用需要系数法确定计算负荷

1.需要系数的确定

计算负荷的确定方法较多，目前我国常采用的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法一般适于计算用电设备组中设备容量相差不大的情况。当用电设备组中存在大容量设备时，用需要系数法计算得到的计算负荷偏低，对这种情况用二项式法计算能较好地符合实际。对于建筑施工临时供电系统，目前通常采用需要系数法进行计算，因此，这里主要介绍需要系数法。

所谓需要系数就是用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与其设备容量的比值。实际上需要系数与用电设备的工作性质、设备效率和线路损耗等诸多因素有关，它是一个综合系数，难以准确计算，实用中可综合参考表5-1和表5-2来确定需要系数K_x。

表5-1 常见用电设备组的K_x、cosφ和tanφ

表5-2 用电设备分组明细表

注：此表只作为参考，用电设备组的分组应根据用途、性能和使用场合的不同进行选择。

2.负荷计算

负荷计算要区分以下几种情况：

（1）单台设备的计算负荷 施工工地上的动力设备通常由交流电动机拖动，由于电动机铭牌上标示的是输出的机械功率，因此电动机自身的损耗也不容忽视，如果电动机的效率是η，设备容量是P_e，则计算负荷：

式中 P_js——单台用电设备的有功计算负荷，单位为kW；

I_js——单台用电设备的计算电流，单位为A；

P_e——用电设备的容量，单位为kW；

U_N——用电设备的额定电压，单位为V；

cosφ、η——设备的功率因数和效率。

（2）确定用电设备组的计算负荷 确定了各用电设备组容量P_e之后，就应将用电设备按K_x分类法分成若干组，进行负荷计算，则每一设备组的计算负荷为

式中 P_js——用电设备组的有功计算负荷，单位为kW；(www.xing528.com)

Q_js——用电设备组的无功计算负荷，单位为kvar；

S_js——用电设备组的视在计算负荷，单位为kV·A；

∑P_e——用电设备组的设备总容量之和，但不包括备用设备容量，单位为kW；

K_x——用电设备组的需要系数，可参考表5-1或查工厂电气设计手册；

tanφ——功率因数角相对应的正切值，可参考表5-1或查工厂电气设计手册确定。

（3）确定配电干线或低压母线上的计算负荷 由于每条配电干线都负担着若干用电设备组的供电任务，在计算干线或母线上所有用电设备的计算负荷时，由于所有负荷不会同时达到满负荷，因此不能将所有用电设备计算容量简单相加，通常要乘以一个小于1的常数，这个常数就称为同期系数。同期系数通常要根据具体工况确定，例如机械加工车间的有功负荷的同期系数K_P取0.8～0.9；无功负荷的同期系数K_Q取值与K_P相同。用前面的公式计算出干线或母线上各用电设备组的计算负荷后相加，然后再乘以最大负荷的同期系数，即可得到该配电干线或低压母线上的总的计算负荷P_jz、Q_jz和S_jz。而S_jz就是选择电力变压器的依据。即：

式中 ∑P_js、∑Q_js——分别为用电设备组的有功、无功计算负荷总和，单位分别为kW、kvar；

K_P、K_Q——最大负荷时有功负荷、无功负荷的同期系数，可查工厂电气设计手册确定；

S_jz——干线或母线上总的视在功率计算负荷，单位为kV·A。

在选择变压器时，要考虑到变压器本身有损耗，此外，还要考虑到电力变压器经济运行容量，一般选择变压器容量应该比计算值S_jz高出20%～30%为宜，具体可查阅电气设备手册。

（4）计算电流的确定 计算电流是合理选择导线、熔断器、隔离开关等设备的依据。用下列公式计算：

设备组的计算电流：

式中 S_js——用电设备组的计算负荷（视在功率），单位为kV·A；

U_N——用电设备的额定电压，单位为V。

计算干线上的负荷电流时，因为干线上带多个设备，需要在计算基础上增大一个安全系数，通常乘以1.05～1.1：

干线上的负荷电流：

式中 S_jz——干线或母线上的计算负荷（视在功率），单位为kV·A；

U_N——线路的额定电压，单位为V。