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住宅用电负荷需要系数资料

住宅用电负荷需要系数资料全集

1　城镇住宅小区用电负荷的特点

　　与大、中城市的居民小区相比，目前城镇住宅小区没有高楼大厦，无需设置电梯，也没有集中空调。

一般来讲，房地产开发商只考虑盖房子，不考虑开发公共事业，如学校、商场等。

所以，城镇住宅小区仅有住宅用电，负荷预测较为简单。

　　2　住宅用电的预测

（1）需用系数法：

　　小区内的住宅面积可分为三类：

60m2以下的为小型，60～100m2为中型，100m2以上为大型。

随着人们生活水平的提高，家用电器逐渐增多，特别是空调、热水器、电磁灶或微波炉等大功率家用电器进入普通家庭，家庭用电由原来纯照明向多功能方向发展。

一般小型住宅的设备容量为：

照明用电容量300W；娱乐用电容量（包括电视机、VCD或DVD、音响、电脑等）900W；卫生间用电容量（包括洗衣机、热水器、排风扇等）3500W；厨房用电容量（包括电饭煲、电热开水器、电冰箱、排风扇等）3500W；空调用电容量为1500W，合计用电容量8400W。

中型住宅的居民，除照明用电容量外，还要增加空调、电视机，用电容量将增加1950W，总容量为10350W，约为小型住宅的1.25倍。

大型住宅的居民因为经济条件宽裕，一般为双卫生间，用电容量将大幅增加，约为小型住宅的2.5倍。

据统计，居民用电的最大负荷出现在夏季19～22时间段，这时用电负荷约3800W，是用电设备容量的45%，所以取需用系数为0.45。

小型住宅的计算负荷取3800W，中型住宅取4750W，大型住宅取9500W。

（2）单位面积法：

　　据有关资料介绍，新建住宅内居民用电按建筑面积40W/m2负荷密度选择，大城市为60～80W/m2。

本文取50W/m2，即小型住宅的计算负荷为3000W；中型住宅5000W；大型住宅10000W。

　　3　变压器的选择

（1）同时系数：

　　住宅小区内居民由于作息时间不同，同时系数小些。

取同时系数一般为：

50户以下0.55，50～100户0.45，100户～200户0.40，200户以上0.35。

（2）变压器容量：

　　城镇住宅小区一般范围较小，供电变压器一般不考虑环网和双电源。

根据小容量多布点的原则，单台变压器的容量不宜超过315kVA。

　　由于居民用电基本没有无功补偿，故取负荷功率因数cosφ＝0.7。

　　（3）举例：

　　在一住宅区有100户，其中，大型为20套，中型为50套，小型为30套，确定变压器容量为多大？

　　用需用系数法计算小区的负荷为541.5kW；用单位面积法计算小区的负荷为540kW，两者基本一致，取541.5kW为小区的计算负荷。

如cosφ＝0.7，变压器的容量需为309.4kVA，可选用315kVA变压器。

住宅用电负荷需要系数的选择会根据用户的不同取不同的系数。

例如：

单相10户（三相30户）需要系数0.65，而在单相21（三相63）需要系数0.5。

“此表是以每户4kW为基本计算户型的。

即若某户用电负荷为6kW，则要按...

需要系数是一个至关重要的数据，直接影响到负荷计算结果。

而恰恰就是这个关键系数，在现行电气设计手册中，表述得较为笼统、模糊。

如一些手册中推荐，住宅需要系数（K值）选取方法为，“20户以下，取0.6以上；20户~50户，取0.5~0.6；50户~100户，取0.4~0.5；100户以上，取0.4以下”。

该方法有以下不足之处：

a.不确定性过强。

如95户、200户时，K值分别应为多大？

无从得知。

b.可能导致反常结果。

例如，按上述方法，95户、100户时K值分别可取0.43、0.4，每户安装功率取6kW，则95户时的Pjs=95·6·0.43=245.1kW；而100户时的Pjs=100·6·0.4=240kW。

