住宅用电负荷需要系数资料.pdf
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1、.住宅用电负荷需要系数资料全集 1 城镇住宅小区用电负荷的特点 与大、中城市的居民小区相比,目前城镇住宅小区没有高楼大厦,无需设置电梯,也没有集中空调。一般来讲,房地产开发商只考虑盖房子,不考虑开发公共事业,如学校、商场等。所以,城镇住宅小区仅有住宅用电,负荷预测较为简单。2 住宅用电的预测 (1)需用系数法:小区内的住宅面积可分为三类:60m2 以下的为小型,60100m2 为中型,100m2 以上为大型。随着人们生活水平的提高,家用电器逐渐增多,特别是空调、热水器、电磁灶或微波炉等大功率家用电器进入普通家庭,家庭用电由原来纯照明向多功能方向开展。一般小型住宅的设备容量为:照明用电容量300
2、W;娱乐用电容量(包括电视机、VCD 或 DVD、音响、电脑等)900W;卫生间用电容量(包括洗衣机、热水器、排风扇等)3500W;厨房用电容量(包括电饭煲、电热开水器、电冰箱、排风扇等)3500W;空调用电容量为 1500W,合计用电容量 8400W。中型住宅的居民,除照明用电容量外,还要增加空调、电视机,用电容量将增加 1950W,总容量为 10350W,约为小型住宅的 1.25 倍。大型住宅的居民因为经济条件宽裕,一般为双卫生间,用电容量将大幅增加,约为小型住宅的 2.5 倍。据统计,居民用电的最大负荷出现在夏季 1922 时间段,这时用电负荷约 3800W,是用电设备容量的 45%,所
3、以取需用系数为 0.45。小型住宅的计算负荷取 3800W,中型住宅取 4750W,大型住宅取 9500W。(2)单位面积法:据有关资料介绍,新建住宅内居民用电按建筑面积 40W/m2 负荷密度选择,大城市为 6080W/m2。本文取 50W/m2,即小型住宅的计算负荷为 3000W;中型住宅 5000W;大型住宅 10000W。3 变压器的选择 (1)同时系数:住宅小区内居民由于作息时间不同,同时系数小些。取同时系数一般为:50户以下 0.55,50100 户 0.45,100 户200 户 0.40,200 户以上 0.35。(2)变压器容量:.城镇住宅小区一般范围较小,供电变压器一般不考
4、虑环网和双电源。根据小容量多布点的原那么,单台变压器的容量不宜超过 315kVA。由于居民用电根本没有无功补偿,故取负荷功率因数 cos0.7。(3)举例:在一住宅区有 100 户,其中,大型为 20 套,中型为 50 套,小型为 30 套,确定变压器容量为多大?用需用系数法计算小区的负荷为 541.5kW;用单位面积法计算小区的负荷为540kW,两者根本一致,取 541.5kW 为小区的计算负荷。如 cos0.7,变压器的容量需为 309.4kVA,可选用 315kVA 变压器。住宅用电负荷需要系数的选择会根据用户的不同取不同的系数。例如:单相 10 户三相 30户需要系数 0.65,而在单
5、相 21三相 63需要系数 0.5。“此表是以每户 4kW 为根本计算户型的。即假设某户用电负荷为 6kW,那么要按.需要系数是一个至关重要的数据,直接影响到负荷计算结果。而恰恰就是这个关键系数,在现行电气设计手册中,表述得较为笼统、模糊。如一些手册中推荐,住宅需要系数K 值选取方法为,“20 户以下,取 0.6 以上;20 户50 户,取 0.50.6;50 户100 户,取 0.40.5;100 户以上,取 0.4 以下。该方法有以下缺乏之处:a.不确定性过强。如 95 户、200 户时,K 值分别应为多大?无从得知。b.可能导致反常结果。例如,按上述方法,95 户、100 户时 K 值分
