qxx-15(6.1)新建住宅小區(qū)的用電負(fù)荷計算

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回復(fù)了2次新建住宅小區(qū)的用電負(fù)荷計算

作者：毛洪山

來源：《電氣&智能建筑》

簡介：摘要通過實際測量大型成片住宅小區(qū)實際用電負(fù)荷峰值，提出負(fù)荷計算需要系數(shù)Kx的合理取值范圍。

關(guān)鍵詞住宅小區(qū)用電負(fù)荷需要系數(shù)隨著國民生活水平的提高和房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃...

關(guān)鍵字：用電負(fù)荷

隨著國民生活水平的提高和房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各地新建中高檔住宅小區(qū)越來越多。準(zhǔn)確計算出住宅小區(qū)的用電負(fù)荷，合理選擇配變電設(shè)施，才能既滿足小區(qū)居民現(xiàn)在及將來的用電需要，又能合理降低工程造價、節(jié)省投資。

新的住宅設(shè)計規(guī)范對各類住宅的設(shè)計容量、進(jìn)戶線、電表容量都作了規(guī)定，筆者認(rèn)為此標(biāo)準(zhǔn)較切合中國人口眾多而能源又相對較少的實際情況，有一定的先進(jìn)性，按此設(shè)計的住宅用電水準(zhǔn)應(yīng)至少可保證２０～３０年不落后。但該規(guī)范對各單元、樓、小區(qū)的負(fù)荷計算的需要系數(shù)取值未作規(guī)定，有的地方住宅標(biāo)準(zhǔn)列了一些具體數(shù)據(jù)，但各地標(biāo)準(zhǔn)相差較大。

表中住宅戶數(shù)指接于一相電源的戶數(shù)，由表可知，北京市規(guī)定２００戶以上的住宅Ｋｘ?。埃玻?，而重慶市的標(biāo)準(zhǔn)為０．４６～０．４２，比北京市標(biāo)準(zhǔn)高了約７０％，按兩個標(biāo)準(zhǔn)計算的小區(qū)負(fù)荷差距甚大。另外，《住宅設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定四類住宅每戶負(fù)荷按４ｋＷ，而江蘇、上海等地方標(biāo)準(zhǔn)中已將三類住宅每戶負(fù)荷提高到６ｋＷ、四類住宅每戶負(fù)荷提高到８ｋＷ，兩者若按同樣的需要系數(shù)計算，得到的住宅小區(qū)負(fù)荷也相距甚遠(yuǎn)。到底如何計算整個小區(qū)的用電負(fù)荷，許多設(shè)計人員無所適從。

為了真正摸清小區(qū)用電負(fù)荷情況，筆者對所在公司整個生活區(qū)的用電狀況作了深入的調(diào)查分析，所有數(shù)據(jù)均為現(xiàn)場抄表所得。本公司為大型國營上市公司，生活區(qū)始建于１９８２年，分多年陸續(xù)建設(shè)，至２００１年大致建成，建筑面積約１００，００００ｍ２，共有兩、三居室住宅１５０００套左右，９５年前建成的老住宅按一戶４ｋＷ用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)改造配置了２０Ａ電表和進(jìn)戶線，一部分新建住宅按每戶６ｋＷ用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。所有生活區(qū)用電均由我公司自備發(fā)電廠以１０ｋＶ電纜、架空線引入，由于是自備電廠，電價只及周圍城市居民用電電價的一半。另外，由于公司歷年效益較好，居民人均收入高于周圍大中城市，所以公司生活區(qū)目前用電水準(zhǔn)應(yīng)能代表各類新建中檔住宅小區(qū)近幾年的用電水平。筆者所處地為長江下游地區(qū)，夏天氣溫高、濕度大，用電最高峰為７～８月的１８～２１時，主要負(fù)荷為制冷空調(diào)器，每百戶空調(diào)擁有量已達(dá)１１５臺。

