论文部分内容阅读
【摘 要】 随着我国当代城市建设标准的提高和土地利用价值的增加，高层住宅小区发展迅速，其内部各种电气设备日趋增多，较准确的测算出高层住宅小区用电负荷，为电气设计中的重要课题，本文针对如何在设计阶段科学合理的进行负荷统计与计算进行分析，以确定经济合理的供电设计提供依据。
【关键词】 高层住宅；用电负荷；计算分析
1 引言
随着经济的发展，住宅建设用地日益紧张，中小城市新建住宅小区主要以小高层或高层建筑為主，所谓的高层指的是建筑在十层以上（建筑高度大于24米）的建筑，其消防负荷为二级以上负荷，其余负荷为三级负荷。高层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及配变容量的选择，配变容量过小则影响供电，电气设备过载存在安全隐患易造成事故；配变容量过大则空载损耗过多且投资大造成浪费。
2 高层住宅小区供电负荷分类
高层住宅小区用电负荷一般由住宅居民用电部分和公共用电部分两部分组成。其中住宅居民用电部分主要为住宅用户内部照明、插座、各种家用电器等负荷组成；公共用电部分主要为小区供水、供暖、公共照明、景观等负荷及电梯、消防水泵、排烟排风等应急负荷，应急负荷占公共负荷比重较大。
3 负荷计算方法
住宅小区用电负荷计算方法主要有单位面积功率法、单位指标法、需要系数法（同时系数法）、利用系数法、二项式法、估算法等。其中单位指标法，利用单位指标乘以单位数量后得出统计负荷，统计负荷乘以需要系数，可得出计算负荷，此方法比较简便准确，在住宅用电负荷统计中得到较广泛应用。
4 负荷计算
4.1住宅居民用电负荷计算
住宅居民用电部分负荷计算一般采用单位指标法和需要系统法进行计算[1]，其计算公式为Pjs1=KxPeN。其中Pe为单位用电指标，kW/户，N为户数，Kx为需要系数，Pjs1为计算有功功率单位，单位为kW。
按照河南省城市新建住宅配电工程建设技术规范（2012版）中的要求，每户用电负荷指标如下所示：
表1 住宅用电负荷指标
住宅类型 用电负荷指标/（kW·户）
建筑面积≤50m2 4
建筑面积51～120m2 8
建筑面积121～150m2 12
建筑面积≥150m2 16
负荷用电单位指标针对不同地区、住宅面积、人文环境、用电习惯等具有不同的指标值，根据对河南西部三门峡地区用电情况的调查和用电特点的了解，考虑经济的发展及未来5-10年供电裕量，一般而言高层的计算负荷可参考每户6-8kW标准，小高层及多层可参考每户4-6kW，除上述方法外还可参考50-60的建筑面积标准进行负荷校核，本次设计是针对较高档高层住宅小区的设计，根据居民住宅用电负荷指标及拓展需要，计算负荷取上限值8kW每户，依据用电负荷指标乘以总户数，可得出统计负荷。
由于居民住宅用电设备不同时使用，还需乘以需要系数，民用建筑电气中的需要系数，它表示不同性质的住宅对电器负荷的需要和同时使用的系数，与用电设备的工作性质、使用效率、使用效率、使用时间和季节、数量等因素有关[1]。需要系数的选取一般取地区经验值或根据需要系数表（表2）进行选择，可Pjs1=KxPeN计算出居民住宅部分用电负荷Pjs1。
表2 住宅用电负荷需要系数
按单相配电计算所连接的基本户数 按单相配电计算所连接的基本户数 需要系数
通用值 推荐值
18 54 0.45 0.5
21 63 0.43 0.5
24 72 0.41 0.45
25-100 75-300 0.4 0.45
125-200 375-600 0.33 0.35
260-300 780-900 0.26 0.3
4.2住宅公共部分负荷计算
