提高需用系數(shù)取值的科學(xué)性與合理性

引言

眾所周知，我國是一個(gè)能源匱乏和能源消耗的大國，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、降低能耗是我國的一個(gè)艱巨任務(wù)與目標(biāo),建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟(jì)是我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。因此，各地大力推廣節(jié)能型建筑，而建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的第一步。建筑電氣節(jié)能能夠促進(jìn)能源節(jié)約和合理利用，同時(shí)也能夠緩解我國能源緊張，對(duì)加快發(fā)展經(jīng)濟(jì)有著很重要的作用。因此，建筑電氣節(jié)能就顯得尤為重要。而建筑供配電是建筑電氣節(jié)能的重要組成部分，由于影響到建筑供配電的因素繁多，需用系數(shù)的取值就容易在設(shè)計(jì)中被疏忽，而科學(xué)合理的需用系數(shù)取值對(duì)建筑節(jié)能也有著至關(guān)重要的作用，所以研究需用系數(shù)的取值，具有重大意義。

1需用系數(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

在實(shí)際建筑供配電工程中電氣設(shè)備銘牌數(shù)據(jù)不能直接參與系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為了完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，必須根據(jù)實(shí)際建筑功能間中電氣設(shè)備的布置情況統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量。統(tǒng)計(jì)電力負(fù)荷的目的是為供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供必要的正常狀態(tài)下系統(tǒng)理論數(shù)據(jù)（又叫計(jì)算數(shù)據(jù)），以這些數(shù)據(jù)為依據(jù)來選擇設(shè)計(jì)一二次系統(tǒng)，即選設(shè)備、選導(dǎo)線、進(jìn)行二次系統(tǒng)整定。統(tǒng)計(jì)電力負(fù)荷即就是如何將設(shè)備銘牌數(shù)據(jù)科學(xué)地轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)理論數(shù)據(jù)，并包括系統(tǒng)損耗與尖峰電流的計(jì)算。用系統(tǒng)計(jì)算數(shù)據(jù)選擇的導(dǎo)線、設(shè)備比較科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理，重要的是能夠承受系統(tǒng)電流產(chǎn)生的最大熱效應(yīng),保證其正常使用壽命，保證整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)際工程中統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量的方法有多種，需用系數(shù)法是其中一種，且在民用建筑中應(yīng)用最廣泛。需用系數(shù)法是以設(shè)備容量為基本量，以需用系數(shù)為關(guān)鍵系數(shù)，以發(fā)熱安全為依據(jù),考慮到安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理等諸多因素，廣泛應(yīng)用于民用建筑的一種統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量的方法。

2需用系數(shù)的物理意義

供配電系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的負(fù)荷容量往往小于其銘牌容量，這是由于系統(tǒng)設(shè)備工作的同時(shí)率是隨機(jī)變化的，且設(shè)備的負(fù)荷情況、工作方式不同。因此，考慮到上述三種情況及系統(tǒng)設(shè)備的工作效率，在統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)負(fù)荷量時(shí)引入一科學(xué)的計(jì)算系數(shù)瓦，稱為需用系數(shù)。其定義為：

式中，Pjs 是系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的最大有功負(fù)荷（W）；Ps為系統(tǒng)設(shè)備容量（W）；Kx 為系統(tǒng)需用系數(shù)，其物理意義為 ：

式中，K為系統(tǒng)用電設(shè)備同時(shí)系數(shù);Kl是負(fù)荷系數(shù)；〃n是電氣設(shè)備組平均效率；n為供電線路傳輸效率。

3如何提高需用系數(shù)取值的科學(xué)性與合理性

由需用系數(shù)的物理意義可知，實(shí)際工程中利用需用系數(shù)法統(tǒng)計(jì)一組系統(tǒng)理論數(shù)據(jù)(工程中叫計(jì)算數(shù)據(jù))參與系統(tǒng)設(shè)計(jì),保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。需用系數(shù)則是需用系數(shù)法中關(guān)鍵系數(shù),它的實(shí)質(zhì)是表征某用電場所對(duì)電能的需求程度。需用系數(shù)與系統(tǒng)電氣設(shè)備工作的同時(shí)率、負(fù)荷情況、工作效率以及系統(tǒng)電網(wǎng)傳輸效率有關(guān)。所以綜合考慮上述幾種因素，認(rèn)真分析，找到在滿足系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行條件下能夠做到安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理、節(jié)能的需用系數(shù)取值。

