第2章-電力負荷計算

第2章負荷計算2.1負荷曲線2.2負荷計算方法2.3尖峰電流的計算2.4功率損耗2.5功率因數(shù)和無功功率補償2.6用戶負荷計算2.7無功補償后用戶的負荷計算本章小結習題2.1負荷曲線【學習目標】掌握負荷曲線的定義和特點；明確負荷計算的目的；掌握電力負荷按工作制分類方法以及設備容量的概念與計算方法；掌握需要系數(shù)法進行負荷計算及尖峰電流的計算方法；理解功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響以及提高功率因數(shù)的目的和意義；掌握提高功率因數(shù)的手段和方法、無功補償?shù)姆绞揭约把a償容量的計算方法。第2章負荷曲線一、概述1.定義：

負荷曲線：表示負荷隨時間變化的曲線，能夠反映負荷的特點和規(guī)律。2.分類：負荷曲線的分類一般分為以下幾種：（1）按負荷的功率性質不同，分有功負荷曲線和無功負荷曲線；（2）按統(tǒng)計時間的不同，分日負荷曲線和年負荷曲線；（3）按負荷對象不同，分用戶或某類設備負荷曲線。2.1負荷曲線二、日負荷曲線1.日負荷曲線:

它表示負荷在一天24小時間的變化情況。如圖2-1所示。2.日負荷曲線的特點:

它的特點是“兩峰兩谷”，供電部門通過合理地、有計劃地進行負荷安排，降低負荷高峰，填補負荷低谷，即采用“削峰填谷”的辦法使負荷曲線比較平坦，從而達到節(jié)電效果。3.負荷曲線描述形式（1）折線形負荷曲線（2）階梯形負荷曲線2.1負荷曲線（1）折線形負荷曲線折線形負荷曲線：是指在某個監(jiān)測點，在24小時中各個相等時間間隔記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線形狀，

如圖2-1(a)所示。其時間間隔取的愈短，曲線愈光滑，愈能反映負荷的實際變化情況。（2）階梯形負荷曲線階梯形負荷曲線：每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，求出30分鐘的平均功率，逐點繪制而成階梯形狀，如圖2-1(b)所示。2.1負荷曲線（3）日負荷曲線與橫坐標所包圍的面積代表全日所消耗的電能。圖2-1日有功負荷曲線(a)折線形負荷曲線(b)階梯形負荷曲線2.1負荷曲線三、年負荷曲線1.年負荷曲線：反映負荷全年（8760h）變動情況，通常用年持續(xù)負荷曲線來表示。2.年持續(xù)負荷曲線的繪制：它是依據(jù)代表性的冬季日負荷曲線和夏季日負荷曲線，按負荷由大到小及其累計時間繪制的，繪制方法如圖2-2所示。圖2-2(c)中是夏季中該負荷持續(xù)天數(shù)乘以與冬季中該負荷持續(xù)天數(shù)乘以之和。2.2負荷計算方法圖2-2年負荷持續(xù)時間曲線的繪制(a)夏季日負荷曲線(b)冬季日負荷曲線(c)年持續(xù)負荷曲線2.2負荷計算方法一、概述1.為什么要計算計算負荷：

若要使供配電系統(tǒng)在正常條件下可靠地運行，必須正確選擇電力變壓器、開關設備及導線、電纜等，這些需要對電力負荷進行計算，即以計算負荷為依據(jù)。2.計算負荷定義：

計算負荷：它是一個等效負荷，是指導體中通過這一等效負荷時，導體的最高溫升正好和通過實際的變動的負荷時其產(chǎn)生的最高溫升相等。3.負荷計算方法：

一般有估算法、二項式法和需要系法。由于需要系數(shù)法最常用，本書只介紹這種方法。2.2負荷計算方法二、用電設備的設備容量1．電力負荷的工作制（1）連續(xù)工作制