筆者取樣了２００２年７月１４、１５日兩天的數(shù)據(jù)，筆者所處地此兩日最高氣溫分別達(dá)３８．４℃和３９℃，為近幾年最高，表３為此兩天的最高負(fù)荷情況。

分析表３可以驗證，若每戶按４ｋＷ的用電標(biāo)準(zhǔn)，２００戶以上的小區(qū)選擇變壓器時需要系數(shù)Ｋｘ?。埃玻遁^為科學(xué)。變壓器由于晝夜負(fù)荷落差大，有較大的過載潛力，筆者認(rèn)為Ｋｘ?。埃玻妒峭耆尚行缘?。若每戶按７ｋＷ的用電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，Ｋｘ?。埃玻?，應(yīng)可以滿足今后相當(dāng)長時間住宅用電的需求。

按照新的住宅設(shè)計規(guī)范，雖然三、四類住宅須按一戶４ｋＷ（地方標(biāo)準(zhǔn)６ｋＷ）的用電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，但由于居民的平均生活水平還十分不富裕，再加上中國人勤儉持家生活傳統(tǒng)，大部分居民用電負(fù)荷的峰值離設(shè)計負(fù)荷值還相差較遠(yuǎn)。從整個小區(qū)來看，大部分家電的同時使用系數(shù)較低，象主要用電設(shè)備——空調(diào)，其主機的運行也是間隙的，因此整個小區(qū)的用電負(fù)荷需要系數(shù)Ｋｘ是較低的，Ｋｘ?。埃玻?，既可以滿足小區(qū)中短期（５～１０年）的供電需要，又可節(jié)約投資，使變壓器運行較為經(jīng)濟，節(jié)省運行費用。

如過大的取高Ｋｘ值，就會增加住宅的配套費，體現(xiàn)到單位房價里，最后買單的還是住戶。如某設(shè)計單位在２５００００ｍ２住宅小區(qū)內(nèi)設(shè)計了３０臺６３０ｋＶＡ的箱式變電所，最后建設(shè)方實際只安裝了１４臺６３０ｋＶＡ的變壓器即滿足了居民夏季用電要求，直接節(jié)省費用３００余萬元。另外，隨著科技的發(fā)展，既滿足居民需要又節(jié)能的綠色家電不斷推出，整個住宅小區(qū)的用電水平增長幅度會越來越低，如三年前居民洗澡大多使用電熱水器，而現(xiàn)在筆者所處地８０％左右的新建小區(qū)住宅都裝上了太陽能熱水器，現(xiàn)在又出現(xiàn)了利用用電低谷制冰蓄冷的空調(diào)機組，單個空調(diào)器的制冷效率也有了較明顯的提高，所以住宅小區(qū)的用電水平將來增長幅度也不會提高。

如我公司迎西＃電纜供電小區(qū)為２００１年建成的小區(qū)，全為三四類住宅，設(shè)計時每戶按６ｋＷ用電標(biāo)準(zhǔn)，但其高峰時戶均用電量相比老的住宅區(qū)提高并不大。筆者調(diào)研過周圍幾個新建小區(qū)，每戶均按６ｋＷ用電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，選擇變壓器時計算負(fù)荷的需要系數(shù)Ｋｘ都取了０．４，其整個夏季變壓器的最高負(fù)載率在０．４左右，平常只有０．１左右，確確實實是一種投資的浪費。關(guān)于住宅用電負(fù)荷的分析\o"科技觀點"科技觀點2010-11-2509:22:55閱讀297評論0

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訂閱住宅的用電負(fù)荷分析是進(jìn)行住宅建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。在本次《住宅設(shè)計規(guī)范》的修編中，對應(yīng)建筑專業(yè)取消原四種分類套型只規(guī)定最小套型的做法，在電氣章節(jié)中也做了相應(yīng)修改，規(guī)定：“每套住宅的用電負(fù)荷應(yīng)根據(jù)住宅的套內(nèi)建筑面積和用電負(fù)荷計算確定，且不應(yīng)小于2.5kW”。影響住宅用電負(fù)荷的因素很多，設(shè)計中應(yīng)結(jié)合工程具體情況進(jìn)行分析，合理確定用電量。1.

