供配电系统课件

1、供 配 电 系 统 设 计新版民用建筑电气设计规范讲座中国建筑东北设计研究院 郭晓岩2008.11.11第 一 部 分 新版民规供配电系统部分简介 新版民规供配电系统一章适用于民用建筑中10kV及以下供配电系统的设计。 由于一些民用建筑的规模很大，用电负荷相应增大，个别建筑物内部设有35kV等级的变电所，应按国家有关标准设计。本规范为适应一般常用情况，特规定适用于10kV及以下电压等级的供配电系统。 供配电系统的设计应按负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模和发展规划以及当地供电条件，合理确定设计方案。 供配电系统如果没有进行全面的统筹规划，配置不合理，将会产生能耗大、资金浪费等问题。因此在供

2、配电系统设计中，应进行全面规划，确定合理可行的供配电系统方案。 供配电系统的设计应保障安全、供电可靠、技术先进和经济合理。 安全、可靠与技术先进、经济合理有时是矛盾的，要在保证安全可靠的前提下，考虑技术先进性和经济性。经济性要通过合理的优化设计而不是采用低价的产品来实现。 供配电系统的构成应简单明确，减少电能损失，并便于管理和维护。 供配电系统设计，除应符合新版民规外，尚应符合国家标准供配电系统设计规范GB50052（正在修编）的有关规定。 用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。 符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1）中断供电将造成人身

3、伤亡。 2）中断供电将造成重大影响或重大损失。 3）中断供电将破坏有重大影响的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、承担重大国事活动的会堂、经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的重要用电负荷。 负荷分级及供电要求 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1）中断供电将造成较大影响或损失。 2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序混乱。不属于一级和二级的用电负

4、荷应为三级负荷。 根据电力负荷因事故中断供电造成的损失或影响的程度，区分其对供电可靠性的要求，进行负荷分级。损失或影响越大，对供电可靠性的要求越高。电力负荷分级的意义在于正确地反映它对供电可靠性要求的界限，以便根据负荷等级采取相应的供电方式，减少因事故中断供电造成的损失或影响的程度，提高投资的经济效益和社会效益。 根据民用建筑特点，本条文对一级负荷中特别重要负荷作了规定。一级负荷中特别重要的负荷，如大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统、大型国际比赛场馆的计时记分系统以及监控系统等。重要的实时处理计算机及计算机网络一旦中断供电将会丢失重要数据，因此列为一级负荷中特别重要负荷。另外，大多

5、数民用建筑中通常不含有中断供电将发生中毒、爆炸和火灾的负荷，如果个别建筑物内含有此类负荷，应列为一级负荷中特别重要负荷。 民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷的分级，应符合民规附录A的规定：附录A 民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷的分级 由于各类建筑中应列入一级、二级负荷的用电负荷很多，难以将各类建筑中的所有用电负荷全部列出，因此本规范仅对负荷分级作了原则性规定并给出常用用电负荷分级表，列入附录A中，其它类似的负荷可根据工程的具体情况参照表中的负荷分级确定。 附录A是根据原规范表3.1.2修改补充而成。主要修改和补充了国家及省部级重要建筑、剧场、体育建筑、商场及超市、汽车库及停车场、旅游饭店、

6、医院等各类建筑用电负荷的分级。 国家及省部级防灾、电力调度、交通指挥中心等是国家及各部委、各省(自治区)十分重要的指挥、决策机关，一旦停电将产生严重后果，造成极大混乱，因此其计算机系统用电列为一级负荷中特别重要负荷。 地(市)级及以上气象台也是十分重要的部门，直接为工农业生产和各项事业服务，及时、准确地做好气象预报，其社会效益、经济效益、环境效益是无法估量的。由于气象业务信息量大，要求处理速度快，所以气象业务用的电子计算机系统列为一级负荷中特别重要负荷。其他列为一级负荷的范围，是在事故中断供电时，保证气象业务正常进行。 广播电台、特别是电视台近年来发展很快，节目录制及播出等专业设备有了很大的发

7、展，节目规模不断扩大，对供电可靠性的要求明显提高，因此对国家及省、市、自治区的电视台及广播电台等的负荷级别作了规定。 甲等剧场经常有国家级剧团或外国剧团举办大型演出活动，观看演出的可能有国家领导人、重要外宾，所以有关演出的电力负荷列为一级，以便在事故停电时保证演出正常进行。大型演出灯光控制非常复杂，方案很多，有单控、成组控制、编场控制，必须把各种方案输入计算机，在演出过程中调光计算机如中断供电，灯光就会失去控制，演出将受到严重影响，所以调光用电子计算机系统列为一级负荷中特别重要负荷。 甲等电影院是重要的公众娱乐场所，特别是近年来一些城市出现了建筑标准和服务标准较高的“电影厅”，如果其放映设备和

8、工作照明中断供电，将造成较大的影响和经济损失，所以列为二级负荷。 大型博物馆、展览馆为了防止珍贵文物及其它珍贵展品被盗，其安防系统电源、珍贵展品展室的照明列为一级负荷中特别重要负荷。 藏书上百万册的重要图书馆，读者众多，社会影响很大，为提高藏书的社会效益、经济效益，检索用电子计算机系统及安防系统用电列为一级负荷中特别重要负荷。 特级或甲级体育场（馆）规模较大、设施齐全，可能承办全国性和国际性比赛，国内和国外的电台、电视台要进行现场转播，所以按照事故中断供电不影响体育比赛及重要场所的使用以及电台、电视台现场转播分别确定一级负荷中特别重要负荷或一级负荷的范围。体育建筑的分级是根据行业标准体育建筑设

