【电气自动化毕业论文】建筑电气设计中的等效负荷计算分析与探讨

【摘要】建筑业在目前的社会发展中迅猛前进，建筑工程相关的产业也异军突起。建筑电气工程在整个建筑工程中的地位非常重要，关系着整个建筑工程的施工质量。而建筑工程中具有导向作用的建筑电气设计则发挥着非常关键的作用。建筑电气设计中的等效负荷计算非常关键，关系着能否正确的选择供电系统中的导线及变压器等相关的电气安装工程的基础部件，而且在保障供电安全性中发挥着重要的作用。所以，建筑电气设计中的等效符合计算非常重要。本文在分析建筑电气设计中等效负荷计算重要性的基础上，来对计算的方法进行详细的分解，并探讨在等效负荷的计算中可能存在的问题。

【关键词】建筑电气设计，等效负荷计算，分析，探讨

引言

建筑电气设计中的等效负荷计算关系着建筑电气安装的整体质量及效果，影响着电气安装后使用的安全性，在整个建筑工程中的发挥的作用都非常重要。建筑电气设计中的等效负荷计算方法不多，但每一种计算方法的有效应用及准确性都需要恰当的选择。等效负荷的计算中会存在很多问题，有效的规避这些问题也是达到等效负荷计算发挥有作用的重要保障。

1.建筑电气设计中的等效负荷计算的重要性

1.1指明建筑电气设计的方向

建筑电气设计与其它设计一样，不仅仅是一项设计者拍脑袋就能完成的工作，其需要一定的数据来指明设计的方向。建筑电气设计中的等效负荷计算是在明确电气工程基础状况的前提下，对电气工程中变压器及开关等相关部件及电路的设计合理性进行数据上的明确，为建筑电气设计指明方向。

1.2为建筑电气设计提供有效的依据和参考

在建筑电气的实际设计安装过程中，对于单相电流的估算方法往往都是采用直接测量的形式，或者根据相关参数进行计算。但是在计算的过程中存在很大的问题，没有办法反应出整体电路的电流，所以通常状况下是将单相电流进行等效的替换，而替换的方式是将单相电流替换为三项电流，进而进行分析和计算。这一过程即是等效负荷计算发挥作用的过程，通过计算便可以明确电路设计中的电流通量，从而有效的指导供电线路和供电设备的选择，为整个建筑电气设计提供有效的依据和参考，在整个建筑电气工程中发挥着重要的作用。

1.3有效的规避建筑供电的安全隐患及能源浪费

建筑电气设计及安装工程的质量直接关系着建筑供电的安全性，如果建筑电气设计不合理，导致安装过程中的线路及设备选择不准确，电气设备安装以后势必会存在很大的安全隐患。而建筑电气设计的合理性在很大程度上取决于电气设计中的等效负荷计算。所以，建筑电气设计中等效负荷计算的准确性直接影响着建筑供电的安全性，准确的等效负荷计算可以有效的规避建筑供电过程中的安全隐患，减少安全事故的发生。而且准确合理的等效负荷计算，还可以节省能源，避免因为计算的不合理而造成的电力能源浪费，有效的保障建筑使用者的经济利益。

2.建筑电气设计中的等效负荷计算的方法

2.1需要系数法

需要系数法是建筑电气设计等效负荷计算中比较简单的一种方法，比较适合应用在长期运行并且负载比较平稳的用电设备中，其方法是：设备的功率乘以需要系数和同时系数，从而将计算负荷求出。所运用的工时为：Q=aΣTN，公式中的a指的是需要系数，ΣTN指的是所有设备的总额定通量。而需要系数的选择非常关键，直接对负荷的计算产生影响，其具体的选择方法可以参照下表：

户数

（N） 需要系数(K) 户数(N) 需要系数(K) 户数(N) 需要系数(K) 户数(N) 需要系数(K) 户数(N) 需要系数(K) 户数(N) 需要系数(K)

