电力负荷分类与负荷曲线绘制
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负荷曲线及种
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
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。
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。
•
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
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
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。
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。
•
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
年负荷曲线绘制方法
年负荷曲线绘制方法
年负荷曲线是描述电力系统在一年内的负荷变化情况的重要工具。
通过年负荷曲线，我们可以了解电力系统在不同季节、不同时间段的负荷变化规律，为电力系统的规划、运行和调度提供重要参考。
下面将介绍年负荷曲线的绘制方法。
1. 数据收集，首先需要收集一年内每个时间段的负荷数据，通常以小时为单位进行采集。
这些数据可以从电力系统的监控设备、电力公司的历史数据或者相关研究机构获取。
2. 数据整理，将收集到的负荷数据按照时间顺序进行整理和排序，以便后续的绘制和分析。
3. 绘制坐标轴，在横轴上标注时间，通常以小时、日或月为单位；在纵轴上标注负荷大小，通常以兆瓦或千瓦为单位。
4. 绘制曲线，根据整理好的负荷数据，在坐标轴上绘制出年负荷曲线。
可以使用计算机绘图软件或者专业的数据分析工具进行绘制，也可以手工绘制。
5. 分析和应用，绘制好年负荷曲线后，可以通过曲线的形状和
变化趋势来分析电力系统的负荷特点，为电力系统的规划和运行提
供依据。
例如，通过年负荷曲线可以判断高负荷时段和低负荷时段，从而合理安排发电设备的运行计划和电力调度。
总之，年负荷曲线是电力系统规划和运行中的重要工具，它可
以帮助我们更好地了解电力系统的负荷特点，为提高电力系统的运
行效率和可靠性提供重要支持。
因此，掌握年负荷曲线的绘制方法
和分析技巧对于电力系统工程师和研究人员来说是非常重要的。
负荷曲线及种
负荷系数 KL ：并非 投入使用的所有电 气 设 备 任何时 候 都 会满载运行
需要 系数
Kd
K KL
eW 1
电气设备的平均 效 率 ηe ： 电 气 设 备额定功率与输 入功率不一定相 等
线路的平均效率ηW1 ： 考虑直接向电气设 备配电的配电线路 上的功率损耗后， 电气设备输入功率 与系统向设备提供 的功率不一定相同
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
• •
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
需要系数法
负荷计 算方法
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。 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。
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。
需要 系数
Kd
K KL
eW 1
电气设备的平均 效 率 ηe ： 电 气 设 备额定功率与输 入功率不一定相 等
线路的平均效率ηW1 ： 考虑直接向电气设 备配电的配电线路 上的功率损耗后， 电气设备输入功率 与系统向设备提供 的功率不一定相同
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
• •
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
需要系数法
负荷计 算方法
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。 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。
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。
工厂的电力负荷和曲线及其计算
整理课件
③．电热设备
电阻加热炉
主要用于各种零件的热处理
电弧炉
主要用于矿石熔炼、金属熔炼
感应炉
主要用于熔炼和金属材料热处理
其它电热设备
红外线加热、微波加热和等离子加热等
电热设备的工作特点是：
➢（1）工作方式为长期连续工作方式。
➢（2）电力装置一般属二级或三级负荷。
➢（3）功率因数都较高，小型的电热设备 可达到1。
❖ 工程上为了取值和表达方便，将最大负荷P30作 为计算负荷Pc。
整理课件
❖ 由于导体通过电流达到稳定温升的时间大约需3—4τ， τ为发热时间常数。截面在16mm2及以上的导体， 其 τ大于等于10分钟，因此载流导体大约经过30分 钟后可达到稳定温升。由此可见，计算负荷实际上 与从负荷曲线上查得的半小时最大负荷P30(亦既年 最大负荷Pmax)是基本相当的。所以，计算负荷也可 以认为就是半小时最大负荷。之所以用P30代替PC 是因为电气上的c 已经用来表示电容。所以，我们 用P30、Q30、S30、I30来表示有功计算负荷、无功计 算负荷、视在计算负荷、计算电流。
整理课件
➢ 二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治、 经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、 大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长 时间才能恢复、重点企业大量减产等。
➢ 三级负荷 三级负荷为一般电力负荷，所有 不属于一、二级负荷着均属于三级负荷。
整理课件
❖ 双电源：指两路电源分别来自不同的发电厂； 或一路电源来自发电厂，另一路电源来自区 域变电站；或两路电源均来自不同的区域变 电站。
整理课件
④．照明设备
常用照明设备
➢白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物 灯和单灯混光灯等。
电力负荷曲线与用电负荷预测模版(PPT65张)
第三章 电 力 负 荷
§3.1电力负荷及负荷曲线
一、负荷
1、概念
负荷是指发电厂、供电地区或电网在某一时 刻或者某一段时刻所承担的某一范围内 耗电设备所消耗的电功率的总和(工作 负载)。
2、负荷的分类
按照电能的产、供、销生产过程分 根据对供电可靠性的要求不同分 根据国际上用电负荷的通用分类原则分 根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类
Pc PN
Pc
KsimKL
N x
PN
同时系数=某组工作着的用电设备容量/ 该组全部用电设备总容量
负荷系数：表示在最大负荷时,某组工作着的用电设备实际所需 的功率与其设备总容量之比值.
PcKr PN
[例] 已知小批量生产的冷加工机床组拥有电压为380v的三
项交流电动机,功率7kw的3台, 功率4.5kw的8台,功率
②某一供电单元的实际供电负荷曲线，就是由各 单独负荷曲线叠加而成的。
③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时 因素影响它。
5、负荷率
①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负荷 与最大负荷之比的百分数.
②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况； 考核电气设备利用的程度；
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
2.8kw的有17台,功率1.7kw 的有10台.试求该机床组计算负
荷. 注意事项： （1）合理确定用电设备组的设备容量； （2）本方法适用于设备台数较多，而单台设备容量差别不大 的用电设备组； （3）若设备台数较少，一般取上限值。
（3）多组用电设备的计算负荷
例：有一台10t桥式吊车，额定功率 PN＝40kw ＝40％ 试求该设备的设备容量
PN2＝ 5 2N5•PN
40•4050kw 25
§3.1电力负荷及负荷曲线
一、负荷
1、概念
负荷是指发电厂、供电地区或电网在某一时 刻或者某一段时刻所承担的某一范围内 耗电设备所消耗的电功率的总和(工作 负载)。
2、负荷的分类
按照电能的产、供、销生产过程分 根据对供电可靠性的要求不同分 根据国际上用电负荷的通用分类原则分 根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类
Pc PN
Pc
KsimKL
N x
PN
同时系数=某组工作着的用电设备容量/ 该组全部用电设备总容量
负荷系数：表示在最大负荷时,某组工作着的用电设备实际所需 的功率与其设备总容量之比值.
