电气设计相关计算公式大全一、常用的需要系数负荷计算方法1、用电设备组的计算负荷(三相):有功计算负荷Pjs=Kx·Pe(Kw);无功计算负荷Qjs=Pjs·tgψ(Kvar);视在功率计算负荷Sjs=√ ̄Pjs2+ Qjs2(KVA);计算电流Ijs=Sjs/√ ̄3·Ux·Cosψ(A)。
式中:Pe---用电设备组额定容量(Kw);Cosψ---电网或供电的功率因数余弦值(见下表);tgψ ---功率因数的正切值(见下表);Ux---标称线电压(Kv)。
Kx---需要系数(见下表)提示:有感抗负荷(电机动力)时的计算电流,即:Ijs=Sjs/√ ̄3·Ux·Cosψ·η(A)η---感抗负荷效率系数,一般取值0.65~0.85。
民用建筑(酒店)主要用电设备需要系数Kx及Cosψ、tgψ的取值表:注:照明负荷中有感抗负荷时,参见照明设计。
2、配电干线或变电所的计算负荷:⑴、根据设备组的负荷计算确定后,来计算配电干线的负荷,方法如下:总有功计算负荷∑Pjs=K∑·∑(Kx·Pe);总无功计算负荷∑Qjs= K∑·∑(Pjs·tg);总视在功率计算负荷∑Sjs=√ ̄(∑Pjs)2+(∑Qjs)2。
配电干线计算电流∑Ijs=∑Sjs/√ ̄3·Ux·Cosψ(A)。
式中:∑---总矢量之和代号;K∑---同期系数(取值见下表1)。
⑵、变电所变压器容量的计算,根据低压配电干线计算负荷汇总后进行计算,参照上述方法进行。
即:∑Sjs变= K∑·∑Sjs干线(K∑取值范围见下表2)。
变压器容量确定:S变=Sjs×1.26= (KVA)。
(载容率为80﹪计算,百分比系数取1.26,消防负荷可以不计在内)。
变压器容量估算S变= Pjs×K×1.26= Pjs×1.063×1.26= (Kva)。
同期系数K∑值表:计算负荷表(参考格式):计算举例(方法参照如上计算):Pjs=Kx·Pe(Kw);Qjs=Pjs·tgψ(Kvar);Sjs=√ ̄Pjs2+ Qjs2(KVA);Ijs=Sjs/√ ̄3·Ux·Cosψ(A)。
提示:按设备组计算,配电干线逐项计算累加后,来计算变电所低压母线和变压器的容量。
变电所低压母线一般按计算电流的 1.35—1.5倍的系数考虑。
3、推荐的配电干线、配变综合需要系数简明方法综合系数(K综)表:注明:建筑电气计算中变电所的综合同期系数,可作为估算时使用,即:住宅建筑综合系数K∑综一般取0.45~0.55;商业建筑综合系数K∑综一般取0.6~0.8;计算举例:S变= Pe·K综,或S配电干线= Pe·K综。
二、单位面积功率的电力负荷计算方法建筑物单位面积功率Pe(负荷密度)乘以建筑总面积S,即:Pjs=Pe·AS/1000(Kw)。
式中:Pjs---有功计算负荷(Kw);Pe---单位面积的功率指标(W/㎡);AS----建筑总面积(㎡)。
民用建筑用电负荷估算指标(表)注明:1、此方法主要用于初步设计或方案设计阶段,负荷的最终确定以实际为准。
2、配电变压器的容量估算,一般按计算总负荷的70~80﹪初定,即:S变= (Pe·S/1000)·(70~80﹪)(KVA)。
变压器容量的最终确定,按实际计算结果来进行校正。
三、建筑照明设计简明方法1、照度lx与照度计算公式:即:E=F/A;式中E---单位面积上接受的光通量,称照度,计量单位lx(勒克斯);F---光通量,lm(流明);A---光照的面积(㎡);流明与照度的关系:1勒克斯(lx)=1流明(lm)/1平米(㎡)。
光源换算举例:直管荧光灯每瓦功率W是60~94lm取值80lm(见表5),40W荧光灯管×80lm =3200lm(lx参照的近似值)。
2、常用的单位容量法照明计算:W=∑P/A (W/㎡)。
式中W----在某最低照度下的单位容量W/㎡;∑P----房间内照明总安装容量(含镇流器功率在内)W;A----房间的面积㎡。
∑P=W·A/Kmin;式中Kmin---最小照度值(查表)。
灯具盏数N=∑P/W’;式中N---在规定照度下所需灯具盏数;W’----每盏灯具的功率(包括镇流器功率在内)W;3、照明负荷计算方法:⑴、在初步设计方案设计阶段时,可采用单位面积容量方法(见表)进行估算。
⑵、在施工图设计阶段时,可采用下述方法计算:①照明分支线路计算负荷,即:Pjsc=∑(Pe+Pb);或Pjsc=∑Pe(1+Ka);②照明干线计算负荷,即:Pjsc=Kx·∑(Pe+Pb);或Pjsc= K∑·∑Pe(1+Ka);③照明负荷分布不均匀时的计算负荷,即:Pjsc=3·Kx·∑(Pm+Pb);或Pjsc= 3·Kx·∑Pm(1+Ka);④照明变压器低压侧及主干线计算容量,即:Sjsc= Kt·(Kx·∑Pe+ Pb/ Cosψ),或Sjsc= Kt·(Kx·∑P·1+ Ka / Cosψ);⑤照明配电线路计算电流Ijsc、有功电流Ijsw、无功电流Ijsr,纯电阻性光源计算公式:Ijsc= Pjsc/220(单相),或Ijsc= Pjsc/1.732·380(三相);有感性光源计算公式:Ijsw= Pjs/220·Cosψ(单相),或Ijsw= Pjsc/1.732·380·Cosψ(三相);Ijsr= Ijsc·tgψ。
