住宅小区配变容量合理选择

1、【摘要】文章对当前住宅小区负荷预测提供了两种计算方法，根据负荷预测选择配变容量，并举例说明了选择住宅小区配变容量的方法。 【关键词】住宅小区配变容量合理选择 目前住宅小区基本上分两种类型：一种是经济适用型，一种是小康型(豪华型)，尽管这两种住宅小区用电水平不同，但选择配变容量的方法大致相同。 1负荷计算 1.1单位指标法 应用单位指标法确定计算负荷Pjs(适用于照明及家用电负荷)，即： Pjs=PeiNi1000(kW) 式中Pei单位用电指标，如：W/户(不同户型的用电指标不同)，由于地区用电水平的差异，各地区应根据当地的实际情况取用 Ni单位数量，如户数(对应不同面积户型的户数) 邯郸市居

2、民住宅负荷计算参考值见表1。 表1居民住宅负荷表 户建筑面积(m2) 80 80100 100 计算负荷(W) 30004000 40006000 70008000 计算电流(A) 1418 1827 3236 内线截面(mm2) 4 6 10 电能表规格(A) 5(20) 5(20) 10(40) 应用以上方法计算负荷应乘以同时系数，即实际最大负荷(PM)。PM=Pjs(式中同时系数，不同的住户值不同：一般情况下，25100户的小区取0.4；101200户的小区取0.33；200户以上的小区取0.26。) 1.2单位面积法 按单位面积法计算负荷，在一定的面积区有一个标准，面积越大的区其负荷密

3、度越小，其表达式如下： PM=PedS 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 同时系数，取值范围同上 根据以上两种方法求出照明及家用负荷后，结合小区的实际情况，看是否还有其它负荷，如有其它负荷则应考虑进去。一般的成规模的小区会有路灯、公用照明、物业楼(物业办公及商场联用)用电负荷；如果是小高层(9层以上)(小康型)还应考虑电梯负荷；二次加压泵房负荷(供生活及消防用水)，以上诸负荷在计算住宅小区负荷中占比重较大的是照明及家用电负荷，而照明及家用电负荷出现最大值的时段为每天19：0022：00，因而在计算小区的最大负荷时就以19：0022：00时段的照明

4、及家用电负荷为基础，然后再叠加其它负荷。其它负荷计算方法为： (1)电梯： PD=PDiD。 式中PD电梯实际最大总负荷，kW PDi单部电梯负荷，kW D多部电梯运行时的同时系数(取值范围见表2) 表2电梯同时系数一览表 电梯台数 1 2 3 4 5 6 12 同时系数 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72 0.48 (2)二次加压水泵： PMS=PSiNSi 式中PMS二次加压水泵最大运行方式下(开泵最多的方式)的实际最大负荷 PSi各类水泵的单台最大负荷 NSi最大运行方式下各类水泵的台数 (3)物业楼： PWM=PWSW 式中PWM物业楼在照明及家用电最大负荷时段实际最大

5、负荷 PWS物业楼设计最大负荷，kW W物业楼负荷、照明及家用电最大负荷的同时系数 (4)路灯及公用照明： 按照路灯的盏数及每盏灯的瓦数进行累加计算。路灯负荷为PL(kW)。 1.3住宅小区的综合最大负荷 P=PM+PD+PMS+PWM+PL(kW) 2选择配变容量 SPcos(kVA) cos一般取值为0.80.9。 如果有集中中央空调，则集中中央空调的配变最好单独选择计算，这里不再赘述。 3实例计算 我们负责承建的市某花园小区的配电工程已于2002年10月底竣工并投入使用。该小区有3栋带电梯的9层住宅楼(顶层为跃层式，每个单元一部电梯)，共计216户，建筑面积33000m3，另外还有物业楼

6、1栋，4栋楼均采用冰储冷中央空调(单制冷)，冬季由城市集中供热(通过热交换器交换后)取暖。考虑到小区供用电的安全性，整个小区采用了2台箱式变压器供电，一台为1000kVA，主要用于住宅楼及物业楼的正常供电；另一台为800kVA，主要用于中央空调，具体用电负荷计算及配变容量选择如下。 3.11000kVA配变所带负荷的计算 (1)住宅楼： 照明及家用电负荷： 按单位指标法计算： 考虑到该花园中央空调由专用配变供电的实际情况，故照明及家用电负荷指标8000W/户中应减去2000W/户，每户最大的用电负荷为6000W/户。所以， Pjs=PeiNi1000=60002161000=1296(kW)

