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
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
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。
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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：
供配电系统的负荷与负荷计算
❖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：
工作
供配电系统的负荷与负荷计算
❖ 二级负荷
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
供配电系统的负荷与负荷计算
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
供配电系统的负荷与负荷计算
求计算负荷的基本方法
求计算负荷的过程实际是以经验数据和统计规上，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。
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
供配电系统的负荷与负荷计算
供配供电配系电统的系负统荷与的负独荷计立算电源
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
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%。
供配电系统的负荷与负荷计算
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
❖需要系数法使用时需注意的点
供配电系统的负荷与负荷计算
❖ 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。
单个用电设备组的计算负荷
多个用电设备组的计算负荷
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：
供配电系统的负荷与负荷计算
❖求用电设备的有效台数neff： ❖求用电设备组的计算负荷：
计算负荷（ Pc 、 Qc 、Sc、 Ic ） ：
❖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
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
供配电系统的负荷与负荷计算
建筑消防负荷的供电
供配电系统的负荷与负荷计算
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
供配电系统的负荷与负荷计算
❖ 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 T10% 0tt' 10% 0
供配电系统的负荷与负荷计算
❖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：
应急电源应装设自动切换装置 应急电源种类的选择
供配电系统的负荷与负荷计算
供应配急电系电统源的负的荷接与负线荷示计例算
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
供配电系统的负荷与负荷计算
❖ 建筑物中的消防负荷：
❖备用设备不计入计算负荷 ❖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。
供配电系统的负荷与负荷计算
❖ 计算负荷
负荷曲线：
供配电系统的负荷与负荷计算
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
❖ 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
供配电系统的负荷与负荷计算
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
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
供配电系统的负荷与负荷计算
❖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：
供配电系统的负荷与负荷计算
第二章 供配电系统 的负荷与负荷计算
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