工业与民用配电设计手册

1、精选文库 11 12 14 15 16 20 22 1 2 第二章 供配电系统 26 27 27 30 31 第一章负荷计算用无功功率补偿 第一节概述 1. 负荷计算的内容和目的 2. 负荷计算的方法 第二节设备功率的确定 1. 单台用电设备的设备功率 2. 用电设备组的设备功率 3. 变电所或建筑物的总设备功率 4. 柴油发电机的负荷统计 第三节需要系数法确定计算负荷 用电设备组的计算负荷 配电干线或车间变电所的计算负荷 配电所或总降压变电所的计算负荷 对于台数较少的用电设备（4台及以下）的计算负 荷用系数 自备柴油发电机组的计算负荷 第四节利用系数法确定计算负荷 设备组在最大负荷班内的平均

2、负荷 平均利用系数 用电设备的有效台数 计算负荷 例1-1 第五节单位面积功率法和单位指标法确定 计算负荷 1. 单位面积功率（或负荷密度）法 2. 单位指标法 3. 单位产品耗电法 第六节单相负荷计算 1. 计算原则 2. 单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法 3. 单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法-13 4. 例 1-2 第七节电弧炉负荷计算 第八节 尖峰电流的确定 15 单台电动机、电弧炉或电焊变压器的支线尖峰电 流公式 接有多台电动机的配电线路，只考虑一台电动机 起动时的尖峰电流公式 对于自起动的一组电动机 供电给起重机的线路 第九节企业年电能消耗量计算 用年平均负荷来确定（公式）

3、 单位产品耗电量法 第十节电网损耗计算 1. 电网中的功率损耗 三相线路中有功及无功功率损耗（公式） 电力变压器的有功及无功功率损耗（公式） 变压器空载无功损耗公式 1 变压器满载无功损耗公式 变压器负荷率不大于 85%时，功率损耗公式 2. 电网中电能损耗20 供电线路年有功电能损耗公式 变压器年有功电能损耗 第十一节无功功率补偿 一、提高用电设备的自然功率因数 二、采用并联电力电容器补偿 1. 功率因数计算 补偿前平均功率因数公式 已经投入使用的用户，其平均功率因数 2. 补偿容量的计算 补偿容量的计算方法 补偿计算负荷下的功率因数 三、利用同步电动机补偿 1. 同步电动机输出无功功率公式

4、一 2. 同步电动机输出无功功率公式二 四、 电力电容器补偿、控制及安装方式的选择23 五、 全厂负荷计算及无功功率补偿计算实例2 3 第一节负荷分级及供电要求25 一、规范对负荷分级的原则规定 25 一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷（4条） 二级负荷（2条） 三级负荷 二、部分行业的负荷分级 1. 机械工厂的负荷分级表 ： 2. 民用建筑负荷分级： 三、一级负荷对供电电源的要求 （2条） 1. 应由两个电源供电，一个电源故障时，另一个不 应同时损坏 2. 特别重要的负荷，还必须增设应急电源 四、二级负荷对供电电源的要求 ： 1. 应由两个电源供电，即两回线路供电，供电变压 器亦应有两台 2

5、. 负荷较小地区可由一回6kV及以上专用架空线供 电；采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段 供电，每根应能承受100%的二级负荷 第二节供配电系统设计要则29 2. 用电单位宜设置自备电源时符合的条件（4条） 3. 应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行 的措施（保证专用性、防止反送电） 4. 除特别重要的负荷外，不应考虑电源检修时，另一 个又发生故障 5. 需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压 6. 有一级负荷的用电单位，难从地区电力网取得两个 电源时，宜从临近单位取得第二电源 7. 同时供电的两回及以上供配电线路中，一回中断 时，其余能满足全部一级、二级负荷的用电需要 同一

6、电压供配电系统的变配电级数不宜多于两级 8. 变电所、配电所宜靠近负荷中心，可将35kV直降 至220 / 380V配电电压 9. 单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线 10. 小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网 11. 冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变（不含 电动机起动），宜采取下列措施（4条） 12. 非线性用电设备的谐波引起的电网电压正弦波形 畸变率，应采取的措施 （4条）30 第三节高压配电系统 一、电压选择 1. 3kV及以上交流三相系统的标称电压及电气设备 的最高电压值（表）31 2. 各级电压线路的送电能力（表）31 3. 决定配电电压高低的因素 4. 供电电压为3

7、5kV及以上的单位，配电电压宜采 用 35kV 二、接地方式 接地种类 1. 中性点直接接地（大接地电流系统、有效接地） 零序电抗与正序电抗的比值X0/XK 3，零序 电阻与正序电抗的比值 Ro/X1 1 过电压水平、设备绝缘水平低，动态电压升高 不超过系统额定电压的 80% 单相接地电流大。供电连续性差 要保证任何故障，不应使系统解列为不接地 变压器中性点接地点的数量要求 零序电抗与正序电抗的比值X0/X1 3，零 序电阻与正序电抗的比值R0/ X13 Ik =10.2=1 k 2. 用标幺制计算 3. 用有名单位制计算 4. 远端短路时，10110kV级常用变压器低压侧三 相的短路容量（表

8、） 三、近端短路的一台发电机馈电的三相短路电流初始 值I ：计算 1. 按公式计算 136 靠近发电机端或有限电源容量的网络短路特点 137 13 7 超瞬态短路电流有效值IK/计算公式 汽轮发电机 水轮发电机 水轮发电机的计算系数 K值 2. 按发电机运算曲线计算 网络简化 求计算用电抗Xc 求ts短路电流交流分量的标幺值 求ts短路电流交流分量的有名值 参数的差异所引起的交流分量的修正 同步发电机的标准参数（表） t 0.06s 时 四、短路点由多个电源供电的三相短路电流初始值 I K计算148 1. 计算步骤（6步） 2. 网络的等值变换图 3. 分布系数c 五、 三相短路电流峰值ip的

