第四章 车间负荷计算电流口诀

第四章车间负荷1.用途根据车间内用电设备容量的大小（千瓦），估算电流负荷的大小（安），作为选择 供电线路的依据。2.口诀按机械工厂车间内不同性质的工艺设备，每千瓦设备容量给出相应的估算电 流。冷床50， 热床75.（1）（2）（3）电热120，其余150。台数少时，两台倍数。几个车间，再08处。3.说明口诀是对机械工厂不同加工车间配电的经验数据，适用于三相380伏。车间负荷电流在生产过程中是不断变化的。一般计算较复杂。但也只能得出 一个近似的数据。因此，利用口诀估算，同样有一定的使用价值，而且比较简单。为了使方法简单。口决所指的设备容量（千瓦），只按工艺用电设备统计（统计 时，不必分单相、三相、千瓦或千伏安等。可以统统看成千瓦而相加）。对于一 些辅助用电设备如卫生通风机、照明以及吊车等允许忽略，因为在估算的电流中已有适当余裕，可以包括这些设备的用电。有时，统计资料已包括了这些辅助设 备，那也不必硬要扣除掉，因为它们参加与否，影响不大。口诀估出的电流，是三相或三相四线供电线路上的电流。下面对口诀进行说明：（1）这口诀指出各种不同性质的生产车间每100千瓦设备容量的估算电流（安）。冷床50指一般车床、刨床等冷加工的机床，每100千瓦设备容量估算电流 负荷约50安。热床75指锻、冲、压等热加工的机床，每100千瓦设备容量估算电流负荷 约75安。电热120（读电热百二）指电阻炉等电热设备，也可包括电镀等整流设备，每 100千瓦设备容量估算电流负荷约120安。其余150（读其余百五）指压缩机、水泵等长期运转的设备，每100千瓦设 备容量估算电流负荷约150安。【例1】机械加工车间机床容量等共240千瓦，则估算电流负荷为百分之240x50=120安【例2】锻压车间空气锤及压力机等共180千瓦，则估算电流负荷为百分之180x75=135安【例3】热处理车间各种电阻炉共280千瓦，则估算电流负荷为百分之280x120=336安电阻炉中有一些是单相用电设备，而且有的容量很大。一般应平衡分布于三 相中，若做不到，也允许有些不平衡。如果很不平衡（最大相比最小相大一倍以 上）时，则应改变设备容量的统计方法，即取最大相的千瓦数乘3。以此数值作为 车间的设备容量，再按口诀估算其电流。例如某热处理车间三相电阻炉共120 千瓦（平均每相40千瓦），另有一台单相50千瓦，无法平衡，使最大一相达50 + 40=90千瓦。这比负荷小的那相大一倍以上。因此，车间的设备容量应改为 90x3=270千瓦，再估算电流负荷为 270 / 100x120=324安【例4】空压站压缩机容量共225千瓦，则估算电流负荷为225/ 100x150=338 安对于空压站，泵房等装设的备用设备，一般不参加设备容量统计。某泵房 有5台28千瓦的水泵 其中一台备用，则按4x28=112千瓦计算电流负荷为168 安。估出电流后，可根据它选择送电给这个车间的导线规格及截面。这口诀对于其他工厂的车间也可适用。其他生产性质的工厂大多是长期运 转设备，一般可按“其余150”的情况计算。也有些负荷较低的长期运转设备，如 运输机械（皮带）等，则可按“电热120”采用。机械工厂中还有些电焊设备，对 于附在其它车间的少数容量不大的设备，同样可看作辅助设备而不参加统计。若 是电焊车间或大电焊工段，则可按，热床75”处理，不过也要注意单相设备引起的 三相不平衡。这可同前面电阻炉一样处理。（2）口诀也可估算一条干线的负荷电流。这就是仍按（1）中的规定计算。 不过当干线上用电设备台数很少时，有时按（1）中的方法算出的数值很小，有 时甚至小到连满足其中一台设备的电流也不够。这时，估算电流以满足其中最大 两台的电流为好。如机械加工车间中某个配电箱，供电给5台机床共30千瓦， 如图4-1.按（1）估算电流负荷为30/ 100x50=15，这比图中最大那台10千瓦 的电流还小。因此，对于这种台数较少的情况，可取其中最大两台容量的千瓦数 加倍，作为估算的电流负荷。这就是口诀提出“台数少时，两台倍数”的原因。本 例可取（10+7） x2=34安作为电流负荷。至少台数少到什么情况才用这个方法， 则应通过比较决定，即当台数少时，用（1）及（2）两种算法比较，取其中较大 的结果作为估算电流。