負(fù)荷曲線及種

1、負(fù)荷曲線及種類負(fù)荷曲線及種類計算負(fù)荷：計算負(fù)荷：根據(jù)已知的工廠根據(jù)已知的工廠用電設(shè)備容量用電設(shè)備容量確定的、預(yù)期不確定的、預(yù)期不變的變的最大假想負(fù)荷最大假想負(fù)荷。負(fù)荷計算負(fù)荷計算:求計算負(fù)荷的工作，一般通過求計算負(fù)荷的工作，一般通過統(tǒng)計計算統(tǒng)計計算求出求出。概念概念 若根據(jù)計算負(fù)荷選擇導(dǎo)體及電器，則在實際運行中導(dǎo)若根據(jù)計算負(fù)荷選擇導(dǎo)體及電器，則在實際運行中導(dǎo)體及電器的體及電器的最高溫升不會超過允許值最高溫升不會超過允許值。 負(fù)荷計算非常重要，負(fù)荷計算非常重要，過高過高或或過低過低均不利。均不利。負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線1 1）電氣設(shè)備選擇依據(jù)（導(dǎo)線、開關(guān)、變壓器等）電氣設(shè)備選擇依據(jù)（導(dǎo)線、開關(guān)、變壓器

2、等）- -發(fā)熱發(fā)熱2 2）繼電保護(hù)整定）繼電保護(hù)整定3 3）選擇儀表量程）選擇儀表量程4 4）安排供電方案及系統(tǒng)運行方式）安排供電方案及系統(tǒng)運行方式負(fù)荷計算的意義負(fù)荷計算的意義負(fù)荷曲線及種類負(fù)荷曲線及種類負(fù)荷曲線：描述電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種曲線，反映負(fù)荷曲線：描述電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種曲線，反映用戶用電的特點和規(guī)律用戶用電的特點和規(guī)律。作用作用：預(yù)測負(fù)荷變化趨勢，從而確定系統(tǒng)運行方式，安排供預(yù)測負(fù)荷變化趨勢，從而確定系統(tǒng)運行方式，安排供電與設(shè)備檢修計劃電與設(shè)備檢修計劃。負(fù)荷曲線繪制在直角坐標(biāo)上，負(fù)荷曲線繪制在直角坐標(biāo)上，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷，橫坐標(biāo)表示縱坐標(biāo)表示負(fù)荷，橫坐標(biāo)表示對應(yīng)的時間

3、對應(yīng)的時間。 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 按負(fù)荷的功率性質(zhì)：按負(fù)荷的功率性質(zhì)：有功負(fù)荷曲線和無功負(fù)荷曲線有功負(fù)荷曲線和無功負(fù)荷曲線； 按時間單位：按時間單位：日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線； 按負(fù)荷對象：按負(fù)荷對象：用戶、車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線用戶、車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。負(fù)荷曲線所包圍的負(fù)荷曲線所包圍的面積面積：工廠在生產(chǎn)期間：工廠在生產(chǎn)期間所耗用的電能所耗用的電能。1 1、定義、定義：負(fù)荷在一晝夜間（：負(fù)荷在一晝夜間（0-24h0-24h）變化情況。）變化情況。2 2、繪制方法：、繪制方法：（1 1）折線形負(fù)荷曲線：折線形負(fù)荷曲線：以某個監(jiān)測點為參考點，在以某個監(jiān)測點為參考點，在24h

4、24h中各中各個時刻記錄個時刻記錄功率表功率表的讀數(shù)，的讀數(shù)，逐點繪制逐點繪制而成折線形狀。而成折線形狀。（2 2）階梯形負(fù)荷曲線：階梯形負(fù)荷曲線：通過接在供電線路上的通過接在供電線路上的電度表電度表，每，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，求出求出0.5h0.5h的平均功率，再依次將這些點畫在坐標(biāo)上，把的平均功率，再依次將這些點畫在坐標(biāo)上，把這些這些點連成階梯狀點連成階梯狀。3 3、特點、特點 （1 1）電力負(fù)荷是變化的，）電力負(fù)荷是變化的，不等于額定功率不等于額定功率。 （2 2）電力負(fù)荷的）電力負(fù)荷的變化是有規(guī)律變化是有規(guī)

