煤矿供电负荷计算

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供电系统负荷计算方法

供电系统负荷计算方法

计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择变压器台数和容量，选择电气设备，确定测量仪表的量程，选择继电保护装置等提供重要的计算依据。所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。对于各种类型的用户，由于其供电系统设计的基本原理和方法都是相同的，所以在工程实践中根据不同的计算目的，针对不同类型的负荷，总结出的各种负荷的计算方法具有普遍的意义。因此，本章以工矿企业用户为例来论述计算负荷的意义及求计算负荷的方法。

一、负荷的基本概念

工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之和。这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。因此，工厂供电系统在设计过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。我们按照等效负荷，从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。 通常规定取30分钟(min)平均最大负荷P30、Q30和S30作为该用

第五章 煤矿井下供电基本计算

主要内容：采区供电系统的变压器、开关、电缆的选择，井下电网的短路电流计算，井下过流保护装置的整定。

1

培养的能力与技能：会选择电缆截面，会选择开关的额定电流、额定电压，会整定和校验开关的过流保护装置；能编写采区供电系统计算说明书。

为采区供电系统选择电气设备、配置电缆、整定过流保护装置，是机电技术人员的日常工作之一，正确的计算是完成上述工作的前提。 本章采用项目引领的教学方法，通过为采区供电系统配备变压器、开关、电缆，整定过流保护装置，掌握井下供电计算的基本方法。

第一节 项目任务

一、项目场景

某煤矿机电科，机电副矿长兼机电总工程师向机电科各专业组下达矿长会议精神。本矿在东翼新开一上山采区，机电科承担新采区的供电系统设计计算任务。

学生以3~4人为一组，模拟机电科专业组，选出组长。每组独立完成项目。教师模拟机电总工程师，向学生讲解采区的巷道布置、基本条件、设备配置情况。学生跟随课程进度，完成相应的项目任务。

二、项目任务

（1）采区变电所动力变压器的选型计算与台数的确定； （2）绘制采区生产设备布置图，草拟采区供电系统； （3）选择采区高、低压动力电缆； （4）选择采区高低压配电装置； （5）计算短路电流；

第五章 煤矿井下供电基本计算

主要内容：采区供电系统的变压器、开关、电缆的选择，井下电网的短路电流计算，井下过流保护装置的整定。

1

培养的能力与技能：会选择电缆截面，会选择开关的额定电流、额定电压，会整定和校验开关的过流保护装置；能编写采区供电系统计算说明书。

为采区供电系统选择电气设备、配置电缆、整定过流保护装置，是机电技术人员的日常工作之一，正确的计算是完成上述工作的前提。 本章采用项目引领的教学方法，通过为采区供电系统配备变压器、开关、电缆，整定过流保护装置，掌握井下供电计算的基本方法。

第一节 项目任务

一、项目场景

某煤矿机电科，机电副矿长兼机电总工程师向机电科各专业组下达矿长会议精神。本矿在东翼新开一上山采区，机电科承担新采区的供电系统设计计算任务。

学生以3~4人为一组，模拟机电科专业组，选出组长。每组独立完成项目。教师模拟机电总工程师，向学生讲解采区的巷道布置、基本条件、设备配置情况。学生跟随课程进度，完成相应的项目任务。

二、项目任务

（1）采区变电所动力变压器的选型计算与台数的确定； （2）绘制采区生产设备布置图，草拟采区供电系统； （3）选择采区高、低压动力电缆； （4）选择采区高低压配电装置； （5）计算短路电流；

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

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

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

HLCAL7.5 采暖负荷计算书

一、工程信息

项目名称： 新建工程 地理位置： 天津市-大港 建筑层数： 1 建筑高度： 4.20m

二、基本计算公式

1.通过围护结构的基本耗热量计算公式

—基本耗热量

K —传热系数

F —传热面积

—室内空气计算温度

—室外供暖计算温度

α —温差修正系数

2.附加耗热量计算公式

—考虑各项附加后，某围护的耗热量

—某围护的基本耗热量

—朝向修正 —风力修正 —两面外墙修正 —窗墙面积比过大

—房高附加

—间歇附加

3.通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量计算公式

—通过外门冷风渗透耗热量

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—室外温度下空气比热容

—室外温度下空气密度

L —渗透冷空气量

—冬季室内设计温度

—采暖室外计算温度

—在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部 隔断情况时，每米门缝隙的理论渗透冷空气量

—外门窗缝隙渗风系数