9、计算和全电流最大有效 值Ip的计算149 1. 短路电流直流分量的起始值A 2. 短路电流峰值ip的公式 3. 短路全电流最大有效值IP的计算公式 短路电流峰值系数 Kp公式 短路电流直流分量衰减时间常数Tf公式 Kp与比值（X2/ R2 ）的数值关系表 4. 工程设计中Kp的取值以及ip的计算公式 短路发生在发电机端时， 短路发生在发电厂高压侧母线时， 短路点远离发电厂，短路电路的总电阻较小， 总电抗较大时（R1 /3X2 ） 电阻较大的电路中（R2 1/3X2 ） 六、 电动机对短路电流的影响 150 1. 同步电动机在短路计算中，按同步发电机处理 2. 高压异步电动机对短路电流的影响 （

10、不需考虑的情况） 3. 异步电动机提供的反馈电流计算 由一台异步电动机提供的反馈电流周期分量初 始值计算公式 由n台异步电动机提供的反馈电流周期分量初 始值计算公式 由n台异步电动机提供的反馈电流峰值电流计 算公式 4. 计入异步电动机影响后的短路电流 三相短路电流交流分量初始值 短路电流峰值 七、两相不接地短路电流的计算 1. 两相不接地短路电流初始值 IK的计算 对于汽轮发电机 对于水轮发电机 2. 两相短路超瞬态电流与三相短路超瞬态电流的 比值关系 3. 两相短路稳态电流与三相短路稳态电流的比值 关系 在发电机出口处发生短路时 在远距离点短路时 一般情况的估算 4. 在靠近发电机端短路时

11、 八、单相接地电容电流的计算 152 1. 架空线路和电缆线路每千米单相接地电容电流的 平均值（表） 2. 变电所增加的接地电容电流值（表） 3. 电缆线路的单相接地电容电流的计算公式 6kV电缆线路 10kV电缆线路 简单公式 4. 架空线路单相接地电容电流 无架空地线单回路 有架空地线单回路 简单公式 第五节低压网络电路元件阻抗的计算 明确的几个概念 152 153 相正序阻抗：计算三相短路电流时阻抗是元件的 相阻抗 序阻抗、相保阻抗：计算单相短路时 低压网络中发生不对称短路时，由于短路点距发 电机较远，所有元件的负序阻抗等于正序阻抗（相阻 抗） TN接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的零

12、 序阻抗与3倍保护线的零序阻抗之和 TN接地系统低压网络的相保阻抗与各序阻抗关 系式 一、高压侧系统阻抗 1. 归算到变压器低压侧的高压侧系统阻抗公式 2. 系统电阻Rs、系统电抗Xs计算公式 3. D，yn11和Y， yn0连接的变压器无此阻抗 4. 10（6）/0.4kV变压器高压侧系统短路容量与高压 侧阻抗、相保阻抗（归算到400V）的数值关系俵） 系统阻抗公式 系统电阻、电抗公式 D，yn11和Y， yn0连接的变压器相保电阻、 电抗公式 二、10（6）/0.4kV三相双绕组配电变压器的阻抗155 1. 配电变压器的正序阻抗按表4-2计算 2. 变压器的负序阻抗等于正序阻抗 3. D，

13、yn11变压器的零序阻抗等于正序阻抗 4. S9、S9-M系列10（6）/0.4kV变压器的阻抗平均 值（归算到400V侧）（表） 5. SC（B）9系列10（6）/0.4kV变压器的阻抗平均值 （归算到400V侧）（表） 三、低压配电线路的阻抗 156 1. 低压配电线路阻抗（正、负序）的计算方法P538页 2. 线路零序阻抗的计算公式 3. 相线、保护线的零序电阻和零序电抗的计算与正、 负序电阻和电抗计算方法相同 4. 线路相保阻抗的计算公式 5. 线路阻抗的数据 低压母线单位长度阻抗值（表） 线路单位长度阻抗值（表） 四、钢导体的阻抗 1. 钢导体的零序电阻公式 2. 钢导体的零序电抗公

14、式 3. 常用规格钢导体在不同电流下的零序阻抗 图） 第六节 低压网络短路电流的计算 一、计算条件（6条） 二、三相和两相（不接地）短路电流的计算 1. 一台变压器供电的低压网络三相短路电流计算电 路图 2. 低压网络三相起始短路电流交流分量有效值公式 3. 三相短路电流稳态值I K= I的条件 4. 三相短路电流峰值ip的计算 154 159 （表、 162 162 162 5. 电动机反馈对短路电流峰值的影响 172 6. 低压网络两相短路电流I KK2与三相短路电流I K3 的比值 7. 两相短路稳态电流Ik2与三相短路稳态电流Ik3的 比值 三、单相短路（包括单相接地故障）电流的计算1

15、63 1. 单相接地故障电流的计算 TN接地系统的低压网络单相接地故障电流的 IK计算公式 2. 单相与中性线短路电流初始值I K1计算公式 四、10（6） /0.4kV电力变压器低压侧短路电流值 共4个表 第七节短路电流计算示例 一、高压系统短路电流计算示例 二、低压网络短路电流计算示例 第八节 GB / T1544-1995简介 一、主题内容与适用范围 二、使用主要术语 三、确定最大短路电流的短路型式 四、不对称短路的短路电流计算 五、比较 第九节 柴油发电机供电系统短路电流的计 算 一、计算条件 二、短路系统电参数的计算与简化 三、柴油发电机供电系统短路电流的计算 四、同步发电机主要参数

