关于用电住宅用电与节能

论文导读：
摘要 根据国家节能政策并结合最新《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011要求，针对一些地区片面放大住宅用电负荷情况，通过对中原地区一些典型住宅小区的用电负荷调查分析，提出符合实际情况和节约能源的住宅小区用电负荷设计选取的建议。
关键词住宅 用电负荷 变压器负载率 节能
中途分类号：S210.4 文献标识码：A文章编号：
《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011对不同面积的住宅最低用电负荷作出了明确规定：“建筑面积《60m2，3kW；60m2<建筑面积《90m2，4kW；90m2150m2,6kW+超出部分（按40~50W/m2计算）。”，通过对中原地区几个典型规模小区实际住户用电情况的调查，结合住宅建筑电气设计标准的发展史（住宅负荷指标：70年代，2W/ m2；80年代，10W/ m2；90年代，10W/ m2；2000年后50～60 W/ m2），谈谈住宅、住宅小区用电负荷计算与节能的关系。

1、住宅小区调查情况

小区1
某省会城市单位多层（5—7层，无电梯）住宅小区，为70～80年代兴建的住宅小区，总建筑面积约33300 m2，总户数508，小区入住率95%。
住户用电实际配置标准（按当时的规范规定）如下：建筑面积60m2以下，202户，1.5kW，户内配电箱主进断路器为In=20A，电表5（20）A；60m2<建筑面积《90m2，284户，2kW，户内配电箱主进断路器为In=25A，电表5（20）A；90m2<建筑面积《150m2，12户，2.5kW，户内配电箱主进断路器为In=32A，电表10（40）A。从变电所到每幢住宅楼有一路～220/380V电源（根据不同单元数，所用的电缆大小不等），每个单元（18户）主进断路器In=100A。
住宅变压器安装容量630kVA（单位负荷指标约为18.9VA/ m2），运行20多年，平均负载率在81%左右，高峰时段也无过负荷跳闸事故。若要满足现行《住宅建筑电气设计规范》要求，按照需要系数法计算，住宅变压器安装容量需要2*630kVA，计算负载率在83%。
小区2
同上城市某高层住宅小区，为2001-2004年建成的小区，建筑层数12~32层（建筑高度<100m），总建筑面积314290m2，其中住宅建筑面积245000m2，总户数1463户，小区入住率80%左右。
户型比例分别为建筑面积60m2以下，360户，户内配电箱主进断路器为In=40A，电表10（40）A；60m2<建筑面积《90m2，862户，户内配电箱主进断路器为In=50A，电表15（60）A；90m2150m2，120户，户内配路器In=80A，电表电箱主进断20（80）A；建筑面积>150m2，考虑户式空调，户内配路器为三相In=63A，电表电箱主进断15（60）A（按照建设单位等方面对高档小区的要求，每户用电配置容量分别为单相6kW，8kW，10kW，12kW和三相8kW，另有楼王1户，建筑面积600m2，按三相12kW配电）。按每且单元分段电缆（每段不超过10层）进线，In=315～400A。
住宅变压器总安装容量9020kVA（单位负荷指标约为28.7VA/ m2），住宅变电所均设置在高层住宅楼地下室，其中容量为630kVA变压器4台，容量为500kVA变压器13台，设计变压器负载率为75%。（根据当地供电部门的要求，住户按照38VA/ m2计算，变压器总安装容量为9310kVA，计算负载率约72.7%。）实际调查发现，变压器负载率平均约为35.6%，即使考虑另外20%全部入住，负载率为4

4.5%，不足50%。

小区3
同上城市西区的一个多层住宅小区，2006年按照国家“70-90”政策要求建设。小区共有住户1092户，住宅总建筑面积96900平方米，其中90平方米及其以下住宅占7

5.1%。现小区入住率达到85%。

户型比例分别为建筑面积60m2以下，280户，用电负荷4kW，户内配电箱主进断路器为In=32A，电表10（40）A；60m2<建筑面积《90m2，520户，用电负荷6kW，户内配电箱主进断路器为In=40A，电表10（40）A；90m2<建筑面积《150m2，292户，用电负荷8kW，户内配电箱主进断路器为In=50A，电表15（60）A。每个单元（12户）独立进线，主进断路器In=100～160A。
设计住宅变压器总安装容量3000kVA（单位负荷指标约为31.0VA/ m2），选用容量为500kVA的箱式变电站6台，设计变压器负载率为81%。（住户按照每平方米0.03VA设计，低于当地供电部门每平方米0.038VA要求）实际调查发现，变压器负载率平均约为35%，即使考虑另外15%全部入住，载率为41.2%，不足50%。
表1小区2和小区3实际安装容量统计

2、变压器损耗和成本分析

以SCB10系列10kV级无励磁调压干式变压器为例，500kVA、630kVA和800kVA三种住宅小区常用规格的损耗在负荷率40%、50%、65%和75%情况下的综合功率损耗分析见表2。（本计算的技术参数参考一家公司10kV级无励磁调压干式变压器系列产品说明书，计算公式略）
表2变压器损耗分析表

从上表可以计算出：单台干式变压器，容论文导读：～19.7%。某制造公司的SCB10网上报价：500kVA、13.65万元；630kVA、15.98万元；800kVA、19.55万元（干式变压器的会因国际市场的铜、镍等金属和建筑市场的繁荣程度高低浮动，但不同容量规格的干式变压器报价趋势不会有大的变化）。可以计算出，容量每提高1个数量规格，增加17.1%～2

2.3%。研究结果表明，用于民用住宅

量每提高1个数量规格，功率损耗增加1

6.1%～18.6%，年损耗耗电量增加17.2%～19.7%。

某制造公司的SCB10网上报价：500kVA、13.65万元；630kVA、15.98万元；800kVA、19.55万元（干式变压器的会因国际市场的铜、镍等金属和建筑市场的繁荣程度高低浮动，但不同容量规格的干式变压器报价趋势不会有大的变化）。可以计算出，容量每提高1个数量规格，增加17.1%～22.3%。
研究结果表明，用于民用住宅建筑的10kV级干式变压器的经济运行负载率为60%~75%。除上述小区1变压源于：论文标准格式www.7ctime.com
器总安装容量略低外，如果小区2和小区3的变压器要达到60%以上经济负载率，变压器总安装容量可以减少20%以上；相当于变压器容量规格降低1~2个级别（或减少变压器数量），不仅可以节省直接投资，更重要的是节省每年的变压器运行损耗，大大降低能耗。
以小区2为例，可以选用12台SCB10-500kVA变压器，总安装容量6000kVA（单位用电指标约为19.1VA/ m2），比现有装机容量9020kVA减少3000kVA，变压器负载率约为69%，在经济运行区间内。小区可以减少变压器损耗93407.2千瓦，年节电25213

5.6千瓦时。

同样，小区3，可以选用4台SCB10-500kVA变压器，总安装容量2000kVA（单位用电指标约为20.6VA/ m2），比现有装机容量3000kVA减少1000kVA，变压器负载率约为73%，在经济运行区间内。小区可以减少变压器损耗49799.6千瓦，年节电81398.05千瓦时。