住宅小区的负荷计算及变压器容量确定.pdf

第 2 7卷第 1 期 佛 山科学 技术 学院 学报 自然 科学版 2 0 0 9年 1月 J o u r n a l o f F o s h a n Un i v e r s i t y Na t u r a l S c i e n c e E d i t i o n Vo 1 2 7 NO 1 J a n 2 0 0 9 文 章 编 号 l 0 0 8 0 1 7 1 2 0 0 9 O 1 0 0 4 3 0 3 住宅小区的负荷计算及变压器容量确定 朱敏捷 佛 山 电 力设 计 院 有 限公 司 广 东 佛 山 5 2 8 0 0 0 摘 要 采用单 位指标法 和需用系数 法对住宅 小区的负荷进 行准确计算 使 住宅小 区的视在 功率 的确 定趋于 合 理 在确定住宅小区变压器容量时应考虑变压器的负荷率 使变压器运行效率达到最优 关 键词 负荷计算 负荷率 变压器 中图分 类号 T M4 文献标识码 A 近年来 随着新建住宅小区的不断涌现 住宅小区的供配电系统的设计工作 日渐增加 特别是 当全 国倡导节约型社会 节能降耗成为我国的基本国策之一 以后 对住宅小区供配电系统设计的准确性 合 理性 科学 性也 就有 了更 高 的要求 本文 重点探 讨住 宅 小 区供 配 电系统 中的负荷 计算 和变 压器容 量 和台 数 的选择 1 负荷计算 1 1 住 宅小 区 用电负 荷组成 住 宅小 区用 电负荷 一般 由住 宅用 电部 分和公 共用 电部 分两 部分 组成 1 1 1 住 宅 用电部 分的 负荷计 算 住 宅 用 电部分 的负 荷计 算一 般 采用 单位 指 标法 其计 算式 1 一 为 P 一P N 1 0 0 0 其 中 P 为单 位 用 电指标 单位为 w 户 N 为相同用电指标的单位数量 如户数 对应不同户型的户数 P 为计算有 功 功率 单位 为 k W 按 照 中 国南 方 电网城 市配 电 网技术导 则 中的要求 每户 用 电指标 如表 1所示 表 1 住 宅用电负荷估 算与部分负荷 根 据 笔者对 佛 山住宅 小 区用 电情 况 的调查 和用 电特 点 的了解 认 为 表 1中的数值 基本 是合理 的 对 于多户住宅用电负荷甚至整个小区而言还应该考虑同时系数 同时系数可按表 2中选取 1 1 2 住宅小区公共用电部分负荷计算 住宅 小 区公 共用 电部 分负 荷一 般包 括 电梯用 电 梯灯 等公共 照 明用 电 园林 及建筑 物 景观用 电 消 防用电 生活水泵用电 排 污设备用 电等照明负荷和动力负荷 公共用电部分负荷计算一般采用需用系 收 稿 日期 2 0 O 8 一 I I 一 2 O 作者简介 朱 敏捷 1 9 6 9 一 女 江苏南京人 佛 山电力设计院有限公 司注册 电气工程 师 m r如L三 1巨 4 4 佛 山科学技术学院学报 自然科学版 第 2 7卷 数法 因为用电设备组 的有功功率的计算负荷已由建筑设计院给出 所以在小区供配电系统设计时只需 计 算配电干 线或总降 压变电 所的 有功功率的 计算负荷 即P K N K P 其中 K x 为需用系 数 P 为用电设备组的设备功率 K r为有功功率的同时系数 一般为 0 8 O 9 除电梯负荷 消防负荷之外 其他公共用电 表2 多户住宅同时系数 部分的需用系数一般均取 O 8 在简化计算时 消防负荷的需用系数为 1 因电梯负荷 的特殊 性 则必须根据 电梯的台数 使用的频繁程度选 择 其 同时 系数 具 体 见表 3 一 般 情 况下 备 用 与 消 防负 荷 都不 考 虑 在 计算 负荷之列 仅当消防用电的计算有功功率 大于火灾时可能 同时切除的一般电力 照明负 荷的计算有功功率时 按未切除的一般电力 照 明负 荷加 上 消防 负荷计 算低 压总设 备 功率 表 3 不 同电梯 台数 的同时系数 2 变压器容量和 台数 的确 定 2 1 住 宅小 区 的视 在 功率 住宅小区的视在功率按S j K2 p P c o s 计算 其中 尸 为住宅用电部分与公共用电部分的 计算功率之和 c o s 9为补偿后的功率因数 根据 中国南方 电网城市配 电网技术导则 的要求住宅小区 补偿 后功 率 因数取 0 9 2 为住 宅小 区 的视 在 功率 单 位 k VA 2 2住 宅小 区变 压器 总容 量L 4 住宅小区变压器总容量按 S一5 计算 其中 p为变压器的负荷率 5为住宅小 区变压器总容量 单位 为 k VA 由此 可知 5 由 来 确定 然后 再 按所 选用 的变 压 器标称 系列 来规 整 2 3 变 压器 的负 荷率 L 4 住宅 小 区的用 电负 荷较 大 变压 器常 年运行 导 致变 压器 的 长期 累计损 耗大 因此 理 清 变压 器 的损 耗与负荷率的关系 才能合理的确定变压器的容量 变压器的最佳负荷率 可用损耗的功率比表示 即 h P P 1 式 1 中 Po 为变压器的空载损耗 即铁损 P 为变压器额定电流时的短路损耗 即铜损 由式 1 可知 与变压器类型有关 当变压器效率最高时 不 同类型变压器的负荷率在 4 1 6 3 之间 在实际运行 中 负荷曲线 随着时间而变化 一般在深夜 至次 日清晨处 于轻载状态 1 7 o 0 2 2 0 0 处于用 电高峰 因此 