项目三：电力负荷及短路计算项目三：电力负荷及短路计算

三门峡职业技术学院

供用电技术教研室

情景情景 11 ：电力负荷及负荷曲线的绘：电力负荷及负荷曲线的绘制制 【能力目标】

了解负荷分级及其对供电的要求； 熟悉工厂用电设备的工作负荷； 掌握负荷曲线的绘制方法； 熟练掌握与负荷计算有关的物理量。

一、电力负荷的分级及对供电的要求

“ 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。

根据用电设备在工艺中的作用以及供电中断对人身设备安全的影响，电力负荷分为三级：

1 、一级负荷——要求有两个独立电源供电（特殊者还需应急电源）

如：医院重症手术室、炼钢厂、军工制造厂、大型会议中心、等。

2 、二级负荷——要求有两回线路供电，其中一回应为专用线

如：大型商场、纺织厂、印染厂、等。

3 、三级负荷——对电源无特殊要求 如：居民生活用电。

二、厂用电设备的负荷分类1 、按用途分 动力负荷： cosφ< 1, 三相； 照明负荷： cosφ= 1, 单相。

2 、按行业分 工业、非工业、居民生活用电。

3 、按工作制分为哪几类？各有什么工作特点？

（ 1 ）长期连续工作制（ 8h 以上）（ 2 ）短时工作制（如机床升降电机）（ 3 ）断续周期工作制（ T ＜ 10min ）

三、用电设备的额定容量、负荷持续率及负荷系数

1 、额定容量（ equipment capacity ） 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。 电灯、电炉、电机等设备： PN (W 或

KW) 变压器、互感器等设备： SN(VA 或

KVA) 电容器类设备： QN(Var 或 KVar)

2 、负荷持续率 (ε)

（ 1 ）定义：一个工作周期 T 内工作时间 t 与 T的百分比。

ε= （ t ／ T ） ×100%

（ 2 ）它表征断续周期工作制设备的特性。（ 3 ）它与设备容量的换算（等热效应原则）

3 、负荷系数（ KL ）（ 1 ）定义：指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。 KL = P ／ PN

（ 2 ）表征设备容量的利用程度。

（ 3 ）负荷系数又称负荷率，有时用 α（表有功）或 β （表无功）表示。

四、负荷曲线1 、定义：表征电力负荷随时间变化情况的图形。2 、负荷曲线分类（ 1 ）日负荷曲线（ 24h 以内） 计算机绘图 ---- 连点图； 人工绘图 ----- 梯形图

（ 2 ）年负荷曲线（ 8760 h 以内）

3 、与负荷曲线有关的物理量

（ 1 ）年最大负荷 Pmax---- 指全年中负荷最大的工作班内消耗电能最多的半小时平均负荷 P30 。

（ 2 ）年最大负荷利用小时 Tmax

Tmax = Wa ／ Pmax

物理意义：年最大负荷 Pmax 在 Tmax 时间内所消耗电能恰与电力负荷全年实际耗用的电能相等。

几何意义： S Pmax×Tmax = ∫ Pdt

其中积分区间为 t= 【 0 ， 8760 】。

（ 3 ）平均负荷 Pav

电力负荷在一定时间 t 内平均消耗的功率。 Pav = Wt ／ t

（ 4 ）负荷系数 β （一般为 0.7 ） β= Pav ／ Pmax = 平均负荷／最大负荷

（ 5 ）需要系数 Kd

用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与设备容量之比。

Kd = P30 ／ Pe

（ 6 ）利用系数 Ka ( 多台设备同时消耗的平均负荷与设备容量之比 )

Ka = Pav ／ Pe

（ 7 ）尖峰负荷、低谷负荷 昼夜中出现的最大、最小负荷。

五、计算负荷的定义 1 、计算负荷 按计算负荷持续运行产生的热效应与

按实际变动的负荷长期运行产生的最大热效应相等。

2 、计算负荷参数（ P30 、 Q30 、 S30 、I30 ）

P30 = Kd ×Pe （ KW ）

Q30 = P30×tanφ (Kvar)

S30 = P30 ／ cosφ (KVA)

I30 = S30 ／ (√3UN) (A)

3 、计算负荷的意义 确定导线、电缆的截面积。

4 、计算方法（ 1 ）需要系数法：用于确定车间变电

所和全厂计算负荷，最终确定变压器的额定容量。

（ 2 ）二项式系数法：用于确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线计算负荷。

项目训练： 日有功电力负荷曲线的绘制 某工厂一天内的负荷统计资料如下，试据

此绘制出该厂当天的日有功负荷曲线。

1 、项目完成时间： 40 分钟2 、要求： （ 1 ）用坐标纸绘制； （ 2 ）所选刻度大小合适； （ 3 ）绘图清晰、规范、完整。

时刻t/h

有功功率 p/kw

时刻t/h

有功功率 p/kw 时刻 t/h 有功功率 p/kw

0 400 9 1400 18 960

1 300 10 1320 19 760

2 240 11 1240 20 640

3 180 12 1170 21 620

4 220 13 1180 22 600

5 380 14 1220 23 560

6 640 15 1240 24 400

7 1160 16 1220

8 1320 17 1180

谢谢！