工厂供配电的负荷计算.共41页文档
工厂供配电的负荷计算方法及设备功率确定实例
工厂供配电的负荷计算方法及设备功率确定实例设计时，用的总负荷应是一个假定负荷，即计算负荷。
计算负荷也称需要负荷或最大负荷。
计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。
在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均作为按发热条件选择电器或导体的依据。
一、负荷计算分类：负荷计算的方法分为需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。
1，需要系数法。
用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。
这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。
2，利用系数法。
采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。
这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际。
适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。
3，单位面积功率法、单位指标法、单位产品耗电量法。
前两者多用于民用建筑，后者用于某些工业建筑。
在用电设备功率和台数无法确定时，或者设计前期，这些方法是确定设备负荷的主要方法。
4，除采用以上的方法外，还有二项式法以及近年国内出现的abc 法、变值需要系数法等。
这些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系数法的简化，还有的实用数据不多，未能推广。
单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法多用于设计的前期计算，如可行性研究和方案设计阶段；需要系数法、利用系数法多用于初步设计和施工图设计。
二、设备功率确定进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。
用电设备的额定功率Pr或额定容量Sr是指铭牌上的数据。
对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续率下的有功功率，即设备功率Pe。
（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。
（2）短时或周期工作制电动机（如起重机用电动机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。
当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率。
工厂供配电系统供电负荷的计算
第六章工厂供配电系统供电负荷的计算Electric loads’ calculation of power supply system of industrial enterprise§6-1 负荷曲线与特征参数Load curves and characteristic parameters一、电力系统负荷的组成composition of electric power load电力系统的总负荷：系统中千万个用电设备所需功率的总和。
（异步电动机、同步电动机、电热炉、整流设备、照明等）综合用电负荷：工业、农业、交通运输和市政生活所需的功率之和。
供电负荷：综合用电负荷＋网络损耗发电负荷：供电负荷＋厂用电二、负荷曲线load curve——反映电力负荷随时间变化的曲线按负荷种类分：有功负荷曲线，无功负荷曲线、按时间长短分：日负荷曲线，月负荷、年负荷曲线按计量地点分：个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个地区、整个系统相对来讲，无功负荷曲线用途较小，实际只是隔一段时间编制一次无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。
1.日负荷曲线：负荷一天24小时内的变化曲线，用于制定各发电厂发电负荷计划、发电厂制定投标策略的依据。
可用于决定系统的日发电量 。
2.年最大负荷曲线一年内逐月或逐日综合最大有功功率负荷变化曲线。
用于制定发电设备的检修计划，决定系统的总装机容量。
3.年负荷持续曲线它不按时间的先后排列，只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年内的累计持续时间而重新排列组成；依据该曲线可以计算出一年内消耗的总电能。
三、 负荷曲线的特征参数 parameters of load curve1.最大负荷P max2.最小负荷P min3.全年的电能 A ＝⎰8760pdt全日的电能 ⎰=240pdtA4.年最大负荷利用小时数 m ax T ，max8760maxmax P pdtP A T ⎰==5.平均负荷 24A8760A P DY av ==6.负荷率：平均负荷与最大负荷的比值有功负荷率α： α＝m axP P av或 P av ＝αmax P ⋅；α越小，说明曲线起伏越大，α<1 无功负荷率β： m axavQ Q =β或者max Q Q av ⋅=β，一般的工业企业：β＝0.76～0.82 ＝0.70～0.75§6-2 计算负荷及有关系数Calculation load and related parameters一、计算负荷calculation load1、计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，“计算负荷”产生的热效应应该和实际变动负荷产生的最大热效应相等。