16、 五、计算示例 172 172 178 179 79 180 181 181 184 184 -184 - 188 191 191 第五章 高压电器及开关柜的选择 第一节概述 一、内容及范围 二、高压电器及开关柜的选择条件 高压电器及开关柜的选择及校验的项目（表） 第二节按工作条件选择高压电器及开关柜 飞工作电压选择 200 1. 有关电压的名词术语： 系统的标称电压；系统的最高电压； 电气设备的额定电压； 电气设备的最高电压； 电气设备的最高电压只在系统标称电压高于 1000V （ 1140V）时才给出 2. 按工作电压选择高压电器及开关柜的要求 高压电器及开关柜的最高电压应不低于所在 回路

17、的系统最高电压 高压电器的最高电压（表） 限流式熔断器不宜使用在标称电压低于其额 定电压的系统中 二、 按工作电流选择 201 高压电器及导体的额定电流不应小于该回路的最 大持续工作电流 三、按开断电流选择 1. 高压断路器 额定短路开断电流包括：开断短路电流的交 流分量有效值和开断直流分量百分比 短路电流中直流分量不超过交流分量幅值 20%时，可只按开断短路电流的交流分量有效值选择 断路器；超过20%时，应分别按上面两者选择 按开断短路电流的交流分量有效值选择高压 断路器时，宜取断路器实际开断时间的短路电流作 为选择条件 高压断路器的额定短路开断电流直流分量的 表示公式 199 199 20

18、1 2. 高压负荷开关 能带负荷操作，但不能开断短路电流 开断能力应按切断最大可能的过负荷电流校 204 三.、 四、 206 206 206 3. 高压熔断器 按开断电流选择时的公式 不对称短路开断电流的计算公式 熔断器的校验用电流 四、高压电器的绝缘配合202 五、按接线端子静态拉力选择 202 第三节按环境条件选择高压电器及开关柜 概述203 1. 正常使用条件 户内正常使用条件（5条） 户外正常使用条件（8条） 2. 特殊使用条件 、 环境温度 1. 选择高压电器和导体的环境温度（表） 2. 环境温度的变化对额定电流的影响 3. 高压熔断器和穿墙套管需满足温度变化的要求 4. 穿墙套管

19、在环境温度高于40 C但不超过 60 C 的情况下，套管允许工频电流的降低公式 、 环境湿度205 、 高海拔地区的高压电器和导体 205 1. 高压电器设备正常环境的海拔不超过1000m 2. 高海拔对电器的影响：温升和外绝缘 3. 海拔不超过4000m时，电器额定电流不变 4. 海拔高于1000m，不超过4000m的高压电器外 绝缘，每升高100m，降低1% 5. 绝缘耐受电压的修正系数公式 6. 裸导体载流量在不同海拔及环境温度下的综合 修正系数（表） 五、地震影响 第四节高压电器和导体的短路稳定校验 短路稳定校验的一般要求 1. 校验内容与范围 2. 短路电流计算的项目（5条） 3.

20、短路型式选取 4. 系统计算时的运行方式与短路点选择 按可能发生最大短路电流的正常接线方式 做短路电流动稳定、热稳定校验时短路点的选 择：不带电抗器的回路；带电抗器的回路 验算电缆的热稳定时，短路点选择（3条） 不超过制造长度的单根电缆 中间接头的电缆 无中间接头的并列的电缆 5. 短路电流持续时间（3条） 校验导体的热稳定时 校验电器的热稳定时 校验电缆的热稳定时 短路电流的电磁效应及导体的动稳定校 验207 1. 短路电流通过平行导体产生的电磁效应 两根平行导体中分别有电流 i1、i2通过时， 导体间的相互作用力 F公式 两相短路时导体间最大作用力Fk2公式 三相短路电流通过在同一平面的三

21、相导体 时，中间相所处情况最严重，最大作用力Fk3公式 矩形截面导体的形状系数（图） 2. 短路电流通过硬母线产生的应力 短路电流通过硬母线所产生的应力公式 母线的计算用数据（表） 当跨数大于2时，母线的应力公式 当跨数等于2时，母线的应力公式 短路电流产生的力矩公式 3. 按机械强度允许的最大跨距 母线动稳定的一般要求（公式） 水平布置在同一平面的矩形母线经，其最大 应力计算公式 最大允许跨距公式 4. 按机械共振条件校验 209 重要母线的自振频率限制在下列共振频率 之外 单条的母线35 - 135经Hz 多条母线组及带引下线的单条母线 35 - 155Hz 三相母线在同一平面内的母线自振

22、频率公 212 四、 213 215 振动系数P的取值 单频振动系统母线固有频率公式 母线支撑方式和振型系数（表） . 短路电流的热效应及电器导体的热稳定校 验210 1. 短路电流在导体和电器中引起的热效应公式 直流分量的等效时间（表） 2. 短路电流持续时间 公式 校验热稳定的短路电流持续时间（表） 3. 按短路电流校验高压电器的热稳定（公式） 4. 按短路电流校验母线、电缆的热稳定（公式） 热稳定系数C （表） .校验计算及数据（表） 第五节选择高压电器的其他要求 一、高压断路器 1. 高压断路器的分级（6级） 2. 高压断路器的额定操作顺序（2种） 3. 额定电缆充电开断电流 4. 高

23、压断路器的额定短路关合电流 5. 额定单个电容器组关合电流（公式） 二、高压负荷开关 1. 通用负荷开关的分级（5级） 2. 额定电压 40.5kV以下的通用负荷开关的开断 和关合能力（5项） 3. 通用负荷开关的额定电缆和线路充电开断能力 （表） 4. 用于中性点绝缘或通过高电阻接地系统的负荷 开关 5. 负荷开关不可分割部分的接地形状 三、高压熔断器216 1. 保护35kV及以下电力变压器的熔断器，其熔 体额定电流的选择公式及校验 2. 保护电压互感器的熔断器的选择与校验 3. 保护并联电容器的高压熔断器，熔体额定电流 的选择公式 4. 后备熔断器的校验 5. 跌落式熔断器的选择 四、高

