用新利用系数法求计算负荷.pdf
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1、配电用新利用系数法求计算负荷施俊良 魏青秀(机械工业第六设计研究院有限公司,450 0 0 7,河南郑州)自从苏联确定工业企业电气负荷暂行导则发表以来(196 2 年为俄文版,196 5年为中文版 ),我国出版的教科书和各种电气设计手册,大多会引用它的利用系数法。由于利用系数法需要求用电设备的有效台数nx,计算较烦琐,所以很难在设计中推广应用。目前设计中大量采用的需要系数法,当设备台数多且容量相差不大时,其可用于初步设计阶段;但在施工图设计阶段,用于计算配电干线或支线时,其计算精度常常不能满足要求。本文提出的新利用系数法,采用有效台数的简化计算公式来避免烦琐的数学计算,通过需要系数K,向利用系
2、数K,的转化,将目前普遍采用的需要系数法转变为改进型的利用系数法。需要系数法与利用系数法统一到新利用系数法中,从而使新利用系数法兼具需要系数法和利用系数法的优点而又克服了它们各自的缺点。通过实例分析,新利用系数法相对原利用系数法,计算结果的偏差控制在10%范围内的概率接近10 0%,证明该方法是有效和可靠的。1新利用系数法的计算公式(1)用电设备有效台数的精确计算公序号用电设备组名称1小批生产的金属冷加工机床2大批生产的金属冷加工机床3小批生产的金属热加工机床4大批生产的金属热加工机床5生产用通风机6卫生用通风机7泵、活塞式压缩机、电动发电机组8不联锁的连续运输机械9联锁的连续运输机械10单头
3、直流弧焊机11多头直流弧焊机12单头弧焊变压器13多头弧焊变压器14对焊机15平均值(K/K,)電世男(2 0 2 3-3)式为:式中:ZiP。ZiP?(2)用电设备有效台数的简化计算公式为:2.72Plm1Pnn式中:n一一用电设备台数Plm最大一台用电设备的安装功率,kWP,一-用电设备安装功率之和,kW;即P,=ZiP注:所有设备的功率均指折合成额定负载持续率=100%时的功率。若按式(2)求得的nxn,则取nx=n。(3)K,与K,的关系。在搜集并整理了KI、K,的相关数据后,可认为K/K=0.723是大概率事件,详见表1 2 。表1用电设备的Ki、K 和K/KxKK0.12 0.16
4、,取0.140.1 0.12,取 0.110.17 0.20,取 0.18 50.12 0.14,取 0.130.20 0.25,取0.2 2 50.25 0.28,取 0.2 6 50.75 0.85,取0.8 00.65 0.70,取 0.6 7 50.75 0.85,取0.8 00.50 0.60,取0.550.650.350.700.350.400.35(ZP.)?nyxZiP用电设备组安装功率之和,kW用电设备组安装功率的平方和(2)K/K,V;=K,/K,-0.7230.786+0.0630.703-0.0200.170.7560.200.7550.550.6880.500.741
5、0.550.6880.350.6360.500.7690.250.7140.500,7140.250.7140.300.750.250.7140.723(1)+0.033+0.032-0.035+0.018-0.035-0.087+0.046-0.009-0.009-0.009+0.027-0.009167143配电由表1可见,14种用电设备组的K/K,平均值刚好是0.7 2 3。因为K,和K,都是过去通过大量的实测数据整理得出的,虽然K,和K数值本身随着生产规模的扩大和技术的进步(如自动化程度的提高)会发生变化,但是K/K,仍遵循一定的规律,所以表1的研究方法仍然适用。K,和K,是实践的总结
6、,假定K/K,的变化服从正态分布规律,应用贝塞尔公式 3,根据表1(n=14),可得标准误差=0.039 2,n-1最优概值的标准误差8 x=0.0105,最优概n值的极限误差xmax=38x=0.031 4。上面的分析表明,落在K/K,=0.7 2 30.10.1543.4353.2363.0472.8882.7292.56102.42122.24142.10161.99181.91201.84251.71301.62351.56401.50451.45501.40601.32701.27801.25901.231001.211201.191601.162001.152401.14注:表中的
7、Km数据是按0.5h最大负荷计算的。计算以中小截面导线为基准,其发热时间常数为10 min,温升达到稳态的持续时间约为3T,即0.5h。441680.0105范围内的概率是6 8%,而落在K/K=0.723 0.031 4 范围内的概率是99.7%。由此可见,K,/K,=0.723与实际值的最大相对偏差为4.34%。因此,取Kj/K,=0.7 2 3是可信的,是有充分实践依据的。(4)计算负荷Pis的计算公式为:Pis=K.KiP,式中:Km最大系数Km是n和K,的函数,如表2 所示。V(5)偏差的计算公式。令精确计算的有效台数为nyxo,原利用系数为Kio,最大系数为Kmo,则计算偏差为:K
8、mK,P,KmoKioP,二表2 Km表K0.20.33.112.642.872.422.642.242.482.102.311.992.201.902.101.841.961.751.851.671.771.611.701.551.651.501.551.401.461.341.411.301.371.271.331.251.301.231.251.191.221.171.201.151.181.131.171.121.161.121.131.101.121.091.111.08(3)KmK,K.oKio1(4)0.40.52.141.872.001.761.881.661.801.581.
