需要系數（物理學術語）

需要系數（物理學術語）

需要系數 （物理學術語） 次瀏覽 | 2022.08.18 19:37:31 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 需要系數物理學術語

需要系數是一個至關重要的數據，直接影響到負荷的計算結果，關系到變壓器容量的選擇，特別對于一些大面積的住宅小區，需要系數的選擇不同，變壓器容量可能相差一個等級，甚至更大。而需要系數的確定又是極為繁瑣、經驗的事，雖然在現行的各種設計手冊上都有數據可查，但表述比較籠統、模糊，有一些不盡合理的地方。如有的手冊規定50戶~100戶，需要系數取0.4~0.5，100戶以上取0.4以下，先假定每戶安裝容量為6KW，95戶取需要系數0.43，100戶時取為0.4，則95戶的Pjs=95*6*0.43=?245.1KW，而100戶的Pjs=100*6*0.4=240KW，這很明顯不合理。

中文名

需要系數

外文名

demand?coefficient

所屬學科

物理學

應用

變壓器

公式推導

模擬公式的推導基于以下三條規律：

①：戶數(N)較少時，需要系數(K)為1；

②需要系數(K)隨戶數(N)增大而減小，即KN≤KN-1（KN是N所對應K值），且減少速率先急后緩；

③每戶安裝功率相同時，小戶數的計算功率恒小于大戶數的，即（N-1）*KN-1*P<N*KN*P。基于以上三條規律：可以假定N≤6時，K0=1，其后，每增加3戶，K值做一次調整，調整后的K值等于調整前的K值乘以調整系數。

下面介紹怎樣確定調整系數。假設N為3的倍數且N≥9，因KN>KN-1*[(N-1)/N]，故KN-2>KN-3*[(N-3)/(N-2)]，根據前面假定可知：KN-2=KN-1=KN，所以KN>KN-3*[(N-3)/(N-2)]，因(N-1)/N恒大于(N-3)/(N-2)，故不妨令KN=KN-3*[(N-1)/N]，即調整系數等于(N-1)/N。

舉例說明

當N=7、8、9時，K1=K0*(9-1)/9=8/9，當N=10、11、12時，K2=K1*(12-1)/12=(8/9)*(11/12)

系數法

需要系數是用電設備組實際所需要的功率與額定負載時所需的功率的比值，用公式表示為

Kc=Psb/Psn

式中：?Psb——用電設備實際所需功率。

Psn——用電設備額定功率。

需要系數的大小要綜合考慮用電設備的負荷狀態、工作制(連續、短時、重復短時工作)和該類設備的同時工作幾率等方面的因素。一般是根據實經驗統計后取平均值。

電氣設計的負荷計算方法及其應用范圍電氣負荷計算方法有：需要系數法，利用系數法，二項式系數法，單位面積功率計算法，單位產品功率計算法等。

(1)、需要系數法：用設備功率乘以需要系數和同時系數，直接求出計算負荷；

(2)、利用系數法：采用利用系數求出最大負荷班的平均負荷，再考慮設備臺數和功率差異的影響，乘以與有效臺數有關的最大系數求得計算負荷；

(3)、二項式系數法：將負荷分為基本負荷和附加負荷，后者考慮一定數量大容量設備影響；

(4)、單位面積功率法，單位指標法，單位產品耗電量法等，可用于初步設計用電量指標的估算，對于住宅建筑，在設計各階段均可使用單位面積功率法。它們的應用范圍各不一樣，按《民用建筑電氣設計規范》3.4.2.1。"在方案設計階段可采用單位指標法；在初步設計階段,宜采用需要系數法。"可見：民用建筑電氣計算負荷推薦采用需要系數法；這是因為民用建筑中電氣設備很少有特別突出的大功率設備，而按照需要系數法簡單易行；而在工業建筑中，由于各設備的用電量存在很大差異，用需要系數法進行計算與實際就存在很大出入。