即95户计算功率反而大于100户计算功率！

这显然是不合常规的，而其根源就在于需要系数（K值）的不确定性。

到底如何确定需要系数？

能否实现住宅户数与需要系数一一对应？

下文将着重解决这一问题，并对负荷计算中的住户安装功率、进户开关选择等问题亦作简单探讨。

2模拟公式推导

众所周知，建立住宅户数与需要系数之间的数学关系式，实际上只能是推想的模拟公式。

下述推导，虽属“经验型”与“数学型”之结合，却较客观地虚拟了实际工程情况，提供了较高的模拟精度，因而必将大大地方便工程设计，值得向大家推荐。

探索模拟公式之前，有三点规律值得注意：

a.户数（N）较少时，需要系数（K）为1；b.需要系数（K）随着N值增大而逐渐减小，即KN≤KN-1（KN系N所对应的K值）;而且减小速率先急后缓；c.每户安装功率P相同时，小户数总计算负荷恒小于大户数总计算负荷，即（N-1）·P·KN-1KN-1·[（N-1）/N]。

基于以上分析，本文认定，户数N≤6时，K0=1；其后，每递增3户，K值作一次调整。

调整后之K值，等于调整系数乘以调整前之K值。

而调整系数如何选取呢？

令N为3的整数倍，且N≥9，则因KN>KN-1·[（N-1）/N]，故有KN-2>KN-3·[（N-3）/（N-2）];又根据约定可知，KN-2=KN-1=KN,故有KN>KN-3·[（N-3）/（N-2）]。

因（N-1）/N>（N-3）/（N-2）,故不妨令KN=KN-3·[（N-1）/N）],亦即调整系数取为（N-1）/N。

（注意，KN与下述的Kn意义有所不同）。

举例说明。

当N=7、8、9时，K值均相同，且此时K1=K0·（9-1）/9=1·（8/9）=8/9；当N=10、11、12时，K2=K1·（12-1）/12=（8/9）·（11/12）；当N=13、14、15时，K3=K2·（15-1）/15=（8/9）·（11/12）·（14/15）；……；当N=3n4、3n5、3n6（n=1、2、3、4、……）时，

Kn=Kn-1·[（3n5）/（3n6）]

=（8/9）·（11/12）·（14/15）·……·[（3n2）/（3n3）]·[（3n5）/（3n6）]

=2·8·11·14·……·（3n2）·（3n5）/[3·（n2）!

]

（1）

式

（1）即为需要系数Kn的模拟计算式（由数学归纳法可证明，此处从略）。

它体现了需要系数K与户数N之间的一种内在联系。

当然，在实际工程应用中，若直接套用上述公式进行手工计算，则过程极为繁琐；即使是普通电脑运算，至N=500户左右时，也告“结果溢出”。

此时，只要巧妙利用Kn/Kn-1=（3n5）/（3n6）这一间接关系式，并借助于电脑编程，则诸多麻烦迎刃而解。

随后即给出由电脑编程计算出的K值。

3需要系数的选取

需要系数可参照下表选取。

户数（N）≤69121518212427

需要系数（K）10.890.820.760.720.680.660.63

户数（N）3034384246505458

需要系数（K）0.610.580.560.550.520.510.500.49

户数（N）6266707478829095

需要系数（K）0.480.470.460.450.450.440.430.42

户数（N）100110120130140150160180

需要系数（K）0.410.400.390.380.370.360.350.34

户数（N）200220240260280300330360

需要系数（K）0.330.320.310.300.290.290.280.27

户数（N）4004505006007008009001000

需要系数（K）0.260.250.240.230.220.210.200.19

说明：

a.任意户数的K值均可由程序得知。

限于篇幅，上表中仅选取了部分数据（程序中，N≤1200户）。

b.为使负荷计算结果更切合实际，表中的N值系指单台变压器所负担的住宅总户数。

例如，某住宅小区共有1000户，拟由两台变压器供电，每台大致承担500户的负荷，则在负荷计算时，宜选取表中N=500、K=0.24这组数据，而不是N=1000、K=0.19。