PcKr PN
[例] 已知小批量生产的冷加工机床组拥有电压为380v的三
项交流电动机,功率7kw的3台, 功率4.5kw的8台,功率
②某一供电单元的实际供电负荷曲线，就是由各 单独负荷曲线叠加而成的。
③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时 因素影响它。
5、负荷率
①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负荷 与最大负荷之比的百分数.
②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况； 考核电气设备利用的程度；
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
2.8kw的有17台,功率1.7kw 的有10台.试求该机床组计算负
荷. 注意事项： （1）合理确定用电设备组的设备容量； （2）本方法适用于设备台数较多，而单台设备容量差别不大 的用电设备组； （3）若设备台数较少，一般取上限值。
（3）多组用电设备的计算负荷
例：有一台10t桥式吊车，额定功率 PN＝40kw ＝40％ 试求该设备的设备容量
PN2＝ 5 2N5•PN
40•4050kw 25
电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 由式(2-8)可得按需要系数法确定三相用电设备组有功计算负荷P30的 基本公式为:
• 1.电焊机组的容量换算
• 要求统一换算到ε=25 %因此由式 为:
可得换算后的设备容量
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任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 3.照明灯具设备容量的计算 • 照明灯具按其光源类别分，有热辐射光源和气体放电光源两大类。热
特殊要求。 • 在工业和民用建筑部分重要电力负荷的级别，其中工业负荷级别为
JBJ 6-1996《机械工厂电力设计规范》所规定，民用建筑负荷级别 为JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》所规定。可查有关规定。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (二)电力负荷的类别 • 1.电力负荷按用途的分类 • 电力负荷按用途分，有照明负荷和动力负荷。照明负荷为单相负荷，
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任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 用电设备组的设备容量Pe，是指用电设备组所有设备(不包括备用设
备)的额定容量PN之和，即
。而设备的额定容量，是设备
在额定条件下的最大输出功率。
• 但实际上，用电设备组的设备不一定都同时运行，运行的设备也不太 可能都是满负荷，同时设备和线路在运行中都有功率损耗，因此用电 设备组进线上的有功计算负荷应为:
• (1)独立于正常电源的发电机组; • (2)供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路; • (3)蓄电池; • (4)干电池。 • 2.二级负荷 • 二级负荷:中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。 • 二级负荷对供电电源的要求:二级负荷也属重要负荷，但其重要程度
次于一级负荷。二级负荷宜由两回线路供电，供电变压器一般也应有 两台。
• 1.电焊机组的容量换算
• 要求统一换算到ε=25 %因此由式 为:
可得换算后的设备容量
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任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 3.照明灯具设备容量的计算 • 照明灯具按其光源类别分，有热辐射光源和气体放电光源两大类。热
特殊要求。 • 在工业和民用建筑部分重要电力负荷的级别，其中工业负荷级别为
JBJ 6-1996《机械工厂电力设计规范》所规定，民用建筑负荷级别 为JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》所规定。可查有关规定。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (二)电力负荷的类别 • 1.电力负荷按用途的分类 • 电力负荷按用途分，有照明负荷和动力负荷。照明负荷为单相负荷，
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任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 用电设备组的设备容量Pe，是指用电设备组所有设备(不包括备用设
备)的额定容量PN之和，即
。而设备的额定容量，是设备
在额定条件下的最大输出功率。
• 但实际上，用电设备组的设备不一定都同时运行，运行的设备也不太 可能都是满负荷，同时设备和线路在运行中都有功率损耗，因此用电 设备组进线上的有功计算负荷应为:
• (1)独立于正常电源的发电机组; • (2)供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路; • (3)蓄电池; • (4)干电池。 • 2.二级负荷 • 二级负荷:中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。 • 二级负荷对供电电源的要求:二级负荷也属重要负荷，但其重要程度
次于一级负荷。二级负荷宜由两回线路供电，供电变压器一般也应有 两台。
电气自动化技术《负荷曲线》
负荷曲线1．负荷曲线的绘制负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，可以直观地反映用户用电的特点和规律。
负荷曲线绘制在直角坐标上，纵坐标表示负荷大小〔有功功率、无功功率〕，横坐标表示对应的时间。
负荷曲线按负荷的功率性质不同，分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；按时间单位的不同，分为日负荷曲线和年负荷曲线；按负荷对象不同，分为全厂的、车间的或某类设备的负荷曲线；按绘制方式不同，可分为依点连成的负荷曲线和阶梯形负荷曲线。
〔1〕日有功负荷曲线。
代表负荷在一昼夜间(0～24h)变化情况，如图2-1-1所示。
图2-1-1 日有功负荷曲线〔a〕折线形负荷曲线 (b)阶梯形负荷曲线日有功负荷曲线可用测量的方法绘制。
绘制的方法是：通过接在供电线路上的有功功率表，每隔一定的时间间隔〔一般为半小时〕将仪表读数的平均值记录下来；这些点连成折线形状的是折线形，如图2-1-1〔a〕所示；连成阶梯状的是阶梯形，如图2-1-1〔b〕所示。
为计算方便，负荷曲线多绘成阶梯形。
其时间间隔取得愈短，曲线愈能反映负荷的实际变化情况。
日负荷曲线与横坐标所包围的面积代表全日所消耗的电能。
〔2〕年负荷曲线。
反映负荷全年(8760h)变动情况，如图2-1-2所示。
