現(xiàn)代住宅配電系統(tǒng)需要系數(shù)k的取值

1、摘要：現(xiàn)代住宅配電系統(tǒng)負荷計算取決于需要系數(shù) Kx的選擇，Kx的取值范圍必須進行深層面的分析，求得一個合理的參數(shù)，不同類別的住宅建筑應(yīng)區(qū)別對待。對于一些手冊、圖集和地方規(guī)定的取值范圍，提出了筆者的觀點。在滿足用電高 峰需求的同時，還應(yīng)考慮電網(wǎng)變壓器的運行效率及投資成本，使供、配、用電整 個鏈條收到相得益彰的效果。關(guān)鍵詞:負荷計算需要 系數(shù)節(jié)能進入21世紀以來，人們的居住面積不斷增加，對于生活質(zhì)量有了更高的要求。因此，用電量比起20世紀末有了較大幅度的增長，一些南方大城市出現(xiàn)了 廈季鬧電荒的情況。為了解決好當前的供電需求問題，只有在大力發(fā)展電力生產(chǎn) 的同時，還要從節(jié)約電能人手研發(fā)和使用節(jié)能產(chǎn)品，

2、 并且調(diào)配好電能來解決好當 今突出的用電矛盾。所以，現(xiàn)代建筑供配電是一個值得深入研討的課題。 應(yīng)把握 好設(shè)計負荷計算和配電這一環(huán)節(jié)，做到精心設(shè)計，合理配電。筆者基于此目的， 提出了負荷計算中需要系數(shù)的問題與同行探討。1設(shè)計手冊和一些地區(qū)文件關(guān)于需要系數(shù) Kx選擇所提供的參數(shù)（見表1、表2）表1秦考設(shè)計手冊上提供的"儆戶谿76+1112心1U i200*3需要系，買h"1卩億9和(1.0.色0. J山45衛(wèi)債33電A2長卷地區(qū)使用的環(huán)戶處4衛(wèi)6彳血0.930妙0.750,620.58戶矢1加坤1和18t2"滋25心驗”r0 47-0 44-04知0.42pQ4W0.

3、V注：戶數(shù)為同一相電源上的戶數(shù)上述表中，對于KxW的范圍，我們在實踐中認為是比較合適的，而對于Kx乃至Kx=1的范圍，筆者則要提出個人不同的看法，對這個區(qū)間內(nèi)的Kx值應(yīng)該 認真深入地調(diào)研，從不同層面加以分析，力求得到一個合理的系數(shù)，使電力資源、 設(shè)備資源得到有效利用。2 目前住宅家居用電負荷情況的分析20世紀80年代，我國普通住宅每戶一般負荷在 1-2KW左右（設(shè)計指標每戶 按2KW計算）；20世紀末用電負荷有了很大的增長，大多數(shù)家庭增加了空調(diào)、 電熱水器、計算機、電磁爐、飲水機等。建設(shè)部相繼發(fā)布了小康住宅的用電標準， 設(shè)計負荷增加到4-8KV，甚至更高一些，電能的需求翻了兩翻?，F(xiàn)在一般三口之

4、 家為例，二室二廳住宅建筑面積在 1OO-12OH2之間，具體用電負荷見表3。獲3 般三口之家性宅用電負荷,家用屯器空調(diào)（切卄1臺"15W-1SO空調(diào)（寶臥）21紙1000電熱水器心1臺“1200-15001臺Q206-00電飆覺存1細80腫電磁莎門1紙1200 （少） w微波爐1紙10D0 （壇時JNO） +卑箱訂1養(yǎng)14血2臺卩100-140電臓1臺卩畑照明存多數(shù)為帀籠*P恥妁為750如以一個家庭為例，在使用高峰期夏季下班后下午5: 30-8 : 30或6: 30-9 :30常用負荷為：空調(diào)1800W（ 3小時），電熱水器1500W（小時），電飯煲（或 電磁爐）800-1200W