6、别可取 0.43、0.4,每户安装功率取 6kW,那么 95 户时的 Pjs=9560.43=245.1kW;而 100 户时的Pjs=10060.4=240kW。即 95 户计算功率反而大于 100 户计算功率!这显然是不合常规的,而其根源就在于需要系数K 值的不确定性。到底如何确定需要系数?能否实现住宅户数与需要系数一一对应?下文将着重解决这一问题,并对负荷计算中的住户安装功率、进户开关选择等问题亦作简单探讨。.2 模拟公式推导 众所周知,建立住宅户数与需要系数之间的数学关系式,实际上只能是推想的模拟公式。下述推导,虽属“经验型与“数学型之结合,却较客观地虚拟了实际工程情况,提供了较高的模
7、拟精度,因而必将大大地方便工程设计,值得向大家推荐。探索模拟公式之前,有三点规律值得注意:a.户数N较少时,需要系数K为1;b.需要系数K随着 N 值增大而逐渐减小,即 KNKN-1KN 系 N 所对应的 K值;而且减小速率先急后缓;c.每户安装功率 P 相同时,小户数总计算负荷恒小于大户数总计算负荷,即N-1PKN-1KN-1(N-1)/N。基于以上分析,本文认定,户数 N6 时,K0=1;其后,每递增 3 户,K 值作一次调整。调整后之 K 值,等于调整系数乘以调整前之 K 值。而调整系数如何选取呢?令 N 为 3 的整数倍,且 N9,那么因 KNKN-1(N-1)/N,故有KN-2KN-
8、3(N-3)/(N-2);又根据约定可知,KN-2=KN-1=KN,故有KNKN-3(N-3)/(N-2)。因N-1)/N(N-3)/(N-2),故不妨令 KN=KN-3(N-1)/N),亦即调整系数取为(N-1)/N。注意,KN 与下述的 Kn 意义有所不同。举例说明。当 N=7、8、9 时,K 值均相同,且此时 K1=K09-1/9=1(8/9)=8/9;当 N=10、11、12 时,K2=K112-1/12=8/911/12;当 N=13、14、15时,K3=K215-1/15=8/911/1214/15;当 N=3n 4、3n 5、3n 6n=1、2、3、4、时,Kn=Kn-1(3n
9、5)/(3n 6)=(8/9)(11/12)(14/15)(3n 2)/(3n 3)(3n 5)/(3n 6)=281114(3n 2)(3n 5)/3(n 2)!1 式1即为需要系数 Kn 的模拟计算式由数学归纳法可证明,此处从略。它表达了需要系数 K 与户数 N 之间的一种内在联系。当然,在实际工程应用中,假设直.接套用上述公式进行手工计算,那么过程极为繁琐;即使是普通电脑运算,至 N=500户左右时,也告“结果溢出。此时,只要巧妙利用 Kn/Kn-1=(3n 5)/(3n 6)这一间接关系式,并借助于电脑编程,那么诸多麻烦迎刃而解。随后即给出由电脑编程计算出的 K 值。3 需要系数的选取
10、 需要系数可参照下表选取。户数N3034384246505458 户数N6266707478829095 户数N200220240260280300330360 户数N4004505006007008009001000 负荷计算结果更切合实际,表中的 N 值系指单台变压器所负担的住宅总户数。例如,某住宅小区共有 1000 户,拟由两台变压器供电,每台大致承当 500 户的负荷,那么在负荷计算时,宜选取表中 N=500、K=0.24 这组数据,而不是 N=1000、K=0.19。4计算需要系数的电脑源程序 4.1 源程序如下:.a.程序运行于 DOS 中文平台下的 QBASIC 环境;计算K 值
11、以外,附带给出总计算功率、视在功率及计算电流等值;所选取变压器仅计及住户负荷;c.补偿前 COS=0.85;补偿后 COS=0.92;变压器负荷率=0.85;5 住户安装功率确实定 现代家用电器品种繁多。每户所有电器功率累加起来,一般从几千瓦到几十千瓦不等。但假设简单地以此累加值作为每户安装功率,显然是不恰当的。确定住户安装功率时,可遵循两条原那么:a.遵照当地供电部门的相关规定;b.满足假设干年限如 15 年内,该地区大多数而不是全部住户最大可能到达的用电顶峰需要。例如,目前深圳地区普通用户的安装功率一般取 4kW10kW/户,具体值视户型而定,其中尤以取值 6kW 最为常见。6 住户进户开