住宅小区公共用电负荷一般包括：电梯、消防、应急照明、排风排烟、排污等应急用电负荷和公共照明、生活水泵、园林及景观用电等公共部分。公共用电负荷一般采用需要系数法计算。因为用电设备的有功功率的计算负荷已由建筑设计院在设计时给出，在小区配电系统设计时需计算配电干线或总功率的计算负荷，即Pjs2=K∑p∑（KxPe），其中Kx为需要系数，Pe为用电设备的设备功率，K∑p为有功功率的需要系数，当动力设备为3台以下时，需要系数取1，大于3台时一般取为0.8～0.9。
除电梯负荷、消防负荷之外，其他公共用电部分负荷的需要系数一般取0.8。在简化计算时消防负荷的需要系数一般取1，当小区供电面积较多时，有多个防火分区时，可按防火分区进行划分，一般取各防火分区中消防负荷最大者为消防负荷。因电梯负荷性质较为特殊，根据电梯的台数、使用的频繁程度选择其需要系数，一般取需要系数为0.18-0.22间进行计算[3]。
在此应注意的时，在进行住宅小区公共部分负荷统计时，不是简单的由公用负荷加上消防应急负荷计算得到公共总负荷。消防应急负荷除消防中心在正常情况下需要用电外，其他如消防电梯、排烟风机、消防应急照明等负荷均为待用状态且火灾发生消防负荷启动时，系统将同时切除非消防负荷保证应急负荷用电。故在进行公共负荷计算时，应对比考虑，取消防应急负荷和公共负荷两者间较大者为计算负荷Pjs2，一方面使负荷统计接近实际不出现负荷卡脖子现象，一方面减少设备容量节约投资。
最后依据住宅小区居民用电负荷Pjs1和Pjs2计算出小区总计算负荷，然后可以进行配变容量、导线、开关等下步电气设计工作，为。
5 结语
综上所述，影响高层住宅负荷计算的因素较多，在进行负荷计算时应认真分析其负荷特点，选取合理的需用系数，同时应充分考虑到消防供电负荷大小，优化负荷计算结果，在满足供电的安全性和可靠性的同时还应具有一定的方便性及可拓展性。
参考文献：
[1]戴瑜兴，黄铁兵，梁志超[M].民用建筑电气设计手册（第二版）.P94
[2]邝鹏，关芳.负荷计算中需要系数的探讨[J].规划与设计.201304P20
[3]李炳华[S].建筑电气常用数据.P23
作者简介：董青峰：男，工程师，1976年出生，渑池县电业局，主要从事电力规划设计工作，先后专业期刊上发表论文多篇。
【关键词】 高层住宅；用电负荷；计算分析
1 引言
随着经济的发展，住宅建设用地日益紧张，中小城市新建住宅小区主要以小高层或高层建筑為主，所谓的高层指的是建筑在十层以上（建筑高度大于24米）的建筑，其消防负荷为二级以上负荷，其余负荷为三级负荷。高层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及配变容量的选择，配变容量过小则影响供电，电气设备过载存在安全隐患易造成事故；配变容量过大则空载损耗过多且投资大造成浪费。
2 高层住宅小区供电负荷分类
高层住宅小区用电负荷一般由住宅居民用电部分和公共用电部分两部分组成。其中住宅居民用电部分主要为住宅用户内部照明、插座、各种家用电器等负荷组成；公共用电部分主要为小区供水、供暖、公共照明、景观等负荷及电梯、消防水泵、排烟排风等应急负荷，应急负荷占公共负荷比重较大。
3 负荷计算方法
住宅小区用电负荷计算方法主要有单位面积功率法、单位指标法、需要系数法（同时系数法）、利用系数法、二项式法、估算法等。其中单位指标法，利用单位指标乘以单位数量后得出统计负荷，统计负荷乘以需要系数，可得出计算负荷，此方法比较简便准确，在住宅用电负荷统计中得到较广泛应用。
4 负荷计算
4.1住宅居民用电负荷计算
住宅居民用电部分负荷计算一般采用单位指标法和需要系统法进行计算[1]，其计算公式为Pjs1=KxPeN。其中Pe为单位用电指标，kW/户，N为户数，Kx为需要系数，Pjs1为计算有功功率单位，单位为kW。
按照河南省城市新建住宅配电工程建设技术规范（2012版）中的要求，每户用电负荷指标如下所示：
表1 住宅用电负荷指标
住宅类型 用电负荷指标/（kW·户）
