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回復了2次新建住宅小區的用電負荷計算

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實際用電負荷峰值，提出負荷計算需要系數Kx的合理取值范圍。

關鍵詞住宅小區用電負荷需要系數隨著國民生活水平的提高和房地產業的蓬勃...

關鍵字：用電負荷

隨著國民生活水平的提高和房地產業的蓬勃發展，各地新建中高檔住宅小區越來越多。準確計算出住宅小區的用電負荷，合理選擇配變電設施，才能既滿足小區居民現在及將來的用電需要，又能合理降低工程造價、節省投資。

新的住宅設計規范對各類住宅的設計容量、進戶線、電表容量都作了規定，筆者認為此標準較切合中國人口眾多而能源又相對較少的實際情況，有一定的先進性，按此設計的住宅用電水準應至少可保證２０～３０年不落后。但該規范對各單元、樓、小區的負荷計算的需要系數取值未作規定，有的地方住宅標準列了一些具體數據，但各地標準相差較大。

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

為了真正摸清小區用電負荷情況，筆者對所在公司整個生活區的用電狀況作了深入的調查分析，所有數據均為現場抄表所得。本公司為大型國營上市公司，生活區始建于１９８２年，分多年陸續建設，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用電負荷標準改造配置了２０Ａ電表和進戶線，一部分新建住宅按每戶６ｋＷ用電負荷標準設計。所有生活區用電均由我公司自備發電廠以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，所以公司生活區目前用電水準應能代表各類新建中檔住宅小區近幾年的用電水平。筆者所處地為長江下游地區，夏天氣溫高、濕度大，用電最高峰為７～８月的１８～２１時，主要負荷為制冷空調器，每百戶空調擁有量已達１１５臺。

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

分析表３可以驗證，若每戶按４ｋＷ的用電標準，２００戶以上的小區選擇變壓器時需要系數Ｋｘ?。埃玻遁^為科學。變壓器由于晝夜負荷落差大，有較大的過載潛力，筆者認為Ｋｘ?。埃玻妒峭耆尚行缘摹Ｈ裘繎舭矗罚耄椎挠秒姌藴试O計，Ｋｘ取０．２６，應可以滿足今后相當長時間住宅用電的需求。

按照新的住宅設計規范，雖然三、四類住宅須按一戶４ｋＷ（地方標準６ｋＷ）的用電標準設計，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，大部分居民用電負荷的峰值離設計負荷值還相差較遠。從整個小區來看，大部分家電的同時使用系數較低，象主要用電設備——空調，其主機的運行也是間隙的，因此整個小區的用電負荷需要系數Ｋｘ是較低的，Ｋｘ?。埃玻叮瓤梢詽M足小區中短期（５～１０年）的供電需要，又可節約投資，使變壓器運行較為經濟，節省運行費用。

如過大的取高Ｋｘ值，就會增加住宅的配套費，體現到單位房價里，最后買單的還是住戶。如某設計單位在２５００００ｍ２住宅小區內設計了３０臺６３０ｋＶＡ的箱式變電所，最后建設方實際只安裝了１４臺６３０ｋＶＡ的變壓器即滿足了居民夏季用電要求，直接節省費用３００余萬元。另外，隨著科技的發展，既滿足居民需要又節能的綠色家電不斷推出，整個住宅小區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，而現在筆者所處地８０％左右的新建小區住宅都裝上了太陽能熱水器，現在又出現了利用用電低谷制冰蓄冷的空調機組，單個空調器的制冷效率也有了較明顯的提高，所以住宅小區的用電水平將來增長幅度也不會提高。

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

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訂閱住宅的用電負荷分析是進行住宅建筑供配電系統設計的基礎。在本次《住宅設計規范》的修編中，對應建筑專業取消原四種分類套型只規定最小套型的做法，在電氣章節中也做了相應修改，規定：“每套住宅的用電負荷應根據住宅的套內建筑面積和用電負荷計算確定，且不應小于2.5kW”。影響住宅用電負荷的因素很多，設計中應結合工程具體情況進行分析，合理確定用電量。1.

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

m2，目標值為6W/

m2。在高效節能燈具和光源的推廣應用和隨著生活水平的提高人們愈發重視居住照明環境雙重因素影響下，將來每套住宅照明用電負荷量應該變化不大。因此家用電器才是住宅的主要用電負荷。根據家用電器普及率計算住宅用電負荷的方法是：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；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，但在設計中很難實施，這是因為住宅建筑不同于工業建筑，不同地區、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值。當設計人員接到一個住宅項目時，不可能統計或預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生變化，如十多年前流行的錄像機、DVD現在已很少有人使用。按住宅建筑物壽命五十年計，今后幾十年家用電器的更新換代，也不易預測。從發達國家家庭用電的發展趨勢看，城鎮家庭家用電器平均每百戶擁有量在國家工業化進程中呈逐年提高的趨勢。我國部分城鎮尚處于工業化進程的初期，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需、家電下鄉、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。隨著我國經濟的發展，未來5--10年我國城鎮，尤其是二、三線城市和小城鎮居民的用電量將會逐年提高（表1，圖1）。表12008年城鎮家庭家用電器百戶擁有量