連續(xù)工作制：是指長時間連續(xù)工作的用電設備。

其特點：負荷比較穩(wěn)定，連續(xù)工作發(fā)熱使其溫度達到穩(wěn)定溫度，在用電設備中占絕大部分。

如泵類、通風機、壓縮機、電爐、照明設備等。（2）短時工作制

短時工作制：是指工作時間短、停歇時間長的用電設備。其特點為工作時其溫度達不到穩(wěn)定溫度，在用電設備中所占比例很小。

如機床的橫梁升降、刀架快速移動電動機、閘門電動機等。2.2負荷計算方法（3）反復短時工作制反復短時工作制負荷：是指短時反復運行的設備。其特點：工作時溫度也達不到穩(wěn)定溫度，在用電設備中所占比例較小。如起重機、電梯、電焊機等。反復短時工作制負荷可用負荷持續(xù)率（或暫載率）來表示。式中，為工作時間，為停歇時間，為工作周期。（2-1）2.2負荷計算方法2．設備容量（1）供電系統(tǒng)設計過程中，需要知道總降壓變電所、車間變電所、每條線路甚至每個用電設備組的總負荷。（2）由于用電設備屬于不同的工作制，有的是長期工作制，有的是反復短時工作制，因此不能直接將這些設備的額定功率相加作為用戶的電力負荷，需要將這些設備的額定功率換算成同一工作制下的額定功率，然后再相加。（3）一般將其他工作制下的設備額定功率換算到長期工作制下的功率，將這個等效的功率稱為設備容量，用表示。2.2負荷計算方法3．設備容量的確定（1）長期工作制和短時工作制的用電設備長期工作制和短時工作制的設備容量就是該設備的額定功率，即（2）反復短時工作制的用電設備反復短時工作制的設備容量是指某負荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率。常用設備的換算要求如下：（2-2）2.2負荷計算方法①電焊機和電焊機組要求統(tǒng)一換算到=100%時的功率，即式中，為電焊機額定有功功率；為額定視在功率；為額定負荷持續(xù)率（計算中用小數(shù)）；為其值為100%的負荷持續(xù)率（計算中用1）；為額定功率因數(shù)。（2-3）2.2負荷計算方法②起重機（吊車電動機）要求統(tǒng)一換算到時的額定功率，即式中，為額定有功功率；為額定負荷持續(xù)率（用小數(shù)計算）；為其值為25%的負荷持續(xù)率（用0.25計算）。③電爐變壓器組設備容量是指在額定視在功率下的有功功率（2-4）（2-5）2.2負荷計算方法④照明設備不用鎮(zhèn)流器的照明設備（如白熾燈、碘鎢燈）的設備容量就是其額定功率，即用鎮(zhèn)流器的照明設備（如熒光燈、高壓水銀燈）的設備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失，即熒光燈：高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：（2–6）（2–7）（2–8）2.2負荷計算方法三、三相用電設備負荷計算方法1．相關物理量（1）用電設備組

