柴油發(fā)電機(jī)組匹配用電負(fù)荷的計(jì)算方法
發(fā)布時(shí)間：2023-09-12 點(diǎn)擊：155
柴油發(fā)電機(jī)組匹配用電負(fù)荷的計(jì)算方法
民用建筑的用電指標(biāo)，尤其是負(fù)荷計(jì)算中需要系數(shù)的大小，一直是一個(gè)意見(jiàn)很不一致，沒(méi)有完全解決好的問(wèn)題，主要是因?yàn)槊裼媒ㄖ那闆r非常繁雜，不同的地區(qū)，不同的單位，不同的設(shè)備，不同的使用情況，不同的工程規(guī)模，不同的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等等，使每平方米建筑面積的用電量有較大的差異，很難給出一個(gè)大家均可使用的標(biāo)準(zhǔn)。工程設(shè)計(jì)者，往往寧大勿小，使已建成的許多工程的市電和柴油發(fā)電機(jī)組容量選擇偏大，多數(shù)在很低的負(fù)荷率下運(yùn)行。
10kv柴油發(fā)電機(jī)組用電負(fù)載電路圖（雙電源）
一、民用建筑常用負(fù)荷計(jì)算方法
在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行較詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算，主要包括設(shè)備容量(安裝容量)的計(jì)算(即統(tǒng)計(jì)與累加);計(jì)算容量(將設(shè)備容量乘需要系數(shù))和計(jì)算電流的計(jì)算。對(duì)于干線(xiàn)和整個(gè)工程，除需要標(biāo)注設(shè)備容量外，還要標(biāo)注計(jì)算容量和計(jì)算電流，以便根據(jù)計(jì)算容量選擇柴油發(fā)電機(jī)組。
在民用建筑中有大量的單相負(fù)荷， 三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題比較突出。 據(jù)調(diào)查，在目前運(yùn)行的工程中，多數(shù)工程都比較嚴(yán)重的存在著三相不平衡的問(wèn)題。有的是設(shè)計(jì)問(wèn)題，有的是施工問(wèn)題，有的是使用的隨意性。使用的隨意性很難解決，工程設(shè)計(jì)者的責(zé)任是在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮周全些，盡量做到三相負(fù)荷分配平衡。減少運(yùn)行時(shí)的特別嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象。當(dāng)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，某些末端設(shè)備無(wú)法使三相分配平衡時(shí)，則應(yīng)在柴油發(fā)電機(jī)組使用中盡量調(diào)整到三相平衡。
表1民用建筑常用負(fù)荷計(jì)算方法
計(jì)算方法
需要系數(shù)法
單位指標(biāo)法
定義
利用設(shè)備功率以及需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)確定計(jì)算負(fù)荷的方法。負(fù)荷計(jì)算可作為按發(fā)熱條件選擇變壓器、導(dǎo)體及電器的依據(jù)，并用來(lái)計(jì)算電壓損失和功率損耗；也可作為電能消耗及無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)
利用負(fù)荷密度或者單位用電指標(biāo)來(lái)確定計(jì)算負(fù)荷的方法
適用設(shè)計(jì)階段
施工圖設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)
公式
1、用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷
有功功率
pjs=kxpe
無(wú)功功率
qjs=pjstanφ
視在功率
計(jì)算電流
2、配電干線(xiàn)或變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷
有功功率
pjs=kσpσ(kxpe)
無(wú)功功率
qjs=kσqσ(kxpetanφ)
視在功率
式中pjs——有功計(jì)算負(fù)荷(kw);
qjs—無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(kvar);
sjs——視在功率計(jì)算負(fù)荷(kv·a);
ijs——計(jì)算電流(a);
pe——用電設(shè)備組的設(shè)備功率(kw):
kx——需要系數(shù)
tanφ——用電設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值；
kσp、kσq——有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)，對(duì)配電干線(xiàn)分別取0.8～0.9及0.93～0.97;對(duì)配電所分別取0.8~1及0.95～1;對(duì)降壓變電所則分別取0.8~0.9及0.93~0.97
1、單位面積功率法
單位面積功率法計(jì)算有功功率的公式為
式中pjs——有功計(jì)算負(fù)荷(kw);
p’e——單位面積功率，或稱(chēng)負(fù)荷密
度(w/m²);
s——建筑面積(m²)
2、單位指標(biāo)法
單位指標(biāo)法計(jì)算有功功率的公式為
式中pjs——有功計(jì)算負(fù)荷(kw);
p′——單位用電指標(biāo)(w/戶(hù)、w/人、w/床);
n——單位數(shù)量，如戶(hù)數(shù)、人數(shù)、床位數(shù)
備注