从节能及提高经济效益的角度讲 应力求在一段时间内变压器的平均效率接 近最佳效率才有实际意义 故 值的选取应略高于变压器的最佳负荷率 综合各方面因素 当单 台变压 器运行时 的取值范围一般在 7 0 8 0 为宜 两台同容量的变压器的负荷率均取 7 5 3 实例 3 1 住宅用电部分计算功率 某新建住宅小区 其住宅用电部分负荷如表 1 所示 表 1中的户数为小区的总户数 折算到按三相 配电时的户数则为 5 1 1户 查表 2得同时系数应取 0 3 5 那么 P 1 2 1 3 8 x 0 3 5 4 2 4 8 3 k W 一 一 一 耋 一 一 一 脱 一 叭 蚴 一 棚 一 时 数 一 一 时 算 户 一 一 同 博 一 一 蛔 酏 雌 一 拟 一 一 糊 一 一 一 拟 一 一 一 三 连 一 一 目 一 时 数 一 一 算 户 一 一 麓 酏 雌 一 一 冲 姗 柚 单 连 一 一 觯 一 第 1期 朱敏捷 住 宅小区的负荷计算及变压器容量确定 4 5 3 2 公 共 用电部 分计 算功 率 公共 用 电部 分负 荷如 表 4 所 示 消 防 负 荷 除 消 防 中心 在 正 常 情 况 下需 用 电 外 其他均处于待用电状态且火灾时可能同时切除 一 般电力 照明负荷的计算有功功率大于消防用电 的计 算有 功 功 率 故 消 防负 荷 不 计在 计 算 负荷 内 那么 尸 2 一 8 8 9 4 3 6 0 9 5 8 7 9 1 3 k W 住宅 小 区总 的视 在功 率 S 一 K P c o s 一 0 9 4 2 4 8 3 8 7 9 1 3 0 9 5 1 2 7 4 3 k VA 中国南方电网城市配 电网技术导则 中要求 住 宅小 区的每个电房内变压器的台数不宜大于 2 台 每 台变 压 器 的容 量 不 宜大 于 8 0 0 k VA 2 故 住 宅小区变压器的负荷率取 0 7 5 则住宅小 区变压 器 总 容 量 S S 5 5 1 2 7 4 3 0 7 5 6 8 3 6 5 7 k VA 住 宅 小 区 变 压 器 总 台 数 N S 8 0 0 6 8 3 6 5 7 8 0 0 8 5 5 约为 9台 根 据 以上计 算结 果可 以确 定 该 住 宅小 区应设 表 4 公 共用电部 分负荷表 5个 电房 其 中 4 个 电房 内配置 2台 8 0 0 k VA 变压 器 1 个 电房 配置 1台 8 0 0 k VA 变压 器 根据 笔者 对 已投运 电房 的跟踪调 查知 变 压器平 均 负荷 率在 0 7左 右 表 明运 行 在高效 区 间内 4 小 结 住宅小区的负荷计算宜认真分析其负荷特点 选取合理的需用系数 同时系数 使住宅小 区的视在 功率与住宅小区的实际用 电需求更吻合 在确定住宅小 区变压器总容量 时 应考虑变压器的负荷率 使 住宅小 区变压器容量和台数的确定既能满足小 区用 电的可靠性要求 Y g e 合理地降低变压器的损耗 提 高变 压器 的运 行效率 参 考文献 1 中国航空工业规划设计研究 院 工业与民用配电设计 T E M3 3版 北京 中国电力 出版社 2 0 0 5 2 中国南方 电网有限责任公 司 Q C S G 1 0 0 1 2 2 0 0 5 中国南方 电网城 市配电网技术导则 S 北京 中国水利水 电 出版社 2 0 0 6 3 建设 部工程 质量安 全监 督与行业 发展 司 中国建筑标 准设计研 究院 全 国 民用建筑 工程设计技 术措施 节能专篇 2 0 0 7 电气 E M3 北京 中 国计划 出版社 2 0 0 7 4 焦留成 供配 电设 计手册 M 北京 中国计 划出版社 1 9 9 9 4 8 3 责 任编 辑 任 小平 T一 一 J 1 一 一 一 一 L0a I c a l c ul a t i o n a nd de t e r m i na t i o n o f t r a ns f o r me r c a pa c i t y i n r e s i de nt i a l a r e a ZHU M i n i e Fo s h a n El e c t r i c Po we r De s i g n I n s t i t u t e Co m p a n y L t d Fo s h a n 5 2 8 0 0 0 Ch i n a Ab s t r a c t Us i n g u n i t i n d i c a t o r s a n d r e q u i r e d c o e f f i c i e n t t h e l o a d o f r e s i d e n t i a l q u a r t e r s i s a c c u r a t e l y c a l c u l a t e d S O t h a t t h e a p p a r e n t p o we r o f t h e r e s i d e n t i a l q u a r t e r s t e n d s t o b e r e a s o n a b l e I n de t e r mi ni ng t r a n s f or me r c a pa c i t y o f r e s i de n t i a