24、压负荷开关-熔断器组合电器 ： 1. 转移电流和交接电流的校验 2. 实际转移电流和实际交接电流的确定方法 3. 高压负荷开关-熔断器组合电器和变压器配合 的校验 五、高压隔离开关和接地开关 219 限流电抗器219 1. 将电抗器后的短路电流限制到最大允许值以 内，电抗器的额定电抗百分数计算公式 2. 在电抗器后短路时，要使母线剩余电压保持一 定水平，此时额定电抗百分数计算公式 3. 正常工作时，电抗器电压损失不得大于母线额 定电压的5%，校验公式 4. 母线分段电抗器、带几回路出线的电抗器、无 时限继电保护的出线电抗器，不必验算 七、中性点接地设备 接地变压器 1. 接地变压器额定电压（公

25、式） 2. 接地变压器额定容量 单相接地变压器额定容量公式 接地变压器二次额定电压一般选择110V或 217 六、 220 220V，接线图，系统电容电流的计算 三相接地变压器额定容量 消弧线圈 1. 消弧线圈的作用 2. 中心点位移电压的校验 3. 实际运行脱谐度计算公式，分接头数量 4. 消弧线圈的补偿容量 5. 装设消弧线圈和变压器中性点的过电压保护 接地电阻器222 1. 接地电阻阻值与单相接地故障电流的范围 俵） 2. 接地电阻器的额定电压公式 3. 接地电阻器的阻值计算公式 4. 接地电阻器的消耗功率 接地电阻器的选择 第六节高压开关柜及环网负荷开关柜选择的 221 221 第七节

26、 基本要求 高压开关柜 环网负荷开关柜 高压电器短路稳定校验的示例 一、近端系统 224 226 228 二、远端系统 第八节高压电器及导体短路稳定校验数据表 第六章电能质量 第一节概述253 供电频率偏差允许值为）.2Hz，电网容量 在 3000MW以下者为）.5Hz 工业与民用电气装置系统标称电压为 380V、10 （6 ）、35、63、110kV 电压损失及表示方法 线路电压损失的计算公式 三相平衡负荷线路 线电压的单相负荷线路 相电压的单相负荷线路 变压器电压损失计算公式 在不同功率因数下满负荷时 器的电压损失（表） 第二节电压偏差 一、基本概念 二、电压偏差允许值 1. 用电设备端子

27、电压偏差允许值 端子电压偏差对常用用电设备特性的影响 （表） 用电设备端子电压偏差允许值（表） 2. 供电部门和用户产权分界处的供电电压偏差允 许值（表） 三、电压偏差计算 1. 网络电压偏差计算 220 254 254 10 ( 6) / 0.4kV 变压 255 255 257 2. 变压器分接头与二次侧空载电压和电压提升的 关系（表） 3. 例6-1线路末端电压偏差计算 四、线路电压损失允许值 1. 线路电压损失允许值（表） -258 259 2. 变压器高压侧为稳定的额定电压时，低压侧线 路允许电压损失计算值（表） 五、改善电压偏差的主要措施 1. 合理选择变压器的变比和电压分接头 2

28、. 合理减小配电系统阻抗 3. 合理补偿无功功率 投入电容器后线路及变压器电压损失减少的 数据公式 投入电容器后电压损失减少的数据（表） 调整同步电动机的励磁电流 4. 尽量使三相负荷平衡 260 5. 改变配电系统运行方式 6. 采用有载调压变压器 110kV及以上电压的降压变电所中的主变压 器直接向10（6）kV电网送电时应采用有载调压变 压器 35kV降压变电所的主变压器，宜采用有载调 压变压器 10（ 6）kV配电变压器不宜采用有载调压变 压器 第三节电压波动 一、基本概念 电压波动和闪变的定义 电压变动d的定义及表示 电压变动频度r的定义及表示：同一方向变 261 动时间间隔小于30

29、ms,算一次 261 IEC的规定：低压民用电力网中，稳态电压 变动d应不超过3%，最大不超过4%,超过3%的 持续时间不超过200ms 闪变P 闪变的主要决定因素（3条） 二、闪变的发生和危害及电磁兼容 1. 闪变的发生和危害 2. 闪变的电磁兼容 三、 电压变动和闪变的限值 262 1. 按GB12326电能质量 电压波动和闪变 电压变动限值（表） 2. 电力系统公共连接点处，由波动负荷引起的短 时间闪变值Pst和长时间闪变值Pit的限值（表0 电力网的电压分级和 Pst传递 闪变干扰在各级电力网的传递 高压级出现的闪变干扰传递给低电压级，传 递系数等于1。实际上高压传递给中压和低压的系数

30、稍 低于1，一般取0.8 1 ;中压传递给低压取 0.95 1 低压传递给高压或中压；中压传递给高压， 传递系数等于0 闪变限值根据用户负荷大小和其协议用电容 量，作三级处理 第一级规定：第一级闪变限值（表） 第二级规定：不同电压等级之间闪变传递系 数一般取值（表）； 中压单个用户的闪变限值的计算； 较小的用户，允许接网的短时间和长时间的 基本负荷闪变限值。 第三级 3. 闪变的叠加公式 四、三相炼钢电弧炉熔化期供电母线引的电压变动 和闪变264 熔化期中电压变动的 d值 降低电压波动和闪变的措施 五、电弧焊机焊接时的电压波动 ： 1. 电压波动的计算 电压变动的d值、负荷容量的变化量公式 无