9、计规范JGJ31的规定对原规范中体育建筑级别的划分作了调整。 由于近年来国内各大中城市均兴建了一批大中型超市，所以对超市的负荷分级作了补充规定。大型商场、超市经营商品品种繁多、营业额大，为了提高经营管理水平，大都建立了电子计算机经营管理系统。为了及时准确地反映经营状况，大型商场、超市中重要的经营管理用计算机系统列为一级负荷中特别重要负荷；若为一般性的经营管理用计算机系统，可列为一级负荷。大型商场及超市营业厅的备用照明用电列为一级负荷，通常大型商场及超市营业厅的照明用电量均较大，以往将所有照明用电均列为一级负荷的做法对供配电系统的要求过高，因此在设有备用照明的情况下，大型商场及超市营业厅的一般照

10、明用电不必列为一级负荷。中型商场、超市的营业厅、门厅照明通常列为二级负荷。因商场、超市的具体组成形式各有不同，设计中尚应根据具体工程的实际情况确定用电负荷级别。 由于金融业务的重要性决定了银行主要业务用电子计算机必须正确、可靠地工作并应确保其安全性，否则将造成直接或间接的巨大损失，所以其重要的计算机系统和安防系统用电列为一级负荷中特别重要负荷。 民用航空港的负荷分级根据中国民用航空局的要求确定。 铁路旅客站的负荷分级根据铁路电力设计规范确定。 水运客运站的负荷分级根据港口工程技术规范确定。 公路汽车客运站的负荷分级考虑到目前国内高速公路发展很快，新建客运站的规模均较大，旅客较多，为保证公共场所

11、秩序，因此规定一、二级站为二级负荷。 汽车库（修车库）、停车场的负荷分级根据汽车库（修车库）、停车场设计防火规范确定。 旅游饭店级别的划分是根据国家标准旅游饭店星级的划分及评定GB/T14308-2003中的规定对原规范中的一、二级旅馆作了相应的调整。考虑到目前在星级较高的旅游饭店中常举办规模较大的各类会议，而且对网络的使用要求日益提高，因此对电声、和录像设备、新闻摄影、计算机等用电负荷的级别作了补充规定。 医院的等级是根据国家卫生部医院分级管理办法的具体规定对原规范中的医院级别划分作了调整。二级及以上医院可能进行大手术，为保证患者生命安全，凡是急诊部、手术部、监护病房以及与其有关的房间、医疗

12、器械等电力、照明负荷为一级负荷。 ICU（Intensive Care Unit，加强临护治疗病房）说明： RCU（Respiratory Care Unit）代表“呼吸加强监护治疗病房”。而医疗单位内部除呼吸ICU（RCU，也称RICU）外，因收治对象不同、脏器监护特点不同，还分为外科加护病房ICU（SICU）、内科加护病房ICU（MICU）、儿科ICU（PICU）、婴儿室ICU（NSICU）、急诊ICU（EICU）、肾病ICU(KICU)、神经科ICU(NICU)、心血管内科的ICU（CCU，Core Navy Care Unit或Cardiac Care Unit冠心病加强临护治疗病房）

13、、血液学ICU等各类专科的ICU，且重要性并不比RCU差。因此，一般可泛称“各类ICU（加强临护治疗病房）”，科别具体时再按实际内容确定。 一类和二类高层建筑中的电梯、部分场所的照明、生活水泵等用电负荷如果中断供电将影响全楼的公共秩序和安全，对用电可靠性的要求比多层建筑明显提高，因此对其负荷的级别作了相应的划分。 此外，为了确保对各类民用建筑及建筑群消防用电的供电，结合高层建筑设计防火规范、建筑设计防火规范、剧场建筑设计防火规范、体育建筑设计规范等规范的规定，并考虑到近年来国内城镇街区及建筑物的规模不断扩大，为其配套的区域消防泵房（有的建在建筑群中某一单体建筑内，有的单独建设）的规模通常较大，

14、对供电可靠性的要求很高，其用电负荷应为一级负荷。民用建筑中消防用电的负荷等级，应符合下列规定： 一类高层民用建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电为一级负荷，二类高层民用建筑内的上述消防用电为二级负荷。特、甲等剧场，上述所列的消防用电为一级负荷，乙、丙等剧场为二级负荷。特级体育场(馆)及游泳馆的应急照明为一级负荷中的特别重要负荷；甲级体育场(馆)及游泳馆的应急照明为一级负荷。 当主体建筑中有一级负荷中特别重要负荷时，直接影响其运行的空调用电为一级负荷；当主体建筑

15、中有大量一级负荷时，直接影响其运行的空调用电为二级负荷。 重要电信机房的交流电源，其负荷级别应与该建筑工程中最高等级的用电负荷相同。 随着建筑智能化水平的不断提高，民用建筑中的弱电设备对电源的可靠性要求越来越高，特别是重要的电信机房内弱电设备较多，其负荷级别应与该建筑工程中最高等级的用电负荷相同。 区域性的生活给水泵房、采暖锅炉房及换热站的用电负荷，应根据工程规模、重要性等因素合理确定负荷等级，且不应低于二级。 近年来全国各地兴建的住宅小区、商业区、学校等各类区域性建筑或建筑群，其规模不断扩大，对生活用水、北方地区的供暖等方面的要求逐渐提高，因此，为这些区域性的建筑或建筑群供水、供暖的生活给水