例如：某車間用電設備如下：電焊機25臺，功率分別為：3.0KVA*8；8KVA*6；16KVA*5；30KVA*2；180KVA*2；200KVA*2；ε=50%?風機：50臺，功率均為：2.2KW?機床：66臺，功率分別為：7.5Kw*30；15KW*30；30KW*2；45KW*2；90KW*2?吊車：2臺，分別為15KW，22KW。

本車間的總配電計算負荷用上述(1)，(2)，(3)分別如下：

(一)、采用需要系數法：?電焊機，Kx=0.35，?Pjs=Kx*Pe?=0.35*972**cosΦ?=0.35*972*0.7=238.14Kw?Qjs=Pjs*tgΦ=1.02*168.39=171.76Kvar?風機：Kx=0.75?Pjs=Kx*Pe=0.75*50*2.2=82.5KW?Qjs=Pjs*tgΦ=0.75*82.5=61.9Kvar?機床：Kx=0.12?Pjs=Kx*Pe=0.12*1005=120.6KW?Qjs=Pjs*tgΦ=1.73*120.65=208.6Kvar?吊車：Kx=0.1?Pjs=Kx*Pe=0.1*37=3.7KW?Qjs=Pjs*tgΦ=1.73*3.7=6.4Kvar?P∑=K∑p*∑Pjs=0.8*377.04=301.63KW?Q∑=K∑q*∑Qjs=0.95*448.66=426.23KW?S∑=√（377.042+448.662）=586.05KVA?cosΦ∑=0.727?Ijs=890.44A

(二)、采用利用系數法：焊機，Kp=0.25，?Pp=Kp*Pe?=0.25*972**cosΦ?=0.25*972**0.7=120.28Kw?Qjs=Pjs*tgΦ=1.02*120.28=122.68Kvar?風機：Kx=0.55?Pjs=Kp*Pe=0.55*50*2.2=60.5KW?Qjs=Pjs*tgΦ=0.75*60.5=43.4Kvar?機床：Kp=0.1?Pjs=Kp*Pe=0.1*1005=100.5KW?Qjs=Pjs*tgΦ=1.73*100.5=173.87Kvar?吊車：Kp=0.15?Pjs=Kp*Pe=0.15*37=5.55KW?Qjs=Pjs*tgΦ=1.73*5.55=9.6Kvar?P∑=∑Pp=229.73KW?Q∑=∑Qp=349.55KW?∑Pe=1839.3KW?K1p==0.125

設備有效利用臺數：nyx，是將不同設備和工作制的用電設備臺數換處為相同設備和工作制的有效值，nyx=?當設備臺數較多時，可用計算結果不大于10%的下列簡化方法計算：?1)、當有效臺數為4臺及以上時，且最大一臺設備功率與最小一臺設備功率之比m≤3時，取nyx=n；確定nyx時，可將組內總功率不超過全組總設備功率5%的一些最小設備略去。2)、當m>3和K1p≥0.2取?nyx=?3)，當M>3和K1p<0.2取?nyx=≈?式中：n為用電設備總臺數?n1為用電設備中單臺功率不小于最大一臺設備功率一半的臺數；∑Pe?為各用電設備組功率之和?Pn1——n1臺設備的設備功率之和有：nyx=≈?==33.84?按nyx及K1p的值查下表可求出最大利用系數Km[1]

公式矩陣

將各產品部門的需要消耗系數用表的形式表現出來，就是需要消耗系數表或完全消耗系數矩陣，通常用字母B表示。需要消耗系數的計算公式為:式中的第一項aij表示第j產品部門對第i產品部門的直接消耗量；式中的第二項表示第j產品部門對第i產品部門的第一輪間接消耗量；式中的第三項為第二輪間接消耗量；式中的第四項為第三輪間接消耗量；依此類推，第n+1項為第n輪間接消耗量。按照公式所示，將直接消耗量和各輪間接消耗量相加就是完全消耗系數完全消耗系數矩陣可以在基礎上計算得到的，利用直接消耗系數矩陣計算完全消耗系數矩陣的公式為：B=?(I?A)??I式中的A為直接消耗系數矩陣，I為單位矩陣，B為完全消耗系數矩陣。

參考資料