（3）当一条干线供两个及以上的车间时，可将各车间估出的电流负荷相加 后，再乘0.8,即为这条干线上的电流负荷。这种情况不单对“几个车间”而言，当某一大车间内有几个不同的大工段时， 也可以估出各工段的电流相加后再乘0.8,即为对它们供电的干线的电流负荷。【例5】一条干线供给机械加工（电流负荷180安）和热处理（电流负荷 240安）两车间，则这条干线的电流负荷约为（180+240） x0.8=336安。【例6】一个由电镀和热处理工段组成的车间（估算电流分别为150及230 安），则车间进线的电流负荷为（150+230） x0.8=304安。第五章电压损失1.用途根据线路上的负荷矩 估算供电线路上的电压损失 检查线路的供电质量。2. 口诀提出一个估算电压损失的基准数据，通过一些简单的计算，可估出供电线路 上的电压损失。压损根据“千瓦米”，2.5铝线201.截面增大荷矩大，电压降低平方低。 （1）三相四线6倍计，铜线乘上1.7.（2）感抗负荷压损高，10下截面影响小。若以力率0.8计，10上增加0.2至1. （3）3. 说明电压损失计算与较多的因素有关，计算较复杂。估算时，线路已经根据负荷情况选定了导线及截面，即有关条件已基本具备。电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的。口诀主要列出估算电压 损失的最基本的数据，多少“负荷矩”电压损失将为1%。当负荷矩较大时，电压 损失也就相应增大。因此，首先应算出这线路的负荷矩。所为负荷矩就是负荷（千瓦）乘上线路长度（米），线路长度是指导线敷 设的长度，即导线走过的路径，不论线路的导线根数。单位就是千瓦米”。对于放射式线路，负荷矩的计算很简单。如图5-1,负荷矩便是20x30=600千瓦 米。但如图5-2的树干式线路，便麻烦些。对于其中5千瓦设备安装位置的负荷 矩应当这样算：从线路供电点开始，根据线路分支的情况把它分成三段。在线路 的第一段，三个负荷（10、8、5千瓦）都通过，因此负荷矩为：第1段10X（10+8+5）=230 千瓦米第2段5x（8+5）=65 千瓦米图5-1图5-2第3段10x5=50千瓦米至5千瓦设备处的总负荷矩为230+65+50=345 千瓦米下面对口诀进行说明：(1) 首先说明计算电压损失的最基本的根据是负荷矩一千瓦米。接着提出一个基准数据：2.5平方毫米的铝线，单相220伏，负荷为电阻性(力率为1)，每20“千瓦 米”负荷力矩电压损失为1%。这就是口诀中的“2.5铝线201”。属于这种情况的典型线路是照明的支路。在电压损失1%的基准下，截面大 的，负荷矩也可大些，按正比关系变化。比如10平方毫米的铝线，截面为2.5 平方毫米的4倍，则20x4=80千瓦米，即这种导线负荷矩为80千瓦米，电压 才损失1%。其余截面照此类推。当电压不是220伏而是其它数值时，例如36伏，则先找出36伏相当于220 伏的1/6。此时，这种线路电压损失为1%的负荷矩不是20千瓦米，而是应按1 / 6的平方即(1/6) 2=1 / 36来降低，这就是20x1 / 36=0.55千瓦米。即是说，36伏时，每0.55千瓦米(即每550瓦米)，电压便降低1%。“电压降低平方低”不单适用于额定电压更低的情况，也可适用于额定电压更 高的情况。这时却要按平方升高了。例如单相380伏，由于电压380伏为220 伏的1.7倍，因此电压损失1%的负荷矩应为20x1.72=20x1.7x1.7=58千瓦米。从以上可以看出：口诀“截面增大负荷矩大，电压降低平方低”。都是对照基 准数据“2.5铝线201”而言的。【例1】一条220伏照明支路，用2.5平方毫米铝线，负荷矩为76千瓦米。 由于76是20的3.8倍(76-20=3.8)，因此电压损失为3.8%。【例2】一条4平方毫米铝线敷设的40米长的线路，供给220伏1千瓦的 单相电炉2只，估算电压损失是：先算负荷矩2x40=80千瓦米。再算4平方毫米铝线电压损失1%的负荷矩，根据“截面增大负荷矩大”的原 则，4和2.5比较，截面增大为1.6倍(4-2.5=1.6)，因此负荷矩增为20x1.6=32千瓦米(这是电压损失1%的数据)最后计算80-32=2.5，即这条线路电压损失为2.5%。