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摘要：本文通过对低压配电系统电力负荷计算方法、合理的负荷计算、住宅低压电源配置、住宅的低压供配电系统四个方面的论述探讨了住宅低压配电系统干线负荷计算以及设计问题。
关键词：住宅；低压配电系统；干线负荷；计算问题
一、前言
在生活中，水、火、电都是无情的。尤其是现在随着人们的生活条件越来越好，家里的大功率电器不断增多，一定要注意配电系统的负荷问题，以减少危险的发生。
二、低压配电系统电力负荷计算方法
低压配电系统电力负荷的计算单元为系统内电气设备的电力负荷计算，然后依次上升为电气设备组负荷计算、整体系统负荷计算，对于三相电气设备组的电力负荷计算通常有需要系数法、二项式法，系统整体负荷计算的方法有逐级计算法、需要系数法、单位产品耗电量法、负荷密度法、单位用电指标法等方法。
三相电气设备组电力负荷计算方法：三相电气设备组电力负荷计算方法主要是用来确定一组特定的三相设备工作负荷的方法，通常计算对象为半小时最大负荷，也就是在全年出现的工作负荷最大的班内平均功率最高的半个小时，主要计算方法包括需要系数法和二项式法两种，具体如下。
1.需要系数法
该方法主要利用设备容量和与之对应的一个确定的需要系数之间的乘积计算有功功率的方法。该方法简便易行，目前应用最为广泛，适用对象为电气组中设备台数较多同时设备之间容量差距较小的情况。
2.二项式法
需要系数法考虑的情况是系统内所有用电设备的台数较多且容量相差不大的情况，针对系统中存在容量差距较大设备的情况，处理能力较差，因此二项式法的应用由此而来。二项式法考虑了整個系统的用电设备中与平均容量差距最大的几台设备对整个设备组负荷计算的影响，适用于台数较少的电气设备组计算负荷，计算干线、直线以及配电箱等的负荷计算。
三、合理的负荷计算
只有合理计算负荷，才能为选择配电变压器、导体及电器提供可靠的依据，才能准确的计算电压损失和功率损耗。在电气设计中应注意以下几点：
（1）成组用电设备的设备功率，指不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和；
（2）三台及以下，计算负荷等于其设备功率的总和；三台以上时，其计算负荷应通过计算确定；
（3）类型相同的用电设备，其总容量可以用算数加法求得；
（4）当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有功功率时，应按未切除的一般电力，照明负荷，加上消防负荷计算低压总的设备功率，计算负荷。否则计算低压总负荷时，不应考虑消防负荷；
（5）当采用需要系数法计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷，为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷时，应加上变压器的功率损耗。
（6）计算多个用电设备组的负荷时，如果每组中的用电设备台数小于最大用电设备台数”时，则取小于”的两组或更多组中最大用电设备的附加功率之和作为总的附加功率。
四、住宅低压电源配置
1.住宅低压电源配置的原则
（1）非消防一、二级负荷供电的要求。一级负荷应该由双重电源来供电，当其中一个电源出现故障时，另一个电源不会受到损坏，可以继续供电。在一级负荷中，特别重要的负荷除了由双重电源来供电，还可以增设备用电源。但需要注意的是，不可以将其他负荷接入备用供电系统。二级负荷应该由两个回线路进行同时供电，以确保电量供应充足。
（2）民用建筑供电要求。消防用电负荷为一级时，应该由主电源与备用电源或者城市电网中与主电源分离的专用回路的双电源来进行供电。当消防用电负荷为二级时，应该由主电源与变电系统或者提供备用电源的双回路的电源来供电。为消防用电设备提供双重电源时，可以将任一回路设置成主电源，当主电源出现断电情况时，另一电源应自动地进行供电。高层住宅的消防配电系统应该设置在住宅的电源线处或者是配变电所处，其备用电源也应和主配电装置分开设置，当无法实现分开设置时，需要同主电源并列设置，在两者的分解处应该设置防火隔断，配电装置应该有明确的标注。
2.住宅的低压供电系统的配置方案
采用一路电源，一台变压器，把低压单母线分段，设置应急备用电源，使其能够满足消防负荷与非消防负荷的用电量。该方案适用于普通的高层住宅，而不适用于超大负荷的高层住宅。该方案满足了规范化的要求，但是由于应急备用电源的容量要求较大，投资也相对来说较高。
两路独立电源与两台变压器进行分列运行，将低压单母线进行分段，设置应急备用电源。该方案能够最大限度保证供电的可靠性，适用于一类高层住宅，尤其是负荷量大的高层住宅。
采用一路电源，一台变压器，把低压单母线进行分段，同时由变压器的低压侧引出两回路电源，分别接入不同的低压母线段，设置自备应急电源备用，其容量应该满足消防负荷用电。该方案可适用于二类的高层住宅。
