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电力负荷计算常用方法，116页可下载.pdf1）中断供电将造成人身伤亡。
中断供电将造成人身伤。例如医院手术室的照明及电力负荷、婴 儿恒温箱、心脏起搏器等单位或设备。 2）中断供电将在政治、经济上造成重大损失。例如国宾馆、国家级会 堂以及用于承重大国事活动的场所：中断供电将造成重大设备损 坏、重大产品报废、连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复的重 点企业、一类高层建筑的消防设备等用电单位或设备。 3）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。依 如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、不低于四星级标准的宾馆、大 型体育场馆、大型商场、大型对外营业的餐饮单位以及经常用于国 际活动的大量人员集中的公共场所等重要用电单位或设备。 ）中断供电将造成公共秩序严混刮的特别重要公共场所。例如大型 刮院、大型商场、重要交通枢纽等
一级负荷中的特别重要负荷
符合下列条件之一即为二级负荷： 1）中断供电DB11T 223-2004 出租小轿车通用技术要求，将在经济上造成较大损失的负荷。 如：由于停电，使主要设备损坏、大量产品报废、连 生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减 产等的负荷。 2）中断供电，将影响较重要用电单位正常工作的负荷。 如：交通板纽、通信枢纽等用电单位中的重要负荷，以 及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集 中的重要的公共场所秩序混乱的负荷。
二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小 或地区供电条件闲难时，二级负荷可由一回6KV及以上手 用的架空线路供电。 二级负荷的“两回路线路供电”要求与一级负荷的“双 重电源”要求不同，后者强调电源的相对独立性。 当采用架空线时，可为一回架空线供电。这主要是考虑 架空线路的常见故障检修周期较短，而并非电缆的故障 率高。事实上，电缆的故障率较架空线低。
1）中断供电将造成较大政治影响者。例如省部级办公楼、民用机场中处 特别重要和普通一级负荷外的用电负荷等。 2）中断供电将造成较大经济损失者。例如中断供电将造成主要设备损坏 大量产品报废的企业、中型百货商场、二类高层建筑的消防设备、四 星级以上宾馆客房照明等用电单位或用电设备。 3）中断供电将影响正常工作的重要用电单位或用电设备。例如小型银行 （储蓄所）、通信枢纽、电视台的电视电影室等。 4）中断供电将造成公共秩序混乱的较多人员集中的公共场所。例如丙级 影院剧场、中型百货商场、交通枢纽等用电单位或用电设备。
三级负荷（Third Grade Load
所有不属于一级和二级负荷的电能用 户均属于三级负荷。三级负荷对供电无特 殊要求，允许较长时间停电，可采用单回 路供电。 对供电无特殊要求，充允许较长时间停 电，可采用单回路供电。
据厂用负荷在电厂运行中起的作用、供电中断对人身设备及生 造成的影响程度而分为五类：
1）1类厂用负荷：如火电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵，引风 机、送风机等；水电厂的调速器、润滑油泵等。 2）Ⅱ类厂用负荷：如火电厂的工业水泵、蔬水泵、灰浆泵、输煤设 备、化学水处理设备等；水电厂的绝大部分厂用电动机负荷。 3）血类厂用负荷：如实验室、中央修配厂、油处理室等负荷。 4）0I类负荷（不停电负荷）。如计算机实时监控系统，要求电源 停电时间不得超过5mS，否则会造成数据遗失或生产设备失控。 采用专门的不停电电源（UPS）供电。
发电厂 广 用电负荷类型 型示例
0Ⅱ类负荷（直流保安负荷）。如发电）的继电保护和自动装置 信号设备、控制设备以及汽轮机和给水泵的直流润滑油泵、发电 机的直流氢密封油泵等，是由直流系统供电的直流负荷，称为直 流保安负荷，或称为0Ⅱ类负荷。这类负荷要求由独立的、稳定 的、可靠的蓄电池组或整流装置供电。 0Ⅲ类负荷（交流保安负荷）。如盘车电动机、交流润滑油泵、 交流氢密封油泵、消防水泵等。常采用柴油发电机、燃汽轮机组 或具有可靠的外部独立电源等作为电源
