现代住宅配电系统需要系数k的取值

1、摘要：现代住宅配电系统负荷计算取决于需要系数 Kx的选择，Kx的取值范围必须进行深层面的分析，求得一个合理的参数，不同类别的住宅建筑应区别对待。对于一些手册、图集和地方规定的取值范围，提出了笔者的观点。在满足用电高 峰需求的同时，还应考虑电网变压器的运行效率及投资成本，使供、配、用电整 个链条收到相得益彰的效果。关键词:负荷计算需要 系数节能进入21世纪以来，人们的居住面积不断增加，对于生活质量有了更高的要求。因此，用电量比起20世纪末有了较大幅度的增长，一些南方大城市出现了 厦季闹电荒的情况。为了解决好当前的供电需求问题，只有在大力发展电力生产 的同时，还要从节约电能人手研发和使用节能产品，

2、 并且调配好电能来解决好当 今突出的用电矛盾。所以，现代建筑供配电是一个值得深入研讨的课题。 应把握 好设计负荷计算和配电这一环节，做到精心设计，合理配电。笔者基于此目的， 提出了负荷计算中需要系数的问题与同行探讨。1设计手册和一些地区文件关于需要系数 Kx选择所提供的参数（见表1、表2）表1秦考设计手册上提供的"儆户谿76+1112心1U i200*3需要系，買h"1卩亿9和(1.0.色0. J山45卫債33电A2长卷地区使用的环户处4卫6彳血0.930妙0.750,620.58户矢1加坤1和18t2"滋25心验”r0 47-0 44-04知0.42pQ4W0.

3、V注：户数为同一相电源上的户数上述表中，对于KxW的范围，我们在实践中认为是比较合适的，而对于Kx乃至Kx=1的范围，笔者则要提出个人不同的看法，对这个区间内的Kx值应该 认真深入地调研，从不同层面加以分析，力求得到一个合理的系数，使电力资源、 设备资源得到有效利用。2 目前住宅家居用电负荷情况的分析20世纪80年代，我国普通住宅每户一般负荷在 1-2KW左右（设计指标每户 按2KW计算）；20世纪末用电负荷有了很大的增长，大多数家庭增加了空调、 电热水器、计算机、电磁炉、饮水机等。建设部相继发布了小康住宅的用电标准， 设计负荷增加到4-8KV，甚至更高一些，电能的需求翻了两翻。现在一般三口之

4、 家为例，二室二厅住宅建筑面积在 1OO-12OH2之间，具体用电负荷见表3。获3 般三口之家性宅用电负荷,家用屯器空调（切卄1台"15W-1SO空调（宝卧）21纸1000电热水器心1台“1200-15001台Q206-00电飙覺存1細80肿电磁莎门1纸1200 （少） w微波炉1纸10D0 （壇时JNO） +卑箱订1养14血2台卩100-140电臓1台卩畑照明存多数为帀籠*P恥妁为750如以一个家庭为例，在使用高峰期夏季下班后下午5: 30-8 : 30或6: 30-9 :30常用负荷为：空调1800W（ 3小时），电热水器1500W（小时），电饭煲（或 电磁炉）800-1200W

5、（ 1小时），彩电100W（ 3小时），实际用电功率合计：约 为。在上述时间内也有用电负荷较小的家庭，只开空调、冰箱、电视、照明负荷 大约在2KW左右，笔者通过调查，一般家庭基本用电负荷无论在冬季或夏季，高峰时段平均值大致在笔者居住的小区（多层住宅）一般家庭月用电费在 60-80 元之间，只有个别住宅电费为120-160元，每KW? h按元计算，每日耗电量在 4-6KW? h之间，个别户在8-12KW? h。80%勺用电都集中在下班后三个小时的时 段上，不难看出，吉林省住户用电耗电水平，在高峰时不超过。南方由于夏季炎 热，冬季阴冷潮湿空调耗电要占用户用电的 60%左右，加上这个因素，在东北基

6、础上，每户用电可上升到。好多大城市实行了用电峰、平、谷调剂价格，住户更 会使一些大负荷设备躲峰使用。3 住宅需要系数选择的意义首先让我们分析住宅需要系数的内涵，它有以下三层意思：A. 每一户的设计用电点（设备）在使用时（指峰值负荷），仅占总数的一 部分，一般在因素 ）之间。B. 就每一台用电设备而言（如空调、冰箱、洗衣机、电磁炉、电饭煲等）， 其输出功率因温度设置、负荷大小不同达不到额定值，输出功率一般在因素 ）之 间。C每栋住宅（负荷计算单位）内，各户实际用电量有差异，部分住户达不 到最大用电量。还有个别家庭因出差、旅游和闲置时，用电量为零，所以它们存 在着可调节性和互补性。比如： 50%住

7、户为大负荷， 40%住户为一般负荷， 10%家 庭负荷为 0，此时，用电量仅为全部大负荷电量的； （加权系数值 ）我们把它介定 在因素 ） 之间。以上三个因素之积，就决定了住宅配电中需要系数 Kx 值的结果。绝对不能 达到。它的下限值为：XX二，中间值为：XX二，上限值为：XX =。不难看出 设计中参照执行的Kx以上的取值偏大。计算出的结果与实际相差甚远。需要系数Kx的选择合理与否，在负荷计算中关系到一系列参数的变化。我 们在几个别墅小区设计中就遇到这样的问题。 单体独立别墅、 连体别墅、连排叠 加别墅的需要系数选择在目前规范没有确定， 仅在一些设计手册或地方法规中参 照表1、表2执行，Kx只