5、律的。的。一、日負(fù)荷曲線一、日負(fù)荷曲線（a a）折線形負(fù)荷曲線）折線形負(fù)荷曲線（b b）階梯形負(fù)荷曲線）階梯形負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線通常都繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)表示負(fù)荷變動負(fù)荷曲線通常都繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)表示負(fù)荷變動時間，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷大小（功率時間，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷大小（功率kWkW、kvarkvar）。）。（1 1）年負(fù)荷曲線分為：）年負(fù)荷曲線分為：年運行負(fù)荷曲線年運行負(fù)荷曲線和和年持續(xù)負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線。（2 2）年運行負(fù)荷曲線：根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成，）年運行負(fù)荷曲線：根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成，反映反映一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負(fù)荷的變化一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大

6、負(fù)荷的變化。（3 3）年負(fù)荷持續(xù)曲線年負(fù)荷持續(xù)曲線：不分日月先后，僅按全年的負(fù)荷變化，：不分日月先后，僅按全年的負(fù)荷變化，按不同負(fù)荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間重新排列組成按不同負(fù)荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間重新排列組成。二、年負(fù)荷曲線二、年負(fù)荷曲線 年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量 從負(fù)荷曲線上可得到以下幾個重要參數(shù)：從負(fù)荷曲線上可得到以下幾個重要參數(shù)：1.1.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時 （1 1）年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷P Pmaxmax（從年負(fù)荷持續(xù)曲線獲?。◤哪曦?fù)荷持續(xù)曲線獲?。?指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)30

7、30分鐘平均功率的最大值。分鐘平均功率的最大值。 P Pmaxmax=P=P3030（2 2）年最大負(fù)荷利用小時年最大負(fù)荷利用小時T Tmaxmax 在此時間內(nèi)，用戶以年最大負(fù)荷持續(xù)運行所消耗的電能恰在此時間內(nèi)，用戶以年最大負(fù)荷持續(xù)運行所消耗的電能恰好等于全年實際消耗的電能，這段時間就是好等于全年實際消耗的電能，這段時間就是年最大負(fù)荷利用小年最大負(fù)荷利用小時。時。圖圖2-32-3 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時 如圖所示，陰影為全年實際如圖所示，陰影為全年實際消耗電能，如果以消耗電能，如果以WaWa表示全表示全年實際消耗的電能年實際消耗的電能, ,則有：則有： 例

8、如一班制工廠，例如一班制工廠，T Tmaxmax約為約為180018003000h3000h，兩班制工廠，兩班制工廠，T Tmaxmax約為約為350035004800h,4800h,三班制工廠，三班制工廠，T Tmaxmax約為約為500050007000h7000h，居，居民用戶民用戶T Tmaxmax約為約為120012002800h2800h。 87600maxmaxmaxdap tWTPP可見：可見： （1）年負(fù)荷曲線越平坦，年負(fù)荷曲線越平坦，Tmax越大；年負(fù)荷曲線越陡，越大；年負(fù)荷曲線越陡，Tmax越小。越小。 （2）T Tmaxmax與用戶的性質(zhì)和生產(chǎn)班制有關(guān)。與用戶的性質(zhì)和生

9、產(chǎn)班制有關(guān)。2.2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)（1 1）平均負(fù)荷平均負(fù)荷P Pavav 電力負(fù)荷在一定時間內(nèi)消耗的功率的平均值。電力負(fù)荷在一定時間內(nèi)消耗的功率的平均值。 年平均負(fù)荷年平均負(fù)荷P Pavav, ,如圖如圖2-42-4所所示，陰影部分表示全年實示，陰影部分表示全年實際消耗的電能際消耗的電能WaWa，則：，則： tavWPtaavWP8760圖圖2-4 2-4 年平均負(fù)荷年平均負(fù)荷（2 2）負(fù)荷系數(shù)）負(fù)荷系數(shù)K KL L 負(fù)荷系數(shù)，也稱為負(fù)荷系數(shù)，也稱為負(fù)荷率負(fù)荷率，指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比，指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，表征值，表征負(fù)荷曲線不平坦的程度負(fù)荷曲線不平坦的程度，