31、功功率变动量公式 2. 降低电压波动和闪变的措施（4条） 第四节 电动机起动时的电压下降 一、 基本概念 266 二、电动机起动时在配电系统中引起电压下降时的 电压允许值（3条）267 1. 频繁起动时不应低于系统标称电压的90% ;不 频繁起动时不应低于 85% 2. 配电母线上未接照明负荷或对电压下降敏感的 负荷且电动机不频繁起动时，不应低于80% 3. 配电母线未接其他用电设备，可按起动转矩条 件决定；对于低压电动机，应保证接触器线圈的电 压不低于释放电压 三、笼型电动机和同步电动机起动方式的选择 1. 电动机全压起动的条件 电动机起动使配电母线的电压符合上述 265 267 被拖动机械

32、能承受冲击转矩 制造厂对电动机的起动方式无特殊要求 2. 降压起动的方式 3. 电动机起动方式及其特点（表） 四、 选择降压起动电器需要满足的基本条件268 1. 起动时电动机端子电压应能保证传动机械要求 的起动转矩（公式） 2. 常用电动机传动机械所需转矩相对值 3. 低压电动机起动时还应保证接触器线圈的电压 不低于释放电压 4. 校验定子绕组起动温升时电动机起动时间公式 5. 电动机最长允许起动时间公式 五、降压起动方式的选择 269 1. 低压电动机一般采用星-三角或自耦变压器起 动 2. 高压电动机一般采用电抗器起动，不满足时则 采用自耦变压器起动 3. 起动电抗器的数据（表） 电动机

33、起动时电压下降的计算 269 六、 1. 由无限大电源容量的系统供电时 无限大容量电源系统供电的电动机起动时电 压下降计算（表6 16） 270 表6 16的使用说明（6条） 2. 有限电源容量系统供电时 有限电源容量系统供电电动机起动时电压下 降计算（表6 17） 272 不同起动负荷相对值时发电机母线稳态电压 相对值UwG的数据（表） 3. 按电源容量估算的允许全压起动的电动机最大 功率（表） 七、计算示例 例6 2 例6 3 例6 4 第五节谐波 一、基本概念 1. 基波频率 2. 谐波次数 273 273 280 50Hz n 3. 谐波含有率 HRUn、 4. 谐波含量 Uh、Ih

34、5. 电压、电流总畸变率 6. 正序谐波、负序谐波、 HRIn THDu、THDi 零序谐波 二、谐波源及部分电气设备产生的谐波电流值 1. 谐波源（5种） 2. 部分电气设备产生的谐波电流值 换流设备 281 281 多相换流设备的输入电流中的谐波电流含 有率的取决因素（4条） 特征谐波次数nc 换流设备的各次谐波电流含有率关系式 常用整流器负荷电流的谐波次数、谐波电 流及含量（表） 电动机调速驱动用变频装置的谐波电流含 量（表） 某型交-交有级变频装置的谐波电流含量 （表） 电弧炉 铁芯设备283 热轧硅钢片铁芯变压器励磁电流中谐波电 流含量（表） 冷轧硅钢片铁芯变压器励磁电流中谐波电 流

35、含量（表） 相控电抗器在三相电压不对称时谐波电流 含量（表） 照明设备 生活日用电器 284 三、谐波的危害（8条）285 四、谐波标准及谐波计算与测量 286 1. 谐波标准286 GB/T14549电能质量公用电网谐波 规定 公用电网谐波电压（相电压）限值（表） 注入公共连接点的谐波电流允许值（表） 289 290 短路容量小于基准容量时，谐波电流允许 值的计算公式 按照谐波电流限值的设备分类 287 A类；B类；C类；D类共4个表 2. 谐波计算288 第n次谐波电压含有率 HRUn与第n次谐波 电流分量In的关系公式 两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同 一相上叠加 当相位角已知时的

36、公式 当相位角不确定时的公式 系数kn取值表 在公共连接点处第i个用户的第n次谐波电 流允许值公式 3. 谐波测量 五、减小谐波影响的技术措施 第六节不平衡度 基本概念 1. 不平衡度 2. 正序分量 3. 负序分量 4. 公共连接点 5. 电压不平衡度的允许值 电力系统的公共连接点正常电压不平衡度允 许值2%，短时不得超过4% 接于公共连接点的每个用户，弓I起该点正常 不平衡度允许值一般为1.3% 6. 引起电压不平衡的原因 二、不平衡负荷产生的影响（9条）292 三、 降低三相低压配电系统的不平衡度的措施（4 条）292 四、不平衡度的相关计算表达式 292 1. 不平衡度的计算公式 2.

37、 不平衡度的近似计算公式 291 293 第七章 继电保护和自动装置 般要求 295 295 第一节一般要求294 灵敏系数Ksen为被保护区发生短路时，流过保护 安装处的最小短路电流IK-min与保护装置一次动 作电流lop的比值 最小短路电流IK-min的取值（3种情况） 短路保护的最小灵敏系数（表） 短路故障保护应有主保护和后备保护，必要时可 增设辅助保护 为满足相邻保护区末端短路时的灵敏性要求，可 采取的措施 保护装置用电流互感器的比误差不应大于10% 配电系统正常运行时，当电流互感器的二次回路 断线或其他故障能使装置误动作时，应装设闭锁 装置 第二节电力变压器的保护 、保护配置（表）

38、 电力变压器的继电保护配置（表） 二、整定计算 电力变压器的电流保护整定计算（表） 双绕组电力变压器采用 继电器的差动保护整定计算 双绕组电力变压器采用 继电器的差动保护整定计算 变压器出口处故障时流入继电器的电流计算及 灵敏系数比较303 双绕组电力变压器采用BCD -32A型继电器 的差动保护整定计算303 流入保护装置各臂的二次额定电流 304 差动电流速断保护整定值选择 304 双绕组电力变压器采用JCD - 2A型继电器的 296 297 BCH - 2、DCD - 2 型 （表） 298 BCH - 1、DCD - 5 型 （表） 300 差动保护整定计算304 308 308 3