家用電器的普及和發(fā)展家用電器的普及率決定了住宅的用電負(fù)荷，家用電器的普及和發(fā)展將影響住宅用電負(fù)荷的發(fā)展方向。住宅的主要用電負(fù)荷是照明和家用電器。照明的用電量與套內(nèi)建筑面積成正比，其功率密度現(xiàn)行值為7W/

m2，目標(biāo)值為6W/

m2。在高效節(jié)能燈具和光源的推廣應(yīng)用和隨著生活水平的提高人們愈發(fā)重視居住照明環(huán)境雙重因素影響下，將來每套住宅照明用電負(fù)荷量應(yīng)該變化不大。因此家用電器才是住宅的主要用電負(fù)荷。根據(jù)家用電器普及率計算住宅用電負(fù)荷的方法是：每戶用電計算容量Pjs=KxⅢKjⅢ∑PeⅢ+

KxⅡKjⅡ∑PeⅡ+

KxⅠKjⅠ∑PeⅠKxⅢ(Ⅱ、Ⅰ)---

Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ類家用電器的需用系數(shù)；KjⅢ（Ⅱ、Ⅰ)---

Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ類家用電器的普及率；∑PeⅢ（Ⅱ、Ⅰ)---

Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ類家用電器的設(shè)備容量之和；Ⅲ類家用電器---高普及率的家用電器（普及率約50%以上）；Ⅱ類家用電器---中普及率的家用電器（普及率約20%--50%）；Ⅰ類家用電器---低普及率的家用電器（普及率小于20%）從上式可以看出，家用電器的普及率決定了每套住宅的用電量。這種算法盡管在理論上成立，但在設(shè)計中很難實施，這是因為住宅建筑不同于工業(yè)建筑，不同地區(qū)、不同項目的家用電器普及率，有很大的差別，而且是一個變化的數(shù)值。當(dāng)設(shè)計人員接到一個住宅項目時，不可能統(tǒng)計或預(yù)計出未來的住戶的家用電器的使用情況。家用電器的使用情況也在發(fā)生變化，如十多年前流行的錄像機、DVD現(xiàn)在已很少有人使用。按住宅建筑物壽命五十年計，今后幾十年家用電器的更新?lián)Q代，也不易預(yù)測。從發(fā)達(dá)國家家庭用電的發(fā)展趨勢看，城鎮(zhèn)家庭家用電器平均每百戶擁有量在國家工業(yè)化進(jìn)程中呈逐年提高的趨勢。我國部分城鎮(zhèn)尚處于工業(yè)化進(jìn)程的初期，低收入戶對家用電器的需求不斷增長，最近幾年國家不斷推出擴大內(nèi)需、家電下鄉(xiāng)、以舊換新等補貼政策，都會階段性地提高家用電器的普及率。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，未來5--10年我國城鎮(zhèn)，尤其是二、三線城市和小城鎮(zhèn)居民的用電量將會逐年提高（表1，圖1）。表12008年城鎮(zhèn)家庭家用電器百戶擁有量

