下载文档原格式
供电系统负荷分级及供电要求规范(一)负荷分级2.1.1 电力负荷应根据其重要性和中断供电所造成的政治影响、经济损失的程度，分为下列三级：一、一级负荷1.中断供电将造成人身伤亡者。
2.中断供电将造成重大政治影响者。
3.中断供电将造成重大经济损失者。
4.中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
二、二级负荷1.中断供电将造成较大政治影响者。
2.中断供电将造成较大经济损失者。
3.中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
三、三级负荷凡不属于一级和二级负荷者。
2.1.2 民用建筑中常用重要设备及部位的负荷分级参见表2-1。
2.1.3 按照《高层民用建筑设计防火规范》属于一类建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动的防火门窗、卷帘、阀门等消防用电，为一级负荷。
属于二类建筑的上述消防用电，为二级负荷。
其他民用建筑的上述消防用电，其负荷等级按照《建筑设计防火规范》的规定执行。
常用重要设备及部位的负荷级别表2-1续表注：1.仅当建筑物为高层建筑时，其载客电梯用力、楼梯照明为二级负荷。
2.此处系指高等学校、科研院所中一旦中断供电将造成人身伤亡或重大政治影响、重大经济损失的实验室，例如：生物制品实验室等。
3.在面积较大的银行营业厅中，供暂时继续工作用的事故照明为一级负荷。
2.1.4 表2-1列为一级负荷的电子计算机，其机房及已记录的媒体存放间的事故照明为一级负荷。
2.1.5 在民用建筑中，电话站的电源为一级负荷。
2.1.6 当在民用主体建筑中有一级负荷时，与其有关的主要通道的照明为一级负荷。
2.1.7 表2-1所列的民用主体建筑中，当有大量一级负荷时，其附属的锅炉房、空调机房的电力及照明为二级负荷。
2.1.8 工业建筑电力负荷的分级可照有关专业部门的规定执行。
2.1.9 对负荷等级没有明确规定的重要用电设备及部位，应与工艺设计单位、建设单位协商确定。
(二)一级负荷的供电要求2.1.10 一级负荷应由两个电源供电。
分级循环负荷计算公式
分级循环负荷计算公式是根据分级循环系统的电气负荷特性和电气参数，通过一定的计算方法得出的公式。
通常，分级循环负荷计算公式包括以下参数：
1. 电流：表示电路中的电流大小，单位为安培（A）。
2. 电压：表示电路中的电压大小，单位为伏特（V）。
3. 功率：表示电路的功率大小，单位为瓦特（W）。
4. 电阻：表示电路中的电阻大小，单位为欧姆（Ω）。
5. 电抗：表示电路中的电感或电容大小，单位为欧姆（Ω）。
根据系统的具体情况和所需的负荷计算目标，可以使用不同的计算公式，常见的分级循环负荷计算公式有：
1. 单相电路负荷计算公式：
负荷（W）= 电流（A） ×电压（V）
2. 三相电路负荷计算公式（三相平衡负荷）：
负荷（W）= √3 × 电流（A） ×电压（V） ×功率因数
3. 三相电路负荷计算公式（三相不平衡负荷）：
负荷（W）= √(电流1² + 电流2² + 电流3²)
需要注意的是，以上公式仅代表一般情况下的分级循环负荷计
算公式，实际应用中可能还需要考虑其它因素，如功率因数、谐波、电网电压波动等对负荷的影响。
因此，在具体的分级循环负荷计算中，还需要根据实际情况和要求进行适当的修正和调整。
5.负荷分级及计算负荷分级的原则及供电要求5.1.1负荷分级的原则电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：(1)符合下列情况之一时，应为一级负荷：1)中断供电将造成人身伤亡时。
2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。
例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。
3)中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。
在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。
(2)符合下列情况之一时，应为二级负荷：1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。
例如：主要设备损坏、大量产品所废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。
2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
