需要系數(shù)
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需要系數(shù)是一個(gè)至關(guān)重要的數(shù)據(jù)，直接影響到負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果，關(guān)系到變壓器容量的選擇，特別對(duì)于一些大面積的住宅小區(qū)，需要系數(shù)的選擇不同，變壓器容量可能相差一個(gè)等級(jí)，甚至更大。而需要系數(shù)的確定又是極為繁瑣、經(jīng)驗(yàn)的事，雖然在現(xiàn)行的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)上都有數(shù)據(jù)可查，但表述比較籠統(tǒng)、模糊，有一些不盡合理的地方。如有的手冊(cè)規(guī)定50戶~100戶，需要系數(shù)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(shù)0.43，100戶時(shí)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。
公式推導(dǎo)
模擬公式的推導(dǎo)基于以下三條規(guī)律：①：戶數(shù)(N)較少時(shí)，需要系數(shù)(K)為1；②需要系數(shù)(K)隨戶數(shù)(N)增大而減小，即KN≤KN-1 （KN是N所對(duì)應(yīng)K值），且減少速率先急后緩；
③每戶安裝功率相同時(shí)，小戶數(shù)的計(jì)算功率恒小于大戶數(shù)的，即（N-1）*KN-1*P< N*KN*P。基于以上三條規(guī)律：可以假定N≤6時(shí)，K0=1，其后，每增加3戶，K值做一次調(diào)整，調(diào)整后的K值等于調(diào)整前的K值乘以調(diào)整系數(shù)。下面介紹怎樣確定調(diào)整系數(shù)。假設(shè)N為3的倍數(shù)且N≥9，因KN>KN-1*[(N-1)/N]，故KN-2>KN-3*[(N-3)/(N-2)]，根據(jù)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(diào)整系數(shù)等于(N-1)/N。
2舉例說明
當(dāng)N=7、8、9時(shí)，K1=K0*(9-1)/9=8/9，當(dāng)N=10、11、12時(shí)，K2=K1*(12-1)/12=(8/9)*(11/12)……
3系數(shù)法編輯
需要系數(shù)是用電設(shè)備組實(shí)際所需要的功率與額定負(fù)載時(shí)所需的功率的比值，用公式表示為
Kc=Psb/Psn
式中： Psb——用電設(shè)備實(shí)際所需功率。
Psn——用電設(shè)備額定功率。
需要系數(shù)的大小要綜合考慮用電設(shè)備的負(fù)荷狀態(tài)、工作制(連續(xù)、短時(shí)、重復(fù)短時(shí)工作)和該類設(shè)備的同時(shí)工作幾率等方面的因素。一般是根據(jù)實(shí)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)后取平均值。
電氣設(shè)計(jì)的負(fù)荷計(jì)算方法及其應(yīng)用范圍電氣負(fù)荷計(jì)算方法有：需要系數(shù)法，利用系數(shù)法，二項(xiàng)式系數(shù)法，單位面積功率計(jì)算法，單位產(chǎn)品功率計(jì)算法等。
(1)、需要系數(shù)法：用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷；
(2)、利用系數(shù)法：采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)求得計(jì)算負(fù)荷；
(3)、二項(xiàng)式系數(shù)法：將負(fù)荷分為基本負(fù)荷和附加負(fù)荷，后者考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備影響；
(4)、單位面積功率法，單位指標(biāo)法，單位產(chǎn)品耗電量法等，可用于初步設(shè)計(jì)用電量指標(biāo)的估算，對(duì)于住宅建筑，在設(shè)計(jì)各階段均可使用單位面積功率法。它們的應(yīng)用范圍各不一樣，按《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》3.4.2.1。"在方案設(shè)計(jì)階段可采用單位指標(biāo)法；在初步設(shè)計(jì)階段,宜采用需要系數(shù)法。"可見：民用建筑電氣計(jì)算負(fù)荷推薦采用需要系數(shù)法；這是因?yàn)槊裼媒ㄖ须姎庠O(shè)備很少有特別突出的大功率設(shè)備，而按照需要系數(shù)法簡(jiǎn)單易行；而在工業(yè)建筑中，由于各設(shè)備的用電量存在很大差異，用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算與實(shí)際就存在很大出入。
