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文檔簡介
1、宣講前說明宣講前說明 關(guān)于發(fā)布國家標準關(guān)于發(fā)布國家標準供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GBGB50052-200950052-2009的公告,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部已于的公告,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部已于20092009年年1111月月1818日印發(fā),但日印發(fā),但“ “規(guī)范規(guī)范” ”尚未見面,此次宣講以報批稿內(nèi)容作介紹,若與出版尚未見面,此次宣講以報批稿內(nèi)容作介紹,若與出版“ “規(guī)范規(guī)范” ”有有出入,以出版后出入,以出版后“ “規(guī)范規(guī)范” ”為準。為準。 UDC UDC GBGB 中華人民共和國國家標準中華人民共和國國家標準 P GB50052-2009 P GB50052-2009供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范
2、供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范Code for design electric power supply systemsCode for design electric power supply systems 2009-11-11 2009-11-11發(fā)布發(fā)布 2010-7-1 2010-7-1實施實施 中中 華華 人人 民民 共共 和和 國國 住住 房房 和和 城城 鄉(xiāng)鄉(xiāng) 建建 設(shè)設(shè) 部部 聯(lián)聯(lián) 合合 發(fā)發(fā) 布布 國國 家家 質(zhì)質(zhì) 量量 監(jiān)監(jiān) 督督 檢檢 驗驗 檢檢 疫疫 總總 局局中華人民共和國國家標準中華人民共和國國家標準供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范Codefordesignelectri
3、cpowersupplysystemsGB50052-200950052-2009 主編部門:中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會 批準部門:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 施行日期:2010年7月1日中國計劃出版社2009年北京中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告 第第437437號號 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標準供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的公告 現(xiàn)批準供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范為國家標準,編號為GB50052-2009,自2010年7月 1日起實施。其中,第3.0.1、3.0.2、3.0.3、3.0.9、4.0.2條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。原供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50
4、052-95同時廢止。 本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發(fā)行。 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 二00九年十一月十一日 前前 言言 本規(guī)范是根據(jù)建設(shè)部建標200285號文“關(guān)于印發(fā)二一二二年度工程建設(shè)國家標準制訂、修訂計劃的通知”要求,由中國聯(lián)合工程公司會同有關(guān)設(shè)計研究單位共同修訂完成的。 在修訂過程中,規(guī)范修訂組在研究了原規(guī)范內(nèi)容后,經(jīng)廣泛調(diào)查研究、認真總結(jié)實踐經(jīng)驗,并參考了有關(guān)國際標準和國外先進標準,先后完成了初稿、征求意見稿、送審稿和報批稿等階段,最后經(jīng)有關(guān)部門審查定稿。 本規(guī)范主要技術(shù)內(nèi)容包括:1.總則;2.術(shù)語;3.負荷分級及供電要求;4.電源及供電系統(tǒng);