16、泵房、采暖锅炉房及换热站等的用电负荷应不低于二级。当区域性建筑或建筑群的工程规模很大、供电对象十分重要时，其用电负荷可定为一级。 有特殊要求的用电负荷，应根据实际情况与有关部门协商确定。 一级负荷的供电电源应符合下列要求：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中的特别重要负荷，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 1.规定了一级负荷应由两路电源供电，此电源应为两路独立电源，而且不能同时断电。因为只有满足这个基本条件，才可能保证其中一路电源断电后，有一路电源继续供电，这是必须满足的要求。两个电源宜同时工作，也可一用一备。 2.对一级负

17、荷中特别重要负荷的供电要求做了规定，除应满足1.要求的两个电源供电外，还必须增设应急电源。 为了保证对一级负荷中特别重要负荷的供电可靠性，需严格界定负荷等级，并严禁将其它负荷接入应急电源系统。工程设计中，对于其它专业提出的特别重要负荷，应仔细研究。 近年来供电系统的运行实践经验证明，从电力网引接两回路电源进线加备用自投(BZT)的供电方式，不能满足一级负荷中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求。有的发生全部停电事故是由内部故障引起的，有的是由电力网故障引起的，因地区大电力网在主网电压上部是并网的，所以用电部门无论从电网取几路电源进线，也无法得到严格意义上的两个独立电源。因此，电力网的各种故障

18、，可能引起全部电源进线同时失去电源，造成停电事故。 当电网设有自备发电站时，由于内部故障或继电保护的误动作交织在一起，可能造成自备电站电源和电网均不能向负荷供电的事故。因此，正常与电网并列运行的自备电站，一般不宜作为应急电源使用，对一级负荷中特别重要的负荷要由与电网不并列的、独立的应急电源供电。禁止应急电源与工作电源并列运行，目的在于防止工作电源故障时可能拖垮应急电源。 多年来实际运行经验表明，电气故障是无法限制在某个范围内部的，电力企业难以确保供电不中断，因此应急电源应是与电网在电气上独立的各种电源，例如蓄电池、柴油发电机等。 二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困

19、难时，二级负荷可由一回路6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回路架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。 对二级负荷的供电方式，其停电影响较大，因此宜由两回线路供电，供电变压器也宜选两台（两台变压器可不在同一变电所）。只有当负荷较小或地区供电条件困难时，才允许由一回6kV及以上的专用架空线或电缆供电。当线路自上一级配电所用电缆引出时必须采用两根电缆组成的电缆线路，其每根电缆应能承受二级负荷的100%，且互为热备用。 三级负荷无特殊要求，可按约定供电。 电源及供配电系统 电源及供配电系统设计要点 10(6)kV供电

20、线路宜深入负荷中心。根据负荷容量和分布，宜使配变电所及变压器靠近建筑物用电负荷中心。同时供电的两路及以上供配电线路中，其中一路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷的供电要求。在设计供配电系统时，除一级负荷中的特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或故障的同时，另一电源又发生故障进行设计。当符合下列条件之一时，用电单位宜设置自备电源： 1) 一级负荷中含有特别重要负荷。 2) 设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理或第二电源不能满足一级负荷要求。 3) 所在地区偏僻，远离电力系统，设置自备电源作为主电源经济合理。应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。需要两回电源线

21、路的用电单位，宜采用同级电压供电。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件，也可采用不同电压供电。10(6)kV系统的配电级数不宜多于两级。10(6)kV配电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式。 1. 供配电线路深入负荷中心，将配电所、变电所建在靠近负荷中心的位置，可降低电能损耗、提高电压质量、节省线材，这是供配电系统设计时的一条重要原则。 2. 一级和二级负荷在突然停电后将造成不同程度的严重损失，因此在做供配电系统设计时，当确定在事故情况下线路通过容量时，应能满足第3.2.8条的要求。 3. 长期的运行经验表明，用电单位在一个电源检修或事故的同时另一

22、电源又发生事故的情况极少，且这种事故多数是由于误操作造成的，可通过加强维护管理、健全必要的规章制度来解决。 4. 电力系统所属大型电厂其单位功率的投资少，发电成本低，而用电单位一般的自备中小型电厂则相反，故只有在条文规定的情况下，才宜设置自备电源。 1）项规定了设置自备电源作为第三电源的条件。一级负荷中特别重要负荷，除两个电源外，还必须增设应急电源，因而需要设置自备电源。 2）项规定了设置自备电源作为第二电源的条件。 3）项规定了设置自备电源作为第一电源的条件。 5. 应急电源与正常电源之间必须采取可靠措施防止并列运行，目的在于保证应急电源的专用性，防止正常电源系统故障时应急电源向正常电源系统

23、负荷送电而失去作用。例如应急电源原动机的启动命令必须由正常电源主开关的辅助接点发出，而不是由继电器的接点发出，因为继电器有可能误动作而造成与正常电源误并网。具有应急电源蓄电池组的静止不间断电源装置，其正常电源是经整流环节变为直流才与蓄电池组并列运行的，在对蓄电池组进行浮充储能的同时经逆变环节提供应急交流电源，当正常电源系统故障时，利用蓄电池组直流储能放电而自动经逆变环节不间断地提供应急交流电源，由于整流环节的存在，在正常电源断电时且整流环节不损坏的情况下，蓄电池组不会向正常电源进线侧反馈，也就保证了应急电源的专用性。 根据IEC 60947-6-1:2005）低压开关设备与控制设备 转换开关电

