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电力负荷计算作业指导书一、概述电力负荷计算是电力系统运行与规划中的一项重要任务，它涉及到对电力负荷的量化、分析和预测，以便为电力系统的设计、建设和运行提供准确的依据。
本作业指导书将介绍电力负荷计算的基本步骤和方法。
二、电力负荷计算的基本步骤1. 数据收集在进行电力负荷计算之前，需要收集相关的数据，包括电力系统的供电范围、用电负荷的统计数据以及气象数据等。
这些数据将成为计算的基础。
2. 用电负荷量化通过对用电负荷的量化，可以将复杂的负荷形态转化为可计算的数值。
常用的量化方法包括按照用电功率、用电量和负荷曲线等不同维度进行。
3. 负荷分析在负荷分析阶段，需要对收集到的用电负荷数据进行统计和分析，以了解负荷的变化规律和特点。
常用的分析方法包括平均负荷分析、峰谷负荷分析和负荷曲线拟合等。
4. 负荷预测负荷预测是根据历史数据和其他相关因素，对未来的用电负荷进行推测和预测。
常用的预测方法包括经验法、数学统计法和人工智能等。
预测结果将为电力系统的规划和调度提供重要的参考依据。
5. 负荷计划与调度在负荷计划与调度阶段，需要根据负荷预测结果制定合理的负荷计划，并安排合适的电力运行方式。
这是保证电力系统安全稳定运行的重要环节。
三、电力负荷计算的方法1. 平均负荷计算方法平均负荷计算方法是基于一定时间段内的用电负荷数据，并按照平均负荷的原理进行计算。
它适用于负荷呈周期性或规律性波动的情况，如一天、一周、一月的负荷计算。
2. 峰谷负荷计算方法峰谷负荷计算方法是通过对用电负荷峰谷值的统计与分析，确定峰谷负荷特征，并根据特征进行负荷计算。
它适用于负荷具有明显峰谷差异的情况，如工商业负荷、季节性负荷等。
3. 负荷曲线拟合方法负荷曲线拟合方法是通过建立负荷与时间的数学模型，并根据模型对未知的负荷进行拟合计算。
它适用于负荷具有复杂变化规律的情况，如节假日负荷、特殊活动负荷等。
四、电力负荷计算的注意事项1. 数据的准确性电力负荷计算依赖于准确的数据，因此在收集和使用数据时，需要注意数据的准确性和可靠性，以避免计算结果受到数据误差的影响。
某工厂电力负荷计算示例————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：某工厂电力负荷计算示例2.1 负荷计算2.1.1负荷计算的目的计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。
计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。
如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以至发生事故。
为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。
2.1.2负荷计算的方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。
前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。
1.需要系数法适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。
组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。
2.二项式法当用电设备台数较少、有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用。
3.利用系数法通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但计算过程较为复杂。
4.利用各种用电指标的负荷计算方法适用于在工厂的初步设计中估算符合、在各类建筑的初步设计中估算照明负荷用。
根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。
2.1.3计算负荷的公式按需要系数法确定计算负荷的公式有功（kW）Pc = Kd·Pe（2-1）无功（kvar）Qc = Pc·tanφ（2-2）视在（kVA）Sc =22ccQP+（2-3）电流（A）Ic =USc3（2-4）式中Kd——该用电设备组的需用系数；Pe——该用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量（kW）；P c QcSc——该用电设备组的有功、无功和视在计算负荷（kW kvar kVA）；U——额定电压（kW）;tanφ——与运行功率因数角相对应的正切值；Ic——该用电设备组的计算电流（A）;2.1.4负荷计算1.