39、08 310 313 316 316 317 （表） 318 三、示例305 例7- 110/0.4kV车间配电变压器的保护 305 例7 - 235/6.3kV降压变压器的差动保护 307 第三节610kV线路的保护 一、保护配置 610kV线路的继电保护配置（表） 二、整定计算 610kV线路的继电保护整定计算（表） 三、示例 四、线路纵联差动保护 线路纵联差动保护的特点 环流法接线的特点 线路纵联差动保护的元件 综合变压器在不同故障情况下的相对灵敏系数 线路同短路容量相同的双侧电源供电时，不同 短路故障情况下的动作电流及整定值（表） 线路纵联差动保护装置的相对灵敏系数（表） 线路纵联差动

40、保护的灵敏系数公式 第四节610kV母线分段断路器的保护 315 一、 保护配置315 610kV母线分段断路器的继电保护配置（表） 二、 整定计算315 610kV母线分段断路器的继电保护整定计算 三、 示例315 例7 - 4配电所6kV母线分段断路器的保护 第五节610kV电力电容器的保护- 一、保护配置 610kV电力电容器的继电保护配置（表） 二、整定计算 610kV电力电容器组的继电保护整定计算 三、示例 例7 - 5 10kV、750kvar电力电容器组的保护 例7-6带串联电抗器的双星形10kV电容组的 保护 第六节310kV电动机的保护 一、保护配置 310kV电动机的继电保

41、护配置（表） 二、整定计算 310kV电动机的继电保护整定计算（表） 三、示例3 四、同步电动机失步保护 同步电动机的三种失步事故 当同步电动机不允许非同期冲击时，宜装设防 止电源短时中断再恢复时造成非同期冲击的断 电失步保护装置 当同步电动机带励失步或失励失步时 与同步电动机配套的 BLK - 501系列微机励磁 装置的功能（8条） 五、低电压保护 应装设低电压保护，动作于跳闸的电动机（ 条） 低电压保护的接线应满足的要求（4条） 同步电动机的单相接地电容电流和短路比 1. 同步电动机的单相接地电容电流 隐极式同步电动机的电容电流 凸极式同步电动机的电容电流 2. 同步电动机的短路比 第七节

42、微机继电保护 一、 微机继电保护装置的特点（7条） 二、 变压器微机保护装置的特点（4条）332 三、 变压器微机保护的电流平衡调整 332 1. 计算变压器高、低压侧的一次额定电流公式 2. 计算变压器高、低压侧电流互感器二次计算电 流公式 3. 计算电流平衡调整系数 Kb 例 7 8 323 323 323 25 327 328 3 329 六、 331 333 四、变压器、电动机微机差动保护整定计算 334 337 六、 339 341 变压器微机差动保护整定计算 1. 比率制动差动保护起动电流 2. 比率制动系数 3差动速断动作电流 4. 二次谐波制动系数 5. 灵敏系数 电动机微机差

43、动保护整定计算 1. 比率制动差动保护的最小动作电流 2. 比率制动系数 3. 差动速断动作电流 4. 灵敏系数 五、微机差动保护中电流互感器的选择 335 1. 电流互感器保护级为 5P级和10P级两种，微 机电流保护选10P级、差动保护选5P级 2. 电流互感器的拐点电压公式 .微机电流、电压保护整定计算 1. 电动机过热保护 2. 电动机负序电流保护（不平衡、断相、反相） 3. 起动时间过长保护 4. 堵转保护 七、DVP - 600系列微机保护监控着墨 第八节保护装置的动作配合 一、保护装置的动作电流与动作时间的配合 二、保护装置选择性配合举例 第九节保护用电流互感器 一、保护用电流互

44、感器名词定义 1. 额定准确限值一次电流 2. 准确限值系数 3准确级 4. 误差限值（表） 二、 保护用电流互感器的选择 342 1. 满足一次回路的额定电压，额定电流和短路时 的动、热稳定要求，比误差不超过10% 2. 保护装置和测量表计一般分别由单独的电流互 感器绕组供电 3. 差动保护应采用 5P级的电流互感器，过电流 保护可采用5P或10P级的电流互感器 降低电流互感器的二次负荷阻抗的方法（3条） 4. 在同一电压等级下，电流互感器允许的二次负 荷，两个二次绕组串联时比单个加大一倍，并联时 减小一半 三、按照10%误差曲线校验电流互感器的步骤 四、电流互感器允许误差的计算步骤 1.

45、各种保护装置的电流互感器一次电流倍数 定时限过电流保护和电流速断保护m公式 反时限过电流保护 m公式 差动保护m公式 2. 电流互感器实际二次负荷的计算（表） 3连接导线的最小允许截面或最大允许长度的计 算公式 第十节交流操作的继电保护 一、继电保护跳闸方式 交流操作的继电保护跳闸多采用去分流方式 二、整定计算 1. 保护装置的整定计算及灵敏系数校验 2. 电流互感器10%误差校验 3继电器强力切换触点容量校验 4. 脱扣器动作可靠性校验 无需进行单独校验的情况 脱扣器动作的可靠性应满足的要求公式 脱扣器利用电流互感器 10%误差曲线进行可 靠性校验的步骤（共 6步）348 三、示例 例7 -