5、5.電壓選擇和電能質(zhì)量;6.無功補償;7.低壓配電。 修訂的主要內(nèi)容有:1.對原規(guī)范的適用范圍作了調(diào)整;2.增加了“有設(shè)置分布式電源的條件,能源利用效率高、經(jīng)濟合理時”作為設(shè)置自備電源的條件之一;“當(dāng)有特殊要求,應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換需短暫并列運行時,應(yīng)采取安全運行的措施”;660V等級的低壓配電電壓首次列入本規(guī)范;3.對保留的各章所涉及的主要技術(shù)內(nèi)容也進行了補充、完善和必要的修改。 本規(guī)范以黑體字標志的條文為強制性要求,必須嚴格執(zhí)行。 本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負責(zé)管理和對強制性條文的解釋,中國機械聯(lián)合會負責(zé)日常管理,中國聯(lián)合工程公司負責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。 為不斷完善本規(guī)范,使其適應(yīng)經(jīng)濟與技
6、術(shù)的發(fā)展,敬請各單位在執(zhí)行本規(guī)范過程中,注意總結(jié)經(jīng)驗,積累資料,并及時將意見和有關(guān)資料寄往中國聯(lián)合工程公司(地址:浙江省杭州市石橋路338號,郵編:310022,電子信箱:或),以供今后修訂時參考。 本規(guī)范組織單位、主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人員: 組織單位:中國機械工業(yè)勘察設(shè)計協(xié)會 主編單位:中國聯(lián)合工程公司 參編單位:中國寰球工程公司 中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院 中建國際(深圳)設(shè)計顧問有限公司 主要起草人:呂適翔 陳文良 陳濟良 熊 延 高風(fēng)榮 陳有福 錢麗輝 丁 杰 弓普站 徐 輝 主要審查人員:田有連 杜克儉 鐘景華 王素英 陳眾勵 李
7、道本 曾 濤 張文才 高小平 楊 彤 李 平 目 次1 總則2 術(shù)語3 負荷分級及供電要求4 電源及供電系統(tǒng)5 電壓選擇和電能質(zhì)量6 無功補償7 低壓配電本規(guī)范用詞說明引用標準目錄 1 1 總則總則1.0.11.0.1 為使供配電系統(tǒng)設(shè)計貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,做到保障人身安全,供電可靠,技術(shù)先進和經(jīng)濟合理,制定本規(guī)范。 1.0.2 1.0.2 本規(guī)范適用于用戶端供配電系統(tǒng)新建、擴建和改建工程的設(shè)計。說明:由于工業(yè)用電負荷增大,有些企業(yè)內(nèi)部設(shè)有110kV電壓等級的變電所,甚至有些企業(yè)(如石化行業(yè))已建220kV電壓等級用戶終端變電所。本規(guī)范原規(guī)定其適用范圍為110kV及以下的供配電系統(tǒng),與
8、目前適用狀況已顯示出一定的局限性,且在現(xiàn)有的標準中也沒有任何關(guān)于強制要求公用供電部門保證安全供電的條文,公用供電部門為實現(xiàn)和用戶簽訂的合同中可靠供電,自然會按實際需要考慮到用哪一級的供電電壓。為此,本規(guī)范修訂為:適用于用戶端供配電系統(tǒng)新建、擴建和改建工程的設(shè)計。 民用建筑供電電壓大多采用35kV、10kV、220/380V電壓等級。 針對新建、擴建和改建工程系與相關(guān)電氣專業(yè)強制性規(guī)范相協(xié)調(diào),且在實施過程中均應(yīng)這樣做。 1.0.3 1.0.3 供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件,統(tǒng)籌兼顧,合理確定設(shè)計方案。說明:一個地區(qū)的供配電系統(tǒng)如果沒有一個全面的規(guī)劃,往往造成資金
9、浪費、能耗增加等不合理現(xiàn)象。因此,在供配電系統(tǒng)設(shè)計中,應(yīng)由供電部門與用戶全面規(guī)劃,從國家整體利益出發(fā),判別供配電系統(tǒng)合理性。 1.0.4 1.0.4 供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃,做到遠近期結(jié)合,在滿足近期使用要求的同時,兼顧未來發(fā)展的需要。 1.0.51.0.5 供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的高效節(jié)能、環(huán)保、安全、性能先進的電氣產(chǎn)品。說明:二00五年十月建設(shè)部、科技部頒發(fā)的“綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則”在“導(dǎo)則”前言中明確指出:推進綠色建設(shè)是發(fā)展節(jié)能、節(jié)地型住宅和公共建筑的具體實踐。黨的十六大報告指出:我國要實現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強,生態(tài)環(huán)境得到改善,資源利用效率顯著提
