用電量及變壓器容量的估算

1、民用建筑供電系統(tǒng)設(shè)計常見問題探討（一） 用電量及變壓器容量的估算龐傳貴 李維時（中國建筑 設(shè)計 研究 院）摘要 本文簡要闡述了各類民用建筑的負(fù)荷 估算及變壓器容量的確定，并介紹了負(fù)荷計算的部分作法 關(guān)鍵 詞 用電指標(biāo)、變壓器 容量負(fù)荷 率、負(fù)荷計算、三相 平衡1、民用建筑的負(fù)荷：民用建筑的用電指標(biāo)，尤其是負(fù)荷計算中需要系數(shù)的大小，一直是一個意見很不一致， 沒有完全解決好的問題，主要是因為民用建筑的情況非常繁雜，不同的地區(qū)，不同的單位， 不同的設(shè)備，不同的使用情況，不同的工程規(guī)模，不同的建設(shè)投資標(biāo)準(zhǔn)等等，使每平方米 建筑面積的用 電量有較 大的差異，很 難給出一個大家均 可使用的標(biāo)準(zhǔn)。工程設(shè)計者

2、，往往 寧大勿小，使已建成的許多工程的變壓器容量選擇偏大，多數(shù)在很低的負(fù)荷率下運行。1984 年在建設(shè)部設(shè)計局的支持下，由建設(shè)部建筑設(shè)計院，北京市建筑設(shè)計院、上海市華東建筑 設(shè)計院、西北建筑設(shè)計院、西南建筑設(shè)計院等單位組成的民用建筑用電負(fù)荷調(diào)查組，在北 京、上海、西安等地對各類賓館飯店進(jìn)行了大量的調(diào)查研究和蹲點實測，發(fā)現(xiàn)有很大的分 散性，歷時一年多也只獲得了階段性成果。由于國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人們對民用建筑用 電量的認(rèn)識的較大差別，目前意見仍難統(tǒng)一。我們參照“全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施” 中的“表2.5.2-1各類建筑物的用電指標(biāo)”，修改補充成為表1 ,供工程設(shè)計者在方案或初 步設(shè)計階段，作

3、為估算變壓器安裝容量的參考。表1各類建筑物的用電指標(biāo)建筑類別用電指標(biāo)W/m22VA/m建筑類別用電指標(biāo)W/m22VA/m公寓30 505070醫(yī)院40 7060100旅館40 7060100高等學(xué)校20 404060辦公30 7080120中小學(xué)12 202030商業(yè)一般：408060120展覽館50 80100120大中型：60120100120演播室250 500300700體育40 7060100汽車庫8151020劇場50 8080120注：當(dāng)空調(diào)冷水機組采用直燃機時的用電指標(biāo)一般比采用電動壓縮機制冷時的用電指標(biāo) 降低2535VA/m 2。表中所列用 電指 標(biāo)的上限 值是按空調(diào)采用電動

4、壓 縮機 制冷 時的數(shù)值。上表中數(shù)值不是施工圖設(shè)計時某個房間的負(fù)荷指標(biāo)，對某個房間的負(fù)荷，應(yīng)按其實際 安裝的用電設(shè)備的需要設(shè)計。還要注意“表1 ”中的每平方米瓦數(shù)可折算為伏安數(shù)，即將 瓦數(shù) 除以功率 因數(shù)0.9（補償后），再除以變 壓器的負(fù)載率0.650.85，這樣 使每平方 米建 筑 面積的伏安數(shù)為瓦數(shù)的約1.5倍左右，此伏安數(shù)可作為確定變壓器容量的依據(jù)。這個 指標(biāo)有 人認(rèn)為偏高，有人認(rèn)為偏低，實際上該表中的數(shù)值已有一個可根據(jù)實際情況選用的范圍， 以適應(yīng)不同情況的要求。且在折算到變壓器的安裝容量時，變壓器的負(fù)載率又有一個范圍 作為調(diào)節(jié)，認(rèn)為表中指標(biāo)偏高者，可取其低限；認(rèn)為指標(biāo)偏低者，可取其高

