電力負(fù)荷

含義

        電力系統(tǒng)的總負(fù)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(fù)荷；綜合用電負(fù)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(fù)荷（供電量）；供電負(fù)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(jī)應(yīng)發(fā)的功率，稱為系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷（發(fā)電量）。

簡(jiǎn)介

　　電力負(fù)荷

　　電力負(fù)荷（electric load）使用電能的用電設(shè)備消耗的電功率。電力負(fù)荷包括異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、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(yùn)輸、科學(xué)研究機(jī)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(fù)荷特征，電力負(fù)荷可區(qū)分為各種工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、交通運(yùn)輸業(yè)負(fù)荷和人民生活用電負(fù)荷等。

　　電熱負(fù)荷

　　將電能轉(zhuǎn)換成熱能的負(fù)荷。由于電加熱能得到2000℃以上的高溫，能進(jìn)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(fù)荷

　　用電解化學(xué)反應(yīng)方法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)所需的負(fù)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(gè)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(fèi)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(jià)的電能是發(fā)展電解工業(yè)的關(guān)鍵問題。世界各國(guó)的電解工業(yè)平均有50%以上是依靠廉價(jià)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(zhǎng)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(fù)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(dòng)等方面應(yīng)用的大功率負(fù)荷。用于直流調(diào)壓和直流電機(jī)傳動(dòng)的斬波控制，交流調(diào)壓調(diào)功，異步電動(dòng)機(jī)定子電壓控制，可逆運(yùn)轉(zhuǎn)切換控制，無換向器電動(dòng)機(jī)及穩(wěn)壓穩(wěn)頻裝置等。

基本特性

        負(fù)荷是隨機(jī)變化的用電設(shè)備的啟動(dòng)或停止、負(fù)荷隨工作的變化，完全是隨機(jī)的，但卻顯示出某種程度的規(guī)律性。例如某些負(fù)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(fù)荷曲線來描述。所謂負(fù)荷曲線就是指在某一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備有功、無功負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖形，分別構(gòu)成有功負(fù)荷曲線（P）和無功負(fù)荷曲線（Q）。常用的是有功負(fù)荷曲線。每類負(fù)荷曲線按時(shí)間坐標(biāo)長(zhǎng)短的不同，可分為日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線等，見下圖。按描述的負(fù)荷范圍不同還可區(qū)分為用戶（變電所）負(fù)荷曲線、地區(qū)負(fù)荷曲線和電力系統(tǒng)、發(fā)電廠負(fù)荷曲線等等。

意義

ontent">　　負(fù)荷曲線對(duì)變電所、發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的運(yùn)行有重要意義。它是變電所負(fù)荷控制，發(fā)電廠安排日發(fā)電計(jì)劃，確定電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和主變壓器、發(fā)電機(jī)組等設(shè)備檢修計(jì)劃以及制變電所、發(fā)電廠擴(kuò)建新建規(guī)劃的依據(jù)。各類電力用戶的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)刻是不盡相同的因此，反映在變電所或發(fā)電廠日負(fù)荷曲線上的最大負(fù)荷Pmax總是小于各用戶最大負(fù)荷之和，而其最小負(fù)荷Pmin一般均大于各用戶最小負(fù)荷之和。通過合理地、有計(jì)劃地安排種類用戶的用電時(shí)間，可減小最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的差值，使負(fù)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(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

變化

　　電力負(fù)荷取用的功率一般隨電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓和頻率的改變而變化

　　當(dāng)頻率f保持額定值不變時(shí)，以異步電動(dòng)機(jī)為主的工業(yè)負(fù)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(shí)P，Q分別按非線性特性遞減。當(dāng)負(fù)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(dòng)時(shí)，工業(yè)負(fù)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(fù)荷的靜態(tài)特性。

　　諧波電流源

　　對(duì)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(jī)等大功率非線性負(fù)荷，對(duì)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(duì)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(fù)荷分級(jí)

　　按用戶電力負(fù)荷的重要性及要求對(duì)其供電連續(xù)性和可靠性程度的不同，一般將電力負(fù)荷分成三級(jí)。一級(jí)負(fù)荷最重要的電力負(fù)荷。對(duì)該類負(fù)荷供電的中斷，將招致人的生命危險(xiǎn)、設(shè)備損壞、重要產(chǎn)品報(bào)廢，使生產(chǎn)過程長(zhǎng)期紊亂，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來重大損失或造成社會(huì)秩序混亂。屬于這類負(fù)荷的有冶金、電爐煉鋼企業(yè)、重要國(guó)防工業(yè)和科研機(jī)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(hào)與集中閉塞負(fù)荷等。

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

　　一、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時(shí)。

　　2．中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。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)過程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。

　　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。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。

　　二、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)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長(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，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。

　　三、不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。

　　對(duì)一級(jí)負(fù)荷一律應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。

　　二級(jí)負(fù)荷較重要的電力負(fù)荷對(duì)該類負(fù)荷供電的中斷，將造成工農(nóng)業(yè)大量減產(chǎn)、工礦交通運(yùn)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(dòng)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(jí)負(fù)荷。

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