10、高,促進人與自然的和諧,推動整個社會走上生產(chǎn)發(fā)展,生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路。”采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的高效節(jié)能、性能先進、環(huán)保、安全可靠的電氣產(chǎn)品,也是電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計可持續(xù)發(fā)展的要求。 時下健康環(huán)保、綠色空間成為人們愈來愈關(guān)注的焦點,“人與自然”是永恒的主題。二00五年八月十三日歐盟各國將完成兩項關(guān)于電子垃圾的立法,并將于二00六年七月一日正式啟動。這兩項指令分別為“關(guān)于報廢電子、電器設(shè)備指令”(WEEE)和“關(guān)于在電子、電器設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令”(ROHS),涉及的產(chǎn)品包括十大類近20萬種,幾乎涉及所有的電子信息產(chǎn)品,“兩指令”實際上是一個非常典型的“綠色環(huán)保壁壘”。
11、 因此,對企業(yè)應(yīng)不斷加大力度研究新工藝,開發(fā)新產(chǎn)品,本條規(guī)定采用環(huán)保安全的電氣產(chǎn)品,也是符合社會發(fā)展的需求。 供配電系統(tǒng)設(shè)計時所選用的設(shè)備,必須經(jīng)國家主管部門認定的鑒定機構(gòu)鑒定合格的產(chǎn)品,積極采用成熟的新技術(shù)、新設(shè)備,嚴禁采用國家已公布的淘汰產(chǎn)品。1.0.6 1.0.6 供配電系統(tǒng)設(shè)計除應(yīng)遵守本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。 2 2 術(shù)語術(shù)語2.0.1 2.0.1 一級負荷中特別重要的負荷 Vital Load in First Grade Load 中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷,以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷。 2.0.2 2.0.2 雙重電源 Duplica
12、te Supply 一個負荷的電源是由兩個電路提供的,這兩個電路就安全供電而言被認為是互相獨立的。2.0.3 2.0.3 應(yīng)急供電系統(tǒng)(安全設(shè)施供電系統(tǒng)) Electric Supply Systems for Safety Services 用來維持電氣設(shè)備和電氣裝置運行的供電系統(tǒng),主要是: 為了人體和家畜的健康和安全,和/或 如果國家規(guī)范要求,為避免對環(huán)境或其他設(shè)備造成損失。 注:供電系統(tǒng)包括電源和連接到電氣設(shè)備端子的電氣回路。在某些場合,它也可以包括設(shè)備。2.0.4 2.0.4 應(yīng)急電源(安全設(shè)施電源) Electric Source for Safety Services 用作應(yīng)急供電
13、系統(tǒng)組成部分的電源。 2.0.5 2.0.5 備用電源 Stand-by Electric Source 當(dāng)正常電源斷電時,由于非安全原因用來維持電氣裝置或其某些部分所需的電源。 2.0.6 2.0.6 分布式電源 Distributed Generation 分布式電源主要是指布置在電力負荷附近,能源利用效率高并與環(huán)境兼容,可提供電、熱(冷)的發(fā)電裝置,如微型燃氣輪機、太陽能光伏發(fā)電、燃料電池、風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電等。2.0.7 2.0.7 逆調(diào)壓方式 Inverse Voltage Regulation Mode 逆調(diào)壓方式就是負荷大時電網(wǎng)電壓向高調(diào),負荷小時電網(wǎng)電壓向低調(diào),以補償電網(wǎng)的
14、電壓損失。 2.0.8 2.0.8 基本無功功率 Basic Reactive Power 當(dāng)用電設(shè)備投入運行時所需的最小無功功率。如該用電設(shè)備有空載運行的可能,則基本無功功率即為其空載無功功率。如其最小運行方式為輕負荷運行,則基本無功功率為在此輕負荷情況下的無功功率。 2.0.9 2.0.9 隔離電器 Isolator 在執(zhí)行工作、維修、故障測定或更換設(shè)備之前,為人提供安全的電器設(shè)備。 2.0.10 2.0.10 TN系統(tǒng) TN System 電力系統(tǒng)有一點直接接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護線與該接地點相連接。根據(jù)中性導(dǎo)體(N)和保護導(dǎo)體(PE)的配置方式,TN系統(tǒng)可分為如下三類:
