某住宅小区配电系统设计
2.商业及写字楼用电负荷计算:
根据已知商户面积,可按单位面积法求取每座楼的商户负荷: PM=Ped×S×η
式中 PM——实际最大负荷,kW
Ped——单位面积计算负荷,W/m2 ,商业用户取80W/m2,写字楼取40W/m2, S ——每户面积,m2
η——同时系数,商业用户取0.7,写字楼取0.65 将各楼商户面积代入上式得负荷值如下表: 住宅小区商业及写字楼负荷计算明细表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 楼号 3#底商 4#底商 10#底商 17#商业 18#商业 22#底商 19# 20# 21# 22# 合计 户数 10 8 10 6 6 7 面积 2700 2280 1520 3000 3000 2400 8000 2040 5800 14500 单位面积负荷(W/m2) 80 80 80 80 80 80 40 40 40 40 表3.2 计算负荷(kW) 216 182.4 121.6 240 240 192 320 81.6 232 580 1512 负荷同时率 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.65 0.65 0.65 0.65 实际负荷 151.2 127.68 85.12 168 168 134.4 208 53.04 150.8 377 834.4
3.其他用电负荷计算: (1).电梯: 电梯的负荷分级
电梯的负荷分级应符合2.2.1的负荷分级规范要求。客梯的供电要求应符合下列要求:
一级负荷的客梯,应由引自两路独立电源的专用回路供电; 二级负荷的客梯,可由两回路供电,其中一回路应为专用回路; 三级负荷的客梯,宜由建筑物低压配电柜以一路专用回路供电,当有困难时,电源可由同层配电箱接引;
因本工程电梯建筑均为小高层,小区规模为普通城镇住宅小区属二级负
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荷,不允许双电源引入,如需双电源接入的,可由用户自备发电机电源接入,在本设计中,电梯用电由用户从建筑电表下表位或配电室内自行接引低压电源。
3#楼电梯负荷:
PD=∑PDi×ηD=8kW×5台电梯×0.76 =30.4 kW 4#楼电梯负荷:
PD=∑PDi×ηD=8kW×4台电梯×0.8 =25.6 kW 13#楼电梯负荷:
PD=∑PDi×ηD=9kW×1台电梯×1 =9 kW 19#楼电梯负荷:
PD=∑PDi×ηD=8kW×2台电梯×0.91 =14.56 kW 22#楼电梯负荷:
PD=∑PDi×ηD=12kW×2台电梯×0.91 =21.84 kW
14#、15#、16#楼电梯负荷同#13楼计算结果,由此可得小区电梯总负荷为: ∑PD=30.4+25.6+9+9+9+9+14.56+21.81= 128.4 kW (2).物业管理中心
物业管理中心的用电负荷主要为照明、办公用电器(电脑、复印机等),可能会有热水器、电视等家电设施,基本上可以按照普通居民的负荷计算方式来考虑,使用单位面积法可得:
PM = Ped×S×η = 40 W/m2×540 m2 ÷1000 = 21.6kW (3)其它:热力交换站、水泵房、自行车棚、地下车库
热力交换站按用户提供资料可知所有设备合计负荷为110kW,水泵房按用户提供资料可知所有设备合计负荷为128kW,此类负荷在用电时一般为全部设备投入运行,按满负荷考虑用电。
地下车库的用电时间主要在早晨7:00~8:00、中午12:00~12:30、晚上5:30~6:00左右几个时间段,与住户用电高峰期并不重合,且多层住宅的地下车库数量少、用电负荷较小、用电同时率较低,所以在负荷计算时可忽略不计,仅按低标准配置线路即可。
自行车棚负荷主要为照明用电,通常单个车棚用电负荷不足1kW,可忽略不计,配电线路按最低标准配置。
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4 无功补偿
通过对小区负荷的估算,发现供电的功率因数在0.83左右,达不到国家对居民小区功率因数的要求。本次取目标功率低压侧功率因数为0.95,高压侧为0.9,需要无功补偿。
4.1 补偿点的设定
如果把补偿装置设在变压器的高压侧,则只是补偿了变压器前的无功功率,对低压侧的无功功率起不到补偿的作用。如果把补偿装置设置在变压器的低压侧就补偿了小区所需要的无功功率,从而补偿了低压配电线路本身的无功损耗及广大用户用电设备的部分无功需要,提高了小区用电的功率因数。
在小区中,安装位置通常只有3个,即装设于住宅楼总配电箱进线处,楼梯单元配电箱进线处或住户配电箱进线处。由于大多数单元负荷在6KW一下,且无功需求波动大,投入时间短,投切频繁。因此,终端补偿位置,根据线路终端总容量的大小,一般分别选用前两个。使无功尽可能尽可能就地达到平衡,减少无功在电网中的流动,这对降低线损,改善电压质量和提高供电能力是十分有利的。
本次无功补偿装置设在变电所里,采用低压集中补偿的方式。
4.2 无功补偿容量的确定
无功功率补偿容量(单位为Kvar)的计算: Qc=P30×(tan?补偿前380
补偿前-tan?补偿后)=?qc×P30 (3-1)
(3-2) Qc?P30?tan?1?tan?2???qcP30
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侧的统计:有功功率P补偿前=∑(1,2,3,4,5,6,7,8,9,
10,11,12,13,14,15,16,17号楼有功功率) (3-3)
无功功率Q补偿前=∑(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17号楼无功功率(3-4) 视在功率S补偿前=有功功率补偿前?无功功率补偿前 (3-5) 功率因数COS?补偿前22=
有功功率补偿前视在功率补偿前 (3-6)
补偿后380V侧的统计:
有功功率P补偿后=有功功率P补偿前 (3-7) 无功功率Q
补偿后Q补偿前- 补偿容量Qc =无功功率(3-8)
22视在功率S补偿后=有功功率P补偿后?无功功率Q补偿后功率因数COS?补偿后=
(3-9)
有功功率P补偿后视在功率S补偿后 (3-10)
变压器损耗的有功功率P=0.015×视在功率S30 (3-11)
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变压器损耗的无功功率Q=0.06×视在功率S30 (3-12)
10KV侧补偿后,有功功率,无功功率,功率因数算法同上。现在把整个小区算在内,估算整个小区需要的无功补偿容量。为了达到低压侧功率因数为0.95,算定的补偿容量Qc取1008Kvar。
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