5、（ 1小時），彩電100W（ 3小時），實際用電功率合計：約 為。在上述時間內(nèi)也有用電負荷較小的家庭，只開空調(diào)、冰箱、電視、照明負荷 大約在2KW左右，筆者通過調(diào)查，一般家庭基本用電負荷無論在冬季或夏季，高峰時段平均值大致在筆者居住的小區(qū)（多層住宅）一般家庭月用電費在 60-80 元之間，只有個別住宅電費為120-160元，每KW? h按元計算，每日耗電量在 4-6KW? h之間，個別戶在8-12KW? h。80%勺用電都集中在下班后三個小時的時 段上，不難看出，吉林省住戶用電耗電水平，在高峰時不超過。南方由于夏季炎 熱，冬季陰冷潮濕空調(diào)耗電要占用戶用電的 60%左右，加上這個因素，在東北基

6、礎(chǔ)上，每戶用電可上升到。好多大城市實行了用電峰、平、谷調(diào)劑價格，住戶更 會使一些大負荷設(shè)備躲峰使用。3 住宅需要系數(shù)選擇的意義首先讓我們分析住宅需要系數(shù)的內(nèi)涵，它有以下三層意思：A. 每一戶的設(shè)計用電點（設(shè)備）在使用時（指峰值負荷），僅占總數(shù)的一 部分，一般在因素 ）之間。B. 就每一臺用電設(shè)備而言（如空調(diào)、冰箱、洗衣機、電磁爐、電飯煲等）， 其輸出功率因溫度設(shè)置、負荷大小不同達不到額定值，輸出功率一般在因素 ）之 間。C每棟住宅（負荷計算單位）內(nèi)，各戶實際用電量有差異，部分住戶達不 到最大用電量。還有個別家庭因出差、旅游和閑置時，用電量為零，所以它們存 在著可調(diào)節(jié)性和互補性。比如： 50%住

7、戶為大負荷， 40%住戶為一般負荷， 10%家 庭負荷為 0，此時，用電量僅為全部大負荷電量的； （加權(quán)系數(shù)值 ）我們把它介定 在因素 ） 之間。以上三個因素之積，就決定了住宅配電中需要系數(shù) Kx 值的結(jié)果。絕對不能 達到。它的下限值為：XX二，中間值為：XX二，上限值為：XX =。不難看出 設(shè)計中參照執(zhí)行的Kx以上的取值偏大。計算出的結(jié)果與實際相差甚遠。需要系數(shù)Kx的選擇合理與否，在負荷計算中關(guān)系到一系列參數(shù)的變化。我 們在幾個別墅小區(qū)設(shè)計中就遇到這樣的問題。 單體獨立別墅、 連體別墅、連排疊 加別墅的需要系數(shù)選擇在目前規(guī)范沒有確定， 僅在一些設(shè)計手冊或地方法規(guī)中參 照表1、表2執(zhí)行，Kx只

8、能選擇在之間。近期一些出版、發(fā)行的圖集，以及相關(guān) 資料也按Kx諏值計算。單體別墅因為面積大，用電單位容量指標高；豪華別墅 有三相負荷，一般采用三相供電，單相負荷每一層Kx只能為1;連體別墅也是一相一戶； 連排疊加別墅最多做到 12戶，三相供電， 每相 4戶，表中 Kx=。 2003 年我們設(shè)計了長春市凈月旅游開發(fā)區(qū) ? 森林華墅小區(qū)（全部單體別墅） 和凈月? 香墅街小區(qū)（連體、連排別墅）。在連體別墅中，我們按中檔水平每戶以 10KW 計算，Kx=1，cos二，那么ljs=50.5A，選斷路器2P-63A，斷路器后的導(dǎo)線應(yīng)選 BV25mm電源線至少要選到 VV225mm 如果按Kx二取值，cos

9、=,貝U Ijs=30A， 微斷可選2P-63/40A，導(dǎo)線可選BV10mm電源線可降到VV2l6m,電度表:10（40A）， 這樣才能符合實際， 單位容量與電氣開關(guān)導(dǎo)線截面、 電度表相匹配。 沒有大馬拉 小車的感覺。以上實例不難看出，Kx系數(shù)的選擇必須做到精細，要用末級單位負荷逆向 計算看結(jié)果是否合理。 如果一個用電單位就有較大的泡沫， 那么一個小區(qū)對于電 量的需求將是一個很大數(shù)量。按Kx=1或時，每45戶（10-12KW就要占有500KV? A 變壓器，而實際用電量遠遠達不到變壓器的額定功率； 如果按Kx=計算，500KV? A 的箱變可以承擔 70戶以上的用電量，這將減小投資的一半，而且