15、1 TN-C系統(tǒng) 整個系統(tǒng)的N、PE線是合一的。 2 TN-C-S系統(tǒng) 系統(tǒng)中有一部分線路的N、PE線是合一的。 3 TN-S系統(tǒng) 整個系統(tǒng)的N、PE線是分開的。 2.0.112.0.11 TT系統(tǒng) TT System 電力系統(tǒng)有一點直接接地,電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護線接至與電力系統(tǒng)接地點無關(guān)的接地極。 2.0.12 IT2.0.12 IT系統(tǒng) IT System 電力系統(tǒng)與大地間不直接連接,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護接地線與接地極連接。3 3 負荷分級及供電要求負荷分級及供電要求 3.0.1 3.0.1 電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經(jīng)濟損失上所造成的
16、影響程度進行分級,并應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 符合下列情況之一時,應(yīng)視為一級負荷。 1)中斷供電將造成人身傷亡時。 2)中斷供電將在經(jīng)濟上造成重大損失時。 3)中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。 2 在一級負荷中,當(dāng)中斷供電將造成重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷,以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷,應(yīng)視為一級負荷中特別重要的負荷。 3 符合下列情況之一時,應(yīng)視為二級負荷。 1)中斷供電將在經(jīng)濟上造成較大損失時。 2)中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作。 4 不屬于一級和二級負荷者應(yīng)為三級負荷。說明:用電負荷分級的意義,在于正確地反映它對供電可靠性要求的界限,以便恰當(dāng)?shù)剡x擇
17、符合實際水平的供電方式,提高投資的經(jīng)濟效益,保護人員生命安全。負荷分級主要是從安全和經(jīng)濟損失兩個方面來確定。安全包括了人身生命安全和生產(chǎn)過程,生產(chǎn)裝備的安全。 確定負荷特性的目的是為了確定其供電方案。在目前市場經(jīng)濟的大環(huán)境下,政府應(yīng)該只對涉及到人身和生產(chǎn)安全的問題采取強制性的規(guī)定,而對于停電造成的經(jīng)濟損失的評價主要應(yīng)該取決于用戶所能接受的能力。規(guī)范中對特別重要負荷及一、二、三級負荷的供電要求是最低要求,工程設(shè)計中用戶可以根據(jù)其本身的特點確定其供電方案。由于各個行業(yè)的負荷特性不一樣,本規(guī)范只能對負荷的分級作原則性規(guī)定,各行業(yè)可以依據(jù)本規(guī)范的分級規(guī)定,確定用電設(shè)備或用戶的負荷級別。 停電一般分為計
18、劃檢修停電和事故停電,由于計劃檢修停電事先通知用電部門,故可采取措施避免損失或?qū)p失減少至最低限度。條文中是按事故停電的損失來確定負荷的特性。 政治影響程度難以衡量。個別特殊的用戶有特別的要求,故不在條文中表述。 1 對于中斷供電將會產(chǎn)生人身傷害及危及生產(chǎn)安全的用電負荷視為特別重要負荷,在生產(chǎn)連續(xù)性較高行業(yè),當(dāng)生產(chǎn)裝置工作電源突然中斷時,為確保安全停車,避免引起爆炸、火災(zāi)、中毒、人員傷亡,而必須保證的負荷,為特別重要負荷,例如中壓及以上的鍋爐給水泵,大型壓縮機的潤滑油泵,;或者事故一旦發(fā)生能夠及時處理,防止事故擴大,保證工作人員的搶救和撤離,而必須保證的用電負荷,亦為特別重要負荷。 2 對于中
19、斷供電將會在經(jīng)濟上產(chǎn)生重大損失的用電負荷視為一級負荷。例如:使生產(chǎn)過程或生產(chǎn)裝備處于不安全狀態(tài)、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、生產(chǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)等將在經(jīng)濟上造成重大損失,則其負荷特性為一級負荷。大型銀行營業(yè)廳的照明、一般銀行的防盜系統(tǒng);大型博物館、展覽館的防盜信號電源、珍貴展品室的照明電源,一旦中斷供電可能會造成珍貴文物和珍貴展品被盜,因此其負荷特性為一級負荷。在民用建筑中,重要的交通樞紐、重要的通訊樞紐、重要賓館、大型體育場館、以及經(jīng)常用于重要活動的大量人員集中的公共場所等,由于電源突然中斷造成正常秩序嚴重混亂的用電負荷為一級負荷。 3 中斷供電使得
