1、第七节 负荷计算一、负荷计算的内容和目的计算负荷也称需要负荷或最大负荷。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷，作为按发热条件选择电气设备或导体的依据。求计算负荷的主要目的是为了合理地选择站场各级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号。 二、负荷计算方法(1) 站场内生产装置（或单元）的机泵等用电设备采用轴功率逐台计算法计算。(2) 机械采油、机修、化验室、办公室等单元的用电设备，可按需要系数法进行计算。三、用电设备容量的确定(1) 连续工作制电动机的设备容量按铭牌额定容量;(2)短时或间断工作制电动机的设备容量应分类按暂载率归算:起重机用电动机的设备容量归算到暂载率为25%的额定有功功
2、率:电焊机及电焊装置的变压器设备容量归算到暂载率为100%的额定有功功率。（3） 电炉变压器的设备容量取额定功率因数下的有功功率:（4） 照明设备容量的确定应符合下列规定:白炽灯和碘钨灯的设备容量按灯泡上标出的标称容量计算;荧光灯和金属卤化物灯的设备容量尚应考虑镇流器中的功率损耗。荧光灯的设备容量按灯管上标出标称容量的1.2倍计算;金属卤化物灯的设备容量按灯泡上标出的标称容量的1. 1倍计算。采用电子镇流器时可忽略其功率损耗。（5） 空调设备容量按其铭牌额定容量;（6） 负荷计算时，均应扣除备用机泵、消防泵、电动阀、检修动力箱等装置（或单元）正常运行时不用电的电气设备。四、轴功率逐台计算法（1
3、）装置(单元)的最大计算负荷应按公式3-7-1，3-7-2，3-7-3计算: （3-7-1） （3-7-2） （3-7-3）式中： Pm 装置(单元)最大计算负荷的有功功率(kW);Qm 装置(单元)最大计算负荷的无功功率(kv-);Sm 装置(单元)最大计算负荷的视在功率(kVA);装置(单元)所有运行电气设备计算负荷有功功率之和（kW）;装置(单元)所有运行电气设备计算负荷无功功率之和(kvar);Kc 考虑了电动机最大负荷同时系数及馈电线路损耗后的综合系数，取0.85-1:n 自然数1, 2, 3,.。2、用电设备计算负荷按公式3-7-4 3-7-9计算: （3-7-4） （3-7-5）
4、 （3-7-6） （3-7-7） （3-7-8） （3-7-9）式中：Prun 电动机在计算轴功率下运行时计算负荷的有功功率(kW); Qrun 电动机计算负荷的无功功率(kvar); Srun 电动机计算负荷的表观功率(kVA);Pa 根据装置(单元)在设计能力运行时，机泵所输送介质在设计操作条件下的扬程、流量、温度、密度、粘度及机泵效率等参数计算出的机泵轴功率(kW)；Pr 电动机额定功率(kW);Kr 电动机负载率;run 电动机在计算轴功率下运行时的效率，按公式(3-7-8)计算。当0.75Kr1时，a及b分别为电动机在100%和75%负载时的效率，取0.75;当0.5Kr0.75时，
5、a及b分别为电动机在75%和50%负载时的效率，取0.5:当Kr 0. 5时，按电动机在50%负载时的效率取值;cosrun 电动机在计算轴功率下运行时的功率因数，按公式(3-7-9)计算。当0. 75 Kr 1时，cosa及cosb分别为电动机在100%和75%负载时的功率因数，取0. 75;当0.5Kr0.75时，cosa及cosb分别为电动机在75%和50%负载时的功率因数，取0.5;当Kr0. 5时，按电动机在50%负载时的功率因数取值:3、当装置(单元)内有部分用电设备是配套设备，难以确定轴功率时，其轴功率应按公式3-7-10计算: （3-7-10）式中：t 机泵传动系数。直接传动取
6、1，皮带或齿轮传动取0.9;Ks 负载安全系数，按表3-7-1选取;表3-7-1不同配套电动机功率下的负载安全系数Ks五、需要系数法计算1、抽油机、机修、化验室、办公室等单元的计算负荷按式3-7-11，3-7-12计算： （3-7-11） （3-7-12）式中 ： 单元中正常使用的（不包括备用设备）用电设备之和(kW); Kd 按单元划分的需要系数，按表3-7-2选取。 cos按单元划分的平均功率因数，按表3-7-2选取;视在功率的计算公式同公式(3-7-6)。表3-7-3 抽油机、机修、化验室、办公室等单元的需要系数和功率因数单元或设备名称需要系数（Kd）功率因数（cos）抽油机（1775k
7、W）风机、空调器分散式电热器锅炉房机修仪修化验室办公室030.700.800.750.950.750.800203020.40.50.60.900.801.000.800.50.650.60.750.60.7注：抽油机的需要系数用于连片的井排线路或计算总负荷，功率因数考虑已加补偿。六、变电所和配电所的负荷计算1、变压器和电抗器的功率损耗（1）双卷变压器功率损耗计算见公式（3-7-13）（3-7-16）： （3-7-13） （3-7-14） （3-7-15） （3-7-16）式中：Pt 变压器的有功损耗(kW);Qt 变压器的无功损耗(kvar);Slm 变压器的低压侧的计算负荷(kVA) ;S