10、讓變壓器始終 在經(jīng)濟狀態(tài)下運行。4 關(guān)于住宅需要系數(shù)選擇的建議多層住宅及高層住宅的 Kx 值對于多層住宅及高層住宅，都是三相電源供電，每相超過了8-10 戶， Kx=；超過12戶Kx=（手冊中的取值），以及高層建筑每相超過 25戶Kx=0o 4,都是 比較合適的。 通過三個因素的分析計算， 在系數(shù)中已經(jīng)留有充分的裕度， 筆者認 為Kx= 為最底線較為合理。單體別墅、連體別墅、連排疊加別墅的 Kx值單體獨立別墅、連體別墅（ 1 -2戶） ，是高標準的家居，其特點是面積大（300-800m）,人均占有面積都在100-150韋左右。因此單位估算容量大，一般 在16-30KW（豪華別墅設(shè)中央空調(diào)、電梯

11、容量在內(nèi)）。但居住人口基本二代三口 之家或三代五口之家， 人均使用電量 （同時使用的用電設(shè)備） 與一般小康家居差 別不大（除中央空調(diào)外），其占用容量不會超過 6-7KW所以，需要系數(shù)也只在 之間。筆者認為別墅面積越大，單位容量指標大，人均占有的用電指標越大，但 其實際使用量（按常規(guī)）與設(shè)計容量之比越小，Kx系數(shù)可以選取低一些。當然在具體計算時還應(yīng)留有一定的安全裕度。 并應(yīng)考慮各地區(qū) （尤其是炎熱南方） 的 差異。比如，別墅中的空調(diào)，在設(shè)計容量中占有很大的比例，在北方夏季高溫超 過30E的天數(shù)一般在10-15天，有的年份（2003年）3-5天即逝，Kx在比較適 當；在南方空調(diào)用電占 60%份額，

12、夏季制冷，冬季采暖，而且時間較長，所以 Kx 可選為宜。連排疊加別墅，建筑面積、人均使用電量指標，比單體、連體別墅要低一個 檔次，設(shè)計時每戶按10KW單位容量計算，完全能滿足一家3-5 口人的用電需求。 前面的案例， 已分析過每戶高峰時用電可在之間， 所在需要系數(shù)可在之間， 南方 可放到，它的取值可與單體獨立和連體別墅持平。筆者以表4闡述選用Kx的觀點。表4住宅Kx值選擇的建議祇參董（KW）卩Kx系數(shù)扒鼠c因 素計丟推茬怠系數(shù)值"舟e計算H Pjsft心下限*上肛6*0.7X0.35 Xd M 4kQ.41(Q.45>045(0丹24"多展徃鈦6-8卩0.7X0.肪

13、X0L8HL 昭心0.5(0.55)<035(0 6)+3,0-34Z&16一妙0.65X0,35=0. 5血0.55(0.6)0.60.65>8.!-10.4t>16.50-19.5設(shè)中央 空謝10-120 65X0.5”0.55(0.6)0.6(0.65).-5.5-6>$.5-7,8-*建排疊加4坨戶盧0&乂屈$乂口卜04井0.5(0.55)0.55(0.6)*：5 0-5 5'55”6心注：Kx=a? b? c其中a設(shè)計容量與實際峰值負荷之比（）;b每一臺用 電設(shè)備實際耗電量與額定功率之比（）；c一個電源負荷計算單位各戶之間實 際用電的百分比（）。推薦 Kx系數(shù)值中括號內(nèi)為炎熱地區(qū)值。從上表的具體分析和計算可以看出按表中 Kx值，每戶的計算功率完全滿足 用戶用電的需要。高層或多層個別用戶可能短時突破這個值，但戶數(shù)基數(shù)大，它們之間是可以互補的，在總?cè)萘績?nèi)是可以調(diào)節(jié)的。（在大部分住宅小區(qū)內(nèi)供電公 司一般按每戶2KW配置變壓器、供電效果很好）。在設(shè)計時已充分考慮了短時過 負荷因素，每戶按10KW計算，無論在導(dǎo)線、電度表、開關(guān)諸方面均可滿足安全 用電的需求。就目前住宅及別墅設(shè)計的單位容量法的指標，筆者認為在20-30年內(nèi)仍是可行的。由于我國目前人民生活水平的提高，家用電器的使用無論從量 和品種上已有較高水