20、主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等將在經(jīng)濟上造成較大損失,則其負荷特性為二級負荷。中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作,例如:交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷,以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂,因此其負荷特性為二級負荷。 4 在一個區(qū)域內(nèi),當(dāng)用電負荷中一級負荷占大多數(shù)時,本區(qū)域的負荷作為一個整體可以認為是一級負荷;在一個區(qū)域內(nèi),當(dāng)用電負荷中一級負荷所占的數(shù)量和容量都較少時,而二級負荷所占得數(shù)量和容量較大時,本區(qū)域的負荷作為一個整體可以認為是二級負荷。在確定一個區(qū)域的負荷特性時,應(yīng)分別統(tǒng)計
21、特別重要負荷、一、二、三級負荷的數(shù)量和容量,并研究在電源出現(xiàn)故障時需向該區(qū)域保證供電的程度。 在工程設(shè)計中,特別是對大型的工礦企業(yè),有時對某個區(qū)域的負荷定性比確定單個的負荷特性更具有可操作性。按照用電負荷在生產(chǎn)使用過程中的特性,對一個區(qū)域的用電負荷在整體上進行確定,其目的是確定整個區(qū)域的供電方案以及作為向外申請用電的依據(jù)。如在一個生產(chǎn)裝置中只有少量的用電設(shè)備生產(chǎn)連續(xù)性要求高,不允許中斷供電,其負荷為一級負荷,而其它的用電設(shè)備可以斷電,其性質(zhì)為三級負荷,則整個生產(chǎn)裝置的用電負荷可以確定為三級負荷;如果生產(chǎn)裝置區(qū)的大部分用電設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性都要求很高,停產(chǎn)將會造成重大的經(jīng)濟損失,則可以確定本裝置的
22、負荷特性為一級負荷。如果區(qū)域負荷的特性為一級負荷,則應(yīng)該按照一級負荷的供電要求對整個區(qū)域供電;如果區(qū)域負荷特性是二級負荷,則對整個區(qū)域按照二級負荷的供電要求進行供電,對其中少量的特別重要負荷按照規(guī)定供電。 3.0.2 3.0.2 一級負荷應(yīng)由雙重電源供電,當(dāng)一電源發(fā)生故障時,另一電源不應(yīng)同時受到損壞。說明:采用的“雙重電源”一詞引用了IEC50(601)中的術(shù)語第601-02-19條“duplicate supply”。因地區(qū)大電力網(wǎng)在主網(wǎng)電壓上部是并網(wǎng)的,用電部門無論從電網(wǎng)取幾回電源進線,也無法得到嚴格意義上的兩個獨立電源。所以這里指的雙重電源可以是分別來自不同電網(wǎng)的電源,或來自同一電網(wǎng)但在
23、運行時電路互相之間聯(lián)系很弱,或者來自同一個電網(wǎng)但其間的電氣距離較遠,一個電源系統(tǒng)任意一處出現(xiàn)異常運行時或發(fā)生短路故障時,另一個電源仍能不中斷供電,這樣的電源都可視為雙重電源。 一級負荷的供電應(yīng)由雙重電源供電,而且不能同時損壞,只有滿足這兩個基本條件,才可能維持其中一個電源繼續(xù)供電,這是必須滿足的條件。雙重電源可一用一備,亦可同時工作,各供一部分負荷。 3.0.3 3.0.3 一級負荷中特別重要的負荷供電,應(yīng)符合下列要求: 1 除應(yīng)由雙重電源供電外,尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源,并嚴禁將其它負荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 2 設(shè)備的供電電源的切換時間,應(yīng)滿足設(shè)備允許中斷供電的要求。說明:一級負荷中特別重要的負荷的供
24、電除由雙重電源供電外,尚需增加應(yīng)急電源。由于在實際中很難得到兩個真正獨立的電源,電網(wǎng)的各種故障都可能引起全部電源進線同時失去電源,造成停電事故。對特別重要負荷要由與電網(wǎng)不并列的、獨立的應(yīng)急電源供電。工程設(shè)計中,對于其它專業(yè)提出的特別重要負荷,應(yīng)仔細研究,凡能采取非電氣保安措施者,應(yīng)盡可能減少特別重要負荷的負荷量。3.0.4 3.0.4 下列電源可作為應(yīng)急電源: 1 獨立于正常電源的發(fā)電機組。 2 供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的專用的饋電線路。 3 蓄電池。 4 干電池。說明:多年來實際運行經(jīng)驗表明,電氣故障是無法限制在某個范圍內(nèi)部的,電力部門從未保證過供電不中斷,即使供電中斷也不罰款。因此,應(yīng)急電