建筑面积≤50m2 4
建筑面积51～120m2 8
建筑面积121～150m2 12
建筑面积≥150m2 16
负荷用电单位指标针对不同地区、住宅面积、人文环境、用电习惯等具有不同的指标值，根据对河南西部三门峡地区用电情况的调查和用电特点的了解，考虑经济的发展及未来5-10年供电裕量，一般而言高层的计算负荷可参考每户6-8kW标准，小高层及多层可参考每户4-6kW，除上述方法外还可参考50-60的建筑面积标准进行负荷校核，本次设计是针对较高档高层住宅小区的设计，根据居民住宅用电负荷指标及拓展需要，计算负荷取上限值8kW每户，依据用电负荷指标乘以总户数，可得出统计负荷。
由于居民住宅用电设备不同时使用，还需乘以需要系数，民用建筑电气中的需要系数，它表示不同性质的住宅对电器负荷的需要和同时使用的系数，与用电设备的工作性质、使用效率、使用效率、使用时间和季节、数量等因素有关[1]。需要系数的选取一般取地区经验值或根据需要系数表（表2）进行选择，可Pjs1=KxPeN计算出居民住宅部分用电负荷Pjs1。
表2 住宅用电负荷需要系数
按单相配电计算所连接的基本户数 按单相配电计算所连接的基本户数 需要系数
通用值 推荐值
18 54 0.45 0.5
21 63 0.43 0.5
24 72 0.41 0.45
25-100 75-300 0.4 0.45
125-200 375-600 0.33 0.35
260-300 780-900 0.26 0.3
4.2住宅公共部分负荷计算
住宅小区公共用电负荷一般包括：电梯、消防、应急照明、排风排烟、排污等应急用电负荷和公共照明、生活水泵、园林及景观用电等公共部分。公共用电负荷一般采用需要系数法计算。因为用电设备的有功功率的计算负荷已由建筑设计院在设计时给出，在小区配电系统设计时需计算配电干线或总功率的计算负荷，即Pjs2=K∑p∑（KxPe），其中Kx为需要系数，Pe为用电设备的设备功率，K∑p为有功功率的需要系数，当动力设备为3台以下时，需要系数取1，大于3台时一般取为0.8～0.9。
除电梯负荷、消防负荷之外，其他公共用电部分负荷的需要系数一般取0.8。在简化计算时消防负荷的需要系数一般取1，当小区供电面积较多时，有多个防火分区时，可按防火分区进行划分，一般取各防火分区中消防负荷最大者为消防负荷。因电梯负荷性质较为特殊，根据电梯的台数、使用的频繁程度选择其需要系数，一般取需要系数为0.18-0.22间进行计算[3]。
在此应注意的时，在进行住宅小区公共部分负荷统计时，不是简单的由公用负荷加上消防应急负荷计算得到公共总负荷。消防应急负荷除消防中心在正常情况下需要用电外，其他如消防电梯、排烟风机、消防应急照明等负荷均为待用状态且火灾发生消防负荷启动时，系统将同时切除非消防负荷保证应急负荷用电。故在进行公共负荷计算时，应对比考虑，取消防应急负荷和公共负荷两者间较大者为计算负荷Pjs2，一方面使负荷统计接近实际不出现负荷卡脖子现象，一方面减少设备容量节约投资。
最后依据住宅小区居民用电负荷Pjs1和Pjs2计算出小区总计算负荷，然后可以进行配变容量、导线、开关等下步电气设计工作，为。
5 结语
综上所述，影响高层住宅负荷计算的因素较多，在进行负荷计算时应认真分析其负荷特点，选取合理的需用系数，同时应充分考虑到消防供电负荷大小，优化负荷计算结果，在满足供电的安全性和可靠性的同时还应具有一定的方便性及可拓展性。
参考文献：
[1]戴瑜兴，黄铁兵，梁志超[M].民用建筑电气设计手册（第二版）.P94
[2]邝鹏，关芳.负荷计算中需要系数的探讨[J].规划与设计.201304P20
[3]李炳华[S].建筑电气常用数据.P23
作者简介：董青峰：男，工程师，1976年出生，渑池县电业局，主要从事电力规划设计工作，先后专业期刊上发表论文多篇。