电力系统负荷按使用区域类型分，主要有：城市民 用负荷、商业负荷、工业负荷、农村负荷及其他负荷。 不同类型的负荷具有不同的特点和规律，即具有不 同的负荷曲线 城乡居民负荷：主要是家用电器，有逐年增长趋势、明显的季节 性波动，与居民日常生活工作规律紧密相关： 商业负荷：主要是商业部门的照明、空调、动力等，覆盖面大、 用电增长平稳，具有李节性特点，在电力负荷中比重不如工业和 居民用电，但照明和空调负荷占用电力系统高峰时段，另外，是 节假日影响电力负荷的主因。
家庭负荷的日负荷曲线
3.2工厂电力负荷和负荷曲线
3.2工电力负荷和负荷曲线 负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。负荷曲线 按负荷对象分，有工厂的、车问的或某台设备的负荷曲线；按负 荷的功率性质分，有有功和无功负荷曲线；按表示的时问分，有 年的、月的、日的和工作班的负荷曲线；按绘制方式分，有依点 连成的负荷曲线（折线形负荷曲线）和梯形负荷曲线，
(a)依点连成的负荷曲线
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问， 纵坐标表示负荷大小、（功率kW、kVar）。
(b）年每日最大负荷曲线
日负荷曲线是以一昼夜24h为时间范围绘制的，日负荷曲线的 绘制方法有： 根据某一监测点24h内各个时刻的功率表中显示的数据，逐点绘制 而成的平滑曲线，这样得到的负荷曲线最为准确，
工程上，为了表达和计算 简单起见，往往将负荷曲 线用等效的阶梯形曲线来 代替，与精确的负荷曲线 之间会有一定的误差，但 这种误差是可以允许的。 最为常见的负荷曲线是以 半小时为时间间隔所绘制 曲线。
负荷曲线： 1）日负荷曲线：负荷在一昼夜间（0～24h）变化情况 2)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。 绘制方法如图所示。下图是南方某厂的年负荷曲线 图中P,在年负荷曲线上所占的时间计算 为T,=200t,+165ts。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核定。 说明：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
图年负荷持续时问曲线的绘制 (a）夏季日负荷曲线 （b）冬季日负荷曲 线（c）年负荷持续时间曲线
图年负荷持续时问曲线的绘制 (a）夏季日负荷曲线 （b）冬季日负荷曲 线 ，（c）年负荷持续时间曲线
同一负荷，其有功功率日负荷曲线一般均与无功功率日负荷曲线 的变化规律不同，这是因为当有功功率增加或减少时，无功功率 并不是呈比例地增加或减少，且无功功率曲线一般比相应的有功 功率曲线平缓
■不同性质用户有不同的日负荷曲线，相同性质用户在不同时间和 季节也有不同的日负荷曲线。其相应特征参数有很大差异
续运行Tmax小时即可消耗掉全年实际消耗的电能，则Tmax称 为年最大负荷利用小时数，
Tmax的大小反映了变配电设备 利用率的大小和用户负荷平稳 的程度。对于同类型的用户尽 却很接近：对于不同工作性质 的用户，Tm差别可能很大。
负荷系数KL 负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值，有功负 荷系数KaL和无功负荷系数KrL，有时也用α表示有功负荷 系数，β表示无功负荷系数。 一般工厂α=0.7~0.75，B=0.76~0.82
Pav KaL Pnax Day KrL Omas
负荷系数的大小标志着负荷曲线的陡缓程度，负荷系数越 接近于1，说明曲线的峰谷差异越小，即曲线越平缓
电气设备的老化和损环速度与其所承受的负荷大小有关，在 正常运行情况下，要保证设备安全可靠地工作，必须使其工作时 的发热所引起的温度升高在充许范围内（即处于充许的稳定工作 温度）； 电气设备发热量的大小与载流导体上通过的电流有关，而载 流导体通过持续电流和通过非持续电流所导致的发热量是不相同 的，即用电设备的持续工作特性（工作制）直接影响电气设备的 工作状态。
用电设备的铭牌上都有一个“额定功率”，但是 由于各用电设备的额定工作条件不同，如有的是长期 工作制，有的是短时工作制。因此这些铭牌上规定的 额定功率不能直接相加来作为全厂的电力负荷，而必 须首先换算成同一工作制下的额定功率，然后才能相 加。 经过换算至统一规定工作制下的“额定功率”称 为设备容量，P。用表示。
1.长期连续工作制设备
能长期连续运行，每次连续工作时间超过8h，而且运行时负荷比 较稳定，在计算其设备容量时，可直接查取其铭牌上的额定容量（额 定功率），不用经过转换。 工厂中主要的生产车间大多为连续工作制：如通风机，水泵，空气压缩 机，电动发电机，电炉，照明灯等.
