900T鐵路預制梁場用電負荷計算和變壓器選擇

葛雷

摘 要：在企業發展過程中，對于施工用電趨于專業化和精細化管理，因此對用電問題越來越重視。合理并準確地計算用電負荷對施工用電的安全性、可靠性起著重要的作用，是選擇變壓器的重要依據。變壓器的經濟高效運行，對保障電力供應、降低運行成本具有重要的意義，該文將對設備比較集中、用電設備較多的鐵路預制梁場，進行用電負荷分析計算以及合理選擇變壓器容量進行介紹。

關鍵詞：用電負荷計算 變壓器 建筑施工用電 需要系數

中圖分類號：TM464 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（a）-0039-03

1 計算方法的選擇

為保障施工現場用電安全，防止觸電事故的發生，根據建設部標準《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-2005要求施工現場臨時用電設備在5臺及以上或設備總容量在50 kW及以上者，應編制用電組織設計。用電負荷計算是臨時用電組織設計的基礎內容和首要工作，用電負荷統計計算方法有很多，如，需要系數法（現實分類法）、二項式法、綜合系數法和利用系數法等。

（1）需要系數法計算比較簡便，應用廣泛，比較適用于施工現場用電設計計算。

（2）二項式法這種方法一般用在用電設備數量較少且容量差別大的配電箱及干線的負荷計算，以彌補需要系數法的不足，計算結果較實際偏大，適用于機修類和其他各類車間的施工圖設計階段。

（3）綜合系數法這種方法主要用于起重機供電干線或滑觸線的計算電流及尖峰電流。

（4）利用系數法這種方法的理論依據是概率論和數理統計，結果比較接近實際，但利用系數的實測與統計比較困難，實際計算中采用較少。

本著科學合理、方便適用的原則，對用電設備進行負荷統計計算，力求接近用電負荷的現實，該文對運用廣泛、計算較為簡便的需要系數法進行介紹，以求盡量準確，為變壓器的選擇提供可靠的數據支持。

2 900T預制梁場主要施工設備明細

900T鐵路預制梁場主要設備明細如表1所示。

3 需要系數的選定

建筑電氣設備組需要系數KX、功率因數cosФ及tgФ值如表2所示。

4 用電設備容量計算及遵循的原則

4.1 用電設備容量計算方法

（1）連續工作制電動機的設備功率，等于額定功率（其銘牌上的額定功率）。

（2）短時間或周期工作制的電動機（比如塔吊、施工電梯、升降機、卷揚機等）的設備功率，指將額定功率換算為負載持續率ε為25%下的有功功率，即：

式中Pe為設備容量（kW）；ε為銘牌額定暫載率；Pn為銘牌額定功率（kW）。

（3）變壓器式電焊機（交流弧焊機、點焊機、對焊機、電渣壓力焊機、硅整流直流焊機等）設備，統一換算到負載持續率ε為100%下的有功功率，即：

式中Pe為設備容量（kW）；εN為銘牌額定暫載率；Sn為銘牌額定功率（kVA），cosФ為銘牌功率因數。

（4）電動發電式設備（直流電焊機類）的設備容量Pe，等于直流電焊機的銘牌額定暫載率和銘牌額定功率換算為暫載率100%時的額定功率。

式中Pe為設備容量（kW）；εN為銘牌額定暫載率；Sn為銘牌額定功率（kW）。

（5）生活與照明用電容量。對于生活用電及照明燈具的設備，容量Pe可按照所用用電設備總容量的4%～10%進行簡化計算。

4.2 計算遵循的原則

（1）類型不同的用電設備，其容量應按有功無功分別相加確定。

（2）類型相同的設備其容量可以按算數相加求得。

（3）對于同一用電機械設備裝備有多臺電動機時，可選擇可能同時運行的設備容量最大的電動機進行計算。

（4）對所有單個用電機械設備（電焊機、電動機）的有關銘牌數據，均應列出，并列入計算的單個用電機械設備，按不同設備分組，選擇相應的需要系數和功率因數。

4.3 單項負荷的簡單計算

單負荷應均衡分配到三相上。當單項負荷的總容量小于計算范圍內三相對稱總容量的15%時，全部按三相對稱負荷計算；當超過15%時，應將單相負荷換算為等效三項負荷，再與三項負荷相加。等效三相負荷可按下列方法計算。

（1）只有相負荷時，等效三相負荷區最大相負荷的3倍。

（2）只有線負荷時，等效三相負荷為：單臺時取線間負荷的倍；多臺時取最大線間負荷的加次大線間負荷的（3-）倍。

（3）既有線間負荷又有相間負荷時，應先將線負荷換算為相負荷，然后各項負荷分別相加，選取最大相負荷乘以3作為等效負荷。

5 按需要系數法計算用電負荷

（1）計算公式如下所示。

（2）需要系數法計算梁場用電負荷如表3所示。

6 變壓器的選擇

（1）變壓器的選擇原則。

在變壓器的選擇上，本著科學、實用、合理、嚴謹、經濟的原則挑選在梁場電力配置中變壓器臺數的選擇應該遵循以下原則：用電容量小于500 kVA一搬選擇單臺變壓器，超過500 kVA時一般情況下裝設兩臺變壓器。

（2）變壓器容量選擇。

根據表2得出梁場用電設備總容量∑Sjs=850.1 kVA，變壓器負載率85%～95%之間，取負載率為90%，得出梁場變壓器總容量為SS≥∑Sjs/90%。

得出變壓器最小容量為：SS=945 kVA。

根據梁場實際情況選擇兩臺500 kVA變壓器能滿足梁場用電需要。

（3）供電區域劃分。

根據梁場用電設備分布情況，將梁場用電方分區域劃分為兩個用電區域，區域1混凝土生成區（包括拌合站、實驗室、鍋爐房等）；區域2箱梁生產區（包括鋼筋加工棚、箱梁預制區、箱梁存放區、生活區等）。兩個區域分別配備一臺500 kVA箱變。

7 結語

采用需要系數法確定計算電力負荷比較簡單，精確度取決于個系數的取值，取值精確則精度高，運用此方法計算出的用電量和電流更接近現場實際，按此選擇的變壓器容量、配電干線、總隔離開關、總漏電開關都更加經濟合理，比較有利于提高用電質量，能夠有效降低用電成本。

參考文獻

[1] 中華人民共和國建設部.JGJ46-2005，施工現場臨時用電安全技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[2] 胡金喜.建筑施工現場用電負荷統計計算方法淺談[J].技術與市場，2012（4）：189.

[3] 朱清，朱峰.建筑工程中的變壓器選擇[J].大科技，2014（5）：297.