25、源應(yīng)是與電網(wǎng)在電氣上獨立的各式電源,例如:蓄電池、柴油發(fā)電機等。供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨立于正常電源的專用的饋電線路即是指保證兩個供電線路不大可能同時中斷供電的線路。正常與電網(wǎng)并聯(lián)運行的自備電站一般不宜作為應(yīng)急電源使用。3.0.5 3.0.5 應(yīng)急電源應(yīng)根據(jù)允許中斷供電的時間選擇,并應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 允許中斷供電時間為15s以上的供電,可選用快速自啟動的發(fā)電機組。 2 自投裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間的,可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源之外的專用饋電線路。 3 允許中斷供電時間為毫秒級的供電,可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置或柴油機不間斷供電裝置。說明:應(yīng)急電源類型的選擇,應(yīng)根據(jù)特
26、別重要負荷的容量、允許中斷供電的時間,以及要求的電源為交流或直流等條件來進行。由于蓄電池裝置供電穩(wěn)定、可靠、無切換時間、投資較少,故凡允許停電時間為毫秒級,且容量不大的特別重要負荷,可采用直流電源者,應(yīng)由蓄電池裝置作為應(yīng)急電源。若特別重要負荷要求交流電源供電,允許停電時間為毫秒級,且容量不大,可采用靜止型不間斷供電裝置。若有需要驅(qū)動的電動機負荷,若負荷不大,可以采用靜止型應(yīng)急電源,負荷較大,允許停電時間為15s以上的可采用快速啟動的發(fā)電機組,這是考慮快速啟動的發(fā)電機組一般啟動時間在10s以內(nèi)。大型企業(yè)中,往往同時使用幾種應(yīng)急電源,為了使各種應(yīng)急電源設(shè)備密切配合,充分發(fā)揮作用,應(yīng)急電源接線示例見
27、圖1(以蓄電池、不間斷供電裝置、柴油發(fā)電機同時使用為例)。圖1應(yīng)急電源接線示例3.0.6 3.0.6 應(yīng)急電源的供電時間,應(yīng)按生產(chǎn)技術(shù)上要求的允許停車過程時間確定。3.0.7 3.0.7 二級負荷的供電系統(tǒng),宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時,二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線路供電。說明:對于二級負荷,由于其停電造成的損失較大,且其包括的范圍也比一級負荷廣,其供電方式的確定,如能根據(jù)供電費用及供配電系統(tǒng)停電幾率所帶來的停電損失等綜合比較來確定是合理的。目前條文中對二級負荷的供電要求是根據(jù)本規(guī)范的負荷分級原則和當(dāng)前供電情況確定的。 對二級負荷的供電方式,因其停電影響還是比較
28、大的,故應(yīng)由兩回線路供電。兩回線路與雙重電源略有不同,二者都要求線路有兩個獨立部分,而后者還強調(diào)電源的相對獨立。 只有當(dāng)負荷較小,或地區(qū)供電條件困難時,才允許由一回6kV及以上的專用架空線供電。這點主要考慮電纜發(fā)生故障后有時檢查故障點和修復(fù)需時較長,而一般架空線路修復(fù)方便(此點和電纜的故障率無關(guān))。當(dāng)線路自配電所引出采用電纜線路時,應(yīng)采用兩回線路。3.0.8 3.0.8 各級負荷的備用電源設(shè)置可根據(jù)用電需要確定。 3.0.9 3.0.9 備用電源嚴禁接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。說明:備用電源與應(yīng)急電源是兩個完全不同用途的電源。備用電源是當(dāng)正常電源斷電時,由于非安全原因用來維持電氣裝置或其某些部分所需的電
29、源;而應(yīng)急電源,又稱安全設(shè)施電源,是用作應(yīng)急供電系統(tǒng)組成部分的電源,是為了人體和家畜的健康和安全,為避免對環(huán)境或其他設(shè)備造成損失的電源。本條文從安全角度考慮,其目的是為了防止其它負荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng),與3.0.3條1款相一致。4 4 電源及供電系統(tǒng)電源及供電系統(tǒng)4.0.1 4.0.1 符合下列條件之一時,用戶宜設(shè)置自備電源: 1 需要設(shè)置自備電源作為一級負荷中的特別重要負荷的應(yīng)急電源時或第二電源不能滿足一級負荷的條件時。 2 設(shè)置自備電源較從電力系統(tǒng)取得第二電源經(jīng)濟合理時。 3 有常年穩(wěn)定余熱、壓差、廢棄物可供發(fā)電,技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理時。 4 所在地區(qū)偏僻,遠離電力系統(tǒng),設(shè)置自備電源經(jīng)濟合理時