例如：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。
一. 三相用电设备组计算负荷的确定:1. 单组用电设备负荷计算: P30=KdPe Q30=P30tanφS30=P30/cosφI30=S3 0/(1.732UN)2. 多组用电设备负荷计算: P30=K∑p∑P30,i Q30=K∑q∑Q30,i S30= (P²30+Q²30)½ I30=S30/(1.732UN)注: 对车间干线取K∑p=0.85～0.95 K∑q=0.85～0.97对低压母线①由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取K∑p=0.80～0.90 K∑q=0.85～0.95②由车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑p=0.90～0.95 K∑q=0.93～0.973. 对断续周期工作制的用电设备组①电焊机组要求统一换算到ε=100﹪, Pe=PN(εN)½=Sncosφ(εN)½(PN.SN为电焊机的铭牌容量;εN为与铭牌容量对应的负荷持续率;cosφ为铭牌规定的功率因数. )②吊车电动机组要求统一换算到ε=25﹪, Pe=2PN(εN)½二. 单相用电设备组计算负荷的确定:单相设备接在三相线路中,应尽可能地均衡分配,使三相负荷尽可能的平衡.如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15﹪,则不论单相设备容量如何分配,单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算.如果单相设备容量超过三相设备容量15﹪时,则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量,再与三相设备容量相加.1. 单相设备接于相电压时等效三相负荷的计算: Pe=3Pe.mφ( Pe.mφ最大单相设备所接的容量)2. 单相设备接于线电压时等效三相负荷的计算: ①接与同一线电压时Pe=1.732Pe.φ②接与不同线电压时 Pe=1.732P1+(3-1.732)P2Qe=1.732P1tanφ1+(3-1.732)P2 tanφ2设P1>P2>P3,且cosφ1≠cosφ2≠cosφ3,P1接与UAB,P2接与UBC,P3接与UCA.③单相设备分别接与线电压和相电压时的负荷计算首先应将接与线电压的单相设备容量换算为接与相电压的设备容量,然后分相计算各相的设备容量和计算负荷.而总的等效三相有功计算负荷为其最大有功负荷相的有功计算负荷P30.mφ的3倍.即P30=3P30.mφQ 30=3Q30.mφ5施工用电准备现场临时供电按《工业与民用供电系统设计规范》和《施工现场临时用电安全技术规范》设计并组织施工，供配电采用TN—S接零保护系统，按三级配电两级保护设计施工，PE线与N 线严格分开使用。
电力负荷的分级及其对供电电源的要求电力负荷: 既可指用电设备或用电单位（用户），也可指用电设备或用户所耗用的电功率或电流，视具体情况而定。
电力负荷：1、用电设备或用电单位（用户）2、用电设备或用电单位所消耗的电功率或电流。
(一)电力负荷的分级1．一级负荷；中断供电将造成人身伤亡者；或政治、经济上将造成重大损失者。
在一级负荷中，特别重要的负荷是指在中断供电时将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷。
2．二级负荷；二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，3．三级负荷；三级负荷为一般的电力负荷，(二)各级电力负荷对供电电源的要求1．一级负荷对供电电源的要求；要求应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
对一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，还要求增设应急电源。
常用的应急电源有：独产于正常电源的发电机组，干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。
2．二级负荷对供电电源的要求；要求做到当发生电力变压器故障时不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。
通常要求两回路供电，供电变压器也应有两台。
