电气负荷计算

电 气（照明） 基 础 试 题（二）

姓名： 地区： 总分：

一、填空（每空1分，共计26分）

1．三相负载有两种接法：星形连接、三角形连接。

2．负荷计算的主要方法有需要用系数法、二项式系数法、利用系数法、密度负荷法。 3．三相对称负载作三角形联接时，线电流IL，与相电流IP间的关系是：IL= 3IP。 4．已知3盏灯的额定值（220V、 100W）分别接于三相四线制中三相完全对称时求中性线IN= 0 。

5．电力负荷分三类Ⅰ类负荷、Ⅱ类负荷、Ⅲ类负荷。

6．绘制顺序与读图顺序相反，从分支回路到主干，从平面到系统图。 7．一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。

8．根据我国住宅发展，每套住宅供电容量标准，一般可在4~12kW范围选取。 9．某一般商场建筑面积1.2万m2，已知单位负荷指标Kp=80W/m2，计算总有功功率960kW。

10. 对于民用建筑内的插座，在无具体电气设备接入时，每个插座按100W计算；计算机较多的办公室插座，按150W计算。

11. 根据国家设计规范要求照明系统中的每一单相回路的电流不宜超过16A， 所接光源不宜超过25个；对于大型建

电气负荷计算试题及答

案

Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

电气（照明）基础试题（二）姓名：地区：总分：

一、填空（每空1分，共计26分）

1．三相负载有两种接法：星形连接、三角形连接。

2．负荷计算的主要方法有需要用系数法、二项式系数法、利用系数法、密度负荷法。 3．三相对称负载作三角形联接时，线电流I L，与相电流I P间的关系是：I L=3I P。4．已知3盏灯的额定值（220V、 100W）分别接于三相四线制中三相完全对称时求中性线I N= 0 。

5．电力负荷分三类Ⅰ类负荷、Ⅱ类负荷、Ⅲ类负荷。

6．绘制顺序与读图顺序相反，从分支回路到主干，从平面到系统图。

7．一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。

8．根据我国住宅发展，每套住宅供电容量标准，一般可在4~12kW范围选取。

9．某一般商场建筑面积万m2，已知单位负荷指标Kp=80W/m2，计算总有功功率960kW。

10.对于民用建筑内的插座，在无具体电气设备接入时，每个插座按100W计算；计

算机较多的办公室插座，按150W计算。

11. 根据国家设计规范要求照明系统中的每一单相回路的电流不宜超过16A，所接光源不宜超过25个；对

电气设计的负荷计算方法及其应用范围

电气负荷计算方法有:需要系数法,利用系数法,二项式系数法,单位面积功率计算法,单位产品功率计算法等.

(1),需要系数法:用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷;

(2),利用系数法:采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷,再考虑设备台娄和功率差异的影响,乘以与有效台数有关的最大系数求得计算负荷;

(3),二项式系数法:将负荷分为基本负荷和附加负荷,后者考虑一定数量大容量设备影响;

(4),单位面积功率法,单位指标法,单位产品耗电量法等,可用于初步设计用电量指标的估算,对于住宅建筑,在设计各阶段均可使用单位面积功率法.

它们的应用范围各不一样,按《民用建筑电气设计规范》3.4.2.1."在方案设计阶段可采用单位指标法;在初步设计阶段,宜采用需要系数法."可见:民用建筑电气计算负荷推荐采用需要系数法;这是因为民用建筑中电气设备很少有特别突出的大功率设备,而按照需要系数法简单易行;而在工业建筑中,由于各设备的用电量存的很大差异,用需要系数法进行计算与实际就存在很大出入.

