計(jì)算負(fù)荷概念的引出

負(fù)荷不是恒定值，是隨時(shí)間而變化的變動(dòng)值。因?yàn)橛秒娫O(shè)備并不同時(shí)運(yùn)行，即使同時(shí)，也并不是都能達(dá)到額定容量。另外，各用電設(shè)備的工作制也不一樣，有長(zhǎng)期、短時(shí)、重復(fù)短時(shí)之分。在設(shè)計(jì)時(shí)，如果簡(jiǎn)單地把各用電設(shè)備的容量加起來(lái)作為選擇導(dǎo)線、電纜截面和電氣設(shè)備容量的依據(jù)，那么，過(guò)大會(huì)使設(shè)備欠載，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；過(guò)小則又會(huì)出現(xiàn)過(guò)載運(yùn)行。其結(jié)果不是不經(jīng)濟(jì)，就是出現(xiàn)過(guò)熱絕緣損壞、線損增加，影響導(dǎo)線、電纜或電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成火災(zāi)事故。因此負(fù)荷計(jì)算也只能力求接近實(shí)際。

為避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)，用的總負(fù)荷應(yīng)是一個(gè)假定負(fù)荷，即計(jì)算負(fù)荷。

計(jì)算負(fù)荷，是通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。由于導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為(3～4)τ，t為希臘字母, 發(fā)熱時(shí)間常數(shù),讀音“搭屋”，而截面在16mm以上的導(dǎo)體的t均在l0min以上，也就是載流導(dǎo)體大約經(jīng)30min后可達(dá)到穩(wěn)定的溫升值，因此通常取半小時(shí)平均最大負(fù)荷作為“計(jì)算負(fù)荷”。

負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位指標(biāo)法等幾種。

1. 需要系數(shù)法。用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法比較簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。

2. 利用系數(shù)法。采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因而計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際。適用于各種范圍的負(fù)荷計(jì)算，但計(jì)算過(guò)程稍繁。

3. 單位面積功率法、單位指標(biāo)法、單位產(chǎn)品耗電量法。前兩者多用于民用建筑，后者用于某些工業(yè)建筑。在用電設(shè)備功率和臺(tái)數(shù)無(wú)法確定時(shí)，或者設(shè)計(jì)前期，這些方法是確定設(shè)備負(fù)荷的主要方法。

4. 除采用以上的方法外，還有二項(xiàng)式法以及近年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的abc法、變值需要系數(shù)法等。這些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系數(shù)法的簡(jiǎn)化，還有的實(shí)用數(shù)據(jù)不多，未能推廣。

單位面積功率法、單位指標(biāo)法和單位產(chǎn)品耗電量法多用于設(shè)計(jì)的前期計(jì)算，如可行性研究和方案設(shè)計(jì)階段；需要系數(shù)法、利用系數(shù)法多用于初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。

主要計(jì)算公式有： 有功功率： P30 = Pe·Kd 無(wú)功功率: Q30 = P30 ·tanφ

視在功率: S3O = P30/Cosφ

計(jì)算電流: I30 = S30/√3UN

其中：Pe為設(shè)備容量，Kd為需要系數(shù)，即用電設(shè)備組的需要系數(shù)，為用電設(shè)備組的半小時(shí)最大負(fù)荷與其設(shè)備容量的比值。cosφ為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù) ，Un為用電設(shè)備組的額定電壓。2100433B