染车间动力（AP103B）P c = Kd·Pe= 67.5×0.75= 50.6kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 50.6×tan(arccos0.8) = 38.0 kvarS c = 22ccQP+= 63.3 kVA2.预缩力烘干机（AP104E）P c = Kd·Pe= 50×0.7= 35.0kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 35.0×tan(arccos0.8) = 26.3 kvarS c = 22ccQP+= 43.8 kVA3.树脂定型机（AP104J）P c = Kd·Pe= 150×0.7= 105.0kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 105.0×tan(arccos0.8) = 78.8 kvarS c = 22ccQP+= 131.3 kVA4.车间照明（AL105C1）P c = Kd·Pe= 7.77×0.9= 7.0kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 7.0×tan(arccos0.6) = 9.3 kvarS c = 22ccQP+= 11.7 kVA5.车间检修电源（AP105E2）P c = Kd·Pe= 30×0.65= 19.5kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 19.5×tan(arccos0.8) = 14.6 kvarS c = 22ccQP+= 24.4 kVA其余计算类似，最后得出整厂的Pc QcScPc= 0.55×694.9 = 382.2 kWQc= 0.55×564.1 = 310.3 kvarS c = 22ccQP+= 492.3 kVA式中 0.55——同时系数；2.1.5无功补偿因为cosφ = Pc /Sc= 382.2/492.3= 0.776<0.92功率因数小于0.92的规定值，故应该进行无功补偿。
电力负荷计算简介：7.2电力负荷计算7.2.1基本概念（1）额定功率( Pn)：电气设备的额定功率是其铭牌标称功率，是设备在额定条件（额定电压和适当的绝缘材料等）下的允许输出功率，设备在此功率下长期运行时温升不会超出规定的允许值。
（2）设备容量（Pe）：设备容量也称设备功率、安装容量或安装功率，它与用电设备的额定功率 ...7.2电力负荷计算7.2.1基本概念（1）额定功率( Pn)：电气设备的额定功率是其铭牌标称功率，是设备在额定条件（额定电压和适当的绝缘材料等）下的允许输出功率，设备在此功率下长期运行时温升不会超出规定的允许值。
（2）设备容量（Pe）：设备容量也称设备功率、安装容量或安装功率，它与用电设备的额定功率是两个不同的概念，两者在数值上可能相等，有可能不等。
设备安装功率是指设备在统一的标准工作制下的功率，当铭牌上标注的暂载率与标准暂载率不相等时，需要把铭牌标称的额定功率换算成标准暂载率条件下的功率。
（3）电气设备的工作制与暂载率：电气设备的工作制分为连续、短时和断续三种。
①连续工作制：又称连续运行工作制或长期工作制。
是指电气设备在规定的环境温度下运行，能够达到稳定的温升，但设备的任何部分的温度和温升均不超过允许值②短时工作制：即短时运行工作制，是指电气设备的运行时间短而停歇时间长，且在工作时间内的发热量不足以达到稳定的温升，而在停歇时间内能够冷却到环境温度。
③断续工作制：即反复短时工作制，是指电气设备以断续方式反复周期性的进行工作，工作时间（tg）与停歇时间（tr）交替重复进行。
短时断续周期性工作的电气设备的特性用暂载率表征。
④暂载率：暂载率用以表征断续工作制电气设备的工作特性，暂载率定义为ε= =国家标准规定一个工作周期（tg+tr）为10min。
起重专用电动机的标准暂载率有15％、25％、40％、60％四种；电焊设备的标准暂载率有50％、65％、75％、100％四种。
7.2.2负荷计算的内容和意义负荷计算是供配电系统设计的基础，一般需要计算设备容量、有功功率、无功功率、视在功率、计算电流，一级负荷、二级负荷、季节性负荷、消防负荷、尖峰负荷电流等。
供电系统负荷计算方法计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择变压器台数和容量，选择电气设备，确定测量仪表的量程，选择继电保护装置等提供重要的计算依据。
所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。
对于各种类型的用户，由于其供电系统设计的基本原理和方法都是相同的，所以在工程实践中根据不同的计算目的，针对不同类型的负荷，总结出的各种负荷的计算方法具有普遍的意义。
因此，本章以工矿企业用户为例来论述计算负荷的意义及求计算负荷的方法。
一、负荷的基本概念工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之和。
