应用研究
与质
SmartPlantElectrical电气负荷计算方法浅析
郝增学
（中海油山东化学工程有限青任公司，山东济南250101)
摘要：梳理INTERGRAPH公司开发的三维工厂设计配套电气系统设计软件SmartPlantElectrical中电气负荐计算方法，并比较该方法与传统需要系数法电气负荷计算方法的异同，给电气设计人页提供一个新的想路。
关键词：负荷计算；功率因数；需要系数;PF;DF
中图分类号：TU85
文献标识码：A
为实现数字化集成设计，公司引进了一套智能化工厂设计软件。作为该套软件的组成部分，SmartPlantElectrical电气系统设计软件在协同设计中能实现高效的负荷计算，自动生成负荷报表等功能，大大地提高了设计效率。
由于该系列软件及相关资料均为英文版，给初学者带来了一定的难度。笔者初步整理出了软件中电气负荷计算的方法，现在总结出来以方便软件初学者共同学习，并给使用传统电气负荷计算方法
的电气设计人员提供一个电气负荷计算思路。 1软件中电气计算功能简述
软件基于输人的负载数据进行电气负荷计算，成套设备资料以及电动机的数据需要生产厂家提供，照明配电箱等负荷数据需要电
气设计人员根据电气设计自已提供。 2软件需要输入的数据
下面以电动机为例说明软件需要输人的数据：
(1)Motorratedpower：指电动机能提供的最大机械功率Ur(2)BrakeDower：指在demandpoint上需要电动机提供的机
械功率。
(3)Demand factor:指将Brake power和Motor rated power 进行比值运算得到的比值，下面用DF表示。该比值表示软件用来进行计算的电动机operatingpoint。
(4)Powerfactor：软件将根据电动机分别在50%，75%和100%的额定功率下的功率因数计算出电动机在实际操作点的功率因数，下面用PF表示。
(5)Efficiency：软件将根据电动机分别在50%，75%和100%的额定功率下的效率因数计算出电动机在实际操作点的功率因数，下面用EF表示，
除上述数据外，还有Ratedvoltage，Frequency等，在此不再赞述。
3功率因数计算方法
软件通过假定电动机分别在50%75%和100%的额定功率下的功率因数和效率为线性关系并利用线性插值法进行操作点上的功收稿日期：2017-04-05
文章编号：1007-9416(2017)04-0124-01
率因数和效率计算。如果操作点低于50%的额定功率，软件将通过 50%和75%额定功率之间的斜率进行外推。
(1)参与功率因数计算的参数有：
PF50：50%额定功率下的功率因数；的功率因数；
PF75：75%额定功率下
PF100：100%额定功率下的功率因数，DF：指Demandfactor PF@DF：在DF下的功率因数，EF@OP：在操作点上的功率因
数。
(2)软件计算不同DF下的功率因数公式分为如下三种情况：
[(PF75-PF50)*(0.5-DF)]
DF<50%时;PF@DF=PF50-
0.25
[(PF75-PF50)*(DF-0.5)
50%≤DF<75%时：PF@DF=PF50+
0.25
[(PF100-PF75)*(DF-0.75)
75%≤DF≤100%时, PF@DFPF75+
0.25
效率的计算方法与上面计算功率因数的方法类似，在此不再赞述，
4软件中计算方法与需要系数法计算实例对比
为简化计算，方便对两种计算方法对比，假定用电设备为500台同样的离心水泵，额定电压Ur=380V、额定功率Pr=2.2kW，额定频率f=50Hz，需要系数取Kx-0.8，电动机工作制采取连续工作制S1：
(1)电动机实际从电源吸收的无功功率
O, = ys2 p2 = v2.184* 1.791
P
1.467
EF@DF
0.819
考虑上需要系数，该500台水泵电动机的：计算有功功率
P = Kx × P, ×500 = 0.8×1.791× 500 = 716.4kW 计算视在功率
S, = K, ×S, ×500 = 0.8× 2.184×500 = 873.6kVA 计算无功功率
O, = /s P = V873.62 716.4° = 499.95kVAR
1.250kVAR
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作者简介：部增学(1983一)男，汉族，山东满博人,学士学位注册电气工程师，研究方向：工厂供配电万方数据