负荷曲线及种

Pav
Wa 8760
图2-4 年平均负荷
（2）负荷系数KL
负荷系数，也称为负荷率，指平均负荷与最大负荷的比值，
表征负荷曲线不平坦的程度，越接近1，负荷越平坦，可分为：
有功负荷系数KaL和无功负荷系数KrL，即
K al
Pav Pmax
K rl
Qav Qmax
也有用α表示有功负荷系数，用β表示无功负荷系数。一般 工厂α=0.7-0.75，β=0.76-0.82
平均负荷就是负荷在一定时间t内平均消耗
的功率
Pav
Wt t
年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功
率除全年总小时数。
Pav
Wa 8760
• 负荷系数:
负荷系数又称负荷率，它是用电负 荷的平均负荷Pav,与其最大负荷Pmax的比 值，即
三相用电设备组计算负荷的确定
2.2.1 概述
计算负荷，是通过统计计算求出的，用 来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷 值。
依点连成的负荷曲线
日有功负荷曲线
梯形负荷曲线
5 年负荷曲线
年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负 荷曲线。
年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制 成。反映一年内逐月（或逐日）电力系统最大负 荷的变化。
年持续负荷曲线的绘制，是不分日月先后，仅 按全年的负荷变化，按不同负荷值在年内累计持 续时间重新排列组成。
入功率不一定相
设备提供的功率不一
等
定相同
需
要
（1）对1~2台用电设备宜取
系 数
Kd 1
法
(2) 用电设备组的计算负荷
求
➢有功计算负荷：
解
的
Pc Kd Pe
几
➢无功计算负荷：
个 问
Qc Pc tan
题
需
要
系
➢视在计算负荷：
数
法 求
Sc Pc2 Qc2
解
➢计算电流：
的
几 个 问
Ic
Sc 3U N
• 3、再将工艺性质相同的并有相近需要系数的用电设备 合并成组，考虑到需要系数，算出每一组用电设备的 计算负荷，
• 4、最后汇总各级计算负荷得到总的计算负荷。
需要系数Kd
由于一个用电设备组中的设备并不一定同时 工作，工作的设备也不一定都工作在额定状态 下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的 损耗等因素，设备或设备组的计算负荷等于用 电设备组的总容量乘以一个小于1的系数，叫
3 负荷分类 （1）按负荷性质分 有功负荷曲线 无功负荷曲线 （2)按负荷变动的时间分 日负荷曲线(24h) 年负荷曲线（8760h〕
4、日负荷曲线 的绘制
24小时内负荷随时间的变化，随季节、地 区不同而变。 绘制的方法
（1）以某个监测点为参考点，在24h中各 个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制而 成折线形状，称折线形负荷曲线。
0.06 0.09
0.2 0.3
3 3
0.5 1.73 0.5 1.73 0.6 1.33 0.65 1.17
0.8 0.75 0.75 0.88 0.75 0.88
0.5 1.73 0.5 1.73
自动装料电阻炉 非自动装料电阻炉 小型电阻炉、干燥箱 高频感应电炉（不带补偿） 工频感应电炉（不带补偿） 电弧熔炉 点焊机、缝焊机 对焊机 自动弧焊变压器 单头手动弧焊变压器 多头手动弧焊变压器 厂房、办公室、实验室照明 变配电室、仓库照明 生活照明 室外照明
题
表 各用电设备组的需要系数Kd及功率因数
用电设备组名称
需要系数 Kd
二项式系数
a
b
最大容 量设备
台数
tan
功c率os因 数
小批量生产金属冷加工机床 大批量生产金属冷加工机床 小批量生产金属热加工机床 大批量生产金属热加工机床
0.16～0.2 0.14 0.4
5
0.18～.25 0.14 0.5
提高负荷系数，可发挥供电设备的供电能力、提高供电效率。
注意：对单个用电设备或用电设备组，是指设备的输出功率 P和设备额定容量PN之比值，说明设备容量是否被充分利用。
设备容量的确定
1.长期工作制和短期工作制的用电设备 长期工作制和短时工作制的设备容量就
是所有设备的銘牌额定功率， 即 Pe=PN 2.反复短时工作制的用电设备
计算负荷是供电设计计算的基本依据。 工程上常取半小时平均最大负荷P30（亦即 年最大负荷）作为计算负荷。