工作时问较短，而停歇时间相对较长，在工厂负荷中所占比例很
工作时问较短，而停歇时问相对较长，在工厂负荷中所占比例很 小，在计算其设备容量时，也是直接查取其铭牌上的额定容量（额定 功率）。如机床上的辅助电机：进给电机，升降电机等
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，，工作周期一般不超过10min.用负荷持续率（或称 暂载率）来表示工作周期内的工作时间与整个工作周期的百分比值.如 电焊机，电梯，起重机等，
负荷的工作制 连续运行工作制（长期工作制）一一即电气设备投入工作的持续 时间较长，负荷稳定，在工作时间内，电气设备载流导体可以达 到稳定的工作温度。
1.长期连续工作制和短时工作制的设备容量就是设备的铭牌 额定功率，即
2.反复短时工作制设备的设备容量是将某负荷持续率下的铭牌 额定功率换算到统一负荷持续率下的功率。负荷持续率可用一个 工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示：
8 x100% t.. +t.
起重电动机的标准暂载率有15%、25%、40%、60
要求统一换算到&=25%时的额定功率，即
式中 PN 一（换算前）设备铭片 额定功率； Pe 换算后设备容量； &N 设备铭牌暂载率； 825 值为25%的暂载率。
电焊设备的标准暂载率有50%、65%、75%、100%四种。 要求统一换算到8=100%，换算公式为：
P, = Pn/8N = Sn cosoeN
①不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的额定功率 即：
②用镇流器的照明设备的设备容量要包括镇流器中的 功率损失。 荧光灯： Pe=1.2PN 高压水银灯、金属卤化物灯：Pe=1.1PN
P. = 4 x10.5+ 8x7.5 +8x5=142kW
（2）电焊机的设备容量 电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到ε=100%， 所以2台电焊机的设备容量
P, = 2x Sx>/8x cos0. =2×20 x/0.65 x0.5 =16.1kW
车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换
(4）车间的设备总容量为：
SN = P , =1lkW
对一个具体用户来说，通常在建设前就对其建筑物结构形式 布置、功能以及将要使用的机电设备做了较详尽的初步设计。 系统的最终实现依赖于系统中每个设备以及网络中线路型号 规格的确定，这些设备必须满足在正常负荷电流作用下长时间安 全运行的要求。即除了通过负荷预测了解用户对电源容量要求外 还必须知道供配电系统在实际运行时，流过每个系统元件的功率 （电流），这项工作就称为负荷计算。 负荷计算是选择校验变压器容量及开关设备、连接该负荷的 电力线路的负荷值。是选择仪器仪表、整定继电保护的重要数据
计算负荷(Pc, Qc,Sc,Ic):导体中通过一个等效负荷时,导体最高温升 与同时间内实际变动负荷时导体中产生的最高温升相等（热效应等 效）。该等效负荷称为计算负荷，是一个假想的持续负荷。
与同时问内实际变动负荷时导体中产生的最高温升相等（热效店 ）。该等效负荷称为计算负荷，是一个假想的持续负荷。 只要设备满足最大计算负荷的发热效应，便可在其余时段 正常运行，因此设备选型中，负荷计算的目的不是求变动负荷 在每个时间段的计算负荷，而是只需求的该负荷的最大计算负 荷即可。在供配电系统中，以30分钟内的最大计算负荷Pmax作 为选择电气设备的依据。
导体通过电流达到稳定温升时间3～4t，T为发热时间参数,对 中小截面的导体其值10min,所以导体大约经30min达到稳定温升. 因此取30min的平均最大负荷作为计算负荷.常用P30、Q30、S30~ 130分别表示负荷的有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷 和计算电流。
导体通过电流达到稳定温升时间3~4t，T为发热时间参数,对 中小截面的导体其值10min,所以导体大约经30min达到稳定温升. 因此取30min的平均最大负荷作为计算负荷.常用P30、Q30、S30~ [30分别表示负荷的有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷 和计算电流。
1)同一设备(线路),长期通大电流,则温升高. 2）当电流一定时,小截面设备实际温升会高于额定 温升，大截面设备温升低于额定温升. 3)对于大截面导体,由于T一般>10min,导致按照 统计计算法得到的计算负荷大于实际的负荷，但 是仍然符合导体设计原则： 4)计算负荷确定过大，将使变压器容量、电器设 备和导线截面选择过大，造成投资浪费； 5）计算负荷确定过小，则会引起所选变压器容量 不足或电气设备、电力线路运行时电能损耗增 加，并产生过热、绝缘加速老化等现象，甚至 发生事故，
