问题的提出

焊接技术和设备部门提供的设计依据大多是设备供应商的反馈，但设备供应商在提供设备的电气负荷时留有很大的备用馀量。例如，焊接现场常用的悬挂点焊机DN3-。200参数:额定容量200kVA额定初级电压，单相AC380v，50Hz额定初级电流526A负荷持续率50%。KR机器人参数:额定容量75。kVA；额定初级电压，三相AC380V，50Hz；额定初级电流，无；负载持续率为10%。

设计院设计时，按工艺提供的参数计算。如果焊接现场采用200~300台这样的焊接机，计算出的电气负荷远远大于实际运行负荷，导致大量追加投资。这种现象在许多汽车厂屡次出现。

为此，本文以某大型汽车工厂焊接工厂的配电为例，其计划生产节拍为30JPH(JPH(JPH是Jobssper下Hour的缩写，表示时间工作量或单位时间工作量)，实际生产节拍基本在18~26~JPH之间，结合设计规范理论值，分析焊机需求系数值、变压器负荷情况，供后续设计参考。

负载分析

生产线负载分配

某焊接现场计划利用现有生产线进行改造，因此焊接配电均利用现有4台变压器重新分配负载。具体分配区域如图1所示。

本次以15#、16#变压器带来的负荷验证负荷持续率，需要系数值，其主要设备参数如表1、表2所示。

工频焊机的负荷持续率

负荷持续率(也称为临时负荷率)是指设备在一定电流下连续工作的能力，在工作周期内工作时间t与工作周期t的比例，用pn表示，pnt=ttttttttttttx的100%。

《工业和民用配电设计手册》(4版)，以下简称4版《手册》表1.4

提供点焊机焊接机器人的必要系数Kx功率数cosφ值:DN3系列悬挂点焊机Kx上升=上升0.35，cos上升=下降0.6的焊机器人Kx上升=上升0.2，cos上升φ=上升0.6，汽车行业常用的DN3-上升0.35，cos上升=下降0.6，焊机器人Kx上升=上升0.2，cos上升φ0.4，汽车行业常用的DN3-上升20，DN3-上升3-上升250等大容量悬挂点焊机的负荷持续率

结合某汽车工厂焊接工厂白色车身点焊参数，建议库钢板预压时间、加压时间、焊接时间、维持时间的标准值综合计算，负荷持续率平均值kn=20%左右，详见表3。

各生产线钢板预压时间、加压时间、焊接时间、维持时间的实际值计算，主焊线下部线包围线后地板发行室门盖主线分配的焊机负荷持续率冻结分别为18次百分比、19.9次百分比、19.57次百分比、20.43次百分比因此，悬挂点焊机、焊接机器人的负荷持续率的取值为kn=20%左右是实际的，不建议根据设备本身标记的50%取值。

15#、16#变压器负荷理论计算

首先将悬挂点焊机的两相负荷换算为三相负荷，计算结果如表4、表5所示。

次之，根据设计手册中的同期系数建议值来考虑，有功功率同期系数K⑩p可以取0.8分，可以取0.8分，可以取0.99分，可以取0.93分，这里是低值计算，15#，16#变压器的负荷率是57分，72分。15#、16#变压器理论计算结果如表6、表7所示。

由于焊接现场是改造工程，变压器是利旧的，负荷率低的变压器在实际运行中，负荷率应在75%之间，长期负荷率不应超过85%。

15#、16#变压器负荷现状分析

15#变压器容量均为2.2万人的kVA，供电于5#开关的同一台10kV馈电盘连接，馈电盘的电流互感器比为150人/下降5，电压互感器比为10000人/下降100人

这个焊接现场的生产节拍为23JPH时，选择2021年不同日期的不同时间段，统计电力使用信息如下:

b.12月14日的生产时间为8:0。16:30，电力负荷的基本曲线如图3所示，9:000-10:00统计小时段的电量为10094.91-发票1094.8)×3000次=330kWh。

c.12月15日的生产时间为8:0。16:30，电力负荷的基本曲线如图4所示，9:000-10:00统计小时段电量为(10096.05-发票1095.93)×3次000次=360kWh。

d.12月26日的生产时间为16:00-。24:00电力负荷的基本曲线如图5所示，20:30.30.30统计小时段的电量为(1100.71-打卡100.59)×3击000=3600kwh。

生产节拍为26JPH，2021年7月21日生产时间为00:30:-16:30时，取1:00-2:00统计小时段电量为1:5516008-1515630q=450kwh。

生产节拍为19.6。JPH，2021年12月选择两个时间段统计时间段的电量，2021年12月13日为2021年12月13日为10000，功耗:83830-book883top=book330kwh；2021年12月16日9:000-10:00，功耗:901530-901200=book330kWh。

以上数据显示，当生产节拍为19.6JPH时，15#16#变压器的最大平均负荷率为Pj/。pn，=330，或者(4000×0.8)=10.3分钟；当生产节拍为23个JPH时，15#、16#变压器的最大平均负荷率为Pj/Pn=3900/(4000×0.8)=12.2%；当生产节拍为26JPH时，15#、16#变压器的最大平均负荷率为Pj/Pn=390/(45000×0.8)=12%。图6是不同生产节拍时变压器负荷情况。

15#、16#变压器负载全面计算分析

所需系数计算法实际上是来源于负载曲线的分析，在配电设计手册中对悬挂点焊机、焊接机器人所需系数理论值有规定，但在设计手册中也明确说明，为了保持通用性，所列系数通常较大，特别是在缺乏实测数据时。

从以上记录的变压器负载率数据或焊接机所需系数Kx=0.1计算可以看出(表8、表9所示)，电气设备实际运行时，焊接机所需系数值不太大。

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