24、器，对于采用自动转换开关电器（ATSE）作为转换装置的系统，为防止在切换过程中正常电源和应急电源间发生并列运行，ATSE在切换过程中的断电时间应符合制造厂的规定，但不应小于50ms。同时，ATSE装置主触头受短路电流冲击后，触头不允许熔焊，以防止ATSE切换后正常电源和应急电源间发生并列运行。此外，除要求不允许中断供电的负荷可采用PC级ATSE外，其他负荷宜采用CB级ATSE，以防止ATSE下级发生故障后，PC级ATSE仍然切换导致备用回路再次受到短路电流的冲击，扩大故障范围。 6. 两回电源线路采用同级电压可以互相备用，提高设备利用率，如能满足一级和二级负荷用电要求时，也可以采用不同电压供电

25、。 7. 如果供电系统结线复杂，配电层次过多，不仅管理不便，操作繁复，而且由于串联元件过多，因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也随之增加。所以复杂的供电系统可靠性并不一定高。配电级数过多，继电保护整定时限的级数也随之增多，而电力系统容许继电保护的时限级数对10kV来说正常情况下也只限于两级，如配电级数出现三级，则中间一级势必要与下一级或上一级之间无选择性。另外考虑到民用建筑低压配电系统负荷种类较多且较分散的特点，本规范还规定低压配电系统的配电级数不宜多于三级。 8. 配电系统采用放射式则供电可靠性高，便于管理，但线路和开关柜数量增多。而对于供电可靠性要求较低者可采用树干式，线路数量少，可节

26、约投资。负荷较大的高层建筑，多含二级和一级负荷，可用分区树干式或环式，以减少配电电缆线路和开关柜数量，从而相应少占电缆竖井和高压配电室的面积。 下列电源可作为应急电源：供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。独立于正常电源的发电机组。蓄电池。 根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：快速自动启动的应急发电机组，适用于允许中断供电时间为1530s的供电。带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电。不间断电源装置（UPS），适用于要求连续供电或允许中断供电时间为毫秒级的供电。应急电源装置（EPS），适用于允许中断供电时间为毫秒级的应急照明供电

27、。 应急电源类型的选择应根据一级负荷中特别重要负荷的容量、允许中断供电的时间以及要求的电源为交流或直流等条件来进行。由于蓄电池装置供电稳定、可靠、切换时间短，因此对于允许停电时间为毫秒级、容量不大的特别重要负荷且可采用直流电源者，可由蓄电池装置作为应急电源。如果特别重要负荷要求交流电源供电，且容量不大的，可采用UPS静止型不间断供电装置（通常适用于计算机等电容性负载）。对于应急照明负荷，可采用EPS应急电源（通常适用于电感及阻性负载）供电。如果特别重要负荷中有电动机负荷，启动电流冲击较大，但允许停电时间为30s以内的，可采用快速自启动的柴油发电机组，这是考虑一般快速自启动的柴油发电机组一般自启

28、动时间为10s左右。对于带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，是考虑其自投装置的动作时间，适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的应急电源供电。 住宅（小区）的供配电系统住宅（小区）的10(6)kV供电系统宜采用环网方式。高层住宅宜在底层或地下一层设置10(6)/0.4kV户内变电所或预装式变电站。多层住宅小区、别墅群宜分区设置10(6)/0.4kV预装式变电站。 1. 目前全国各地住宅（小区）的10(6)kV供电系统较为普遍地采用了环网供电方式。环网供电可在一定程度上提高供电的可靠性和灵活性，并具有较好的经济性，比较适合于住宅或住宅小区的供电。 2. 新建的高层住宅通常设有地下室，

29、因此要尽可能将10(6)/0.4kV户内变电所设置在地下室或相应的附属房间内（也可将一体化式的预装式变电站设置在室内），可节省占地面积，并使建筑物或园区的周围环境更加美观。 电压选择和电能质量 用电单位的供电电压应根据用电负荷容量、设备特征、供电距离、当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较后确定。 当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10(6)kV供电；当用电设备总容量在250kW以下或变压器容量在160kVA以下时，可由低压供电。 根据全国供用电规则，用电单位的用电设备容量在250kW以下或变压器容量在160kVA以下时，应以低压方式供电。

30、对大型公共建筑，应根据空调冷水机组的容量，以及地区供电条件，合理确定机组的额定电压和用电单位的供电电压，并应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。 在一般保护曲线取消不能躲过大容量电动机启动时的冲击电流，或需要考虑上下级的配合选择性时，可以采用过载脱扣曲线斜率可调的保护装置，以降低大容量电动机启动对变压器和供电回路的影响。 用电单位受电端供电电压的偏差允许值，应符合下列要求：10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的7%。220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的 +7%、 -10%。对供电电压允许偏差有特殊要求的用电单位，应与供电企业协议确定。 正常运行情况下，用电设备端子处的电压

31、偏差允许值(以标称系统电压的百分数表示) ：照明：室内场所为5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为+5%、-10%；应急照明、景观照明、道路照明和警卫照明为+5%、-10%。一般电动机为5%。电梯电动机为7%。其它用电设备，当无特殊规定时为5%。各种用电设备对电压偏差都有一定要求。如果电压偏差超过允许值，将导致电动机达不到额定输出功率，增加运行费用，甚至性能变劣、寿命降低。照明器端电压的电压偏差超过允许值时，将使照明器的寿命与光通量降低。为保证用电设备的正常运行和合理的使用寿命，设计供配电系统时，应验算用电设备的电压偏差。 供配电系统设计时应考虑减少电压偏差：正确选

