談概率分析法在臨時(shí)用電計(jì)算中的應(yīng)用

宋 紅 旗

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024)

談概率分析法在臨時(shí)用電計(jì)算中的應(yīng)用

宋 紅 旗

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024)

根據(jù)施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備功率大小不一，離散性特點(diǎn)，把臨時(shí)用電計(jì)算采用的利用系數(shù)法與需要系數(shù)法有效融合，引進(jìn)公式即“各用電設(shè)備功率和的平方除以各相應(yīng)設(shè)備功率平方和”的結(jié)果作為需要系數(shù)法中有效設(shè)備臺(tái)數(shù)選用依據(jù)。此公式采用概率分析法得出恰當(dāng)?shù)睦碚摂?shù)據(jù)，從而計(jì)算出線路控制系統(tǒng)設(shè)備選型及相應(yīng)配套電纜，該方法對同一線路實(shí)際用電設(shè)備類型多樣的用電負(fù)荷計(jì)算具有明顯簡便的效果，避免了類型不同多樣情況造成的系數(shù)選取凌亂現(xiàn)象。

離散性，概率分析法，利用系數(shù)法，需要系數(shù)法，合理性

北宋理學(xué)大儒張載有過這么一番名言“為天地定心，為生民立命，為往圣繼絕學(xué)，為萬世開太平”，其言簡意宏，傳頌不衰，也突出了中國讀書人的最高境界——圣人，同時(shí)也把“立德、立功、立言”定義為對于圣人的一個(gè)評判標(biāo)準(zhǔn)。所以把五千年中國所出現(xiàn)的圣人，截至今日總結(jié)為兩個(gè)半，分別是孔子、王守仁和曾國藩(半個(gè))。這個(gè)評判標(biāo)準(zhǔn)從蕓蕓眾生中通過思想意識(shí)、哲學(xué)理念的比對中分析總結(jié)而得“兩個(gè)半”。正如同臨時(shí)用電計(jì)算中如果同一線路多臺(tái)設(shè)備功率大小差距較大即離散型大，那么通過概率分析引用“和的平方除以相應(yīng)平方和”得到其有效設(shè)備臺(tái)數(shù)，有效設(shè)備臺(tái)數(shù)的多少?zèng)Q定該線路的實(shí)際功率、總電流及控制設(shè)備和電纜的合理選型。

1 離散性概念分析

所謂離散性就是分離、分散、無規(guī)律，例如在臨時(shí)用電同一線路中可能存在以下15臺(tái)設(shè)備：2臺(tái)鋼筋調(diào)直機(jī)功率為5.5+4=9.5 kW，4臺(tái)鋼筋切斷機(jī)功率為5.5 kW，2臺(tái)切割機(jī)功率為2.2 kW，5臺(tái)鋼筋彎曲機(jī)功率為3 kW，1臺(tái)對焊機(jī)功率為100 kW,1臺(tái)電焊機(jī)功率為38 kVA。這些施工設(shè)備功率大小不一，設(shè)備的平均功率為14.8 kW/臺(tái)，而對焊機(jī)與電焊機(jī)功率(這里暫不考慮暫載率轉(zhuǎn)換)與平均功率及其他設(shè)備功率偏差較大，離散性大，對這個(gè)線路的影響作用較明顯。

2 需要系數(shù)法與利用系數(shù)法

1)需要系數(shù)法源于負(fù)荷曲線的分析，反映的是一個(gè)用電設(shè)備組或用電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的實(shí)際負(fù)荷與其固有設(shè)備容量之間的一種比例關(guān)系。所處的用電系統(tǒng)各用電設(shè)備運(yùn)行工況存在以下四種情況：不可能同時(shí)運(yùn)行；也不可能同時(shí)滿載運(yùn)行；不同性質(zhì)用電設(shè)備其運(yùn)行特征也各不相同；用電設(shè)備和用電線路都伴隨有功率損耗。

需要系數(shù)KX公式為:

KX=(用電設(shè)備組或系統(tǒng)最大負(fù)荷日最大半小時(shí)平均負(fù)荷)/(用電設(shè)備組或系統(tǒng)的設(shè)備容量)。

KX來自于大量實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。一般KX≤1。

單臺(tái)設(shè)備計(jì)算其電流時(shí)，需要系數(shù)按1選取，不對其使用的電纜、斷路器、漏電保護(hù)器選型造成影響。同一線路多臺(tái)設(shè)備計(jì)算總的視在功率及總電流參考的需要系數(shù)則由有效設(shè)備臺(tái)數(shù)決定。

設(shè)備功率乘以需要系數(shù)得出需要功率，多組負(fù)荷相加時(shí)再乘以同時(shí)系數(shù)，得到總功率及總電流。其計(jì)算過程簡單，計(jì)算精度與用電設(shè)備臺(tái)數(shù)有關(guān)。

2)利用系數(shù)法采用的數(shù)學(xué)模型基于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，先求易于實(shí)測的平均負(fù)荷，再乘以最大系數(shù)求得最大負(fù)荷。最大系數(shù)取決于平均利用系數(shù)和用電設(shè)備有效臺(tái)數(shù)，計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際，但過程稍繁。

