負荷計算常見的一些誤區(qū)，不少電氣設計人員到現(xiàn)在還沒搞懂！

在供配電設計中，確定供電容量是一個至關重要的環(huán)節(jié)。為了確保供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運行，精確計算設備負荷是必不可少的。通過合理選擇變壓器容量、開關大小以及導體的截面積，可以確保負荷計算的準確性和可靠性。負荷計算是供配電設計的基礎，它涉及到對設備功率、運行時間和工作制等方面的計算。精確的負荷計算能夠確保變壓器和開關設備等電氣設備的選擇更加合理，從而避免因設備過載或欠載而引起的安全問題。

在負荷計算中，需要充分考慮各種用電設備的功率、電流和電壓等參數(shù)。同時，還需結合實際情況，如建筑物的用途、設備的運行時間和工作制等因素。通過綜合分析這些因素，可以確定出準確的設備負荷，為后續(xù)的變壓器和開關設備選擇提供可靠的依據(jù)。那么電氣負荷計算中，常見的誤區(qū)有哪些呢？下面我們一起來學習一下吧。

▌01 負荷計算的目的

1. 是為了確定建筑物的用電計算負荷，以便正確合理地選擇電氣設備。

2. 確定用戶的進線開關、電表流程、進線電纜截面。

3. 確定區(qū)域樓層的配電箱進線開關及電纜截面。

4. 確定整個建筑物的計算負荷，合理選擇變壓器容量。

5. 確定當?shù)毓╇姴块T規(guī)定的補償電容的容量。

6. 確定線路損耗及電能損耗。

▌02 負荷計算方法

▌03 負荷計算常見的一些誤區(qū)分析

在目前的電力體制下，通常居民住宅由供電局采用公用變壓器供電，直抄到戶。在業(yè)擴報裝的容量計算和電氣設計的負荷計算中通常采用單位面積負荷密度法或者單位指標法。無論是單位面積還是單位指標，差別都不大，一個是按每平方米多少kW，一個是按每戶多少kW，最后都要乘以一個需要系數(shù)。發(fā)現(xiàn)很多技術人員在計算戶數(shù)的需要系數(shù)常常理解錯誤。

以廣東電網公司《業(yè)擴管理細則》為依據(jù)，我們來舉例說明如何計算一個住宅小區(qū)的負荷。

假定某樓盤共有16棟30層的住宅樓，每層2戶，每戶150平米，則共有16*30*2=960戶，960*150=144000平方米。按照以上的表，參照提高型住宅60W/平米，每戶取9kW，功率因數(shù)0.9，計算總需求變壓器容量為960*9*0.3/0.9=2880kVA，按照單臺變壓器1000kVA考慮，則需要3臺1000kVA的變壓器。

這個計算問題出在哪里呢?我們來看看《實施細則》系數(shù)表的引用來源《住宅建筑電氣設計規(guī)范JGJ242-2011》 ：

發(fā)現(xiàn)了沒有，在需要系數(shù)的選取上，《實施細則》僅引用了單相配電這一列，而單相配電和三相配電系數(shù)相差剛好3倍，為什么《實施細則》只引用了單相配電的系數(shù)，而把三相配電忽略呢？

小編猜想那位編寫人員以為使用三相供電的才會用到這個數(shù)據(jù)，而普遍的居民用電都是單相供電，所以就不放下去復雜了。嗯!我承認我誅心了，我也是反復思考了很久，查了大量的規(guī)程才覺得弄明白的。來，我們先不要管這個字面上的意思，跟著牛哥回憶一下單相負荷如何運行。

ABC三相電流從變壓器低壓側出來后，通過低壓柜的母排、低壓電纜來到表箱，表箱的電表位數(shù)是3的整數(shù)倍，ABC三相在每個表箱平均分配給各個電表（用戶），每戶都是單相供電，但每個表箱基本能達到三相平衡，可視為等效三相負荷。

書上說了，計算負荷時要換算為等效三相負荷，所以3個單相用戶相當是1個三相用戶。嗯!我知道這么說還是不好理解，換另一種試試。

從安全電流的角度來看，還是上面的栗子，假如1根4芯電纜供1棟樓共60戶，分為10個表箱，每個表箱6個電表，按照表箱平分三相的設置，這根電纜應該是每一相供20戶，我們看A相的相電流，20*9kW/0.22V=818A（假定功率因數(shù)為1)，這20個用戶用電時間和用電情況的差別導致A相電流不可能達到818A；

即存在同時率的關系，按上表應該乘以0.5的系數(shù)，409A就是理論上A相最大電流，在三相平衡的情況下另外2相同理也是如此，每一相的相電流一樣都是409A。

