小区负荷计算.docx
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住宅小区负荷测算
默认分类2010-05-1217:
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摘要：
根据当前住宅小区负荷发展实际，通过单位指标法、单位面积法、需用系数法三种方式，就如何选择住宅小区变压器以及出线电缆进行分析。
关键词：
住宅小区 负荷 测算
住宅小区负荷准确住宅小区负荷测算是住宅小区电源设计的一个重要组成部分，直接影响住宅小区住户的供电能力。
随着人民生活水平的不断提高，现代化电气设备逐步进入普通家庭。
结合城镇住宅小区用电实际以及对今后用电负荷发展的展望，通过单位指标法、单位面积法以及需用系数法等多种方法对住宅小区负荷进行测算，提出如何准确测算住宅小区用电负荷，合理配置住宅小区配电变压器以及出线电缆，保证小区内住宅负荷发展需求。
一、住宅负荷测算
1、单位指标法
单位指标法确定计算负荷PM（适用于家庭用电负荷，不包括电梯、供水等住户共用负荷），即：
PM=∑（Pn×Ni）×η
Pn——单位用电指标，根据《住宅设计规范》（GB50096—1999）并参考各地住宅负荷标准，住宅负荷一般确定在4KW-8KW。
Ni——不同负荷标准住户数。
η——同时系数，户数不同η值不同。
考虑中小城镇居民用电水平不高，结合中长期发展负荷需用情况调查，在选择单户负荷时可以不考虑中央空调以及其他特殊负荷需求，只按一般家用负荷发展需求进行负荷测算。
表1 城镇住宅负荷需用情况表
建筑面积/m2 70以下 70-100 100以上
需用负荷/KW 4 5 6-8
住宅用电考虑住户负荷使用时间差异，计算负荷应乘以同时系数，不同的住户η值不同，综合各方面的资料，η值可按下列标准执行。
表2 城市住宅负荷同时系数
户数 10户以下 10-15户 15-25户 25-50户 50-100户 100-200户 200户以上
η值 0.8 0.7 0.6 0.55 0.45 0.4 0.35
2、单位面积法
根据相关资料，居民住宅负荷一般按建筑面积40W-60W/m2负荷密度选择。
中小城镇负荷较低，本文取40W/m2。
（1）、单户住宅负荷计算
Pd=Ped×Sd
式中 Pd——单户住宅负荷，KW。
Ped——单位面积计算负荷，W/m2。
Sd——单户住宅面积，m2。
当住宅小区内单户面积分别为70m2、100m2、140m2时，单户住户负荷计算如下：
Pd70=Ped×S÷1000=70×40÷1000=2.8KW＜4.0KW
Pd100=Ped×S÷1000=100×40÷1000=4KW＜5.0KW
Pd120=Ped×S÷1000=140×40÷1000=5.6KW＜6.0KW
即计算负荷小型住宅为4KW，中型住宅5KW，大型住宅6-8KW足够满足正常家庭负荷需求。
（2）、小区住宅负荷计算
按单位面积法计算负荷，总面积越大其负荷密度越小，在一定的面积区域内有一个标准，其表达式如下：
PM=Ped×S×η
式中 PM——实际最大负荷，KW。
Ped——单位面积计算负荷，W/m2。
S——小区总面积，m2。
η——同时系数，可按基本住户数折算同时系数，同时系数取值范围与表2一致。
3、需用系数法
（1）、单户住宅负荷计算
根据城镇负荷使用情况分析，居民用电的最大负荷出现在19～22时间段。
结合城镇家用电器使用实际情况，可以根据用电设备的普及程度和今后家用电器主要发展情况来统计分析一般城镇住宅用户负荷。
表3 居民家用电器使用情况统计表
项目名称 容量/W 台数 负荷/W 备注
照明灯具 40 5 200 常用电器
彩色电视机 100 2 200 常用电器
电冰箱 150 1 150 常用电器
洗衣机 150 1 150
电风扇 40 1 40
油烟机 250 1 250 常用电器
排气扇 40 1 40 常用电器
饮水机 550 1 550 常用电器
影碟机 80 1 80 常用电器
音响 200 1 200 常用电器
电热毯 80 1 80
电熨斗 500 1 500
电微波炉 1500 1 1500 常用电器
浴霸 1600 1 1600
其他电器 500 1 500 常用电器
电脑 300 1 300
电饭锅 800 1 800 常用电器
电水壶 800 1 800
电洗碗机 1000 1 1000
电磁炉 1500 1 1500 常用电器
电淋浴器 2000 1 2000
消毒柜 100 1 100 常用电器
空调 2000 1 2000
表3为一个140m2 住宅用户一般家用电器基本普及情况下的负荷数据，本文按照家庭常用负荷和非常用负荷分别进行计算，这样每户住宅用电负荷计算如下：
住宅用电单户需用负荷
Pj=Kz×ΣPe
式中，Kz——家用电器的计算需要系数。
