電氣負荷計算和負荷電流怎麼計算?這裡有詳細講解,小白趕緊收藏

2020-12-04 電氣設計狄老師

工廠、民用或企事業單位的變壓器選多大容量合適?選大了不經濟,多繳納約定容量費不說,變壓器自身的損耗也大;變壓器和配電設備的投資造價也跟著增長,怎樣去合理選擇變壓器的和配電設備的額定容量或電流。

即達到滿足使用需求又不浪費,要求我們必須掌握負荷計算的方法,能準確預估電氣負荷,這就到了考驗電氣工程師們的水平時刻了;本文總結了電氣負荷計算和負荷電流,希望對大家有所幫助。樹上鳥教育電氣設計師在線教學網絡課程!

一、負荷計算目的和意義

低壓供配電系統的設計中負荷的統計計算是一項重要內容,負荷計算結果對供電容量報裝、選擇供配電設備及安全經濟運行均起決定性的作用。

負荷計算的目的是:計算變配電所內變壓器的負荷電流及視在功率,作為選擇變壓器容量的依據。

計算流過各主要電氣設備 (斷路器、隔離開關、母線、熔斷器等)的負荷電流,作為選擇設備的依據。計算流過各條線路(電源進線、高低壓配電線路等)的負荷電流,作為選擇線路電纜或導線截面的依據。計算尖峰負荷,用於保護電器的整定計算和校驗電動機的啟動條件。

二、負荷計算原則

進行負荷計算時,應按下列原則計算設備功率:對於不同工作制的用電設備的額定功率應換算為統一的設備功率。整流器的設備功率是指額定交流輸入功率。成組用電設備的設備功率,不應包括備用設備。

當消防用電的計算有功功率大於火災時可能同時切除一般電力、照明負荷計算有功功率,應按未切除的一般電力、照明負荷加上消防負荷計算低壓總的設備功率、計算負荷。否則計算低壓總負荷時,不應考慮消防負荷。當消防負荷中有與平時兼用的負荷時,該部分負荷也應計入一般電力、照明負荷。

單相負荷應均衡分配到三相上,當單相負荷的總計算容量小於計算範圍內三相對稱負荷總計算容量的15%時,全部按三相對稱負荷計算;當超過15%時,應將單相負荷換算為等效三相負荷,再與三相負荷相加。

三、負荷計算方法

目前普遍採用需要係數法和二項式係數法確定用電設備的負荷,其中需要係數法是國際上普遍採用的確定計算負荷的方法,最為簡便;而二項式係數法在確定設備臺數較少且各臺設備容量差別大的分支幹線計算負荷時比較合理;

在建築配電中,還常用負荷密度法和單位指標法統計計算負荷。在方案設計階段可採用單位指標法;在初步設計及施工圖設計階段,宜採用需要係數法。

1.設備組設備容量

採用需要係數法時,首先應將用電設備按類型分組,同一類型的用電設備歸為一組,並算出該組用電設備的設備容量Pe。對於長期工作制的用電負荷(如空調機組等),其設備容量就是設備銘牌上所標註的額定功率。

對於照明設備:白熾燈的設備容量按燈泡上標註的額定功率取值;帶自感式鎮流器的螢光燈和高壓汞燈等照明裝置,由於自感式鎮流器的影響,不僅功率因數很低,在計算設備容量時,還應考慮鎮流器上的功率消耗。

因此,對採用自感式鎮流器的螢光燈裝置,其設備容量取燈管額定功率的1.2倍,高壓汞燈裝置的設備容量取燈泡額定功率的1.1倍。

4.需要係數的選取

需要係數是在一定的條件下,根據統計方法得出的,它與用電設備的工作性質、設備效率、設備數量、線路效率以及生產組織和工藝設計等諸多因素有關。將這些因素綜合為一個用於計算的係數,即需要係數,有時也稱為需用係數。

顯然,在不同地區、不同類型的建築物內,對於不同的用電設備組,用電負荷的需要係數也不相同。表12-l和表12-2分別列出了旅遊賓館的主要用電設備和部分建築物照明用電設備的需要係數的推薦值,可作為供配電設計中進行負荷計算的參考。

在實際工程中應根據具體情況從表中選取一個恰當的值進行負荷計算。一般而言,當用電設備組內的設備數量較多時,需要係數應取較小值;反之,則應取較大值。設備使用率較高時,需要係數應取較大值;反之,則應取較小值。

四、負荷電流計算

(1)計算負荷電流和額定電流的區別

額定電流是指設備正常工作時候的電流。負載電流是指設備的負載的工作電流。對一個供電設備來說,如果負載電流大於其額定電流,可能會引起其過熱甚至燒毀等。

比如你的牆面插座是額定220V 10A的,你接一個220V 15A的電水壺,那麼就可能燒毀插座, 因為其內部線路只能承受10A的電流。對於三相電氣設備通常說的額定電流指的是其線電流,在同時有單相負載和三相負載時統一折算成線電流。三相負載電流+單相負載電流/1.732

(2)三相四線不平衡負荷電流的計算

三相四線系統中,如果是不平衡的三相負載,那麼它的各相電流及功率只有單相計算,它的單相功率計算公式為P=U相*I相*cos.然後三相功率相加即是總功率。同理反之依據此公式如果知道單相功率也可求得相電流,需要指出的是,不平衡的三相負荷應做星形聯接,即零線是必須的。

此種情況下,開關的選 擇只能參照三相中電流最大 的一相,額定值應稍大於最大相電流值。

(3)單相負荷電流的算

如果是用在單相電熱器具,如電燈、電爐等就是用 功率(W)÷ 電壓(220V)=電流(A)比如100W的電燈,就是用100瓦÷220V=0.46A;

如果是用在單相電機中、如1000W。計算方法:1000÷(220×0.75×0.75)=8.08A。Cosφ:功率因數 單相取0.75;η:效率 單相取0.75。

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