图2-1-2 年持续负荷曲线〔a〕夏季日负荷曲线 (b)冬季日负荷曲线〔c〕年持续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：年持续负荷曲线的绘制，要借助一年中有代表性的冬季日负荷曲线和夏季日负荷曲线。
通常用年持续负荷曲线来表示年负荷曲线，绘制方法如图2-1-2所示。
其中夏季和冬季在全年中占的天数视地理位置和气温情况而定。
一般在北方，近似认为冬季200天，夏季165天；在南方，近似认为冬季165天，夏季200天。
图2-2是南方某厂的年负荷曲线，图中P1在年负荷曲线上所占的时间计算为T l=200t1+165t2。
2．与负荷曲线有关的参数从负荷曲线上可求得以下一些参数。
电力系统的负荷和负荷曲线
∫
8760
Pdt
t1
t2 Tmax
t3
8760
t
年最大负荷曲线
表1-2 各类用户的年最大负荷利用小时数
负 荷 类 型 Tmax/h
2000~3000 1500~2200 3000~4500 6000~7000 1000~1500
户内照明及生活用电 一班制企业用电 二班制企业用电 三班制企业用电 农 灌 用 电
2. 年最大负荷曲线：描述一年内每月（或每日）最大有 功功率负荷变化的情况 3. 年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其 持续小时数顺序排列绘制而成 全年耗电量 P P1 8760 Pmax P2 A= Pdt
∫
0
最大负荷利用小时数 Tmax
P3
Tmax
A 1 = = P ax P ax m m
A=PmaxTmax
1-2 电力系统的负荷和负荷曲线
一．电力系统的负荷
1、负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功
率总和。也称电力系统的综合用电负荷。 率总和。也称电力系统的综合用电负荷。是所有用户 电力系统的综合用电负荷 的负荷总加。 的负荷总加。
2、负荷分类（按负荷性质分类）：工业、农业、交通运 负荷分类（按负荷性质分类） 工业、农业、
24
日平均负荷
Ad 1 P = = ∫ Pdt av 24 24 0
24
Ad = ∫ Pdt
0
负荷率km
P km = av P max
最小负荷系数α
P α = min P max
(a） ） 钢铁工业负荷； 钢铁工业负荷； (b) 食品工业负荷； 食品工业负荷； (c) 农村加工负荷； 农村加工负荷； (d) 市政生活负荷
工厂的电力负荷和曲线及其计算
三级负荷对供电电源的要求 无特殊要求。
1.3 工厂用电负荷的分级
表2－1 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类
序号
车间
用电设备
负荷级别
价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床
1
金属加工车间
价格贵，作用大，数量多的数控间
冲天炉、鼓风机、30t及以上的浇铸起重机
三级
3
热处理车间
工厂的电力负荷、曲线及其计算
2019年11月9日
第2章第1页
主要内容
介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、
负荷性质及其工作制，重点介绍了确定用电 设备组计算负荷的两种常用方法——需要系 数法和二项式系数法。接着讲述了无功补偿
的措施。另外还简要介绍了对供配电系统中 各点负荷进行逐点计算的方法以及城市电网 用电负荷预测的常用方法。
这类设备的工作时间较短，停歇时 间较长。如：金属切削用的辅助机 械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快 速移动装置)、水闸用电动机等。
这类设备的工作呈周期性，时而工作 时而停歇，如此反复，且工作时间与 停歇时间有一定比例。如起重机、电 焊机、电梯等
负荷持续率
通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比
用电设备组名称
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
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
锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车 铸造车间吊车
自动装料电阻炉 非自动装料电阻炉 小型电阻炉、干燥箱
Pe2 2 SN N cosN 2 20 0.65 0.5 16.1kW
（3）吊车的设备容量
吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换
1.3 工厂用电负荷的分级
表2－1 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类
序号
车间
用电设备
负荷级别
价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床
1
金属加工车间
价格贵，作用大，数量多的数控间
冲天炉、鼓风机、30t及以上的浇铸起重机
三级
3
热处理车间
工厂的电力负荷、曲线及其计算
2019年11月9日
第2章第1页
主要内容
介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、
负荷性质及其工作制，重点介绍了确定用电 设备组计算负荷的两种常用方法——需要系 数法和二项式系数法。接着讲述了无功补偿
的措施。另外还简要介绍了对供配电系统中 各点负荷进行逐点计算的方法以及城市电网 用电负荷预测的常用方法。
这类设备的工作时间较短，停歇时 间较长。如：金属切削用的辅助机 械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快 速移动装置)、水闸用电动机等。
这类设备的工作呈周期性，时而工作 时而停歇，如此反复，且工作时间与 停歇时间有一定比例。如起重机、电 焊机、电梯等
负荷持续率
通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比
用电设备组名称
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
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
锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车 铸造车间吊车
自动装料电阻炉 非自动装料电阻炉 小型电阻炉、干燥箱
Pe2 2 SN N cosN 2 20 0.65 0.5 16.1kW
（3）吊车的设备容量
吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换
2-8电力系统负荷与负荷曲线
负荷。 • 发电负荷：供电负荷加上发电厂本身所消耗的功率（也称发电厂厂用电
负荷）称为发电负荷。
电力系统负荷
根据用户在国民经济中的部门分类： • 工业用电负荷 • 农、林、牧、渔、水利用电负荷 • 建筑业用电负荷 • 交通运输、邮电通信用电负荷 • 商业、饮食、供销、仓储业用电负荷 • 城乡居民生活用电负荷
典型负荷简介
电动机 电热负荷 电解类负荷
