负荷曲线及种

1、负荷曲线及种类负荷曲线及种类计算负荷：计算负荷：根据已知的工厂根据已知的工厂用电设备容量用电设备容量确定的、预期不确定的、预期不变的变的最大假想负荷最大假想负荷。负荷计算负荷计算:求计算负荷的工作，一般通过求计算负荷的工作，一般通过统计计算统计计算求出求出。概念概念 若根据计算负荷选择导体及电器，则在实际运行中导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体及电器的最高温升不会超过允许值最高温升不会超过允许值。 负荷计算非常重要，负荷计算非常重要，过高过高或或过低过低均不利。均不利。负荷曲线负荷曲线1 1）电气设备选择依据（导线、开关、变压器等）电气设备选择依据（导线、开关、变压器

2、等）- -发热发热2 2）继电保护整定）继电保护整定3 3）选择仪表量程）选择仪表量程4 4）安排供电方案及系统运行方式）安排供电方案及系统运行方式负荷计算的意义负荷计算的意义负荷曲线及种类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用户用电的特点和规律。作用作用：预测负荷变化趋势，从而确定系统运行方式，安排供预测负荷变化趋势，从而确定系统运行方式，安排供电与设备检修计划电与设备检修计划。负荷曲线绘制在直角坐标上，负荷曲线绘制在直角坐标上，纵坐标表示负荷，横坐标表示纵坐标表示负荷，横坐标表示对应的时间

3、对应的时间。 负荷曲线负荷曲线 按负荷的功率性质：按负荷的功率性质：有功负荷曲线和无功负荷曲线有功负荷曲线和无功负荷曲线； 按时间单位：按时间单位：日负荷曲线和年负荷曲线日负荷曲线和年负荷曲线； 按负荷对象：按负荷对象：用户、车间或某类设备负荷曲线用户、车间或某类设备负荷曲线。负荷曲线所包围的负荷曲线所包围的面积面积：工厂在生产期间：工厂在生产期间所耗用的电能所耗用的电能。1 1、定义、定义：负荷在一昼夜间（：负荷在一昼夜间（0-24h0-24h）变化情况。）变化情况。2 2、绘制方法：、绘制方法：（1 1）折线形负荷曲线：折线形负荷曲线：以某个监测点为参考点，在以某个监测点为参考点，在24h

4、24h中各中各个时刻记录个时刻记录功率表功率表的读数，的读数，逐点绘制逐点绘制而成折线形状。而成折线形状。（2 2）阶梯形负荷曲线：阶梯形负荷曲线：通过接在供电线路上的通过接在供电线路上的电度表电度表，每，每隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来，隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来，求出求出0.5h0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些这些点连成阶梯状点连成阶梯状。3 3、特点、特点 （1 1）电力负荷是变化的，）电力负荷是变化的，不等于额定功率不等于额定功率。 （2 2）电力负荷的）电力负荷的变化是有规律变化是有规

5、律的。的。一、日负荷曲线一、日负荷曲线（a a）折线形负荷曲线）折线形负荷曲线（b b）阶梯形负荷曲线）阶梯形负荷曲线负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动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（功率时间，纵坐标表示负荷大小（功率kWkW、kvarkvar）。）。（1 1）年负荷曲线分为：）年负荷曲线分为：年运行负荷曲线年运行负荷曲线和和年持续负荷曲线年持续负荷曲线。（2 2）年运行负荷曲线：根据全年日负荷曲线间接制成，）年运行负荷曲线：根据全年日负荷曲线间接制成，反映反映一年内逐月（或逐日）电力系统最大负荷的变化一年内逐月（或逐日）电力系统最大

6、负荷的变化。（3 3）年负荷持续曲线年负荷持续曲线：不分日月先后，仅按全年的负荷变化，：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按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。二、年负荷曲线二、年负荷曲线 年负荷曲线年负荷曲线与负荷曲线有关的物理量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：从负荷曲线上可得到以下几个重要参数：1.1.年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时 （1 1）年最大负荷年最大负荷P Pmaxmax（从年负荷持续曲线获取）（从年负荷持续曲线获取） 指全年中负荷最大的工作班内指全年中负荷最大的工作班内30