9、721.521.651.471.601.431.521.361.451.321.411.281.371.261.341.241.281.211.241.191.211.171.191.151.171.141.161.141.141.121.121.101.111.101.101.091.101.081.091.071.081.051.071.051.071.050.61.651.461.571.411.511.371.451.331.401.301.371.281.341.261.281.231.251.201.231.181.211.161.201.151.171.141.161.131.1
10、51.121.131.121.121.111.111.101.111.091.101.091.101.081.091.081.081.071.071.071.051.051.051.051.051.050.71.291.261.231.211.201.181.161.151.131.121.111.111.101.101.091.091.081.081.071.061.061.051.051.051.041.041.03電世界(2 0 2 3-3)0.81.141.121.101.091.081.081.071.071.071.071.061.061.061.051.051.051.041.0
11、41.031.031.031.021.021.021.021.011.010.91.051.041.041.041.041.031.031.031.031.031.031.031.031.031.021.021.021.021.021.021.021.021.021.021.021.011.01配电示 5,按新利用系数法进行计算,结果如表42计算举例所示。例1:某厂房有机床用电动机110 台共例3:某变电站按新利用系数法进行负荷360kW,电热设备2 0 台共50 kW,通风机10计算,结果如表5所示。此例出自文献6,台共35kW,起重机3台共14kW(=它计算的是2 h最大负荷,本文表2 给
12、出的是100%)。P,=459k W,单台最大功率P1m=150.5h最大负荷,后者应为前者的1.11倍。表kW,n=143 台,计算 P,4-5电力合计栏中给出的计算结果为Pis=472.8按新利用系数法进行计算,结果如表3所kW,47 2.8/1.11=42 6 k W,与文献 6 】中示(黑框内为需要系数法与新利用系数法重的Pj=440.2kW是相近的。叠的内容,表4表9同理)。例4:某车间生产用电设备如下:车、例2:某车间配电干线系统图如图1所铣、刨等冷加工机床用电动机6 0 台共58 5表3某厂房按新利用系数法进行负荷计算的结果用电设设备功率/kW备组n名称单台范围机床用电动机110
13、114电热设备20215通风机10起重机3(8=100%)小计1431 14分干线(M-1)计算负荷tan Kx(cos$)Pis/kWQj/kvarSi,/kVA3600.16500.7527353714459Pim/kW1.7357.60.3337.50.80.750.241.730.281.10KKmPis/kW99.612.428.021.03.45.9126.5138.91568.60.202 1.174 108.9照明2 0 kW152.8kW+14小批冷加工机床1.78kW+29 0.125kW电焊变压器(e=65%)(折算后)泵、通风机20kW+211.5kW1x7kW+传送带
14、14.5kW分干线(M-2)610kW+22.8kW+20.7kW223kW223kW(29.3 kW)(29.3kW)130kW+1315kW+27kW+85.7kW223kW(29.3 kW)1 14kW+27kW24.5kW+22.8kW44.5kW+22.8 kW+8 1 kW57kW+34.5kW1 1.7kW+2x1kW12.8kW34kW+6小批冷加工机床0.6kW+111.7kW电焊变压器132kVA(=65%)(折算后)(1 12.9kW)泵、通风机起重机(8=10 0%)愛世界(2 0 2 3-3)4 1.7 kW+8 5kW+80.25kW132kVA(112.9kW)1
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- 利用系数 计算 负荷
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