將負荷曲線相同或相近的用電設備成為一個用電設備組。（2）負荷系數(shù)負荷系數(shù)：指單個用電設備或用電設備組的輸出功率和設備額定容量之比值，即負荷系數(shù)表征該設備或設備組的容量是否被充分利用。（2-9）2.2負荷計算方法2．需要系數(shù)法需要系數(shù)法一般用來求多臺三相用電設備的計算負荷。一般情況下，用電設備的計算負荷并不等于其設備容量。這是因為：（1）用電設備的設備容量是指輸出容量，計算負荷指等效的輸入容量，它們之間存在平均效率；（2）用電設備不一定滿負荷運行，必須引入負荷系數(shù)；（3）用電設備本身以及配電線路有功率損耗，所以引入線路平均效率；（4）用電設備組的所有設備不一定同時運行，故引入同時系數(shù)。所以用電設備組的計算負荷通過下式計算：（2-10）2.2負荷計算方法將定義為需要系數(shù)（用電設備的需要系數(shù)及功率因數(shù)值見附錄表1），為用電設備組的設備容量。則式（2-10）表示為：（2-11）式和（2-12）式構成需要系數(shù)法。（2-11）（2-12）2.2負荷計算方法【例2-1】某用電設備組接于車間變電所380V低壓線路上，共3臺設備，每臺設備容量均為15kW，2.2負荷計算方法四、單相用電設備負荷計算方法單相負荷計算一般采用將單相設備容量換算為等效三相設備容量，再算出三相等效計算負荷的方法。單相設備組的負荷計算方法如下：1．單相設備接于相電壓其等效三相設備容量為：式中為最大負荷相所接的單相設備容量。然后應用需要系數(shù)法算出計算負荷。(2–13)2.2負荷計算方法2．單相設備接于線電壓(1)接于同一線電壓時，其等效三相設備容量為：式中為單相設備的容量。再應用需要系數(shù)法算出計算負荷。(2–14)2.2負荷計算方法(2)接于不同線電壓時，其等效三相設備容量為：式中，為接于AB、BC、CA相間的有功設備容量；為換算為A、B、C相的有功設備容量；為換算為A、B、C相的無功設備容量；等為有功和無功換算系數(shù)，其值見表2-1。(2–15)2.2負荷計算方法功率換算系數(shù)負荷功率因數(shù)0.350.400.500.600.650.700.800.901.01.271.171.000.890.840.800.720.640.5-0.27-0.170.000.110.160.200.280.360.51.050.860.580.380.30.220.09-0.05-0.291.631.441.160.960.880.800.670.530.29表2-1單相負荷計算換算系數(shù)表2.2負荷計算方法等效三相計算負荷取其最大有功負荷相的計算負荷的3倍，即式中，為最大有功負荷相的有功計算負荷；為最大有功負荷相的無功計算負荷。3．單相設備有的接于線電壓，有的接于相電壓將接于線電壓的單相設備容量換算為接于相電壓的設備容量，然后分別計算各相的設備容量。再應用式（2-16）計算等效三相計算負荷。(2–16)2.3尖峰電流的計算一、概述尖峰電流：是指由于電動機啟動、電壓波動等原因，使單臺或多臺用電設備產(chǎn)生持續(xù)1~2秒的短時最大負荷電流。計算尖峰電流的目的：是選擇熔斷器、整定低壓斷路器和繼電保護裝置及檢驗電動機自啟動條件等。二、單臺設備的尖峰電流計算式中，為用電設備的啟動電流；為用電設備的啟動電流倍數(shù)；為用電設備的額定電流。（2-17）2.3尖峰電流的計算三、多臺用電設備的尖峰電流計算在多臺設備共同工作時，其尖峰電流只考慮其中啟動電流值增加最大的那臺設備啟動，而其余用電設備按最大負荷電流計算。計算公式如下：式中，

為用電設備組中起動電流與額定電流之差為最大的那臺設備的起動電流與額定電流之差；

為全部設備投入運行時線路的計算電流。2.3尖峰電流的計算【例2-2】有一條380V配電干線給三臺電動機供電，已知三臺電動機的額定電流和啟動電流倍數(shù)分別為：

干線計算電流求該配電線路的尖峰電流。解通過上述計算得出，第2臺電動機的啟動電流與額定電流之差最大。因此該線路的尖峰電流為39A。2.4功率損耗一、線路的功率損耗線路運行時，會產(chǎn)生有功功率和無功功率損耗。1.有功功率損耗有功功率損耗是電流流過線路電阻所引起的，計算公式為式中，為線路的計算電流；為線路每相的電阻。2.

無功功率損耗無功功率損耗是電流流過線路電抗所引起的，計算公式為式中，為線路的計算電流；為線路每相的電抗。（2–19）（2–20）2.4功率損耗二、變壓器的功率損耗變壓器運行時，也會產(chǎn)生有功功率和無功功率損耗。1.有功功率損耗變壓器的有功功率損耗由鐵損和銅損兩部分組成：（1）鐵損鐵損是變壓器主磁通在鐵芯中產(chǎn)生的有功損耗，包括磁滯和渦流損耗兩部分。忽略變壓器一次繞組中產(chǎn)生的有功損耗，可認為空載損耗就是鐵損。當外加電壓和頻率恒定時，鐵損是定值，與負荷無關。（2）銅損銅損是變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電阻中產(chǎn)生的有功損耗。變壓器負載試驗時，忽略鐵芯中產(chǎn)生的有功功率損耗，可認為負載損耗就是額定電流下的銅損。其值與負荷電流的平方成正比。2.4功率損耗因此變壓器的有功功率損耗為式中，為變壓器的額定容量；為變壓器的計算負荷；為變壓器的負荷率。（2-21）（2-22）2.4功率損耗2.

