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某装配厂房负荷计算与同时系数的选择摘要：在我国近年来工业现代化建设的过程中，产业逐步升级，以高新技术为 代表的航空产业得到迅速发展大量航空类厂房的新建的同时，发现实际消耗功 率与厂房的供配电设计中理论消耗功率存在较大差别以天津某装配厂房为例， 将实际消耗功率与理论消耗功率进行对比，并分析出现较大偏差的原因，同时对 装配厂房负荷计算中的同时系数的选取给出参考关键词：负荷计算；同时系数；需要系数法；供配电Load Calculation and Selection of Simultaneous Coefficient for an Assembly PlantWang Jian Yang Youlong Zhu Xinghao(AviC Xi 'an Aircraft Industry(Group)Co.，LTD.，Xi 'an，710089)Abstract：In the process of China's industrial modernization in recent years，the industry has been gradually upgraded and the aviation industry represented by high and new technology has been developing rapidly.It is found that there is a big difference between the actual power consumption and the theoretical power consumption in the power supply and distribution design.Taking an assembly plant in Tianjin as an example，the actual consumption power is compared with the theoretical consumption power，and the reasons for the large deviation are analyzed.Keywords：load calculation；simultaneous coefficient；coefficient method；power supply引言负荷计算是厂房供配电设计中最重要的一环。

它不但决定设计后期电器的选取，更能避 免工业生产过程中所造成的浪费，直接降低生产成本，提高企业竞争力因此，合理的工业 输配电设计方案能为企业带来竞争优势，电力的节能降耗是输配电的设计方向［2］而负荷计 算中同时系数的选择，则显得至关重要，经它计算出的最终结果，不仅直接决定变压器、电 缆、保护电器的选择，更决定着生产过程中变压器负荷率和电能的使用效率，不仅直接减少 厂房建设费用，更能避免生产过程中的能耗损失1 负荷计算的常用方法［1］单位指标法：源于实用数据的归纳，用相应的指标直接求出结果计算过程简便，计算 精度低；指标受多种因素的影响，变化范围很大需要系数法：源于负荷曲线的分析设备功率乘以需要系数得出需要功率；多组负荷相 加时，再逐级乘以同时系数计算过程较简便计算精度与用电设备台数有关，台数多时较 准确，台数少时误差大利用系数法：其数学模型基于概率论与数理统计先求易于实测的平均负荷，再乘以最 大系数求得最大负荷计算精度高，计算结果比较接近实际；可用于设备台数较少的情况 计算过程较繁，尤其是用电设备有效台数的计算应改进利用系数的实用数据有待积累其中需要系数法由于计算简便、在用电设备较多的工业厂房而经常采用。

通过以上，我们可以看出，和无明确出处，由于厂房的不同用途、不同地域，其值也存 在较大的差异，设计人员只能通过前期经验以及已有同类厂房比较得出，此时设计人员就显 得尤为重要，3 某装配厂房供配电设计在天津某装配厂房的建筑设计中，分为两个部分一部分是厂房装配大厅，主要用于生 产装配；另一部分是二层的办公附楼，主要用于除装配工作以外的日常办公考虑到厂房的结构和布局，拟采用4个主配电箱（PC1-PC4）其中主配电箱PC3、PC4 为装配大厅所用配电箱，负荷较大，用于厂房生产装配所需的各种大中型用电负荷；而主配 电箱PC1、PC2负荷较小，用于办公附楼的用电负荷；对于空气压缩机组、冷却塔风机和电 机、装配大厅的空调风机等连续运转电机，则采用母线单独供电方式；最后部分插座，为以 后可能因厂房改造，增添的用电设备而预留接口具体细节见表1通过表1可以看出，不同配电箱供应不同用途的负荷，我们需要通过对负荷分析、以及 查表得出各自不同的需要系数配电箱 CP1 主要供给附楼的室内空调、智能监控、室内插座、火灾自动报警、门禁系统 及部分室内工艺设备等，由于部分用电设施利用率较高，需要系数取0.7配电箱CP2主要供给附楼的照明及应急照明、信息网络、有线通讯、UPS电源等，这部 分用电设施利用率很高，需要系数取0.9。

配电箱CP3、CP4主要供给装配大厅照明、装配工具、吊车以及实验设备供电，由于厂 房初期设计考虑到节能的需要，照明采用日光与灯光照明相结合，且大量采用LED光源，在 厂房照明方面能耗较低；装配工具由于产品特殊的工艺要求，大量采用气动工具，电动工具 较少，且无大中型电动加工设备，能耗很低；装配现场采用脉动生产线，产品在某一工作站 位完成装配后，移到下一个工作站位进行下一步装配，且由于产品装配大部件较少、重量轻 等特点，吊车的使用率也不高；最后现场能耗最高的用电设备属于现场各种测试设备，而该 类设备不论是使用时间，还是使用频率都较短，且能耗和产能息息相关；综合以上因素考虑， 需要系数取0.4，是可以接受的无法具体明确的是同时系数的选取，制约它的因素是多方面的，首先要考虑产能的大小， 由于厂房投产初期可能产能较低，后期随着工艺流程的成熟、操作人员熟练度的提升，产能 逐步提高，这部分应考虑计划预期最大产能量；其次要依据装配工艺的安排，不同的工艺流 程决定了同一时间内用电设备的多少，这只能通过参观同类型已有厂房，大致得出；最后则 是现场操作人员的综合素质，操作人员通过培训、学习，在自身操作熟练度提高的同时，降 低生产过程中的故障率，提升生产效率等。