12、关的选择 对应于安装功率为 4、6、8、10kW,户配电箱的总开关额定电流可分别选择为 20A、32A、40A、50A在此,均指单相值。当然,此作法与3.3.11.2 条存在局部“冲突。该条规定:“由地区公共低压电网供电的 220V 照明负荷,线路电流不超过 30A 时,可用 220V 单相供电,否那么应以 220/380V 三相四线制供电。不过,在实际设计工作中,适时“突破即优先采用单相而不是三相供电该条规定已是屡见不鲜,原因如下:a.该条标准规定的本意是为了降低三相低压配电系统的不对称度;只要设计时,保证了某个门栋乃至整幢住宅负荷就地三相平衡不平衡度15,那么线路单相电流不.超过 50A
13、时,均以 220V 单相供电,似仍是可行的。b.与住户单相总开关比拟,住户三相总开关与分开关之间的整定配合较为不易,即配电灵活性较差;负荷,结果不够理想;且三相电表及三相开关的本钱都显著抬高。随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃开展,各地新建中高档住宅小区越来越多。准确计算出住宅小区的用电负荷,合理选择配变电设施,才能既满足小区居民现在及将来的用电需要,又能合理降低工程造价、节省投资。新的住宅设计标准对各类住宅的设计容量、进户线、电表容量都作了规定,笔者认为此标准较切合中国人口众多而能源又相对较少的实际情况,有一定的先进性,按此设计的住宅用电水准应至少可保证年不落后。但该标准对各单元、楼、小
14、区的负荷计算的需要系数取值未作规定,有的地方住宅标准列了一些具体数据,但各地标准相差较大。表中住宅户数指接于一相电源的户数,由表可知,北京市规定户以上的住宅取,而重庆市的标准为,比北京市标准高了约,按两个标准计算的小区负荷差距甚大。另外,?住宅设计标准?中规定四类住宅每户负荷按,而江苏、上海等地方标准中已将三类住宅每户负荷提高到、四类住宅每户负荷提高到,两者假设按同样的需要系数计算,得到的住宅小区负荷也相距甚远。到底如何计算整个小区的用电负荷,许多设计人员无所适从。为了真正摸清小区用电负荷情况,笔者对所在公司整个生活区的用电状况作了深入的调查分析,所有数据均为现场抄表所得。本公司为大型国营上市
15、公司,生活区始建于年,分多年陆续建设,至年大致建成,建筑面积约,共有两、三居室住宅套左右,年前建成的老住宅按一户用电负荷标准改造配置了电表和进户线,一局部新建住宅按每户用电负荷标准设计。所有生活区用电.均由我公司自备发电厂以电缆、架空线引入,由于是自备电厂,电价只及周围城市居民用电电价的一半。另外,由于公司历年效益较好,居民人均收入高于周围大中城市,所以公司生活区目前用电水准应能代表各类新建中档住宅小区近几年的用电水平。笔者所处地为长江下游地区,夏天气温高、湿度大,用电最顶峰为月的时,主要负荷为制冷空调器,每百户空调拥有量已达台。笔者取样了年月、日两天的数据,笔者所处地此两日最高气温分别达和,
16、为近几年最高,表为此两天的最高负荷情况。分析表可以验证,假设每户按的用电标准,户以上的小区选择变压器时需要系数取较为科学。变压器由于昼夜负荷落差大,有较大的过载潜力,笔者认为取 是完全可行性的。假设每户按的用电标准设计,取,应可以满足今后相当长时间住宅用电的需求。按照新的住宅设计标准,虽然三、四类住宅须按一户地方标准的用电标准设计,但由于居民的平均生活水平还十分不富裕,再加上中国人勤俭持家生活传统,大局部居民用电负荷的峰值离设计负荷值还相差较远。从整个小区来看,大局部家电的同时使用系数较低,象主要用电设备空调,其主机的运行也是间隙的,因此整个小区的用电负荷需要系数是较低的,取,既可以满足小区中