無功功率損耗變壓器的無功功率損耗也由兩部分組成，一部分是變壓器的激磁無功功率，另一部分是變壓器繞組電抗上消耗的無功功率。（1）變壓器的激磁無功功率

由產(chǎn)生主磁通的勵磁電流所造成的。僅與電網(wǎng)電壓有關，與負荷無關。其值與勵磁電流（或近似與空載電流）成正比，即式中，為變壓器空載電流占額定電流的百分值。(2–23）2.4功率損耗（2）變壓器繞組電抗上消耗的無功功率由負荷電流在變壓器一次、二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無功功率損耗，與電流的平方成正比。因變壓器繞組的電抗遠大于電阻，故可認為其在額定電流時的值與短路電壓（即阻抗電壓）成正比，即式中，為變壓器的短路電壓百分值。所以，變壓器繞組電抗上消耗的無功功率為：（2-24）（2-25）2.4功率損耗因此，變壓器的無功功率損耗為另外，變壓器的功率損耗也可以用下式進行估算：（2-26）（2-27）2.5功率因數(shù)和無功功率補償一、功率因數(shù)功率因數(shù)一般分為以下幾種。1．瞬時功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)可有功率因數(shù)表（相位表）直接測量，也可以用在同一時期測得的有功功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)計算得到，可按下式計算：式中，為功率表測出的三相功率讀數(shù)（）；為電壓表測出的線電壓的讀數(shù)（）；為電流表測出的線電流讀數(shù)（）。（2-28）2.5功率因數(shù)和無功功率補償2．平均功率因數(shù)是指在某一時間內的平均功率因數(shù)，也稱加權平均功率因數(shù)。由消耗的電能計算，計算公式如下：式中，為某一時間內消耗的有功電能（）；為某一時間內消耗的無功電能（）。（2-29）2.5功率因數(shù)和無功功率補償3．自然功率因數(shù)電力用戶未經(jīng)過無功補償時的功率因數(shù)稱為自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)是指未裝設任何補償裝置的實際功率因數(shù)。4．總功率因數(shù)電力用戶經(jīng)過無功補償后的功率因數(shù)稱為總功率因數(shù)。2.5功率因數(shù)和無功功率補償二、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法1．功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響功率因數(shù)過低會導致無功增加，電流增大，將會給供配電系統(tǒng)帶來以下不良影響：（1）電能損耗增加根據(jù)有功損耗公式可知，電流的增加會使有功損耗增加，從而電能損耗增加。（2）電壓損失增大有功功率一定的情況下，功率因數(shù)越低，無功功率Q就越大，根據(jù)電壓損失公式可知，Q越大，電壓損失就越大。（2-30）2.5功率因數(shù)和無功功率補償（3）供電設備利用率降低電流增加，供電設備的溫升會超過規(guī)定范圍。為控制設備溫升，所以工作電流也受到限制，根據(jù)公式在功率因數(shù)降低后，不得不降低輸送的有功功率來控制負荷電流，就降低了供電設備的利用率。國家標準GB/T3485-1998《評價企業(yè)合理用電技術導則》中規(guī)定：“在企業(yè)最大負荷時的功率因數(shù)應不低于0.9，凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的，應在負荷側合理裝設集中與就地無功補償設備”。（2-31）2.5功率因數(shù)和無功功率補償2．提高功率因數(shù)的方法功率因數(shù)不滿足要求時，首先應提高自然功率因數(shù)，然后再進行人工補償。(1)