基于以上不确定性，有功同时系数取0.9，无功 同时系数取 0.954 装配厂房实际负荷经过2018 年至2019 年厂房生产装配使用，可通过当地供电部门可查询两年的实际耗电 量见表 2通过查询2018年至2019年两年的考勤表，得出每月工作日基于图 1，通过同年不同月耗电量和同月不同年两方面进行比较，找出各自的共性和差 异性同年不同月份耗电量比较：5月份和10月份为全年最低用电量，2 月份和8月份全年最 高用电量经分析可以得出，春、秋两季由于气温适中，空调、采暖等季节性负荷处于闲置 状态，所以用电量低；反之，夏、冬两季气温最高或者最低，空调、采暖等季节性负荷工作， 导致耗电量增高同时，冬季用电量明显高于夏季用电量，这主要是由于季节性负荷工作状态的差异导致 的其原因主要有：①该装配厂房位于北方，冬季温度低且时间长，而夏季因为地处沿海， 温度不高且时间短；②厂房温度初期设计在10〜30°C，但实际控制在24°C，空调即使工作 也处于欠负荷状态下，实际用电量小于设计理论值；③厂房建筑大量采用隔热保温材料，在 有效隔热保温的条件下，进一步减少空调的能耗损失同月不同年耗电量比较： 2月份、7月份和12月份用电量差异较大，查询工厂工作日志 2018年7月份和12月份， 2019年2月份加班情况较为频繁，其实际工作时长超出每日八小 时，导致计算统计过程中抬高了平均每小时的耗电量。

此外， 2018年上半年用电量高于2019年上半年，其原因有2018年上半年开工率高于 2019 年上半年，且生产过程中故障率较高，加班次数较多导致；反之，则2018 年下半年用 电量低于2019年下半年用电量以两年最高用电量的平均值658.5kW (2018/2019年2月份平均值)为依据，计算出某 装配厂房实际的同时系数及负荷率通过表4与表1的对比，实际同时系数、和负荷率远低于设计值，其原因是多方面的在主观面上，设计初期，对于工艺流程不确定的电气设备往往采取简单累加预估的方法，直 接抬高了同时系数；在客观面上，厂房现场主要耗电的电气设备主要是各种现场测试设备， 该类电气设备的特点是，使用时具有较高的能耗，但持续时间相对较短，这导致在短时间内 具有较大的视在功率和较高的负荷率但采用的需要系数法，是计算工作时段内的平均值， 结果拉低了短时间内的视在功率和负荷率此外，生产过程中有着其复杂性和不确定性，从设计层面无法精确统计出在具体时刻， 具体用电设备的使用情况，采取较大的同时系数可避免因厂房的供电不足，导致停工而带来 的经济损失5 结束语通过以上分析，在某装配厂房计算负荷方面能得出以下结论：(3) 冬季采暖负荷用电量高于夏季空调负荷用电量(具有地域性特点)；(4) 无功补偿能有效降低视在功率与负荷率，提高电能使用效率，从而达到节能将耗 和节约成本的目的；（5）大中型用电设备均为现场测试设备，基于测试设备的特点，用电时限较短，在短 时间内负荷率较高，但反映在平均负荷率较低。

6）基于需要系数法本身而言，在计算工作时间长、负荷稳定用电设备时，精确度较 高；但对于短时且功率较大的用电设备时，则存在较大的误差通过近两年生产过程中实际耗电量与理论设计耗电量的对比，总结导致负荷计算差异的 各个原因，对现阶段新型装配厂房的新建和扩建，具有重要的指导意义参考文献：[1]中国航空规划设计研究总院有限公司•工业与民用供配电设计手册（第四版）[M].北 京：中国电力出版社，2016⑵魏汝真，刘万兵，田兵田•工业厂房供配电设计技术探讨[J].建筑工程技术与设计， 2019（ 07）：425[3] GB 50052-2009:供配电系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.[4] GB 50054-2011 :低压配电设计规范[S].北京：中国计划出版社，2012.⑸赵慧峰，石利宏，梁凤珍•工业负荷计算与需要系数的选取[J].设备管理与维修，2018 No4 （下）：43-45⑹韩占强•主动需要系数法在建筑负荷控制中的应用[J].智能建筑电气技术，2019（12） 第 13 卷第 6 期： 34-39作者简介：王坚（1977.09-），男，汉族，山西太原，高级工程师，硕士，主要从事飞 机电气系统的测试及研究，及电气相关设计工作。

杨右龙（1992.03-），男，汉族，甘肃白银，助理工程师，本科，主要从事飞机装配， 及电气相关工艺工作朱兴浩（1991.07-），男，汉族，河南兰考，助理工程师，本科，主要从事飞机装配， 及电气相关工艺工作。