負荷計算是按載流量選擇導體與電器的重要依據(jù),同時根據(jù)《建筑工程設計文件編制深度規(guī)定》要求供配電工程設計必須提供負荷計算書。目前負荷計算的方法主要有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法等,我國電氣設計人員最常用的是需要系數(shù)法。需要系數(shù)法具體計算方法和過程可參考《工業(yè)與民用供配電設計手冊》(第四版)。

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目前運用需要系數(shù)法進行負荷計算,有時會造成余量過大、變壓器利用率偏低,其原因在于某些設計人員對需要系數(shù)、同時系數(shù)的含義沒有完全理解。在負荷計算的末端回路的需要系數(shù)沒有嚴謹取值,需要系數(shù)取值普遍偏大,其結果造成斷路器和電纜選擇逐級擴大,造成不必要的浪費。本文從負荷計算的基本概念入手,然后介紹需要系數(shù)與同時系數(shù)之間區(qū)別與聯(lián)系。

1 基本概念

(1)額定功率:電氣產品銘牌上標明的功率。對于照明器是燈管的功率;電動機是輸出的軸功率;其他電氣設備是指電網(wǎng)的輸入功率。

(2)設備功率:將不同工作制下的設備的額定功率轉換成連續(xù)工作制的有功功率。對于連續(xù)工作制的電氣設備的額定功率就是設備功率,而對于周期工作制和短期工作制電動機的額定功率需要轉換成連續(xù)工作制的有功功率就是設備功率。

(3)安裝負荷:安裝負荷又稱為安裝容量,是回路連接的所有設備的額定功率之和,不進行任何折算。所以安裝負荷不能作為選擇電器或導體的依據(jù)。

(4)計算負荷;計算負荷就是通過負荷計算得到的,是一種持續(xù)假想的負荷。我國通常采用負荷曲線上出現(xiàn)的30min最大平均負荷作為計算負荷,按計算負荷作為發(fā)熱條件選擇電器或導體的依據(jù)。

2 需要系數(shù)

需要系數(shù)是計算負荷和設備負荷之比。需要系數(shù)應用在線路末端,需要系數(shù)是針對安裝負荷的,而不是針對計算負荷。它標志的是用電設備組投入運行時,從電網(wǎng)中實際取用的功率必須考慮的一個綜合系數(shù)。終端配電箱的出線回路合理選擇需要系數(shù)值,才能計算出來的結果符合或者接近電氣設備實際運行情況,避免上級電纜、斷路器等取值偏大,造成浪費。需要系數(shù)的取值需要查表。對于一組負荷的臺數(shù)越多,需要系數(shù)取值越小,臺數(shù)越少,需要系數(shù)取值越大。一般同一組動力設備臺數(shù)在3臺及以下時,其需要系數(shù)取值為1。

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3 同時系數(shù)

同時系數(shù)可以理解為干線的計算負荷和各分支回路的計算負荷之比。同時系數(shù)是需要系數(shù)法中的一大特色,負荷計算結果對同時系數(shù)取值也比較敏感。對于多組用電設備,由于各組用電設備需要系數(shù)不盡相同,各組最大負荷出現(xiàn)的時間也有差異,因此除了將各組負荷累加外,還需要乘以同時系數(shù)。通常,用電設備越多,同時系數(shù)越小。對于較大的多級配電系統(tǒng),可以逐級取同時系數(shù)。

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綜上所述,需要系數(shù)法是我國目前最常用的負荷計算方法。運用該方法計算結果是否符合實際運行情況,其關鍵在于合理選擇需要系數(shù)和同時系數(shù)。需要系數(shù)是針對末端回路的設備功率的,而非計算負荷。進行干線或整個系統(tǒng)的負荷計算時,用到的計算系數(shù)就是同時系數(shù),此時已經和需要系數(shù)無關。