單位：臺電冰箱洗衣機空調(diào)器微波爐淋浴器全國93.6

94.7

100.3

54.6

80.7

北京102.8

98.6

152.5

85.6

95.4

天津108.5

99.0

124.9

84.9

90.2

河北96.3

97.1

82.4

47.2

74.7

山西85.6

98.9

33.3

30.5

51.5

內(nèi)蒙古91.0

93.0

7.7

33.9

46.1

遼寧94.8

92.5

26.9

56.0

66.6

吉林86.7

91.5

6.2

42.2

44.7

黑龍江82.0

88.9

7.6

30.8

32.0

上海103.8

97.8

191.0

96.0

95.3

江蘇96.7

100.4

155.2

86.2

92.5

浙江97.9

91.2

170.7

66.4

96.7

安徽94.2

94.8

108.0

50.4

81.9

福建101.8

98.3

164.3

75.8

107.0

江西94.0

91.9

96.5

53.1

90.6

山東99.1

93.0

89.7

47.9

85.0

河南87.0

94.8

103.0

34.6

59.1

湖北97.4

96.0

106.0

50.8

80.1

湖南92.1

93.6

97.0

36.8

79.4

廣東94.4

94.9

187.5

64.0

109.7

廣西95.1

94.8

100.5

62.9

100.2

海南76.3

67.5

65.3

29.9

82.9

重慶100.0

96.4

155.1

66.1

99.7

四川90.9

94.6

86.5

47.7

85.6

貴州92.5

96.7

16.3

43.8

69.4

云南78.8

90.2

1.3

46.0

85.0

西藏74.9

80.8

5.8

22.4

18.4

陜西88.1

85.4

99.9

49.7

76.4

甘肅82.5

94.9

6.0

31.3

57.4

青海85.0

95.0

1.8

40.6

41.9

寧夏82.5

90.9

8.4

38.1

67.3

新疆87.5

91.6

11.2

32.4

70.0

圖1：2008年中低收入城鎮(zhèn)家庭家用電器平均每百戶擁有量2．住宅用電負(fù)荷測試由于用家用電器擁有率來計算住宅用電負(fù)荷的方法在工程中難以操作，實際測量住宅用電負(fù)荷，并考慮適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余量，成為我們確定和驗證住宅用電負(fù)荷的另一種思路。同樣，測量對象樣本越多，分布越廣，測量結(jié)果才能具有普遍的指導(dǎo)意義。我們曾在1999--2001年對北京地區(qū)三棟住宅進(jìn)行了連續(xù)三年住宅用電負(fù)荷測試，并對出現(xiàn)最大用電負(fù)荷的夏季用電負(fù)荷進(jìn)行總結(jié)和分析。測量對象一居室30戶，二居室33戶，三居室69

戶。測量點選定為三棟住宅樓中同一相中的全部住戶，并根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置其中部分兩戶總、三戶總、四戶總、八戶總、十六戶總等多戶測點。在設(shè)定的采樣時間（間隔15分鐘），用測試儀自動記錄各測點的電流、電壓、有功功率及功率因數(shù)值。表2、表3和表4是部分測試結(jié)果及分析：表2：

用電最大戶日負(fù)荷表

單位：kW1999年2000年2001年一居室前3名平均值前20名平均值二居室前3名平均值前20名平均值三居室前3名平均值前20名平均值表3：

連續(xù)三年某高層住宅樓夏季用電負(fù)荷最大值分析1999年2000年2001年單相最大電流（測量時間）235A(7.29,

21:15)260

A(7.12,

21:00)265

A(7.18,21:00)折算單相最大功率47kW(7.29,

21:15)51.5kW(7.12,

21:00)52.5kW(7.18,21:00)平均每戶0.97kW（48戶）1.07

kW（48戶）1.09

kW（48戶）折合到用戶功率(

Pjs

)

2.31kW2.54kW2.60kW表4

住宅樓多戶需用系數(shù)統(tǒng)計戶數(shù)2戶3戶4戶17戶24戶34戶48戶需用系數(shù)0.840.610.590.470.420.380.44計算樣本數(shù)1101220144660810802441461說明：需用系數(shù)統(tǒng)計的結(jié)果數(shù)值比較離散，各樓、各年的數(shù)據(jù)不太一致，如34戶需用系數(shù)，三年分別為0.33，0.45和0.38。這可能與測試樣本不夠多有關(guān)。

從測量結(jié)果可以看出：

(1)各戶的用電負(fù)荷曲線有很大差別，同一住戶每天的用電負(fù)荷曲線有很大不同；(2)

一、二、三居室戶的日負(fù)荷最大戶的用電負(fù)荷在2.2--4.9kW之間，一、二、三居室戶不同戶型的用電負(fù)荷相差不大;(3)

住宅樓用電負(fù)荷夏季高峰時間為17:00--23:00;(4)