这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。
因此，工厂供电系统在设计过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。
所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。
我们按照等效负荷，从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。
通常规定取30分钟(min)平均最大负荷P30、Q30和S30作为该用户的“计算负荷”，并用Pj、QJS和Sj分别表示其有功、无功和现在计算负荷。
为什么取用“30分钟平均最大负荷”呢这是考虑：对于中、小截面的导体，发热时间常数(即表示发热过程进行快慢的时间数值)大约为10min左右，在短暂的时间内通过尖峰负荷时，导体温度来不及升高到相应伍而尖峰负荷就消失了，所以尖峰负荷虽比P30，Q30和S30大，但不是造成导体达到最高温升的主要原因。
实验表明，导体达到稳定温升的时间约为3T一4T，所以对于中、小截面导体达到稳定温升的时间可近似为3T30min；对于较大截面导体，发热时间常数大多大于10min，因而在30min时间内，一般达不到稳定温升，取30min平均最大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致性，如上规定还是合理的。
因此，计算负荷是按发热条件选择导线和电器设备的依据，并有如下关系：PjSP30Pma某QjSQ30Qma某SjSS30Sma某二、负荷计算的方法计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环，汁算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。
如果汁算负荷确定的过大，将使电气设备选得过大，造成投资利有色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则电气设备运行时电能损耗增加，并产生过热，使其绝缘过于老化，甚至烧毁、造成经济损失。
因此，在供电设计中，应根据不同的情况，选择正确的计算入法来确定汁算负荷。
1、设备容量的确定用电设备铭牌上都标有设备的额定功率．用“PN”表示。
但是由于备用电设备的额定工作条件不同，如有长期工作的、有短时工作的，因而在进行负荷计算时，不能把这些铭牌上的额定功率简单直接地相加，必须首先换算成统一规定的工作制下的额定功率，把这个额定功率称作“设备容量”，用“Pe”表示。
(1)长期工作制和短时工作制的设备容量就是设备的铭牌额定功率，即PePN(2)断续周期工作制的设备容量是将某负荷持续率下的铭牌额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。
2、需用系数法用电设备组的计算负荷，是指用电设备级从供电系统中取用的半小时最大负荷PcaPC,Kd假设用电设备组的设备容量为Pe，它指用电设备组所有设备(不含备用设备)的额定容量之和。
由于用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不可能都同时满负荷，同时设备本身存在有功率损耗，因此，用电设备组的有功计算负荷应为：PcaK∑KLPe/ηη1其中，K∑为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备容量之比；KL为设备的负荷系数，即设备组在最大负荷时的输出功率与运行的设备容量之比：η为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时的输出功率与取用功率之比；ηl为配电线的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率与首端功率之比。
令K∑KL/ηηl=Kd，Kd称为需要系数（1）单组设备计算负荷当分组后同一组中设备台数>3台时，计算负荷应考虑其需要系数，即：nPcKdPNii1ScQc=PctanφIc=Sc式中ΣPN——总设备功率，单位kWKd——需用系数Pc——计算有功功率，单位为kWQc——计算无功功率，单位kvarSc——计算视在功率，单位kVAtanφ——功率因数角的正切值Ur——电气设备额定电压，单位kVIc——计算电流，单位A当每组电气设备台数3时，考虑其同时使用率非常高，将需用系数取为1，其余计算与上式公式相同（2）多组设备的计算负荷当供电范围内有多个性质不同的电气设备组时，先将每一组都按上述步骤计算在各自负荷曲线上不可能同时出现，以一个同时系数来表达这种不同时率，因此其计算负荷为：nnPcK∑pKdPNii1PcK∑pKdPNii1ScIc=Sc式中——有功同时系数，对于配电干线所供范围的计算负荷，K∑取值范围一般都在0.8～0.9；对于变电站总计算负荷，K∑取值范围一般在0.85～1K∑q——无功同时系数，对于配电干线所供范围的计算负荷,K∑q取值范围一般都在0.93～0.97；对于变电站总计算负荷，K∑q取值范围一般在0.95～13、二项式法（1）二项式系数K∑ppp二项式系数认为计算负荷由两部分组成，一部分是由所有设备运行时产生的平均负荷bPN，另一部分是由于大型设备的投入产生的负荷cp某，某为容量最大设备的台数其中，b，c称为二项式系数。
