能均衡分配在三
相线路上。（单相设备的总容量不超过 三相设备的15％〕否则： （一） 单相用电设备仅接于相电压 等效三相负荷 取最大相负荷的三倍
Peq=3 Pm
式中: Sc——计算的在功率(kvA)； K——单位指标(vA／m2)； N——建筑面积(m2)。
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
（二）住宅负荷的计算 每套住宅用电负荷，不再按灯具、插座 等容量逐一计算，而是按套型类别进行 确定，根据我国住宅发展，每套住宅供 电容量标准，一般可在4一12kw范围选 取。 高级公寓的每户建筑面积在l00— 200m2时用电标准可为10一15kw。
整理ppt
二、负荷统计 按使用功能，由使用单位提供。 其他工种提供 按规范进行计算 电气设计人员自行搜集
整理ppt
三、单位指标法 民用建筑主要有照明、动力及空
建筑电气常用电气计算公式汇总
建筑电气常用电气计算公式汇总建筑电气计算是建筑电气设计中非常重要的一部分，它涉及到电气负荷计算、线路电压降、照明设计等多个方面。
下面将汇总一些常用的建筑电气计算公式。
一、电气负荷计算：1.照明负荷计算公式：照明负荷 = 照明度（lx）× 照明区域（m²）/ 照明效率（lm/W）2.插座负荷计算公式：插座负荷=插座功率（W）×插座数量3.空调负荷计算公式：空调负荷=空调功率（W）×所需空调数量4.电梯负荷计算公式：电梯负荷=电梯功率（W）×电梯数量5.动力负荷计算公式：总动力负荷=（照明负荷+插座负荷+空调负荷+电梯负荷）×加权系数二、线路电压降计算：1.单相电压降计算公式：电压降=（导线长度×电流）×电阻/10002.三相电压降计算公式：电压降=（导线长度×√3×电流）×电阻/1000三、照明设计计算：1.灯具数量计算公式：灯具数量=（照明区域面积×照度）/灯具功率2.光源数量计算公式：光源数量=（照明区域面积×照度）/光源功率3.灯具间距计算公式：灯具间距=（照明区域长度+照明区域宽度）/灯具列数四、其他常用公式：1.三相功率计算公式：三相功率=输入电压×电流×√32.直流功率计算公式：直流功率=输入电压×电流3.电流计算公式：电流=功率/电压以上是一些常用的建筑电气计算公式，可以根据具体情况进行选择和应用。
在实际设计中，还需要考虑不同负荷类型的使用时间、负荷特性曲线等因素，以及电气设备的额定功率、功率因数等参数，以获得更准确的计算结果。
此外，还应当遵循相关电气设计规范和标准，确保电气系统的安全可靠性。
建筑电气 建筑供配电的负荷计算和无功补偿
Pav=Wp/t 全年小时数取8760h， Wp是全年消费的总电能。 （4）负荷系数 负荷系数也称负荷率，又叫负荷曲线填充
系数。
Pav
P max
Qav
Q max
0.70 ~ 0m a x Pr
Pmax―用电设备组负荷曲线上最大有功负荷(kＷ)
Pr ―用电设备组的设备功率(kＷ)
（6）利用系数 用电设备组在最大负荷班内的平均负荷 有功功率 (kW)
Pav K l Pe
Pav Kl Pe 无功功率 (kvar)
Qav Pav tan
式中Pav ――用电设备组在最大负荷工
作班内消耗的平均功负荷（kＷ）；
Pe――用电设备组的设备功率（kＷ）
➢当采用需要系数法和二项式法计算负荷 时，起重机用电动机类的设备功率为统一 换算到负载持续率ε=25%下的有功功率
Pe
r Pr 2 25
r Pr
(kW)
➢当采用需要系数法和二项式法计算负 荷时，断续工作制电焊机的设备功率是 指将额定容量换算到负载持续率 ε=100%时的有功功率。
Pe
r Pr 100
（5）电焊机3台总计17.50KVA； （Kx5=0.35 cosφ5=0.60 tgφ5=1. 33 ε5 =65%）
试求：每组负荷的计算负荷（Pc、Qc、 Sc、Ic）？
解：（1）机床组为连续工作制设备,故
PC1 K X1 Pe1 0.20 98 19.60 (kW)
QC1 PC1 tg1 19.60 1.72 33.91 (kvar)
r Sr cos
(kW)
3.用电设备组的计算负荷及计算电流
有功功率 Pc K X Pe (kW)
无功功率 QC PC tg (kvar)
建筑电气设计中的等效负荷计算问题
建筑电气设计中的等效负荷计算问题现行有关电气设计参考书和工程上对线间负荷等效为三相负荷的计算均按部颁电气设计规范规定执行，即单台时取线间负荷的 3 倍，多台时取最大线间负荷的3 倍加上次大线间负荷的（3–3 ）倍。
本文通过理论计算和分析，提出了等效计算公式，并探讨了电气设计规范规定的不完整性。
标签电气设计规范；线间负荷；等效三相负荷计算1 引言当前，有关建筑电气设计参考书中所论述的线间负荷换算成等效三相负荷以及实际建筑工程上进行电气设计时对线间负荷换算成等效三相负荷的计算，均按建设部颁发的《JGJ/T16—92—民用建筑电气设计规范》P30页第3、4、5条第（2）款的规定：只有线间负荷时，等效三相负荷为：单台时取线间负荷的3 倍；多台时取最大线间负荷的3 倍加上次大线间负荷的（3–3 ）倍[1]。