3)利用系數(shù)法中的有效設(shè)備臺(tái)數(shù)n。用電設(shè)備有效臺(tái)數(shù)是指將不同設(shè)備功率和工作制的實(shí)際用電設(shè)備臺(tái)數(shù)換算為相同設(shè)備功率和工作制的有效值，有效設(shè)備臺(tái)數(shù)n采用概率分析法公式。即：

(1)

其中，P1為單個(gè)用電設(shè)備功率，kW;Pi為第i臺(tái)設(shè)備功率，kW;n為有效設(shè)備臺(tái)數(shù)。

該公式的作用是將設(shè)備功率無規(guī)律離散性數(shù)據(jù)通過概率論方法換算成功率相同的有效設(shè)備臺(tái)數(shù)，體現(xiàn)設(shè)備有效性，其數(shù)值代表有多少在該線路中起關(guān)鍵作用。這也就是所謂“天下圣人兩個(gè)半”的道理，在計(jì)算過程中剔除無用的轉(zhuǎn)換為有效的，使數(shù)據(jù)接近真實(shí)。

3 案列分析

在臨時(shí)用電計(jì)算中，基本都是按照需要系數(shù)去計(jì)算用電負(fù)荷。采用有效設(shè)備臺(tái)數(shù)計(jì)算公式計(jì)算需要系數(shù)法中的設(shè)備臺(tái)數(shù)，使需要系數(shù)法中利用有效設(shè)備臺(tái)數(shù)計(jì)算簡便、有效。

以上述15臺(tái)設(shè)備采用常規(guī)計(jì)算和引用概率分析公式(1)分別計(jì)算。

表1 方案一設(shè)備系數(shù)取值表

方案一：按照常規(guī)計(jì)算(除電焊機(jī)、對焊機(jī))設(shè)備類型相同，臺(tái)數(shù)為13臺(tái)，見表1。選擇的需要系數(shù)為：

KX=0.4，cosφ=0.65,tanφ=1.17。

電焊機(jī)、對焊機(jī)設(shè)備類型相同，選擇的需要系數(shù)為:

KX=1，cosφ=0.47,tanφ=1.88。

其計(jì)算的總功率為110 kW。

電纜選擇50 mm2銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套四芯VV電纜土壤中直接敷設(shè)。土壤熱阻系數(shù)為0.8時(shí)，持續(xù)載流量為169 A>167 A。

方案二：由式(1)計(jì)算設(shè)備有效臺(tái)數(shù)，見表2。

對焊機(jī)暫載率20%轉(zhuǎn)換為100%的額定功率為：

電焊機(jī)暫載率60%轉(zhuǎn)換為100%的額定功率為:

按照式(1)計(jì)算設(shè)備臺(tái)數(shù)取5臺(tái)。選取的系數(shù)為：

KX=0.68，cosφ=0.7,tanφ=1.02。

表2 方案二設(shè)備系數(shù)取值表

計(jì)算總電流為165.46 A。

計(jì)算結(jié)果與常規(guī)計(jì)算總電流接近。

對比分析如下：

由方案一可知，常規(guī)計(jì)算設(shè)備選用的需要系數(shù)，功率因數(shù)，計(jì)算出的同一線路的額定功率、電流接近方案二。

采用直接設(shè)備臺(tái)數(shù)的計(jì)算公式進(jìn)行有效設(shè)備臺(tái)數(shù)轉(zhuǎn)換，使需要系數(shù)及功率因數(shù)大小產(chǎn)生了變化，其計(jì)算結(jié)果為發(fā)生大的變化。而第二種方案計(jì)算線路電流更簡便。

4 結(jié)語

在建筑工程臨時(shí)用電負(fù)荷中，尤其是涉及到大規(guī)模建筑群，用電負(fù)荷設(shè)備較多的情況，前期用電量的計(jì)算，電纜電器開關(guān)的選型尤為繁瑣。采用有效設(shè)備臺(tái)數(shù)大大簡化了計(jì)算，同時(shí)對常規(guī)計(jì)算的正確性起到很好的驗(yàn)證作用。

[1] JGJ 46—2005,施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50054—2011,低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50303—2015,建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

Discussionontheapplicationofprobabilisticanalysisinthecalculationoftemporaryelectricity

SongHongqi

(ShanxiSixthConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030024,China)

Mechanical equipments according to the construction site sizes and discrete characteristic, using coefficient method and needing coefficient method to be made fusion in the use of temporary electricity calculation, introduced the formula that “squared of the sum of each power equipment divided by the sum of square of each corresponding device”, the effective equipment sets in need coefficient method to be according to choose the basis， this formula uses probabilistic analysis to get the proper theoretical data, then the equipment selection and corresponding supporting cable of the line control system are calculated, This method has a clear and simple effect on the calculation of power load of the same circuit, avoid the disorder caused by different types of factors.

discrete characteristic, probabilistic analysis method, using coefficient method, needing coefficient method, rationalisation

1009-6825(2017)29-0132-02

2017-08-04

宋紅旗(1971- )，男，工程師

TU731

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