3.三级负荷对供电电源的要求对供电电源无特殊要求二、电力负荷的类型按用途可分为：照明负荷和动力负荷按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷（民用电）电力负荷（设备）按工作制的分类工厂的用电设备，按其工作制分以下三类：1 、长期连续工作制2、短时工作制这类设备的工作时间较短，而停歇时间相对较长。
3、断续周期工作制三、用电设备的额定容量、负荷持续及负荷系数1、用电设备的额定容量:对电动机: 额定容量指其轴上正常输出的最大功率。
对电机、电炉、电灯等设备，额定容量均用有功功率P N表示；对变压器和电焊机等设备，额定容量则一般用视在功率S N表示；对电容器类设备，额定容量则用无功功率Qc表示。
2、负荷持续率负荷持续率，又称暂载率或相对工作时间。
一. 三相用电设备组计算负荷的确定:1. 单组用电设备负荷计算: P30=KdPe Q30=P30tanφS30=P30/cosφ I30=S30/2. 多组用电设备负荷计算: P30=K∑p∑P30,i Q30=K∑q∑Q30,i S30=(P²30+Q²30)½ I 30=S30/注: 对车间干线取K∑p=～K∑q=～对低压母线①由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取K∑p=～K∑q=～②由车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑p=～K∑q=～3. 对断续周期工作制的用电设备组①电焊机组要求统一换算到ε=100﹪,Pe=PN(εN)½ =Sncosφ(εN)½为电焊机的铭牌容量;εN为与铭牌容量对应的负荷持续率;cosφ为铭牌规定的功率因数. )②吊车电动机组要求统一换算到ε=25﹪,Pe=2PN(εN)&fra c12;二. 单相用电设备组计算负荷的确定:单相设备接在三相线路中,应尽可能地均衡分配,使三相负荷尽可能的平衡.如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15﹪,则不论单相设备容量如何分配,单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算.如果单相设备容量超过三相设备容量15﹪时,则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量,再与三相设备容量相加.1. 单相设备接于相电压时等效三相负荷的计算: Pe=φ( φ最大单相设备所接的容量)2. 单相设备接于线电压时等效三相负荷的计算: ①接与同一线电压时Pe=.φ②接与不同线电压时Pe=+P2Qe=φ1+P2tanφ2设P1>P2>P3,且cosφ1≠cosφ2≠cosφ3,P1接与UAB,P2接与UBC,P3接与UCA.③单相设备分别接与线电压和相电压时的负荷计算首先应将接与线电压的单相设备容量换算为接与相电压的设备容量,然后分相计算各相的设备容量和计算负荷.而总的等效三相有功计算负荷为其最大有功负荷相的有功计算负荷φ的3倍.即P30=φQ30=φ5施工用电准备现场临时供电按《工业与民用供电系统设计规范》和《施工现场临时用电安全技术规范》设计并组织施工，供配电采用TN—S接零保护系统，按三级配电两级保护设计施工，PE线与N 线严格分开使用。
3 负荷计算及负荷分级3.1 负荷计算3.1.1基本概念3.1.1.1 概述（1）负荷计算的目的：获得供配电系统设计所需的各项负荷数据，用以选择和校验导体、电器、设备、保护装置和补偿装置，计算电压降、电压偏差、电压波动等。
（2）负荷计算的内容：求取各类计算负荷，包括最大计算负荷、平均负荷、尖峰电流；计算电能消耗量、电网损耗等。
（3）实际负荷：即接在电网上的各种电气负荷。
通常每台设备的负荷是随机变动的，多台设备叠加的变化更加复杂。
实际负荷须经适当的方法转换为计算负荷，才能用于工程设计。
（4）计算负荷：是一个假想的持续性负荷，它在一定的时间间隔中产生的特定效应与变动的实际负荷相等。
按不同的用途，取不同的负荷效应和时间间隔，将得出各类不同的计算负荷，详见3.1.1.2。
（5）计算范围：计算负荷是按配电点（配电箱、配电干线、变电所母线等）划分的；其配电范围即为负荷计算范围。
供配电系统各配电点间存在母集和子集的关系；负荷计算范围也构成相应的关系。
3.1.1.2 计算负荷的分类及其用途设计中常用的三类计算负荷如下：（1）最大负荷或需要负荷（通称计算负荷）：1）此负荷用于按发热条件选择电器和导体；计算电压偏差、电网损耗、无功补偿容量等；有时用以计算电能消耗量。
2）此负荷的热效应与实际变动负荷产生的最大热效应相等。
对变压器、电缆之类，是绝缘热老化程度相等。
3）此负荷的持续时间应取导体发热时间常数τ的3倍。