4计算需要系数的电脑源程序

4.1源程序如下：

4.2关于源程序的简要说明

a.程序运行于DOS中文平台下的QBASIC环境；

b.程序除着重计算K值以外，附带给出总计算功率、视在功率及计算电流等值；所选取变压器仅计及住户负荷;

c.补偿前COSΦ=0.85;补偿后COSΦ’=0.92;变压器负荷率β=0.85;

5住户安装功率的确定

现代家用电器品种繁多。

每户所有电器功率累加起来，一般从几千瓦到几十千瓦不等。

但若简单地以此累加值作为每户安装功率，显然是不恰当的。

确定住户安装功率时，可遵循两条原则：

a.遵照当地供电部门的相关规定；b.满足若干年限（如15年）内，该地区大多数（而不是全部）住户最大可能达到的用电高峰需要。

例如,目前深圳地区普通用户的安装功率一般取4kW~10kW/户，具体值视户型而定，其中尤以取值6kW最为常见。

6住户进户开关的选择

对应于安装功率为4、6、8、10kW，户配电箱的总开关额定电流可分别选择为20A、32A、40A、50A（在此，均指单相值）。

当然，此作法与<<民用建筑电气设计规范>>3.3.11.2条存在部分“冲突”。

该条规定:

“由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，线路电流不超过30A时，可用220V单相供电，否则应以220/380V三相四线制供电”。

不过，在实际设计工作中，适时“突破”（即优先采用单相而不是三相供电）该条规定已是屡见不鲜，原因如下：

a.该条规范规定的本意是为了降低三相低压配电系统的不对称度；只要设计时，保证了某个门栋乃至整幢住宅负荷就地三相平衡（不平衡度≤15）,则线路单相电流不超过50A时，均以220V单相供电，似仍是可行的。

b.与住户单相总开关比较，住户三相总开关与分开关之间的整定配合较为不易，即配电灵活性较差；

c.以三相电表计量单相负荷，结果不够理想；且三相电表及三相开关的成本都显著抬高。

　随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃发展，各地新建中高档住宅小区越来越多。

准确计算出住宅小区的用电负荷，合理选择配变电设施，才能既满足小区居民现在及将来的用电需要，又能合理降低工程造价、节省投资。

　　新的住宅设计规范对各类住宅的设计容量、进户线、电表容量都作了规定，笔者认为此标准较切合中国人口众多而能源又相对较少的实际情况，有一定的先进性，按此设计的住宅用电水准应至少可保证２０～３０年不落后。

但该规范对各单元、楼、小区的负荷计算的需要系数取值未作规定，有的地方住宅标准列了一些具体数据，但各地标准相差较大。

　表中住宅户数指接于一相电源的户数，由表可知，北京市规定２００户以上的住宅Ｋｘ取０．２６，而重庆市的标准为０．４６～０．４２，比北京市标准高了约７０％，按两个标准计算的小区负荷差距甚大。

另外，《住宅设计规范》中规定四类住宅每户负荷按４ｋＷ，而江苏、上海等地方标准中已将三类住宅每户负荷提高到６ｋＷ、四类住宅每户负荷提高到８ｋＷ，两者若按同样的需要系数计算，得到的住宅小区负荷也相距甚远。

到底如何计算整个小区的用电负荷，许多设计人员无所适从。

　　为了真正摸清小区用电负荷情况，笔者对所在公司整个生活区的用电状况作了深入的调查分析，所有数据均为现场抄表所得。

本公司为大型国营上市公司，生活区始建于１９８２年，分多年陆续建设，至２００１年大致建成，建筑面积约１００，００００ｍ２，共有两、三居室住宅１５０００套左右，９５年前建成的老住宅按一户４ｋＷ用电负荷标准改造配置了２０Ａ电表和进户线，一部分新建住宅按每户６ｋＷ用电负荷标准设计。

