電力負荷

含義

        電力系統(tǒng)的總負荷就是系統(tǒng)中所有用電設(shè)備消耗總功率的總和；將工業(yè)、農(nóng)業(yè)、郵電、交通、市政、商業(yè)以及城鄉(xiāng)居民所消耗的功率相加，就得電力系統(tǒng)的綜合用電負荷；綜合用電負荷加網(wǎng)絡(luò)損耗的功率就是系統(tǒng)中各發(fā)電廠應(yīng)供應(yīng)的功率，稱為電力系統(tǒng)的供電負荷（供電量）；供電負荷再加各發(fā)電廠本身消耗的功率（即廠用電），就是系統(tǒng)中各發(fā)電機應(yīng)發(fā)的功率，稱為系統(tǒng)的發(fā)電負荷（發(fā)電量）。

簡介

　　電力負荷

　　電力負荷（electric load）使用電能的用電設(shè)備消耗的電功率。電力負荷包括異步電動機、同步電動機、各類電弧爐、整流裝置、電解裝置、制冷制熱設(shè)備、電子儀器和照明設(shè)施等。它們分屬于工農(nóng)業(yè)、企業(yè)、交通運輸、科學研究機構(gòu)、文化娛樂和人民生活等方面的各種電力用戶。根據(jù)電力用戶的不同負荷特征，電力負荷可區(qū)分為各種工業(yè)負荷、農(nóng)業(yè)負荷、交通運輸業(yè)負荷和人民生活用電負荷等。

　　電熱負荷

　　將電能轉(zhuǎn)換成熱能的負荷。由于電加熱能得到2000℃以上的高溫，能進行徹體加熱，加熱溫度易于控制，清潔而無廢氣及殘余物，因而廣泛用于冶煉、熔化、熱處理、食品加工、纖維制品及油漆干燥等工業(yè)領(lǐng)域，也廣泛用于民用炊事、取暖、空調(diào)等方面。電加熱方式主要有電阻加熱、電弧加熱、感應(yīng)加熱、介質(zhì)加熱、紅外線加熱及其他特殊加熱方法。

　　電解負荷

　　用電解化學反應(yīng)方法進行工業(yè)生產(chǎn)所需的負荷。電解水能得到純氧及氫，氫的最大用途是作為合成氨的原料；電解食鹽水是制造氯、氫及堿的重要方法；干式冶煉所得的粗金屬純度較差，經(jīng)電解后可得到高純度的金屬與貴金屬；鋁、鎂、鈉等金屬的生產(chǎn)也主要靠電解。所以電解是工業(yè)生產(chǎn)的一個不可缺少的方面。 電解工業(yè)是耗電量極大的工業(yè)。電能消耗的費用占產(chǎn)品成本的很大比重。電解槽本身的能量轉(zhuǎn)換效率較低，往往只有25～50%。因此使用廉價的電能是發(fā)展電解工業(yè)的關(guān)鍵問題。世界各國的電解工業(yè)平均有50%以上是依靠廉價的水力資源發(fā)出的電能。因此電解工業(yè)的布局也應(yīng)盡量靠近水力資源，以避免大容量長距離輸電，減少輸電線路投資。還要盡量利用水力資源的季節(jié)性電能，在豐水期多生產(chǎn)，在枯水期少生產(chǎn)甚至停產(chǎn)。

　　整流負荷

　　主要指經(jīng)可控整流器（包括汞弧整流器、大功率晶閘管等）整流以供電力傳動等方面應(yīng)用的大功率負荷。用于直流調(diào)壓和直流電機傳動的斬波控制，交流調(diào)壓調(diào)功，異步電動機定子電壓控制，可逆運轉(zhuǎn)切換控制，無換向器電動機及穩(wěn)壓穩(wěn)頻裝置等。