上述规范中所提及的线间负荷是指视在功率还是有功功率，以及各线间负荷的功率因素是否相等，均未作明确规定，本文从理论计算和分析入手，探讨了在功率因素相等与不相等两种情况时线间负荷等效为三相负荷计算的不同点，并探讨了规范规定的不完整性。
2 理论计算分析与探讨2.1 计算公式推导，现有作三角形连接的线间负荷电路[2]如图1所示：图1 线间负荷电路图设Sab≥Sbc≥ScaIab≥Ibc≥Ica且三相负荷Zab，Zbc，Zca均为感性令Sab=Smax，Sbc=Smid，Sca=Smin；ψab=ψmax，ψbc=ψmid，ψca=ψmin；Iab=Imax，Ibc=Imid，Ica=Imin；G=SmaxSmid =ImaxImid ≥1式中Smax——线间最大视在容量（KV A）Smid——线间中等视在容量（KV A）Smin——线间最小视在容量（KV A）Ψmax——线间最大视在容量的负荷功率因素角；Ψmid——线间中等视在容量的负荷功率因素角；Ψmin——线间最小视在容量的负荷功率因素角；G——负荷不平衡系数；由图1可得：IA=Iab -IcaIB=Ibc-IabIC=Ica-Ibc作相量图如图2示：图2 负荷相量图由图2中可得：IB值最大，则选择电气设备（空气开关和导线）时应以IB 值为选择依据[3]，并且由余弦定理可得：I2B=I2bc+I2ab-2IbcIabCosBIB=I2bc+I2ab-2IbcIabCosB=I2bc+I2ab-2IbcIabCos（Ψbc+120º-Ψab）=I2bc+I2ab+2IbcIabCos（Ψbc+120º-Ψab -180º）=I2bc+I2ab+2IbcIabCos（Ψbc-60º-Ψab）将G=Iab/Ibc代入上式得：IB=（IabG ）2+I2ab+2IabIabG （Ψbc-Ψab-60º）=Iab 1/G2+1+ 2G Cos（Ψbc-Ψab-60º）=Iab1+1/G2+ 2G Cos（Ψbc-Ψab-60º）（1）∵Iab=Sab/Ue；IB=Sx/3 Ue∴Sx=3 UeIB=3 SabIab IB=3 SabIab Iab1+1/G2+2G Cos（Ψbc-Ψab-60º）=3 1+1/G2+2G Cos（Ψbc-Ψab-60º）Sab现以Sab=Smax；Ψab=Ψmax；Ψbc=Ψmid代入上式：Sx=3 1+1/G2+2G Cos（Ψmid-Ψmax-60º）Smax（2）式（2）中Sx——等效三相容量（KV A）；Ue——线电压（KV）。
建筑电气计算
根据“上海市住宅建筑设计标准（局部修订）”（DBJ08－20－98）规定，本工程住宅用户建筑面积超过130m2按8KW用户供电，其负荷计算与导线选择如下：注：Ijs――按最大相负荷确定的计算电流，长度最长的13~18F住宅电源干线电压损耗百分值为1.262。
整楼负荷计算（一）、1＃常用电源：按最大相负荷确定整楼的动力设备，公用照明及人防设备总容量Pez为：Pe=78KW，取需要系数Kx=0.9，功率因数Cos∮=0.8，则最大相计算电流为Ijs＝133A，根据以上计算并查手册，进线电缆选YJV22－4*50可满足条件（在30℃时，其直埋敷设的载流量为178 A）。
2＃常用电源：按最大相负荷确定1~6F住宅设备总容量Pez为：Pe=168KW，取需要系数Kx=0.8，功率因数Cos∮=0.9，则最大相计算电流为Ijs＝227A，根据以上计算并查手册，进线电缆选Y JV22－4*185可满足条件（在30℃时，其直埋敷设的载流量为374 A）。
3＃常用电源及4＃常用电源的负荷计算及计算结果与2＃常用电源相同，在此不一一累述。
（二）、备用电源：备用电源与1＃常用电源是互为备用的，其容量相等，故其负荷计算也相等，在此不一一累述。
注：（1）102、103、104号楼建筑基本相同，故其负荷计算也相同。
(2 )防雷已根据下式进行过核算，根据防雷设计规范可知，本工程 电压损失计算：已知：楼高H＝51m，III型站至104＃楼距离S＝150m。
Ua% =0.064%/A.Km，Ij＝227A，则：U%＝Ua%*Ij*l=0.194*133*150/1000=3.87%<5% 根据以上计算可知，1＃常用电源进线满足电压损失要求及载流量要求，备用电源与1＃常用电源是互为备用的，其容量相等，故电压降计算也相等，在此不一一累述。
Cos∮（中文发音）扩塞因Cos∮（美式发音）卡啊思Cos∮（美式发音）卡啊思Cos∮（英式发音）博司Cos∮（英式发音）拷死在数值上等于有功功率和视在功率之比，或电阻与阻抗之比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
建筑电气设计负荷计算1、设备组设备容量
采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量Pe。
对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。
对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。