(2) 当线路不是单项而是三相四线时，这三相四线一般要求三相的负荷是 较平衡的。它的电压是和单项相对应的。如果单相为220伏，对应的三相便是 380伏，即380 / 220伏。同样是2.5平方毫米的铝线，电压损失1%的负荷炬是(1)中基准数据的6倍，即20x6=120千瓦米。至于截面或电压变化，这负 荷矩的数值，也要相应变化。当导线不是铝线而是铜线时，则应将铝线的负荷矩数据乘上1.7，如2.5铝 线201改为同截面的铜线时，负荷矩则改为20x1.7=34千瓦米，电压损失才 1%0.【例1】前面举例的照明支路，若是铜线，则76-34=2.2，即电压损失为2.2%。对电炉供电的那条线路，若是铜线，则80-(32x1.7)=1.5，电压损失为 1.5%.【例2】一条50平方毫米铝线敷设的380伏三相线路，长30米，供给一台60千瓦的三相电阻炉。电压损失估算是：先算负荷矩:60x30=1800千瓦、米。再算50平方毫米铝线在380伏三相的情况下电压损失1%。的负荷矩:根据截 面增大负荷矩大，由于50是2.5的20倍，因此应乘20，再根据三相四线6倍 计，又要乘6，因此，负荷矩增大为20x20x6=2400千瓦，米。最后1800-2400=0.75，即电压损失为0.75%.(2)以上都是针对电阻性负荷而言。对于感抗性负荷如电动机，计算方法比上面的更复杂。但口决首先指出；同样的负荷矩-千瓦。米，感抗性 负荷电压损失比电阻性的要高一些。它与载面大小及导线敷设之间的距离有关。 对于10平方毫米及以下的导线则影响较小，可以不增高。对于载面10平方米 以上的线路可以着样估算：先按1或2算出电压损失，再“增加0.2至1”，这是指增加0.2至1倍，即再乘1.2至2。这可根据载面大小来算，载面大的乘大些。例如70平方毫米的可乘1.6，150平方米可乘2。(3) 例5图5-1中若20千瓦是380伏三相电动机，线路为3x16 铝线支架明敖则电压损失估算为；(4) 已知负荷矩为600千瓦.米。(5) 计算载面16平方毫米铝线380伏三相时，电压损失1%的负荷 矩：由于16是2.5的6.4倍，三相负荷矩又是单相的6倍，因此负荷矩增 为20x6.4x6=768 千瓦.米600-768=0.8即估算的电压损失为0.8%。但现在是电动机负荷，而且导线载面在 10以上，因此应增加一些。根据载面情况，考虑1.2，估算为0.8x1.2=0.96，可 以认为电压损失约1%。以上就是电压损失的估算方法。最后再就有关这方面的 问题谈几点：(1) 线路上电压损失大到多少质量就不好？ 一般以78%是指从配 电变压器低压侧开始至计算的那个用电设备为止的全部线路。他通常包括有户外 架空线、户内干线、支线等线段。应当是各段结果相加，全部约78%。(2) 估算电压损失是设计中的工作，主要是防止将来使用时出现电 压质量不佳的现象。由于影响计算的因素较多(主要的如计算干线负荷的准确性，变压器电源侧电压的稳定性等），因此，对计算要求很精确意义不大，只要 大体上中有数就可以了。比如载面相比的关系也可简化为4比2.5为1.5倍，6 比2.5为2.5倍，16比2.5为16倍。这样就算会更方便些。（3）在估算电动机线路电压损失中，还有一种情况是估算电动机起 动时的电压损失。这时若损失大 电动机更不能直接起动。由于起动时的电流大， 力率低，一般规定起动时的电压损失可达15%。这种起动时的电压损失计算更 为复杂，但可用上述口诀介绍的计算结果判断，一般载面25平方毫米以内的铝 线若符合5%的要求，也可符合直接起动的要求：35、50平方毫米的铝线若电压 损失在3.5%以内，也可满足：70、95平方毫米的铝线若电压损失在2.5%以内， 也可满足；120平方毫米的铝线若电压损失在1.5%以内，才可满足。这3.5%， 2.5%，1.5%，刚好是5%的七、五、三折，因此可以简单记为：35以上，七、 五三折：（4）假如在使用中确实发现电压损失太大，影响用电质量，可以减 少负荷（将一部分负荷转移到别的较轻的线路，或另外增加一回线路），或者将 部分线段的载面增大（最好增大前面的干线）来解决。对于电动机线路，也可以 改用电缆来减少电压损失。当电动机无法直接起动时，除了上述解决办法外，还 可采用将压起动设备（如星一三角起动器或自耦减压 起动器等）来解决。