提高自然功率因數(shù)提高自然功率因數(shù)，就是不需要任何補償設備，采用科學措施減少用電設備的無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。提高自然功率因數(shù)的主要有合理選擇電動機的規(guī)格、型號；防止電動機空載運行；保證電動機的檢修質量；合理選擇變壓器的容量以及減少交流接觸器的使用等方法。(2)

人工補償功率因數(shù)僅提高自然功率因數(shù)一般是不能滿足要求，人工補償是提高功率因數(shù)的主要手段。主要方法如下：2.5功率因數(shù)和無功功率補償①并聯(lián)電容器補償采用并聯(lián)電容器補償無功功率以提高功率因數(shù)，具有有功損耗小，運行維護方便，安裝地點靈活等優(yōu)點，得到廣泛應用。其缺點是只能有級調節(jié)，而不能隨無功變化進行平滑的調節(jié)，當通風不良及運行溫度過高時易發(fā)生漏油、鼓肚、爆炸等故障。②采用動態(tài)無功功率補償裝置大容量的沖擊性負荷（如煉鋼電爐、軋鋼機等）工作時，會使電網(wǎng)電壓嚴重波動，功率因數(shù)惡化，產(chǎn)生大量諧波。一般并聯(lián)電容器的自動切換裝置響應太慢無法滿足要求。因此必須采用大容量、相應速度快的動態(tài)無功功率補償裝置。動態(tài)無功功率補償裝置主要有同步電動機、靜止無功補償器（StaticVarCompansator，SVC）、晶閘管投切電容器（ThyristorSwitchedCapacitor，TSC）、晶閘管控制電抗器（ThyristorControlledReactor，TSC）、靜止無功發(fā)生器（StaticVarGenerator，SVG）等。2.5功率因數(shù)和無功功率補償四、并聯(lián)電容器補償1．并聯(lián)電容器臺數(shù)和容量的確定（1）并聯(lián)電容器容量的確定①采用固定補償方式補償容量的計算在變電所6~10kV高壓母線上進行人工補償時，一般采用固定補償，補償容量按下式計算：式中，為補償容量；為平均有功負荷，或，為有功計算負荷，為有功負荷系數(shù)；為補償前平均功率因數(shù)角的正切值；為補償后平均功率因數(shù)角的正切值。（2-32）2.5功率因數(shù)和無功功率補償②采用自動補償方式補償容量的計算在變電0.38kV母線上進行補償時，一般采用自動補償，即根據(jù)功率應屬測量值按功率因數(shù)設定值，自動投入或切除電容器。式中，為自然功率因數(shù)角的正切值；為總功率因數(shù)角的正切值。（2）并聯(lián)電容器臺數(shù)的確定在確定了并聯(lián)電容器的容量后，根據(jù)并聯(lián)電容器的型號規(guī)格，來確定并聯(lián)電容器的數(shù)量：式中，為單個電容器的額定容量（）。對于由上式計算所得的數(shù)值，應取相近偏大的整數(shù)，如果是單相電容器，還應取為3的倍數(shù)，以便三相均衡分配，實際工程中，都選用成套電容器補償柜。（2-33）（2-34）2.5功率因數(shù)和無功功率補償【例2-3】某10kV車間變電所變壓器高壓側的有功計算負荷，功率因數(shù)為0.75。采用自動補償方式在高壓側進行補償，若使其功率因數(shù)提高到0.91，求并聯(lián)電容器的補償容量。如果采用BWF-10.5-40-1型電容器，需裝設多少臺？解：考慮補償容量三相均衡，應裝設21臺，每相7臺，此時并聯(lián)電容器的容量為21×40=840kvar，實際功率因數(shù)為滿足要求。2.5功率因數(shù)和無功功率補償2．并聯(lián)電容器的接線并聯(lián)補償?shù)碾娏﹄娙萜鞔蠖嗖捎谩餍谓Y線，對于低壓（0.5kV以下）并聯(lián)電容器，因為大多是做成三相的，故其內部已接成△形。GB50053–94《10kV及以下變電所設計規(guī)范》規(guī)定：高壓電容器組宜接成中性點不接地星形，容量較小時（450kvar及以下）宜接成三角形。低壓電容器組應接成三角形。對單相電容器，若電容器的額定電壓與三相母線的額定電壓相同，應將其接成三角形；若電容器的額定電壓低于三相網(wǎng)絡額定電壓，應將其接成星形。2.5功率因數(shù)和無功功率補償同樣的電容器，按三角形結線時其補償容量將是星形結線的3倍。這是并聯(lián)電容器采用三角形結線的一個優(yōu)點。另外電容器采用三角形結線時，任一電容器斷線，三相線路仍得到無功補償，而采用星形結線時，一相電容斷線時，斷線相將失去無功補償。但是，當電容器采用三角形結線時，任一電容器擊穿短路時，將造成三相線路的兩相短路，短路電流很大，有可能引起電容器爆炸。這對高壓電容器特別危險。當電容器采用星形結線時，在其中的一相電容器發(fā)生擊穿短路時，其短路電流僅為正常工作電流的3倍，運行相對比較安全。所以GB50053–94《10kV及以下變電所設計規(guī)范》規(guī)定：高壓電容器組宜接成中性點不接地星形，容量較小時（450kvar及以下）宜接成三角形。低壓電容器組應接成三角形。2.5功率因數(shù)和無功功率補償3.并聯(lián)電容器的補償方式根據(jù)在供配電系統(tǒng)中的裝設位置不同，并聯(lián)電容器的補償方式分為以下三種：高壓集中補償、低壓集中補償和單獨就地補償。如圖2-3所示。補償方式的合理性主要從補償范圍的大小，補償容量的利用率高低以及電容器的運行條件和維護管理的方便等來衡量。2.5功率因數(shù)和無功功率補償圖2-3并聯(lián)電容器在工廠供配電系統(tǒng)中的裝設位置和補償效果2.5功率因數(shù)和無功功率補償（1）

