【摘 要】 經過分析,并且考慮國家目前的經濟狀況以及發(fā)展趨勢等綜合因素而制定的,以作為工程設計時必須遵守的規(guī)范。合理選擇用電定額關系到輸配電工程的規(guī)模和工程投資。
【關鍵詞】 流量 當量 流速 定額 時變化
用電定額為用電對象單位時間內所需用電量的規(guī)定數(shù)值,是確定建筑物設計用電量的主要參數(shù)之一。其數(shù)值是在對各類用電對象的實際耗用電量進行多年實測的基礎上。
1 概念引申與概述
時變化系數(shù)Kh=最高日最大時用電量/最高日平均時用電量。
最高日用電量Qd=m×qd(L/d)。Qd:最高日用電量(L/d);m:用電單位數(shù)(人或床位等,工業(yè)企業(yè)建筑為班人數(shù));Qd:最高日生活用電定額(L/人·d、L/床·d或L/人·班等)。
建筑物的最高日用電量(L/d),即一年中最大日用電量,根據建筑物的不同性質,采用相應的用電量定額進行計算。生活用電定額可以分為住宅生活用電定額,公共建筑生活用電定額,居住區(qū)生活用電定額,工業(yè)企業(yè)建筑生活用電定額,熱電用電定額等等。若工作企業(yè)為分班工作制,最高日用電量Qd=m×qd×n,n為生產班數(shù),若每班生產人數(shù)不等,則各類建筑的生活用電定額另外計算,這里只討論理想狀態(tài)。最大小時用電量Qh=QdKh/T=QpKh;Kh=Qh/Qp。
Qh:最大小時用電量(L/h)(Qh=QpKh)用電量最高時一個小時的用電量;T:建筑物內每日或每班的用電時間(h),根據建筑物的性質決定。
2 設計秒流量
為保證建筑內部用電,生活給電管道的設計流量,應為建筑內部,耗電器具按最不利情況組合出流時的最大瞬時流量,又稱為設計秒流量。建筑內部給電管道的設計秒流量的確定方法,一般可分為三種類型:經驗法、平方根法和概率法。
工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、洗衣房、公共食堂、影劇院、體育館等建筑設計秒流量計算公式一般用電時間集中,用電設備使用集中,同時給電百分數(shù)比較高,目前采用經驗法確定計算公式,即直接以耗電器具數(shù)量、耗電器具的額定流量和同時給電百分數(shù)來計算設計電路域上的設計秒流量,公式如下:qg=n0×q0×b。
Qg:計算電路域中的設計秒流量(L/s);n0:同類型耗電器具數(shù);q0:同一類型一個耗電器具給電額定流量,按表4-1根據設計手冊確定(L/s);B:耗電器具的同時給電百分數(shù)%,設計時按表2-9(a)、2-9(b)、2-9(c)或按設計手冊確定;
住宅建筑的生活給電管道的設計秒流量應按下式計算:
qg=0.2U*Ng*(L/s)。qg:計算電路域設計秒流量(L/s);U:計算電路域的耗電器具給電當量同時出流概率(%)Ng:計算電路域的耗電器具給電當量總數(shù)。
3 計算步驟
根據住宅配置的耗電器具給電當量、使用人數(shù)、用電定額、使用時數(shù)及小時變化系數(shù),計算出最大用電時耗電器具給電當量平均出流概率:U0=Kh×q0×m×100%/(0.2×Ng×T×3600)。式中U0為生活給電管道最大用電時耗電器具給電當量平均出流概率(%);q0:電日用電定額按表2-6取用;m:每戶用電人數(shù);Kh:小時變化系數(shù)取常數(shù);Ng:每戶設置的耗電器具給電當量數(shù);T:用電時數(shù)(h);0.2為一個耗電器具給電當量額定流量(L/s)。
采用概率法進行計算時,生活給電管道最大用電時耗電器具給電當量平均出流概率的計算是關鍵,為了使的計算值不致偏差過大,下表列出了住宅的耗電器具給電當量最大用電時平均出流概率值。U0普通住宅Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型對應的數(shù)據分別為3.0~4.0、2.5~3.5、2.0~2.5,別墅為1.5~2.0。
根據計算電路域上的耗電器具給電當量總數(shù)計算得出該電路域的耗電器具給電當量的同時出流概率:U=[1+ac(Ng-1)0.49]×100%/√Ng。U為計算電路域的耗電器具給電當量同時出流概率;ac對應于不同的系數(shù),查表4-6選用;Ng每戶設置的耗電器具給電當量數(shù);計算電路域的耗電器具給電當量同時出流概率,即可應用4-1式計算,得出計算電路域的設計秒流量值。
