(已结束)电源电器擂台第十六期---一个单相负荷换算成三相负荷的问题 点击:5673 | 回复:12



Hoteam

    
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发表于:2010-12-17 20:44:10
楼主
这是一条摘录自建工出版社,刘思亮主编的《建筑供配电》上的例题,我对划红线的部分有一些疑议。
本例中取有功最大相对应的无功功率乘以3作为计算总视在功率的依据,这样算是否正确?
有功最大不代表本相无功最大,不能排除其他相的计算电流一定小于有功最大相的计算电流。
规范所说最大相乘三是否指视在功率最大相?
2、
大家在工作中也是按例题的方法计算的吗?
工控电力电源擂台每周一期,本期12月25日结贴。奖项设置:一等奖1名:50MP,二等奖5名:10MP,三等奖10名:30积分。

MP介绍:gongkongMP即工控币,是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位,类似于大家熟悉的QB,1个MP=1元人民币。

MP有什么用?兑换服务:以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。 兑换现金:非积分获得的MP可兑换等值现金(满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换)。


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陈石头

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发表于:2010-12-18 00:37:47
1楼

民用建筑电气设计规范(JGJ/T 16-92)3.4.5里的负荷计算内容:
3.4.5 单相负荷应均衡分配到三相上。当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时,全部按三相对称负荷计算;当超过15%时,应将单相负荷换算为等效三相负荷,再与三相负荷相加。等效三相负荷可按下列方法计算:
(1)只有相负荷时,等效三相负荷取最大相负荷的3倍。
(2)只有线间负荷时,等效三相负荷为:单台时取线间负荷的根号3倍;多台时取最大线间负荷的根号3倍加上次大线间负荷的(3-根号3)倍。
(3)既有线间负荷又有相负荷时,应先将线间负荷换算为相负荷,然后各相负荷分别相加,选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷。

我们为什么要把线间负荷换算到相负荷,然后取相负荷和最大的3倍最为三项等效负荷呢?我认为计算等效三项负荷的目的是对设备和线路的选择和保护,是为了选择线路和设备保护器件的,计算负荷是选择的依据,无功可以通过无功补偿减小无功电流,故选择最大有功负荷。

PistoN

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发表于:2010-12-18 18:59:11
2楼

这只是计算方法之一,不一定都要按照此法计算三相负荷。其实本例中作者最后是经过“等效折算”,采用所谓“等效三相无功功率”和“等效三相有功功率”来综合统计总的视在功率的,他的计算偏于保守但也可靠性放心。你要注意作者已经假设同类负荷的功率因数相同!再次前提下的有功最大就是无功最大。

规范所说最大相乘三是指什么?视在功率、有功功率、无功功率都有可能,根据计算过程中不同的含义确定最大相(前提是有足够的无功补偿的假设)功率参数的所指口径

林 森

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发表于:2010-12-22 10:33:14
3楼

关于三相负荷和单相负荷的计算问题

下面在网上找的,我没看懂,楼主看看有用吗
 

负荷计算
1 负荷计算的内容包括:

      1.1 计算负荷,作为按发热条件选择配电变压器、导体及电器的依据,并用来计算电压损失和功率损耗。在工程上为方便计,亦可作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。

      1.2 尖峰电流,用以校验电压波动和选择保护电器。

      1.3 一级、二级负荷,用以确定备用电源或应急电源。

      1.4 季节性负荷,从经济运行条件出发,用以考虑变压器的台数和容量。

2 负荷计算方法宜按下列原则选取:

      2.1 在方案设计阶段可采用单位指标法;在初步设计及施工图设计阶段,宜采用需要系数法。

对于住宅,在设计的各个阶段均可采用单位指标法。

      2.2 用电设备台数较多,各台设备容量相差不悬殊时,宜采用需要系数法,一般用于干线,配变电所的负荷计算。

      2.3 用电设备台数较少,各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式法,一般用于支干线和配电屏(箱)的负荷计算。

3 进行负荷计算时,应按下列规定计算设备功率:

3.1 对于不同工作制的用电设备的额定功率应换算为统一的设备功率。

(1) 连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。

(2) 断续或短时工作制电动机的设备功率,当采用需要系数法或二项式法计算时,是将额定功率统一换算到负载持续率为25%时的有功功率。

(3) 电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100%时的有功功率。

3.2 照明用电设备的设备功率为:

(1)白炽灯、高压卤钨灯是指灯泡标出的额定功率。

(2)低压卤钨灯除灯泡功率外,还应考虑变压器的功率损耗。

(3)气体放电灯、金属卤化物灯除灯泡的功率外,还应考虑镇流器的功率损耗。

3.3 整流器的设备功率是指额定交流输入功率。

3.4 成组用电设备的设备功率,不应包括备用设备。

4 当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有功功率时,应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率,计算负荷。否则计算低压总负荷时,不应考虑消防负荷。