照明负荷 牵引供电 变流器负荷
电力系统负荷曲线
• 电力系统负荷曲线：以电力系统负荷为纵坐标，以时间（一般以 小时为单位）为横坐标绘制的表征电力系统负荷随时间变化的曲 线
• 曲线在两坐标轴之间所包容的面积表示该段时间内用电设备的用 电量（或供电量、发电量）
电力系统负荷曲线
电力系统负荷与负 荷曲线
电力系统负荷
• 电力系统在某一时刻各类用电设备消耗功率的总和 • 按照消耗功率类型分类：有功负荷、无功负荷、视在负荷 • 按照可靠性分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷
电力系统负荷
按照消耗功率的性质分类： • 用电负荷：用户的用电设备在某一时刻消耗功率的总和称为用电负荷。 • 供电负荷：用电负荷加上电力网损耗的功率（也称线损负荷）称为供电
• 按照负荷类型分类：有功负荷曲线、无功负荷曲线、视在负荷曲 线
• 按照时间分类：日负荷曲线、年负荷曲线等 • 上述分类的组合
日负荷曲线
• 尖峰负荷
• 低谷负荷
• 最大负荷Pmax
• 最小负荷Pmin
• 基本负荷
•
日平均负荷 Pav
1 24
24
Pdt
0
• 负荷率 km Pav / Pmax
• 最小负荷系数 Pmin / Pmax
以电力系统负荷为纵坐标以时间一般以小时为单位为横坐标绘制的表征电力系统负荷随时间变化的曲曲线在两坐标轴之间所包容的面积表示该段时间内用电设备的用电量或供电量发电量电力系统负荷曲线上述分类的组合日负荷曲线最大负荷pmax最小负荷pminavmaxmaxmin日用电量年最大负荷曲线年持续负荷曲线按一年内系统负荷的数值大小及其持续小时数依次排列绘制而成kwpdt
负荷）称为发电负荷。
电力系统负荷
根据用户在国民经济中的部门分类： • 工业用电负荷 • 农、林、牧、渔、水利用电负荷 • 建筑业用电负荷 • 交通运输、邮电通信用电负荷 • 商业、饮食、供销、仓储业用电负荷 • 城乡居民生活用电负荷
典型负荷简介
电动机 电热负荷 电解类负荷
照明负荷 牵引供电 变流器负荷
电力系统负荷曲线
• 电力系统负荷曲线：以电力系统负荷为纵坐标，以时间（一般以 小时为单位）为横坐标绘制的表征电力系统负荷随时间变化的曲 线
• 曲线在两坐标轴之间所包容的面积表示该段时间内用电设备的用 电量（或供电量、发电量）
电力系统负荷曲线
电力系统负荷与负 荷曲线
电力系统负荷
• 电力系统在某一时刻各类用电设备消耗功率的总和 • 按照消耗功率类型分类：有功负荷、无功负荷、视在负荷 • 按照可靠性分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷
电力系统负荷
按照消耗功率的性质分类： • 用电负荷：用户的用电设备在某一时刻消耗功率的总和称为用电负荷。 • 供电负荷：用电负荷加上电力网损耗的功率（也称线损负荷）称为供电
• 按照负荷类型分类：有功负荷曲线、无功负荷曲线、视在负荷曲 线
• 按照时间分类：日负荷曲线、年负荷曲线等 • 上述分类的组合
日负荷曲线
• 尖峰负荷
• 低谷负荷
• 最大负荷Pmax
• 最小负荷Pmin
• 基本负荷
•
日平均负荷 Pav
1 24
24
Pdt
0
• 负荷率 km Pav / Pmax
• 最小负荷系数 Pmin / Pmax
以电力系统负荷为纵坐标以时间一般以小时为单位为横坐标绘制的表征电力系统负荷随时间变化的曲曲线在两坐标轴之间所包容的面积表示该段时间内用电设备的用电量或供电量发电量电力系统负荷曲线上述分类的组合日负荷曲线最大负荷pmax最小负荷pminavmaxmaxmin日用电量年最大负荷曲线年持续负荷曲线按一年内系统负荷的数值大小及其持续小时数依次排列绘制而成kwpdt
电力负荷曲线与用电负荷预测PPT(65张)
②某一供电单元的实际供电负荷曲线，就是由各 单独负荷曲线叠加而成的。
③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时 因素影响它。
5、负荷率
①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负 荷与最大负荷之比的百分数.
②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况； 考核电气设备利用的程度；
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
KL
Pav 100% Pmax
式中: K L ---日负荷率 Pav ---日平均负荷,kw Pmax ---日最大负荷,kw
三、负荷基本特性描述
以日负荷曲线为例
基本信息
①最大负荷发生点。 ②某电厂一天的发电量。 ③总的负荷曲线。 ④一天内的平均负荷量。 ⑤日负荷率。 ⑥一天内不同时刻的具体负荷值。
万 kw
P max P av
P min
0
6
12
18
电力系统日用电负荷曲线
24 T(小 时 )
P 万 kw
0
3
6
9
电力系统年用电负荷曲线
12
T(月 )
3、负荷计算 对于一条负荷曲线，曲线下的面积就是这段
时间内所需用的能量，以一天为例就是指24小 时内所耗总电量。
24
E Pdt 0
P是负荷以KW（MW）计，t是时间（小时）
暂载率
＝工作时间＝
工作周期 tt
tg tg
100%
t g：每周期的工作时间min
tt：每周期的停歇时间min
2、设备容量的确定 （1）一般用电设备容量 （2）反复短时工作制用电设备容量
PN
＝
25
N 25
PN
N 给定的设备暂载率（算换前）
③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时 因素影响它。
5、负荷率
①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负 荷与最大负荷之比的百分数.
②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况； 考核电气设备利用的程度；
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
KL
Pav 100% Pmax
式中: K L ---日负荷率 Pav ---日平均负荷,kw Pmax ---日最大负荷,kw
三、负荷基本特性描述
以日负荷曲线为例
基本信息
①最大负荷发生点。 ②某电厂一天的发电量。 ③总的负荷曲线。 ④一天内的平均负荷量。 ⑤日负荷率。 ⑥一天内不同时刻的具体负荷值。
万 kw
P max P av
P min
0
6
12
18
电力系统日用电负荷曲线
24 T(小 时 )
P 万 kw
0
3
6
9
电力系统年用电负荷曲线
12
T(月 )
3、负荷计算 对于一条负荷曲线，曲线下的面积就是这段
时间内所需用的能量，以一天为例就是指24小 时内所耗总电量。
24
E Pdt 0
P是负荷以KW（MW）计，t是时间（小时）
暂载率
＝工作时间＝
工作周期 tt
tg tg
100%
t g：每周期的工作时间min
tt：每周期的停歇时间min
2、设备容量的确定 （1）一般用电设备容量 （2）反复短时工作制用电设备容量
PN
＝
25
N 25
PN
N 给定的设备暂载率（算换前）
电力负荷曲线与用电负荷预测(ppt 65页)
④工厂总降压变电所低压侧的计算负 荷，加上主变压器6的损耗功率，得 到总降压变电所高压侧7处的计算负
荷，即为全厂进线处的总计算负荷。