7、30分钟平均功率的最大值。分钟平均功率的最大值。 P Pmaxmax=P=P3030（2 2）年最大负荷利用小时年最大负荷利用小时T Tmaxmax 在此时间内，用户以年最大负荷持续运行所消耗的电能恰在此时间内，用户以年最大负荷持续运行所消耗的电能恰好等于全年实际消耗的电能，这段时间就是好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年最大负荷利用小时。时。图图2-32-3 年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时 如图所示，阴影为全年实际如图所示，阴影为全年实际消耗电能，如果以消耗电能，如果以WaWa表示全表示全年实际消耗的电能年实际消耗的电能, ,则有：则有： 例

8、如一班制工厂，例如一班制工厂，T Tmaxmax约为约为180018003000h3000h，两班制工厂，两班制工厂，T Tmaxmax约为约为350035004800h,4800h,三班制工厂，三班制工厂，T Tmaxmax约为约为500050007000h7000h，居，居民用户民用户T Tmaxmax约为约为120012002800h2800h。 87600maxmaxmaxdap tWTPP可见：可见： （1）年负荷曲线越平坦，年负荷曲线越平坦，Tmax越大；年负荷曲线越陡，越大；年负荷曲线越陡，Tmax越小。越小。 （2）T Tmaxmax与用户的性质和生产班制有关。与用户的性质和生

9、产班制有关。2.2.平均负荷和负荷系数平均负荷和负荷系数（1 1）平均负荷平均负荷P Pavav 电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。 年平均负荷年平均负荷P Pavav, ,如图如图2-42-4所所示，阴影部分表示全年实示，阴影部分表示全年实际消耗的电能际消耗的电能WaWa，则：，则： tavWPtaavWP8760图图2-4 2-4 年平均负荷年平均负荷（2 2）负荷系数）负荷系数K KL L 负荷系数，也称为负荷系数，也称为负荷率负荷率，指平均负荷与最大负荷的比，指平均负荷与最大负荷的比值，表征值，表征负荷曲线不平坦的程度负荷曲线不平坦的程度，

10、越接近越接近1 1，负荷越平坦，负荷越平坦，可可分为：分为：有功负荷系数有功负荷系数K KaLaL和和无功负荷系数无功负荷系数K KrLrL，即，即 也有用也有用表示有功负荷系数，用表示有功负荷系数，用表示无功负荷系数。表示无功负荷系数。一般工厂一般工厂=0.7-0.75=0.7-0.75，=0.76-0.82=0.76-0.82 avalmaxPKPavrlmaxQKQ 提高负荷系数，可发挥供电设备的供电能力、提高供电效提高负荷系数，可发挥供电设备的供电能力、提高供电效率。率。 注意：注意：对单个用电设备或用电设备组，是指设备的输出功对单个用电设备或用电设备组，是指设备的输出功率率P P和设

11、备额定容量和设备额定容量P PN N之比值，说明设备容量是否被充分利用。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 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（1）按负荷性质分有功负荷曲线无功负荷曲线（

12、2)按负荷变动的时间分日负荷曲线(24h)年负荷曲线（8760h 3 3 负荷分类负荷分类4、日负荷曲线 的绘制 2424小时内负荷随时间的变化，随季节、小时内负荷随时间的变化，随季节、地区不同而变。地区不同而变。绘制的方法绘制的方法 （1 1）以某个监测点为参考点，在）以某个监测点为参考点，在24h24h中各中各个时刻记录个时刻记录有功功率表的读数有功功率表的读数，逐点绘制而，逐点绘制而成折线形状，称成折线形状，称折线形负荷曲线折线形负荷曲线。 （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

13、成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。l日负荷曲线的绘制日负荷曲线的绘制 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（功率变动时间，纵坐标表示负荷大小（功率kWkW、kvarkvar）。）。日有功负荷曲线日有功负荷曲线依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线梯形负荷曲线梯形负荷曲线n 年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。 n 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。n 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