對比三年的數(shù)據(jù)，戶用電負(fù)荷逐年有所提高，但住宅樓總進(jìn)線處的最大電流卻變化不大；(5)

住宅戶數(shù)從少到多時，需用系數(shù)從大變小。

盡管這項測試工作是在十年前做的，實踐證明其主要結(jié)論對我們今天的設(shè)計仍具有指導(dǎo)意義。3．影響住宅用電負(fù)荷的主要因素(1)

住宅用電負(fù)荷的確定與套內(nèi)建筑面積的大小成正比，但不能簡單地套用單位用電指標(biāo)來計算每套住宅的用電量。在住宅建筑設(shè)計中，既有每套住宅的建筑面積22~30m2的小戶型，也有200--300

m2的大戶型，不難理解每套住宅的用電量會有很大差別。這里不能簡單地用單位用電指標(biāo)來計算，如按50W/

m2計，22

m2的小戶型為1.1kW/戶，300

m2的大戶型為15kW/戶，僅僅這樣計算顯然不夠。即使是22m2的小戶型，也要滿足2--3口之家的用電需求，應(yīng)滿足住戶基本的需求：照明、冰箱、洗衣機、電視、電腦、微波爐、空調(diào)等家用電器，并為今后發(fā)展留有余地。本次修編提出每套住宅的用電負(fù)荷不應(yīng)小于2.5kW/戶，是設(shè)計的最低標(biāo)準(zhǔn)，對上限并未加以限制。

(2)

住宅用電負(fù)荷的確定要滿足住宅用電設(shè)施的使用要求。如采用戶式空調(diào)（容量約1--10KW/戶）、電磁爐（容量約3—7kW/戶）、蓄熱或即熱式電熱水器（容量約2—7kW/戶）、沖浪浴缸、電熱輔助采暖等用電量都比較大。特別是當(dāng)在一棟住宅建筑中普遍使用大容量用電設(shè)備時，如無燃?xì)庖胱艟褂秒姶艩t、統(tǒng)一配置戶式空調(diào)機組時，每戶用電量和多戶住宅需用系數(shù)都要相應(yīng)調(diào)整。(3)

住宅用電負(fù)荷的確定要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩?。我國地域遼闊，各地氣候差異很大，冬季寒冷夏季涼爽地區(qū)或不設(shè)采暖系統(tǒng)地區(qū)的冬季用電和夏季高溫悶熱地區(qū)的夏季用電可能是這些地區(qū)住宅用電量最大的季節(jié)。例如，同樣是裝設(shè)空調(diào)的住宅建筑，北京和廣州相比多戶需要系數(shù)就可以取小些，不應(yīng)統(tǒng)一數(shù)值。(4)

住宅用電負(fù)荷的確定要考慮當(dāng)?shù)氐哪茉礂l件。市政是否可以提供集中的冷熱源，住宅小區(qū)是否設(shè)置集中的冷熱源，對住宅的用電量影響很大。當(dāng)普遍設(shè)有電采暖或電輔助采暖設(shè)備、電熱水器等設(shè)備時，其耗電量在住宅用電量中占有很大比例。(5)

住宅用電負(fù)荷的確定要符合當(dāng)?shù)毓╇姾凸芾聿块T的要求。有些省市供電和管理部門為了統(tǒng)一規(guī)格，規(guī)范管理對住宅用電負(fù)荷及電表的安裝有具體的規(guī)定，設(shè)計中要注意收集資料（表5）。表5：部分省市管理部門對住宅戶表規(guī)格的要求北京山東省四川省云南天津福建電表規(guī)格10（40）A10（40）A5（20）A10（40）A10（30）A15（60）A注：有的省市對不同戶型有詳細(xì)分類規(guī)定，此表所列電表規(guī)格對應(yīng)戶型為戶建筑面積60--110