7、小区实际最大负荷PM=Pjs=12960.33427.68(kW)+(考虑到216户超出200户不是太多，故式中的取0.33，这样所取的值更为合理)。 电梯负荷： 每部电梯用电负荷为10kW，共12部电梯，同时系数为0.48，则： PD=PDiD=10120.48=57.6(kW) 所以该小区住宅楼总负荷为： Pjs+PD=485.28(kW) (2)物业楼： 设计最大负荷为150kW。 PWM=PWSW=1500.5=75(kW)(W取0.5，是考虑物业楼实际最大负荷出现在白天，与住宅楼晚上的负荷最大值不同步) (3)二次加压水泵房负荷： 包括给水主泵35.5kW、补水泵12.2kW、潜水泵

8、11.1kW、喷淋泵215kW(其中一个备用)、消防泵218.5kW(其中一个备用)。 所以最大运行方式下的负荷为：PMS=PSiNSi=5.53+2.2+1.11+151+18.51=53.3(kW) (4)路灯及公用照明负荷PL按30kW计算。 (5)备用负荷(集中供热时利用冷冻循环泵通过热交换器供热)包括：冷冻水循环泵330kW、空调水定压罐23kW(其中一台备用)、差压全自动过滤机20.33kW。 PBj=303+20.33+31=93.66(kW) 综合最大负荷： P=PM+PD+PMS+PWM+PL+PBj=427.68+57.6+75+53.3+30+93.66=737.24(k

9、W) (6)选择配变容量： SP0.8=737.240.8=921.55(kVA)1000kVA，所以选1000kVA的配变。 3.2800kVA配变所带中央空调用电负荷计算 (1)设备容量：螺杆制冷机2240kW、冷冻水循环泵330kW、乙二醇溶液循环泵322kW、冷却水循环泵337kW(其中一台备用)、排污泵11.5kW、空调水定压罐23kW(其中一台备用)、软化水处理装置24h耗电1kWh(忽略不计)、差压全自动过滤机20.33kW、冷却塔27.5kW。 (2)中央空调最大运行方式： 每天12：0014：00，18：0022：00，所有设备均为满负荷运行，为最大运行方式。 (3)负荷计算

10、及配变容量选择： Pj=2240+330+322+237+1.5+3+20.33+27.5=730.16(kW)，选取各设备的最大负荷的同时率为0.9，并取cos为0.85，则： S=Pj0.9cos=657.140.85=773.11(kVA)800(kVA)，所以选800kVA的配变。 各类民用建筑的用电量及变压器容量的估算 2005-4-27 庞传贵 摘要：本文简要阐述了各类民用建筑的负荷估算及变压器容量的确定，并介绍了负荷计算的部分作法 关键词: 用电指标、变压器容量负荷率、负荷计算、三相平衡 1民用建筑的负荷计算： 民用建筑的用电指标，尤其是负荷计算中需要系数的大小，一直是一个意见很

11、不一致，没有完全解决好的问题，主要是因为民用建筑的情况非常繁杂，不同的地区，不同的单位，不同的设备，不同的使用情况，不同的工程规模，不同的建设标准等等，使每平方米建筑面积的用电量有较大的差异，很难给出一个大家均可使用的标准。工程设计者，往往宁大勿小，使已建成的许多工程的变压器容量选择偏大，多数在很低的负荷率下运行。1984年在建设部设计局的支持下，由建设部建筑设计院、北京市建筑设计院、上海市华东建筑设计院、西北建筑设计院、西南建筑设计院等单位组成的民用建筑用电负荷调查组，在北京、上海、西安等地对各类宾馆饭店进行了大量的调查研究和蹲点实测，发现有很大的分散性，历时一年多也只获得了阶段性成果。由于

12、国家经济的迅速发展和人们对民用建筑用电量的认识的较大差别，目前意见仍难统一。我们参照“全国民用建筑工程设计技术措施”中的“表2521各类建筑物的用电指标”，修改补充成为表1，供工程设计者在方案或初步设计阶段，作为估算变压器安装容量的参考。（表1） 注：当空调冷水机组采用直燃机时的用电指标一般比采用电动压缩机制冷时的用电指标降低2535VAm2。表中所列用电指标的上限值是按空调采用电动压缩机制冷时的数值。 上表中数值不是施工图设计时某个房间的负荷指标，对某个房间的负荷，应按其实际安装的用电设备的需要设计。还要注意“表尸中的每平方米瓦数可折算为伏安数，即将瓦数除以功率因数o9(补偿后)，再除以变压

