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      電氣設計中負荷計算方法
      發布時間:2019-09-25
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            紡織空調電力負荷計算方法包括:利用系數法、單位產品耗電量法、需要系數法、二項式系數法。我國一般使用需要系數法和二項式系數法,前者適用于確定全廠計算負荷、車間變電所計算負荷及負荷較穩定的干線計算負荷;后者用于負荷波動較大的干線或支線。在實際設計和實踐中.電力負荷計算的有關計算系數和特征參數的選擇都會影響電負荷計算結果,使其偏大、偏高。

              紡織空調電力負荷的正確計算非常重要,它是正確選擇供電系統中導線、開關電器及變壓器等的基礎,也是保障供電系統安全可靠運行必不可少的重要一環。在方案設計與初步設計時,其電力負荷計算過小或過大,都會引起嚴重的后果。如果電力負荷計算過小,就會引起供電線路過熱,加速其絕緣的老化;同時,還會過多損耗能量,引起電氣線路走火,引發重大事故。而電力負荷計算過大,將會引起變壓器容量過剩,以及供電線路截面過大,相應的保護整定值就會定得過高,從而降低了電氣設備保護的靈敏度;與此同時,電力負荷計算過大還增加了投資,降低了工程的經濟性。

              一般說來,當電力負荷值大于實際使用負荷的10%時,變壓器容量要增加11%一12%,電線電纜等有色金屬的消耗量也要增加巧%一20%,同時還會增加變壓器無功功率所造成的有功電力損耗。由此可見,電力負荷計算在供電設計中,特別是在確定變壓器容量時所占據的重要位置。故正確地選擇計算負荷方法與特征參數,對電氣設計具有特別重要的意義。

              紡織空調電力負荷計算方法概述
              電力負荷的變化是受多種因素制約的,難以用簡單的計算公式來表示。在實際的工程計算工作中,通常采用的方法有需要系數法、利用系數法、二項式系數法、單位產品耗電量法等進行工業企業供電設計中的電力負荷計算。

         1.利用系數法
          以平均負荷為基礎,利用概率論分析出最大負荷與平均負荷的關系。

          2.單位產品耗電量法
          在初步設計階段對供電方案作比較時,可根據車間的單位產品耗電定額,產品的年產量和年工作小時數來估算。

          3.二項系數法

          考慮用電設備數量和大容量設備對計算負荷的影響的經驗公式。
          由于在一條干線上或一個車間里,當有多組性質不同的用電設備時,應根據其工作性質劃分成幾個用電設備組(一個組的用電設備性質相同)。所以負荷計算應先分單組計算,再進行多組的總計算,計算公式分別如下:

          (1)單組用電設備的計算負荷
          同一組用電設備的工作性質相同,而其中各機器名稱和容量不一定相同。

          (2)多組用電設備的計算負荷
          在一組用電設備中,考慮了x臺最大設備最大負荷重疊的因素,多組用電設備中不可能所有各組最大設備的最大負荷都重疊,一般只考慮一組最大的附加負荷即可。

          4.需求系數法
          需求系數法不考慮大容量設備最大負荷造成的負荷波動及用電設備的容量和臺數,適用于確定全廠計算負荷、車間變電所計算負荷及負荷較穩定的干線計算負荷。

          在一條干線上枝接性質不同的幾組用電設備時,需在分組計算的基礎上再進行多組的總負荷計算。

          (1)單個用電設備的計算負荷
          確定單個用電設備的計算負荷,目的是為選擇支線截面提供依據,應以滿負荷運行時的輸人功率作為計算負荷。

          (2)用電設備組的計算負荷
          一個車間有很多臺用電設備,在進行負荷計算時,要將用電設備按需要系數表上的分類方法詳細地分成若干組,即將工藝性質相同的且需要系數相近的用電設備合并成組,然后進行各用電設備組的負荷計算。

          影響電負荷計算結果偏大、偏高的幾種因素與對策
          從設計到運行所得到反饋可以發現下述5個問題。

          1.分組需要系數戈選用的問題和對策
          現行設計手冊中推薦的一些行業的用電設備分組“需要系數”是建立在偏高基礎上給定的,是考慮企業發展余量過大而造成的結果。