10、越接近越接近1 1，負(fù)荷越平坦，負(fù)荷越平坦，可可分為：分為：有功負(fù)荷系數(shù)有功負(fù)荷系數(shù)K KaLaL和和無功負(fù)荷系數(shù)無功負(fù)荷系數(shù)K KrLrL，即，即 也有用也有用表示有功負(fù)荷系數(shù)，用表示有功負(fù)荷系數(shù)，用表示無功負(fù)荷系數(shù)。表示無功負(fù)荷系數(shù)。一般工廠一般工廠=0.7-0.75=0.7-0.75，=0.76-0.82=0.76-0.82 avalmaxPKPavrlmaxQKQ 提高負(fù)荷系數(shù)，可發(fā)揮供電設(shè)備的供電能力、提高供電效提高負(fù)荷系數(shù)，可發(fā)揮供電設(shè)備的供電能力、提高供電效率。率。 注意：注意：對單個用電設(shè)備或用電設(shè)備組，是指設(shè)備的輸出功對單個用電設(shè)備或用電設(shè)備組，是指設(shè)備的輸出功率率P P和設(shè)

11、備額定容量和設(shè)備額定容量P PN N之比值，說明設(shè)備容量是否被充分利用。之比值，說明設(shè)備容量是否被充分利用。設(shè)備容量的確定 1.長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備 長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定功率，即 Pe=PN 2.反復(fù)短時工作制的用電設(shè)備 反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。負(fù)荷曲線繪制與用途1 什么是負(fù)荷曲線？ 電力負(fù)荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。描述負(fù)荷變化趨勢的數(shù)學(xué)手段：可用來預(yù)測負(fù)荷變化趨勢。2 負(fù)荷曲線用途確定系統(tǒng)運行方式安排供電計劃安排設(shè)備檢修計劃（1）按負(fù)荷性質(zhì)分有功負(fù)荷曲線無功負(fù)荷曲線（

12、2)按負(fù)荷變動的時間分日負(fù)荷曲線(24h)年負(fù)荷曲線（8760h 3 3 負(fù)荷分類負(fù)荷分類4、日負(fù)荷曲線 的繪制 2424小時內(nèi)負(fù)荷隨時間的變化，隨季節(jié)、小時內(nèi)負(fù)荷隨時間的變化，隨季節(jié)、地區(qū)不同而變。地區(qū)不同而變。繪制的方法繪制的方法 （1 1）以某個監(jiān)測點為參考點，在）以某個監(jiān)測點為參考點，在24h24h中各中各個時刻記錄個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而，逐點繪制而成折線形狀，稱成折線形狀，稱折線形負(fù)荷曲線折線形負(fù)荷曲線。 （2）通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來， 求出0.5h的平均功率，再依次將這些點畫在坐標(biāo)上，把這些點連

13、成階梯狀的是階梯形負(fù)荷曲線。l日負(fù)荷曲線的繪制日負(fù)荷曲線的繪制 負(fù)荷曲線通常都繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)表示負(fù)荷負(fù)荷曲線通常都繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)表示負(fù)荷變動時間，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷大小（功率變動時間，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷大?。üβ蔾WkW、kvarkvar）。）。日有功負(fù)荷曲線日有功負(fù)荷曲線依點連成的負(fù)荷曲線依點連成的負(fù)荷曲線梯形負(fù)荷曲線梯形負(fù)荷曲線n 年負(fù)荷曲線又分為年運行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。 n 年運行負(fù)荷曲線可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成。反映一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負(fù)荷的變化。n 年持續(xù)負(fù)荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按全年的負(fù)荷變化，按不同負(fù)荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間重新排列組成