对较小截面导线（τ≥10min），通常取0.5h计算负荷即“半小时最大负荷”；对较大截面电缆（τ≥20min），宜取1 h计算负荷；对母线槽和变压器（τ≥40min），宜取2 h计算负荷。
（2）平均负荷：1）年平均负荷用于计算电能年消耗量；有时用以计算无功补偿容量。
2）最大负荷班平均负荷用于计算最大负荷（见利用系数法）。
（3）尖峰电流：1）尖峰电流用于计算电压波动（或变动）；选择和整定保护器件；校验电动机起动条件。
2）尖峰电流取持续1s左右的最大负荷电流，即起动电流的周期分量。
在校验瞬动元件时，还应考虑其非周期分量。
注：(1)计算负荷的广义是上述三类的统称；其狭义是指最大负荷（或需要负荷）。
(2)计算负荷包括其有功功率、无功功率、视在功率、计算电流及功率因数。
计算电压降时应区分情况，采用不同的计算负荷：校核长时间电压水平（如电压偏差）时，应采用最大负荷或需要负荷；校核短时电压水平（如电压暂降、电压波动）时，应采用尖峰电流。
3.1.1.3 负荷曲线和名词术语（1）负荷曲线是表示电力负荷随时间变动的曲线，是负荷计算的重要基础。
负荷曲线通常由实测数据取得，也可套用同类负荷的典型曲线。
（2）负荷曲线的分类：按用电对象分,有区域、工厂、车间、单体建筑、用电设备组等。
按时间跨度分，有年、季、月、周、日等。
按负荷参数分为有功功率和无功功率等。
（3）负荷曲线的型式：把实测值顺序相连即为逐点曲线。
为便于数据计算，通常绘制成梯形曲线。
图3.1-1是三班制金属加工厂日负荷曲线示例。
负荷曲线还可进一步处理成负荷持续时间曲线，以表明不同负荷值出现的频度，示例见图3.1-2。
图3.1-1 日负荷逐点曲线和梯形曲线图3.1-2 年负荷持续时间曲线（4）负荷曲线可形象地表明多种参数及其相互关系。
例如，负荷曲线所包围的面积，就是用电负荷在该时间段的电能消耗量,并等于P c×T max或P av×t（详见后文）。
（5）有功计算功率P c、无功计算功率Q c、视在计算功率S c：即最大负荷（或需要负荷）的有功功率、无功功率、视在功率，参见3.1.1.2（1）。
（6）有功平均功率P av、无功平均功率Q av：在某一时间阶段t内，用电设备的P av（或Q av）等于有功电能消耗量W t（或无功电能消耗量V t）除以该阶段的时间t。
例如，年平均有功功率P av/a=W a/8760h。
（7）年最大负荷利用小时T max：是一个假想时间，负荷在此时间内以年最大负荷P c持续运行所消耗的电能，等于实际负荷的年电能消耗量W a；即T max=W a/ P c。
（8）年最大负荷损耗小时τmax：是一个假想时间，负荷在此时间内以年最大负荷S c 持续运行所造成的电网中电能损耗，等于实际负荷全年的电能损耗。
（9）额定功率P r（或S r）：电气设备的产品说明书或铭牌上标明的功率。
对于照明器是灯泡或灯管的功率；对于电动机是轴功率；对于其它设备是由电网输入的功率。
（10）设备功率P e：将不同工作制的用电设备的额定功率换算为连续工作制的有功功率。
详见3.1.2节。
（11）利用系数K u：一组设备的平均功率与设备功率之比。
利用系数是对一定的时间阶段（班、月、年）而言的。
（12）最大系数K m：在某一时间阶段内，有功计算功率P c与有功平均功率P av之比。
最大系数的倒数为该时间阶段的负荷曲线填充系数K f。
（13）接通系数K s：用电设备在一个周期内的接通持续时间（包括带负荷运行持续时间和空载持续时间）与一个周期的全部持续时间之比。
对一组设备而言，接通系数是组内全部设备接通系数的加权平均值。
（14）负荷系数K l：用电设备实际需要的有功功率与其设备功率之比。
成组负荷系数是成组利用系数与成组接通系数之比。
（15）需要系数K d：有功计算功率P c与全组设备功率P e之比。
（16）有功功率同时系数K∑p：母集计算范围的总有功计算功率P c与其各子集有功计算功率总和ΣP c的比值。
（17）无功功率同时系数K∑q：母集计算范围的总无功计算功率Q c与其各子集无功计算功率总和ΣQ c的比值。
（18）用电设备组：负荷特性和工作情况相近、可采用相同计算系数和功率因数的一组用电设备。
（19）最大负荷班：在有代表性的一昼夜中，某一用电设备组、车间或整个企业电能消耗最多的一个班。
3.1.1.4 负荷计算法的选择（1）单位指标法：1）分类：包括负荷密度指标法（单位面积功率法）、综合单位指标法、单位产品耗电量法。
2）简介：源于实用数据的归纳。
用相应的指标直接求出结果。
3）评价：计算过程简便。
计算精度低；指标受多种因素的影响，变化范围很大。
4）适用范围：适用于设备功率不明确的各类项目，如民用建筑中的分布负荷；尤其适用于设计前期的负荷框算和对计算结果的校核。