依照《民用建筑电气设计规范》确定，住宅负荷需用系数取0.3—0.5，我们对常用负荷取0.5，其他负荷取0.3。
ΣPe——家用电器设备的设备额定容量。
家庭常用负荷，Pj=0.5×6070=3035W
家庭不常用负荷，Pj=0.3×8470=2541W
一般家庭需用总负荷计算如下：
Pjz=（3035+2541）÷1000=5.58KW＜6.0KW
这是按家用电器基本普及的情况下统计的需用负荷，与上述两种方法计算结果基本一致，因此，普通住宅用户的计算负荷小型住户取4KW，中型住宅取5KW，大型住宅取6-8KW完全能够满足家庭负荷发展需要。
（2）、小区住宅负荷计算
按需用系数法计算负荷，小区住宅负荷计算表达式如下：
PM=ΣPjz×Ni×η
式中 PM——实际最大负荷，KW。
Pjz——单位户数计算负荷，KW/户。
Ni——不同负荷标准住户数。
η——同时系数，取值范围与表2一致。
二、小区其它负荷计算
通过单位指标法、单位面积法、需用系数法三种方式计算的住宅小区住宅负荷，还未考虑小区公用照明、物业办公以及商业。
涉及高层住宅还应考虑电梯、供水等相关负荷。
（1）、电梯负荷
PD=∑PDi×ηD
式中 PD——电梯实际最大总负荷。
PDi——单部电梯负荷。
一般单台电梯功率为10-14KW/台，在实际负荷测算中按设计负荷或实际设备容量计算。
ηD——多部电梯运行时的同时系数，根据《通用用电设备配电设计规范》规定，ηD取值如下表。
表4 多部电梯同时系数一览表
电梯台数 1 2 3 4 5 6
同时系数 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72
（2）供水水泵
PMS=∑PSi×Nsi
式中 PMS——水泵最大运行方式下（开泵最多的方式）的实际最大负荷，KW。
PSi——各类水泵的单台最大负荷，KW。
NSi——最大运行方式下各类水泵的台数。
（3）、物业办公以及商业负荷
PWM=Ped×S×η
式中 PWM——物业办公以及商业用电实际最大负荷，KW。
Ped——单位面积计算负荷，W/m2。
S——物业办公楼及商场总面积，根据相关资料，办公以及商业负荷可按建筑面积60W-80W/m2负荷密度选择。
大型商场可按80W/m2负荷密度选择，一般住宅小区负荷设计仅仅涉及小型商场，用电负荷小，负荷密度可按60W/m2选取。
η——同时系数，根据有关资料，办公及商场负荷同时率可根据实际情况取0.8—0.95，本文按0.8取。
（4）、公用照明
公用照明负荷PG（单位KW），由于其负荷为照明灯具，基本全部使用，故统计公用照明负荷按照实际设计容量进行累加计算。
这样，住宅小区的综合最大负荷：
P∑=PM+PD+PMS+PWM+PG
综合考虑住宅小区住宅负荷、电梯、供水、办公、商场以及公用照明用电，即可确定住宅小区总体负荷。
三、变压器容量以及出线电缆截面选择
1、变压器的选择
城镇住宅小区供电半径小（一般不超过250米），一般采用专用变压器或箱式变电站供电，根据居民住宅负荷供电可靠性要求，对住宅小区配电变压器一般采用多布点深入供电，尽量贴近负荷中心。
一般要求单台变压器供电户数不超过300户，配电变压器容量不宜超过800kVA；变压器供电范围不宜太分散，负荷过于分散应考虑采用多台小变压器深入供电方式，以提高供电可靠性；。
对小区锅炉用电、中央空调等其他大型负荷，应根据负荷设计需求单独配置变压器供电。
配电变压器容量应根据小区某一台变压器供电区域内综合住宅小区的综合最大负荷来计算。
S=P∑÷cosφ
式中 P∑——变压器供电区域内综合最大负荷，KW。
cosφ——负荷功率因数，由于居民用电基本感性负荷，故取负荷功率因数为0.8。
2、电缆截面的选择
每幢住宅楼应有单独的低压电缆进线，且每路电源进线所辖单元数不宜超过3个。
对单元出线负荷以及在同一出线上供电的若干个单元负荷的选择，应分别按照单元户数以及同一出线上的若干个单元住宅总户数分别选择用电同时系数进行计算和选择供电电缆。
电缆截面的选择，一般按电缆长期允许载流量和允许电压损耗确定，并考虑环境温度变化影响，以满足最大工作电流作用下缆芯温度不超过按电缆使用寿命确定的允许值。
考虑负荷安全可靠送出，单回出线电流原则上不大于400安。
按长期工作电流选择截面，即
IMAX≤IUX
式中，IMAX——电路长期最大工作电流，A。
IUX——在规定条件下，电缆允许的长期工作电流，A。
允许电压损耗确定可按线路损耗计算进行验证。
通过对照测算，上述测算方式适合城镇新建居民住宅小区负荷计算和县城电网“一户一表”改造负荷要求，能够满足城镇中长期居民负荷增长需求。
当然，在实际负荷测算中，还必须结合住宅小区住户类别等多方面因素才能准确进行住宅负荷测算。
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