14、。5 年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線年負(fù)荷持續(xù)時間曲年負(fù)荷持續(xù)時間曲線，反映了全年負(fù)線，反映了全年負(fù)荷變動與對應(yīng)的負(fù)荷變動與對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)時間（全年荷持續(xù)時間（全年按按8760h計）的關(guān)系。計）的關(guān)系。年每日最大負(fù)荷曲年每日最大負(fù)荷曲線，反映了全年當(dāng)線，反映了全年當(dāng)中不同時段電能消中不同時段電能消耗水平，是按全年耗水平，是按全年每日的最大半小時每日的最大半小時平均負(fù)荷來繪制的。平均負(fù)荷來繪制的。年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷P Pmaxmax 年負(fù)荷持續(xù)時間曲線上的最大負(fù)荷，年負(fù)荷持續(xù)時間曲線上的最大負(fù)荷， 它是全年中負(fù)它是全年中負(fù)荷最大的工作班消耗電能最多的半小時荷最大的工作班消耗電能最多的

15、半小時平均負(fù)荷平均負(fù)荷P P3030。 通常用Pmax、Qmax和Smax分別表示年有功、無功和視在最大功率，因此，年最大負(fù)荷也就是半小時最大負(fù)荷P30年最大負(fù)荷利用小時年最大負(fù)荷利用小時T Tmaxmax假設(shè)負(fù)荷按最大負(fù)荷假設(shè)負(fù)荷按最大負(fù)荷P Pmaxmax持續(xù)運行時，在此時間內(nèi)電持續(xù)運行時，在此時間內(nèi)電力負(fù)荷所耗用的電能與電力負(fù)荷全年實際耗用的電能力負(fù)荷所耗用的電能與電力負(fù)荷全年實際耗用的電能相同。相同。6 負(fù)荷曲線特征量負(fù)荷曲線特征量 最大負(fù)荷利用小時為 Tmax的大小表明了工廠消耗電能是否均勻。最大負(fù)荷利用小時越大，則負(fù)荷越平穩(wěn)。Tmax一般與工廠類型及生產(chǎn)班制有較大的關(guān)系，例如，一班

16、制工廠Tmax=18002500 h,兩班制工廠Tmax=35004500 h,三班制工廠Tmax=50007000 h。PmaxWaTmaxn平均負(fù)荷平均負(fù)荷P Pavav和年平均負(fù)荷和年平均負(fù)荷 平均負(fù)荷平均負(fù)荷就是負(fù)荷在一定時間就是負(fù)荷在一定時間t t內(nèi)平均消耗內(nèi)平均消耗的功率的功率tWPtav 年平均負(fù)荷年平均負(fù)荷就是全年工廠負(fù)荷消耗的總功就是全年工廠負(fù)荷消耗的總功率除全年總小時數(shù)。率除全年總小時數(shù)。 8760aavWP 負(fù)荷系數(shù): 負(fù)荷系數(shù)又稱負(fù)荷率，它是用電負(fù)荷的平均負(fù)荷Pav,與其最大負(fù)荷Pmax的比值，即 三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定 2.2.1 2.2.1 概述概述 l 計算

17、負(fù)荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用計算負(fù)荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。荷值。l 計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。工程上常取半小時平均最大負(fù)荷工程上常取半小時平均最大負(fù)荷P P3030（亦即（亦即年最大負(fù)荷）作為計算負(fù)荷。年最大負(fù)荷）作為計算負(fù)荷。 在工廠供電系統(tǒng)設(shè)計過程中必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。所謂等效，是指這些用電設(shè)備在實際運行中所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負(fù)荷產(chǎn)生的最高溫升相等。 按照等效負(fù)荷，從滿足發(fā)熱的條件來選擇用電設(shè)備，用以計算的負(fù)

18、荷功率或負(fù)荷電流稱為“計算負(fù)荷”。 在設(shè)計計算中，通常將“半小時最大負(fù)荷”作為計算負(fù)荷，用Pc(Qc、Sc或Ic)表示。 計算負(fù)荷、年最大負(fù)荷、30 min平均最大負(fù)荷三者之間的關(guān)系為 Pc=P30=Pmax Qc=Q30=Qmax Sc=S30=Smax 概述概述負(fù)荷計算負(fù)荷計算: :是指對某一線路中的實際用電負(fù)荷是指對某一線路中的實際用電負(fù)荷的運行規(guī)律進(jìn)行分析，從而求出該線路的計算的運行規(guī)律進(jìn)行分析，從而求出該線路的計算負(fù)荷的過程。負(fù)荷的過程。PC-負(fù)荷的有功計算負(fù)荷負(fù)荷的有功計算負(fù)荷 QC-負(fù)荷的無功計算負(fù)荷負(fù)荷的無功計算負(fù)荷SC-負(fù)荷的視在計算負(fù)荷負(fù)荷的視在計算負(fù)荷 IC-負(fù)荷的計算電

