浅谈各种常用负荷计算法及其计算系数的选用问题论文_熊伟强

广东华南建筑设计院有限公司

摘要:在人们的日常工作、生活中,负荷计算及计算中各种系数的选取,都是“烦人”的问题。而事实上,负荷计算无论是在机关、学校、厂矿、交通、运输、水利、电力、冶炼各行各业,都是绕不开过去的。毕竟,负荷计算结果的准确性,轻则直接影响到生产、生活的正常秩序,投资与决策的失误;重则可能造成重大的生产、公众安全事故。或说,不是还有许多设计手册、参考资料乃至网络平台可供参考吗?的确如此。但也可以说是,也可以不是。单就负荷计算过程的复杂性、对计算结果要求的准确性而言,别说是普通工作人员,就算是入行不太久的专业人员也不见得能信手拈来。因此,本文就这一问题、并结合实例,对负荷计算及各种系数的选用,提出一些看法,供相关人员在工作、生活中参考。

关键词:负荷计算;需要系数法;需要系数;计算负荷

一、负荷计算方法的现状

谈到负荷计算,自然就涉及到现在常用的各种计算方法及其系数的选取问题。下面就对常用负荷计算方法作逐一介绍。

A、利用系数法 这是一种以平均负荷为基础,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系,从而得出计算结果的方法。显然,因为是以“平均与概率”为基础,故其只适合于要求不精确及比较普通的计算场所。如某车间用电的初步测算,就可以采用利用系数法,从而计算出车间的计算负荷。

B、单位产品耗电量法 这是一种类比方法,即拟建项目与已建成项目类似的工程,按照类比方法得出负荷计算结果。计算时,可以是单体、单位工程甚至是建设项目。如根据已建项目“年(月)单位产品耗电定额”,就能推算出拟建项目的用电量。当然,这其实就是一种“比例”法,准确性自然也不会太高。但优点是“快”。它适合于项目的前期,即方案或初步设计阶段。如300病床的住院楼、一类高层面积近似的办公楼、年产50万吨水泥厂等一些特定项目。

C、二项式系数法 这是一种考虑用电设备数量和大容量设备对计算负荷的影响的经验公式计算法。显而易见,这是一种适合于工厂、矿山类的场合。即当有多台设备时,少量(如一、两台)设备容量的占比却很大(如是其他设备的10多倍以上)。计算时则先将最大容量、次大容量的设备统计归纳,算出(可能出现的)最大负荷再加上其他(小)设备的总负荷,这就是二项式系数法。显然,这种负荷计算方法的软肋就是适用范围窄。

D、需要系数法 它不用过于考虑大容量设备最大负荷造成的负荷波动及用电设备的容量和台数,只要对于实际的设备乘于一个“需要系数”,并将统计结果“累加”就得到负荷计算结果。可见此方法还是比较方便的。它不仅适用于计算全厂的负荷、车间变电所负荷及较稳定的干线负荷,更被广泛地应用于各行各业之中。小到一般的办公室、住户、商铺用电,大到一个小区,一间工厂,甚至一间大型化工厂及城区的区域供电。

下面就针对“需要系数法”及其引出的系数,作一一介绍。

二、需要系数法在负荷计算中的应用及其系数的选取

下面先说说需要系数法的使用要点:

1.需要系数法的灵魂就是“需要系数”的取值(在0~1之间)。

2.不论单台设备还是多台设备都是取一个小于1的“系数”。

3.计算单元中,同类型的用电设备归类合并后再统一取“系数”。

4.可以用办公室、楼层、单体、车间乃至分厂为计算单元。

5.遵循设备(用户)数量与“系数”成反比的原则。

6.遵循常用设备取大,不常用设备“系数”取小的原则。

7.遵循“总小、分大”原则,这与上面的第5点一个道理。

8.末端计算时,配电仍然以单台设备实际容量为计算依据。

9.汇总到配电所时,还应将计算结果乘于0.9左右的同时系数。

上面9点,前5点比较明确,也容易理解。第6点就是相对而言的,如普通照明、插座为常用,那么电梯、水泵就为“不常用”了。故取0.2~0.3也是合适的。第7点就是指的同类设备中,在总供电回路取小,在分支末端取大的原则。因为前者数量多、后者少。第8点,末端用电设备,虽然其对于供电系统而言,肯定不是时刻在使用,但对于配线,如果也取系数,即使取0.95,如果开关不放大,在校验时同样过不去。第9点也容易理解,在配电所时由于用电设备更多,故它们同时使用的可能性更小,故乘于一个同时系数(特殊行业系数可取0.3)。

经过上述介绍,对需要系数法中“系数”的选取就有一个明确的“概念”了。如工厂数量多而分散的用电设备,系数在0.2~0.3左右。而办公用电,如果是同一单位,层“系数”取0.7也是合适的。具体的需要系数的选用可以参考任元会主编的〖工业与民用配电设计手册〗 〔第三版 〕 第一章、第三节、表1-1~表1-4。住宅部分的用电计算负荷的系数则可以参考《住宅建筑电气设计规范》 JGJ242-2011第3.4.1条文解释:表1 住宅建筑用电负荷需要系数。

三、采用需要系数法作出的负荷计算实例

下面就以一个医疗建筑的工程设计图纸的设备用电负荷表为依据,对于实际应用的计算结果作一个展示。说明:由于消防负荷与一些重要的医疗用电不会同时使用,故在计算时,医疗用电与消防用电二者居其一;又因后者远大于前者,故计算时取后者足矣。

论文作者:熊伟强

论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/16

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