使用两路电源，两台变压器，低压设置一般负荷母线以及重要负荷母线，需要注意的是，这两个母线要分开。两路电源为独立电源的时候，该方案适用于没有重要负荷的高层住宅。若两路电源不是独立电源时，则该方案适用于二类的高层住宅。该种方案系统结构较为简单，负荷关系也较明确，便于维护及管理，但是其供电可靠性不高。
五、住宅的低压供配电系统
1.低压配电系统注意事项
在高层住宅中的低压配电系统设计中，要将照明、电力、消防和防灾用电负荷形成独立的系统。在消防负荷方面，应该在建筑进线处设立单独的配电装置。以便当遇到火灾事故时，消防人员能够快捷的切断消防负荷电源。在供配电设计中，应该对低压配电级数进行控制，其级数最好不要超过三级。在减少配电级数的过程中，不能盲目的认为将部分配电箱的总开关由断路器换成隔离开关，这样不能达到限制级数的效果。在有关建筑工程设计措施中，要对配电级数有明确的定义。配电级数是通过配电装置将一个供电回路分成几个供电回路来进行分配供电，但不能因为其进线开关的改变来决定其配电级数。在配电箱和配电回路的划分过程中，应该根据具体的防火分区、配电的负荷性质和管理维护等多个条件进行综合分析和确定。
2.高层住宅低压配电干线分支方式
常用的低压配电方式主要有三种。
（1）树干式配电。树干式的配电方法主要是将各层的配电箱设置在电气竖井力，这样就可以通过接式封闭母线槽、欲分支电缆或者是电缆穿刺线夹对电进行有效的分支，这种方式适用于楼层较多的住宅。对于这种负荷量比较大的住宅，一般可以用这种方式减少低压配电屏的数量，并且这种方式在安装维修方面都比较方便。
（2）分区树干式。这种配电方式采用的是每个回路干线对一个供电区域，这种供电方式有一定的可靠性。其中，每个回路干线对应的层数为 5～6 层。对于高层住宅来说，由于涉及的层数较多，所以其分区的层数可以适当进行调整，但最高层数不要超过 10 层。
（3）放射式。放射式也是高层住宅低压配电方式的一种，在消防设施和重要用电负荷中适合采用放射式的配电方式，即采用专用的垂直干线回路。回路与备用回路相互独立，不共线、不共管，可以使两个回路在末端配电箱进行自动的切换。
六、结束语
以上是对住宅低压配电系统干线负荷计算问题的探讨，随着我国经济的发展以及家电下乡政策的实行，很多大功率电器走进农村，但是有好多农村的电路还是比较老的，所以一定要仔细计算配电系统干线负荷。
参考文献：
[1]朱辉.民用建筑电气设计中的节能措施分析.中国房地产业·下半月-2013年11期
[2]余利霞.10KV供配电系统负荷计算方法分析.中国科技纵横-2013年19期
关键词：住宅；低压配电系统；干线负荷；计算问题
一、前言
在生活中，水、火、电都是无情的。尤其是现在随着人们的生活条件越来越好，家里的大功率电器不断增多，一定要注意配电系统的负荷问题，以减少危险的发生。
二、低压配电系统电力负荷计算方法
低压配电系统电力负荷的计算单元为系统内电气设备的电力负荷计算，然后依次上升为电气设备组负荷计算、整体系统负荷计算，对于三相电气设备组的电力负荷计算通常有需要系数法、二项式法，系统整体负荷计算的方法有逐级计算法、需要系数法、单位产品耗电量法、负荷密度法、单位用电指标法等方法。
三相电气设备组电力负荷计算方法：三相电气设备组电力负荷计算方法主要是用来确定一组特定的三相设备工作负荷的方法，通常计算对象为半小时最大负荷，也就是在全年出现的工作负荷最大的班内平均功率最高的半个小时，主要计算方法包括需要系数法和二项式法两种，具体如下。
1.需要系数法
该方法主要利用设备容量和与之对应的一个确定的需要系数之间的乘积计算有功功率的方法。该方法简便易行，目前应用最为广泛，适用对象为电气组中设备台数较多同时设备之间容量差距较小的情况。
2.二项式法
需要系数法考虑的情况是系统内所有用电设备的台数较多且容量相差不大的情况，针对系统中存在容量差距较大设备的情况，处理能力较差，因此二项式法的应用由此而来。二项式法考虑了整個系统的用电设备中与平均容量差距最大的几台设备对整个设备组负荷计算的影响，适用于台数较少的电气设备组计算负荷，计算干线、直线以及配电箱等的负荷计算。
三、合理的负荷计算
只有合理计算负荷，才能为选择配电变压器、导体及电器提供可靠的依据，才能准确的计算电压损失和功率损耗。在电气设计中应注意以下几点：
（1）成组用电设备的设备功率，指不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和；
（2）三台及以下，计算负荷等于其设备功率的总和；三台以上时，其计算负荷应通过计算确定；
（3）类型相同的用电设备，其总容量可以用算数加法求得；
（4）当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有功功率时，应按未切除的一般电力，照明负荷，加上消防负荷计算低压总的设备功率，计算负荷。否则计算低压总负荷时，不应考虑消防负荷；
