通常,施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的設(shè)計(jì)可分為兩步:一是勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng),二是用電負(fù)荷計(jì)算。
1、現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)工作
現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)工作包括:調(diào)查測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)的地形、地貌,主體工程的位置,給排水等地上、地下管線和管溝的位置,建筑材料、器具堆放位置,生產(chǎn)、生活臨時(shí)搭設(shè)的建筑物位置,用電設(shè)備裝設(shè)位置以及現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境等?,F(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)工作應(yīng)與建筑工程施工組織設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)工作同時(shí)進(jìn)行,也可直接借用其勘測(cè)資料。

2、用電負(fù)荷計(jì)算
2.1用電負(fù)荷計(jì)算的目的
用電負(fù)荷是指通過(guò)電氣設(shè)備或線路上的電流或功率,它是以功率或熱能的形式消耗于電氣設(shè)備上的。用電負(fù)荷計(jì)算的主要目的就是為合理選擇變電所的變壓器容量、各種電氣設(shè)備及配電導(dǎo)線提供科學(xué)依據(jù)。

2.2計(jì)算用電負(fù)荷的方法
計(jì)算用電負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假定負(fù)荷,它所產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。根據(jù)計(jì)算的用電負(fù)荷選擇電器或線纜,在運(yùn)行中的最高溫升不超過(guò)電器或線纜的溫升允許值。
在配電設(shè)計(jì)中,通常采用30min的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。計(jì)算用電負(fù)荷常用的方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法,本文選用需要系數(shù)法進(jìn)行用電負(fù)荷的計(jì)算。

1)用電負(fù)荷的確定本文以某施工現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備為例,來(lái)說(shuō)明用電設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算方法。首先確定各設(shè)備的設(shè)備容量,設(shè)備相應(yīng)技術(shù)參數(shù)見表1。

設(shè)備容量的換算說(shuō)明:
(1)連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率等于額定功率。如表1的1、2、3、5、6、10、11號(hào)相應(yīng)的設(shè)備。
(2)短時(shí)或周期工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率是指額定功率換算為統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率下的有功功率。
塔吊的設(shè)備功率應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率JC=25%下的有功功率:

式中:Pe,7為塔吊的有功功率;Pt為塔吊的容量。電焊機(jī)的設(shè)備功率是將額定容量換算到負(fù)載持續(xù)率JC=100%時(shí)有功功率。
對(duì)焊機(jī):

式中:Pe,4為對(duì)焊機(jī)的有功功率;St1為對(duì)焊機(jī)的容量;
交流電焊機(jī):

式中:Pe,9為交流電焊機(jī)的有功功率;St2交流電焊機(jī)的容量。
此時(shí)需要注意的是,電焊機(jī)屬于單相用電設(shè)備,為線間負(fù)荷。單相負(fù)荷與三相負(fù)荷同時(shí)存在時(shí),應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷再與三相負(fù)荷相加。
計(jì)算方法:
一是只有線間負(fù)荷時(shí),等效三相設(shè)備容量為P3=根號(hào)3P(2P2為線間容量);
二是只有相負(fù)荷時(shí),等效三相負(fù)荷取最大相負(fù)荷的3倍;
三是對(duì)于既有線間負(fù)荷又有相負(fù)荷的情況,應(yīng)先將線間負(fù)荷換算為相負(fù)荷,各相負(fù)荷分別相加,選出最大相負(fù)荷,取其3倍作為等效三相負(fù)荷;
四是當(dāng)多臺(tái)單相用電設(shè)備的設(shè)備功率小于計(jì)算范圍內(nèi)三相負(fù)荷設(shè)備功率的15%時(shí),按三相平衡負(fù)荷計(jì)算,可不換算。
因此,對(duì)焊機(jī)、交流電焊機(jī)等效三相負(fù)荷分別為:

(3)鏑燈是金屬鹵化物燈的一種,配有節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,它的設(shè)備功率為燈泡的額定功率加上鎮(zhèn)流器的功率損耗,考慮10%,即:

式中:Pe,8為鏑燈的有功功率。
2)用電負(fù)荷的計(jì)算
在確定了設(shè)備的設(shè)備容量后,進(jìn)行電力負(fù)荷的計(jì)算,本文采用了電力負(fù)荷計(jì)算表,見表2。

說(shuō)明:Kx為需要系數(shù),cosφ為功率因數(shù),Pjs計(jì)算的有功功率,Qjs計(jì)算的無(wú)功功率,Sjs計(jì)算的視在功率,K∑p和K∑q為同時(shí)系數(shù),△Qt和△Pt為變壓器無(wú)功和有功功率損耗。表2中,把照明和其他設(shè)備分為兩類,分別進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。
然后,Pjs和Qjs分別對(duì)應(yīng)相加,再分別乘以同時(shí)系數(shù)K∑p和K∑q,得到Sjs=252.51kVA。此時(shí),功率因數(shù)僅為0.43,需要對(duì)低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。補(bǔ)償公式為Qc=P(jstgφ1-tgφ2),其中,tgφ1和tgφ2分別為補(bǔ)償前、補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷功率因數(shù)的正切值。按電業(yè)局規(guī)定,變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)大于等于0.9,考慮到變壓器無(wú)功率損耗△Qt遠(yuǎn)大于有功功率損耗△Pt,在低壓側(cè)補(bǔ)償時(shí),功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9,這里取0.92,計(jì)算得Qc=115.64kvar。無(wú)功補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.92,此時(shí),視在功率為183.68kVA。
在考慮變壓器本身的損耗后,功率因數(shù)為0.91(滿足供電部門要求),視在功率為185.12kVA(遠(yuǎn)小于補(bǔ)償之前的252.51kVA,可選用較小容量的變壓器,這樣節(jié)省了用戶的初投資),變壓器選擇S9-200/10型油浸式變壓器,它的容量為200kVA>185.12kVA,能夠滿足使用要求。

3、總箱和進(jìn)線的電流的計(jì)算
總箱和進(jìn)線的電流計(jì)算為:Ijs=Sjs(/姨3×U)e=185.12(/姨3×0.38)=281.3A,Ue為三相電壓值。
因此,選擇YJV-4×95+1×50為總箱進(jìn)線電纜,其安全載流量為309A。選擇總箱進(jìn)線開關(guān)為VigiNSE400N3P/400EL的漏電保護(hù)斷路器。
其后,根據(jù)上述方法,可計(jì)算出各干線、支線的工作電流,合理選擇各級(jí)配電箱的開關(guān)及線纜截面。
