900T铁路预制梁场用电负荷计算和变压器选择

摘 要：在企业发展过程中，对于施工用电趋于专业化和精细化管理，因此对用电问题越来越重视。合理并准确地计算用电负荷对施工用电的安全性、可靠性起着重要的作用，是选择变压器的重要依据。变压器的经济高效运行，对保障电力供应、降低运行成本具有重要的意义，该文将对设备比较集中、用电设备较多的铁路预制梁场，进行用电负荷分析计算以及合理选择变压器容量进行介绍。

关键词：用电负荷计算 变压器 建筑施工用电 需要系数

中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0039-03

1 计算方法的选择

为保障施工现场用电安全，防止触电事故的发生，根据建设部标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005要求施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50 kW及以上者，应编制用电组织设计。用电负荷计算是临时用电组织设计的基础内容和首要工作，用电负荷统计计算方法有很多，如，需要系数法（现实分类法）、二项式法、综合系数法和利用系数法等。

（1）需要系数法计算比较简便，应用广泛，比较适用于施工现场用电设计计算。

（2）二项式法这种方法一般用在用电设备数量较少且容量差别大的配电箱及干线的负荷计算，以弥补需要系数法的不足，计算结果较实际偏大，适用于机修类和其他各类车间的施工图设计阶段。

（3）综合系数法这种方法主要用于起重机供电干线或滑触线的计算电流及尖峰电流。

（4）利用系数法这种方法的理论依据是概率论和数理统计，结果比较接近实际，但利用系数的实测与统计比较困难，实际计算中采用较少。

本着科学合理、方便适用的原则，对用电设备进行负荷统计计算，力求接近用电负荷的现实，该文对运用广泛、计算较为简便的需要系数法进行介绍，以求尽量准确，为变压器的选择提供可靠的数据支持。

2 900T预制梁场主要施工设备明细

900T铁路预制梁场主要设备明细如表1所示。

3 需要系数的选定

建筑电气设备组需要系数KX、功率因数cosФ及tgФ值如表2所示。

4 用电设备容量计算及遵循的原则

4.1 用电设备容量计算方法

（1）连续工作制电动机的设备功率，等于额定功率（其铭牌上的额定功率）。

（2）短时间或周期工作制的电动机（比如塔吊、施工电梯、升降机、卷扬机等）的设备功率，指将额定功率换算为负载持续率ε为25%下的有功功率，即：

式中Pe为设备容量（kW）；ε为铭牌额定暂载率；Pn为铭牌额定功率（kW）。

（3）变压器式电焊机（交流弧焊机、点焊机、对焊机、电渣压力焊机、硅整流直流焊机等）设备，统一换算到负载持续率ε为100%下的有功功率，即：

式中Pe为设备容量（kW）；εN为铭牌额定暂载率；Sn为铭牌额定功率（kVA），cosФ为铭牌功率因数。

（4）电动发电式设备（直流电焊机类）的设备容量Pe，等于直流电焊机的铭牌额定暂载率和铭牌额定功率换算为暂载率100%时的额定功率。

式中Pe为设备容量（kW）；εN为铭牌额定暂载率；Sn为铭牌额定功率（kW）。

（5）生活与照明用电容量。对于生活用电及照明灯具的设备，容量Pe可按照所用用电设备总容量的4%～10%进行简化计算。

4.2 计算遵循的原则

（1）类型不同的用电设备，其容量应按有功无功分别相加确定。

（2）类型相同的设备其容量可以按算数相加求得。

（3）对于同一用电机械设备装备有多台电动机时，可选择可能同时运行的设备容量最大的电动机进行计算。

（4）对所有单个用电机械设备（电焊机、电动机）的有关铭牌数据，均应列出，并列入计算的单个用电机械设备，按不同设备分组，选择相应的需要系数和功率因数。

4.3 单项负荷的简单计算

单负荷应均衡分配到三相上。当单项负荷的总容量小于计算范围内三相对称总容量的15%时，全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三项负荷，再与三项负荷相加。等效三相负荷可按下列方法计算。

（1）只有相负荷时，等效三相负荷区最大相负荷的3倍。

（2）只有线负荷时，等效三相负荷为：单台时取线间负荷的倍；多台时取最大线间负荷的加次大线间负荷的（3-）倍。

（3）既有线间负荷又有相间负荷时，应先将线负荷换算为相负荷，然后各项负荷分别相加，选取最大相负荷乘以3作为等效负荷。

5 按需要系数法计算用电负荷

（1）计算公式如下所示。

（2）需要系数法计算梁场用电负荷如表3所示。

6 变压器的选择

（1）变压器的选择原则。

在变压器的选择上，本着科学、实用、合理、严谨、经济的原则挑选在梁场电力配置中变压器台数的选择应该遵循以下原则：用电容量小于500 kVA一搬选择单台变压器，超过500 kVA时一般情况下装设两台变压器。

（2）变压器容量选择。

根据表2得出梁场用电设备总容量∑Sjs=850.1 kVA，变压器负载率85%～95%之间，取负载率为90%，得出梁场变压器总容量为SS≥∑Sjs/90%。

得出变压器最小容量为：SS=945 kVA。

根据梁场实际情况选择两台500 kVA变压器能满足梁场用电需要。

（3）供电区域划分。

根据梁场用电设备分布情况，将梁场用电方分区域划分为两个用电区域，区域1混凝土生成区（包括拌合站、实验室、锅炉房等）；区域2箱梁生产区（包括钢筋加工棚、箱梁预制区、箱梁存放区、生活区等）。两个区域分别配备一台500 kVA箱变。

7 结语

采用需要系数法确定计算电力负荷比较简单，精确度取决于个系数的取值，取值精确则精度高，运用此方法计算出的用电量和电流更接近现场实际，按此选择的变压器容量、配电干线、总隔离开关、总漏电开关都更加经济合理，比较有利于提高用电质量，能够有效降低用电成本。

参考文献

[1] 中华人民共和国建设部.JGJ46-2005，施工现场临时用电安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2] 胡金喜.建筑施工现场用电负荷统计计算方法浅谈[J].技术与市场，2012（4）：189.

[3] 朱清，朱峰.建筑工程中的变压器选择[J].大科技，2014（5）：297.