5 单相负荷应均衡分配到三相上,当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时,全部按三相对称负荷计算;当超过15%时,应将单相负荷换算为等效三相负荷,再与三相负荷相加,等效三相负荷可按下列方法计算:

(1)只有相负荷时,等效三相负荷取最大相包荷的3倍。

(2)只有线间负荷时,等效三相负荷为:单台时取线间负荷的倍;多台时取最大线间负荷的倍加上次大线间负荷的(3-)倍。

(3)既有线间负荷又有相负荷时,应先将线间负荷换算为相负荷,然后各相负荷分别相加,选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷。


例子:

一、对单相负荷的计算的理解
单相负荷应均匀分配到三相上。
当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时,全部按三相对称负荷计算;
当超过15%时,应将单相负荷换算为等效三相负荷,再与三相对称负荷相加。

对于以上三句话的理解如下:
假如
1:三相进线 三相负荷100KW 单相负荷14KW(相电压) 那么总负荷为114KW 对吗?
2:三相进线 三相负荷100KW 单相负荷20KW(相电压) 三相分配为7KW,7KW,6KW 取最大相7KW再乘3作为等效三相负荷,为21KW,那么总负荷为121KW对吗?


二、
一栋楼有20家住户(三相进线),每户用电5KW(全部单项),那么这栋楼的总负荷该为多少?
总开关应该选用多大的?

解1:
安装容量:Pe=20x5=100kW
需要系数:Kx=0.5
计算有功负荷:Pc=100x0.5=50kW
功率因数:0.85
计算无功负荷:Qc=Pcx0.62=31kW
计算视在功率:Sc=59kVA
则,计算电流:Ic=1.52xSc=90A
开关壳架等级电流选160A,脱扣器电流整定为125A即可。
解2:
1.功率因数不会达到0.85,现代家居主要用电是空调、厨房及清洗等电器,这些电器功率因数只有0.7~0.8
2.需要系数0.5较难躲过夏季用电高峰
3.建筑的设计使用年限通常为50年以上,今天和10年前相比用电量差距之大不用我说各位都清楚,10年以后呢?20年以后呢?
所以有必要在设计时人为将开关适当放大,作为一个设计师,要综合考虑多种因素。
解3:
我是设计院做电气的,我都看晕了,弄的那么麻烦干吗?按照两个单元楼梯进、每个单元10户、三相不平衡算,同时系数取保守点,就0.75吧,那么计算负荷为90KW,(功率因数按0.85计)计算电流为:160.9,开关选额定脱扣电流200A的!准没问题
解4:
就是你每户5KW违反新的住宅设计规范了,配置容量跟套房面积有关,120平米及以下的按8KW算,自己去查一下规范吧。
解5:
我也做过家属区负荷计算,感觉不能考虑三相平衡,因为实际上,用户复杂,不可能三相平衡,同时考虑将来发展,适当将容量放大,我16户选250安开关,安装后发生1相烧毁事故.

三、
比如我有一个3极的开关,如果这个开关现在流过1A的电流,假如现在下端接的是三相负荷,那么现在的功率为380W,假如还是1A的电流,现在下端是三个单相负荷,那么输出的功率为3*220V*1A,可是380*1不等于3*220*1啊。怎么办?那现在问这个开关的真实输出功率到底是3*220*1对还是380*1对呢?求教!
问题补充:
看到了一楼的答案,谢谢批评。但我想问一句。无论此刻下端是单相还是三相,对于这个电源来讲,他就是输出了380V,1A的电流,不管下端是相还是线我都不管,对于这个输出电源来讲他就是380V,1A,如果问他此时的输出功率是多大,肯定是一个确定的值嘛!那是380W还是660W解:首先帮你确定一下:三相负荷对称,每相1A电流。其次三个单相负荷,额定电压220V,每个负荷电流1A. 对不对???你是不是这意思???1.三相对称负载P=根号3*380*1=约等于659W,这就是三相对称纯电阻负载功率的标准算法。不是你所谓的380*1=380W这么算的。并且不管负载接成星型或者三角形都是这样算的。2.再说三个单相负载火线分别接ABC三相线,再共用一根零线,才有220V,是这意思吧?输出功率的算法就是你的算法:3*220*1=660W.这时候你所说的三个单相负载其实就是结成了星型,且三个都是1A。此时零干线是没有电流通过的,且等同于上面负载接成星型。不同之处是1你是采用线电压算的,2是采用相电压算的。两者的负载对于开关来说输出功率是一样的660W(根号3是个近似值)。只是你把1的算法搞错了,仅此而已!!不知道我的解释你看懂没??如果不懂,建议学习电工基础。

yipin

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发表于:2010-12-22 11:02:00
4楼
                               

一、 等效三相负荷是指在三相供电线路中线路上所接负荷需由电源提供的供电负荷容量值。意义是确定供电容量、供电线路、供电设备。起因是变压器和发电机是三相平衡设备。直流电路就不存在等效负荷问题。