二项式系数也是通过统计得到的（2）负荷计算的二项式法用二项式法进行负荷计算时的步骤与需用系数法相同，是用二项式系数时计算公式如下：1)单组用电设备组中设备台数≥3台时的计算负荷为：nPc=bPNicp某i12)多组用电设备组的计算负荷为：mnPc=（bjPNij）+(cp某)ma某j1i1mnQc=（bjPNijtanφj）+(cp某)ma某tanφj1i1式中j——用电设备组序号，j=1，2，3…..，mcp某——各组中该部分最大值4、利用系数法利用系数是求平均负荷的系数。
通过利用系数K某，平均利用系数K 某av，有效台数ncq，附加系数等可确定计算负荷。
（1）利用系数利用系数K某定义为：K某=Pavni1PNi一般情况下，当用电设备组确定后，其最大日负荷曲线也就确定了，要得到利用系数非常容易。
（2）附加系数附加系数定义为KadPcPavKad表达了同类型、同容量用电设备组在负荷曲线上计算负荷与平均负荷差异的幅度。
为了便于比较，从发热角度出发，不同容量的用电设备需归算为同一容量的用电设备，于是可得其等效台数neqn(PNi)neqi1n2PNi2i1式中PN——用电设备组中每台用电设备的额定功率，单位Kw（3）利用系数法的计算步骤1）单组用电设备组中设备台数≥3台时的计算负荷先由利用系数求平均负荷为：nPav=K某PNii1QavPavtanφ式中K某——利用系数再由附加系数求计算负荷。
附加系数有设备等效台数neq和利用系数K某得到：nPcK∑pKdPNii1Qc=PctaφnScIc=c2）多组用电设备组的计算负荷当供电范围内有多个性质不同的设备组时，设备等效台数ncq为所有设备的等效台数；利用系数K某以各组设备组的加权利用系数K某av替换，同样使用附加系数表可以查得Kad。
有功功率计算公式为：mnPc=KadK某avPNijm1n1加权利用系数为mK某av=m1mnPavjPNijm1n1m式中m1mPavj——各组设备平均功率之和（kW）nm1n1PNij——各组设备额定功率之和当用电设备台数与容量尚未确定，但需作初步的负荷计算时，如供配电系统处于规划阶段时具体设备尚未明确；处于初步设计阶段时，部分主要的、大容量的用电设备已经清楚，但某些分散的、小容量用电设备并未确定。
这是，均需借助用电指标进行计算。
常见的有的电能用户，对其设计供配电系统时，始终无法得知每个住户的实际用电设备台数及容量，只能借助用电指标进行负荷计算。
常见方法有负荷密度法，单位指标法和住宅用电量指标法（1）负荷密度法负荷密度法的计算公式如下：Pc=ρS式中Pc——计算负荷，单位KwS——计算范围使用面积，单位m2ρ——负荷密度指标，单位kW/m2（2）单位指标法单位指标法的计算公式如下：Pc=αN式中α——单位用电指标，单位为kW/人、Kw/床、kW产品等；N——单位数量，单位为人数、床数、产品数等（3）住宅用电量指标法对于住宅，由于无法知道其具体用电设备，一般都采用住宅用电量指标进行负荷计算。
计算公式如下：Pc=K∑βN式中β——住宅用电量指标，单位为kW/户N——供电范围内的住宅户数K∑——住宅用电同时系数6、各种计算方法的特点（1）指标法中除了住宅用电量指标法外的其他方法一般只用作供配电系统的前期负荷估算（2）需用系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法，适合用电设备数量较多，且容量相差不大的情况组成需用系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷起决定性的作用，这时需用系数计算的结果很可能与大容量设备投入时的实际情况不符，出现不合理的结果。
影响需用系数的因素非常多对于运行经验不多的用电设备，很难找出较为准确的需用系数值（3）二项式法考虑问题的出发点就是大容量设备的作用，因此当用电设备组中设备容量相差悬殊时，使用二项式法可以得到较为准确的结果（4）利用系数法是通过平均负荷来计算负荷，这种方法的理论依据是概率论与数理统计，因此是一种较为准确的计算方法，但利用系数法的计算过程相对繁琐（5）目前民用建筑用电负荷的二项式系数和利用系数经验值尚不完善，这两种方法主要用于工业企业的负荷计算（6）根据负荷计算方法得出的计算结果往往偏大，这是因为：1）负荷计算的基础数据偏大，在选择电气设备时，一般都是按最不利的负荷情况选择，常常还在次基础上加保险系数，使得设备容量偏大。
2）负荷计算所用的计算系数偏大。
在作负荷计算时，各种系数都是以求出负荷曲线上持续30min最大负荷给出的，对于大多数电气设备讲，显然过于保守。