例如:某车间用电设备如下:

电焊机25台,功率分别

为:3.0KVA*8;8KVA*6;16KVA*5;30KVA*2;180KV

1 室内供暖系统的设计热负荷 供暖热负荷的估算

对于只设供暖系统的建筑物，在进行方案初选或只做技术方案比较时，其供暖的供热量可采用下面方法之一进行估算。

1） 单位面积热指标法

当只知道总面积时，其供暖热指标可参考表2-6的数值。

表2-6 供暖指标 （单位 W/m2）

建筑物功能 供暖 指标 住宅 办公、学校 医院、 旅馆 幼儿园 图书馆 商店 单层 住宅 食堂、 餐厅 影剧院 大礼堂、 体育场 46~ 70 60~ 80 65~ 80 60~ 70 46~ 76 65~ 80 80~ 105 115~ 140 95~ 115 115~ 165 若建筑物总面积大，外围护结构热工性能好，窗户面积小，采用下限的指标；反之，采用较大的上限指标。

2） 窗墙比公式法

当已知外墙面积、窗墙比及建筑面积时，供暖指标也可按下式估算： q={(1.163κ(6a+1.5)A)} ?(tN-tW)/F (W/m2) 式中 q——建筑物供暖热负荷指标，W/m,按表2-6选取； κ——新风系数，1.3

1 室内供暖系统的设计热负荷 供暖热负荷的估算

对于只设供暖系统的建筑物，在进行方案初选或只做技术方案比较时，其供暖的供热量可采用下面方法之一进行估算。

1） 单位面积热指标法

当只知道总面积时，其供暖热指标可参考表2-6的数值。

表2-6 供暖指标 （单位 W/m2）

建筑物功能 供暖 指标 住宅 办公、学校 医院、 旅馆 幼儿园 图书馆 商店 单层 住宅 食堂、 餐厅 影剧院 大礼堂、 体育场 46~ 70 60~ 80 65~ 80 60~ 70 46~ 76 65~ 80 80~ 105 115~ 140 95~ 115 115~ 165 若建筑物总面积大，外围护结构热工性能好，窗户面积小，采用下限的指标；反之，采用较大的上限指标。

2） 窗墙比公式法

当已知外墙面积、窗墙比及建筑面积时，供暖指标也可按下式估算： q={(1.163κ(6a+1.5)A)} ?(tN-tW)/F (W/m2) 式中 q——建筑物供暖热负荷指标，W/m,按表2-6选取； κ——新风系数，1.3

第二章 负荷计算

一、计算的原理与方法

2.1 室内外空气计算参数

室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019——2003）（简称《规范》）中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。

2.1.1.1 夏季空调室外计算干、湿球温度 《规范》规定，夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度；夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的湿球温度；

2.1.1.2 夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度 夏季空调室外计算逐时温度（tτ），按下式确定：

tτ?to，m?β△td （2-1）

式中 to,m——夏季空调室外计算日平均温度，《规范》规定取历年平均不保证5

天的日平均温度，℃；

β——室外空气温度逐时变化系数，按下表2-1确定； 时刻 1 2 -0.38 3 -0.42 15 0.51 4 -0.45 5 -0.47 6 -0.41 7 -0.28 8 -0.12 9 -0.03 10 0.16 22 -0.17 11 0.29 23 -0.23 12 0.4 24 -0.26 β -0.35 时刻 13 14 0.52 16

电气设备过负荷原因 电动机和电容器 1 电动机过负荷原因 ? 电气设备过负荷原因（以电动机、电力电 容器为例） 字面上讲，过负荷就是设备承受的负荷 （功率）超过其额定值的现象。 对于电气设备，其特点之一就是过电流。 2 电动机过负荷原因 ? 电动机过负荷原因 一）电能质量差 包括： A）电压偏移； B）频率偏离； C）非正弦电压； D）不对称电压 3 电动机过负荷原因 A）电压偏移 ? 电压升高时，电动机的励磁电流增加很多， 定子的铜损、定子和转子的铁损也要增大， 结果是使电动机过热。 ? 电压降低时，电动机处于欠压运行状态， 电动机的带负载能力下降，定子电流和转 子电流都会增加，使绕组中的铜损增加， 温度上升。严重时会发生堵转。 4 电动机过负荷原因 B）频率偏离 ? 频率增加时，定子电流、转子电流都增加，导 致绕组铜损增加，电机温度上升。 ? 频率减小时，如果电压不变，有可能使磁路饱 和，励磁电流增加，温度升高。 C）非正弦电压 ? 非正弦电压作用下产生的非正弦电流一方面电 动机运转不平稳，损耗加大；另外一方面，谐 波电流产生的铁损远大于正弦基波，从而使温 度上升。 5 电动机过负荷原因 D）不对称电压 ? 不对称电压会造成电动机各相电流