m2。4．進(jìn)戶干線截面限制了每套住宅最大用電量如上所述，每戶住宅最大用電負(fù)荷具有很大的不確定性和離散性。每套住宅作為一個獨立的銷售和使用單元，住宅建筑的壽命為50年，每套住宅的配電系統(tǒng)應(yīng)該與此適應(yīng)，滿足一個家庭的基本用電量，并留有一定的發(fā)展余地。如果說每戶最小用電負(fù)荷2.5kW是配電系統(tǒng)的計算依據(jù)，每套住宅進(jìn)戶線截面，才是限制每套住宅最大用電量的關(guān)鍵參數(shù)。每套住宅進(jìn)戶線采用10

mm2銅線、電表規(guī)格采用10（40）A時，每戶用電量可達(dá)7KW住宅用戶用電負(fù)荷設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及電度表規(guī)格

摘要文章根據(jù)國家住宅設(shè)計規(guī)范和小康住宅的總體要求,探討小康住宅建筑電氣設(shè)計并提出小康住宅建筑電氣設(shè)計具體要求。

關(guān)鍵詞小康住宅負(fù)荷容量配電系統(tǒng)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)安全保護

隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們生活水平的提高、家用電器的普及和住房制度改革逐步深化，原有的一些住宅建筑的電器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定已不適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。本世紀(jì)即將過去，我國的小康住宅建設(shè)將以更快的步伐邁向二十一世紀(jì)，作為小康住宅的建筑電器設(shè)計，如何滿足小康住宅的總體要求和時代發(fā)展的需要。根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范及規(guī)定,結(jié)合本地區(qū)實際,提出一些具體做法供同行們探討。

1負(fù)荷等級及容量

(1)根據(jù)供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響,住宅的電力負(fù)荷等級應(yīng)按表1確定。

表1住宅的負(fù)荷等級

序號

住宅類別

負(fù)荷名稱

負(fù)荷等級

1

19層以上高層住宅

1、消防用電設(shè)備、應(yīng)急照明、消防電梯

一級

2、客梯、生活用電力、公共場所照明

二級

2

10層~18層高層住宅

1、消防用電設(shè)備、客梯

二級

2、生活水泵電力公共場所照明

二級

3

9層以下多層住宅

1、生活水泵電力

三級

2、其它

三級

注:一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電提供電;二級負(fù)荷直由兩回線供電;三級負(fù)荷對供電無特殊要求。

（2）住宅的用電容量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，居民經(jīng)濟收入生活水平，當(dāng)?shù)氐哪茉辞闆r和居住建筑標(biāo)準(zhǔn)等各種因素，結(jié)合本地區(qū)實際情況，綜合考慮確定。應(yīng)具有超前意識，留有發(fā)展裕量。一戶一表及戶內(nèi)配電線路應(yīng)能保證今后30年~50年內(nèi)不再改造,其供電能力達(dá)到4kW~10kW的水平。每戶住宅日均用電水平達(dá)7kWh~20kWh。隨著國家電力工業(yè)的發(fā)展,城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造,生活限制用電將被取消,居民生活用電將有較大增加。就長沙地區(qū)而言,每套住宅的用電負(fù)荷容量標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)小于表2所列數(shù)值。

表2住宅用電負(fù)荷容量

住宅類型

用電負(fù)荷容量（kW）

電度表規(guī)格（A）

進(jìn)戶線

普通住宅

4-6

10（40）

BV-3×10

中檔住宅

6-8

15（60）

BV-3×16

高檔住宅

10

20（80）

BV-3×25

注：1、原則上按50w/m2考慮,并且每戶用電負(fù)荷容量不低于4kW。

2、用電負(fù)荷容量中,空調(diào)、電熱占用比重較大,普通、中檔住宅采用電熱水器時,

用電負(fù)荷容量應(yīng)取上限;

3、電度表選用DD862-4型的4倍寬幅表。

4、用電設(shè)備的的功率因數(shù)按0.85~0.9計算。

表3住宅用電負(fù)荷需要系數(shù)Kx

戶數(shù)

3

6

10

14

18

22

25

101

200

系數(shù)

1

0.73

0.58

0.47

0.44

0.42

0.4