13、器的负载率065085，这样使每平方米建筑面积的伏安数为瓦数的约15倍左右，此伏安数可作为确定变压器容量的依据。这个指标有人认为偏高，有人认为偏低，实际上该表中的数值已有一个可根据实际情况选用的范围，以适应不同情况的要求。且在折算到变压器的安装容量时，变压器的负载率又有一个范围作为调节，认为表中指标偏高者，可取其低限；认为指标偏低者，可取其高限。对于目前多数用户的变压器负荷率过低的现象，希望今后能得到改善。北京财富中心的李甫元工程师发表文章，也谈了“关于变压器容量的一点看法”，列举了11个高档饭店、写字楼的变压器负荷情况，见表2，可供参考。（表2） 注：两台变压器只运行一台的有两处； 两台变压

14、器只运行一台的有三处； 负荷率低时，两台变压器也想只运行一台，由于申请麻烦而没有这样做； 采暖所用蒸汽和空调用冷冻水由专门的动力中心提供，用电负荷未计算在内，由于提供的建筑面积不确切，所以单位面积容量也不准确； 对常年停开的变压器容量没有计算在单位面积容量内； 因为原设计是采用吸收式制冷，变压器容量相对小； 原设计为吸收式制冷，后部分设备改为电制冷，所以负荷率较高； 冷冻机用变压器最大负荷率80，并未包括在内； 冷冻机最大负荷7o，并未包括在内。 2负荷计算： 在施工图设计时需要进行较详细的负荷计算，主要包括设备容量(安装容量)的计算(即统计与累加)；计算容量(将设备容量乘需要系数)和计算电流

15、的计算。对于最末一级配电箱，可只标注设备容量，并将其作为计算容量(即需要系数为1)。对于干线和整个工程，除需要标注设备容量外，还要标注计算容量和计算电流，以便根据计算容量选择变压器，根据计算电流选择开关和导线等电气设备。 在民用建筑中有大量的单相负荷，三相负荷不平衡的问题比较突出。据调查，在目前运行的工程中，多数工程都比较严重的存在着三相不平衡的问题。有的是设计问题，有的是施工问题，有的是使用的随意性。使用的随意性很难解决。工程设计者的责任是在施工图设计时尽量考虑周全些，尽量做到三相负荷分配平衡。减少运行时的特别严重的不平衡现象。当工程设计过程中，某些末端设备无法使三相分配平衡时，则应在干线或

16、每台变压器低压侧尽量调整到三相平衡。 末端配电箱的三相不平衡负荷的计算，建议采用如下方法：A.当最大相与最小相负荷之差小于三相总负荷的10时，当作三相平衡负荷计算；B当最大相与最小相负荷之差等于或大于三相总负荷的10时，取最大一相负荷的三倍作为等效三相负荷计算。 3变压器容量与台数的确定 在建筑工程的方案或初步设计阶段，按用电指标估算出所需要的变压器总容量，根据总容量、负荷分布、负荷性质及供电半径的要求，确定变电所的位置、数量及变压器的台数和每台变压器的容量。 建议注意以下几点： A.变电所宜分散布置，靠近大容量负荷设备，使变压器尽量深入负荷中心，使低压线路尽量短，最长者一般不要超过250米。

17、 B单台变压器容量不宜过大，一般不宜超过1600KVA。 C.变压器台数宜为双数，易于为重要负荷提供双电源，并使高压进线负荷平衡。 低压进线断路器设计选型的两个问题 2005-4-26 摘要：本文就低压进线断路器选型中的两个实际问题进行了认真分析，提出了笔者的观点。笔者认为：低压进线断路器的短路分断能力应按照运行分断能力选择；低压进线断路器在一定条件下可以选用塑壳式断路器取代框架式断路器。 关键词:极限分断能力 运行分断能力 短时耐受电流 框架式断路器 塑壳式断路器 低压进线断路器一般用于变压器低压侧，是一个比较重要的断路器，如果选择不当，一旦发生故障或误动，将可能造成较大范围的停电。本文将阐

18、述笔者在低压进线断路器设计选型工作中所遇到的两个实际问题及处理方法，供同行们参考。若有不当之处，望给予指正。 1. 关于断路器短路分断能力 断路器一般具有两个反映断路器短路分断能力的参数：其一是额定极限短路分断能力（以下简称极限分断能力）Icu，其试验顺序是o-t-co(o表示分断操作，co表示接通操作后紧接着分断操作，t表示时间间隔，一般为3min)，在按规定的试验顺序动作后，不考虑断路器继续承载它的额定电流；其二是额定运行短路分断能力（以下简称运行分断能力）Ics，其试验操作顺序是o-t-co-t-co，在按规定的试验顺序动作后，需考虑断路器继续承载它的额定电流。 断路器设计选型中应采用哪