32、择变压器的变压比和电压分接头。降低系统阻抗。采取无功补偿措施。宜使三相负荷平衡。 在供配电系统设计中，正确选择元器件和系统结构，就可在一定程度上减少电压偏差。 1. 正确选择变压器的变压比和电压分接头，即可将供配电系统的电压调整在合理的水平上，但这只能改变电压水平而不能缩小偏差范围。 2. 供电元器件的电压损失与阻抗成正比，在技术经济合理时，减少变压级数、增加线路截面、采用电缆供电可以减少电压损失，从而缩小电压偏差范围。 3. 合理补偿无功功率，可以缩小电压偏差范围。 4. 在三相四线制中，如果三相负荷分布不均（相导体对中性导体），将产生电压中性点飘移，负荷大的一相电压降低，负荷小的一相电压升

33、高，增大了电压偏差。同样，线间负荷不平衡，也会引起线间电压不平衡，造成电压偏差增大。 在三相不平衡电流超过中性线的负载能力，或由于线路中的三次及三的奇次倍谐波含量较大的情况下，中性线应采用截面面积大于相线截面的导线，保护装置也应配备中性线保护。 在相线中三次及三奇次倍谐波会在中性线上叠加，从而可能使中性线上的电流大于相线电流。中性线电流矢量的叠加 图中I1H1为A相基波，I2H1为B相基波，I3H1为 C相基波，I1H3为A相三次谐波，I2H3为B相三次谐波，I3H3为C相三次谐波，K1,2,3（表示A、B、C相）。 10(6)kV配电变压器不宜采用有载调压变压器。但在当地10(6)kV电源电

34、压偏差不能满足要求，且用电单位有对电压质量要求严格的设备，单独设置调压装置技术经济不合理时，也可采用10(6)kV有载调压变压器。 电力系统通常在35kV以上电压的区域变电所中采用有载调压变压器进行调压，大多数用电单位的电压质量能得到满足，所以通常各用电单位不必装设有载调压变压器，既节省投资又减少了维护工作量，提高了供电可靠性。对个别负荷曲线特殊、距离区域变电所过远的用电单位，如果在区域变电所采取集中调压方式后，仍不能满足电压质量要求，且对电压要求严格的设备单独设置调压装置技术经济不合理时，也可采用10(6)kV有载调压变压器。对电压偏差要求较高的用电负荷，容量不大时也可单独采用交流稳压电源供

35、电。 为了限制电压波动和闪变（不包括电动机启动时允许的电压骤降）在合理的范围内，对冲击性低压负荷宜采取下列措施：采用专线供电。与其它负荷共用配电线路时，宜降低配电线路阻抗。较大功率的冲击性负荷、冲击性负荷群，不宜与电压波动、闪变敏感的负荷接在同一变压器上。冲击性负荷引起的电压波动和闪变对其他用电设备影响甚大，例如照明闪烁，显像管图像变形，电动机转速变动，电子设备与自控设备以及某些仪器正常工作受到干扰，因此应采取具体措施加以限制。对于对电压波动敏感的负荷，线路上的TSE装置宜设电压保护，在常用电源电压不满足负荷要求时，切换到备用电源供电。 为降低三相低压配电系统的不对称度，设计低压配电系统时宜采

36、取下列措施：220V或380V单相用电设备接入220/380V三相系统时，宜使三相负荷平衡。由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，线路电流小于或等于40A时，宜采用220V单相供电；大于40A时，宜采用220/380V三相供电。 2. 根据各地的通常做法，原规范规定了由公共低压电网供电的220V照明用户，在线路电流不超过30A时，可采用220V单相供电，否则应以220/380V三相四线供电。考虑到目前各类用户如住宅的用电容量比以前均有较大幅度的增加，大范围采用三相供电也存在检修维护的安全性等问题，且目前国内一些地区，在实施过程中已按40A设计。因此将上述30A调整为40A。 为将用电单位供

37、配电系统的谐波限在规定范围内，宜采取相应的抑制措施。 根据国家标准GB/T 1454993电能质量 公用电网谐波中对电压和电流的谐波限制要求，宜对用户单位供配电系统的谐波发射量进行限制。1）谐波电压限制 2）谐波电流的限制公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（均方根值）不应超过下表的规定。当公共连接点处的最小短路容量与基准短路容量不同时，谐波电流允许值应进行换算。同一公共连接点的每个用户，向电网注入的谐波电流允许值，宜按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。 当用户单位配电系统的谐波发射量超出相关规定的限值时，宜采用谐波滤波装置，抑制系统中的谐波，减少对电网的

38、谐波污染。 可采用主动式或被动式滤波装置滤除高次谐波，对用电质量要求高的一级负荷及负荷变化较大导致高次谐波含量不稳定的情况下，宜采用主动式滤波器。 负荷计算 负荷计算应包括下列内容和用途：负荷计算，作为按发热条件选择变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗。也可作为电能消耗及无功功率补偿的计算依据。尖峰电流，用以校验电压波动和选择保护电器。一级、二级负荷，用以确定备用电源或应急电源及其容量。季节性负荷，用以确定变压器的容量和台数及经济运行方式。 在进行负荷计算时应注意，对于高层建筑的负荷分布，多数集中在地下室或底层，除此以外顶层、中间层也是电力负荷相对集中的地方，可能布置有设备层