电气设备过负荷原因 电动机和电容器 1 电动机过负荷原因 ? 电气设备过负荷原因（以电动机、电力电 容器为例） 字面上讲，过负荷就是设备承受的负荷 （功率）超过其额定值的现象。 对于电气设备，其特点之一就是过电流。 2 电动机过负荷原因 ? 电动机过负荷原因 一）电能质量差 包括： A）电压偏移； B）频率偏离； C）非正弦电压； D）不对称电压 3 电动机过负荷原因 A）电压偏移 ? 电压升高时，电动机的励磁电流增加很多， 定子的铜损、定子和转子的铁损也要增大， 结果是使电动机过热。 ? 电压降低时，电动机处于欠压运行状态， 电动机的带负载能力下降，定子电流和转 子电流都会增加，使绕组中的铜损增加， 温度上升。严重时会发生堵转。 4 电动机过负荷原因 B）频率偏离 ? 频率增加时，定子电流、转子电流都增加，导 致绕组铜损增加，电机温度上升。 ? 频率减小时，如果电压不变，有可能使磁路饱 和，励磁电流增加，温度升高。 C）非正弦电压 ? 非正弦电压作用下产生的非正弦电流一方面电 动机运转不平稳，损耗加大；另外一方面，谐 波电流产生的铁损远大于正弦基波，从而使温 度上升。 5 电动机过负荷原因 D）不对称电压 ? 不对称电压会造成电动机各相电流

室外设计计算参数

本工程位于广州。夏季室外设计计算参数，如表2-1所示。

表2-1 夏季室外设计计算参数

夏季空气调节室外计算干球温度 夏季空气调节室外计算湿球温度 夏季空气调节室外计算日平均干球温度 夏季空气调节室外大气压力 夏季室外风速 34.2℃ 27.8℃ 30.7℃ 1004.0pa 1.7m/s 参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012确定各房间的空调室内设计计算参数值，见附表A。

室内设计计算参数

参照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005确定各房间的空调室内设计计算参数值，见表 2-2。

表2-2 空调室内设计计算参数

夏季 房间名 温度 （℃） 办公室 准备室 机房 会议室 调度厅 资料室 程控机房 控制系统主机房 燃料调运分析室 同声传译 值班 26~28 27~28 26~28 26~28 26~28 26~28 26~28 26~28 26~28 27~28 26~28 湿度 （%） 50~60 50~60 50~60 50~60 50~60 50~60 50~60 50~60 50~60 50~60 50~60 新风量 m3/h.p 30 30 30 30 30 30 30

2.1 围护结构冷负荷计算

2.1.1 屋面和外墙逐时传热形成的冷负荷

在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面的瞬时冷负荷按下式计算：

Qc(t)=AK(t′c(t)- tR) t′c (t)=(tc(t)+ △td)ka*kp (2-1)

式中：

A:房面、外墙的面积，㎡；

K:房面外墙传热系数，W/㎡.℃；

tc(t):房顶冷负荷计算温度逐时温度，℃,； tR:室内计算温度 ，℃；

ka:放热系数修正值； kp:吸收系数修正值。

2.1.2 玻璃幕墙、玻璃外门及外窗瞬时传热形成的冷负荷

在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算：

Qc(t)=CWAwKw(tc(t)+△td-tR) （2-2）

式中：

Aw:窗口面积，㎡；

Kw:外玻璃窗传热系数，w/㎡.℃；

tc(t):外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃； tR：室内计算温度 ，℃；

CW ：窗框修正值。

2.1.3 透过玻璃进入室内日射得热引起的冷负荷 透过玻璃窗进入日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：

Qc(t)=CaAwCsCi Dj.maxCLQ