顾名思义,线路首端负荷曲线特征系数是描述线路首端负荷起伏变化特征的一个参数,它描述了线路首端负荷曲线的陡急程度和平缓程度。由于它在数值上等于线路首端负荷电流的均方根值对平均值之比,故又称之为负荷均方根系数；显然,它是一个大于1或等于1的系数。又因为只有线路平均负荷电流乘以它之后才等于线路均方根电流(实际负荷电流的代表者),故又称之为线路负荷电流的等效系数。还有的称之为负荷曲线形状系数。

根据上述,线路负荷曲线特征系数的表示式为

在一昼夜24h内,如果当记录(或抄录)电网(或线路)24次(个)负荷电流值时(每间隔1h一抄),则

如果当记录(或抄录)电网(或线路)n次(个)负荷电流值时(每次抄录间隔时间应均等),则

如果当设法跟踪记录电网(或线路)负荷电流的随机变化情况时(此方法最精确最接近实际工况,但一般需要借助仪器如电网线损测试仪才能完成),则

由式(2-50a、b、c)也可以看出,K值是一个恒大于1或等于1的系数,而且每条线路的首端有一个不尽相同的K值。下面就介绍线路负荷K系数之值的计算确定方法。

1.依据线路有功供电量确定K系数的方法

可想而知,如果我们每月都按式(2-50a、b、c)计算,那就太麻烦了。这里有一个较为简单方便的方法,即只要计算确定线路用电高峰季节月份的K值和线路用电低谷季节月份的K值,就可满足工作需要了。因为其它用电季节月份的K值介于上述两个K值之间,可直接查取。

线路在用电高峰季节,由于变压器的负载率和线路的负荷率都较高,供用电量较大,供用电负荷较为均衡,故存在一个较小的K值；反之,线路在用电低谷季节,线路负荷起伏变化较大,一日形成多次明显的峰谷负荷,峰谷差较大,供用电量较小,供用电负荷极不均衡,故存在一个较大的K值。这两个K值可通过选取代表日的电流值,运用式(2-50a、b、c)计算确定。

为了今后方便起见,可将线路用电高峰月份的较大有功供电量和相对应的较小K值,以及线路用电低谷月份的较小的有功供电量和相对应的较大K值,同绘于一坐标图中,其它一般用电月份的K值,可根据该月的有功供电量(一般在上述最大值和最小值之间)从图中直接查取。这就是线路负荷曲线特征系数K值的“电量确定法”。见图2-7。

2.依据线路负荷电流及其负荷性质确定K系数的方法

上述首先依据线路负荷电流进行计算,而后依据线路有功供电量确定K系数之值的方法,较为科学,也较为确切,应尽量应用,特别是对于重要的线路或供电量较大的线路,更应该尽量应用。但是,这一方法也有不方便之处,那就是首先要依据线路用电高峰季节的月份和线路用电低谷季节的月份,选取代表日的负荷电流值进行计算,而后才能将对应的K系数两个值确定下来,这就比较麻烦和繁琐了。

图2-7　某线路的K=f(Ap·g)坐标图

Ap·i—某月有功供电量；Ki某月查取的K值

为了更方便地绘制出K系数的坐标图,可采用K系数的第二种确定方法,即依据线路负荷电流值或线路上配电变压器综合负载率,以及线路负荷性质确定K系数的方法,简称为K系数的近似确定方法或K值速定法。这种方法也有一定的理论依据和确切性,但还是不如前者。总之,它的特点就是坐标图绘制方便,K值与真实值有误差但不大,一般在允许范围之内。K值速定法的坐标图绘制原理如下：

对于10kV配电网(或线路)而言,当线路上的负荷电流达到足够大,且接近线路额定负荷电流值时,我们认为线路负荷率和线路上变压器综合负载率是比较高的(后者接近满载),线路供用电负荷是比较均衡的,因此存在一个小的K值。即：

(在绝对多数情况下为K＞1,很少有K=1)

