电力负荷与负荷计算

电力负荷与负荷计算

一、电力负荷与电量

1．电力负荷 ( electric power load) 

用电设备需用的电功率 简称负荷或功率。

区别：负荷与负载

负荷是功率；

负载耗电设备（耗电并能完成某种任务的装置、器件等）； 

2、负荷计算的主要内容

（1）求计算负荷（需用负荷，假想负荷）：即正常工作时的实际最大负荷。目的选择各级电压供电网络、变压器容量、电气设备的型号等；保证使其在通过正常最大工作电流时不至过热而损坏。（选择设备）

（2）求尖峰电流：目的用于计算电压波动、电压损失，选择熔断器和保护元件等。（校验设备）

（3）求平均负荷：目的计算全厂的电能需要量、电能损耗以及选择无功补偿容量等；（节能措施）

二、 负荷曲线与计算负荷

1、负荷曲线的作用

负荷曲线能够直观的反映出用户的用电特点和规律；

对于设计人员，获取资料有助于设计分析；

对于运行人员而言，可以合理地、有计划地安排用户、车间、班次或者大容量设备的用电时间等，从而降低负荷高峰，填补负荷低谷，这种“消峰填谷”的办法可以使得负荷曲线比较平坦，有利于节电。

2、特点：电力负荷不等于设备的额定功率，而是设备的实际消耗功率；

3、负荷曲线是有规律的；尖峰负荷和低谷负荷

尖峰负荷——在一昼夜间（连续24 h内）用户出现的最大负荷（1h内平均值的最大值）；

低谷负荷——在一昼夜间（连续24 h内）用户出现的最小负荷（1h内平均值的最小值）；

     尖峰负荷与低谷负荷的出现时间与具体行业有关，并呈现一定的规律性。

三、 计算负荷的实用计算方法

计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷选择的是否合理直接影响到电器以及导线电缆选择的经济性：

过大会造成投资以及有色金属的浪费；

过小选择的电气设备长期处于过负荷运行状态下，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘老化甚至烧毁；

计算负荷情况复杂，影响因素诸多，难以精确计算；

负荷是变化的；

与设备的性能、生产组织、生产者的技能与能源供应的状况等多因素有关。

计算负荷的方法较多：估算法、需要系数法、二项式法、单相负荷计算等近似求解方法。

1、设备容量的确定

用电设备的额定容量

铭牌上标出的功率（或容量）——Pn；

2、设备容量

实际用电设备的实际工作性质决定了其并非一直工作在额定状态：有的长期工作，有的短期工作，有的反复工作；因而在求多个用电设备的实际消耗功率时，不能直接将其额定功率直接相加得到总的电力负荷。

将各种用电设备的额定功率换算成同一的标准工作条件下（统一标准工作制下）的“额定功率”，称之为设备功率（设备容量）——Ps或者Pe。

3、用电设备的工作制以及对应设备容量的计算

（1）连续工作制设备（长期工作制）

特点：恒定负荷下运行，且运行时间长至足以使之达到热平衡状态。如：通风机、水泵、空气压缩机、发电机组、照明灯等；

设备功率计算：  

（2）短时工作制设备

特点：恒定负荷下运行，短时间内连续工作，且能够达到热平衡。如：控制闸门的电动机；

四、 单相负荷的计算

保证系统的三相负荷尽可能平衡，避免某一相过大或者过小； 

计算原则：

1. 三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的15%时，单相设备可按照三相平衡设备进行计算；

2．三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15%时，需要把单相设备等效成三相设备容量，再加上原有的三相负荷，从而得到总的三相电路的计算负荷。

五、 尖峰电流计算

尖峰电流:  单台或者多台设备持续1~2 S的短时最大负荷电流；

尖峰电流主要是由于大容量电动机的起动、电压波动等原因造成的。

与计算电流的区别

计算电流——半小时平均电流的最大值；来源于计算负荷；

尖峰电流——持续1~2 S的短时最大负荷电流，尖峰电流比计算电流大得多。

尖峰电流的计算目的

选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置（整定继电保护装置的动作时间）、计算电压波动及检验电动机自起动条件等。

六、 全厂负荷计算 

确定用户的计算负荷是选择电源进线和一、二次设备的基本依据，是供配电设计的基础。

 根据用户的供配电系统图，从用电设备开始，朝电源方向逐级进行计算，最后求出用户总的计算负荷的方法——逐级计算法。