• 在工厂供电系统设计过程中必须找出这些 用电设备的等效负荷。所谓等效，是指这些用 电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等 效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与 等效负荷产生的最高温升相等。
◆按负荷对象：用户、车间或某类设备负荷曲线。
⊙负荷曲线所包围的面积：工厂在生产期间所耗用的电能。
一、日负荷曲线
1、定义：负荷在一昼夜间（0-24h）变化情况。
2、绘制方法：
（1）折线形负荷曲线：以某个监测点为参考点，在24h中 各个时刻记录功率表的读数，逐点绘制而成折线形状。
（2）阶梯形负荷曲线：通过接在供电线路上的电度表，每 隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来， 求出0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把 这些点连成阶梯状。
Pc K d Pi
会同时投入使用
i 1
负 荷 系 数 KL ： 并 非
投入使用的所有电
气设备任何时候都
需要 系数
Kd
KKL
eW1
会满载运行 线路的平均效率ηW1 ： 考虑直接向电气设备
电气设备的平均
配电的配电线路上的
效 率 ηe ： 电 气 设 备额定功率与输
功率损耗后，电气设 备输入功率与系统向
等于全年实际消耗的电能，这段时间就是年最大负荷利用小时。
如图所示，阴影为全年实际 消耗电能，如果以Wa表示 全年实际消耗的电能,则有：
8760
Tmax
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图2-3 年最大负荷和年最大负荷利用小时
可见：
（1）年负荷曲线越平坦，Tmax越大；年负荷曲线越陡，Tmax越小。 （2）Tmax与用户的性质和生产班制有关。
5
0.25～0.3 0.24 0.4
5
0.3～0.35 0.26 0.5
5
通风机、水泵、空压机
非联锁的连续运输机械 联锁的连续运输机械
0.7～0.8 0.65 0.25
5
0.5～0.6 0.4 0.2
5
0.65～0.7 0.6 0.2
5
锅炉房和机加、机修、装配车间 的吊车
铸造车间吊车
0.1～0.15 0.15～ 0.25
0.75～0.8 0.7 0.3 2 0.95 0.33 0.65～0.75 0.7 0.3 2 0.95 0.33
0.7
0.7 — — 1.0 0
0.8
— — — 0.6 1.33
0.8
— — — 0.35 2.68
0.9
— — — 0.87 0.57
0.35
— — — 0.6 1.33
• 按照等效负荷，从满足发热的条件来选择 用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称 为“计算负荷”。
• 在设计计算中，通常将“半小时最大负 荷”作为计算负荷，用Pc(Qc、Sc或Ic)表 示。
• 计算负荷、年最大负荷、30 min平均 最大负荷三者之间的关系为
•
Pc=P30=Pmax
•
Qc=Q30=Qmax
• Tmax的大小表明了工厂消耗电能是否均匀。 最大负荷利用小时越大，则负荷越平稳。
Tmax一般与工厂类型及生产班制有较大的关 系，例如，一班制工厂Tmax=1800～2500 h, 两班制工厂Tmax=3500～4500 h,三班制工厂 Tmax=5000～7000 h。
平均负荷Pav和年平均负荷
年负荷持续时间曲 线，反映了全年负 荷变动与对应的负 荷持续时间（全年 按8760h计）的关系。
年每日最大负荷曲 线，反映了全年当 中不同时段电能消 耗水平，是按全年 每日的最大半小时 平均负荷来绘制的。
年负荷曲线
6 负荷曲线特征量
➢年最大负荷Pmax
✓年负荷持续时间曲线上的最大负荷， 它是全年中负 荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷P30。
做需要系数，用Kd表示。
需要系数法
需要系数法
需要系数
Pc Kd Pe
用电设备组 所有设备容 量之和
Pe Pei
每组用电设 备的设备容 量
需要系数法—需要系数
注：工程实际中，很难通
过Kd的表达式来求得需要
系数，一般都是通过查表
同时系数K∑：并 非供电范围内的 所有用电设备都
n 求得其经验值
✓通常用Pmax、Qmax和Smax分别表示年有功、无功和 视在最大功率，因此，年最大负荷也就是半小时最大 负荷P30
➢年最大负荷利用小时Tmax