46、 9 6kV架空引出线保护 349 例7- 10 6kV同步电动机保护 3 54 四、以UPS电源作操作电源的交流操作继电保护 五、在短路时各种保护装置回路内的电流分布（四 343 345 347 347 个表）357 六、 常用继电器、脱扣器及电流互感器的技术数 据 357 亠节 367 第十一节接地信号与接地保护 一、零序电压滤过器小接地电流信号装置 二、BD -31E型小接地电流继电器 368 三、MLN98 装置369 四、中性点经低电阻接地系统的特点精心接地保护 1. 中性点经低电阻接地系统的特点（5条）370 2. 35kV及以上降压变电所10kV系统采用低电阻 接地方式时设备配置

47、原则（8条）371 3. 10kV配电系统采用低电阻接地方式时设备配 置原则（4条） 4. 10kV配电系统采用低电阻接地方式时低压配 电系统的做法（3条） 372 5. 零序电流互感器的选择 第十二节 自动重合闸装置及备用电源自动投 入装置 一、自动重合闸装置（简称 AR） 1. 选用原则 2. 接线要求 3时限整定 二、备用电源自动投入装置 （简称ATS） 1. 基本要求 2. 接线 372 380 第八章变电所二次回路 389 第一节 变、配电所常用操作电源 对操作电源的基本要求 操作电源的选择 特别重要的负荷或变压器总容量超过5000kVA 的变电所，宜选用直流操作电源 小型配电所宜采

48、用弹簧储能合闸和去分流的全 交流操作方式，或 UPS电源供电，宜选用交流电源 一、直流电源操作系统389 直流操作系统基本接线 1. 直流系统额定电压的选择 2. 直流系统的基本接线方式：单母线、单母线分 段；各自的特点及适用场合 直流负荷 1. 直流负荷的分类 经常性负荷：信号装置、直流照明灯 事故性负荷：应急照明、不停电电源、通信 备用电源、信号和继电保护装置、冲击负荷 直流负荷统计分析表 390 （负荷名称、负荷系数、放电计算时间） 2. 直流负荷统计 直流负荷统计要点（表） 无确切资料时的统计计算方法 经常负荷 应急照明 冲击负荷： 事故初期出现的冲击负荷（合闸、跳闸等） 事故过程中的

49、冲击负荷 断路器操动机构的技术参数（表） 直流系统设备的选择 1. 蓄电池的选择 391 392 393 直流母线电压：正常浮充电时105%、其他情 况 85% 110% 蓄电池型式选择： 393 35kV及以下变电所宜采用阀控式密封铅 酸蓄电池 单体蓄电池浮充电压、均衡充电电压、放 电末期电压的选择规定（防酸式、阀控式共2条） 蓄电池组数：110kV及以下变电所宜设1组， 重要的110kV变电所可设 2组 393 蓄电池个数的选择：不设端电池，正常运行 处于浮充状态393 浮充电运行时 395 395 395 396 检验均衡充电时 检验事故放电时 断路器合闸线圈的最低电压要求 蓄电池容量的

50、选择 蓄电池容量选择计算条件 按最严重的事故方式校验直流母线电压 蓄电池容量选择的计算方法（电压控制 法、阶梯负荷计算法） 电压控制法（容量换算法） 直流负荷分析统计 容量选择计算，满足事故全停电状态下的持 续放电容量公式 电压水平计算 事故放电初期（1min）承受冲击放电电流 时，蓄电池所能保持的电压公式 任意事故放电阶段末期，承受冲击放电电 流时，蓄电池所能保持的电压公式 阶梯负荷计算法（电流换算法） 计算方法 计算步骤 蓄电池容量计算中相关系数及特性曲线398 容量换算系数与容量换算曲线（表、公式） 容量系数（公式、表） 冲击放电曲线及冲击系数（表、公式） 2. 充电装置的选择399 充

51、电装置的要求 宜选用高频开关整流装置或相控整流装 置，满足充电浮充电要求 应具有稳压、稳流及限流功能，宜采用微 机型。有浮充电、自动均衡充电和手动稳流充电，应 为长期连续工作制 交流输入宜为三相制，频率50Hz， 380V10%，小容量可采用单相 220V10% 不同类型充电装置技术参数（表） 充电装置的选择401 充电装置额定电流的选择（浮充电、初充 电、均衡充电共3条） 充电装置输出电压的选择 蓄电池充电装置参数选择 （表）401 3. 直流屏上的设备及导体选择 402 采用柜式加强型结构，防护等级IP20,门及 尺寸要求 主母线宜采用阻燃绝缘铜母线，应按 1h放 电率或充电设备的额定电流

52、计算长期允许载流量。单 体蓄电池之间宜采用绝缘软导线连接 铅酸蓄电池回路设备选择（表） 直流系统操作电器的选择。断路器或隔离开 关的额定电压、额定电流 直流系统保护电器， 断路器和熔断器的参数 类型选择共4条 4. 电缆 403 电缆截面应按载流量和允许电压降选择 载流量不应小于回路计算电流。不同性质 回路的计算电流（表） 按允许电压降计算电缆截面公式。 路允许电压降参考值（表） 不同回 蓄电池与直流屏之间的联络电缆截面的选 择规定（2条） 合闸回路电缆截面的选择规定（2条） 由直流屏引出的控制、信号馈线应选择铜芯 电缆、截面不宜小于 4mm2，电压不应超过5% GZS10系列直流电源柜 40

53、4 1. 智能式充电装置 2. 母线高压装置 3. 蓄电池及其运行监测装置 4. 绝缘监察装置 二、交流操作电源408 继电保护为交流操作时， 保护跳闸通常采用去分流 方式。交流操作电源主要是供给控制、合闸和分励。 电源为220V 常用的交流操作电源 带UPS的交流操作电源 1. 概述 2. UPS电源的选择 UPS的形式及工作原理简述 UPS电源容量的选择（3条） 第二节断路器的控制、信号回路 一、断路器的控制、信号回路的设计原则 控制、信号回路的分类 断路器一般采用电磁或弹簧操动机构。 弹簧机构的控制电源直流、交流均可 电磁机构的电源用直流 接线方式可采用灯光监视方式或音响监视方式 工业企

