3第三章电力负荷

Sc
P c
cos
Ic Sc Ic P c
3 U N 3 U N cos
（1）单个用电设备的计算负荷 （2）成组用电设备的计算负荷.
P c P N
K sim K L Pc N x
P
N
同时系数=某组工作着的用电设备容量/ 该组全部用电设备总容量 负荷系数：表示在最大负荷时,某组工作着的用电设备实际所需
①年负荷变化； ②季负荷变化； ③月负荷变化； ④日负荷变化。
请对比下面3个负荷曲线图
2、农、林、牧、渔、水业用电负荷特性 （1）受季节影响较大：春季和夏季排灌用电和水
利业用电较多，在秋季以上两种用电会有所
减少，但是农业用电（主要是场上作业）和 农副产品加工用电增加，冬季这些用电会相 对减少。 （2）受气候影响较大：在风调雨顺的年份，排灌
暂载率
tg 工作时间 ＝ ＝ 100% 工作周期 t t t g t g ：每周期的工作时间min t t ：每周期的停歇时间min
2、设备容量的确定
（1）一般用电设备容量
（2）反复短时工作制用电设备容量
N PN 25＝ PN 25 N 给定的设备暂载率（换 算前） 25－暂载率为25％
全年耗电量A(kwh).即:A=q*m
Pc
A
(2)单位产值电耗法确定工厂计算负荷 年产值为M(万元),单位产值耗电量为b(kwh/万元),,则工厂 全年耗电量为: A=M*b
Tmax
Pc
A
Tmax
§3.3用电负荷预测
一、用电负荷预测分类
1.长期预测。
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根据对供电可靠性的要求不同分 ①一类负荷；
②二类负荷；
③三类负荷。
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根据国际上用电负荷的通用分类原则分
①农,林,牧,渔,水利业－ 7%。 ②工业 －80%。 ③地质普查和勘探业－ 0.07%。 ④建筑业.－0.76%。 ⑤交通运输,邮电通信业－1.7%。 ⑥商业,公共饮食业,物资供应和仓储业－1.2%。 ⑦其他事业单位－3.1%。 ⑧城乡居民生活用电－6.2%。
电力系统不但要考 虑用户在一段时间
负荷 kW
A
需要多少电能，而
且需要分析用户是 怎样消耗这些电能。
B
时间 图2.1 T
4、几种不同类型的负荷曲线
负荷曲线注意的几点问题： ①实际上的负荷曲线都不会如此平滑，一些其他 负荷，如牵引，焊接，锻压，大型轧钢设备等， 可能启动负荷很大，所以造成负荷曲线波动极 大。
当用电设备只有一两台设备时，可认为 P c P N （即取b=1,c=0）,相应的 cos 可适当取大一些。
(1) 用电设备组的计算负荷 [例] 已知某矿井有电压380V的通风机：20kw的3台，15kw
的4台，7kw的8台。试用二项式系数法求该通风机组的计 算负荷。
(2) 多组用电设备的计算负荷 在确定干线上总计算负荷时，只能在各组用电设备中取其中
②某一供电单元的实际供电负荷曲线，就是由各
单独负荷曲线叠加而成的。
③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时
因素影响它。
5、负荷率 ①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负
荷与最大负荷之比的百分数. ②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况；
考核电气设备利用的程度；
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
Pav KL 100% Pmax
式中: K L ---日负荷率
Pav
---日平均负荷,kw ---日最大负荷,kw
Pmax
三、负荷基本特性描述
以日负荷曲线为例
基本信息
①最大负荷发生点。
②某电厂一天的发电量。
③总的负荷曲线。
④一天内的平均负荷量。
⑤日负荷率。
⑥一天内不同时刻的具体负荷值。
四、不同行业负荷特性介绍 1、工业用电负荷特性
i 1 i 1