17、短期年的供电需要,又可节约投资,使变压器运行较为经济,节省运行费用。如过大的取高值,就会增加住宅的配套费,表到达单位房价里,最后买单的还是住户。如某设计单位在住宅小区内设计了台的箱式变电所,最后建设方实际只安装了台的变压器即满足了居民夏季用电要求,直接节省费用余万元。另外,随着科技的开展,既满足居民需要又节能的绿色家电不断推出,整个住宅小区的用电水平增长幅度会越来越低,如三年前居民洗澡大多使用电热水器,而现在笔者所处地左右的新建小区住宅都装上了太阳能热水器,现在又出现了利用用电低谷制冰蓄冷的空调机组,单个空调器的制冷效率也有了较明显的提高,所以住宅小区的用电水平将来增长幅度也不会提高。如我公司
18、迎西电缆供电小区为年建成的小区,全为三四类住宅,设计时每户按用电标准,但其顶峰时户均用电量相比老的住宅区提高并不大。笔者调研过周围几个新建小区,每户均按用电标准设计,选择变压器时计算负荷的需要系数都取了,其整个夏季变压器的最高负载率在左右,平常只有左右,确确实实是一种投资的浪费。.新建住宅小区的用电负荷计算 该帖被浏览了 412 次|回复了 2 次 新建住宅小区的用电负荷计算 毛洪山 来源:?电气&智能建筑?简介:摘 要 通过实际测量大型成片住宅小区实际用电负荷峰值,提出负荷计算需要系数 Kx 的合理取值范围。关键词 住宅小区 用电负荷 需要系数 随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃.关键字
19、:用电负荷 随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃开展,各地新建中高档住宅小区越来越多。准确计算出住宅小区的用电负荷,合理选择配变电设施,才能既满足小区居民现在及将来的用电需要,又能合理降低工程造价、节省投资。新的住宅设计标准对各类住宅的设计容量、进户线、电表容量都作了规定,笔者认为此标准较切合中国人口众多而能源又相对较少的实际情况,有一定的先进性,按此设计的住宅用电水准应至少可保证年不落后。但该标准对各单元、楼、小区的负荷计算的需要系数取值未作规定,有的地方住宅标准列了一些具体数据,但各地标准相差较大。表中住宅户数指接于一相电源的户数,由表可知,北京市规定户以上的住宅取,而重庆市的标准为,比
20、北京市标准高了约,按两个标准计算的小区负荷差距甚大。另外,?住宅设计标准?中规定四类住宅每户负荷按,而江苏、上海等地方标准中已将三类住宅每户负荷提高到、四类住宅每户负荷提高到,两者假设按同样的需要系数计算,得到的住宅小区负荷也相距甚远。到底如何计算整个小区的用电负荷,许多设计人员无所适从。为了真正摸清小区用电负荷情况,笔者对所在公司整个生活区的用电状况作了深入的调查分析,所有数据均为现场抄表所得。本公司为大型国营上市公司,生活区始建于年,分多年陆续建设,至年大致建成,建筑面积约,共有两、三居室住宅套左右,年前建成的老住宅按一户用电负荷标准改造配置了电表和进户线,一局部新建住宅按每户用电负荷标准
21、设计。所有生活区用电均由我公司自备发电厂以电缆、架空线引入,由于是自备电厂,电价只及周围城市居民用电电价的一半。另外,由于公司历年效益较好,居民人均收入高于周围大中城市,所以公司生活区目前用电水准应能代表各类新建中档住宅小区近几年的用电水平。笔者所处地为长江下游地区,夏天气温高、湿度大,用电最顶峰为月的时,主要负荷为制冷空调器,每百户空调拥有量已达台。笔者取样了年月、日两天的数据,笔者所处地此两日最高气温分别达和,为近几年最高,表为此两天的最高负荷情况。分析表可以验证,假设每户按的用电标准,户以上的小区选择变压器时需要系数取较为科学。变压器由于昼夜负荷落差大,有.较大的过载潜力,笔者认为取是完
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