【VIP专享】工厂供配电系统供配电负荷的计算
第五章 工厂供配电系统供电负荷的计算5-1何谓电力用户的“计算负荷”P ca ?为什么在计算需要系数K d时，可以用P ca 代替最大负荷P max ？答：通常把根据半小时的平均负荷所绘制的曲线上的最大负荷称为计算负荷。
为了使得计算方法的一致，对其他供电元件（大界面导线、变压器、开关电器等）采用半小时的最大负荷作为计算负荷。
5-2供电部门为什么要求用户提供计算负荷并加以审核？计算负荷偏大或偏小会造成什么后果？答：为使功率因数满足要求。
计算负荷偏大使得计算的功率因数大，反之偏小。
5-3 常用的计算负荷的求取方法有哪几种？答：需要系数法 利用系数法和二项式系数法5-4 何谓“需要系数法”？说明需要系数K d 的意义。
答：需要系数法即利用需要系数和设备额定容量确定计算负荷的方法；1 反映最大负荷时，工作着的用电设备的容量与全部用电设备容量的比值。
2. 反映最大负荷时，工作着的用电设备实际所需的功率与这些用电设备总容量的比值。
3.负荷计算时考虑用电设备组的平均效率。
4.考虑给用电设备组供电的线路在输送功率时的酰氯的效率。
5.加工条件和工人操作水平也是影响用电设备取用功率的因素。
5-5 工厂企业中提高功率因数的措施有哪些？答：（一）提高自然功率因数 （二）采用无功补偿提高功率因数5-6什么是均权功率因数、最大负荷时的功率因数和总平均功率因数？答：1 均权功率因数是以有功电能和无功电能为参数计算得到的功率因数。
2 最发负荷时的功率因数即有功功率计算负荷与全企业视在计算负荷的比值。
3 总平均功率因数即有功功率平均计算负荷与全企业视在平均计算负荷的比值。
5-7 试推导确定武功补偿电容器容量的计算公式。
答：)()(2121'ϕϕαϕϕtg tg P tg tg P Q Q Q ca av av av c -=-=-=ϕcosϕtg。
工厂供配电的负荷计算
总结负荷计算的重要性和步骤
防止电力设备过载或欠载 为电力设备的选择和运行提供依据
总结负荷计算的重要性和步骤
01
步骤
02
1. 确定电力负荷的种类和大小
03
根据设备功率、运行时间和工 作方式等确定各类负荷的大小 和性质。
总结负荷计算的重要性和步骤
2. 计算总电力负荷
将各种电力负荷进行累加，得到总电力负荷 。
更加自动化的负荷管理
通过自动化技术，未来的负荷管理将更加高效和精准，能 够实时监测和控制电力设备的运行状态，实现电力负荷的 动态管理。
更加环保的能源利用
随着环保意识的提高，未来的负荷计算将更加注重环保和 节能，通过优化电力系统的设计和运行，降低能源消耗和 排放，实现可持续发展。
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计算用电设备的负荷
根据用电设备的资料和分类， 分别计算各类用电设备的负荷 。
统计总负荷
将各类用电设备的负荷进行累 加，得到工厂的总用电负荷。
03
负荷计算的细分类别
设备功率因数的确定
功率因数定义
01
功率因数是指有功功率与视在功率之比，是反映电力
用户用电设备合理利用功率的一个重要指标。
设备功率因数对负荷计算的影响
3. 选择合适的电力设备
总结负荷计算的重要性和步骤
01
02
03
根据总电力负荷选择合 适的电力设备，确保其 能够满足工厂的电力需
求。
4. 校验电力设备的运行 状态
通过监测电力设备的运 行状态，及时调整设备 的运行方式，确保其正
常运行。
Байду номын сангаас
展望负荷计算的未来发展趋势
更加智能化的负荷计算
供配电的负荷计算可修改全文
查附录表1得 Kd=0.35，cosφ=0.7，tgφ=1.02 No
查表2-4得 I cosm φ=0.7时pAa B-A=pBg C-B=pCAe -C=0.8
pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2
qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22
qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8
先将接于CA相的46kW（ε=60%）换算至ε=100%的设备
No Image
QeB=qBC-BPBC+qAB-BPAB =0.22×20×2+0.8×14×3=42.4kvar
C相 PeC=pCA-CPCA+pBC-CPBC =0.8×35.63+0.2×20×2=36.5kW
.
Qc=∑（bPe∑tgφ）i+（cPx） tgφ1
No Image
=(7×1.73+1.56×0.75+0)+10.08×1.73=30.72kvar
比较例2-2和例2-3的计算结果可知，按二项式法计算 的结果比按需要系数法计算的结果大得 多。 可见二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的 负荷计算。
Pc1= Kd1Pe1=0.2×50=10kW
Qc1=Pc1tgφ1=10×1.73=17.3kvar
(2)通风机：Kd2=0.8，cosφ2=0.8，tgφ2=0.75
Pc2= Kd2Pe2=0.8×2.4=1.92kW
Qc2=Pc2tgφ2=1.92×0.75=1.44kvar
.