有了K=1.00和Ipj=Ie=或β∑=100%,就能够将K值坐标图上的第一点确定下来。而K值坐标图上的第二点是这样确定的。

众所周知,不同电压等级的线路输送不同性质的负荷时,其K值是各不相同的,甚至差异相当大。根据这一原理和运行经验,所掌握的10kV等三种电压等级(从10kV延伸到0.4kV和35kV)线路在输送三种不同性质负荷(即纯工业负荷、纯农业负荷和工农业混合负荷)时将会呈现K系数相关之最大值；若假设在某线路中,工业负荷量(按其电量计算较为准确方便)在该线路中的工业负荷和农业负荷总量(建议按电量计算)中所占比重为x,则可得到：0.4、10、35kV电力线路χ值与负荷K系数之值对应关系表(见表2-3)。(www.daowen.com)

表2-3　0.4、10、35kV线路χ值与负荷K系数控制值对应关系表

显然,表2-3中的比重系数(也可称为线路负荷性质特征系数)χ值所对应的线路负荷K系数相关最大值就是我们所需要寻求的第二点,这样,就比较方便地将K=f(Ipj)或K=f(β)的坐标图绘制出来,如图2-8所示。

为了明确图2-8的使用方法,特作如下说明：

Ⅰ——适用于0.4kV纯农业负荷线路时,K在其线上及其下缘取值；

Ⅱ——适用于0.4kV混合型负荷线路时,K在其线上及上下缘取值；

Ⅲ——适用于0.4kV纯工业负荷线路时,K在其线上及其上缘取值；

Ⅱ——适用于10kV纯农业负荷线路时,K在其线上及其下缘取值；

Ⅲ——适用于10kV混合型负荷线路时,K在其线上及上下缘取值；

Ⅳ——适用于10kV纯工业负荷线路时,K在其线上及其上缘取值；

Ⅲ——适用于35kV纯农业负荷线路时,K在其线上及其下缘取值；

Ⅳ——适用于35kV混合型负荷线路时,K在其线上及上下缘取值；

Ⅴ——适用于35kV纯工业负荷线路时,K在其线上及其上缘取值。

从图2-8可见,10kV纯工业负荷、工农业混合负荷、纯农业负荷线路的负荷K系数的最大值分别为1.15、1.20、1.25；而0.4kV线路其对应值分别为1.20、1.25、1.30；35kV线路其对应值分别为1.10、1.15、1.20。它们的最小值均为1.00或接近于1.00。工业负荷也有起伏波动较大的时候,例如：是否昼夜,是否双休日,是否节假日等；农业负荷也有起伏波动较小的时候,例如在三夏期间和抗旱排涝期间；因此,有时不能仅仅看负荷类型性质；还要看负荷起伏波动是大是小或有多大,即还要看负荷的均衡程度,或者是重负荷运行线路还是轻负荷运行线路。但是,总体来讲工业性质的负荷还是比农业性质的负荷在线路中起伏波动较小,故图中的负荷K系数值较小；而工农业混合型负荷起伏波动程度和负荷K系数值介于它们两者之间。还有,三个等级电压的线路在通过导线上下直接连接和相近性质的负荷下,应该有：35kV负荷K值＜10kV负荷K值＜0.4kV负荷K值。

在K=f(Ipj)坐标图中,对10kV线路而言,线路额定负荷电流Ie值(不管是大于100A,还是小于100A)总是定格为100A,而线路中其它任意一个平均负荷电流Ipj值在0～100A,坐标图的横坐标以10A为单元分成10个等份,根据线路输送的实际负荷量(即电量)计算求得的实际平均负荷电流Ipj值,不一定和图中定格电流值(即坐标值)相吻合,此时应根据式(2-51)转换计算确定

图2-8　线路K=f(Ipj)或K=f(β)坐标图

经换算求得线路某个月份的实际平均负荷电流Ipj的坐标值后,根据它和线路负荷的性质,即可从K=f(Ipj)坐标图中确定该月份该线路的负荷K系数值。

全国大量的调查统计资料表明,近年来农村10kV配电网中的配电变压器的年均综合负载率约为30%～50%,因此由K=f(β)坐标图查得负荷K系数值见表2-4。

表2-4　10kV配电网负荷K系数近年年均值

由资料分析可知,表2-4中所查得的对应于配电变压器β的线路负荷K系数之值,基本上是符合实际情况的,或者说基本上是合理的。这说明,线路负荷K系数速定法不仅较为方便,而且是较为确切和可行的。