計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一假想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電系統(tǒng)中，通常采用30min的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)，同時(shí)也用來(lái)計(jì)算電壓損失和功率損耗
10kv柴油發(fā)電機(jī)組用電負(fù)載電路圖（雙回路）
二、負(fù)荷計(jì)算注意事項(xiàng)
1．當(dāng)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需將用電設(shè)備按其性質(zhì)分為不同的用電設(shè)備組，然后確定設(shè)備功率。
2．對(duì)于不同負(fù)載持續(xù)率下的額定功率或額定容量，應(yīng)統(tǒng)一換算為負(fù)載持續(xù)率下的有功功率。
（1）連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率等于額定功率。
（2）斷續(xù)或短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率，當(dāng)采用需要系數(shù)法或二項(xiàng)式法計(jì)算時(shí)，是將額定功率統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率為25％時(shí)的有功功率。
①當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率ε為25％時(shí)的有功功率，即
②當(dāng)采用利用系數(shù)計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率ε為100％時(shí)的有功功率，即
式中pe——有功功率（kw）；
pr——電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）；
εr——-電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載持續(xù)率。
③電焊機(jī)的設(shè)備功率是指將額定功率換算到負(fù)載持續(xù)率為100％時(shí)的有功功率。
式中 sr——電焊機(jī)的額定容量 (kv·a)
cosφ——功率因數(shù)。
3．照明用電設(shè)備的設(shè)備功率為：
（1）白熾燈、高壓鹵鎢燈是指燈泡標(biāo)出的額定功率。
（2）低壓鹵鎢燈除燈泡功率外，還應(yīng)考慮變壓器的功率損耗。
（3）氣體放電燈、金屬鹵化物燈除燈泡的功率外，還應(yīng)考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗。
4．整流器的設(shè)備功率是指額定交流輸入功率。
5．成組用電設(shè)備的設(shè)備功率不應(yīng)包括備用設(shè)備。
6．當(dāng)消防用電的計(jì)算有功功率大于火災(zāi)時(shí)可能同時(shí)切除的一般電力、照明負(fù)荷的計(jì)算有功功率時(shí)，應(yīng)按未切除的一般電力、照明負(fù)荷加上消防負(fù)荷計(jì)算低壓總的設(shè)備功率。否則計(jì)算低壓總負(fù)荷時(shí)，不應(yīng)考慮消防負(fù)荷。
7．當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將配電干線(xiàn)范圍內(nèi)的用電設(shè)備按類(lèi)型統(tǒng)一劃組。配電干線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)。變電所或配電所的計(jì)算負(fù)荷為各配電干線(xiàn)計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)。計(jì)算變電所高壓側(cè)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)加上變壓器的功率損耗。
8．當(dāng)采用利用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)，不論計(jì)算范圍大小，都必須求出該計(jì)算范圍內(nèi)用電設(shè)備有效臺(tái)數(shù)及最大系數(shù)，而后算出結(jié)果。
9．單相負(fù)荷與三相負(fù)荷同時(shí)存在時(shí)，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷，再與三相負(fù)荷相加。
（1）只有線(xiàn)間負(fù)荷時(shí)，將各線(xiàn)間負(fù)荷相加，選取較大兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
（2）當(dāng)多臺(tái)單相用電設(shè)備的設(shè)備功率小于計(jì)算范圍內(nèi)三相負(fù)荷設(shè)備功率的15％時(shí)，按三相平衡負(fù)荷計(jì)算，且不需換算。
（3）只有相負(fù)荷時(shí)，等效三相負(fù)荷取最大相負(fù)荷的3倍。
10．各類(lèi)建筑物的用電指標(biāo)
方案設(shè)計(jì)階段確定計(jì)算容量時(shí)，采用單位指標(biāo)法計(jì)算、并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電力變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，各類(lèi)建筑物的用電指標(biāo)如表2。
表2 各類(lèi)建筑物的用電指標(biāo)
建筑名稱(chēng)
用電指標(biāo)/（w/㎡）
建筑名稱(chēng)
用電指標(biāo)/（w//