例如：某車間用電設(shè)備如下：電焊機(jī)25臺(tái)，功率分別為：3.0KVA*8；8KVA*6；16KVA*5；30KVA*2；180KVA*2；200KVA*2；ε=50% 風(fēng)機(jī)：50臺(tái)，功率均為：2.2KW 機(jī)床：66臺(tái)，功率分別為：7.5Kw*30；15KW*30；30KW*2；45KW*2；90KW*2 吊車：2臺(tái)，分別為15KW，22KW。
本車間的總配電計(jì)算負(fù)荷用上述(1)，(2)，(3)分別如下：
(一)、采用需要系數(shù)法： 電焊機(jī)，Kx=0.35， Pjs=Kx*Pe =0.35*972**cosΦ =0.35*972**0.7=168.39Kw Qjs=Pjs*tgΦ=1.02*168.39=171.76Kvar 風(fēng)機(jī)：Kx=0.75 Pjs=Kx*Pe=0.75*50*2.2=82.5KW Qjs=Pjs*tgΦ=0.75*82.5=61.9Kvar 機(jī)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=0.9*374.8=375.19KW Q∑=K∑q*∑Qjs=0.95*374.8=448.66KW S∑==584.86KVA cosΦ∑=0.505 Ijs==888.6A
(二)、采用利用系數(shù)法：焊機(jī)，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(fēng)機(jī)：Kx=0.55 Pjs=Kp*Pe=0.55*50*2.2=60.5KW Qjs=Pjs*tgΦ=0.75*60.5=43.4Kvar 機(jī)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(shè)備有效利用臺(tái)數(shù)：nyx，是將不同設(shè)備和工作制的用電設(shè)備臺(tái)數(shù)換處為相同設(shè)備和工作制的有效值，nyx= 當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多時(shí)，可用計(jì)算結(jié)果不大于10%的下列簡(jiǎn)化方法計(jì)算： 1)、當(dāng)有效臺(tái)數(shù)為4臺(tái)及以上時(shí)，且最大一臺(tái)設(shè)備功率與最小一臺(tái)設(shè)備功率之比m≤3時(shí)，取nyx=n；確定nyx時(shí)，可將組內(nèi)總功率不超過全組總設(shè)備功率5%的一些最小設(shè)備略去。2)、當(dāng)m>3和K1p≥0.2取 nyx= 3)，當(dāng)M>3和K1p<0.2取 nyx=≈ 式中：n為用電設(shè)備總臺(tái)數(shù) n1為用電設(shè)備中單臺(tái)功率不小于最大一臺(tái)設(shè)備功率一半的臺(tái)數(shù)；∑Pe 為各用電設(shè)備組功率之和 Pn1——n1臺(tái)設(shè)備的設(shè)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(shù)Km
4公式矩陣
將各產(chǎn)品部門的需要消耗系數(shù)用表的形式表現(xiàn)出來，就是需要消耗系數(shù)表或完全消耗系數(shù)矩陣，通常用字母B表示。需要消耗系數(shù)的計(jì)算公式為:式中的第一項(xiàng)aij表示第j產(chǎn)品部門對(duì)第i產(chǎn)品部門的直接消耗量；式中的第二項(xiàng)表示第j產(chǎn)品部門對(duì)第i產(chǎn)品部門的第一輪間接消耗量；式中的第三項(xiàng)為第二輪間接消耗量；式中的第四項(xiàng)為第三輪間接消耗量；依此類推，第n+1項(xiàng)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(shù)完全消耗系數(shù)矩陣可以在基礎(chǔ)上計(jì)算得到的，利用直接消耗系數(shù)矩陣計(jì)算完全消耗系數(shù)矩陣的公式為：B= (I?A) ?I式中的A為直接消耗系數(shù)矩陣，I為單位矩陣，B為完全消耗系數(shù)矩陣。
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