19、一个参数，规范中没有明确的规定，各种手册也没有明确的说法。大多数手册指出：断路器的额定短路通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流，一般按有效值计算。具体是极限分断能力还是运行分断能力没有说明。只有个别手册指明采用极限分断能力，但是我认为，对于低压进线断路器应采用运行分断能力，理由如下： 1. 从可靠性方面考虑 采用运行分断能力选择断路器，在断路器开短路电流后，还可以保证断路器承受它的额定电流，减少断路器出故障的可能性，从而可以提高断路器运行的可靠性。 2. 从可行性方面考虑 对于新型断路器，运行分断能力一般都较大，都能满足短路电流的要求。表1列出了几种有代表性的新型断路器的运行分断能力

20、。 表中短路电流有效值指变压器10KV侧短路容量按150200MVA考虑，在距变压器低压出线端3m母线处发生金属性短路时的短路电流。CB11是长征电气十一厂近年推出的框架式断路器，TM30是天津低压开关厂最近推出的塑壳式断路器，M、NS（C）为梅兰日兰公司产品。表中所列的Ics和Icw(短时耐受电流)数值均为各系列断路器中满足变压器容量要求的相应壳架电流等级断路器的数值。 从表1可以看出，对框架式断路器,除CB11当变压器为2000KVA时，其运行分断能力略显不足外，其他断路器都能满足要求；对于塑壳式断路器，只要容量满足要求，分断能力一般没有问题。 对于老型断路器，厂家没有提供运行分断能力这一

21、参数，只有极限分断能力。设计选型中可按Ics=Icu50%考虑。这样选择，当断路器的额定电流合适时，其运行分断能力往往不够，需通过提高断路器的壳架电流等级来满足分断能力的要求。例如对于800KVA的变压器，查表1可知其额定电流为1200A，短路电流为23.5kA，按额定电流可选DW151500型断路器，其极限分断能力为40kA，若按极限分断能力选择，它满足要求；若按运行分断能力选择，则不满足要求，需选择更大壳架电流等级的断路器。如DW152500型，其极限分断能力为60KA。所以，对于老型断路器，按运行分断能力选择也是可行的。 3. 从经济性方面考虑 对于老型断路器，按运行分断能力选择，一般需

22、提高断路器的壳架电流等级，以满足分断能力的要求；对于新型断路器，虽然其运行分断能力较高，一般不需为满足分断能力的要求而提高断路器壳架电流等级，但是其价格比同电流等级的老型断路器高。所以按运行分断能力选择断路器，一般投资会有所增加。 但是，由于低进线断路器所需数量较少，其引起的投资增加在整个工程投资中所占比例很小，而且它的重要性又较高，它的故障或误动都将造成较大面积的停电，给生产和生活带来不便，甚至造成较大经济损失。所以，为低压进线断路器的可靠运行增加一点投资，在经济上是合理的。 另外，新型断路器取代老型断路器是一种必然趋势。当它完全取代老型断路器后，按运行分断能力选择断路器，将不再存在投资增加

23、问题。到那时，按运行分断能力选择断路器将成为一种必然的选择。 1. 关于断路器结构型式选择 低压断路器按结构型式分，可分为塑壳式和框架式两大类。 作为进线开关，一般选择框架式断路器，但是框架式断路器有体积大、价格高、接触防护较差等弱点，所以作为进线断路器，它并不是最佳选择。 塑壳式断路器有体积小，安装紧凑、外形美观、价格低、接触防护好等特点，以往它没有成为进线开关的首选，主要受到其容量小，短路分断能力低，选择性和短时耐受能力差这几方面因素的限制，但是随着技术的发展和新产品的推出，这些问题已经获得了不同程度的改进。下面我将就这几方面的问题分别加以说明。 2.1容量问题 对于老式塑壳式断路器，其最

24、大容量一般是600A左右，这样的容量，作为进线开关是显得太小了。但是现在的新型壳式断路器，其容量已经有了大幅度的提高，例如DZ20型最大可达1250A，TM30型最大可达2000A，有的产品甚至高达3000A。所以对于新型断路器，其容量对于大型变压器尚显得不足，但是对中小型变压器，已经完全可以胜任了。 2.2分断能力问题 近年来，我国生产的断路器，不论是框架式，还是塑壳式，其短路分断能力都有了大幅度提高。 就塑壳式而言，其分断能力提高的幅度非常惊人。例如以往是最常用的DZ10型断路器，其最大短路分断能力的峰值也仅仅达到40kA，而新型断路器的运行分断能力有效值都已经达到了很高水平。从表1就可以看出，DZ20型的运行分断能力最高可达50kA、TM30更高达到75kA，两种型号的极