浅谈临时用电施工组织设计用电设备负荷计算与变压器及线路导线选择方法

韦武革

摘要：本文简述建筑工程临时用电负荷计算注意的一些方法，并通过对某工程实际情况，探讨使用“需要系数法”计算建筑工程用电设备计算负荷，选择变压器容量及线路导线，仅供同行参考。

关键词：临时用电;需要系数法;负荷计算

在建筑工程中，施工臨时用电是一个重要的组成部分，在施工准备以及施工过程中是不可缺少的一项，现就某工程实例临时用电的负荷计算，确定变压器选择，配电线路导线选择方法，对施工现场临时用电负荷计算涉及各因素及计算方法进行探讨，为工程项目临时用电的安全性、合理性、经济性、实用性提供参考。

在一些建筑工程施工现场，缺少专业电工，购买配电器材时，存在很多的不合理配置，现场临时用电配电安装随意性较大，临时用电组织设计中的负荷计算比实际用电负荷虚高，现场实际施工过程半小时最大用电负荷远低于计算负荷，施工组织设计中计算负荷的虚高虽然有利于用电安全，但是增加了工程的成本，而有些工地计算负荷偏低，易造成现场配电超负荷运作，出现配电导线发热，配电器材烧坏等用电安全隐患。

为了提高经济效益，降低成本，确保用电安全、有效的基础上，通过临时用电负荷计算，合理配置用电器材，下面以一栋七层教学楼的临时用电为实例，利用“需要系数法”进行负荷计算，以便参考。

一、计算概念

（一）需要系数法

需要系数Kd是用电设备组在半小时最大负荷时需要的有功功率（P30）与其设备容量（Pe）的比值。即Kd=P30/Pe ;P30=Kd·Pe，根据需要系数Kd求总安全容量为Pe的用电设备组所需的计算负荷P30的方法称为需要系数法。

（二）计算用电负荷

通过负荷统计计算求出的数值，按发热条件选择供配电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷。通常取工作班内消耗电能最大的半小时作为“计算负荷”。

（三）供配电系统

建筑工程供配电系统有交流电源、供配电线路、配电控制和用电设备组成。在设计电气供配电系统时，应确定供配电方案，确定各种用电设备功率，再进行用电负荷计算，并选择各种配电控制设备及配电导线。

二、临时用电负荷计算实例

（一）工程建设情况

本工程为一栋教学楼，地上7层无地下室，建筑高度31.2m，建筑面积约10293.2平方米，根据本工程的实际施工条件及各种施工机械设备的用电需求，现场设置总配电箱一个，电源由建设单位提供的变压器旁总配电室提供，按照不同的区域和设备，总配电箱下设3个二级分配电箱，主线路共分三路设置。

（二）用电设备一览表及设备容量计算

本工程施工用电设计按照不同施工阶段（基础、主体、装饰装修）、不同设备功率分别考虑，取其最大值作为导线选定依据。因主体施工阶段用电设备最多、功率最大，另外考虑流水作业，故选取主体施工阶段所有用电设备作为计算工程用电的依据。

（三）本工程临时用电施工中，应尽量将单相用电设备均匀的分散接到各相间，力求减少三相间的不平衡状态，施工临时用电线路在主体施工阶段同时使用的设备如下：

上表格中Pe值详见下述计算，其中塔式起重机、施工升降机Pe值换算暂载率取JC=25%;电渣压力焊机、交流电弧焊机要换算到暂载率JC=100%时取设备容量Pe值。

（四）需要系数法负荷计算公式

施工现场视在计算负荷（总用电量）用下述计算公式

（五）负荷计算

由于塔式起重机及电焊机组属于反复短时工作制机械，塔式起重机暂载率取JC=25%，交流对焊机、电渣压力焊机、电焊机暂载率取JC=65%。

对于断续周期工作制不同暂载率的用电设备的容量换算：

（4）单相设备组等效三相负荷计算

从表一中看出，单相用电设备容量超过了三相设备容量的15%，应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。在接有较多单相设备的三相线路中，不论单相设备接于相电压还是线电压，只要三相负荷不平衡，就应以最大负荷的有功负荷的三倍作为等效三相有功负荷，以满足系统安全运行要求。