因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的1．2倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的倍。
有功计算负荷 Pc KxPe (12-1)
无功计算负荷
视在计算负荷Qc Pctg Sc Pc2 Qc2或 PcS cos 103 3U (12-2) 计算电流
式中 Kx——设备组的需要系数；
U——线电压（V）；
——计算电流（A）。
上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷，其中式（12-2）计算电流的确定尤为重要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。
对于单相用电设备，可分为两种情况：
（1）相负荷：相负荷的额定工作电压为相电压，正常运行时，相负荷接在火线和中性线之间，民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。
在供配电设计中，应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中，按照最大的单相设备乘以3，求得等效的三相设备容量，然后按上述公式求得计算电流（线电流）。
3Pm——最大负荷相的单相设备容量
（2）线间负荷：线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相用电负荷，正常工作时，线间负荷换算为等效的相负荷，再按照相负荷求得计算电流。
2、配电干线或变电所的计算负荷
用电设备按类型分组后的多个用电设备组均连接在配电干线或变电所的
低压母线上，考虑到各个用电设备组并不同时都以最大负荷运行，配电干线或变电所的计算负荷应等于各个用电设备组的计算负荷求和以后，再乘以一个同时系数，即配电干线或变电所低压母线上的计算负荷为：
有功计算负荷 PP KP. Pc (12-3)
无功计算负荷 Qq Kq1. QC
视在计算负荷 22 P QP C g
式中 KI C S3 10C3U (12-4) P,K q ——有功功率和无功功率的同时系数，一般取为～和～；
PC ——各用电设备组有功计算负荷之和（kW）；——各用电设备组无功计算负荷之和（kvar）； QC
U ——用电设备额定线电压（V）。
应该注意，因为各用电设备组类型不同，其功率因数也不尽相同。
所以，一般情况下，总的视在计算负荷不能按S C PP/cos 来计算，总的视在计算负荷或计算电流也不能取为各组用电设备的现在计算负荷之和或计算
电流之和。
需要系数的选取
需要系数是在一定的条件下，根据统计方法得出的，它与用电设备的工作性质、设备效率、设备数量、线路效率以及生产组织和工艺设计等诸多因素有关。
将这些因素综合为一个用于计算的系数，即需要系数，有时也称为需用系数。
显然，在不同地区、不同类型的建筑物内，对于不同的用电设备组，用电负荷的需要系数也不相同。
表12-l和表12-2分别列出了旅游宾馆的主要用电设备和部分建筑物照明用电设备的需要系数的推荐值，可作为供配电设计中进行负荷计算的参考。
在实际工程中应根据具体情况从表中选取一个恰当的值进行负荷计算。
一般而言，当用电设备组内的设备数量较多时，需要系数应取较小值；反之，则应取较大值。
设备使用率较高时，需要系数应取较大值；反之，则应取较小值。
（三）计算负荷的负荷密度法
负荷密度法是根据建筑物的总建筑面积以及不同类型的建筑物每单位面
积的负荷来确定计算负荷的一种计算方法，即有功计算负荷为A
式中w——负荷密度，即每单位面积所需的负荷量（kW／m）；2
A——建筑面积（m2）。
负荷密度法常用于供配电系统的初步设计阶段，其特点是简便快速，但结果通常较为粗略。
（四）住宅楼的计算负荷
住宅是与人们的日常生活关系最为密切的建筑物。
住宅用电负荷的大小及其变化在一定程度上反映了人们生活水平的变化。
近年来，随着人民生活水平的日益提高，住宅装饰装修已成为建筑装饰的新热点。
在住宅的装饰装修中，必须考虑到家庭住宅内用电设备负荷的大小以及用电设备在室内的分布，并以此为根据，正确地选择电表、开关、导线等设备材料，否则将影响到家庭装修的质量和进度，造成浪费，甚至埋下安全的隐患。
目前，住宅楼的负荷计算大多是采用单位指标法，即以户为单位进行计算，根据住宅的不同类别，提出每户的用电负荷量。
《住宅设计规范》（GB50096－99）提出了我国各类住宅的用电负荷标准和电表规格。
在进行住宅楼的供配电设计时，应结合当地的实际情况和住宅楼类别，选用适当的每户负荷量。
近年来，供电部门正在加紧对城市低压电网和广大农村地区的低压电网进行改造。
这一工程的实施，将使城乡部分居民住宅用电量进一步上升，上述每户负荷量有可能增加到～／P以上。
计算住宅楼配电干线上的计算负荷时，还应考虑各户用电的同时系数，同时系数的大小取决于住宅户数的多少，表12－5为住宅配电干线上同时系数的推荐值。