负荷分级及计算Word格式.docx
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交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，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。
（3）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。
5.1.2
供电要求
（1）一级负荷的供电电源应符合下列规定：
1）一级负荷应由两个电源供电；
当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。
2）一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。
（2）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困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。
当采用架空线时，可为一回架空线供电；
当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。
（3）三级负荷供电无特别要求。
注：
（1）独立电源是指若干电源中，任一电源因故障而停止供电时，不影响其他电源继续供电。
同时具备下列两个条件的变电所的不同母线段均属独立电源。
①每段母线的电源来自不同的发电机；
②母线段之间无联系，或虽有联系但在其中一段发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线段继续供电。
（2）独立电源点是指若干独立电源来自不同的地点。
任一电源点因故障而停止供电时，不影响其他电源继续供电两个发电、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所都属于两个独立电源点。
5.2
负荷的计算方法
用电负荷计算的目的是为了合理选择供电系统的变压器、发电机、馈电线和开关设备等，也是计算电压水平和确定电能消耗的重要依据。
电力负荷的计算正确与否，对选择高低压供电系统的元件、有色金属的消耗及经济核算有着极其重要的影响。
用电负荷的计算方法有“需要系数法”、“利用系数法”、“二项式法”和“单位面积功率法”等。
由于需要系数法比较便利，因而广泛使用。
在用电负荷计算时，为了做到准确无误，先要确定用电设备的功率及单相负荷计算。
5.2.1设备功率的确定
进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。
用电设备的额定功率Pr或额定容量Sr是指铭牌上的数据。
对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续率下的有功功率，即设备功率Pe。
（1）连续工作制电动机的设备功率等于其铭牌上的额定功率。
（2）短时或周期工作制电动机（如起重机用电动机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。
当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率，其换算关系如下：
当采用利用系数法时，应统一换算到负载持续率ε为100%下的有功功率：
式中Pr—电动机额定功率，kW；
εr—电动机额定负载持续率。
（3）电焊机的设备功率是指将额定容量换算到负载持续率ε为100%时的有功功率，其换算公式为
式中Sr—电焊机的额定容量，kVA；
εr—电焊机的额定负载持续率；
—额定功率因数。
（4）整流器的设备功率是指额定直流功率。
（5）成组用电设备的设备功率是指不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和。
（6）白炽灯的设备功率为灯泡额定功率。
气体放电灯的设备功率为灯管额定功率加上镇流器的功率损耗（荧光灯加20％，荧光高压汞灯，高压钠灯及镝灯加8％）。
5.2.2单相负荷计算
单相用电设备应均衡分配到三相上，使各相的计算负荷尽量相近。
（1）计算原则
1）单相负荷与三相负荷同时存在时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。
2）在进行单相负荷换算时，一般采用计算功率。
对需要系数法，计算功率即为需要功率，对利用系数法，计算功率为平均功率；
当单相负荷均为同类用电设备时，则可直接采用设备功率计算。
所称单相负荷，在各个具体情况下分别代表需要功率，平均功率或设备功率。
此外，单相用电设备接于线电压或相电压时的负荷，相应地称为线间负荷和相负荷。
（2）单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法
对于既有线间负荷又有相负荷的情况，计算步骤如下。
1）先将线间负荷换算为相负荷，各相负荷分别为；
a相
b相
c相
以上式中Pab、Pbc、Pca─接于ab、bc、ca线间负荷，kW；
Pa、Pb、Pc─换算为a、b、c相有功负荷，kW；
Qa、Qb、Qc─换算为a、b、c相无功负荷，kvar；