54、业和民用一般采用灯光监视方式 断路器的控制、信号的接线要求（5条） 断路器的事故跳闸信号回路，不对应原理接线 事故跳闸信号能使中央信号装置发出音响及灯光 信号 采用闪光信号装置，绿灯闪光表示断路器自动跳 闸，红灯闪光表示断路器自动合闸 应有预告信号，信号包括 11条内容 二、灯光监视的断路器控制、信号回路接线 三、断路器二次接线全图举例 第三节电气测量与电能计量 一、电气测量与电能计量的设计原则 1. 对电气测量与电能计量的一般要求 411 411 412 423 434 电气测量仪表的装设应能满足的要求（3条） 常用测量仪表的准确度最低要求（表） 仪表用电流、电压互感器及附件、配件的准确 度

55、最低要求（表） 指针式测量仪表的测量范围（2/ 3、过负荷） 多个同类型电力设备和回路可采用选择测量 （选测接线） 经变送器的二次测量宜采用磁电系列直流仪表 双向直流回路、双向功率回路，应采用双向标 度尺、有极性的仪表 过负荷标度尺的电流表 设有远动遥测时，二次测量仪表、计算机、远 动遥测三者宜共用一套变送器 电能计量装置的要求 （11）电能计量装置的分类（5类） （12）电能计量装置准确度最低要求（表） （13）电能计量装置应采用感应式或电子式电能表、 试验接线盒 （14）执行峰谷电价、考核峰谷电量、功率因数调整、 计收基本电费的电能表类型（复率费、最大需量） （15）双向、送受电的回路应计

56、量有功和无功电能， 感应式电能表应带逆止机构 （16）进相和滞相运行的回路，应计量无功电能，感 应式电能表应带逆止机构 （17）中性点有效接地的电能计量装置应采用三相四 线电能表；中性点非有效接地应采用三相三线电能表 （18）应选用过载四倍及以上的电能表，经电流互感 器接入的电能表，标称电流宜不低于互感器二次电流 的30% （19）设有远动遥测时，二次测量仪表、计算机、远 动遥测三者宜共用一套电能表 （20）单独装设关口电能表 （21）关口计量点采用电子型电能表时，宜装设两套 相同的主、副电能表，电压回路宜装设电压失压计时 器 （22）通过计算机时，可不装设记录型仪表 （23）采用计算机时，就

57、地厂（所）能测量 2. 电气测量与电能计量仪表的装设 436 35kV及以下变、配电所测量与计量仪表的装设 （表） 应测量越少电流的回路（5条） 应测量三相交流电流的回路（3条） 交流电压的测量：各段电压等级交流主母线 交流系统的绝缘监测（3条） 应测量直流电压的回路（6条） 应监测直流系统绝缘的回路（5条） 应测量有功功率的回路（2条） 应测量无功功率的回路（2条） 宜测量谐波参数的回路（4条） （11）谐波电流、电压采用数字式仪表，准确度应不 低于1.0级 3. 计算机监测（控）系统的测量 438 计算机监测（控）的数据采集（4条） 计算机监测时常测仪表（2条） 计算机监控时常测仪表（2条

58、） 4. 仪表装置安装条件439 满足正常工作、运行监视、抄表、现场调试 宜采用垂直安装方式，安装高度要求（5条） 控制屏（台）的结构、尺寸 电流回路端子排应采用电流试验端子， 连接导线宜采用铜芯绝缘软导线， 导线截面电流回路不小于 2.5mm2， 电压回路不小于1.5mm2o 二、 电流互感器及其二次电流回路 439 1. 测量与计量用电流互感器的选择（9条） 对于I、n类计费用途的电能计量装置，宜按 计量点设置专用电流互感器或二次绕组 电流互感器额定一次电流宜按正常运行的实际 负荷电流达到额定值的 2 / 3左右，至少不小于 30% 对于正常负荷电流小、变化范围大（1% 120%lr）的回

59、路，宜选用特殊用途（S型）的电流互 感器 电流互感器的额定二次电流可选用5A或1A的 规格。220kV及以上电压等级宜选用 1A 电流互感器二次绕组中所接入的负荷应保证实 际二次负荷在25%100%额定二次负荷范围内 电流互感器在不同二次负荷时的准确度 二次负荷数据以欧和伏安表示的关系公式 校验准确度时的实际二次负荷公式 电流互感器各种接线方式的接线系数（表） 一般测量用电流互感器的误差限值（表） 2. 电流互感器的二次回路的设计原则 440 几种仪表接电流互感器的一个二次绕组时，接 线顺序宜先接指示和积算仪表，再接记录仪表，最后 接发送仪表 二次绕组接有常测与选测仪表时，宜先接常测 仪表，后

60、接选测仪表 直接接于电流互感器二次绕组的一次测量仪 表，不宜采用开关切换检测三相电流，防止开路 测量表计和继电保护不宜共用同一个二次绕 组。受条件限制时，宜采取的措施为（ 电流互感器二次绕组的接地 二次电流回路的电缆芯线截面： 4mm2，1A 宜不小于 2.5mm2o 三、电压互感器及其二次电压回路 - 1. 电压互感器的选择 电压互感器的选择一般原则（3条） 2 条） 5A宜不小于 442 442 对于i、n类计费用途的电能计量装置，宜 按计量点设置专用电压互感器或二次绕组 主二次绕组额定电压为 100V 按照型式和接线选择及应用（4种） 采用一个单相电压互感器 采用两个单相电压互感器 采用