✓假设负荷按最大负荷Pmax持续运行时，在此时间内电 力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际耗用的电能 相同。
• 最大负荷利用小时为
• •
Tmax Wa Pmax
年负荷曲线
与负荷曲线有关的物理量
从负荷曲线上可得到以下几个重要参数： 1.年最大负荷和年最大负荷利用小时 （1）年最大负荷Pmax（从年负荷持续曲线获取）
指全年中负荷最大的工作班内30分钟平均功率的最大值。 Pmax=P30
（2）年最大负荷利用小时Tmax 在此时间内，用户以年最大负荷持续运行所消耗的电能恰好
3、特点 （1）电力负荷是变化的，不等于额定功率。 （2）电力负荷的变化是有规律的。
负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动 时间，纵坐标表示负荷大小（功率kW、kvar）。
（a）折线形负荷曲线
（b）阶梯形负荷曲线
二、年负荷曲线
（1）年负荷曲线分为：年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。 （2）年运行负荷曲线：根据全年日负荷曲线间接制成，反映 一年内逐月（或逐日）电力系统最大负荷的变化。 （3）年负荷持续曲线：不分日月先后，仅按全年的负荷变化， 按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。
（2）通过接在供电线路上的电度 表，每隔一定的时间间隔（一般为半 小时）将其读数记录下来， 求出0.5h 的平均功率，再依次将这些点画在坐 标上，把这些点连成阶梯状的是阶梯 形负荷曲线。
日负荷曲线的绘制
负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷 变动时间，纵坐标表示负荷大小（功率kW、kvar）。
二项式系数法
二项式系数法考虑了用电设备中 几台功率较大的设备工作时对负 荷影响的附加功率，一般适用于 低压配电支干线和配电箱的负荷 计算。
• 按需要系数法进行负荷计算的基本过程是：
• 1、先确定计算范围(如某低压干线上的所有设备)，
• 2、然后将不同工作制下的用电设备的额定功率PN换算 到同一工作制下，经换算后的额定功率也称为设备容 量Pe。
负荷曲线及种类
⊙负荷曲线：描述电力负荷随时间变动情况的一种曲线，反映 用户用电的特点和规律。
⊙作用：预测负荷变化趋势，从而确定系统运行方式，安排供 电与设备检修计划。
⊙负荷曲线绘制在直角坐标上，纵坐标表示负荷，横坐标表示 对应的时间。
⊙负荷曲线 ◆按负荷的功率性质：有功负荷曲线和无功负荷曲线；
◆按时间单位：日负荷曲线和年负荷曲线；
负荷曲线及种类
负荷曲线
计算负荷：根据已知的工厂用电设备容量确定的、预期不
概念 变的最大假想负荷。
负荷计算:求计算负荷的工作，一般通过统计计算求出。
负荷计算的意义
若根据计算负荷选择导体及电器，则在实际运行中导 体及电器的最高温升不会超过允许值。
负荷计算非常重要，过高或过低均不利。 1）电气设备选择依据（导线、开关、变压器等）-发热 2）继电保护整定 3）选择仪表量程 4）安排供电方案及系统运行方式
反复短时工作制的设备容量是指某负荷 持续率的额定功率换算到统一的负荷持续 率下的功率。
负荷曲线绘制与用途
1 什么是负荷曲线？ 电力负荷随时间变化的曲线，反映了用
户用电的特点和规律。描述负荷变化趋 势的数学手段：可用来预测负荷变化趋 势。 2 负荷曲线用途 确定系统运行方式 安排供电计划 安排设备检修计划
例如一班制工厂，Tmax约为1800～3000h，两班制工厂， Tmax约为3500～4800h,三班制工厂，Tmax约为5000～7000h， 居民用户Tmax约为1200～2800h。
2.平均负荷和负荷系数
（1）平均负荷Pav 电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。
Hale Waihona Puke Baidu
Pav
Wt t
年平均负荷Pav,如图2-4所 示，阴影部分表示全年实 际消耗的电能Wa，则：
•
Sc=S30=Smax
概述
负荷计算:是指对某一线路中的实际用电负荷 的运行规律进行分析，从而求出该线路的计算 负荷的过程。
➢PC----负荷的有功计算负荷 ➢QC----负荷的无功计算负荷 ➢SC---负荷的视在计算负荷 ➢ IC----负荷的计算电流
负荷计算统计方法
负荷计 算方法
需要系数法
需要系数是按照车间以上的负荷 情况来确定的，适用于变、配电 所的负荷计算。