、、……─接于ab、……线间负荷换算为a、……相负荷的有功及无功换算系数，见表1。
表1线间负荷换算为相负荷的有功无功换算系数
换算系数
负荷功率因数
0.35
0.40
0.50
0.60
0.65
0.70
0.80
0.90
1.00
p（ab）a、p（bc）b、p（ca）c
p（ab）b、p（bc）c、p（ca）a
q（ab）a、q（bc）b、q（ca）c
q（ab）b、q（bc）c、q（ca）a
1.27
-0.27
1.05
1.63
1.17
-0.17
0.86
1.44
l.00
0,58
1.16
0.89
0.11
0.38
0.96
0.84
0,16
0.30
0.88
0.20
0,22
0.72
0.28
0.09
0.67
0.640.36
-0.05
0.53
-0.29
0.29
2）各相负荷分别相加，选出最大相负荷，取其3倍作为等效三相负荷。
（3）单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法
1）只有线间负荷时，将各线间负荷相加，选取较大两项数据进行计算。
现以Pab≥Pbc≥Pca为例进行计算
当Pab=Pbc时
当只有Pab时
Pd─等效三相负荷，kW。
2）只有相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。
3）当多台单相用电设备的设备功率小于计算范围内三相负荷设备功率的15％时，按三相平衡负荷计算，不需换算。
5.2.3需要系数法确定计算负荷
（1）用电设备组的计算负荷
有功功率kW
无功功率kvar
视在功率kVA
（2）配电干线或车间变电所的计算负荷
有功功率kW
无功功率kvar
视在功率kVA
以上式中Pe—用电设备组的设备功率，kW；
Kx—需要系数；
—用电设备功率因数角的正切值；
、—有功功率、无功功率同时系数，分别取0．8～0．9和0．93～0．97。
（3）配电所或总降压变电所的计算负荷，为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数KΣp和KΣq。
对配电所的KΣp和KΣq分别取0.85~1和0.95~l，对总降压变电所的KΣp和KΣq分别取0.8~0.9和0.93~0.97。
当简化计算时，同时系数KΣp和KΣq都取KΣp值。
5.2.4利用系数法确定计算负荷
用利用系数法确定计算负荷时，不论计算范围大小，都必须求出该计算范围内用电设备有效台数及最大系数，而后算出结果。
（1）用电设备组在最大负荷班内的平均负荷
无功功率kvar
式中Pe—用电设备组的设备功率，kW；
Kl—用电设备组在最大负荷班内的利用系数；
—用电设备组的功率因数角的正切值。
（2）平均利用系数为
式中ΣPp—各用电设备组平均负荷的有功功率之和，kW；
ΣPe—各用电设备组的设备功率之和，kW。
（3）用电设备的有效台数nyx，是将不同设备功率和工作制的用电设备台数换算为相同设备功率和工作制的等效值。
故
式中Ple—单个用电设备的设备功率，kW。
使用电子计算器的统计功能，计算（ΣPe）2和ΣPle2，求nyx是方便的。
如果设备台数较多，还可用误差不超过±
10％的下列简化方法计算。
1）当有效台数为4台及以上，且最大一台设备功率Ple·
max与最小一台设备功率Ple·
min的比值m≤3时，取
nyx=n
在确定nyx值时，可将组内总功率不超过全组总设备功率5％的一些最小用电设备略去。
2）当m＞3和Klp≥0.2时，取
如按上式求得的nyx比实际台数还多，则取nyx=n。
3）当m＞3和Klp＜0.2时，取
以上式中n—用电设备台数；
n1—用电设备中，单台设备功率不小于最大一台设备功率一半的台数；
n’—n1台数的相对值；
ΣPe—各用电设备组的设备功率之和，kW；
Pn1—n1台设备总设备功率，kW；
p’—Pn1功率的相对值；
nyx’—有效台数相对值，可根据相对值n’和p’，从表查得。
（4）计算负荷
无功功率kvar
式中Km—最大系数，根据有效台数nyx和平均利用系数Klp，从表查得。
3台及以下用电设备的计算有功功率取设备功率总和。
3台以上用电设备，而有效台数小于4时，计算有功功率取设备功率总和，再乘以0.9系数。
注
Km数据是按0.5h最大负荷计算的。
计算以中小截面导线为基准，其发热时间常数τ为10min，负荷的热效应达到稳态的持续时间t，按指敷曲线约为3τ，即0.5h。
对于变电所低压母线或低压干线来说，τ≥20min，t＞1h。
当t大于0.5h，最大系数按下式换算
多数情况下车间变电所低压母线上的负荷，其平均利用系数Klp为0.2~0.6，有效台数nyx相应为50~12及以上，持续时间0.5h的最大系数Km为1.05~1.23，相应于母线t≥1h的最大系数Km（t），按上式计算小于或等于1.035~1.16。
5.2.5利用二项式法确定计算负荷
视在功率kVA
Pn—用电设备组中功率最大的n台设备的设备功率之和（n值见表），kW；
c、b—二项式系数，其值见表；
（cPn）max—用电设备组（cPn）项中选出的最大值，kW；
n—与（cPn）max对应的功率因数角正切值。
5.2.5利用单位面积功率法确定计算负荷
估算的有功功率为
kW
式中W／m2—平均每平方米计算有功功率，W；
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