【正文】 課題 2 負(fù)荷分級(jí)及其計(jì)算 負(fù)荷分級(jí) 負(fù)荷曲線 電力負(fù)荷的計(jì)算 負(fù)荷分級(jí) （ 1） 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為 一級(jí)負(fù)荷 ： ① 中斷供電將造成人身傷亡。 ② 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失 ，例如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等 。 負(fù)荷分極的原則 ③ 中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作，例如重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷受到影響。 在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。 （ 2） 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為 二級(jí)負(fù)荷 ： ① 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失，例如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。 ② 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作，例如交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷受到影響以及大型影劇院、大型商場(chǎng)等人員集中的重要的公共場(chǎng)所出現(xiàn)秩序混亂。 （ 3） 不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為 三級(jí)負(fù)荷 。 民用建筑中常用重要電力負(fù)荷的分級(jí)如表 所示（見 P16）。 民用建筑中常用重要電力負(fù)荷的分級(jí) 用電設(shè)備種類很多，它們的用途和工作的特點(diǎn)也不相同，按其工作制不同可劃分為三類。 （ 1） 長(zhǎng)期工作制 此類用電設(shè)備連續(xù)工作的時(shí)間比較長(zhǎng) (至少在半小時(shí)以上 )，超過(guò)其穩(wěn)定溫升的時(shí)間，如各類泵、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)備、電阻爐、照明設(shè)備等。 用電設(shè)備的工作制 （ 2） 短時(shí)工作制 此類用電設(shè)備工作的時(shí)間短而停歇時(shí)間很長(zhǎng)，導(dǎo)體還未達(dá)到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻，在停歇時(shí)間內(nèi)足以將溫度降至通電前的溫度，如機(jī)床上的某些輔助電機(jī)、水閘用電動(dòng)機(jī)等。 （ 3） 斷續(xù)周期工作制 此類用電設(shè)備工作時(shí)間短，停歇時(shí)間也短，以斷續(xù)方式反復(fù)交替進(jìn)行工作，其周期一般不超過(guò) 10 min。最常見的設(shè)備為電焊機(jī)和吊車電動(dòng)機(jī)。通常用暫載率 (又稱負(fù)荷持續(xù)率 )來(lái)描述其工作性質(zhì)。 暫載率是一個(gè)周期內(nèi)工作時(shí)間占工作周期的百分比，用 ε表示。 ε=t/T 100%=t/(t+t0) 100% 負(fù)荷曲線 負(fù)荷曲線的概念 負(fù)荷曲線 是表征用電負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)的一種圖形。它繪制在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表示用電負(fù)荷，橫坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)于負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)間。 按負(fù)荷性質(zhì)，負(fù)荷曲線可分為 有功負(fù)荷曲線 (縱坐標(biāo)表示有功負(fù)荷值，單位為 kW)和 無(wú)功負(fù)荷曲線 (縱坐標(biāo)表示無(wú)功負(fù)荷值，單位為 kvar) 兩種。 按負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)間，負(fù)荷曲線可分為 日負(fù)荷曲線 和 年負(fù)荷曲線 。 日負(fù)荷曲線 表示了一晝夜 (24 h)內(nèi)負(fù)荷變動(dòng)的情況，而 年負(fù)荷曲線 表示了一年(8760 h)中負(fù)荷變動(dòng)的情況。 負(fù)荷曲線可以表示某一臺(tái)設(shè)備的負(fù)荷變動(dòng)的情況，也可以表示一個(gè)單位的負(fù)荷變動(dòng)的情況。 圖 某工廠的日有功負(fù)荷曲線。它是根據(jù)變電所中的有功功率表，用測(cè)量的方法繪制而成的。通過(guò)一定的時(shí)間間隔 (如 Δt= h)內(nèi)讀取有功功率表的讀數(shù)，求 Δt時(shí)間內(nèi)的平均值加以記錄，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)中逐點(diǎn)描繪而成。 工廠的年負(fù)荷曲線常用的有兩種， 如圖 示 。這兩種年負(fù)荷曲線各有 不同的用途 ，前者主要用于系統(tǒng)運(yùn)行的需要，后者主要用于系統(tǒng)分析的需要。 負(fù)荷曲線的繪制 圖 日有功負(fù)荷曲線的繪制 圖 年負(fù)荷曲線的繪制 （ a） 年每日最大負(fù)荷曲線；（ b） 年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線 年最大負(fù)荷 是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的 30 min平均功率。通常用 Pmax、Qmax和 Smax分別表示年有功、無(wú)功和視在最大功率，因此，年最大負(fù)荷也就是半小時(shí)最大負(fù)荷 P30。 年最大負(fù)荷利用小時(shí) Tmax是指假如工廠負(fù)荷以年最大負(fù)荷 Pmax持續(xù)運(yùn)行了 Tmax，則該工廠負(fù)荷消耗的電能恰好等于其全年實(shí)際消耗的電能 Wa，即 圖 虛線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積。 負(fù)荷曲線的繪制 最大負(fù)荷利用小時(shí)為 Tmax=WaPmax Tmax的大小表明了工廠消耗電能是否均勻。最大負(fù)荷利用小時(shí)越大，則負(fù)荷越平穩(wěn)。 Tmax一般與工廠類型及生產(chǎn)班制有較大的關(guān)系，例如，一班制工廠 Tmax=1800～ 2500 h,兩班制工廠Tmax=3500～ 4500 h,三班制工廠 Tmax=5000～ 7000 h。 平均負(fù)荷 Pav是指電力負(fù)荷在一段時(shí)間內(nèi)消耗功率的平均值。 Pav=Wt/t 平均負(fù)荷也可以通過(guò)負(fù)荷曲線來(lái)求， 如圖 所示 ，年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的曲線面積(即全年消耗的電能 )恰好等于虛線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積。因此年平均負(fù)荷 Pav=Wt/8760 負(fù)荷系數(shù) KL，又稱為 負(fù)荷率 ，是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，它表征了負(fù)荷曲線不平坦的程度，也就是負(fù)荷變動(dòng)的程度。負(fù)荷系數(shù)又分為有功負(fù)荷系數(shù) α和無(wú)功負(fù)荷系數(shù) β。 α=Pav/Pmax, β=Qav/Qmax 一般工廠 α=～ ， β=～ 。負(fù)荷系數(shù)越接近 1，表明負(fù)荷變動(dòng)越緩慢；反之，則表明負(fù)荷變動(dòng)越激烈。 對(duì)單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)則是指其平均有功負(fù)荷 Pav和它的額定容量 PN之比，它表征了該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用，即 KL=Pav/PN 圖 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí) 圖 年平均負(fù)荷 電力負(fù)荷的計(jì)算 在工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。所謂等效，是指這些用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負(fù)荷產(chǎn)生的最高溫升相等。按照等效負(fù)荷，從滿足發(fā)熱的條件來(lái)選擇用電設(shè)備，用以計(jì)算的負(fù)荷功率或負(fù)荷電流稱為 “ 計(jì)算負(fù)荷 ” 。 計(jì)算負(fù)荷的概念 在設(shè)計(jì)計(jì)