2.1 负荷及负荷曲线
2.1.1 负荷及负荷曲线
－、工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求
电力负荷又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用户，如说重要负荷、一般负荷、动力负荷、照明负荷等。另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。
（－）工厂电力负荷的分级
工厂的电力负荷，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级：
（1）一级负荷 （2）二级负荷 （3）三级负荷
（二）各级电力负荷对供电电源的要求
二、工厂用电设备的工作制
工厂的用电设备，按其工作制（duty－type）分以下三类：
（1）连续工作制 （2）短时工作制 （3）断续周期工作制
断续周期工作制的设备，可用“负荷持续率”来表示其工作特征。负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示，即
（2-1）
式中，T为工作周期；t为工作周期内的工作时间；t0为工作周期内的停歇时间。
断续周期工作制设备的额定容量PN，是对应于某一标称负荷持续率εN的。如果实际运行的负荷持续率ε≠εN，则实际容量Pe应按同一周期内等效发热条件进行换算。由于电流I通过电阻为R的设备在时间t内产生的热量为I2Rt，因此在设备产生相同热量的条件下，I∝1/
；而在同一电压下，设各容量P∝1/；又由式（2－1）知，同一周期T的负荷持续率ε∝t；。因此P∝1/；，即设备容量与负荷持续率的平方根值成反比。由此可知，如果设备在εN下的容量为PN，则换算到实际ε下的容量Pe为
（2-2）
三、负荷曲线的概念
负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，它绘在直角坐标纸上，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率），横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。
负荷曲线按负荷对象分，有工厂的、车间的或某类设备的负荷曲线。按负荷性质分，有有功和无功负荷曲线。按所表示的负荷变动时间分，有年的、月的、日的或工作班的负荷曲线。
四、与负荷曲线和负荷计算有关的物理量
1、年最大负荷和年最大负荷利用小时
（1）年最大负荷 年最大负荷Pmax，就是全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率。因此年最大负荷也称为半小时最大负荷P30。
（2）年最大负荷利用小时 年最大负荷利用小时Tmax，是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax（或P30）持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，如图2～4所示。
年最大负荷利用小时为
（2-3）
式中，Wa为年实际消耗的电能量。
年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的一个重要参数，与工厂的生产班制有明显的关系。例如一班制工厂，Tmax≈1800～3000h；两班制工厂，Tmax≈3500～4800h；三班制工厂，Tmax≈5000～7000h。
2．平均负荷和负荷系数
（1）平均负荷（average load） 平均负荷Pav，就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t内消耗的电能Wt，除以时间t的值，即
（2-4）
年平均负荷Pav的说明如图2-5所示。年平均负荷Pav的横线与两坐标轴所包围的矩形截
面恰等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积Wa，即年平均负荷Pav为
（2-5）
（2）负荷系数（load coefficient） 负荷系数又称负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pav与其最大负荷Pmax的比值，即
2-6）
对负荷曲线来说，负荷系数亦称负荷曲线填充系数，它表征负荷曲线不平坦的程度即表征负荷起伏变动的程度。
对用电设备来说，负荷系数就是设备的输出功率P与设备额定容量PN的比值，即
（2-7）
负荷系数通常以百分值表示。负荷系数（负荷率）的符号，有时用β；也有的有功负荷率用α、无功负荷率用β表示