39、。顶层有防排烟风机、电梯、通风机等，层数较多时中间层可能还会有加压水泵、电梯等。当顶层、中间层或设备层的用电负荷大到一定数量时，就应该将配电变压器设置在顶层、中间层或设备层。将配电变压器深入负荷中心，降低电能损耗和有色金属消耗，这是配电系统设计的一条重要原则。在民用建筑规模较小的情况下，多数集中一处设置变电所是合理的。而对于一些大型建筑群、超高层建筑以及大型体育场（馆）等单体建筑面积大或场地大的建筑，应适当分散设置配电变压器。 由于多数工程的空调只是夏季运行（即使全年使用空调的工程，在春、秋季或冬季工况时的用电负荷也比夏季工况时少得多），而且采暖也为季节性负荷，为了减少变压器的损耗，在轻负荷时

40、能够整台切除配电变压器，根据负荷容量可设空调、采暖专用变压器，也便于实现分时计费。 方案设计阶段可采用单位指标法；初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。 在各类用电负荷尚不够具体或明确的方案设计阶段可采用单位指标法。 需要系数法计算较为简便实用，经过全国各地设计单位长期和广泛的应用证明需要系数法能够满足设计需要，所以本规范将需要系数法作为电气负荷计算的主要方法。 二项式法适用于用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊的情况，加之二项式法已有的系数多数都是工厂的，二项式法目前在民用建筑中实际上已很少使用，所以在本次修编过程中未将其列入。 利用系数法虽然计算结果比较接近实际，但计算过程繁琐，而

41、且已有的系数也都是工厂的，所以本规范未予采用。 其他计算方法由于数据不多，且尚无实际应用经验，故本规范未予采用。 当消防设备的计算负荷，大于火灾时切除的非消防设备的计算负荷时，应按消防设备的计算负荷加上火灾时未切除的非消防设备的计算负荷进行计算。 当消防设备的计算负荷小于火灾时切除的非消防设备的计算负荷时，可不计入消防负荷。 在实际工程设计中，常遇到消防负荷中含有平时兼作它用的负荷，如消防排烟风机除火灾时排烟外，平时还用于通风（有些情况下排烟和通风状态下的用电容量尚有不同），因此应特别注意除了在计算消防负荷时应计入其消防部分的电量以外，在计算正常情况下的用电负荷时还应计入其平时使用的用电容量。

42、 用于消防设备的供电设备，应首先满足消防负荷的要求，紧急情况下应可切除非重要负荷。 应急发电机的负荷计算应满足下列要求：当应急发电机仅为一级负荷中特别重要负荷供电时，应以一级负荷中特别重要负荷的计算容量，作为选用应急发电机容量的依据。当应急发电机为消防用电设备及一级负荷供电时，应将两者计算负荷之和作为选用应急发电机容量的依据。当自备发电机作为第二电源，且尚有第三电源为一级负荷中特别重要负荷供电时，当向消防负荷、非消防一级负荷及一级负荷中特别重要负荷供电时，应以三者的计算负荷之和作为选用自备发电机容量的依据。 单相负荷应均衡分配到三相上，当单相负荷的总计算容量小于计算范围内三相对称负荷总计算容量

43、的15%时，全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。 等效三相负荷可按下列方法计算：(1)只有相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。(2)只有线间负荷时，等效三相负荷为：单台时取线间负荷的倍；多台时取最大线间负荷的倍加上次大线间负荷的(3-3)倍。(3)既有线间负荷又有相负荷时，应先将线间负荷换算为相负荷，然后各相负荷分别相加，选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷。当有多台线间负荷时，等效三相负荷的公式推导如下：设P1 P2 P3 ，cos1cos2cos3 式中P1 、P2、P3分别为AB、AC、BC的线间负荷，cos1、cos2、cos

44、3分别为其对应的功率因数值。按发热等效原理:Pe =3P1 + (3-3)P2 Qe =3P1tg1 + (3-3)P2tg2Se = Pe + Qe 无功补偿 应合理选择变压器容量、线缆及敷设方式等措施，减少线路感抗以提高用户的自然功率因数。当采用提高自然功率因数措施后仍达不到要求时，应进行无功补偿。 在民用建筑中通常包含大量的电力变压器、异步电动机、气体放电照明灯具等用电设备。这些用电设备所需的无功功率在电网内的无功负荷中所占比重很大。无功功率比重过大会使视在电流加大，从而降低了输变电设备的使用容量，加大了输变电设备的损耗。因此在设计中正确选用变压器等设备的容量，可以提高自然功率因数，对提

45、高输变电设备的使用容量与降低输变电设备的损耗都具有实际意义。 当采取合理选择变压器容量、线缆及敷设方式等相应措施进行提高自然功率因数后，仍不能达到电网合理运行的要求时，应采用无功功率补偿措施。 由于并联电容器价格便宜，便于安装，维修工作量及损耗都比较小，可以制成不同容量规格，分组容易，扩建方便，既能满足目前运行要求，又能避免由于考虑将来的发展使目前装设的容量过大，因此可采用并联电力电容器作为人工补偿的主要设备。 10(6)kV及以下无功补偿宜在配电变压器低压侧集中补偿，且功率因数不宜低于0.9。高压侧的功率因数指标，应符合当地供电部门的规定。 原规范规定高压供电的用电单位功率因数为0.9以上，

46、低压供电的用电单位功率因数为0.85以上。现行的国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定规定， 100kVA及以上10kV供电的电力用户在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95；其它电力用户，功率因数不宜低于0.90。 补偿基本无功功率的电容器组，宜在配变电所内集中补偿。容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。 为了尽量减少线损和电压降，宜采用就地平衡无功负荷的原则来装设电容器。由于低压并联电容器的价格比高压并联电容器低，特别是全膜金属化电容器性能优良，且高压并联电容器不能补偿低压侧无功负荷在低压侧引起的电能损耗和电压损失，因此低压侧无功负荷由低压电容