3.1影響需用系數(shù)取值的系統(tǒng)用電設(shè)備同時(shí)系數(shù)Kz

影響需用系數(shù)取值的因素一：系統(tǒng)用電設(shè)備同時(shí)系數(shù)姻。用電設(shè)備組的設(shè)備并非同時(shí)都運(yùn)行，該設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)工作著的用電設(shè)備容量與該組用電設(shè)備總?cè)萘恐燃礊橥瑫r(shí)系數(shù),Kz<1。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮到不同建筑功能間用電設(shè)備同時(shí)系數(shù)不同，需用系數(shù)取值不同。如相同的一棟樓做職工宿舍或做旅店顯然用電同時(shí)率不同，需用系數(shù)取值就不同。而同樣是酒店，客房數(shù)不同，房間數(shù)多的顯然同時(shí)用電率小于房間數(shù)少的，需用系數(shù)前者取值應(yīng)相對(duì)小。民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中，住宅的需用系數(shù)是隨著戶數(shù)的遞增而減小的。同理，酒店、寫字樓、職工宿舍樓也應(yīng)考慮。

3.2影響需用系數(shù)取值的負(fù)荷系數(shù)Kl

影響需用系數(shù)取值的因素二:負(fù)荷系數(shù)Kl。運(yùn)行設(shè)備并非全滿載，設(shè)備組在系統(tǒng)出現(xiàn)最大負(fù)荷時(shí)運(yùn)行設(shè)備實(shí)際功率與設(shè)備組總Ps之比即為負(fù)荷系數(shù)，一般情況下Kl<1。負(fù)荷系數(shù)用來衡量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)負(fù)荷變動(dòng)情況，以及考核電氣設(shè)備的利用程度。電氣設(shè)備的負(fù)荷率對(duì)建筑工地電氣設(shè)備群、車間的電氣設(shè)備群、酒店與辦公樓空調(diào)等有著重大意義。應(yīng)對(duì)電氣

3.3影響需用系數(shù)取值的電氣設(shè)備組平均效率h

影響需用系數(shù)取值的因素三：電氣設(shè)備組平均效率用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)要產(chǎn)生功率損耗，用電設(shè)備(如電動(dòng)機(jī))輸出的功率與實(shí)際輸入的功率之比即為用電設(shè)備的效率,〃N<1。實(shí)際工程中力求提高電氣設(shè)備的工作效率，例如提高電氣設(shè)備功率因數(shù)，減小電氣設(shè)備損耗，減小系統(tǒng)諧波，提高電氣設(shè)備的制造工藝等，均可改善電氣設(shè)備的電能與其他能之間的轉(zhuǎn)換效率。這樣可以減小系統(tǒng)需用系數(shù)取值，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

3.4影響需用系數(shù)取值的供電線路傳輸效率如

影響需用系數(shù)取值的因素四：供電線路傳輸效率〃L。電功率通過電力線路在線路上要產(chǎn)生功率損耗，所以末端功率小于始端功率。其線路末端功率與始端功率之比稱線路供電效率，一般為0.95~0.98。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，由系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)際分布情況確定系統(tǒng)供電負(fù)荷中心，即系統(tǒng)電源位置；選擇最佳供電路徑，力求在保證電網(wǎng)正常運(yùn)行條件下減小電網(wǎng)總長度；使用電阻率小的銅芯輸電導(dǎo)線，減小電網(wǎng)輸電損耗；提高電力系統(tǒng)供電電源電能質(zhì)量。這些措施最終均可達(dá)到提高系統(tǒng)電網(wǎng)傳輸效率目的，從而減小系統(tǒng)需用系數(shù)取值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。

4結(jié)語

提高需用系數(shù)取值的科學(xué)性與合理性，可以在實(shí)際工程中用需用系數(shù)法統(tǒng)計(jì)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須的一組系統(tǒng)理論數(shù)據(jù)(工程中稱計(jì)算數(shù)據(jù))參與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)而保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。需用系數(shù)則是需用系數(shù)法中關(guān)鍵系數(shù)，其本身取值直接關(guān)系到系統(tǒng)安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理、節(jié)能。提高需用系數(shù)取值的科學(xué)性與合理性是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能的重要措施。

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