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一、民用建筑常用負(fù)荷計(jì)算方法
在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行較詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算，主要包括設(shè)備容量(安裝容量)的計(jì)算(即統(tǒng)計(jì)與累加);計(jì)算容量(將設(shè)備容量乘需要系數(shù))和計(jì)算電流的計(jì)算。對(duì)于干線(xiàn)和整個(gè)工程，除需要標(biāo)注設(shè)備容量外，還要標(biāo)注計(jì)算容量和計(jì)算電流，以便根據(jù)計(jì)算容量選擇柴油發(fā)電機(jī)組。
在民用建筑中有大量的單相負(fù)荷， 三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題比較突出。 據(jù)調(diào)查，在目前運(yùn)行的工程中，多數(shù)工程都比較嚴(yán)重的存在著三相不平衡的問(wèn)題。有的是設(shè)計(jì)問(wèn)題，有的是施工問(wèn)題，有的是使用的隨意性。使用的隨意性很難解決，工程設(shè)計(jì)者的責(zé)任是在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮周全些，盡量做到三相負(fù)荷分配平衡。減少運(yùn)行時(shí)的特別嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象。當(dāng)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，某些末端設(shè)備無(wú)法使三相分配平衡時(shí)，則應(yīng)在柴油發(fā)電機(jī)組使用中盡量調(diào)整到三相平衡。
表1民用建筑常用負(fù)荷計(jì)算方法
計(jì)算方法
需要系數(shù)法
單位指標(biāo)法
定義
利用設(shè)備功率以及需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)確定計(jì)算負(fù)荷的方法。負(fù)荷計(jì)算可作為按發(fā)熱條件選擇變壓器、導(dǎo)體及電器的依據(jù)，并用來(lái)計(jì)算電壓損失和功率損耗；也可作為電能消耗及無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)
利用負(fù)荷密度或者單位用電指標(biāo)來(lái)確定計(jì)算負(fù)荷的方法
適用設(shè)計(jì)階段
施工圖設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)
公式
1、用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷
有功功率
pjs=kxpe
無(wú)功功率
qjs=pjstanφ
視在功率
計(jì)算電流
2、配電干線(xiàn)或變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷
有功功率
pjs=kσpσ(kxpe)
無(wú)功功率
qjs=kσqσ(kxpetanφ)
視在功率
式中pjs——有功計(jì)算負(fù)荷(kw);
qjs—無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(kvar);
sjs——視在功率計(jì)算負(fù)荷(kv·a);
ijs——計(jì)算電流(a);
pe——用電設(shè)備組的設(shè)備功率(kw):
kx——需要系數(shù)
tanφ——用電設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值；
kσp、kσq——有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)，對(duì)配電干線(xiàn)分別取0.8～0.9及0.93～0.97;對(duì)配電所分別取0.8~1及0.95～1;對(duì)降壓變電所則分別取0.8~0.9及0.93~0.97
1、單位面積功率法
單位面積功率法計(jì)算有功功率的公式為
式中pjs——有功計(jì)算負(fù)荷(kw);
p’e——單位面積功率，或稱(chēng)負(fù)荷密
度(w/m²);
s——建筑面積(m²)
2、單位指標(biāo)法
單位指標(biāo)法計(jì)算有功功率的公式為
式中pjs——有功計(jì)算負(fù)荷(kw);
p′——單位用電指標(biāo)(w/戶(hù)、w/人、w/床);
n——單位數(shù)量，如戶(hù)數(shù)、人數(shù)、床位數(shù)
備注
計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一假想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電系統(tǒng)中，通常采用30min的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)，同時(shí)也用來(lái)計(jì)算電壓損失和功率損耗
10kv柴油發(fā)電機(jī)組用電負(fù)載電路圖（雙回路）
二、負(fù)荷計(jì)算注意事項(xiàng)
1．當(dāng)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需將用電設(shè)備按其性質(zhì)分為不同的用電設(shè)備組，然后確定設(shè)備功率。
2．對(duì)于不同負(fù)載持續(xù)率下的額定功率或額定容量，應(yīng)統(tǒng)一換算為負(fù)載持續(xù)率下的有功功率。