35~110kv电源进线源自7企业总降压变电所6
5
6~10kv母线
4 3 6~10/0.4kv
车间变电所2
高压配电线
车间低压母线1 低压配电线
用电设备
工厂供电示意图
(2)变压器损耗计算
例：有一台10t桥式吊车，额定功率 PN＝40kw ＝40％ 试求该设备的设备容量
PN2＝ 5 2N5PN
404050kw 25
二、计算负荷的方法：需要系数法、二项式系数
1、需要系数法
Qc Pc tg
Sc Pc2 Qc2 Sc Pc cos Ic Sc 3UN
IcPc 3UNcos
2、加权平均数法
n
ki Ai
An1
i 1 n
（2）受气候影响较大：在风调雨顺的年份，排灌 用电和水利业用电减少。
3.城乡居民生活用电负荷特征
(1)在一日内变化大。 (2)季节变化对居民用电负荷的影响大。
§3.2计算负荷
一、计算负荷概念 通常为了按发热条件选择供电系统元件而需
要计算的负荷功率或者负荷电流。
1、用电设备分类 第一类：长时工作制用电设备（使用时间较长或者连续 工作的用电设备） 第二类：短时工作制用电设备（使用时间较短而停歇时 间相当长的用电设备） 第三类：反复短时工作制用电设备
注意事项： （1）合理确定用电设备组的设备容量； （2）本方法适用于设备台数较多，而单台设备容量差别不大 的用电设备组； （3）若设备台数较少，一般取上限值。
（3）多组用电设备的计算负荷
在确定多组用电设备的计算负荷时,除了将各组计算负荷累加
《电力工程基础》第2章电力负荷计算
（kVA）； SN为变压器的额定容量（kVA）。
2.5 功率损耗与电能损耗计算
变压器的无功功率损耗：
➢用来产生主磁通即产生励磁电流的无功功率损耗 Q0 ：只
与电网的电压有关，与负荷大小无关，可用I 0 % 来表征。
I0% I0 INFra bibliotek100
3U N I 0 100 Q0 100
3U N I N
2.3 确定计算负荷的方法
确定用电设备组的计算负荷时，应考虑以下几种因素：
各用电设备因工作情况不同，可能不同时工作，因此应考
虑一个同时使用系数
K
;
各用电设备在工作时，不一定全部在满负荷下运行，因此
应考虑一个负荷系数 K;L
各用电设备的平均效率 e ;
线路的供电效率 W。L
因此，用电设备组的计算负荷为:
1．对同一工作制的单组用电设备
P30 c Px b Pe
Q30 P30 tan
S30 P320 Q320
I 30 S30 3U N
式中，b、c为二项式系数，查书中表2-7；c Px 为由x台容量
最大用电设备投入运行时增加的附加负荷（kW）；b Pe 为
该用电设备组的平均负荷（kW）。
一般为0.7～1，I30为全部设备投入运行时线路的计算电流。
三、用电设备同时自起动的尖峰电流
如果有一组用电设备需同时参与自起动，则其尖峰电流等 于所有用电设备的起动电流之和，即
n
I pk (K st.i I N.i ) i 1
式中，n为参与自起动的用电设备台数；I N.i 和
K
为分别对
st.i
应于第i台用电设备的起动电流倍数和额定电流。
2.5 功率损耗与电能损耗计算
2.5 功率损耗与电能损耗计算
变压器的无功功率损耗：
➢用来产生主磁通即产生励磁电流的无功功率损耗 Q0 ：只
与电网的电压有关，与负荷大小无关，可用I 0 % 来表征。
I0% I0 INFra bibliotek100
3U N I 0 100 Q0 100
3U N I N
2.3 确定计算负荷的方法
确定用电设备组的计算负荷时，应考虑以下几种因素：
各用电设备因工作情况不同，可能不同时工作，因此应考
虑一个同时使用系数
K
;
各用电设备在工作时，不一定全部在满负荷下运行，因此
应考虑一个负荷系数 K;L
各用电设备的平均效率 e ;
线路的供电效率 W。L
因此，用电设备组的计算负荷为:
1．对同一工作制的单组用电设备
P30 c Px b Pe
Q30 P30 tan
S30 P320 Q320
I 30 S30 3U N
式中，b、c为二项式系数，查书中表2-7；c Px 为由x台容量
最大用电设备投入运行时增加的附加负荷（kW）；b Pe 为
该用电设备组的平均负荷（kW）。
一般为0.7～1，I30为全部设备投入运行时线路的计算电流。
三、用电设备同时自起动的尖峰电流
如果有一组用电设备需同时参与自起动，则其尖峰电流等 于所有用电设备的起动电流之和，即
n
I pk (K st.i I N.i ) i 1
式中，n为参与自起动的用电设备台数；I N.i 和
K
为分别对
st.i
应于第i台用电设备的起动电流倍数和额定电流。
2.5 功率损耗与电能损耗计算
电力负荷的分级及其对供电电源的要求
电力负荷的分级及其对供电电源的要求电力负荷: 既可指用电设备或用电单位（用户），也可指用电设备或用户所耗用的电功率或电流，视具体情况而定。
电力负荷：1、用电设备或用电单位（用户）2、用电设备或用电单位所消耗的电功率或电流。
(一)电力负荷的分级1．一级负荷；中断供电将造成人身伤亡者；或政治、经济上将造成重大损失者。
在一级负荷中，特别重要的负荷是指在中断供电时将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷。
2．二级负荷；二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，3．三级负荷；三级负荷为一般的电力负荷，(二)各级电力负荷对供电电源的要求1．一级负荷对供电电源的要求；要求应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
对一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，还要求增设应急电源。
常用的应急电源有：独产于正常电源的发电机组，干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。
2．二级负荷对供电电源的要求；要求做到当发生电力变压器故障时不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。
通常要求两回路供电，供电变压器也应有两台。
3.三级负荷对供电电源的要求对供电电源无特殊要求二、电力负荷的类型按用途可分为：照明负荷和动力负荷按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷（民用电）电力负荷（设备）按工作制的分类工厂的用电设备，按其工作制分以下三类：1 、长期连续工作制2、短时工作制这类设备的工作时间较短，而停歇时间相对较长。
3、断续周期工作制三、用电设备的额定容量、负荷持续及负荷系数1、用电设备的额定容量:对电动机: 额定容量指其轴上正常输出的最大功率。
对电机、电炉、电灯等设备，额定容量均用有功功率P N表示；对变压器和电焊机等设备，额定容量则一般用视在功率S N表示；对电容器类设备，额定容量则用无功功率Qc表示。
2、负荷持续率负荷持续率，又称暂载率或相对工作时间。
1.2电能系统负荷与负荷曲线
负荷曲线描述负荷的大小随时间变化的 图形。根据需要可以绘制有功负荷曲线 和无功负荷曲线。 根据时间变化长短可以分为日负荷曲线、 月负荷曲线、年负荷曲线。
负荷曲线的用途 负荷曲线的绘制及其特性系数 电能负荷的计算
负荷曲线的用途
热效率高的大型发电厂和核电厂担负基 本负荷 热效率较低的火电厂来承担峰值负荷。 （图1－8）：电力系统日负荷曲线 （图1－9）：年最大负荷曲线