單位：臺電冰箱洗衣機空調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年中低收入城鎮家庭家用電器平均每百戶擁有量2．住宅用電負荷測試由于用家用電器擁有率來計算住宅用電負荷的方法在工程中難以操作，實際測量住宅用電負荷，并考慮適當的發展余量，成為我們確定和驗證住宅用電負荷的另一種思路。同樣，測量對象樣本越多，分布越廣，測量結果才能具有普遍的指導意義。我們曾在1999--2001年對北京地區三棟住宅進行了連續三年住宅用電負荷測試，并對出現最大用電負荷的夏季用電負荷進行總結和分析。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，并根據現場情況設置其中部分兩戶總、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值。表2、表3和表4是部分測試結果及分析：表2：

用電最大戶日負荷表

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：

連續三年某高層住宅樓夏季用電負荷最大值分析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統計戶數2戶3戶4戶17戶24戶34戶48戶需用系數0.840.610.590.470.420.380.44計算樣本數1101220144660810802441461說明：需用系數統計的結果數值比較離散，各樓、各年的數據不太一致，如34戶需用系數，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。

從測量結果可以看出：

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

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

住宅樓用電負荷夏季高峰時間為17:00--23:00;(4)

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

住宅戶數從少到多時，需用系數從大變小。

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

住宅用電負荷的確定與套內建筑面積的大小成正比，但不能簡單地套用單位用電指標來計算每套住宅的用電量。在住宅建筑設計中，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、空調等家用電器，并為今后發展留有余地。本次修編提出每套住宅的用電負荷不應小于2.5kW/戶，是設計的最低標準，對上限并未加以限制。

(2)

住宅用電負荷的確定要滿足住宅用電設施的使用要求。如采用戶式空調（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。特別是當在一棟住宅建筑中普遍使用大容量用電設備時，如無燃氣引入住戶均使用電磁爐、統一配置戶式空調機組時，每戶用電量和多戶住宅需用系數都要相應調整。(3)

住宅用電負荷的確定要考慮當地的氣候因素。我國地域遼闊，各地氣候差異很大，冬季寒冷夏季涼爽地區或不設采暖系統地區的冬季用電和夏季高溫悶熱地區的夏季用電可能是這些地區住宅用電量最大的季節。例如，同樣是裝設空調的住宅建筑，北京和廣州相比多戶需要系數就可以取小些，不應統一數值。(4)

住宅用電負荷的確定要考慮當地的能源條件。市政是否可以提供集中的冷熱源，住宅小區是否設置集中的冷熱源，對住宅的用電量影響很大。當普遍設有電采暖或電輔助采暖設備、電熱水器等設備時，其耗電量在住宅用電量中占有很大比例。(5)

住宅用電負荷的確定要符合當地供電和管理部門的要求。有些省市供電和管理部門為了統一規格，規范管理對住宅用電負荷及電表的安裝有具體的規定，設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格的要求北京山東省四川省云南天津福建電表規格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分類規定，此表所列電表規格對應戶型為戶建筑面積60--110

m2。4．進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應該與此適應，滿足一個家庭的基本用電量，并留有一定的發展余地。如果說每戶最小用電負荷2.5kW是配電系統的計算依據，每套住宅進戶線截面，才是限制每套住宅最大用電量的關鍵參數。每套住宅進戶線采用10

mm2銅線、電表規格采用10（40）A時，每戶用電量可達7KW住宅用戶用電負荷設計標準及電度表規格

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

關鍵詞小康住宅負荷容量配電系統設施標準安全保護

隨著國民經濟的迅速發展，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計標準和規定已不適應社會經濟發展的需要。本世紀即將過去，我國的小康住宅建設將以更快的步伐邁向二十一世紀，作為小康住宅的建筑電器設計，如何滿足小康住宅的總體要求和時代發展的需要。根據國家有關規范及規定,結合本地區實際,提出一些具體做法供同行們探討。

1負荷等級及容量

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

表1住宅的負荷等級

序號

住宅類別

負荷名稱

負荷等級

1

19層以上高層住宅

1、消防用電設備、應急照明、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:一級負荷應由兩個電提供電;二級負荷直由兩回線供電;三級負荷對供電無特殊要求。

（2）住宅的用電容量應根據當地經濟發展，居民經濟收入生活水平，當地的能源情況和居住建筑標準等各種因素，結合本地區實際情況，綜合考慮確定。應具有超前意識，留有發展裕量。一戶一表及戶內配電線路應能保證今后30年~50年內不再改造,其供電能力達到4kW~10kW的水平。每戶住宅日均用電水平達7kWh~20kWh。隨著國家電力工業的發展,城鄉電網的改造,生活限制用電將被取消,居民生活用電將有較大增加。就長沙地區而言,每套住宅的用電負荷容量標準不應小于表2所列數值。

表2住宅用電負荷容量

住宅類型

用電負荷容量（kW）

電度表規格（A）

進戶線

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,并且每戶用電負荷容量不低于4kW。

2、用電負荷容量中,空調、電熱占用比重較大,普通、中檔住宅采用電熱水器時,

用電負荷容量應取上限;

3、電度表選用DD862-4型的4倍寬幅表。

4、用電設備的的功率因數按0.85~0.9計算。

表3住宅用電負荷需要系數Kx

戶數

3

6

10

14

18

22

25

101

200

系數

1

0.73

0.58

0.47

0.44

0.42

0.4