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1、目前，我国住宅业蓬勃发展，日新月异。进行住宅电气设计时，对于负荷计算， 尤其是其中的需要系数如何确定，每个电气设计人员都不可回避。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，a20以下，取0.6以上；20户50户，取0.50.6; 50户100户，取0.40.5; 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
2、、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
3、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 KhK 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-1<N P KN,或 KN>KN-1 （N-1）/N。基于以上分析，本文认定，户数 NK6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,贝U 因 K
4、N>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(
5、15-1) /15= (8/9)( 11/12) ( 14/15); ；当 N=3n 4、3n 5、3n 6 (n=1、2、3、4、)时，Kn=Kn-1 (3n 5)/(3n 6)=(8/9) (11/12) (14/15) 一 (3n 2)/(3n 3)-(3n 5)/(3n 6)=2 - 8 - 11 - 14 (3n 2) (315)/3-(n 2)!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
6、结果溢出”。此时，只要巧妙利用 Kn/Kn-1=(3n 5)/(3n 6)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) < 69,12,15,18,21,24,27需要系数(K) 1/0.89/0.82/0.76/0.72/0.68/0.66/0.63户数(N) 30,43,42,65,054,58需要系数(K) 0.61/0.58/0.56/0.55/0.52/0.51/0.50/0.49户数(N) 62,66,70,74,78,82,90,95需要系数(K) 0.48/0.47/0.46/
7、0.45/0.45/0.44/0.430.42 户数(N) 100,110,120,130,140,150,160,180需要系数(K) 0.41/0.40/0.39/0.38/0.37/0.36/0.35/0.34/ 户数(N) 200,220,240,260,280,300,330,360需要系数(K) 0.33/0.32/0.31/0.30/0.29/0.29/0.28/0.27 户数(N) 400,450,500,600,700,800,900,1000需要系数(K) 0.26/0.25/0.24/0.23/0.22/0.21/0.20/0.19说明：a.任意户数的K值均可由程序得知。
8、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i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：</P><P>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CO
9、S)=0.85;补偿后CO隆=0.9承压器负荷率 8 =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4kW10kW/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
10、、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。