高壓集中補償高壓集中補償：是指將高壓電容器組集中裝設在總降變電所的6~10kV母線上。該補償方式只能補償總降壓變電所的6~10kV母線之前的供配電系統(tǒng)中由無功功率產(chǎn)生的影響，而對無功功率在企業(yè)內部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無法補償，因此補償范圍最小，經(jīng)濟效果較后兩種補償方式差。優(yōu)點：

但由于裝設集中，運行條件較好，維護管理方便，投資較少。而且總降壓變電站6~10kV母線停電機會少，因此電容器利用率高。這種方式在一些大中型企業(yè)中應用相當普遍。2.5功率因數(shù)和無功功率補償（2）

低壓集中補償?shù)蛪杭醒a償：是指將低壓電容器集中裝設在車間變電所或建筑物變電所的低壓母線上。該補償方式只能補償車間變電所或建筑物變電所低壓母線前變電器和高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率，對變電所低壓母線后的設備則不起補償作用。優(yōu)點：因其補償范圍比高壓集中補償要大，而且該補償方式能使變壓器的視在功率減小從而使變壓器的容量可選得較小，所以比較經(jīng)濟。這種低壓電容器補償屏一般可安裝在低壓配電室內，運行維護安全方便。該補償方式在用戶中應用相當普遍。2.5功率因數(shù)和無功功率補償（3）單獨就地補償單獨就地補償:也稱為個別補償或分散補償，是指在個別功率因數(shù)較低的設備旁邊裝設補償電容器組。優(yōu)點：該補償方式能補償安裝部位以前的所有設備，因此補償范圍最大，效果最好。缺點：投資較大，而且如果被補償?shù)脑O備停止運行的話，電容器組也被切除，電容器的利用率較低。而且存在小容量電容器的單位價格、電容器易受到機械震動及其他環(huán)境條件影響等缺點。所以這種補償方式適用于長期穩(wěn)定運行，無功功率需要較大，或距電源較遠，不便于實現(xiàn)其他補償?shù)膱龊稀?.5功率因數(shù)和無功功率補償4．并聯(lián)電容器的控制方式并聯(lián)電容器的控制方式分為固定控制方式和自動控制方式兩種。（1）固定控制方式：是指并聯(lián)電容器容量固定，不隨負荷變化投入或切除。（2）自動控制方式：是并聯(lián)電容器的投切隨著負荷的變化而進行，可以根據(jù)功率因數(shù)、負荷電流或受電端的無功功率的大小，進行分組投切控制。2.6用戶負荷計算一、概述（1）為什么要確定計算負荷