<=6 1 30 0.61 62 0.48 100 0.41 200 0.33 400 0.269 0.89 34 0.58 66 0.47 110 0.40 220 0.32 450 0.2512 0.82 38 0.56 70 0.46 120 0.39 240 0.31 500 0.2415 0.76 42 0.55 74 0.45 130 0.38 260 0.30 600 0.2318 0.72 46 0.52 78 0.45 140 0.37 280 0.29 700 0.2221 0.68 50 0.51 82 0.44 150 0.36 300 0.29 800 0.2124 0.66 54 0.50 90 0.43 160 0.35 330 0.28 900 0.2027 0.63 58 0.49 95 0.42 180 0.34 360 0.27 1000 0.19表中对部分需要系数做了参照，其中的户数值指的是单台变压器所承载的用户总数。需要注意的是在利用需要系数法进行等效负荷计算时，如果不是一蹴而就的工程，而是需要分阶段进行或者时间比较短，则额定功率应该在负载持续率换算到25%时进行计算。2.2利用系数法利用系数法计算等效负荷的过程比较繁琐，虽然适用的面比较广，但是实际应用的面相对较窄一些。利用系数法主要是通过已知的系数来求得最大系数，同时将最大电气负荷区间中的平均值求出来，在考虑功率差异和设备台数的前提下，用最大负荷区间内的平均负荷来乘以和有效台数相关的最大系数，从而得出计算负荷。其过程相当复杂，即便是计算结果很接近，在实际的建筑电气设计中也很少用到用这种方法来计算等效负荷。2.3二项式法 二项式法计算等效负荷的方法在建筑电气工程设计中应用较广，但是其求得的数值存在一定的偏差。二项式法把负荷分为基本负荷和附加负荷，在应用的过程中对一定数量的大容量设备的影响进行综合考虑，最终得到负载量。二项式法的基本公式为：P30=bPe+cPx ，其中bPe指的是用电设备组的平均负荷，cPx指的是用电设备组里面X台容量最大的设备在投入运行的过程中增加的附加负荷，其中的Px指的是X台设备的总设备容量，公式中的b和c都是二项式系数，其中二项式系数和最大通量设备台数即X都可以在相关的标准表中查出。对于X的取值，应该根据设备的总台数来确定，如果设备的总台数n小于2X时，X的取值宜取n值的二分之一，并且按“四舍五入”进行取整。如果是用电设备的台数只有一到两台，可以直接将b值确定为1，而c值确定为0，最终公式变为P30=Pe总体来讲，二项系数法在建筑电气设计中不适合于设备台数较多的等效负荷计算，比较适合于设备台数少而容量差别比较大的分支线和低干线的等效负荷计算。3.建筑电气设计中的等效负荷计算需要注意的问题3.1三相负荷电路模型建立最终求得总负荷 建筑电气设计中的等效负荷计算,应该将单项负荷平均分配后建立三相负荷的电路模型。如果是三相对称负荷值的15%比总的三相负荷容量高,则按三相对称的方式来进行计算,相反，如果是三相对称负荷值的15%比总的三相负荷容量低，则利用等效负荷来进行计算，最后与三相负荷的附加值相加来求出线路的总负荷。3.2建筑电气的线路中只有相负荷或者只有线间负荷时的处理 如果建筑电气设计的线路中相负荷和线间负荷都存在，一般现根据线间负荷来计算出相负荷，之后再计算出总相负荷的数值，最后计算等效三相负荷，方法是选择前期数值中的最大值乘以三。如果是线路中只有相负荷，则直接用最大相负荷乘以三来算出等效负荷；如果是线路中只有线间负荷，则按线间负荷的相应倍数来计算相负荷。3.3建筑电气设计中利用二项式法计算等效负荷时的计算方式选择 在建筑电气设计当中，等效负荷的计算如果用二项式法进行，计算方式的选择就要根据实际情况而定。一般分析方式如下：首先，将建筑电气设计中所涉及到的电气设备进行合理的规划并分组，而后进行计算，但计算时不能够采用逐级计算的方式；其次，如果是电气设备在同时运行，其中所产生的电气设备系数不能够列入计算的范围之内；再者，如果是整个建筑项目的电气设备数量小于四，则用电设备组的负荷求取方式为计算系数乘以负荷功率；如果整个建筑项目所用的用电设备比较多，假设最大用电设备比每个组的用电设备多，多的数量暂时设为n，那么计算系统总附加功率的方式是，从各个组中挑选出用电设备台数比n值小的组，将每个组的最大负荷功率总和计算出来，最终将计算的数值作为总附加功率。结束语 建筑电气设计中的等效负荷计算方法选择需要依据电气工程的实际需求来分析，准确的等效负荷计算可以为整个电气安装工程提供正确的方向，规避建筑电气工程过程中的很多问题，避免在建筑使用过程中出现安全问题。通过本位对几种算法的详细分析，明确了其中可能会出现的问题，肯定会在以后的建筑电气设计的等效负荷计算中发挥有利的指导作用。参考文献[1]关光福,吴选忠.建筑电气设计中的等效负荷计算分析与探讨[J].现代建筑电气.2007年第2期[2]王欢,张文珂.建筑电气设计中的等效符合计算分析[J].中华民居（下旬刊）.2013年09期[3]黄琼.建筑电气设计中的等效负荷计算问题[J].中国房地产业.2011年第5期