1、当负荷为三相平衡负荷时,无论星形接法还是三角形接法,供电容量都等于总负荷值(这不需要证明了,为便于计算均按照COS=1情况讨论。当COS值低于0.7,无功功率电流大于有功功率电流时,应当按视在功率进行等效换算)。

2、当负荷为两台功率相等的单相负荷设备时,如果分别接于AN相和BN相上,则A相上电流等于B相上电流,对供电容量、供电线路、供电设备来讲就必须满足IA=IB=IC。等效三相负荷PD=3PA=3PB;如果分别接于A、B相和A、C相上时,则A相上线电流IA最大,IA= IAB= IAC,对供电线路、供电设备来讲就必须满足IA的需要,等效三相负荷PD= Ue*IA= Ue* IAB=3Ue IAB =3 PAB即PD=3PAB=3PAC。

3、当负荷为一台单相设备时,如果接于A、N上时,则A相上电流就是供电线路、供电设备必须满足的供电电流,即应满足IA=IB=IC条件。等效三相负荷就是PD= UeIA+Ue IB+Ue IC= 3PA;如果接于A、B线间上时,可等效为Pa=Pb两个负荷,见图一。∵Pa+Pb=Pab  Iab=Ia=Ib(无论怎么变换都要保证流过A、B导线的电流值不变) 

∴Pa=Pb= Ia*Ua= Iab* Ue= Pab
根据前文②的的推导结果,等效三相负荷PD=3PA=3* Pab= Pab。

即一个单相负荷接于相间时,等效三相负荷等于设备功率的 倍。  
4、当负荷为多台单相设备,分别接于A、B、C三相间时,AB线间负荷记为PAB,BC线间负荷记为PBC,CA线间负荷记为PCA, 假设PAB>PBC>PCA, 首先从每相中取出PCA构成一组三相平衡负荷,等效三相负荷PD1=3PCA。现在AB线间剩余负荷为PAB-PCA,BC线间剩余负荷为PBC-PCA,CA线间剩余负荷为0。再从AB、BC线间剩余负荷中取出BC线间剩余负荷PBC-PCA,构成一个大小为PBC-PCA 的“二相线间平衡负荷”,根据上文②推导的结论,这个“二相线间平衡负荷”等效三相负荷PD2=3 (PBC-PCA)。现在只有AB间还有负荷,大小为PAB-PCA- (PBC-PCA)= PAB- PBC, 根据上文③推导的结论,PD3= (PAB- PBC)其余两相间负荷均为0。


因此,当负荷为多台单相设备,分别接于A、B、C三相间时,等效三相负荷

PD= PD1+ PD2+ PD3=3PCA +3 (PBC-PCA)+ (PAB- PBC)= 3 PBC+ PAB- PBC

= PAB+(3- )PBC

即多台单相负荷只有线间负荷时,等效三相负荷等于最大线间负荷的 倍加上次大线间负荷的(3- )倍。

这里 是“等效”不是 “等值”,等效是实接设备对供电系统的要求与“等效三相负荷”对供电系统的要求等效,不是实接设备与“等效三相负荷”等值。

                         

云锋

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发表于:2010-12-22 19:15:48
5楼

有功最大不代表本相无功最大,不能排除其他相的计算电流一定小于有功最大相的计算电流。

是的,从例子中就可以看出,A相的无功就高于B相。

计算视在功率时,最大有功出现在B相,取B相的有功功率进行计算,同时也会取同一相的无功功率进行计算了。

Hoteam

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发表于:2010-12-23 16:30:40
6楼
本周的这题是完了,饶总我对不起你啊

陈石头

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发表于:2010-12-23 17:41:34
7楼
这题出的很好啊,只是大家不搞设计,不太注意这点!

Hoteam

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8楼

50MP获得者:空缺

10MP获得者:hh_clei                       陈石头

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                          张立旺                        yipin

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陈石头

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发表于:2010-12-27 08:54:54
9楼
统统有奖啊,这一期题目出的对于打算考注册电气工程师的很有帮助!

yipin

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发表于:2010-12-29 10:31:54
10楼
这期参加的人不多。主要是这种换算用的少吧!

j18093520

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11楼

长知识了

 

鱼之乐0

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发表于:2015-12-02 01:24:40
12楼

         都是牛人啊


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