矿山供电(重庆大学) 第二章 电力负荷计算
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莆田学院现代教育技术中心 03年9 月
用电设备额定容量的确定
用电设备的工作方式 用电设备按其工作方式可分为三种： （1）连续运行工作制（长期工作制） （2）短时运行工作制（短暂工作制） （3）断续运行工作制（重复短暂工作制） 将各种用电设备的额定功率换算成同一 标准工作条件下的“额定功率”，称为 设备容量。用Pe表示。
与负荷计算相关的物理量：
年负荷曲线 ◆负荷最大工作班： 一年中最大负荷月份内最少出现2~3次的最大 负荷工作班 ◆年最大负荷： 全年中最大负荷工作班内，半小时平均功率的 最大值，也称30分钟最大负荷。 ◆年最大负荷利用小时数：Tmax 用户以全年最大负荷持续工作进行Tmax小时所 消耗的电能等于全年实际消耗的电能。代表了 负荷利用的均衡性。
按供电可靠性要求，负荷可分为： ◆ 一级负荷：停电将造成巨大损失，包 括生命、财产损失。由两个独立电源 供电。 ◆ 二级负荷：停电将造成较大财产损失。 双回路供电，可能来自同一电源。 ◆ 三级负荷：单回路供电。
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Байду номын сангаас
负荷曲线
负荷曲线（load curve）是指用于表达电力负荷 随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标系中，纵坐 标表示负荷（有功功率或无功功率）值，横坐标表示 对应的时间（一般以小时为单位）。 负荷曲线反映了用户的用电特点和规律。 ◆ 负荷曲线可帮助设计人员获取资料，有助于设计 分析； ◆ 负荷曲线可帮助运行人员合理、有计划安排用户， 从而降低负荷高峰，填补低谷。
矿山供电
第2章 电力负荷计算
重庆大学资源与环境科学学院 张仕进 2009年9月制作
电力负荷计算
目的：
电力负荷的计算是对供配电系统 进行设计的一个必不可少的环节， 是正确选择供配电系统中导线、电 缆、开关电器、变压器等设备的基 础，是保障供配电系统安全可靠性 的重要依据。
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与负荷计算相关的物理量：
年负荷曲线 ◆平均负荷（average load)： 一段时间内消耗功率的平均值。Pav=W/t ◆负荷系数（load coefficient)： 最大工作班内，平均负荷与最大负荷之比。表 征了负荷的变化规律。 ◆需用系数 Kd=Pmax/Pn ◆利用系数 Kl=Pav/Pn 需用系数和利用系数可通过查表得到。
断续运行工作制（重复短暂工作制）
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负荷曲线的特点
◆ 电力负荷不等于额定功率，而是实际消耗的 功率； ◆ 负荷曲线是由规律的 ◆ 按负荷的功率性质分： 可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线； ◆ 按所表示的负荷变动的时间分： 可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。 ◆ 日负荷曲线可分为夏季日负荷曲线和冬季日 莆田学院现代教育技术中心 03年9 负荷曲线
月
日有功负荷曲线的绘制：
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年有功负荷曲线的绘制：
年负荷曲线所包围的面积代表了用户全年消耗的总电能。
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日负荷曲线和年负荷曲线的区别：
◆日负荷曲线按时间先后顺序绘制； ◆年负荷曲线按负荷的大小和累计时间绘 制。
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电力负荷与负荷计算
负荷计算的主要内容： ◆计算负荷：正常工作时实际的最大负 荷。计算负荷可帮助选择设备。 ◆求解尖峰电流：计算电压波动。尖峰 电流的计算可帮助选择熔断器和保护 元件。 ◆求解平均负荷：计算电能需要量。
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负荷分级
电力负荷计算
主要内容：
电力负荷与负荷计算基础 负荷曲线 计算负荷的适用计算法 尖峰电流的计算 功率损耗与电能损耗 全厂负荷的计算（逐级计算法）
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电力负荷与负荷计算
电力负荷（electric power load)：
指用电设备需要的电功率。负荷的本质是功率、 负载的本质是消耗电能的用电设备。
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连续运行工作制（长期工作制）
特点： 运行时间长，足以使之达到热平衡。通风机、 水泵、空气压缩机、发电机组、照明灯具等。
设备容量：Pe=Pn
短时运行工作制（短时工作制）
特点： 短时连续工作，且能达到热平衡。 设备容量：Pe=Pn 莆田学院现代教育技术中心
月 03年9
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计算负荷（calculated load）：
通常将以半小时平均负荷为依据 所绘制的负荷曲线上的“最大负荷” 称为计算负荷，并把它作为按发热条 件选择电气设备的依据，用Pca(Qca、 Sca、Ica)或P30(Q30、S30、I30)表示。
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规定取“半小时平均负荷”的原因：
一般中小截面导体的发热时间常数 τ 为10min以上，根据经验表明，中小截面 导线达到稳定温升所需时间约为 3τ =3×10＝30（min），如果导线负载为 短暂尖峰负荷，显然不可能使导线温升达 到最高值，只有持续时间在30min以上的负 荷时，才有可能构成导线的最高温升。
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负荷计算的意义和目的：
负荷计算主要是确定计算负荷，如前 所述，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。 计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系 统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器 及互感器等的额定参数的依据。 正确确定计算负荷意义重大，是供电设计 的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必 要手段。
有功负荷：实际消耗的功率 电力负荷 无功负荷：储能元件与电源间的能量交换
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电力负荷与负荷计算
电量： 指用电设备需要的电能数量，即功 率在一段时间内的累积。
有功电量
电量
无功电量
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电力负荷与负荷计算