所有生活区用电均由我公司自备发电厂以１０ｋＶ电缆、架空线引入，由于是自备电厂，电价只及周围城市居民用电电价的一半。

另外，由于公司历年效益较好，居民人均收入高于周围大中城市，所以公司生活区目前用电水准应能代表各类新建中档住宅小区近几年的用电水平。

笔者所处地为长江下游地区，夏天气温高、湿度大，用电最高峰为７～８月的１８～２１时，主要负荷为制冷空调器，每百户空调拥有量已达１１５台。

　　笔者取样了２００２年７月１４、１５日两天的数据，笔者所处地此两日最高气温分别达３８．４℃和３９℃，为近几年最高，表３为此两天的最高负荷情况。

　　分析表３可以验证，若每户按４ｋＷ的用电标准，２００户以上的小区选择变压器时需要系数Ｋｘ取０．２６较为科学。

变压器由于昼夜负荷落差大，有较大的过载潜力，笔者认为Ｋｘ取０．２６是完全可行性的。

若每户按７ｋＷ的用电标准设计，Ｋｘ取０．２６，应可以满足今后相当长时间住宅用电的需求。

　　按照新的住宅设计规范，虽然三、四类住宅须按一户４ｋＷ（地方标准６ｋＷ）的用电标准设计，但由于居民的平均生活水平还十分不富裕，再加上中国人勤俭持家生活传统，大部分居民用电负荷的峰值离设计负荷值还相差较远。

从整个小区来看，大部分家电的同时使用系数较低，象主要用电设备——空调，其主机的运行也是间隙的，因此整个小区的用电负荷需要系数Ｋｘ是较低的，Ｋｘ取０．２６，既可以满足小区中短期（５～１０年）的供电需要，又可节约投资，使变压器运行较为经济，节省运行费用。

如过大的取高Ｋｘ值，就会增加住宅的配套费，体现到单位房价里，最后买单的还是住户。

如某设计单位在２５００００ｍ２住宅小区内设计了３０台６３０ｋＶＡ的箱式变电所，最后建设方实际只安装了１４台６３０ｋＶＡ的变压器即满足了居民夏季用电要求，直接节省费用３００余万元。

另外，随着科技的发展，既满足居民需要又节能的绿色家电不断推出，整个住宅小区的用电水平增长幅度会越来越低，如三年前居民洗澡大多使用电热水器，而现在笔者所处地８０％左右的新建小区住宅都装上了太阳能热水器，现在又出现了利用用电低谷制冰蓄冷的空调机组，单个空调器的制冷效率也有了较明显的提高，所以住宅小区的用电水平将来增长幅度也不会提高。

如我公司迎西＃电缆供电小区为２００１年建成的小区，全为三四类住宅，设计时每户按６ｋＷ用电标准，但其高峰时户均用电量相比老的住宅区提高并不大。

笔者调研过周围几个新建小区，每户均按６ｋＷ用电标准设计，选择变压器时计算负荷的需要系数Ｋｘ都取了０．４，其整个夏季变压器的最高负载率在０．４左右，平常只有０．１左右，确确实实是一种投资的浪费。

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新建住宅小区的用电负荷计算

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新建住宅小区的用电负荷计算

  作者：

毛洪山  来源：

《电气&智能建筑》  

简介：

摘要通过实际测量大型成片住宅小区实际用电负荷峰值，提出负荷计算需要系数Kx的合理取值范围。

关键词住宅小区用电负荷需要系数　　随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃...

关键字：

用电负荷

　　随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃发展，各地新建中高档住宅小区越来越多。

准确计算出住宅小区的用电负荷，合理选择配变电设施，才能既满足小区居民现在及将来的用电需要，又能合理降低工程造价、节省投资。

　　新的住宅设计规范对各类住宅的设计容量、进户线、电表容量都作了规定，笔者认为此标准较切合中国人口众多而能源又相对较少的实际情况，有一定的先进性，按此设计的住宅用电水准应至少可保证２０～３０年不落后。