（2）需要系数法：1）简介：源于负荷曲线的分析。
设备功率乘需要系数得需要功率；多组负荷相加时，再逐级乘同时系数。
2）评价：计算过程较简便。
计算精度与用电设备台数有关，台数多时较准确，台数少时误差大。
3）适用范围：适用于设备功率已知的各类项目，尤其是照明、高压系统和初步设计的负荷计算。
计算范围内全部用电设备数为5台及以下时，不宜采用需要系数法。
（3）利用系数法：1）简介：其数学模型基于概率论与数理统计。
先求易于实测的平均负荷，再乘最大系数求得最大负荷。
最大系数取决于总利用系数和用电设备有效台数；后者计及设备台数和各台间功率差异的影响。
2）评价：计算精度高，计算结果比较接近实际；可用于设备台数较少的情况。
计算过程较繁，尤其是用电设备有效台数的计算应改进。
利用系数的实用数据有待积累。
3）适用范围：适用于设备功率或平均功率已知的各类项目，尤其是工业企业电力负荷计算。
通常不用于照明负荷计算。
（4）其它计算法：1）二项式法：系前苏联的经验公式，计算结果不可靠，早已被利用系数法取代，不宜再用。
2）改良利用系数法：为解决有效台数计算繁琐的问题，国内推导过多种简化算式，还有绕开有效台数的ABC法等。
这类方法也已废弃。
3）新二项式法及新利用系数法：基于概率论与数理统计，给出了简化计算式，并在以金属冷加工为主的机械工厂做过实测验证，但未能推广。
4）简化利用系数法和新需要系数法：认为只有5台功率最大的设备影响计算负荷与平均负荷的差值，给出了C—K L法，并再简化为C—P x法，还有用于5台及以下设备的C—P5法。
三者均属于简化利用系数法。
D—K X法实质上是需要系数法形式的C—K L法，称为新需要系数法。
二十多年，算法迭出，但未被业界广泛接受。
下面只介绍多年通用的单位指标法、需要系数法和利用系数法；不列入其它计算法。
3.1.1.5 本章适用范围和使用说明（1）本章适用于一般工业和民用工程项目，不适用于特殊行业及特殊装置，如石油钻探、井下采掘、电气化铁路、试验设备等。
各行业宜采用业内适用的负荷计算方法。
（2）本章仅用于高压配电系统、低压母线和低压配电线路的负荷计算，不适用于低压末端线路的计算电流。
低压末端线路（如电动机、起重机、电梯、电焊机、电阻炉、整流器等）的计算电流，见GB 50055-2011。
（3）本章重点是负荷计算法，而非具体数据。
各工程的用电指标和计算系数，应采用同类项目的实测数据。
如因缺乏数据而参照本章的资料时，也应深入分析负荷性质和使用情况，适当调整有关指标和系数。
注：为保持通用性，常用手册所列计算指标和系数通常偏大，尤其是缺乏实测数据时。
（4）有关资料显示，现有变电站负荷率普遍偏低，有的甚至不到1/3。
这表明计算负荷明显偏高。
对此，宜采取如下做法：1）开展负荷调查和实测工作，逐步修订各项指标和计算系数；2）除中小截面导线外，计算负荷应采用1h最大负荷或2h最大负荷，即压低需要系数、利用系数和最大系数（参见3.1.5）。
3）采用多种计算法互相对照，使计算结果接近实测数据或经验指标。
4）计算变压器经济负荷率时，不应采用最大负荷，应采用加权年平均负荷，并按总价最低原则选择变压器容量。
3.1.2 设备功率的确定（略）3.1.3 单位指标法求计算负荷（略）3.1.4 需要系数法求计算负荷（略）3.1.5 利用系数法求计算负荷（略）3.1.6相间负荷和单相负荷计算（略）3.1.7 电弧炉负荷计算（略）3.1.8 尖峰电流计算（略）3.1.9 年电能消耗量计算（略）3.1.10 电网损耗计算3.1.10.1 电网中的功率损耗计算（略）3.1.10.2 电网中的电能损耗计算（略）3.2 负荷分级3.2.1 负荷分级原则电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级。
（1）符合下列情况之一时，应视为一级负荷：1）中断供电将造成人身伤害时；2）中断供电将在经济上造成重大损失时；3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
例如：中断供电使生产过程或生产装备处于不安全状态、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，生产企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等将在经济上造成重大损失，则其负荷特性为一级负荷。
大型银行营业厅的照明、一般银行的防盗系统；大型博物馆、展览馆的防盗信号电源、珍贵展品室的照明电源，一旦中断供电可能会造成珍贵文物和珍贵展品被盗因此其负荷特性为一级负荷。
