负荷分级及计算

负荷分级的原则及供电要求

负荷按重要性分级的原则：

1、对供电可靠性的要求

2、中断供电在政治、经济的影响（对公共秩序的影响）

负荷分级

电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。

1．一级负荷

属下列情况者均为一级负荷：

（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严重混乱者。

对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。

中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。

2．二级负荷

属下列情况者均为二级负荷：

（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。

3．三级负荷

不属于一级和二级的电力负荷。

供电要求

1．一级负荷的供电要求

（1）应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源。如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用畜电池组作为备用电源。
供给一级负荷的两个电源应在最末一级配电盘（箱）处切换。

（2）一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。
（3）常用的应急电源有下列几种：
1）独立于正常电源的发电机组。
2）供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线路。
3）畜电池。

2．二级负荷的供电要求

应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。对二级负荷应采用两个电源供电，或用两回路送到适宜的配电点。
当配电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时，也可选用线路可靠独立出线的单回路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回路10（6）kV及以上专用架空线供电。

3．三级负荷的供电要求

对供电无特殊要求。当以三级负荷为主，但有少量的一级负荷供电时，其第二电源可采用自备应急发电机组或逆变器作为一级负荷的备用电源。

负荷的计算方法

负荷计算的内容和目的

（1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；
（2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据；
（3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。

1. 经验公式计算法（已知用电设备的数量和额定容量）

（1）需要系数法——用于设备数量多，容量差别不大的工程计算。
（2）二项式法——用于设备容量差别大的工程计算。
（3）利用系数法——有平均负荷求计算负荷，利用概率和数理统计方法。

2. 用电指标法（已知建筑物的使用功能，未知用电设备的数量和额定容量）：

（1）负荷密度法——单位容量法
（2）单位指标法
（3）住宅用电指标法
用电指标法有时又称负荷估算法。用于工程的初步设计阶段对符合的估算。

数量较少的用电设备（4台以下），2至3台设备的用电负荷等于各个用电设备功率的和，4台设备的用电负荷等于各个用电设备功率的和乘0.9的系数。

设备功率的确定

1.设备的额定功率

额定功率（Pr）是电气设备铭牌中注明的功率，它是制造厂家根据电压等级要求选用适当的绝缘材料，在额定条件下允许输出的机械功率，即电气设备在此功率下，其温升均不会超过允许的温升。

2.设备功率

设备功率是指换算到统一工作制下的“额定功率”，用Pn表示，即当电气设备上注明的暂载率不等于标准暂载率时，要对额定功率进行换算到标准暂载率下。

3. 计算负荷

计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，其产生的热效应与实际变动负荷产生的最大热效应应相等。

根据计算负荷选择的导体或电器，在运行中的最高温升不超过导体或电器的温升允许值。一般把半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷。作为按发热条件选择电气设备的依据用（ Pjs、Qjs 或 Sjs 及 Ijs ）表示。

4.计算

用电设备的设备功率（ PN ）的确定。对不同工作制的用电设备，其设备功率应按下列方法确定： 1）长期连续工作制电动机的设备功率：等于其铭牌上的额定功率，kW。

PN= Pr

2）反复短时工作制电动机的设备功率：

需要系数法和二项式系数法是指统一换算到暂载率％＝25％时的额定功率（kW），即

${P}_{\in }=\frac {\sqrt {\in }} {\sqrt {{\in }_{25}}}{P}_{r}=2{P}_{r}\sqrt {\in }$

式中PN ——换算到ε％＝25％时电动机的设备容量，kW；

ε ——铭牌暂载率，以百分值代入公式；

Pr ——电动机的铭牌额定功率，kW。

利用系数法是指统一换算到暂载率ε％＝100％时的额定功率（kW），即

${P}_{N}={P}_{r}\sqrt {\epsilon }$

3）电焊机及电焊设备的设备功率：指统一换算到暂载率％＝100％时的额定功率，即

${P}_{N}=\frac {\sqrt {\epsilon }} {\sqrt {{\epsilon }_{100}}}{P}_{r}r=\sqrt {\epsilon }{S}_{r}\cos {\phi }$

式中 PN ——换算到％＝100％时电焊设备的设备容量，kW；

ε ——铭牌暂载率，以百分值代入公式；

Pr ——直流电焊机的铭牌额定功率，kW；

Sr ——交流电焊机铭牌额定视在功率，kVA；

cos∮ ——电焊设备的铭牌额定功率因数。

4）电炉变压器的设备功率是指额定功率因数时的有功功率。

${P}_{N}={S}_{r}\cos {\phi }$

式中 Sr ——电炉变压器的额定容量， kVA。

5）整流器的设备功率是指额定直流功率。

6）设备组的设备功率是指不包含备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和。

7）照明设备的设备功率
白炽灯、碘钨灯设备功率等于灯泡上标出的额定功率，kW。
带镇流器的荧光灯的设备功率为1.2倍的额定功率，kW，电子型启动的荧光灯的设备功率为荧光灯灯管的额定功率。
高压水银灯、金属卤化物灯其设备功率为1.1倍的额定功率，kW。

8）短时工作制设备的设备功率为零。