负荷计算是按载流量选择导体与电器的重要依据,同时根据《建筑工程设计文件编制深度规定》要求供配电工程设计必须提供负荷计算书。目前负荷计算的方法主要有需要系数法、利用系数法等,我国电气设计人员最常用的是需要系数法。需要系数法具体计算方法和过程可参考《工业与民用供配电设计手册》(第四版)。

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目前运用需要系数法进行负荷计算,有时会造成余量过大、变压器利用率偏低,其原因在于某些设计人员对需要系数、同时系数的含义没有完全理解。在负荷计算的末端回路的需要系数没有严谨取值,需要系数取值普遍偏大,其结果造成断路器和电缆选择逐级扩大,造成不必要的浪费。本文从负荷计算的基本概念入手,然后介绍需要系数与同时系数之间区别与联系。

1 基本概念

(1)额定功率:电气产品铭牌上标明的功率。对于照明器是灯管的功率;电动机是输出的轴功率;其他电气设备是指电网的输入功率。

(2)设备功率:将不同工作制下的设备的额定功率转换成连续工作制的有功功率。对于连续工作制的电气设备的额定功率就是设备功率,而对于周期工作制和短期工作制电动机的额定功率需要转换成连续工作制的有功功率就是设备功率。

(3)安装负荷:安装负荷又称为安装容量,是回路连接的所有设备的额定功率之和,不进行任何折算。所以安装负荷不能作为选择电器或导体的依据。

(4)计算负荷;计算负荷就是通过负荷计算得到的,是一种持续假想的负荷。我国通常采用负荷曲线上出现的30min最大平均负荷作为计算负荷,按计算负荷作为发热条件选择电器或导体的依据。

2 需要系数

需要系数是计算负荷和设备负荷之比。需要系数应用在线路末端,需要系数是针对安装负荷的,而不是针对计算负荷。它标志的是用电设备组投入运行时,从电网中实际取用的功率必须考虑的一个综合系数。终端配电箱的出线回路合理选择需要系数值,才能计算出来的结果符合或者接近电气设备实际运行情况,避免上级电缆、断路器等取值偏大,造成浪费。需要系数的取值需要查表。对于一组负荷的台数越多,需要系数取值越小,台数越少,需要系数取值越大。一般同一组动力设备台数在3台及以下时,其需要系数取值为1。

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3 同时系数

同时系数可以理解为干线的计算负荷和各分支回路的计算负荷之比。同时系数是需要系数法中的一大特色,负荷计算结果对同时系数取值也比较敏感。对于多组用电设备,由于各组用电设备需要系数不尽相同,各组最大负荷出现的时间也有差异,因此除了将各组负荷累加外,还需要乘以同时系数。通常,用电设备越多,同时系数越小。对于较大的多级配电系统,可以逐级取同时系数。

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综上所述,需要系数法是我国目前最常用的负荷计算方法。运用该方法计算结果是否符合实际运行情况,其关键在于合理选择需要系数和同时系数。需要系数是针对末端回路的设备功率的,而非计算负荷。进行干线或整个系统的负荷计算时,用到的计算系数就是同时系数,此时已经和需要系数无关。