谈概率分析法在临时用电计算中的应用

宋 红 旗

(山西六建集团有限公司，山西 太原 030024)

谈概率分析法在临时用电计算中的应用

宋 红 旗

(山西六建集团有限公司，山西 太原 030024)

根据施工现场机械设备功率大小不一，离散性特点，把临时用电计算采用的利用系数法与需要系数法有效融合，引进公式即“各用电设备功率和的平方除以各相应设备功率平方和”的结果作为需要系数法中有效设备台数选用依据。此公式采用概率分析法得出恰当的理论数据，从而计算出线路控制系统设备选型及相应配套电缆，该方法对同一线路实际用电设备类型多样的用电负荷计算具有明显简便的效果，避免了类型不同多样情况造成的系数选取凌乱现象。

离散性，概率分析法，利用系数法，需要系数法，合理性

北宋理学大儒张载有过这么一番名言“为天地定心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平”，其言简意宏，传颂不衰，也突出了中国读书人的最高境界——圣人，同时也把“立德、立功、立言”定义为对于圣人的一个评判标准。所以把五千年中国所出现的圣人，截至今日总结为两个半，分别是孔子、王守仁和曾国藩(半个)。这个评判标准从芸芸众生中通过思想意识、哲学理念的比对中分析总结而得“两个半”。正如同临时用电计算中如果同一线路多台设备功率大小差距较大即离散型大，那么通过概率分析引用“和的平方除以相应平方和”得到其有效设备台数，有效设备台数的多少决定该线路的实际功率、总电流及控制设备和电缆的合理选型。

1 离散性概念分析

所谓离散性就是分离、分散、无规律，例如在临时用电同一线路中可能存在以下15台设备：2台钢筋调直机功率为5.5+4=9.5 kW，4台钢筋切断机功率为5.5 kW，2台切割机功率为2.2 kW，5台钢筋弯曲机功率为3 kW，1台对焊机功率为100 kW,1台电焊机功率为38 kVA。这些施工设备功率大小不一，设备的平均功率为14.8 kW/台，而对焊机与电焊机功率(这里暂不考虑暂载率转换)与平均功率及其他设备功率偏差较大，离散性大，对这个线路的影响作用较明显。

2 需要系数法与利用系数法

1)需要系数法源于负荷曲线的分析，反映的是一个用电设备组或用电系统在运行过程中的实际负荷与其固有设备容量之间的一种比例关系。所处的用电系统各用电设备运行工况存在以下四种情况：不可能同时运行；也不可能同时满载运行；不同性质用电设备其运行特征也各不相同；用电设备和用电线路都伴随有功率损耗。

需要系数KX公式为:

KX=(用电设备组或系统最大负荷日最大半小时平均负荷)/(用电设备组或系统的设备容量)。

KX来自于大量实测数据的统计结果。一般KX≤1。

单台设备计算其电流时，需要系数按1选取，不对其使用的电缆、断路器、漏电保护器选型造成影响。同一线路多台设备计算总的视在功率及总电流参考的需要系数则由有效设备台数决定。

设备功率乘以需要系数得出需要功率，多组负荷相加时再乘以同时系数，得到总功率及总电流。其计算过程简单，计算精度与用电设备台数有关。

2)利用系数法采用的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。最大系数取决于平均利用系数和用电设备有效台数，计算结果比较接近实际，但过程稍繁。

3)利用系数法中的有效设备台数n。用电设备有效台数是指将不同设备功率和工作制的实际用电设备台数换算为相同设备功率和工作制的有效值，有效设备台数n采用概率分析法公式。即：

(1)

其中，P1为单个用电设备功率，kW;Pi为第i台设备功率，kW;n为有效设备台数。

该公式的作用是将设备功率无规律离散性数据通过概率论方法换算成功率相同的有效设备台数，体现设备有效性，其数值代表有多少在该线路中起关键作用。这也就是所谓“天下圣人两个半”的道理，在计算过程中剔除无用的转换为有效的，使数据接近真实。

3 案列分析

在临时用电计算中，基本都是按照需要系数去计算用电负荷。采用有效设备台数计算公式计算需要系数法中的设备台数，使需要系数法中利用有效设备台数计算简便、有效。

以上述15台设备采用常规计算和引用概率分析公式(1)分别计算。

表1 方案一设备系数取值表

方案一：按照常规计算(除电焊机、对焊机)设备类型相同，台数为13台，见表1。选择的需要系数为：

KX=0.4，cosφ=0.65,tanφ=1.17。

电焊机、对焊机设备类型相同，选择的需要系数为:

KX=1，cosφ=0.47,tanφ=1.88。

其计算的总功率为110 kW。

电缆选择50 mm2铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套四芯VV电缆土壤中直接敷设。土壤热阻系数为0.8时，持续载流量为169 A>167 A。

方案二：由式(1)计算设备有效台数，见表2。

对焊机暂载率20%转换为100%的额定功率为：

电焊机暂载率60%转换为100%的额定功率为:

按照式(1)计算设备台数取5台。选取的系数为：

KX=0.68，cosφ=0.7,tanφ=1.02。

表2 方案二设备系数取值表

计算总电流为165.46 A。

计算结果与常规计算总电流接近。

对比分析如下：

由方案一可知，常规计算设备选用的需要系数，功率因数，计算出的同一线路的额定功率、电流接近方案二。

采用直接设备台数的计算公式进行有效设备台数转换，使需要系数及功率因数大小产生了变化，其计算结果为发生大的变化。而第二种方案计算线路电流更简便。

4 结语

在建筑工程临时用电负荷中，尤其是涉及到大规模建筑群，用电负荷设备较多的情况，前期用电量的计算，电缆电器开关的选型尤为繁琐。采用有效设备台数大大简化了计算，同时对常规计算的正确性起到很好的验证作用。

[1] JGJ 46—2005,施工现场临时用电安全技术规范[S].

[2] GB 50054—2011,低压配电设计规范[S].

[3] GB 50303—2015,建筑电气工程施工质量验收规范[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

宋红旗(1971- )，男，工程师

TU731

A