负荷曲线的绘制及其特性系数
日负荷曲线（有功功率P、无功功率Q）
Wday Pdt
0
24
年负荷曲线(夏季日负荷曲线、冬季日负荷曲线)
电能负荷的计算
需要系数法 二项式系数法 利用系数法
电能负荷的计算
单台用电设备的计算 负荷（图1－12） 用电设备组的计算负 荷 系数 K和K L 确定变压器低压侧母 线侧的计算负荷
电能系统负荷与负荷曲线
电能系统的负荷与分类 电能系统负荷曲线及其特性系数 电能负荷的计算
电能系统的负荷与分类
电力负荷：电力设备工作时，从电力网 中的取用功率或电能。 负荷大小标志着用电设备做工能力的大 小。
电力系统的用户分类
一级负荷 二级负荷 三级负荷
电能系统负荷曲线及其特性系 数
负荷曲线及种
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，
叫做需要系数，用Kd表示。
5 5 5 5 5 5 5 3 3
0.5 0.5 0.6 0.65 0.8 0.75 0.75 0.5 0.5
1.73 1.73 1.33 1.17
0.75 0.88 0.88 1.73 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
负荷曲线及种类
负荷曲线
概念
计算负荷：根据已知的工厂用电设备容量确定的、预期不 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。 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
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 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
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荷曲线绘制 • 任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰电流确
定 • 任务3 工厂供电系统的功率损耗和电能损耗确
定
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 一、电力负荷的分级、分类及其对供电电源的 要求
• 电力负荷，既可指用电设备或用电单位(用户)，也可指用电设备或用 电单位所耗用的电功率或电流。这里指用电单位(用户)或用电设备。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 电热负荷是将电能转换成热能的负荷。 • 除电阻加热、红外线加热主要取用有功功率外，电弧加热、感应加热
等都要取用无功功率。电弧加热取用的无功功率随弧电流的大小有较 大的变化。炼钢电弧炉由于电弧长度不断变动，电弧电流的大小也随 时间不断发生不规则的变动，这将引起供电电压较大的不规则变动。 如果由同一变电所母线同时供电弧炉和一般用户的照明用电，则将引 起照明的闪变，必须采取补偿措施。 • 食品加工、民用取暖和电热水器等大都采用单相电源。三相负荷分配 不均匀时将对电力系统引起不均衡负荷。用电加热水耗电量大，但可 以储存，一般用电价政策鼓励人们在系统低谷负荷(见系统综合负荷 曲线)时使用。
特殊要求。 • 在工业和民用建筑部分重要电力负荷的级别，其中工业负荷级别为
JBJ 6-1996《机械工厂电力设计规范》所规定，民用建筑负荷级别 为JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》所规定。可查有关规定。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (二)电力负荷的类别 • 1.电力负荷按用途的分类 • 电力负荷按用途分，有照明负荷和动力负荷。照明负荷为单相负荷，
• 分析电力负荷的等级，绘出照明负荷曲线图并分析图中各参数的具体 意义。
• (三)用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数 • 1.用电设备的额定容量 • 用电设备的额定容量，是指用电设备在额定电压下、在规定的使用寿
命内能连续输出或耗用的最大功率。对电动机，其额定容量是指其轴 上正常输出的最大功率。因此其耗用的功率即从电网吸取的功率，应 为其额定容量除以其本身的效率。对电灯和电炉等，其额定容量是指 其在额定电压下耗用的功率，而不是指其输出的功率。 • (1)电机、电炉和电灯等设备的额定容量，均用有功功率PN表示，单 位为瓦(w)或千瓦(kW)。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (2)变压器、互感器和电焊机等设备的额定容量，一般用视在功率SN 表示，单位为伏安(V·A)或千伏安(kV·A)。
• (3)电容器类设备的额定容量，则用无功功率认表示，单位为乏(var) 或千乏(kvar)。
• 2.负荷持续率 • 负荷持续率，又称暂载率或相对工作时间，符号为ε，其定义为一个
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6 kV及以上专 用的架空线路或电缆供电;当采用架空线时，可为一回架空线供电;当 采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能 承受100%的二级负荷。
• 3.三级负荷 • 所有不属于一级和二级负荷者，应为三级负荷。 • 三级负荷对供电电源的要求:三级负荷属不重要负荷，对供电电源无
• 可得需要系数的定义式为:
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任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 即电设备组的需要系数K,,，是用电设备组在最大负荷时需要的有功 功率与其设备容量的比值。实际上，用电设备组的需要系数K,,不仅 与其工作性质、设备台数、设备效率及线路损耗等因素有关，而且与 其操作人员的技能水平和生产组织等多种因素有关，因此需要系数值 宜尽可能实测分析确定，使之尽量接近实际。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的一个重要参数，与企业的 工作制有明显的关系。
• 2.平均负荷和负荷曲线填充系数 • 年平均负荷(Average Load )Pav:就是电力负荷全年平均耗用的功率，
即 • 负荷曲线填充系数就是将起伏波动的负荷曲线“削峰填谷”，由此求
• 对电力系统来说，照明负荷的光源本身主要取用的是有功功率，光源 的辅助设备取用一部分无功功率。因此照明负荷有较高的功率因数。 照明负荷的电压特性较软，这是指随着供电电压的变化所取用的功率 有较大变化。对白炽灯来说，电压的升高将使灯的使用寿命明显降低， 因此要求供电电压大体维持额定。从负荷曲线来看，除大建筑物采用 人工采光，白天也需照明外，大部分的照明负荷集中在18:00~22:00 时。此外，照明负荷的大小受天气影响较大。
• 年负荷曲线，通常绘成负荷持续时间曲线，按负荷大小依次排列。另 一种形式的年负荷曲线，是按全年每日的最大负荷(通常取每日最大 负荷的半小时平均值)绘制的，称为年每日最大负荷曲线(见图2 -2) .