8、能选择在之间。近期一些出版、发行的图集，以及相关 资料也按Kx諏值计算。单体别墅因为面积大，用电单位容量指标高；豪华别墅 有三相负荷，一般采用三相供电，单相负荷每一层Kx只能为1;连体别墅也是一相一户； 连排叠加别墅最多做到 12户，三相供电， 每相 4户，表中 Kx=。 2003 年我们设计了长春市净月旅游开发区 ? 森林华墅小区（全部单体别墅） 和净月? 香墅街小区（连体、连排别墅）。在连体别墅中，我们按中档水平每户以 10KW 计算，Kx=1，cos二，那么ljs=50.5A，选断路器2P-63A，断路器后的导线应选 BV25mm电源线至少要选到 VV225mm 如果按Kx二取值，cos

9、=,贝U Ijs=30A， 微断可选2P-63/40A，导线可选BV10mm电源线可降到VV2l6m,电度表:10（40A）， 这样才能符合实际， 单位容量与电气开关导线截面、 电度表相匹配。 没有大马拉 小车的感觉。以上实例不难看出，Kx系数的选择必须做到精细，要用末级单位负荷逆向 计算看结果是否合理。 如果一个用电单位就有较大的泡沫， 那么一个小区对于电 量的需求将是一个很大数量。按Kx=1或时，每45户（10-12KW就要占有500KV? A 变压器，而实际用电量远远达不到变压器的额定功率； 如果按Kx=计算，500KV? A 的箱变可以承担 70户以上的用电量，这将减小投资的一半，而且

10、让变压器始终 在经济状态下运行。4 关于住宅需要系数选择的建议多层住宅及高层住宅的 Kx 值对于多层住宅及高层住宅，都是三相电源供电，每相超过了8-10 户， Kx=；超过12户Kx=（手册中的取值），以及高层建筑每相超过 25户Kx=0o 4,都是 比较合适的。 通过三个因素的分析计算， 在系数中已经留有充分的裕度， 笔者认 为Kx= 为最底线较为合理。单体别墅、连体别墅、连排叠加别墅的 Kx值单体独立别墅、连体别墅（ 1 -2户） ，是高标准的家居，其特点是面积大（300-800m）,人均占有面积都在100-150韦左右。因此单位估算容量大，一般 在16-30KW（豪华别墅设中央空调、电梯

11、容量在内）。但居住人口基本二代三口 之家或三代五口之家， 人均使用电量 （同时使用的用电设备） 与一般小康家居差 别不大（除中央空调外），其占用容量不会超过 6-7KW所以，需要系数也只在 之间。笔者认为别墅面积越大，单位容量指标大，人均占有的用电指标越大，但 其实际使用量（按常规）与设计容量之比越小，Kx系数可以选取低一些。当然在具体计算时还应留有一定的安全裕度。 并应考虑各地区 （尤其是炎热南方） 的 差异。比如，别墅中的空调，在设计容量中占有很大的比例，在北方夏季高温超 过30E的天数一般在10-15天，有的年份（2003年）3-5天即逝，Kx在比较适 当；在南方空调用电占 60%份额，

12、夏季制冷，冬季采暖，而且时间较长，所以 Kx 可选为宜。连排叠加别墅，建筑面积、人均使用电量指标，比单体、连体别墅要低一个 档次，设计时每户按10KW单位容量计算，完全能满足一家3-5 口人的用电需求。 前面的案例， 已分析过每户高峰时用电可在之间， 所在需要系数可在之间， 南方 可放到，它的取值可与单体独立和连体别墅持平。笔者以表4阐述选用Kx的观点。表4住宅Kx值选择的建议祇參董（KW）卩Kx系数扒鼠c因 素计丢推茬怠系數值"舟e计算H Pjsft心下限*上肛6*0.7X0.35 Xd M 4kQ.41(Q.45>045(0丹24"多展徃钛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设中央 空谢10-120 65X0.5”0.55(0.6)0.6(0.65).-5.5-6>$.5-7,8-*建排叠加4坨户卢0&乂屈$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设计容量与实际峰值负荷之比（）;b每一台用 电设备实际耗电量与额定功率之比（）；c一个电源负荷计算单位各户之间实 际用电的百分比（）。推荐 Kx系数值中括号内为炎热地区值。从上表的具体分析和计算可以看出按表中 Kx值，每户的计算功率完全满足 用户用电的需要。高层或多层个别用户可能短时突破这个值，但户数基数大，它们之间是可以互补的，在总容量内是可以调节的。（在大部分住宅小区内供电公 司一般按每户2KW配置变压器、供电效果很好）。在设计时已充分考虑了短时过 负荷因素，每户按10KW计算，无论在导线、电度表、开关诸方面均可满足安全 用电的需求。就目前住宅及别墅设计的单位容量法的指标，笔者认为在20-30年内仍是可行的。由于我国目前人民生活水平的提高，家用电器的使用无论从量 和品种上已有较高水