负荷计算的目的： 工厂用电设备工作时，实际负荷不 等于设备的额定负荷，如果用额定容 量设计会造成大量浪费。
用电设备额定容量的确定
用电设备的工作方式 用电设备按其工作方式可分为三种： （1）连续运行工作制（长期工作制） （2）短时运行工作制（短暂工作制） （3）断续运行工作制（重复短暂工作制） 将各种用电设备的额定功率换算成同一 标准工作条件下的“额定功率”，称为 设备容量。用Pe表示。
与负荷计算相关的物理量：
年负荷曲线 ◆负荷最大工作班： 一年中最大负荷月份内最少出现2~3次的最大 负荷工作班 ◆年最大负荷： 全年中最大负荷工作班内，半小时平均功率的 最大值，也称30分钟最大负荷。 ◆年最大负荷利用小时数：Tmax 用户以全年最大负荷持续工作进行Tmax小时所 消耗的电能等于全年实际消耗的电能。代表了 负荷利用的均衡性。
按供电可靠性要求，负荷可分为： ◆ 一级负荷：停电将造成巨大损失，包 括生命、财产损失。由两个独立电源 供电。 ◆ 二级负荷：停电将造成较大财产损失。 双回路供电，可能来自同一电源。 ◆ 三级负荷：单回路供电。
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负荷曲线
负荷曲线（load curve）是指用于表达电力负荷 随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标系中，纵坐 标表示负荷（有功功率或无功功率）值，横坐标表示 对应的时间（一般以小时为单位）。 负荷曲线反映了用户的用电特点和规律。 ◆ 负荷曲线可帮助设计人员获取资料，有助于设计 分析； ◆ 负荷曲线可帮助运行人员合理、有计划安排用户， 从而降低负荷高峰，填补低谷。
矿山供电
第2章 电力负荷计算
重庆大学资源与环境科学学院 张仕进 2009年9月制作
电力负荷计算
目的：
电力负荷的计算是对供配电系统 进行设计的一个必不可少的环节， 是正确选择供配电系统中导线、电 缆、开关电器、变压器等设备的基 础，是保障供配电系统安全可靠性 的重要依据。
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与负荷计算相关的物理量：
年负荷曲线 ◆平均负荷（average load)： 一段时间内消耗功率的平均值。Pav=W/t ◆负荷系数（load coefficient)： 最大工作班内，平均负荷与最大负荷之比。表 征了负荷的变化规律。 ◆需用系数 Kd=Pmax/Pn ◆利用系数 Kl=Pav/Pn 需用系数和利用系数可通过查表得到。
断续运行工作制（重复短暂工作制）
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负荷曲线的特点
◆ 电力负荷不等于额定功率，而是实际消耗的 功率； ◆ 负荷曲线是由规律的 ◆ 按负荷的功率性质分： 可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线； ◆ 按所表示的负荷变动的时间分： 可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。 ◆ 日负荷曲线可分为夏季日负荷曲线和冬季日 莆田学院现代教育技术中心 03年9 负荷曲线
月
日有功负荷曲线的绘制：
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年有功负荷曲线的绘制：
年负荷曲线所包围的面积代表了用户全年消耗的总电能。
莆田学院现代教育技术中心 03年9 月
日负荷曲线和年负荷曲线的区别：
◆日负荷曲线按时间先后顺序绘制； ◆年负荷曲线按负荷的大小和累计时间绘 制。
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电力负荷与负荷计算
负荷计算的主要内容： ◆计算负荷：正常工作时实际的最大负 荷。计算负荷可帮助选择设备。 ◆求解尖峰电流：计算电压波动。尖峰 电流的计算可帮助选择熔断器和保护 元件。 ◆求解平均负荷：计算电能需要量。
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负荷分级
电力负荷计算
主要内容：
电力负荷与负荷计算基础 负荷曲线 计算负荷的适用计算法 尖峰电流的计算 功率损耗与电能损耗 全厂负荷的计算（逐级计算法）
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电力负荷与负荷计算
电力负荷（electric power load)：
指用电设备需要的电功率。负荷的本质是功率、 负载的本质是消耗电能的用电设备。
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连续运行工作制（长期工作制）
特点： 运行时间长，足以使之达到热平衡。通风机、 水泵、空气压缩机、发电机组、照明灯具等。
设备容量：Pe=Pn
短时运行工作制（短时工作制）
特点： 短时连续工作，且能达到热平衡。 设备容量：Pe=Pn 莆田学院现代教育技术中心
月 03年9
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计算负荷（calculated load）：
通常将以半小时平均负荷为依据 所绘制的负荷曲线上的“最大负荷” 称为计算负荷，并把它作为按发热条 件选择电气设备的依据，用Pca(Qca、 Sca、Ica)或P30(Q30、S30、I30)表示。
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规定取“半小时平均负荷”的原因：
一般中小截面导体的发热时间常数 τ 为10min以上，根据经验表明，中小截面 导线达到稳定温升所需时间约为 3τ =3×10＝30（min），如果导线负载为 短暂尖峰负荷，显然不可能使导线温升达 到最高值，只有持续时间在30min以上的负 荷时，才有可能构成导线的最高温升。
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负荷计算的意义和目的：
负荷计算主要是确定计算负荷，如前 所述，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。 计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系 统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器 及互感器等的额定参数的依据。 正确确定计算负荷意义重大，是供电设计 的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必 要手段。
有功负荷：实际消耗的功率 电力负荷 无功负荷：储能元件与电源间的能量交换
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电力负荷与负荷计算
电量： 指用电设备需要的电能数量，即功 率在一段时间内的累积。
有功电量
电量
无功电量
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电力负荷与负荷计算
负荷计算的目的： 工厂用电设备工作时，实际负荷不 等于设备的额定负荷，如果用额定容 量设计会造成大量浪费。