8、r 变压器的额定容量(kVA);Pn 变压器空载时的有功损耗(kW):Pr 变压器在额定负载时的有功损耗(kW);Qn 变压器空载时的无功损耗(kvar);In 变压器空载电流占额定电流的百分数(%);Qr 变压器在额定负载时的无功损耗(kvar);ush 变压器短路电压占额定电压的百分数(%)。（2)三卷变压器功率损耗计算见公式（3-7-17）（3-7-25）： (3-7-17) (3-7-18) (3-7-19) (3-7-20) (3-7-21) (3-7-22) (3-7-23) (3-7-24) (3-7-25)式中 ：Slm1、Slm2、Slm3 三卷变压器高、中、低压侧的计算负荷
9、(kVA) ;Sr1、Sr2、Sr3 三卷变压器高、中、低压线圈的额定容量(kVA);Pr1、Pr2、Pr3 三卷变压器高、中、低压线圈在额定负载时的有功损耗(kW) ;Qr1、Qr2、Qr3 三卷变压器高、中、低压线圈在额定负载时的无功损耗(kvar);Pr 三卷变压器高一中或高一低压线圈在额定负载时的有功损耗(kW)，即短路损耗，取最大值;K2、K3 三卷变压器中压和低压线圈额定容量与变压器额定容量的比值，一般为1、 0.67或0. 5;ush1-2、ush1-3、ush3-3、 三卷变压器高一中、高一低和中一低压线圈短路电压占额定电压的百分比(%);Ir1 三卷变压器高压侧线圈额定电流(
10、A);Ur1 三卷变压器高压侧线圈额定电压(kV);三卷变压器空载时的无功损耗计算公式同公式（3-7-15）。3）电抗器功率损耗计算见公式（3-7-26）（3-7-28）： （3-7-26） （3-7-27） （3-7-28）式中：Sretm 电抗器回路的计算负荷(kVA);Pret 电抗器的有功损耗(kW):Qret 电抗器的无功损耗(kvar):Pret r 电抗器在额定负载时的一相有功损耗(kW) ;Qret r 电抗器在额定负载时的一相无功损耗(kvar);Iret r 电抗器额定电流(A);Im 电抗器回路的计算电流(A);Ur 电抗器额定电压(kV)2、变电所最大计算负荷 变电所最
11、大计算负荷计算公式见（3-7-29）（3-7-31）： （3-7-29） （3-7-30） （3-7-31）式中：Psm 变电所最大计算负荷的有功功率(kW) ;Qsm变电所最大计算负荷的无功功率(kvar) ;Ssm变电所最大计算负荷的视在功率(kVA) ;由变(配)电所供电的装置(单元)最大计算负荷有功功率之和(kW) ;由变(配)电所供电的装置(单元)最大计算负荷无功功率之和(kvar) ; 变电所内所有变压器有功损耗之和(kW) ;变电所内所有变压器无功损耗之和(kvar) ;变电所内所有电抗器有功损耗之和(kW);变电所内所有电抗器无功损耗之和(kvar) ;Kt 变(配)电所最大负
12、荷同时系数，当变电所只向一个装置(单元)供电时取1;当变(配)电所向二个及二个以上装置(单元)供电时取0.95.3、配电所最大计算负荷配电所最大计算负荷计算公式见（3-7-32）（3-7-34）： （3-7-32） （3-7-33） （3-7-34）式中：Pdm 配电所最大计算负荷的有功功率(kW);Qdm 配电所最大计算负荷的无功功率(kvar) ;Sdm 配电所最大计算负荷的表观功率(kVA)。4、变电所或配电所的无功功率补偿容量计算公式见变电所或配电所的无功功率补偿容量计算公式见（3-7-35），（3-7-36）： （3-7-35） （3-7-36）式中： Qsc、Qdc无功补偿容量(k
13、var)tg1 补偿前平均功率因数角的正切值:tg2 补偿后平均功率因数角的正切值，按设计目标值确定。 5、全厂最大计算负荷全厂用电负荷应为所有装置及单元变电所和配电所的计算负荷、厂区供电线路的损耗、总变电所主变压器及电抗器的损耗等几个主要部分的总和。全厂最大计算负荷应按公式（2-7-37）（3-7-39）计算： （3-7-37） （3-7-38） （3-7-39）式中：Ptm全厂最大计算负荷的有功功率(kW);Qtm全厂最大计算负荷的无功功率(kvar);Stm全厂最大计算负荷的表观功率(kVA):Ktt全厂最大用电负荷的同时系数，取0.85-0.90;由总变电所供电的各用电单元最大计算负荷有功功率之和(kW)； 总变电所所有主变压器有功损耗之和(kW); 一总变电所所有电抗器有功损耗之和(kW)； 全厂供电线路有功损耗之和(kW)，可取的2%-3%计算； 由总变电所供电的各用电单元最大计算负荷无功功率之和(kvar); 总变电所所有主变压器无功损耗之和(kvar); 一总变电所所有电抗器无功损耗之和(kvar);一全厂供电线路无功损耗之和(kvar)，可取的70%计算。