（1）連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率等于額定功率。
（2）斷續(xù)或短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率，當(dāng)采用需要系數(shù)法或二項(xiàng)式法計(jì)算時(shí)，是將額定功率統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率為25％時(shí)的有功功率。
①當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率ε為25％時(shí)的有功功率，即
②當(dāng)采用利用系數(shù)計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率ε為100％時(shí)的有功功率，即
式中pe——有功功率（kw）；
pr——電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）；
εr——-電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載持續(xù)率。
③電焊機(jī)的設(shè)備功率是指將額定功率換算到負(fù)載持續(xù)率為100％時(shí)的有功功率。
式中 sr——電焊機(jī)的額定容量 (kv·a)
cosφ——功率因數(shù)。
3．照明用電設(shè)備的設(shè)備功率為：
（1）白熾燈、高壓鹵鎢燈是指燈泡標(biāo)出的額定功率。
（2）低壓鹵鎢燈除燈泡功率外，還應(yīng)考慮變壓器的功率損耗。
（3）氣體放電燈、金屬鹵化物燈除燈泡的功率外，還應(yīng)考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗。
4．整流器的設(shè)備功率是指額定交流輸入功率。
5．成組用電設(shè)備的設(shè)備功率不應(yīng)包括備用設(shè)備。
6．當(dāng)消防用電的計(jì)算有功功率大于火災(zāi)時(shí)可能同時(shí)切除的一般電力、照明負(fù)荷的計(jì)算有功功率時(shí)，應(yīng)按未切除的一般電力、照明負(fù)荷加上消防負(fù)荷計(jì)算低壓總的設(shè)備功率。否則計(jì)算低壓總負(fù)荷時(shí)，不應(yīng)考慮消防負(fù)荷。
7．當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將配電干線(xiàn)范圍內(nèi)的用電設(shè)備按類(lèi)型統(tǒng)一劃組。配電干線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)。變電所或配電所的計(jì)算負(fù)荷為各配電干線(xiàn)計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)。計(jì)算變電所高壓側(cè)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)加上變壓器的功率損耗。
8．當(dāng)采用利用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)，不論計(jì)算范圍大小，都必須求出該計(jì)算范圍內(nèi)用電設(shè)備有效臺(tái)數(shù)及最大系數(shù)，而后算出結(jié)果。
9．單相負(fù)荷與三相負(fù)荷同時(shí)存在時(shí)，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷，再與三相負(fù)荷相加。
（1）只有線(xiàn)間負(fù)荷時(shí)，將各線(xiàn)間負(fù)荷相加，選取較大兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
（2）當(dāng)多臺(tái)單相用電設(shè)備的設(shè)備功率小于計(jì)算范圍內(nèi)三相負(fù)荷設(shè)備功率的15％時(shí)，按三相平衡負(fù)荷計(jì)算，且不需換算。
（3）只有相負(fù)荷時(shí)，等效三相負(fù)荷取最大相負(fù)荷的3倍。
10．各類(lèi)建筑物的用電指標(biāo)
方案設(shè)計(jì)階段確定計(jì)算容量時(shí)，采用單位指標(biāo)法計(jì)算、并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電力變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，各類(lèi)建筑物的用電指標(biāo)如表2。
表2 各類(lèi)建筑物的用電指標(biāo)
建筑名稱(chēng)
用電指標(biāo)/（w/㎡）
建筑名稱(chēng)
用電指標(biāo)/（w//
沃爾沃發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)保養(yǎng)小知識(shí)您知多少？保養(yǎng)周期與技巧
限電不用煩，柴油發(fā)電機(jī)組來(lái)幫忙！
圖解柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)工作原理
康明斯靜音箱式發(fā)電機(jī)組的進(jìn)風(fēng)與排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
珀金斯發(fā)電機(jī)組ELC冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)
哪些錯(cuò)誤操作造成柴油發(fā)電機(jī)組柴油濾清器不起作用
康明斯柴油發(fā)電機(jī)燃油泵功能試驗(yàn)的參考標(biāo)準(zhǔn)
柴油發(fā)電機(jī)組排氣系統(tǒng)故障導(dǎo)致性能下降