19、流負(fù)荷的計算電流需要系數(shù)法需要系數(shù)法二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法需要系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷需要系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷情況來確定的，適用于變、配電情況來確定的，適用于變、配電所的負(fù)荷計算。所的負(fù)荷計算。二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負(fù)幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負(fù)荷影響的附加功率，一般適用于荷影響的附加功率，一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計算。計算。負(fù)荷計負(fù)荷計算方法算方法n負(fù)荷計算統(tǒng)計方法負(fù)荷計算統(tǒng)計方法 按需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算的基本過程是： 1、先確定計算范圍(如某低壓干線上的所有設(shè)備)， 2、然后將不同

20、工作制下的用電設(shè)備的額定功率PN換算到同一工作制下，經(jīng)換算后的額定功率也稱為設(shè)備容量Pe。 3、再將工藝性質(zhì)相同的并有相近需要系數(shù)的用電設(shè)備合并成組，考慮到需要系數(shù)，算出每一組用電設(shè)備的計算負(fù)荷， 4、最后匯總各級計算負(fù)荷得到總的計算負(fù)荷。 由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同時工作，工作的設(shè)備也不一定都工作在額定狀時工作，工作的設(shè)備也不一定都工作在額定狀態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身的損耗等因素，設(shè)備或設(shè)備組的計算負(fù)荷等于的損耗等因素，設(shè)備或設(shè)備組的計算負(fù)荷等于用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€小于用電設(shè)備組的總?cè)?/p>

21、量乘以一個小于1 1的系數(shù)，的系數(shù)，叫做需要系數(shù)，用叫做需要系數(shù)，用K Kd d表示。表示。 n 需要系數(shù)需要系數(shù)K Kd d 需要系數(shù)法需要系數(shù)法 p需要系數(shù)法需要系數(shù)法 edcPKPeiePP需要系數(shù)需要系數(shù)用電設(shè)備組用電設(shè)備組所有設(shè)備容所有設(shè)備容量之和量之和每組用電設(shè)每組用電設(shè)備的設(shè)備容備的設(shè)備容量量需要系數(shù)法需要系數(shù)法需要系數(shù)需要系數(shù)niidcPKP11e WLdKKK需要需要系數(shù)系數(shù)同時系數(shù)同時系數(shù)K：并并非供電范圍內(nèi)的非供電范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備都所有用電設(shè)備都會同時投入使用會同時投入使用負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)KL：并非并非投入使用的所有電投入使用的所有電氣設(shè)備氣設(shè)備任何時候都任何時候都會

22、滿載運行會滿載運行電氣設(shè)備的平均電氣設(shè)備的平均效率效率e：電氣設(shè)電氣設(shè)備額定功率與輸備額定功率與輸入功率不一定相入功率不一定相等等 線路的平均效率線路的平均效率W1 ：考慮直接向電氣設(shè)考慮直接向電氣設(shè)備配電的配電線路備配電的配電線路上的功率損耗后，上的功率損耗后，電氣設(shè)備輸入功率電氣設(shè)備輸入功率與系統(tǒng)向設(shè)備提供與系統(tǒng)向設(shè)備提供的功率不一定相同的功率不一定相同 注：注：工程實際中，很難通工程實際中，很難通過過Kd的表達(dá)式來求得需要的表達(dá)式來求得需要系數(shù)，一般都是通過系數(shù)，一般都是通過查表查表求得其經(jīng)驗值求得其經(jīng)驗值n（1）對）對12臺用電設(shè)備宜取臺用電設(shè)備宜取n (2) 用電設(shè)備組的計算負(fù)荷用電設(shè)備組的計算負(fù)荷 有功計算負(fù)荷：有功計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：無功計算負(fù)荷： 1dKedcPKPtanccPQ 視在計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷： 計算電流：計算電流： 22cccQPSNccUSI3