一、 基本概念
1、电力负荷——各种用电设备从电力系统中汲取的功率（电流）。实际负荷通常是随机变动的。
2、计算负荷——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等效。
3、按用途分类——按不同的用途，取不同的负荷效应和时间间隔，得出各类不同的计算负荷。
例如：按发热条件选择网络元件用的计算负荷，其最大热效应（温升和/或绝缘热老化）应与实际负荷相同；所取的时间间隔应为元件达到稳定温升所需的时间，即其发热时间常数的3至4倍。
二、负荷计算的内容
1、需要负荷或最大负荷
a.用于: 按发热条件选择电器和导体；计算电压偏差及电网损耗。
b.通常取“半小时最大负荷”（τ＝10min, 3τ＝30min)。
适用于选择中小截面导线；对干线尤其是变压器，则不合理。
2、平均负荷
年平均负荷用于计算电能年消耗量；
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
a. 用于计算电压波动／变动； 选择和整定保护器件；校验电动机起动条件。
b. 通常取持续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”的广义是上述各项的统称，狭义是指需要负荷/最大负荷。
2.负荷计算的内容还包括：电能消耗量计算、网络损耗（功率损耗和电能损耗）计算，以至无功补偿计算。
3.计算电压损失用的负荷，视情况而定。计算长期电压水平时，用需要负荷或最大负荷，计算短时电压变动时，用尖峰电流。
三、负荷计算方法
1、需要系数法
1）简介
a. 基础：负荷曲线。b. 特点：逐级打系数。c.步骤：设备功率乘需要系数，再逐级乘同时系数。
2）评价
计算过程较简便。计算精度一般；用电设备台数少时，误差较大。
3）适用范围
适用于设备功率已知的各类项目，尤其是照明、初步设计和高压系统的负荷计算。
2、利用系数法
1）简介
a.基础：概率论与数理统计。
b.特点：先求平均负荷，再求最大负荷；不逐级打系数。
c.步骤：设备功率乘利用系数得平均负荷；求平均利用系数和用电设备有效台数；平均功率乘最大系数得结果。
2）评价
计算精度高，与设备台数关系不大。计算过程较繁，特别是有效台数之演算，但可改进。
3）适用范围
适用于设备功率已知的各类项目，尤其是工业企业电力负荷计算。
3、单位指标法
1）简介
a.基础：实用数据的归纳。
b.特点和步骤：用相应的指标直接求出结果。
2）评价
计算过程简便。计算精度低。
3）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。
四、设备功率的计取
1、单台设备
a.电力：应把额定值换算为负载持续率ε＝100 ﹪的有功功率，只有一个例外：需要系数法中的周期工作制电动机ε取25﹪。
典型例：电焊机乘ε 和cosφ；电动机乘ε；电炉变压器乘cosφ。
特殊例：整流器变压器取额定直流功率。
b.照明：气体放电灯应计入镇流器的功率损耗。
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2、用电设备组
不含备用设备。
3、变电所或建筑物
不同时出现者不叠加，如：
季节性负荷取较大者；
消防负荷一般不计入，但平时运行者仍应计入（如消防电梯、正常点燃的应急照明等）。
五、几种方法常见问题
1、需要系数法的常见问题
1）相关专业的负荷数据
我们要核对：相数、电压、计量单位、功率因数、负载持续率。
2）设备功率未换算
3）需要系数偏大
深入分析负荷特性，了解相关专业知识，做到心中有数。
4）设备台数少时不敢取系数
按其理念，与其他负荷相加时也应该先取需要系数。
5）4台及以下设备均应按实际负荷率打系数。
当负荷率不知时，3台及以下设备取1，4台连续工作制设备取0.9 ，4台短时或周期工作制设备取0.75。
这种方法仅用于求一组设备的计算负荷。两组及以上负荷相加时，仍应按原定方法计算。
6）漏打同时系数---要逐级打。
2、利用系数法的难点突破
1）改进有效台数算法
设备台数很多时，适当分档，以平均设备功率代替多台实际功率，大大减少数据量，即可直接按精确式nyx= (∑Pe)2 / ∑Pe2计算。
* 略去最小一档设备（ ∑Pmin≤ 5%∑Pe ）；
* 最大一档数台设备，直接进入计算；
* 其余设备按功率大小分档（m=Pmax/Pmin≤3 ），以每档设备功率平均值和实际台数进入计算。
2）最大系数 Km 分为三档
0.5 h 最大负荷（τ=10min）用于较小截面导线/电缆（≤35mm2 ）;
1h 最大负荷（τ=20min）用于中等截面导线/电缆（50~150/120mm2 ）
2h 最大负荷（τ=40min）用于大截面导线/电缆（≥185/150mm2 ）和变压器。
3）澄清：有效台数小于4时，按实际负荷率打系数；当负荷率不知时，3台及以下连续工作制设备取1，3台及以下短时或周期工作制设备取1.15，4台连续工作制设备取0.9，4台短时或周期工作制设备取1。 与其他组负荷相加时，仍应按原定方法计算。
4）照明负荷仍用需要系数法计算，与电力负荷的计算结果相加。
3、单位指标法的运用要点
1） 难点
有的指标含义不明（如住宅的“kW/户”是什么指标？）。
多数指标变化范围很大。（如住宅负荷密度 20~60W/m2 ，上下限相差3倍！）
2）对策
a. 指标数据要不断积累、深化、细化。（如旅馆的 40~70W/m2 是压缩式制冷者，吸收式制冷为25~40W/m2,其他公建可类推。又如高层建筑的地库、裙房、主体，可分列指标。）
b. 分析各种因素的影响，如地理位置、气候条件、地区发展水平、居民生活习惯、建筑规模大小、建设标准高低、用电负荷特点、节能措施力度等。
c.多种指标互相印证。
六、单相负荷计算
1、计算原则
1）判断条件：按设备功率，单相负荷∑Pe＞三相负荷1 5%∑Pe 。
2）换算数据：取计算功率（需要功率或平均功率）；功率因数相近时可用设备功率。
2、简化换算法
1）只有线间负荷：Pd〓√3 P 最高+（3﹣√3）P次高
2）只有相负荷：Pd〓3 P最高
【注】数量多而单个功率小的用电器具，易于均衡地分配到三相上，可视同三相负荷。
通常，照明与电力分开配线；电力配线上只有线间负荷，适用简化法。二者在变电所相加时，照明视同三相负荷，则单相负荷一般不超过三相负荷的15%，可不换算。（仅焊接车间需换算。）
结束语
电力负荷计算是我们电力工作者必须掌握的基本计算方法，它对电气设备的精准选择、优化电网构架、降低线路损耗及节能方面发挥了积极的作用。现阶段国家能源战略以“节约和发展”并行发展的模式，掌握电力负荷计算更加体现了国家电网公司同仁所肩负的社会责任和使命担当。
论文作者:肖莉莉,张洪春
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：负荷论文; 系数论文; 功率论文; 设备论文; 工作制论文; 电力论文; 指标论文; 《电力设备》2019年第3期论文;