5、限。對于目前 多數(shù)用戶的變壓器負(fù)荷率過低的現(xiàn)象，希望今后能得到改善。在本雜志2003年第一期上，北京財富中心的李甫元工程師發(fā)表文章，也談了 “關(guān)于變壓器 容量的一點看法”，列舉了 11個高檔 飯店、寫字樓的變 壓器負(fù)荷情況，見下表，可供參考。建筑物建 筑面 積和 變壓 器容 量情況序號建筑物名 稱竣工時間高度(m)層數(shù)建筑面 積(m2)變壓器 容量 (KV A)單位面積容量2(V A/m)最大負(fù)荷率(%)最小負(fù)荷率(%)地上地下1xx假日飯店1985 年51.5161179400920CW55.760302xx大飯店1989 年15038215000017500116.750403xx中心19

6、90 年2085221465001700071.6®51.4234xx大廈1989 年182504145000950065.5®80305xx二期飯店2000 年1503821200001040086.730286Xx寫字樓1989 年1503831180®15000127.140307Xx飯店1985 年10430287000763087.760208Xx飯店1984 年82.622285000640075.385509Xx大廈1997 年9928269000570CW82.6603010Xx大廈1989 年8021255000500090.9451011Xx公

7、寓樓1989 年1003122900050001723025注：兩臺變壓器只運行一臺的有兩處； 兩臺變 壓器只運 行一臺的有三 處； 負(fù)荷率低時，兩臺變壓器也想只運行一臺，由于申請麻煩而沒有這樣做； 采暖所 用蒸汽和空調(diào)用冷凍水由專門的動力中心 提供，用電負(fù)荷未 計算在內(nèi)，由于 提供的建筑面積不確切，所 以單位面積容量也不準(zhǔn)確； 對常年 停開的變 壓器 容量沒有 計算在單位面積容 量內(nèi)； 因為原 設(shè)計是采用吸收式制冷，變壓器容量相對 小； 原設(shè)計為吸收式制冷，后部分設(shè)備改為電制冷，所以負(fù)荷率較高； 冷凍機用變壓器最大負(fù)荷率80% ,并未包括在內(nèi)； 冷凍機最大負(fù)荷70%，并未包括在內(nèi)。2 .負(fù)荷

8、計算：在施工圖設(shè)計時需要進(jìn)行較詳細(xì)的負(fù)荷計算，主要包括設(shè)備容量(安裝容量)的計算(即 統(tǒng)計與累加)；計算容量(將設(shè)備容量乘需要系數(shù))和計算電流的計算。對于最末一級配電箱，可只標(biāo)注設(shè)備容量，并將其作為計算容量（即需要 系數(shù)為1）。對干線和整個工程，除需要標(biāo)注設(shè)備谷重外，還要標(biāo)注計算谷而A計算電流，以便根據(jù)計算谷重選擇變,根據(jù)計算電流選擇開關(guān)和導(dǎo)線等電氣設(shè)備。在民用建筑中 有大 量的 單相 負(fù)荷，二 相負(fù) 荷/、平衡 的1可題比 較突 出。據(jù)調(diào) 查，在目前運行的工程中，多數(shù)工程都比較嚴(yán)重的存面三相不平衡的1可題。有的是設(shè)計1可題，有的是施工問題，有的是使用的隨意性。使用的隨意性很難解決。工程設(shè)g的

9、責(zé)任是刑工圖設(shè)計時盡量考慮周全些，盡量做到三相負(fù)荷分配平衡。減少運行時的特別嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象。當(dāng)工程設(shè)計過程中，某些末端設(shè)備無法使三相分配平衡時，則用E干線或每臺變壓器低壓側(cè)盡量調(diào)整到三相平衡。末端配電箱的三相不平衡負(fù)荷的計算，建議采用如下方法：A、當(dāng)最大相與最小相負(fù) 荷之差小于三相總負(fù)荷的10%時，當(dāng) 作三相平衡負(fù)荷計算；B、當(dāng)最大相與最小相負(fù)荷之 差等于或大于三相總負(fù)荷的10%時，取最大一相負(fù)荷的三倍作為等效三相負(fù)荷計算。3、變壓器容量與臺數(shù)的確定在建筑工程 的方案或初步設(shè)計階段，按用電指標(biāo)估算出所需要的變壓器總?cè)萘浚?據(jù)總?cè)萘?、?fù)荷分布、負(fù)荷性質(zhì)及供電半徑的要求，確定變電所的位置、數(shù)量及變壓器的 臺數(shù)和每臺