(注:Cosψ为感性负荷的功率因数)有阻性、感性光源的混合线路计算电流:Ijsh=√ ̄(Ijsc+Ijsw)2+ Ijsr2;⑥三相线路功率因数Cos的计算:Cosψ=∑Ijsc/ ∑Ijsh.上式中Pjsc---计算功率(KW);Sjsc---变压器低压侧及主干线计算功率(KVA);Pe---照明灯泡总安装容量(KW);Pb---灯具附件镇流器损耗功率(KW);Kx---需要系数(见下表);Ka---镇流器及其附件的损耗系数,白炽灯和卤钨灯为0;高压汞灯为0.08;荧光灯、气体放电灯为0.02.∑Pm---最大一相灯泡容量之和(KW);Kt----照明负荷同期系数(见下表);Cosψ---光源功率因数(见下表);Ijsc---线路上各类光源的计算有功电流(A);Ijsw---混合线路感性负荷的有功电流(A);Ijsr---混合线路感性负荷的无功电流(A);Ijsh---阻性、感性光源的混合线路计算电流(A)。
照明用电设备(光源)的Cosψ及tgψ取值表民用建筑照度标准lx值与单位功率密度W/㎡表(UGR为统一炫光值;Ra为平均显色指数)注明:学校、图书馆、展览馆等建筑的照明,宜采取混合光照明。
照明用电设备需要系数Kx值表照明负荷同时系数Kt提示:照明负荷同时系数Kt,主要是考虑照明变压器、主干线计算式参考。
住宅建筑照度标准值推荐常用光源的电气参数对照表(可用于光源的流明与照度对照参考)4、照明灯具设计的安装方式代号:D---灯具的通用代号;YD—荧光灯通用代号;CP---线吊式,自在器线吊式;H M—座装;CP1—固定线吊式;S---吸顶式或直附式;CP2—防水线吊式;WR—墙壁内安装;CP3—吊线器式;R---嵌入式(不可进人的顶棚);Ch---吊链式;CR—顶棚内安装(可进人的顶棚);P---吊管式;CL—柱上安装;W---壁装式;SP—支架上安装。
应用举例:D-100W/S- BV3×2.5/FPC20/ CC四、建筑电气设计常备的参考数据及工程代号1、旅游酒店的负荷密度和单位指标值表:注明:旅游酒店各功能区用电设备组负荷的估算,可推算配电干线截面或配变容量。
2、旅游酒店主要用电设备的Kx及Cosψ、tgψ的取值表3、变压器装置容量指标表(按建筑面积):作为估算变压器容量参考4、《小康住宅设计导则》推荐的住宅需要系数Kx5、《小康住宅设计导则》推荐的每套住宅用电负荷及电能表规格6、民用建筑照明负荷的需要系数Kx表7、铜铝母排、汇流排过流量设计参考值8、照明灯具设计的安装方式代号:D---灯具的通用代号;YD—荧光灯通用代号;CP---线吊式,自在器线吊式;H M—座装;CP1—固定线吊式;S---吸顶式或直附式;CP2—防水线吊式;WR—墙壁内安装;CP3—吊线器式;R---嵌入式(不可进人的顶棚);Ch---吊链式;CR—顶棚内安装(可进人的顶棚);P---吊管式;CL—柱上安装;W---壁装式;SP—支架上安装。
应用举例:D-100W/S- BV3×2.5/FPC20/ CC9、电力线缆敷设方式的设计代号:PR---塑制线槽敷设;M R---金属线槽敷设;PC---聚乙烯硬质管敷设;FPC--聚乙烯半硬质管敷设;TC---薄壁钢质电线管敷设;SC---厚壁钢质电线管敷设;RC---水煤气钢管敷设;C----直埋地敷设;KPC—塑制波纹电线管敷设。
CT---电缆桥架敷设。
PL---塑料夹配线敷设;FR---金属软管配线。
提示:当线路或电缆采用穿管、槽板或桥架敷设时,其占载率规定在45%以内。
10、电力线缆敷设部位的设计代号:SR---沿钢索敷设;BE---沿屋架或屋架下弦明敷;CLE--沿柱明敷设;WE---沿墙明敷设;CCE---沿天棚或顶棚板面敷设;ACE—在能进入的吊顶内敷设;BC---暗设在梁内;CLC---暗设在柱内;WC---暗设在墙内;CC----暗设在屋面或顶板内;FC---暗设在地面或地板内;ACC---暗设在不能进人的吊顶内。
应用举例:PG--YJV-4×25+1×16/ PC50/ FC.11、线路敷设工程的功能代号表示方法PG---配电干线;PFG---配电分干线;LG---电力干线;LFG---电力分干线;M G---照明干线;M FG---照明分干线;KZ---控制线缆。
12、线路标注设计的一般方法a—d(e×f)—g—h;式中a---线路功能、编号;d---导线型号;e---导线根数;f---导线截面(m㎡);g---导线敷设方式;h---导线敷设部位。
举例:PG—YJV4×185+1×95/ CT/ CC.五、配电设备、变压器与电缆敷设1、变压器的种类与用途:SCB10-10/0.4(D,yn11)系列干式绝缘变压器,为建筑变电所中常用。