談概率分析法在臨時用電計算中的應用

宋 紅 旗

(山西六建集團有限公司，山西 太原 030024)

談概率分析法在臨時用電計算中的應用

宋 紅 旗

(山西六建集團有限公司，山西 太原 030024)

根據施工現場機械設備功率大小不一，離散性特點，把臨時用電計算采用的利用系數法與需要系數法有效融合，引進公式即“各用電設備功率和的平方除以各相應設備功率平方和”的結果作為需要系數法中有效設備臺數選用依據。此公式采用概率分析法得出恰當的理論數據，從而計算出線路控制系統設備選型及相應配套電纜，該方法對同一線路實際用電設備類型多樣的用電負荷計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選取凌亂現象。

離散性，概率分析法，利用系數法，需要系數法，合理性

北宋理學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，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，同時也把“立德、立功、立言”定義為對于圣人的一個評判標準。所以把五千年中國所出現的圣人，截至今日總結為兩個半，分別是孔子、王守仁和曾國藩(半個)。這個評判標準從蕓蕓眾生中通過思想意識、哲學理念的比對中分析總結而得“兩個半”。正如同臨時用電計算中如果同一線路多臺設備功率大小差距較大即離散型大，那么通過概率分析引用“和的平方除以相應平方和”得到其有效設備臺數，有效設備臺數的多少決定該線路的實際功率、總電流及控制設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、無規律，例如在臨時用電同一線路中可能存在以下15臺設備：2臺鋼筋調直機功率為5.5+4=9.5 kW，4臺鋼筋切斷機功率為5.5 kW，2臺切割機功率為2.2 kW，5臺鋼筋彎曲機功率為3 kW，1臺對焊機功率為100 kW,1臺電焊機功率為38 kVA。這些施工設備功率大小不一，設備的平均功率為14.8 kW/臺，而對焊機與電焊機功率(這里暫不考慮暫載率轉換)與平均功率及其他設備功率偏差較大，離散性大，對這個線路的影響作用較明顯。

2 需要系數法與利用系數法

1)需要系數法源于負荷曲線的分析，反映的是一個用電設備組或用電系統在運行過程中的實際負荷與其固有設備容量之間的一種比例關系。所處的用電系統各用電設備運行工況存在以下四種情況：不可能同時運行；也不可能同時滿載運行；不同性質用電設備其運行特征也各不相同；用電設備和用電線路都伴隨有功率損耗。

需要系數KX公式為:

KX=(用電設備組或系統最大負荷日最大半小時平均負荷)/(用電設備組或系統的設備容量)。

KX來自于大量實測數據的統計結果。一般KX≤1。

單臺設備計算其電流時，需要系數按1選取，不對其使用的電纜、斷路器、漏電保護器選型造成影響。同一線路多臺設備計算總的視在功率及總電流參考的需要系數則由有效設備臺數決定。

設備功率乘以需要系數得出需要功率，多組負荷相加時再乘以同時系數，得到總功率及總電流。其計算過程簡單，計算精度與用電設備臺數有關。

2)利用系數法采用的數學模型基于概率論與數理統計，先求易于實測的平均負荷，再乘以最大系數求得最大負荷。最大系數取決于平均利用系數和用電設備有效臺數，計算結果比較接近實際，但過程稍繁。

3)利用系數法中的有效設備臺數n。用電設備有效臺數是指將不同設備功率和工作制的實際用電設備臺數換算為相同設備功率和工作制的有效值，有效設備臺數n采用概率分析法公式。即：

(1)

其中，P1為單個用電設備功率，kW;Pi為第i臺設備功率，kW;n為有效設備臺數。

該公式的作用是將設備功率無規律離散性數據通過概率論方法換算成功率相同的有效設備臺數，體現設備有效性，其數值代表有多少在該線路中起關鍵作用。這也就是所謂“天下圣人兩個半”的道理，在計算過程中剔除無用的轉換為有效的，使數據接近真實。

3 案列分析

在臨時用電計算中，基本都是按照需要系數去計算用電負荷。采用有效設備臺數計算公式計算需要系數法中的設備臺數，使需要系數法中利用有效設備臺數計算簡便、有效。

以上述15臺設備采用常規計算和引用概率分析公式(1)分別計算。

表1 方案一設備系數取值表

方案一：按照常規計算(除電焊機、對焊機)設備類型相同，臺數為13臺，見表1。選擇的需要系數為：

KX=0.4，cosφ=0.65,tanφ=1.17。

電焊機、對焊機設備類型相同，選擇的需要系數為:

KX=1，cosφ=0.47,tanφ=1.88。

其計算的總功率為110 kW。

電纜選擇50 mm2銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套四芯VV電纜土壤中直接敷設。土壤熱阻系數為0.8時，持續載流量為169 A>167 A。

方案二：由式(1)計算設備有效臺數，見表2。

對焊機暫載率20%轉換為100%的額定功率為：

電焊機暫載率60%轉換為100%的額定功率為:

按照式(1)計算設備臺數取5臺。選取的系數為：

KX=0.68，cosφ=0.7,tanφ=1.02。

表2 方案二設備系數取值表

計算總電流為165.46 A。

計算結果與常規計算總電流接近。

對比分析如下：

由方案一可知，常規計算設備選用的需要系數，功率因數，計算出的同一線路的額定功率、電流接近方案二。

采用直接設備臺數的計算公式進行有效設備臺數轉換，使需要系數及功率因數大小產生了變化，其計算結果為發生大的變化。而第二種方案計算線路電流更簡便。

4 結語

在建筑工程臨時用電負荷中，尤其是涉及到大規模建筑群，用電負荷設備較多的情況，前期用電量的計算，電纜電器開關的選型尤為繁瑣。采用有效設備臺數大大簡化了計算，同時對常規計算的正確性起到很好的驗證作用。

[1] JGJ 46—2005,施工現場臨時用電安全技術規范[S].

[2] GB 50054—2011,低壓配電設計規范[S].

[3] GB 50303—2015,建筑電氣工程施工質量驗收規范[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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