i
[例] 某厂机修车间低压配电装置对机床, 长时间工作制的水 泵和通风机以及卷扬机等三组负荷供电,见图.已知机床组有 5kw电动机4台,10kw电动机3台; 水泵和通风机组有10kw 电动 机5 台;卷扬运输机有7kw 电动机4台.试确定机修车间的计算 负荷.
2、二项式系数法
PN 25－暂载率为25 ％时的额定设备容量 kw
例：有一台10t桥式吊车，额定功率 试求该设备的设备容量
PN＝ 40kw
＝40％
N 40 PN 25＝ PN 40 50kw 25 25
二、计算负荷的方法：需要系数法、二项式系数
1、需要系数法
Qc Pc tg
Sc Pc 2 Qc 2
按电能的产、供、销过程分
① 发电负荷：指电网或发电厂的实际出力（KW、MW）。
② 供电负荷：发电负荷－厂用电负荷＋输入负荷－输出负荷 （KW、MW）; 或者：用电负荷＋线路损失负荷
③ 用电负荷：指地区供电负荷减去线损功率后的负荷（KW或
者MW）。
④ 线路损失负荷:电能在从发电厂到用户的输配电过程中,不可避 免的发生一定量的损失,即线路损失,与这种损失相对应的电功 率称为线路损失负荷。 ⑤ 厂用电负荷:发电厂在发电过程中自身要有许多常用电设备在 运行,对应于这些用电设备所消耗的电功率,称为厂用电负荷。
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根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类
①优先保证供电的重点负荷； ②一般性供电的非重点负荷； ③可以暂时限电或停电的负荷；
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3、电力系统中用户对电能的基本要求的要求
①随时需要就随时有； ②电能质量能满足要求； ③用电量由用户自身决定；
④希望能廉价的使用电能。
二.负荷曲线
1、概念 所谓负荷曲线就是指负荷要求在某一段时间内 随时间变化的曲线。 2、曲线用途 对于预测某一段时间内用户所需的电能，以及 决定为满足峰值负荷要求必须有多大的装机容量， 都必须研究负荷曲线。
Pc
834 851 1284 927 650 4546
Qc
793 784 1154 606 736 4073
Sc
1150 1157 1725 1107 1000 6139
采矿车间
采矿 选矿 炼铁 动力 其他
选 矿 车 间
炼 铁 车 间
其 他
补 偿 电 容 器
动力车间
总计
3、单耗估算法
(1)单位产品电耗法确定工厂计算负荷
Q0
I0 % SN 100
Sc S N

2
Q N
Uk % SN 100
QT 变压器无功损耗， kvar
Q0 产生主磁通所需的无功 功率，kvar I 0 % 变压器空载电流占额定 电流的百分比 U k % 变压器短路电压占额定 电压的百分比 QN 额定负荷下消耗在一、 二次绕组漏电抗上的无 功功率，kvar
用电和水利业用电减少。
3.城乡居民生活用电负荷特征 (1)在一日内变化大。 (2)季节变化对居民用电负荷的影响大。
§3.2计算负荷
一、计算负荷概念 通常为了按发热条件选择供电系统元件而需 要计算的负荷功率或者负荷电流。
1、用电设备分类 第一类：长时工作制用电设备（使用时间较长或者连续 工作的用电设备） 第二类：短时工作制用电设备（使用时间较短而停歇时 间相当长的用电设备） 第三类：反复短时工作制用电设备
高压配电线 4 3 6~10/0.4kv 车间变电所2
车间低压母线1 低压配电线
用电设备
工厂供电示意图
35~110kv电源进线
2、逐级相加法计算法
7 企业总降压变 电所6 6~10kv母线
③所有车间变电所高压侧的计算负荷， 加上厂区高压配电线4的损耗功率， 得到总降压变电所低压侧5的计算负 K sp )K 荷(选择 、 ； sq
P c b P N c P N
'
b
c
P
N
用电设备组的平均负荷 表示用电设备组中,N 台容量最大功率设备 运行时的附加负荷

PN '
不同工作制的不同类用电同.一般规定: 金属切割机床采用N=5; 反复 短时工作制采用N=3; 加热炉采用N=2; 电焊设备采用N=1.
P c Kr P N
35~110kv电源进线
2、逐级相加法计算法
7 企业总降压变 电所6 6~10kv母线
5
（1）计算步骤 从用电端开始，逐级向电源推移的 计算方法： ①先计算各用电设备的计算负荷， 然后计算车间干线和车间变电所低 压母线1处的计算负荷，包括电力照 明； ②车间变电所低压侧总计算负荷， 加上车间变电所2处的损耗功率，得 到车间变电所高压侧3处的计算负荷；
QL 3I c X 103
2
5
高压配电线 4 3 6~10/0.4kv 车间变电所2
④工厂总降压变电所低压侧的计算负 荷，加上主变压器6的损耗功率，得 到总降压变电所高压侧7处的计算负 荷，即为全厂进线处的总计算负荷。
车间低压母线1 低压配电线
用电设备
工厂供电示意图
(2)变压器损耗计算 有功损耗：
万kw
Pmax Pav Pmin
0
6
12
18
24
T(小时)
电力系统日用电负荷曲线
P
万kw
0
3
6
9
12
T(月)
电力系统年用电负荷曲线
3、负荷计算 对于一条负荷曲线，曲线下的面积就是这段 时间内所需用的能量，以一天为例就是指24小 时内所耗总电量。
E Pdt
0

24
P是负荷以KW（MW）计，t是时间（小时）
一组的最大附加负荷 cPn'
，再加上所有设备的平均负荷 bPn