確定用戶的計算負荷是確定變壓器容量，選擇電源進線和一、二次設備的依據(jù)，也是確定用戶用電協(xié)議容量的基本依據(jù)。（2）確定計算負荷的方法確定用戶計算負荷一般采用逐級計算法。即根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設備開始，朝電源方向逐級計算，最后求出用戶總的計算負荷。以某供配電系統(tǒng)為例進行用戶負荷計算，系統(tǒng)接線見圖2-4。2.6用戶負荷計算圖2-4用戶供配電系統(tǒng)接線圖2.6用戶負荷計算二、用逐級計算法確定計算負荷1．供給單臺設備的支線的計算負荷計算（圖2-4中1點）目的：是用于選擇該支線的開關設備和導線截面。由于是給一臺設備供電，不存在同時系數(shù)（）；又因為線路長度較短，線路效率約為1（）；而且設備的最大運行方式一般可能達到額定狀態(tài)，負荷系數(shù)也可取1（），因此，，計算負荷為：式中，為單臺用電設備的設備容量，為單臺用電設備額定效率，為單臺用電設備的額定功率因數(shù)角的正切值。（2-35）2.6用戶負荷計算2．用電設備組計算負荷的計算（圖2-4中2點）計算圖中2點處的計算負荷。目的：是用來選擇車間配電干線及干線上的電器設備。式中，為該用電設備組各設備的設備容量（）；為用電設備的額定線電壓（）；為該用電設備組的功率因數(shù)正切值；為用電設備組的需要系數(shù)。（2-36）2.6用戶負荷計算3．車間干線的計算負荷的計算（圖2-4中3點）目的：是用于選擇該干線的開關設備和導線截面。如果該干線上有多組用電設備，各組的最大負荷不一定同時出現(xiàn)，所以需引入同時系數(shù)，按下式計算：式中，為有功負荷的同時系數(shù)（0.85~0.95）；為無功負荷的同時系數(shù)(0.9~0.97)；為各用電設備組的有功計算負荷之和；為各用電設備組的無功計算負荷之和。（2-37）2.6用戶負荷計算4．車間變電所低壓母線的計算負荷計算（圖2-4中4點）目的：是選擇車間變電所的變壓器容量以及低壓側開關設備與導線截面。由于變壓器低壓側有多條干線，每條干線上的最大負荷不一定同時出現(xiàn)，所以需引入同時系數(shù)，計算公式同式（2-37）如下：式中，取0.9~0.95；取0.93~0.97；為各干線上的有功計算負荷之和；為干線上的無功計算負荷之和。（2-38）2.6用戶負荷計算5．車間變電所高壓母線的計算負荷計算（圖2-4中5點）目的：是選擇高壓開關設備及其導線截面。因為車間變電所內部高壓線路不長，功率損耗不大，在負荷計算時一般不考慮線路損耗，所以變壓器高壓側計算負荷為低壓側計算負荷與變壓器損耗之和。式中：變壓器功率損耗，根據(jù)式（2-27）計算,即：（2-39）2.6用戶負荷計算6．總降變電所二次側的計算負荷計算（圖2-4中6點）目的：是選擇總變壓器容量以及低壓側開關設備與導線截面。若總降變電所到車間距離較長，應考慮線路的功率損耗。線路的功率損耗、可分別按式（2-19）和式（2-20）計算。參照車間變電所低壓側計算負荷計算方法，得出總降變電所二次側的計算負荷，見下式。（2-40）2.6用戶負荷計算7．總降變電所高壓側的計算負荷計算（圖2-4中7點）把總降變電所低壓側的計算負荷加上總變壓器的損耗即可。所得到結果即為用戶