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第2章 建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿 第2章 建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿 §2.1 电力负荷分级与供电要求 §2-2 计算负荷的意义和计算目的 §2-3 负荷计算的基本概念 §2-4 用电设备的主要特征 §2-5 计算负荷 §2-6 尖峰电流的计算 §2-7 无功功率补偿 §2-8 供配电系统的功率损耗与电能需要量的计算 §2.1 电力负荷分级与供电要求 如旅馆建筑： 一、二级旅馆的——经营及设备管理用计算机系统电源，一级 。 一、二级旅馆的——宴会厅、餐厅、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所的照明，计算机、电话、电声和录像设备电源、新闻摄影电源、主要客梯电力，一级 。 除上述外的一、二级旅馆的其它用电设备，二级 。 三级旅馆的宴会厅、餐厅、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所的照明，计算机、电话、电声和录像设备电源、新闻摄影电源、主要客梯电力，二级 。 科研院所、高等院校 ： 重要实验室电源(如：生物制品、培养剂用电等) ，一级 。 高层教学楼的客梯电力、主要通道照明，二级 。 一类高层建筑 ： 消防用电，一级 走道照明、值班照明、警卫照明、障碍照明，一级 主要业务和计算机系统电源，一级 安防系统电源，一级 电子信息设备机房电源，客梯电力，排污泵，变频调速(恒压供水)生活水泵电力 ，一级 。 二类高层建筑 ： 消防用电，二级 主要通道及楼梯间照明，二级 客梯电力，排污泵，变频调速(恒压供水)生活水泵电力 。二级 一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。 具体的负荷分级见《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）民用建筑各类建筑物主要用电负荷分级表。 1、一级负荷供电要求： 容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源（35KV及以上不同变电站）。 负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或邻近单位取得第二低压电源（380/220V），亦可采用应急柴油发电机组； 仅照明或电话站负荷时，宜采用蓄电池组作为备用电源。 特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。 2．二级负荷的供电要求 当发生电力变压器故障或线路常见故障时应不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。 在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一6KV及以上专用架空线供电。 3．三级负荷对供电无特殊要求 常用的应急电源可有下列几种： 1）独立于正常电源的发电机组。 2）供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线路，适用于允许中断时间为1.5s以下的供电。 3）快速自起动的柴油发电机组，适用于允许中断供电时间为15s以下的供电。 §2-2 计算负荷的意义和目的 1、计算负荷（需用负荷或最大负荷）: 计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。 （计算负荷≠设备容量之和） 2、原始资料: 用电负荷的产品铭牌数据。 3、考虑因素: 运行并非在额定状态下；非同时运行。 4、意义和目的 （1）确定供配电系统中的导体截面、变压器容量、备用电源容量。 过大：有色金属浪费、工程投资高； 过小：线路和电气设备承受不了，引起过热、降低使用寿命、出现事故。 （2）计算电压损失、功率损耗。 （3）计算能量消耗量及无功功率补偿容量。 （4）计算电流。 是计算负荷在额定电压下的电流。 是选择导线、断路器、功率损耗等的依据。 尖峰电流——选择保护设备 §2-3 负荷计算的基本概念 1、负荷曲线 用电设备功率随时间变化的图形。 可直观地反映出用户用电特点； 对于同类型的用户，其负荷曲线形状大致相同。 （1）按负荷性质分 有功负荷曲线 无功负荷曲线 （2）按持续工作时间分 日负荷曲线(24h) 年负荷曲线（8760h〕 2、与负荷计算相关的物理量 （1）电阻（R) 表示导体对电流阻碍作用的大小。 电阻变电能为热能，是一个耗能元件 （2）电抗（X） 是电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用的总称。 感抗 (XL)： 在电路中，当电流流过导体时，会产生电磁场，电磁场的大小除以电流的大小就是电感。 电磁场产生相应的阻碍电流流动的电动力。 电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。 电路交流电频率越大，感抗越大；当频率变为0，即成为直流电时，感抗也变为0。 感抗会引起电流与电压之间的相位差。 容抗 (Xc) ： 交流电频率越高，容抗越小，即电容的阻碍作用越小。 容抗会引起电流与电容两端电压的相位差。 （3）无功功率Q 是为建立交变磁场和感应磁通而需要消耗的电功率。 不对外作功，而是转变为其他形式的能量。 不是无用功率，用处很大 变压器、异步电动