(3)电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量
式中，Kd为需要系数；Pe 为设备容量；tgφ为设备功 率因数角的正切值。
例2-1 已知某机修车间的金属切削机床组，有电 压为380V的电动机30台，其总的设备容量为 120kw。试求其计算负荷。
工厂供配电的负荷计算课件
03 负荷计算的步骤
设备功率的确定
确定设备的额定功
率
根据设备铭牌上的额定功率或制 造商提供的技术规格，确定设备 的实际功率消耗。
考虑设备的工作制
不同类型的设备可能有不同的工 作制，如连续工作制、间歇工作 制等，工作制的差异会影响设备 的功率消耗。
考虑设备的负载率
设备的负载率是指设备在实际运 行中的负载与额定负载的比值， 负载率的大小会影响设备的功率 消耗。
02 负荷计算的方法
需要系数法
总结词
通过考虑设备的实际需要系数，计算出设备的负荷需求。
详细描述
需要系数法是根据设备的实际运行情况，通过调查和统计得到设备的需要系数，再乘以设备的额定功率，从而得 到设备的负荷需求。这种方法考虑了设备的实际运行情况，计算结果较为准确。
单位指标法
总结词
根据单位产品的耗电量或单位产值的耗电量来计算总负荷。
详细描述
单位指标法是根据工厂的产品种类和生产工艺，确定单位产 品的耗电量或单位产值的耗电量，再乘以产品的产量或产值 ，从而得到总负荷。这种方法适用于产品单一、生产工艺稳 定的工厂。
逐级计算法
总结词
从最基层的设备开始，逐级向上计算负荷，直至得到总负荷。
详细描述
逐级计算法是从最基层的设备开始，根据设备的额定功率和运行情况，逐级向 上计算各级设备的负荷，直至得到总负荷。这种方法能够详细反映各级设备的 负荷情况，适用于设备较多的工厂。
负荷计算的目的
确定工厂的供电容量
通过负荷计算，确定工厂需要的变压 器容量、发电机组容量等供电设备容 量。
合理规划供电系统
根据负荷计算结果，合理规划供电系 统，包括高低压配电线路、变压器等 设备的配置和布局。
工厂供电技术工厂电力负荷计算
工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线3.平均负荷Pav
图3-4 年最大负荷和年最大负荷利用小时 图3—5 年平均负荷
平均负荷Pav是指电力负荷在一定时间内消耗功率的平均值，即
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线平均负荷也可以通过负荷曲线来计算，如图3—5所示。年负荷曲线与两坐标轴所包围的曲线面积即年所消耗的电能恰好等于虚线与坐标轴所包围的面积，即年平均负荷为式中 Pav—平均有功计算负荷（kW）；Wt—在t时间内电能消耗量（kW.h）；Wa—年电能消耗量（kW.h）； t—为实际用电的时间（h）； 8760—全年365天用电时间（h）；
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
总有功计算负荷 总无功计算负荷总视在计算负荷总计算电流 —表示所有各组设备的有功计算负荷之和(kW)； —表示所有各组设备的无功计算负荷之和(kvar)；
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
例题3—4某工厂机加车间380V低压母线上，共接有3组用电设备，其中有冷加工机床电动机20台，每台容量为11kW；通风机3台，每台容量为2kW；电动葫芦一个，3kW（ε=40%），试确定该车间总的计算负荷。解：1.先求各用电设备组的计算负荷（１） 冷加工机床电动机机床组 查附表1取Kd=0.25
第33页/共90页工厂Fra bibliotek电技术第三章 工厂电力负荷计算
解：(一)需要系数法求车间计算负荷1.求冷加工机床组设备总容量查附表1大批生产冷加工机床组得 Kd=0.18～0.5,取Kd=0.25，
电力负荷计算
第二十一页，共41页。
第三节 工厂的计算(jì suàn)负荷及年耗电 量的计算(jì suàn)
一、工厂计算负荷(fù hè)的 确定
工厂计算负荷是选择电源(diànyuán)进线、电气设备、主变压器 的依据。
1、按需要系数法确定工厂计算负荷
P3 0KdPe
用电设备总容量（不包括备用）乘上一个需要系数
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4）总降压变电所高压配电(pèi diàn)线路计算负荷
对于一般工厂供电系统来说，由于线路一般不会(bùhuì)很长，因此 在确定计算负荷时往往可以略去不计。
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5) 工厂(gōngchǎng)的功率因数
（1）瞬时功率因数(可由功率因数表获得） cos P
（附录表2）
2、按逐级计算法确定工厂计算负荷
计算负荷加上各级损耗进行计算
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全厂全计厂计算算负负荷荷 CC
总降压变电所
高压配电所 车间变电所
P30(7)
△PT P 30 (6) P 30(5) △P WL P 30(4) P 30(3) △P T P 30 (2)