47、器补偿是比较合理的。为了防止低压部分过补偿产生的不良后果，低压电容器补偿应根据无功功率与电压进行调节。当有高压感性用电设备或者配电变压器台数较多时，高压部分的无功负荷应由高压电容器补偿。并联电容器单独就地补偿是将电容器安装在电气设备附近，可以最大限度地减少线损和释放系统容量，在某些情况下还可以缩小馈电线路的截面积，减少有色金属消耗，但电容器的利用率往往不高，初次投资及维护费用增加。从提高电容器的利用率和避免招致损坏的观点出发，首先选择在容量较大的长期连续运行的用电设备上装设电容器就地补偿。如果基本无功负荷相当稳定，为便于维护管理，宜在配、变电所内集中补偿。对于居住区，其多为住宅，公建规模较小，

48、各用电单位负荷容量较小，用电点多而分散，为了便于维护管理，对居住区的无功功率补偿可在小区变电所低压侧集中补偿。具有下列情况之一时，宜采用手动投切的无功补偿装置： 1 补偿低压基本无功功率的电容器组。为避免电容器投切过程中产生振荡，宜采用专用的配套接触器等控制器件。 2 常年稳定的无功功率。 3 经常投入运行的变压器或配、变电所内投切次数较少的10kV电容器组。为了节省投资和减少运行维护工作量，凡可不用自动补偿或采用自动补偿效果不大的地方均不宜装设自动无功功率补偿装置。本条所列的基本无功功率是指当用电设备投入运行时所需的最小无功功率，常年稳定的无功功率及在运行期间恒定的无功功率均不需自动补偿。我

49、国并联电容器国家标准规定，并联电容器允许每年投切次数不超过1000次。所以对于投切次数极少的电容器组宜采用手动投切的无功功率补偿装置。 具有下列情况之一时，宜采用无功自动补偿装置：1 避免过补偿，装设无功自动补偿装置在经济上合理时。2 避免在轻载时电压过高，而装设无功自动补偿装置在经济上合理时。3 应满足在所有负荷情况下都能保持电压水平基本稳定，只有装设无功自动补偿装置才能达到要求时。 根据供电部门对功率因数的管理规定，过补偿要罚款，对于有些对电压敏感的用电设备，在轻载时由于电容器的作用，线路电压往往升得很高，会造成这种用电设备(如灯泡)的损坏和严重影响其寿命及使用效能，如经过经济比较认为合理

50、时，宜装设无功自动补偿装置。 由于高压无功自动补偿装置对切换元件的要求比较高，且价格较高，检修维护也较困难，因此当补偿效果相同时，宜优先采用低压无功自动补偿装置。 无功自动补偿宜采用功率因数调节原则，并应满足电压调整率的要求。 在民用建筑中采用无功功率补偿，主要是为了满足供电营业规则及国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定对用电单位功率因数的要求，以保证整个电网在合理状态下运行，所以宜采用功率因数调节原则，同时满足电压调整率的要求。 电容器分组时，应符合下列要求： 1 分组电容器投切时，不应产生谐振。 2 适当减少分组数量和加大分组容量。 3 应与配套设备的技术参数相适应。 4 应满足

51、电压偏差的允许范围。 当无功功率补偿的并联电容器容量较大时，应根据无功补偿与电压调节的需要分组投切。也可以通过不等步投切的方式，来减少分组数量和加大分组容量。例如一个330kvar的无功补偿装置，如采用等步投切的方式（1,1,1,1,1,1），即每组电容器的容量相同为30kvar，则需要11个电容器组11x30kvar=330kvar；如果采用不等步投切的方式，如选择（1,2,2,2,2,2）的方式，其余电容器组容量是第一组的2倍，则只需要6个电容器组1x30kvar+5x60kvar=330kvar。 一些民用建筑由于采用晶闸管调光装置或大型整流装置等设备，以致造成电网中高次谐波的百分比很高

52、。当分组投切大容量电容器组时，由于其容抗的变化范围较大，如果系统的谐波感抗与系统的谐波容抗相匹配，就会发生高次谐波谐振，造成过电压和过电流，严重危及系统及设备的安全运行，所以必须防止。 由于投入电容器时合闸涌流很大，而且容量越小，相对的涌流倍数越大，以100kVA变压器低压侧安装的电容器组为例，仅投切一台12kvar电容器则涌流可达其额定电流的56.4倍，如投切一组300kvar电容器，涌流则仅为额定电流的12.4倍，所以电容器在分组时，应考虑配套设备，如接触器或断路器在开断电容器时产生重击穿过电压及电弧重击穿现象。 接在电动机控制设备负荷侧的电容器容量，不应超过为提高电动机空载功率因数到0.