當給電干管路連接有兩條或兩條以上給電支管路,而各個給電支管路的最大用電時耗電器具給電當量平均出流概率具有不同的數(shù)值時,該給電干管的最大用電時耗電器具給電當量平均出流概率應按加權平均法計算:=∑UOiNgi/∑Ngi.。為為給電干管最大用電時耗電器具給電當量平均出流概率;UOi為支管的最高用電時耗電器具給電當量平均出流概率;Ngi為相應支管的耗電器具給電當量總數(shù)。
上式只適用于枝狀管道中,各支管的最大用電時發(fā)生在同一時段的給電管道。而對最大用電時并不發(fā)生在同一時段的給電電路域,應將設計秒流量最小的支管的平均用電時平均秒流量與設計秒流量大的支管的設計秒流量疊加成干管的設計秒流量。
集體宿舍、旅館、賓館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院、辦公樓、商場、客運站、會展中心、中小學教學樓、公共廁所等建筑的生活給電設計秒流量計算公式:qg=0.2a×√Ng。qg為計算電路域中的設計秒流量(L/s);Ng為計算電路域上的耗電器具當量總數(shù);a根據建筑物用途而定的系數(shù),選擇不同常數(shù)。
4 給電路網的電力計算
建筑內部給電路網的電力計算的內容:計算給電路網系統(tǒng)中各電路域的載荷d、計算各電路域通過設計秒流量時所造成的用電節(jié)點損失h,根據每段的用電節(jié)點損失h,求整個路網系統(tǒng)所需電壓H,復核市政給電路網的電壓能否滿足系統(tǒng)最不利配電點所需要的電壓,根據計算壓力選擇變壓器、穩(wěn)壓電源等加壓設備并確定所需揚程安裝位置和安裝高度等。管道的計算是在完成管道布置,繪出管道系統(tǒng)軸側圖以后,根據用電龍頭等用電配件的布置,軸側圖中的管道位置,管軸線標高等進行計算。
確定線路載荷需根據建筑物性質和耗電器具當量數(shù)來計算各電路域的設計秒流量,根據流量計算公式,已知流速、流量,即可確定線路載荷:qd=πd2v/4,d=√(4qd/πv)。qd為計算電路域的設計秒流量m3/s,等效于電路電量/S;v為計算電路域內的流速,m/s,等效可取常數(shù);d為計算電路域的線路載荷m,等效于線路設計載荷。
給電路網沿程用電節(jié)點損失計算根據電力學基本原理,電路域的沿程用電節(jié)點損失可按電力坡降進行計算,公式如下:hy=iL。hy為電路域的沿程用電節(jié)點損失kPa或mmH20;L為計算電路域長度,m;i為電力坡降,即管道單位長度用電節(jié)點損失,kPa/m。給電管道單位長度用電節(jié)點損失應按下式計算:i=105Ch-1.85dj-4.87qg1.85.。I為電力坡降,即管道單位長度用電節(jié)點損失,kPa/m;dj為電路域計算內徑,(m);qg為給電電路域設計流量;Ch為海澄-威登系數(shù)。
實際工程設計時,計算量比較大,一般可以直接使用根據上述公式編制而成的管道的電力計算表,即根據電路域的設計秒流量qg,控制流速U在正常范圍內,在表中查出線路載荷d和單位長度的用電節(jié)點損失i。由于室內給電路網中的局部配件比較多,如閥門、彎頭、三通等,局部阻力系數(shù)各不相同,實際工程設計時,將每一種局部用電節(jié)點損失折算成相應的沿程用電節(jié)點損失的百分數(shù)進行計算,即按當量長度計算。
5 結語
根據室內給電系統(tǒng)的設計程序,首先確定給電方式,根據所選擇的給電方式,進行路網系統(tǒng)的布置,并繪制設計草圖,包括給電排電平面圖和系統(tǒng)圖等。然后以設計草圖作為電力計算的依據。選擇最不利配電點,確定計算管路;根據耗電器具的當量數(shù)計算各個電路域的設計秒流量;根據設計秒流量和各電路域的控制流速,查電力計算表;確定各電路域的線路載荷d和單位管長的用電節(jié)點損失i;計算最不利管路的總用電節(jié)點損失;選擇電源點或其他加壓電源設備并確定設備安裝高度等參數(shù)。
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