诛仙怎么卡级:电气设计培训之负荷计算与负荷分级
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电气设计培训之负荷计算与负荷分级
电力专业 2010-07-02 15:43:52 阅读193 评论2 字号:大中小 订阅
1负荷计算
1.1 概述
① 目的
求得设计所需的各项负荷数据——计算负荷,用以选择和校验网络及其元件。
② 实际负荷
通常,电气负荷是随时变动的。
③ 计算负荷
假想的持续性负荷,它在一定的时间间隔中产生的特定效应与变动的实际负荷相等。
④ 按用途分类
各类不同的用途,应取不同的负荷效应和时间间隔,得出的计算负荷也不同,详见1.2。
例如:按发热条件选择网络元件用的计算负荷,其最大热效应(温升和/或绝缘热老化)应与实际负荷相同;所取的时间间隔应为元件达到稳定温升所需的时间,即其发热时间常数的3至4倍。
1.2 负荷计算的内容
① 需要负荷或最大负荷
a.用于: 按发热条件选择电器和导体;计算电压损失、电压偏差及电网损耗。
b.通常取“半小时最大负荷”(τ=10min, 3τ=30min)。
适用于选择中小截面导线;对干线尤其是变压器,则不合理。
② 平均负荷
年平均负荷用于计算电能年消耗量;
最大负荷班平均负荷用于计算最大负荷(见利用系数法)。
③ 尖峰电流
a.用于计算电压波动;选择和整定保护器件;校验电动机起动条件。
b.通常取持续1s左右的最大负荷电流,即起动电流的周期分量。在校验瞬动元件时,还应考虑其非周期分量。
注:“计算负荷”的广义是上述各项的统称,狭义是指需要负荷/最大负荷。
1.3 负荷计算的方法
要求:可信的理论基础;可靠的实用数据;可接受的计算误差;计算简便。
1.3.1 需要系数法
① 简介
a.基础:负荷曲线。 b. 特点:逐级打系数。 c.步骤:设备功率乘需要系数,再逐级乘同时系数。
② 评价
计算过程较简便。计算精度一般;用电设备台数少时,误差较大。
③ 适用范围
适用于各类项目,尤其是变电所负荷计算。
1.3.2 利用系数法
① 简介
a.基础:概率论与数理统计。
b.特点:先求平均负荷,再求最大负荷;不逐级打系数。
c.步骤:设备功率乘利用系数,求平均利用系数和用电设备有效台数,乘最大系数得结果。
② 评价
计算精度高,设备台数不多亦然。计算过程较繁,特别是有效台数之演算,但可简化、改进。
③ 适用范围
适用于设备功率已知的各类项目,尤其是工业企业负荷计算。
1.3.3 单位指标法
包括单位面积功率法、综合单位指标法、单位产品耗电量法等。
① 简介
a.基础:实用数据的归纳。 b.特点:用相应的指标直接求出结果。
② 评价
计算过程简便。计算精度低。
③ 适用范围
适用于设备功率不明确的各类项目,如民用建筑中的分布负荷;尤其适用于设计前期的负荷框算和对计算结果的校核。
1.4 设备功率的计取
1.4.1 单台设备
a.电力:应把额定值换算为负载持续率ε=100 ﹪下的有功功率,但对需要系数法中的周期工作制电动机ε取25﹪。
b.照明:气体放电灯应计入镇流器的功率损耗。
1.4.2 用电设备组
不含备用设备。
1.4.3 变电所或建筑物
不含消防负荷;不同时出现者不叠加(如季节性负荷取较大者)。
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当前存在的主要问题和基本对策
主要倾向是计算负荷偏大。基本对策如下:
a.深入分析负荷特性,了解相关专业知识;
b.选用合适的负荷计算方法,对其理念有正确认知。
c.掌握计算要点和难点。
1.5 需要系数法的常见问题
① 相关专业的负荷数据有误
---我们要核对。
② 设备功率未换算
---谨记莫忘。
③ 需要系数偏大
---深入了解,深刻分析,才能心中有数。
④ 设备台数少时不敢取系数