          另一種情況是設計人員缺乏有關行業分組需要系數,又缺乏必要的調研和考察,僅憑經驗選用系數時寧大勿小,往往是高估高套而造成計算結果偏大和偏高。

          對于以上現象可以采取以下對策。
          1)利用設計手冊中推薦的戈值時,宜采用其“平均值”或根據具體情況采用“下限”,一般不宜采用“上限”。

          2)當缺乏行業計算系數時,應進行同類型或近似行業調查研究結果,從而正確選用戈值。

          2.需要系數法中單臺設備計算負荷氏的取值有以下不同

          1)連續運行的電動機,凡就是其銘牌上規定的額定功率。

          2)斷續重復工作制電動機,應根據實際情況選擇相應的負荷持續率下的額定功率計算設備功率。

          3)對于電焊機、電爐、電熱器和電燈的額定功率,就是其輸人功率。

          3.最大同時使用系數選用的問題
          在確定車間變電所或全廠總變電所的計算負荷時,也就是在具有多個用電車間或用電設備組時,其計算容量的總和,需要考慮乘以有功與無功最大同時使用系數k:w與k:。

          據資料介紹,同時系數基本上是從國外資料上引用的,而這些國家往往電力工業比較發達,能源比較富裕,所以同時使用系數往往偏高。

          所以在選用“同時使用系數”時可以根據不同行業的特點,酌情把同時使用系數降低到
      0.9一0.75,這樣可以減少計算負荷5%一15%,由此可見,降低“同時使用系數”是降低總計算負荷的關鍵。

          4.選擇原則
          適當地采用計算方法是降低計算負荷的根本性措施,具體選擇原則如下:

          1)如前所述,在實際工程計算中,紡織風機利用系數法與單位產品耗電量法這兩種方法一般不采用。

          利用系數法雖然有一定的理論根據,但因要確定的系數較多,計算步驟復雜,公式中的“最大系數氣”與“利用系數k,”的數據目前也較缺乏,因此,通常在工作中多不采用這種計算方法。

          單位產品耗電量法求出的用電設備負荷可能與實際負荷相差較大,所以在缺乏正式的用電設備容量時,還要按“需要系數法”重新進行計算。以盡可能取得更接近實際的計算負荷,作為選擇配電設備和導線的依據。

          2)需要系數法比較簡便,因而廣泛使用,但當用電設備臺數少而功率相差懸殊時,需要系數法的計算結果往往偏小,故不適用于低壓配電線路計算,而適用于計算變、配電所的負荷。

          3)二項式法考慮兩種因素:①平均負荷。②x臺最大設備的最大負荷重疊造成的附加負荷,以彌補需要系數法計算結果在上述情況下偏小的不足。

          由于紡織風機二項系數法不僅考慮了用電設備最大負荷時的平均功率,而且考慮了少數容量最大的設備投人運行時對總計算負荷的額外影響。所以二項式法比較適合于確定設備臺數較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的負荷計算。但是二項式計算系數(經驗系數)b、c和x的值,缺乏充分的理論依據,而且這些系數也只適于機械加工工業,其他行業缺乏這方面數據,從而使其引用受到一定局限。

          因此,對于負荷波動較大的干線或支線采用二項系數法確定計算負荷較為準確。在確定車間變電所和全廠總負荷計算時,則通常不采用,還是采用“需要系數法”比采用“二項式法”更接近實際用電情況。

          5.用電設備脫離實際而偏高偏大的問題
          發現上述現象,應與工藝人員研究解決,否則在負荷計算時,除塵離心風機應在選用分組“需要系數”或“同時使用系數”時采取降低計算系數的辦法,使負荷計算值降下來,以保證合理地選用變壓器等供配電設備,做到既安全適用又節約電能。

          結論
          綜上所述,在電氣設計實踐中,除塵離心風機通常采用的計算負荷方法中單位產品耗電電量法和利用系數法通常不使用,需要系數法適用計算變、配電所的負荷,二項式系數法符合波動較大的干線或支線的負荷計算,所以計算負荷方法的正確選用是根本,直接影響到負荷計算的結果。同時是否合理選用負荷計算中特征參數,也將使計算負荷偏大或偏小。

            山東金信集團位于山東德州武城省級開發區,成立于1986年,占地面積56000平方米,是一家以空氣工程為主業的高新技術企業。集團下轄三個子公司和一個研究院(由4個研究所組成),主要產業有:紡織空調、中央空調、風機、除塵設備、機電安裝等。專業的團隊為您提供多方位服務。                                                    

            金信集團始終堅持以“科技興企”的發展戰略,掌握和主導空氣工程的核心技術,具有強大的科研開發能力。集團公司多項產品及空調自控擁有獨立知識產權及擁有專利技術38項;其中JF30/35-11漿翼型大風量節能紡織軸流風機和國內首創行業碳纖維紡織軸流風機,經權威檢測部門認證,頒發國家風機一級能效標識,取得國家節能產品認證。


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