10kV
M 0.4kV
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总的有功计算(jì suà n)负荷为：
P 3 0 ( be )P i (cx ) P max
总的无功(wú ɡōnɡ)计算负荷为：
Q 3 0 ( b e tP a ) i n ( c x ) m P ta a m xn ax
式中，tanφmax为最大附加负荷（cPX ） max的设备组的 平均功率因数的正切(zhèngqiē)值。 各组的计算系数b、c、x和cos φ等均按附录表1所列数值。
工厂供电技术第二章 负荷计算
Pca 2 K d Pe
Qca 2 Pca 2 tan wm
2 2 S ca2 Pca Q 2 ca2
计算目的：用于选择各组配电干线及其上的开关设备。
（3）确定车间配电干线或车间变电所低压母线上的计算负荷
有功计算负荷：
无功计算负荷：
Pca 3 K Pca 2 Qca 3 K Qca 2
单相设备接于相电压时： P
e
3Pem
3Pe1
单相设备接于线电压时： P
e
三、需要系数法
1、需要系数的概念
设某组用电设备有几台电动机，其额定总容量为Pe，由于
该组电动机实际上不一定都同时运行，而且运行的电动机 也不可能都满负荷，同时设备本身及配电线路也有功率损 耗，因此这组电动机的有功计算负荷应为：
（2）年负荷曲线
特点
年负荷曲线根据全年冬日负荷曲线和夏日负荷曲线制成。 反映工厂全年负荷变动与负荷持续时间的关系。
绘制方法
（3）年每日最大负荷曲线
特点
年每日最大负荷曲线，反映了全年当中不同时段的电能消 耗水平，是按全年每日的最大半小时平均负荷来绘制的。
绘制方法
二、负荷曲线的特征参数
用电的特点和规律。 2、负荷曲线的表示 值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。
t /h
在直角坐标系中，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率）
3、负荷曲线的用途
供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）； 安排供电计划；
安排设备的维修方式；
4、负荷曲线的分类
按负荷的功率性质分：
值的。
3、计算负荷的实际意义
负荷计算主要是确定计算负荷，如前所述，若根据计算负
工业企业电力负荷及其计算
2.1、工业企业电力负荷和负荷曲线
• 2.1.1工业企业电力负荷的分级
1、电力负荷：
用电设备所消耗的功率或者线路中流过的电流或者功率； —— (反映数值 KA/KVA)
耗用电能的用电设备和用户。——(反映性质)
2、按照电力负荷对其供电可靠性及中断供电在政治上、经济上所造 成的损失或者影响的程度，将工业企业的电力负荷分成三级：
则：
P30 KpP30,i ; Q30 KqQ30,i
P30 KpP30,i ; Q30 KqQ30,i ;
S30 I30
P302 Q302 ; S30 . 3U N
注意：视在计算负荷和电流的计算不能用各组的视在负荷或 计算电流直接相加而得。
2.3.2二项式系数法
略（P38）
计算每台用电设备的计算负荷p301按工作制相似的用电设备分组求出计算负荷p302低压母线上所有低压配电线路计算负荷之和再乘以一个同时系数求出计算负荷p303车间变电所低压侧计算负荷p303加上车间变压器的功率损耗求出车间变电所高压侧计算负荷p304304加上高压供电线路损耗求出总降压变压所各出线的计算负荷汇总总降压变电所各出线的计算负荷乘以一个同时系数得到变电所低压母线上的计算负荷p306总降压变电所低压母线上的计算负荷加上总降压变电所变压器耗损求得企业总计算负荷p307252按需要系数法确定企业计算负荷首先将企业用电设备容量p就得到了用功计算负荷p3030视在计算负荷s30计算电流i30253按估算法确定企业计算负荷wa为企业全年电能需求量
C、单相设备分别接线电压和相电压： 所有设备统一换算成相电压下的设备容量分相计算各相的设备容量和计算负荷取最 大相的3倍
A相：
Pe1，ph Pe1,mph,A Pe2,mph,A
工厂供配电系统供电负荷的计算word精品文档17页
第六章工厂供配电系统供电负荷的计算Electric loads’ calculation of power supply system of industrial enterprise§6-1 负荷曲线与特征参数Load curves and characteristic parameters一、电力系统负荷的组成composition of electric power load电力系统的总负荷：系统中千万个用电设备所需功率的总和。
（异步电动机、同步电动机、电热炉、整流设备、照明等）综合用电负荷：工业、农业、交通运输和市政生活所需的功率之和。
供电负荷：综合用电负荷＋网络损耗发电负荷：供电负荷＋厂用电二、负荷曲线load curve——反映电力负荷随时间变化的曲线按负荷种类分：有功负荷曲线，无功负荷曲线、按时间长短分：日负荷曲线，月负荷、年负荷曲线按计量地点分：个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个地区、整个系统相对来讲，无功负荷曲线用途较小，实际只是隔一段时间编制一次无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。