---按其理念,与其他负荷相加时也应该先取需要系数。
注意:4台及以下设备均应按实际负荷率打系数。
当负荷率不知时,3台及以下设备取1,4台连续工作制设备取0.9 ,4台短时或周期工作制设备取0.75。
这种方法仅用于求一组设备的计算负荷。两组及以上负荷相加时,仍应按原定方法计算。
⑤ 漏打同时系数---要逐级打。
1.6 利用系数法的难点突破
① 难点: 有效台数 nyx= (∑Pe)2 / ∑Pe2 设备台数很多时,计算繁琐。
a.用计算工具的统计功能,按精确式计算。
b.手工计算时,可用下列改进简化法:
* 略去最小一档设备( ∑Pmin≤ 5%∑Pe );
* 最大一档数台设备,直接进入计算;
* 其余设备按功率大小分为 m≤3 的几组,以每组功率平均值和实际台数进入计算。
② 引伸:最大系数 Km 分为三档,充分发挥本方法的优势。
0.5 h 最大负荷(τ=10min)用于较小截面导线/电缆(≤35mm2 );
1h 最大负荷(τ=20min)用于中等截面导线/电缆(50~150/120mm2 )
2h 最大负荷(τ=40min)用于大截面导线/电缆(≥185/150mm2 )和变压器。
③ 澄清:有效台数小于4时,按实际负荷率打系数;负荷率不知时,3台及以下连续工作制设备取1,3台及以下短时或周期工作制设备取1.15,4台连续工作制设备取0.9,4台短时或周期工作制设备取1。
与其他组负荷相加时,仍应按原定方法计算。
④ 照明负荷用需要系数法计算,与电力负荷的计算结果相加。(!)
nyx= (∑Pe)2 / ∑Pe2=(1674)2/48980=57.2 ,Klav = Pav /∑Pe =445.4/1674=0.266 ,Km 为1h和2h的折中数。
1.7 单位指标法的运用要点
① 难点
有的指标含义不明(如住宅的“kW/户”是什么指标?)。
多数指标变化范围很大。(如住宅负荷密度 20~60W/m2 ,上下限相差3倍!)
② 对策
a.指标数据要不断积累、深化、细化。(如旅馆的 40~70W/m2 是压缩式制冷者,吸收式制冷为25~40W/m2 ,其他公建可类推。又如高层建筑的地库、裙房、主体,可分列指标。)
b.分析各种因素的影响,如地理位置、气候条件、地区发展水平、居民生活习惯、建筑规模大小、建设标准高低、用电负荷特点、节能措施力度等。
c.多种指标互相印证。
1.8 单相负荷计算
1.8.1 计算原则
① 判断条件: 按设备功率,单相负荷∑Pe>三相负荷1 5%∑Pe 。
② 换算数据: 取计算功率(需要功率或平均功率);功率因数相近时可用设备功率。
1.8.2 简化换算法(首选)
① 只有线间负荷: Pd 〓 /3 P最高+(3﹣/3 )P次高
② 只有相负荷: Pd 〓 3 P最高
1.8.3 精确换算法
详见算式3-1.25~30,表3-1-13。
2 负荷分级及供电要求
2.1 现行负荷分级原则
关键词:供电可靠性;中断供电后果。
2.1.1 一级负荷
① 人身伤亡。 ② 重大损失。 ③ 重大意义单位;大量人员集中。
特别重要负荷:灾难性后果。(IEC称安全电源,NEC称应急电源。)
2.1.2 二级负荷
① 较大损失。 ② 重要单位;较多人员集中 。
2.1.3 三级负荷
不属于一级和二级的负荷。
2.2 各级负荷的供电要求
2.2.1 一级负荷
不能同时损坏的两个电源;必要时设自备电源。
2.2.2 特别重要负荷
两个电源,再加应急电源。
应急电源:独立的发电机组,独立的专用线路,蓄电池,干电池。
2.2.3 二级负荷
两回线路;条件困难时,可由一回6kV及以上专用架空线或电缆(两根组成)供电。
2.2.4 三级负荷
无特殊要求。
2.3 负荷分级的历史意义和存在问题
① 意义:协调关系;控制投资。
② 问题:不适应市场经济;与国际标准不接轨;缺乏可操作性。
③ 前瞻: 规范正在修订。