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 年最大负荷曲线，可用来确定拥有多台电力变压器的变电所在一年的 不同时期宜于投入几台运行，即所谓“经济运行方式”，以降低电能 损耗，提高供配电系统运行的经济性。
任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 一、三相用电设备组计算负荷确定
• (一)计算负荷 • 我国目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法，有需要系数法
和二项式法。需要系数法是世界各国普遍采用的确定计算负荷的基本 方法，简单方便。二项式法应用的局限性较大，但在确定设备台数较 少而设备容量差别很大的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之 采用需要系数法更为合理，且计算也较简化。 • (二)需要系数法的基本计算公式及其应用 • 用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时 最大负荷P30，如图2 -4所示。
出的平均负荷Pav与最大负荷Pmax的比值，亦称负荷系数或负荷率，
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 即:
• 负荷曲线填充系数表征了负荷曲线不平坦的程度，亦即负荷变动的程 度。从发挥整个电力系统效能来说，应尽量设法提高β值，因此供配 电系统在运行中必须实行负荷调整。
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辐射光源包括白炽灯和碘钨灯等，其容量就按其铭牌容量PN计算。 而气体放电电源如荧光灯等，由于它还采用有镇流器(实际为铁芯线 圈)，它也要额外消耗一定功率(除电子镇流器外)，因此在计算其设备 容量时，宜按其光源容量乘以1. 1~1. 2的系数，一般对荧光灯，乘以 1. 2系数，对其他气体放电光源如高压汞灯、钠灯等，乘以1. 1系数。
• (1)独立于正常电源的发电机组; • (2)供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路; • (3)蓄电池; • (4)干电池。 • 2.二级负荷 • 二级负荷:中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。 • 二级负荷对供电电源的要求:二级负荷也属重要负荷，但其重要程度
次于一级负荷。二级负荷宜由两回线路供电，供电变压器一般也应有 两台。
工作周期T内工作时间t与T的百分比，即:
• 同一设备，在不同负荷持续率下运行时，其输出的功率是不同的。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 3.用电设备的负荷系数 • 用电设备的负荷系数KL，为设备在最大负荷时输出或耗用的功率P与
设备额定容量PN的比值:
• 表征了设备容量的利用程度。负荷系数的符号有时也用β表示。
在三相系统中很难做到三相平衡。而动力负荷一般可视为三相平衡负 荷。电力负荷按行业分，有工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷等。 • 2.电力负荷(设备)按工作制的分类 • (1)长期连续工作制。这类设备长期连续运行，负荷比较稳定。机床 电动机的负荷虽然变动一般较大，但大多也是长期连续工作的。 • (2)短时工作制。这类设备的工作时间较短，而停歇时间相对较长。 • (3)断续周期工作制。这类设备周期性地工作一停歇一工作，如此反 复运行，而工作周期一般不超过10 min，例如电焊机和起重机械。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 电能转换成光主要通过辐射过程，以电磁波的形式，辐射和传播能量。 在波长为380~760 nm的范围内，它可以使人的眼睛产生光亮的感觉。 照明负荷的主要形式有白炽灯、荧光灯、各种气体放电灯及其他光源。 它是将电能转换成光供人们照明使用的负荷。
• 电解工业是耗电量极大的工业。电能消耗的费用占产品成本的很大比 重。电解槽本身的能量转换效率较低，往往只有25%~50%。因此使 用廉价的电能是发展电解工业的关键问题。
• 电力系统中各类电力负荷随时间变化的曲线是调度电力系统的电力和 进行电力系统规划的依据。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (二)与负荷曲线有关的物理量 • 1.年最大负荷和年最大负荷利用小时 • 年最大负荷P30，是指全年中负荷最大的工作班内(该工作班的最大负
荷不是偶然出现的，而是在负荷最大的月份内至少出现过2 ~3次)消 耗电能最多的半小时平均负荷。年最大负荷利用小时Pmax，是假设电 力负荷按年最大负荷Pmax(亦即P30)持续运行时，在此T时间内电力负 荷所耗用的电能，恰与该电力负荷全年实际耗用的电能相等，如图23所示。因此年最大负荷利用小时是一个假想时间，按下式计算:
• (一)电力负荷的分级 • 电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造
成损失或影响的程度，分为以下三级。 • 1.一级负荷
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 一级负荷:中断供电将造成人身伤亡者;在政治、经济上造成重大损失 者，例如重大设备损坏、大量产品报废、用重要原料生产的产品大量 报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢 复等;中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作， 例如重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常 用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负 荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况时的 负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要 的负荷。
定 • 任务3 工厂供电系统的功率损耗和电能损耗确
定
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 一、电力负荷的分级、分类及其对供电电源的 要求
• 电力负荷，既可指用电设备或用电单位(用户)，也可指用电设备或用 电单位所耗用的电功率或电流。这里指用电单位(用户)或用电设备。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 电热负荷是将电能转换成热能的负荷。 • 除电阻加热、红外线加热主要取用有功功率外，电弧加热、感应加热
等都要取用无功功率。电弧加热取用的无功功率随弧电流的大小有较 大的变化。炼钢电弧炉由于电弧长度不断变动，电弧电流的大小也随 时间不断发生不规则的变动，这将引起供电电压较大的不规则变动。 如果由同一变电所母线同时供电弧炉和一般用户的照明用电，则将引 起照明的闪变，必须采取补偿措施。 • 食品加工、民用取暖和电热水器等大都采用单相电源。三相负荷分配 不均匀时将对电力系统引起不均衡负荷。用电加热水耗电量大，但可 以储存，一般用电价政策鼓励人们在系统低谷负荷(见系统综合负荷 曲线)时使用。
特殊要求。 • 在工业和民用建筑部分重要电力负荷的级别，其中工业负荷级别为
JBJ 6-1996《机械工厂电力设计规范》所规定，民用建筑负荷级别 为JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》所规定。可查有关规定。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (二)电力负荷的类别 • 1.电力负荷按用途的分类 • 电力负荷按用途分，有照明负荷和动力负荷。照明负荷为单相负荷，
• 分析电力负荷的等级，绘出照明负荷曲线图并分析图中各参数的具体 意义。
• (三)用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数 • 1.用电设备的额定容量 • 用电设备的额定容量，是指用电设备在额定电压下、在规定的使用寿
命内能连续输出或耗用的最大功率。对电动机，其额定容量是指其轴 上正常输出的最大功率。因此其耗用的功率即从电网吸取的功率，应 为其额定容量除以其本身的效率。对电灯和电炉等，其额定容量是指 其在额定电压下耗用的功率，而不是指其输出的功率。 • (1)电机、电炉和电灯等设备的额定容量，均用有功功率PN表示，单 位为瓦(w)或千瓦(kW)。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (2)变压器、互感器和电焊机等设备的额定容量，一般用视在功率SN 表示，单位为伏安(V·A)或千伏安(kV·A)。
• (3)电容器类设备的额定容量，则用无功功率认表示，单位为乏(var) 或千乏(kvar)。
• 2.负荷持续率 • 负荷持续率，又称暂载率或相对工作时间，符号为ε，其定义为一个
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6 kV及以上专 用的架空线路或电缆供电;当采用架空线时，可为一回架空线供电;当 采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能 承受100%的二级负荷。
• 3.三级负荷 • 所有不属于一级和二级负荷者，应为三级负荷。 • 三级负荷对供电电源的要求:三级负荷属不重要负荷，对供电电源无
• 可得需要系数的定义式为:
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任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 即电设备组的需要系数K,,，是用电设备组在最大负荷时需要的有功 功率与其设备容量的比值。实际上，用电设备组的需要系数K,,不仅 与其工作性质、设备台数、设备效率及线路损耗等因素有关，而且与 其操作人员的技能水平和生产组织等多种因素有关，因此需要系数值 宜尽可能实测分析确定，使之尽量接近实际。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的一个重要参数，与企业的 工作制有明显的关系。
• 2.平均负荷和负荷曲线填充系数 • 年平均负荷(Average Load )Pav:就是电力负荷全年平均耗用的功率，
即 • 负荷曲线填充系数就是将起伏波动的负荷曲线“削峰填谷”，由此求
• 对电力系统来说，照明负荷的光源本身主要取用的是有功功率，光源 的辅助设备取用一部分无功功率。因此照明负荷有较高的功率因数。 照明负荷的电压特性较软，这是指随着供电电压的变化所取用的功率 有较大变化。对白炽灯来说，电压的升高将使灯的使用寿命明显降低， 因此要求供电电压大体维持额定。从负荷曲线来看，除大建筑物采用 人工采光，白天也需照明外，大部分的照明负荷集中在18:00~22:00 时。此外，照明负荷的大小受天气影响较大。
• 年负荷曲线，通常绘成负荷持续时间曲线，按负荷大小依次排列。另 一种形式的年负荷曲线，是按全年每日的最大负荷(通常取每日最大 负荷的半小时平均值)绘制的，称为年每日最大负荷曲线(见图2 -2) .