导体载流量和运行温度计算
长期发热 热能 短时发热
电气设备有电流通过时将产生损耗。 长期发热，是由正常运行时工作电流产生的； 短时发热，是由故障时的短路电流产生的
导体载流量和运行温度计算
机械强度下降 接触电阻增加 绝缘性能下降
发热对电气设备的影响： （1）使绝缘材料的绝缘性能降低。有机绝缘材料长期受到高温 作用，将逐渐老化，以致失去弹性和降低绝缘性能。 （2）使金属材料的机械强度下降。当使用温度超过规定充许值 后，由于退火，金属材料机械强度将显著下降。 （3）使导体接触部分的接触电阻增加。
为了保证导体可靠地工作，须使其发热温度不得超过一定 这个限值叫作最高充许温度。 规定： 正常最高充许工作温度： 一主要决定于系统接触电阻的大小 70℃（一般裸导体） 80℃（计及日照时的钢芯铝绞线、管形导体） 85℃（接触面有镀锡的可靠覆盖层） 95℃（当有银的覆盖层时） 短时最高充许温度： 主要决定于导体机械强度的大小、介质绝缘强度的大小 200℃（硬铝及铝锰合金） 300℃（硬铜）
钢构发热的最高充许温度： 70℃（人可触及的钢构） 100℃（人不可触及的钢构） 80℃（混凝土中的钢筋）
指导体通过工作电流时的发热过程
3、提高导体载流量的措施
1）减小交流电阻 采用电阻率小的材料如铜、铝 增大导体的截面 减小接触电阻：接触表面镀锡、镀银等 2）增大复合散热系数 改变导体的布置方式，涂漆 3）增大散热面积
矩形导体的集肤效应系数
圆柱及圆管导体的集肤效应系数
常用硬导体长期充许载流量和集肤效应系数
）单条导体：（h）二条导体（三务导体（d清形导体：（e）告导件
4、大电流导体附近钢构的发热
原因：磁滞和涡流损耗 随着发电机组容量的加大，导体电流相应增大，导体 周围出现强大的交变电磁场，使其附近钢构中产生很 大的磁滞和涡流损耗，钢构因此发热。 如钢构为闭合回路有环流存在，发热还会增多。 1导体电流大于3000A时，附近钢构发热情况不容忽视 钢构温升可能使材料产生热应力引起变形，或使接触连 接损坏；混凝土中的钢筋受热膨胀，可能使混凝土裂开 减少钢构损耗和发热的措施 1）加大导体和钢构间的距离： 2）断开闭合回路： 3）采用电磁屏蔽； 4）采用分相封闭母线。
以前母线结构多为敬露式，容易受环境影响，如表面积灰 和发生相间短路等，使得运行可靠性降低。 目前我国20万一90万kW机组的母线，广泛采用全连式分 相封闭母线GB/T 40220-2021 植物代谢产物大豆凝集素测定 酶联免疫吸附法，称为大电流封闭母线，如下图。
优点： 1）运行可靠性高： 2）短路时母线相间短路电动力大大降低； 3）改善母线附近钢构的发热： 4）安装和维护的工作量减少，
图3一8全连式分相封所母载线 一一册线：2一外：3充尚：4一轻路板 母线由铝管制成，每相母线 各封装在单独的外亮内，外亮两 端用短路板连接起采。
DB33 678-2015 粘胶（长、短）纤维综合能耗限额及计算方法目的：主要是确定“计算负荷
常用方法 对待设计的供配电系统，负荷曲线未知，但计算负荷可以根据已 有的同类型用户的用电规律来估计。 （1）若设备数量和容量不清楚情况下，要计算禁种使用功能场所的 负荷，可采用各种用电指标法如：负荷密度法，单位指标法，住宅用 电量指标法等。 (2)某供电范围的计算负荷=K*>Pc 确定K值的方法：需要系数法，二项式法和利用系数法。这些方法都 要基于大量的经验数据。 需要系数法较简便，使用广泛，适用于变配电所和全厂负荷计算 二项式系数法考虑了用电设备中儿台大功率设备对负荷影响，记 算结果往往偏大，一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算。 利用系数法使用利用系数进行计算，比较复杂，目前使用不多。
吊用方法 对待设计的供配电系统，负荷曲线未知，但计算负荷可以根据已 有的同类型用户的用电规律来估计。 （1）若设备数量和容量不清楚情况下，要计算某种使用功能场所的 负荷，可采用各种用电指标法如：负荷密度法，单位指标法，住宅用 电量指标法等。 (2）某供电范围的计算负荷=K*>Pc 确定K值的方法：需要系数法，二项式法和利用系数法。这些方法都 要基于大量的经验数据。 需要系数法较简便，使用广泛，适用于变配电所和全厂负荷计算 二项式系数法考虑了用电设备中儿台大功率设备对负荷影响，计 算结果往往偏大，一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算。 利用系数法使用利用系数进行计算，比较复杂，目前使用不多。