（5）当采用需要系数法计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷，为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷时，应加上变压器的功率损耗。
（6）计算多个用电设备组的负荷时，如果每组中的用电设备台数小于最大用电设备台数”时，则取小于”的两组或更多组中最大用电设备的附加功率之和作为总的附加功率。
四、住宅低压电源配置
1.住宅低压电源配置的原则
（1）非消防一、二级负荷供电的要求。一级负荷应该由双重电源来供电，当其中一个电源出现故障时，另一个电源不会受到损坏，可以继续供电。在一级负荷中，特别重要的负荷除了由双重电源来供电，还可以增设备用电源。但需要注意的是，不可以将其他负荷接入备用供电系统。二级负荷应该由两个回线路进行同时供电，以确保电量供应充足。
（2）民用建筑供电要求。消防用电负荷为一级时，应该由主电源与备用电源或者城市电网中与主电源分离的专用回路的双电源来进行供电。当消防用电负荷为二级时，应该由主电源与变电系统或者提供备用电源的双回路的电源来供电。为消防用电设备提供双重电源时，可以将任一回路设置成主电源，当主电源出现断电情况时，另一电源应自动地进行供电。高层住宅的消防配电系统应该设置在住宅的电源线处或者是配变电所处，其备用电源也应和主配电装置分开设置，当无法实现分开设置时，需要同主电源并列设置，在两者的分解处应该设置防火隔断，配电装置应该有明确的标注。
2.住宅的低压供电系统的配置方案
采用一路电源，一台变压器，把低压单母线分段，设置应急备用电源，使其能够满足消防负荷与非消防负荷的用电量。该方案适用于普通的高层住宅，而不适用于超大负荷的高层住宅。该方案满足了规范化的要求，但是由于应急备用电源的容量要求较大，投资也相对来说较高。
两路独立电源与两台变压器进行分列运行，将低压单母线进行分段，设置应急备用电源。该方案能够最大限度保证供电的可靠性，适用于一类高层住宅，尤其是负荷量大的高层住宅。
采用一路电源，一台变压器，把低压单母线进行分段，同时由变压器的低压侧引出两回路电源，分别接入不同的低压母线段，设置自备应急电源备用，其容量应该满足消防负荷用电。该方案可适用于二类的高层住宅。
使用两路电源，两台变压器，低压设置一般负荷母线以及重要负荷母线，需要注意的是，这两个母线要分开。两路电源为独立电源的时候，该方案适用于没有重要负荷的高层住宅。若两路电源不是独立电源时，则该方案适用于二类的高层住宅。该种方案系统结构较为简单，负荷关系也较明确，便于维护及管理，但是其供电可靠性不高。
五、住宅的低压供配电系统
1.低压配电系统注意事项
在高层住宅中的低压配电系统设计中，要将照明、电力、消防和防灾用电负荷形成独立的系统。在消防负荷方面，应该在建筑进线处设立单独的配电装置。以便当遇到火灾事故时，消防人员能够快捷的切断消防负荷电源。在供配电设计中，应该对低压配电级数进行控制，其级数最好不要超过三级。在减少配电级数的过程中，不能盲目的认为将部分配电箱的总开关由断路器换成隔离开关，这样不能达到限制级数的效果。在有关建筑工程设计措施中，要对配电级数有明确的定义。配电级数是通过配电装置将一个供电回路分成几个供电回路来进行分配供电，但不能因为其进线开关的改变来决定其配电级数。在配电箱和配电回路的划分过程中，应该根据具体的防火分区、配电的负荷性质和管理维护等多个条件进行综合分析和确定。
2.高层住宅低压配电干线分支方式
常用的低压配电方式主要有三种。
（1）树干式配电。树干式的配电方法主要是将各层的配电箱设置在电气竖井力，这样就可以通过接式封闭母线槽、欲分支电缆或者是电缆穿刺线夹对电进行有效的分支，这种方式适用于楼层较多的住宅。对于这种负荷量比较大的住宅，一般可以用这种方式减少低压配电屏的数量，并且这种方式在安装维修方面都比较方便。
（2）分区树干式。这种配电方式采用的是每个回路干线对一个供电区域，这种供电方式有一定的可靠性。其中，每个回路干线对应的层数为 5～6 层。对于高层住宅来说，由于涉及的层数较多，所以其分区的层数可以适当进行调整，但最高层数不要超过 10 层。
（3）放射式。放射式也是高层住宅低压配电方式的一种，在消防设施和重要用电负荷中适合采用放射式的配电方式，即采用专用的垂直干线回路。回路与备用回路相互独立，不共线、不共管，可以使两个回路在末端配电箱进行自动的切换。
六、结束语
以上是对住宅低压配电系统干线负荷计算问题的探讨，随着我国经济的发展以及家电下乡政策的实行，很多大功率电器走进农村，但是有好多农村的电路还是比较老的，所以一定要仔细计算配电系统干线负荷。
参考文献：
[1]朱辉.民用建筑电气设计中的节能措施分析.中国房地产业·下半月-2013年11期
[2]余利霞.10KV供配电系统负荷计算方法分析.中国科技纵横-2013年19期