我們知道戶數(shù)越多同時系數(shù)可以越低，但是用戶接在A相上就不可能接在B相或C相，所以，A相上的這20戶沒有辦法與其他相上的用戶共享同時系數(shù)。我們再來對照一下系數(shù)表，是不是這棟樓60戶只能取0.5的系數(shù)（單相配電20戶或者三相配電60戶)，而不是按單相配電60戶取0.45。

現(xiàn)在來理解"按單相配電計算時所連接的基本戶數(shù)”，就是指一相上所連接的戶數(shù);“按三相配電計算時所連接的基本戶數(shù)”，指平均分配在三相上的所有單相用戶數(shù)。2種理解的計算結果一樣，那么為何還要區(qū)分2種算法呢？

我想是方便設計人員查表吧，不用每次都先換算為每一相上有多少戶，像例題的情況，60戶直接查三相配電這一列。

假如，ABC相分別供3棟樓，每棟樓只有一相，在計算這棟樓的負荷時直接查單相配電的這一列，但這種做法容易出現(xiàn)三相不平衡，現(xiàn)實中除了農網地區(qū)很少應用。

如果出現(xiàn)三相供電的用戶（例如別墅或者幾百平米的豪宅)如何計算呢?小編認為還是按照三相配電這一列來計算，但1戶要換算為3戶，因為居民用電設備仍然是以單相為主，即使三相電進戶。

用電設備在用電時依然是A相歸A相，B相歸B相，C相歸C相，A相的負荷與其他用戶的A相共享同時系數(shù)，跟其他相沒關系。土豪家里無非是用電設備多，1戶算做3戶，好理解吧？或者說三相用戶可以安裝3只單相表達到同等效果。

回到例題上來，960戶平分到三相上，每一相是320戶，按照《住宅建筑電氣設計規(guī)范JGJ242-2011》不管是不是套單相還是三相配電，都達到上限0.3。那么是不是就沒問題呢?錯!你看，按計算需要3臺1000kVA的變壓器，就是說960戶是需要分成3份，每臺變壓器供320戶。

你想到了吧，既然相與相之間沒有方法共享同時系數(shù)，變壓器與變壓器之間肯定也不行的，即需要系數(shù)對應的戶數(shù)只能限定在同一臺變壓器的供電范圍內，(當然變壓器之間的同時系數(shù)也是有的，那是上一級電源的算法了)。

所以這里要重新計算，先假定3臺變壓器供電， 320戶取0.45的系數(shù)，=320*9kW*0.45/0.9=1440kVA。哎呀糟糕，超過1250kVA了，還有規(guī)定公用變壓器最大只能1250kVA，所以需要再增加變壓器。現(xiàn)在假定4臺變壓器供電，每臺承擔240戶，查系數(shù)表，一樣還是0.45，P=240*9kW*0.45/0.9=1080kVA。

總數(shù)的配變容量需要4*1080=4320kVA，相比一開始的算法2880kVA多了50%。這是變壓器容量的誤差，在計算低壓電纜的截面時這個誤差同樣存在。

例如:一回三相電纜電纜供30戶，如果錯誤的應用單相配電30戶，選取的系數(shù)是0.45，計算電流l=30*9*0.45/1.732/0.38=184A，而正確的系數(shù)應該是0.65，計算電流=30*9*0.65/1.732/0.38=267A，誤差1.44倍。如此大的誤差可能造成電纜在運行中過載，造成安全隱患。

所以，雖然是應用相對簡單的單位指標法計算負荷，但如果不能理解規(guī)范，尤其是用錯規(guī)范，就導致計算負荷天差地別。小編為了簡化計算，例題設定簡化了，實際的業(yè)擴報裝不會每戶都一樣大，還有200、300平米的豪宅啦，還有30-40的公寓啦，這些在計算時都有特殊的要求。

但這些管理規(guī)定并沒有說清楚，通常負荷計算是由供電局業(yè)擴人員在計算，而且是由開發(fā)商先提供總用戶數(shù)和面積，這種簡單粗暴的計算就容易產生前文所舉的錯誤，對后續(xù)根據(jù)供電方案進行的設計也造成影響。

由于把每臺配變容量和總數(shù)量確定了，但沒考慮各臺變壓器的供電范圍，容易造成有的變壓器負擔過大，有的又過小。

負荷計算應該在業(yè)擴報裝前由專業(yè)設計人員依據(jù)每一戶、每一梯、每一棟，從最末端的電纜開始，分支線、主干線，按照不同的系數(shù)層層計算匯總，然后根據(jù)配電站的布點，每臺變壓器的供電區(qū)域，確定變壓器的數(shù)量和容量，有了詳細的計算依據(jù)來報裝，業(yè)擴人員核算正確后才能確定供電方案。說白了，就是要先做初步設計再談供電方案。

來源：網絡

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