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 年最大负荷曲线，可用来确定拥有多台电力变压器的变电所在一年的 不同时期宜于投入几台运行，即所谓“经济运行方式”，以降低电能 损耗，提高供配电系统运行的经济性。
任务2 三相用电设备组计算负荷与尖峰 电流确定
• 一、三相用电设备组计算负荷确定
• (一)计算负荷 • 我国目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法，有需要系数法
和二项式法。需要系数法是世界各国普遍采用的确定计算负荷的基本 方法，简单方便。二项式法应用的局限性较大，但在确定设备台数较 少而设备容量差别很大的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之 采用需要系数法更为合理，且计算也较简化。 • (二)需要系数法的基本计算公式及其应用 • 用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时 最大负荷P30，如图2 -4所示。
出的平均负荷Pav与最大负荷Pmax的比值，亦称负荷系数或负荷率，
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 即:
• 负荷曲线填充系数表征了负荷曲线不平坦的程度，亦即负荷变动的程 度。从发挥整个电力系统效能来说，应尽量设法提高β值，因此供配 电系统在运行中必须实行负荷调整。
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辐射光源包括白炽灯和碘钨灯等，其容量就按其铭牌容量PN计算。 而气体放电电源如荧光灯等，由于它还采用有镇流器(实际为铁芯线 圈)，它也要额外消耗一定功率(除电子镇流器外)，因此在计算其设备 容量时，宜按其光源容量乘以1. 1~1. 2的系数，一般对荧光灯，乘以 1. 2系数，对其他气体放电光源如高压汞灯、钠灯等，乘以1. 1系数。
• (1)独立于正常电源的发电机组; • (2)供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路; • (3)蓄电池; • (4)干电池。 • 2.二级负荷 • 二级负荷:中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。 • 二级负荷对供电电源的要求:二级负荷也属重要负荷，但其重要程度
次于一级负荷。二级负荷宜由两回线路供电，供电变压器一般也应有 两台。
工作周期T内工作时间t与T的百分比，即:
• 同一设备，在不同负荷持续率下运行时，其输出的功率是不同的。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 3.用电设备的负荷系数 • 用电设备的负荷系数KL，为设备在最大负荷时输出或耗用的功率P与
设备额定容量PN的比值:
• 表征了设备容量的利用程度。负荷系数的符号有时也用β表示。
在三相系统中很难做到三相平衡。而动力负荷一般可视为三相平衡负 荷。电力负荷按行业分，有工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷等。 • 2.电力负荷(设备)按工作制的分类 • (1)长期连续工作制。这类设备长期连续运行，负荷比较稳定。机床 电动机的负荷虽然变动一般较大，但大多也是长期连续工作的。 • (2)短时工作制。这类设备的工作时间较短，而停歇时间相对较长。 • (3)断续周期工作制。这类设备周期性地工作一停歇一工作，如此反 复运行，而工作周期一般不超过10 min，例如电焊机和起重机械。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 电能转换成光主要通过辐射过程，以电磁波的形式，辐射和传播能量。 在波长为380~760 nm的范围内，它可以使人的眼睛产生光亮的感觉。 照明负荷的主要形式有白炽灯、荧光灯、各种气体放电灯及其他光源。 它是将电能转换成光供人们照明使用的负荷。
• 电解工业是耗电量极大的工业。电能消耗的费用占产品成本的很大比 重。电解槽本身的能量转换效率较低，往往只有25%~50%。因此使 用廉价的电能是发展电解工业的关键问题。
• 电力系统中各类电力负荷随时间变化的曲线是调度电力系统的电力和 进行电力系统规划的依据。
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• (二)与负荷曲线有关的物理量 • 1.年最大负荷和年最大负荷利用小时 • 年最大负荷P30，是指全年中负荷最大的工作班内(该工作班的最大负
荷不是偶然出现的，而是在负荷最大的月份内至少出现过2 ~3次)消 耗电能最多的半小时平均负荷。年最大负荷利用小时Pmax，是假设电 力负荷按年最大负荷Pmax(亦即P30)持续运行时，在此T时间内电力负 荷所耗用的电能，恰与该电力负荷全年实际耗用的电能相等，如图23所示。因此年最大负荷利用小时是一个假想时间，按下式计算:
• (一)电力负荷的分级 • 电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造
成损失或影响的程度，分为以下三级。 • 1.一级负荷
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任务1 电力负荷分类与负荷曲线绘制
• 一级负荷:中断供电将造成人身伤亡者;在政治、经济上造成重大损失 者，例如重大设备损坏、大量产品报废、用重要原料生产的产品大量 报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢 复等;中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作， 例如重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常 用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负 荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况时的 负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要 的负荷。