但该规范对各单元、楼、小区的负荷计算的需要系数取值未作规定，有的地方住宅标准列了一些具体数据，但各地标准相差较大。

　表中住宅户数指接于一相电源的户数，由表可知，北京市规定２００户以上的住宅Ｋｘ取０．２６，而重庆市的标准为０．４６～０．４２，比北京市标准高了约７０％，按两个标准计算的小区负荷差距甚大。

另外，《住宅设计规范》中规定四类住宅每户负荷按４ｋＷ，而江苏、上海等地方标准中已将三类住宅每户负荷提高到６ｋＷ、四类住宅每户负荷提高到８ｋＷ，两者若按同样的需要系数计算，得到的住宅小区负荷也相距甚远。

到底如何计算整个小区的用电负荷，许多设计人员无所适从。

　　为了真正摸清小区用电负荷情况，笔者对所在公司整个生活区的用电状况作了深入的调查分析，所有数据均为现场抄表所得。

本公司为大型国营上市公司，生活区始建于１９８２年，分多年陆续建设，至２００１年大致建成，建筑面积约１００，００００ｍ２，共有两、三居室住宅１５０００套左右，９５年前建成的老住宅按一户４ｋＷ用电负荷标准改造配置了２０Ａ电表和进户线，一部分新建住宅按每户６ｋＷ用电负荷标准设计。

所有生活区用电均由我公司自备发电厂以１０ｋＶ电缆、架空线引入，由于是自备电厂，电价只及周围城市居民用电电价的一半。

另外，由于公司历年效益较好，居民人均收入高于周围大中城市，所以公司生活区目前用电水准应能代表各类新建中档住宅小区近几年的用电水平。

笔者所处地为长江下游地区，夏天气温高、湿度大，用电最高峰为７～８月的１８～２１时，主要负荷为制冷空调器，每百户空调拥有量已达１１５台。

　　笔者取样了２００２年７月１４、１５日两天的数据，笔者所处地此两日最高气温分别达３８．４℃和３９℃，为近几年最高，表３为此两天的最高负荷情况。

　　分析表３可以验证，若每户按４ｋＷ的用电标准，２００户以上的小区选择变压器时需要系数Ｋｘ取０．２６较为科学。

变压器由于昼夜负荷落差大，有较大的过载潜力，笔者认为Ｋｘ取０．２６是完全可行性的。

若每户按７ｋＷ的用电标准设计，Ｋｘ取０．２６，应可以满足今后相当长时间住宅用电的需求。

　　按照新的住宅设计规范，虽然三、四类住宅须按一户４ｋＷ（地方标准６ｋＷ）的用电标准设计，但由于居民的平均生活水平还十分不富裕，再加上中国人勤俭持家生活传统，大部分居民用电负荷的峰值离设计负荷值还相差较远。

从整个小区来看，大部分家电的同时使用系数较低，象主要用电设备——空调，其主机的运行也是间隙的，因此整个小区的用电负荷需要系数Ｋｘ是较低的，Ｋｘ取０．２６，既可以满足小区中短期（５～１０年）的供电需要，又可节约投资，使变压器运行较为经济，节省运行费用。

如过大的取高Ｋｘ值，就会增加住宅的配套费，体现到单位房价里，最后买单的还是住户。

如某设计单位在２５００００ｍ２住宅小区内设计了３０台６３０ｋＶＡ的箱式变电所，最后建设方实际只安装了１４台６３０ｋＶＡ的变压器即满足了居民夏季用电要求，直接节省费用３００余万元。

另外，随着科技的发展，既满足居民需要又节能的绿色家电不断推出，整个住宅小区的用电水平增长幅度会越来越低，如三年前居民洗澡大多使用电热水器，而现在笔者所处地８０％左右的新建小区住宅都装上了太阳能热水器，现在又出现了利用用电低谷制冰蓄冷的空调机组，单个空调器的制冷效率也有了较明显的提高，所以住宅小区的用电水平将来增长幅度也不会提高。