基本特性

        負荷是隨機變化的用電設(shè)備的啟動或停止、負荷隨工作的變化，完全是隨機的，但卻顯示出某種程度的規(guī)律性。例如某些負荷隨季節(jié)（冬、夏季）、企業(yè)工作制（一班或倒班作業(yè)）的不同而出現(xiàn)一定程度的變化。其變化的規(guī)律性可用負荷曲線來描述。所謂負荷曲線就是指在某一段時間內(nèi)用電設(shè)備有功、無功負荷隨時間變化的圖形，分別構(gòu)成有功負荷曲線（P）和無功負荷曲線（Q）。常用的是有功負荷曲線。每類負荷曲線按時間坐標長短的不同，可分為日負荷曲線、年負荷曲線等，見下圖。按描述的負荷范圍不同還可區(qū)分為用戶（變電所）負荷曲線、地區(qū)負荷曲線和電力系統(tǒng)、發(fā)電廠負荷曲線等等。

意義

ontent">　　負荷曲線對變電所、發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的運行有重要意義。它是變電所負荷控制，發(fā)電廠安排日發(fā)電計劃，確定電力系統(tǒng)運行方式和主變壓器、發(fā)電機組等設(shè)備檢修計劃以及制變電所、發(fā)電廠擴建新建規(guī)劃的依據(jù)。各類電力用戶的最大負荷和最小負荷出現(xiàn)的時刻是不盡相同的因此，反映在變電所或發(fā)電廠日負荷曲線上的最大負荷Pmax總是小于各用戶最大負荷之和，而其最小負荷Pmin一般均大于各用戶最小負荷之和。通過合理地、有計劃地安排種類用戶的用電時間，可減小最大負荷和最小負荷的差值，使負荷曲線圖形較為平坦，從而有利于充分利用發(fā)電、供電設(shè)備（主變壓器等）容量，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。

變化

　　電力負荷取用的功率一般隨電力系統(tǒng)運行電壓和頻率的改變而變化

　　當頻率f保持額定值不變時，以異步電動機為主的工業(yè)負荷取用的有功功率P和無功功率Q，隨電壓增大而分別呈非線性特性增加；而電壓減小時P，Q分別按非線性特性遞減。當負荷的端電壓保持不變，而系統(tǒng)頻率f在允許范圍內(nèi)變動時，工業(yè)負荷取用的有功功率P隨頻率f的改變按正比例線性變化；其無功功率Q則隨頻率f的改變按非線性特性呈反比例變化。上述特性稱為負荷的靜態(tài)特性。

　　諧波電流源

　　對于帶有電磁藕合裝置（如變壓器、飽和電抗器等）、電力電子換流裝置和電弧爐、電焊機等大功率非線性負荷，對系統(tǒng)而言它們可視為諧波電流源。將在電源側(cè)產(chǎn)生諧波，對電力系統(tǒng)和電力用戶帶來堵多不良影響（參見電力諧波）。必須采取各種有效措施，以限制諧波含量。

電力負荷分級

　　按用戶電力負荷的重要性及要求對其供電連續(xù)性和可靠性程度的不同，一般將電力負荷分成三級。一級負荷最重要的電力負荷。對該類負荷供電的中斷，將招致人的生命危險、設(shè)備損壞、重要產(chǎn)品報廢，使生產(chǎn)過程長期紊亂，給國民經(jīng)濟帶來重大損失或造成社會秩序混亂。屬于這類負荷的有冶金、電爐煉鋼企業(yè)、重要國防工業(yè)和科研機構(gòu)、醫(yī)院手術(shù)室、鐵路與城市交通的電力牽引和鐵路樞紐、行車信號與集中閉塞負荷等。

　　電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度進行分級，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　一、符合下列情況之一時，應(yīng)為一級負荷：

　　1．中斷供電將造成人身傷亡時。

　　2．中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時。例如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)等。

　　3．中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟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、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應(yīng)視為特別重要的負荷。

　　二、符合下列情況之一時，應(yīng)為二級負荷：

　　1．中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失時。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點企業(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荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。

　　三、不屬于一級和二級負荷者應(yīng)為三級負荷。

　　對一級負荷一律應(yīng)由兩個獨立電源供電。

　　二級負荷較重要的電力負荷對該類負荷供電的中斷，將造成工農(nóng)業(yè)大量減產(chǎn)、工礦交通運輸停頓、生產(chǎn)率下降以及市人民正常生活和業(yè)務(wù)活動遭受重大影響等。一般大型工廠企業(yè)、科研院校等都屬于二級負荷。

　　三級負荷不屬于上述一、二級的其他電力負荷，如附屬企業(yè)、附屬車間和某些非生產(chǎn)性場所中不重要的電力負荷等。