14、。5 年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年负荷持续时间曲年负荷持续时间曲线，反映了全年负线，反映了全年负荷变动与对应的负荷变动与对应的负荷持续时间（全年荷持续时间（全年按按8760h计）的关系。计）的关系。年每日最大负荷曲年每日最大负荷曲线，反映了全年当线，反映了全年当中不同时段电能消中不同时段电能消耗水平，是按全年耗水平，是按全年每日的最大半小时每日的最大半小时平均负荷来绘制的。平均负荷来绘制的。年最大负荷年最大负荷P Pmaxmax 年负荷持续时间曲线上的最大负荷，年负荷持续时间曲线上的最大负荷， 它是全年中负它是全年中负荷最大的工作班消耗电能最多的半小时荷最大的工作班消耗电能最多的

15、半小时平均负荷平均负荷P P3030。 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年最大负荷利用小时T Tmaxmax假设负荷按最大负荷假设负荷按最大负荷P Pmaxmax持续运行时，在此时间内电持续运行时，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。相同。6 负荷曲线特征量负荷曲线特征量 最大负荷利用小时为 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

16、制工厂Tmax=18002500 h,两班制工厂Tmax=35004500 h,三班制工厂Tmax=50007000 h。PmaxWaTmaxn平均负荷平均负荷P Pavav和年平均负荷和年平均负荷 平均负荷平均负荷就是负荷在一定时间就是负荷在一定时间t t内平均消耗内平均消耗的功率的功率tWPtav 年平均负荷年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数。率除全年总小时数。 8760aavWP 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 2.2.1 概述概述 l 计算

17、负荷，是通过统计计算求出的，用计算负荷，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来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。荷值。l 计算负荷是供电设计计算的基本依据。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工程上常取半小时平均最大负荷P P3030（亦即（亦即年最大负荷）作为计算负荷。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

18、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 Sc=S30=Smax 概述概述负荷计算负荷计算: :是指对某一线路中的实际用电负荷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的运行规律进行分析，从而求出该线路的计算负荷的过程。负荷的过程。PC-负荷的有功计算负荷负荷的有功计算负荷 QC-负荷的无功计算负荷负荷的无功计算负荷SC-负荷的视在计算负荷负荷的视在计算负荷 IC-负荷的计算电

19、流负荷的计算电流需要系数法需要系数法二项式系数法二项式系数法需要系数是按照车间以上的负荷需要系数是按照车间以上的负荷情况来确定的，适用于变、配电情况来确定的，适用于变、配电所的负荷计算。所的负荷计算。二项式系数法考虑了用电设备中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低压配电支干线和配电箱的负荷计算。计算。负荷计负荷计算方法算方法n负荷计算统计方法负荷计算统计方法 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

20、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。 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。 由于一个用电设备组中的设备并不一定同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用电设备组的总容

21、量乘以一个小于1 1的系数，的系数，叫做需要系数，用叫做需要系数，用K Kd d表示。表示。 n 需要系数需要系数K Kd d 需要系数法需要系数法 p需要系数法需要系数法 edcPKPeiePP需要系数需要系数用电设备组用电设备组所有设备容所有设备容量之和量之和每组用电设每组用电设备的设备容备的设备容量量需要系数法需要系数法需要系数需要系数niidcPKP11e WLdKKK需要需要系数系数同时系数同时系数K：并并非供电范围内的非供电范围内的所有用电设备都所有用电设备都会同时投入使用会同时投入使用负荷系数负荷系数KL：并非并非投入使用的所有电投入使用的所有电气设备气设备任何时候都任何时候都会

22、满载运行会满载运行电气设备的平均电气设备的平均效率效率e：电气设电气设备额定功率与输备额定功率与输入功率不一定相入功率不一定相等等 线路的平均效率线路的平均效率W1 ：考虑直接向电气设考虑直接向电气设备配电的配电线路备配电的配电线路上的功率损耗后，上的功率损耗后，电气设备输入功率电气设备输入功率与系统向设备提供与系统向设备提供的功率不一定相同的功率不一定相同 注：注：工程实际中，很难通工程实际中，很难通过过Kd的表达式来求得需要的表达式来求得需要系数，一般都是通过系数，一般都是通过查表查表求得其经验值求得其经验值n（1）对）对12台用电设备宜取台用电设备宜取n (2) 用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷 有功计算负荷：有功计算负荷： 无功计算负荷：无功计算负荷： 1dKedcPKPtanccPQ 视在计算负荷：视在计算负荷： 计算电流：计算电流： 22cccQPSNccUSI3