53、9所需的数值，其过电流保护装置的整定值，应按电动机-电容器组的电流来选择，并应符合下列要求：1 电动机仍在继续运转并产生相当大的反电势时，不应再启动。2 不应采用星-三角启动器。3 对电梯等经常出现负力下放处于发电运行状态的机械设备电动机，不应采用电容器单独就地补偿。 当对电动机进行就地补偿时，首先应选用长期连续运行，且容量较大的电动机配用电容器。电容器的容量可根据接到电动机控制器负荷侧电容器的总千瓦数不超过提高电动机空载功率因数到0.9所需的数值选择。当电动机投入快速反向、重合闸、频繁起动或其它类似操作产生过电压或超转矩影响时，应允许将不超过电动机输入千伏安容量的50%电容器投入运行。在三相

54、异步电动机单独补偿的方式中，为了避免在减速情况下产生自励或过补偿，所安装的电容器容量应为电动机空载功率因数补偿到0.9所需的数值。对于能产生过电压或超转矩的情况，仍可采用50%。当电动机与电容器同时投切，电动机可作放电设备，不需再设其它放电设备。 民用建筑中使用较多的电梯等用电设备，在重物下降时，电机运行于第四象限，为了避免过电压，不宜单独用电容器补偿。对于多速电动机，如不停电进行变压及变速，也容易产生过电压，也不宜单独用电容器补偿。如对这些用电设备需要采用电容器单独补偿，应为电容器单独设置控制设备，操作时先停电再进行切换，避免产生过电压。 10(6)kV电容器组宜串联适当参数的电抗器。有谐波

55、源的用户在装设低压电容器时，宜采取措施，避免谐波污染。 在并联电容器回路中串联电抗器，可以限制合闸涌流和避免谐波放大。其等值电路如图1所示。图中为电网每相等值电感，L为串联电抗器的电感，C为电容器的电容，DL为断路器，按此等值回路列出微分方程，经计算整理后，可得出合闸瞬间的电流最大值Iymax为： Iymax =2Ic（1+Xe / X1 ） 式中 Iymax-合闸瞬间的电流最大值(A)； Ic -电容器的电容电流(A)； Xe -电容器的容抗()； X1 -L及L0的感抗()。 由于L0的感抗甚小，在电容器的回路中，Iymax往往大于DL的允许值，因此宜采用串联电抗器加以限制，常用电抗器的百

56、分值为6%，可采用空芯或铁芯式电抗器，如空芯电抗器的体积能满足安装要求时，最好采用空芯电抗器，因为铁芯电抗器容易饱和，当其通过25倍额定电流时，电抗值降为额定值的20%左右。 在低压电容器回路中，如每次投切一只1012kvar的电容器，往往超过电容器额定电流的50倍，导致电容器的寿命降低，如加大分组容量，则可不必装设电抗器。 由图1可见，电容器回路是一个LC电路，对某些谐波容易产生谐振，造成谐波放大，当串联电抗器的感抗达到一定数值时，可避免谐波放大。对于有谐波源的用电单位，在电容器分组投切时要加以验算，防止谐波放大。如发现有此现象，则应重新分组或采用串联电抗器等措施。 0.4kV系统中，如果谐

57、波源设备的总视在功率Gh,大于变压器视在功率Sn的25，即Gh/Sn 25%，应在电容器回路中配置抑制谐波的串联电抗器，以防止谐波放大和谐振，损坏电容器。如果Gh/Sn 50%，宜考虑使用谐波滤波设备。 第 二 部 分 供配电系统设计应注意的问题供配电系统模式的单一化供配电产品选用的单一化专业配合不够图纸表达应反映出规范的要求计算不够合理、准确相关技术参数整定不当对用电计量设计考虑不够对强制性条文重视不够高压供电系统设备选择不当、标注不全1.真空断路器等的允许通过电流峰值未经计算，选择不当。2.电流、电压互感器准确度选择不当。3.柜内主要元件的技术参数标注不完整。4.进线柜与联络柜的联锁关系不

58、明确。5.互感器与计量表量程不匹配。6.未注明开关柜编号、型号、导体型号规格、二次线方案号。低压配电系统设备选择不当、标注不全1.未明确两路电源与母联之间的联锁关系。2.断路器、熔断器遮断容量不满足要求。3.电流互感器与计量表量程不匹配。4.母线截面不符合要求。5.变压器中性线截面不符合要求。6.未注明计算电流、导体型号规格、用户名称。进线断路器安装位置不当进线断路器应安装在配电柜进线侧。 如果进线断路器安装在配电柜受电侧，当断路器处于分断位置时，断路器下侧接线端带电，与常规断路器上侧接线端带电不一致，为保证人身安全，进线断路器应安装在配电柜进线侧。断路器极限分断能力不符合安装地点预期短路电流

59、要求规范规定，电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。 例如微型断路器C65N安装处的预期短路电流为17.5kA，而微型断路器C65N的分断能力为6kA，故应选择熔断器或塑壳断路器NS100N，其极限分断能力为25kA，满足要求。进线配电柜的备用位置中未留主母线进线或出线配电柜(屏)侧面留有备用位置时，配电柜(屏)内主母线应贯通，以备将来在备用位置安装配电柜(屏)时不影响进线或出线。电压互感器柜安装位置不当电压互感器柜应安装在进线断路器电源侧。 单母线分段配电装置，当一路进线电源故障时，联络断路器在故障电源进线断路器脱扣后自动合闸，故障电

60、源侧的电压互感器应监测电源恢复状态，以便在恢复供电后，发出自动或手动恢复原来供电状态信号。 长期运行的备用用电设备接线方式不完善由两台变压器供电的长期运行两用一备的用电设备，如1号变压器供一台用电设备，2号变压器供两台用电设备。当2号变压器因故退出运行时，就只有一台用电设备运行；且变压器也不宜长期过载运行，2号变压器供电的两台用电设备只能有一台用电设备长期运行，这就不能保证各用电设备累计运行时间大致相等的要求。 相关用电设备可视需要增加手动操作的负荷转换开关，可任意选择变压器供电，根据用电设备累计运行时间最短优先运行。任一台变压器因故退出运行时，在变压器有效过载时间内，有两台用电设备运行。 配