如我公司迎西＃电缆供电小区为２００１年建成的小区，全为三四类住宅，设计时每户按６ｋＷ用电标准，但其高峰时户均用电量相比老的住宅区提高并不大。

笔者调研过周围几个新建小区，每户均按６ｋＷ用电标准设计，选择变压器时计算负荷的需要系数Ｋｘ都取了０．４，其整个夏季变压器的最高负载率在０．４左右，平常只有０．１左右，确确实实是一种投资的浪费。

关于住宅用电负荷的分析

科技观点2010-11-2509:

22:

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住宅的用电负荷分析是进行住宅建筑供配电系统设计的基础。

在本次《住宅设计规范》的修编中，对应建筑专业取消原四种分类套型只规定最小套型的做法，在电气章节中也做了相应修改，规定：

“每套住宅的用电负荷应根据住宅的套内建筑面积和用电负荷计算确定，且不应小于2.5kW”。

影响住宅用电负荷的因素很多，设计中应结合工程具体情况进行分析，合理确定用电量。

1. 家用电器的普及和发展

家用电器的普及率决定了住宅的用电负荷，家用电器的普及和发展将影响住宅用电负荷的发展方向。

住宅的主要用电负荷是照明和家用电器。

照明的用电量与套内建筑面积成正比，其功率密度现行值为7W/ m2，目标值为6W/ m2。

在高效节能灯具和光源的推广应用和随着生活水平的提高人们愈发重视居住照明环境双重因素影响下，将来每套住宅照明用电负荷量应该变化不大。

因此家用电器才是住宅的主要用电负荷。

根据家用电器普及率计算住宅用电负荷的方法是：

每户用电计算容量

Pjs=KxⅢKjⅢ∑PeⅢ+ KxⅡKjⅡ∑PeⅡ+ KxⅠKjⅠ∑PeⅠ

KxⅢ（Ⅱ、Ⅰ）--- Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ类家用电器的需用系数；

KjⅢ（Ⅱ、Ⅰ）--- Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ类家用电器的普及率；

∑PeⅢ（Ⅱ、Ⅰ）--- Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ类家用电器的设备容量之和；

Ⅲ类家用电器---高普及率的家用电器（普及率约50%以上）；

Ⅱ类家用电器---中普及率的家用电器（普及率约20%--50%）；

Ⅰ类家用电器---低普及率的家用电器（普及率小于20%）

从上式可以看出，家用电器的普及率决定了每套住宅的用电量。

这种算法尽管在理论上成立，但在设计中很难实施，这是因为住宅建筑不同于工业建筑，不同地区、不同项目的家用电器普及率，有很大的差别，而且是一个变化的数值。

当设计人员接到一个住宅项目时，不可能统计或预计出未来的住户的家用电器的使用情况。

家用电器的使用情况也在发生变化，如十多年前流行的录像机、DVD现在已很少有人使用。

按住宅建筑物寿命五十年计，今后几十年家用电器的更新换代，也不易预测。

从发达国家家庭用电的发展趋势看，城镇家庭家用电器平均每百户拥有量在国家工业化进程中呈逐年提高的趋势。

我国部分城镇尚处于工业化进程的初期，低收入户对家用电器的需求不断增长，最近几年国家不断推出扩大内需、家电下乡、以旧换新等补贴政策，都会阶段性地提高家用电器的普及率。

随着我国经济的发展，未来5--10年我国城镇，尤其是二、三线城市和小城镇居民的用电量将会逐年提高（表1，图1）。

表1

2008年城镇家庭家用电器百户拥有量

  单位：

台

电冰箱

洗衣机

空调器

微波炉

淋浴器

全国

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 

内蒙古

91.0 

93.0 

7.7 

33.9 

46.1 

辽宁

94.8 

92.5 

26.9 

56.0 

66.6 

吉林

86.7 

91.5 

6.2 

42.2 

44.7 

黑龙江

82.0 

88.9 

7.6 

30.8 

32.0 

上海

103.8 

97.8 

191.0 

96.0 

95.3 

江苏

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 

山东

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 

广东

94.4 

94.9 

187.5 

64.0 

109.7