1）、单相设备接于相电压时的负荷计算：

等效三相设备容量Pe应按最大负荷相所接的单相设备容量Pmax的三倍计算，即Pe=3Pmax，若上表16-18分别接入A、B、C相，16接入A相，则Pa=4kw，17接入B相，则Pb=2kw，18接入C相，则Pc=5kw，Pc>Pa>Pb，故Pe=3Pmax=3Pc=3*5=15（kw）;

2）、单相设备接于线电压时的负荷计算：

本工程单相用电设备容量超过了三相设备容量的15%，按接于同一线电压，P1=14.5kw，P2=8.5kw，Pem=P1+P2=23kw，计算如下：

（5）各用电设备组的计算负荷：

把工作性质相同或相近，具有相近需要系数的同类用电设备合并成组，求出各组用电设备的计算负荷

（七）变压器容量的选择

根据计算的总的视在功率选择，由甲方使用的一台变压器供系统运行，考虑变压器5%的过负荷能力，计算如下：

P0=1.05×Sjz =1.05×96=100.8KVA

式中：1.05为功率损失系数

建设单位在待建生产1#厂房东南侧约10米处安装一台额定容量250KVA变压器，250KVA≥100.8KVA，足以满足施工现场用电需求。

施工现场供电主电缆线路选择

（1）、供电线路主电缆从建设单位提供的变压器旁总配电房引出到工地总配电箱距离约60m，使用聚乙烯绝缘电力电缆（BJY）。

总的计算电流：Ijs=Sjz/ Ue=96/（×0. 38） =146（A）

按总计算电流得值为146A，查表《建筑施工计算手册》选用一路BLV 3×70+2×35mm2，穿PVC沿墙架空敷设，其持續允许电流（取环境温度30℃）为195A>146A，满足用电要求。

（2）导线允许电压降校核：

已知供电线路主电缆从建设单位提供的变压器旁总配电房引出到工地总配电箱距离约105m，允许相对电压降为ε=5%，采用TN-S配电供电时，取C=46.3，则：

三、负荷计算方法的分析

以上是通过一栋教学楼临时用电的负荷计算，确定工程使用变压器容量及主线路导线的选择方法，在这一计算方法中主要注意几个问题：

（一）起重机械设备Pe值的计算方法是否接近现场实际用电量，跟使用多台或单台起重机械设备的Kd取值有关系，根据建筑相关手册，目前塔吊，施工升降机等起重机械设备电气配置逐步智能化，节能化，电气控制配置了变频器，所以JC的换算值要接近现场设备实际使用情况。

（二）交流电焊机及钢筋对焊机Pe值的计算方法与现场单相接线在A、B、C相是否接平衡有一定影响，还与施工安排及设备使用型号及容量有关系。

（三）计算公式中“系数”的取值要考虑工程施工的特点，需要系数负荷计算法主要涉及两个系数，一是各设备组的需要系数，二是各设备组之间的同时系数。这两个系数在常用的建筑手册中，各有数值，有的数值偏差很大，所以，应用时需要参考同类设备的系数，还要参考以往现场用电的实际测量情况及工程施工临时用电的特点及工程施工进度的特点，分析施工高峰期设备的使用情况，根据以上几种情况，Kx、Kd取值应接近工程实际用电量，避免负荷计算数值偏差过大。

（四）在我参加的工程检查过程中，看到的现场临时用电的电线配置，电箱配置及用电器材配置与施工组织设计方案都有区别，特别是编制人员大多偏重考虑安全性，Kx、Kd取值偏高，其计算结果使计算负荷比实际应用中的用电量大好多，这样在采购用电相关材料时会增加工程成本。

四、结语

上文通过工程临时用电负荷计算，选择工程使用变压器容量及配电导线的方法提出自己的一些意见，仅供供广大同行参考。做好现场施工临时用电组织设计是确保现场规范安装，安全用电的前期工作，对保障建筑工程的顺利施工，有着十分重要的意义。

参考文献：

[1]《建筑工程临时用电设计与实例手册》（北京电力出版社2001

[2]刘介才的工厂供电，北京：《机械工业出版社》（2003）

[3]《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、

[4]《建筑施工手册》（第四版）中国建筑工业出版社

[5]《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）