1.日负荷曲线：负荷一天24小时内的变化曲线，用于制定各发电厂发电负荷计划、发电厂制定投标策略的依据。
可用于决定系统的日发电量 。
2.年最大负荷曲线一年内逐月或逐日综合最大有功功率负荷变化曲线。
用于制定发电设备的检修计划，决定系统的总装机容量。
3.年负荷持续曲线它不按时间的先后排列，只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年内的累计持续时间而重新排列组成；依据该曲线可以计算出一年内消耗的总电能。
三、 负荷曲线的特征参数 parameters of load curve 1.最大负荷P max 2.最小负荷P min 3.全年的电能 A ＝⎰8760pdt全日的电能 ⎰=240pdt A4.年最大负荷利用小时数 m ax T ，max8760maxmax P pdtP A T ⎰==5.平均负荷 24A8760A P D Y av ==6.负荷率：平均负荷与最大负荷的比值 有功负荷率α： α＝m axP P av或 P av ＝αmax P ⋅； α越小，说明曲线起伏越大，α<1 无功负荷率β： m axavQ Q =β或者max Q Q av ⋅=β， 一般的工业企业：β＝0.76～0.82 α ＝0.70～0.75§6-2 计算负荷及有关系数 Calculation load and related parameters一、 计算负荷 calculation load 1、计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，“计算负荷”产生的热效应应该和实际变动负荷产生的最大热效应相等。
工厂供电负荷计算
2.1.3 电力负荷曲线 2．与负荷曲线有关的参数
1） 年最大负荷年最大负荷是指全年中负荷最大的工作班内 (为防偶然性， 这样的工作班至少要在负荷最大的月份出现 2—3次)30分钟平均功率的最大 值，因此年最大负荷有时也称为 30分钟最大负荷。。
2） 年最大负荷利用小时Tmax
如图2-3所示，阴影部分即为全年实际消耗
n
P30 ? ? K ?p P30.i ? 0.9′(10?1.92?1.4)kW? 12kW i?1
? Q30 ? K ?q n Q30.i ? 0.9? (1.73?1.44? 0)k var? 16.9k var i?1
Pex?
2.2.2 用电设备组的负荷计算
S30 ? P320 ? Q320 ? (12kW )2 ? (16.9k var)2 ? 20.73kV ?A
的电能。如果以 Wa 表示全年实际消耗的
电能，则有：
Tmax ＝ Wa Pmax
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。
2.1.3 电力负荷曲线 3）平均负荷 Pav 和年平均负荷
（1）平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消
第2章 工厂供配电的负荷计算
§2.1 电力负荷和负荷曲线 §2.2 计算负荷的确定 §2.3 变配电所总计算负荷的确定 §2.4 尖峰电流的计算
小结
§2.1.1 计算负荷的目的和意义
1．“电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或用 电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。
通风机 查附
Kd1 ? 0.2, cos ? 1 ? 0.5,tg? 1 ? 1.73
工厂供电第2章负荷计算
• 连续运行工作制（长期工作制）
•
在规定的环境温度下连续运行，设备
任何部分温升均不超过最高允许值，负荷
比较稳定。如通风机水泵、空气压缩机、
• （2）无功计算负荷：Qca·2=Pca·2tanwm
• tanwm值见附录表3。
• （3）视在计算负荷：
Sca2
P2 ca2
Q2 ca2
• 计算目的：用于选择各组配电干线及其上的开关设备。
• 当Kd值有一定变动范围时，取值要作具体 分析。如台数多时，一般取用较小值，台 数少时取用较大值；设备使用率高时，取 用较大值，使用率低时取用较小值。当一 条线路内的用电设备的台数较小（n<3台） 时，一般是将用电设备额定容量的总和作 为计算负荷，或者采用较大的Kd值(0.85~1)。
备的容量Qc7 ，即Qca·7＝ＫΣΣQca·６- Qc7
• 1．负荷曲线的分类
• 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。
• 按负荷对象分：
•
工厂、车间、设备负荷曲线
•2．年最大负荷和年最大负荷利用小时数
•（1）年最大负荷Pmax
• 年最大负荷Pmax就是全年中负荷最大的工作班内消 耗电能最大的半小时的平均功率，因此年最大负荷也称 为半小时最大负荷P30。
• ΔPT≈0.015Sca·3 （kW） • ΔQT≈0.06Sca·3 （kvar）
• 式中 Sca·3－变压器低压母线上的计算负荷（kVA）。