Question

[浅析住宅建筑的电力负荷的计算] 住宅建筑

Answer 1

　　摘 要：住宅用电占我国电力负荷较大比重，对于住宅建筑的电力负荷的计算关系到供电安全和节能环保等重要问题。电力负荷的计算准确性在于负荷量与需要量的合理选取，本文选择住宅建筑的电气负荷为研究对象，根据国家现行规范，在理论基础计算的基础上，附加经典案例研究，从实际上分析住宅建筑用电负荷的相关计算方案，提高负荷计算的精确性，使理理论更贴近工程实际。
　　关键词：住宅负荷；需要量；负荷量
　　中图分类号：TU856 文献标识码：A
　　住宅建筑的电气负荷计算，影响着住宅各种配电设施的合理选择，关系着千家万户的用电安全与电气设备的可靠运行。为了使电能合理，规范的应用到实际生活生产之中，利用各种分析方法解决电力供应与负荷合理应用便成为了重中之重的问题，它不仅从理论上全面阐述了负荷用电的适当性，而且对实际用电设备的选择有了指导性意义。
　　1 电力负荷计算方法
　　对于电力负荷的计算，针对不同的用电对象，其计算方式很多，一般我们能够接触到的有：二项式法、单位面积法、需要系数法、单位产品耗电量法、利用系数法等，下面我们主要介绍三种。
　　1.1 二项式法：计算公式为Q=b*TN+cTx，b，c，TN为用电设备的额定容量之和，Tx为x台最大容量的设备总容量。其主要应用于涉及电气设备少，而且用电设备的功率容量相差较大时使用。
　　1.2 需要系数法：计算公式为Q=a*∑TN，a为需要系数，∑PN为所有设备的额定容量之和。此种方法因为计算简单、便捷，因此主要应用于日常民用建筑和生活区。
　　1.3 利用系数法：利用已知的一些系数求出最大系数，同时求出最大负荷的平均值，还要考虑设备台数和功率差异，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法计算进程稍繁，目前利用系数法的有关资料均为工业方面，故在民用建筑方面很少。
　　2　住宅建筑用电负荷及计算的现状
　　住宅建筑内住户的负荷等级按《供配电系统设计规范》（GB 50052-95）第2.0.1条一般是属于三级负荷，一般为了方便经济，在多层住宅的配电方式都采用放射式供电，现在的高层住宅，由于落差大，一般采用混合式配电方式，即采用树干式和放射式相结合。
　　国内计算负荷最常用的是需要系数法，其有很大的经验成分，甚至随意性很大。比如图1.5列出了某小区两栋户数为36户、用电负荷指标为6KW的负荷情况，因需要系数的值设的不同，造成了计算负荷、计算电流、所选择的配电设施以及初期投资上有很大不同。1.5图
　　可以看出，1#增加了用户投资，而且也降低了变压器的负荷率，增加了今后变压器运行的有功损耗和无功损耗。造成这些问题的原因不仅在于电气设计人员主观因素，而且在于设计的规范中存在的缺陷。
　　3 住宅电力负荷需要系数的分析与研究
　　3.1 需要系数的分析
　　需要系数是很关键的数据，对于计算结果起着至关重要的影响。在现代成片的、规模较大的住宅小区，在进行变压器容量选择时，对于不同的需要系数，可能就会选择不同等级的变压器，而这种差别可能很大，这就会导致很多后续问题。当然准确的需要系数固然重要，但是在实际确定时这项工作确实相当麻烦的，尽管可以通过查询标准手册或者经验判断，但是需要系数却始终是很模糊的，最后确定的值都不是太理想。
　　需要系数是用电设备实际所需要的功率与额定负载时所需的功率的比值，用公式表示为
　　Kc=Psb/Psn
　　式中：Psb-用电设备实际所需功率。
　　Psn--用电设备额定功率。
　　需要系数的大小要综合考虑用电设备的负荷状态、工作制(连续、短时、重复短时工作)和该类设备的同时工作几率等方面的因素。一般是根据实经验统计后取平均值。
　　模拟公式的推导基于以下三条规律：①：户数(N)较少时，需要系数(K)为1；②需要系数(K)随户数(N)增大而减小，即KN≤KN-1，且减少速率先急后缓；③每户安装功率相同时，小户数的计算功率恒大于大户数的，即（N-1）*KN-1*PKN-1*[(N-1)/N]，故KN-2>KN-3*[(N-3)/(N-2)]，根据前面假定可知：KN-2=KN-1=KN，所以KN>KN-3*[(N-3)/(N-2)]，因(N-1)/N恒大于(N-3)/(N-2)，故不妨令KN=KN-3*[(N-1)/N]，即调整系数等于(N-1)/N。
　　即需要系数Kr=KT*KN\ηE*ηP
　　3.2 需要系数的研究
　　在住宅建筑负荷中，需要系数可以通过已有的统计数据作为样本数据，采用数学方式来拟合住宅户数与需要系数的数学函数关联来最终确定。
　　其拟合指数关系为：Kx=0.312+0.655*0.659X。
　　依据此关联式对照已有的样本数据和拟合数据可以得出下表：
　　不难看出当户数为21户时，此时的误差是最大的，但是这种误差在住宅建筑负荷计算中是允许的，因为当每户用户计算负荷为6KW时，此时计算总负荷时，若需要系数为0.4，则计算的总负荷为151.2KW，若需要系数按所拟合的数据则所计算的结果为138.4KW，两者相差12.8KW，说明拟合函数的数据还是较为准确的。
　　参考文献
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