第四章 车间负荷计算电流口诀.docx

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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.

            电热120，其余150。

（1）

            台数少时，两台倍数。

（2）

            几个车间，再0—8处。

        （3）

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240×50=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180×75=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280×120=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90×3=270千瓦，再估算电流负荷为   270／100×120=324 安 

【例4】       空压站压缩机容量共225千瓦，则估算电流负荷为   

           225／100×150=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4×28=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30／100×50=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）×2=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）×0.8=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）×0.8=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20—1.

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20×30=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

            10×（10+8+5）=230千瓦·米

第2段

             5×（8+5）=65千瓦·米

                     图5-1

                     图5-2

第3段

            10×5=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—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20—1”。

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20×4=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20×1／36=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20×1.72=20×1.7×1.7=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20—1”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2×40=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

20×1.6=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20×6=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20—1’改为同截面的铜线时，负荷矩则改为20×1.7=34千瓦米，电压损失才1‰.

【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÷（32×1.7）=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:

60×30=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20×20×6=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3×16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                                                                            

                        20×6.4×6=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0.8×1.2=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7～8%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7～8%。

（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。