30、。 5 有設(shè)置分布式電源的條件,能源利用效率高、經(jīng)濟合理時。說明:電力系統(tǒng)所屬大型電廠其單位功率的投資少,發(fā)電成本低,而用戶一般的自備中小型電廠則相反。分布式電源與一般意義上的中小型電廠有本質(zhì)的區(qū)別,除了電之外,還同時供熱供冷,是多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),實現(xiàn)對能源的梯級利用,能夠提高能源的綜合利用效率,環(huán)境負面影響小,經(jīng)濟效益好。故在原規(guī)范條文第1款至第4款的基礎(chǔ)上增加了第5款條文,在條文各款規(guī)定的情況下,用戶宜設(shè)置自備電源。 第1款對一級負荷中特別重要負荷的供電,是按本規(guī)范第3.0.3條第1款“尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源”的要求因而需要設(shè)置自備電源。為了保證一級負荷的供電條件也有需要設(shè)置自備電源的。 第2、4款設(shè)
31、置自備電源需要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后才定。 第3款設(shè)置自備電源的型式是一項挖掘工廠企業(yè)潛力,解決電力供需矛盾的技術(shù)措施。但各企業(yè)是否建自備電站,需經(jīng)過全面技術(shù)經(jīng)濟比較確定。利用常年穩(wěn)定的余熱、壓差、廢棄物進行發(fā)電,技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)越,并能充分利用能源,還可減少溫室氣體和其他污染物的排放。廢棄物是指可以綜合利用的廢棄資源,如煤矸石、煤泥、煤層氣、焦化煤氣等。 第5款設(shè)置自備電源的型式是未來大型電網(wǎng)的有力補充和有效支撐。分布式電源的一次能源包括風(fēng)能、太陽能、水力、海洋能、地?zé)岷蜕镔|(zhì)能等可再生能源,也包括天然氣等不可再生的清潔能源;二次能源為分布在用戶端的熱電冷聯(lián)產(chǎn),實現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級
32、利用。當(dāng)今技術(shù)比較成熟、世界上應(yīng)用較廣的最主要方式是燃氣熱電冷聯(lián)產(chǎn),它利用十分先進的燃氣輪機或燃氣內(nèi)燃機燃燒潔凈的天然氣發(fā)電,對做功后的余熱進一步回收,用來制冷、供暖和供生活熱水。從而實現(xiàn)對能源的梯級利用,提高能源的綜合利用效率。這種系統(tǒng)尤其適用于賓館、飯店、高檔寫字樓、高級公寓、學(xué)校、機關(guān)、醫(yī)院以及電力品質(zhì)及安全系數(shù)要求較高和電力供應(yīng)不足的用戶。 分布式電源所發(fā)電力應(yīng)以就近消化為主,原則上不允許向電網(wǎng)反送功率,但利用可再生能源發(fā)電的分布式電源除外。用戶大部分用電可以自己解決,不足部分由大電網(wǎng)補充,可以顯著降低對大電網(wǎng)的依賴性,提高供電可靠性。分布式電源一般產(chǎn)生電、熱、冷或熱電聯(lián)產(chǎn),熱力和電力
33、不外銷,與外購電和外購熱相比具有經(jīng)濟性。 4.0.2 4.0.2 應(yīng)急電源與正常電源之間,應(yīng)采取防止并列運行的措施。當(dāng)有特殊要求,應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換需短暫并列運行時,應(yīng)采取安全運行的措施。說明:應(yīng)急電源與正常電源之間應(yīng)采取可靠措施防止并列運行,目的在于保證應(yīng)急電源的專用性,防止正常電源系統(tǒng)故障時應(yīng)急電源向正常電源系統(tǒng)負荷送電而失去作用,例如應(yīng)急電源原動機的啟動命令必須由正常電源主開關(guān)的輔助接點發(fā)出,而不是由繼電器的接點發(fā)出,因為繼電器有可能誤動而造成與正常電源誤并網(wǎng)。有個別用戶在應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換時,為了減少電源轉(zhuǎn)換對應(yīng)急設(shè)備的影響,將應(yīng)急電源與正常電源短暫并列運行,并列完成后立即將應(yīng)
34、急電源斷開。當(dāng)需要并列操作時,應(yīng)符合下列條件:1、應(yīng)取得供電部門的同意;2、應(yīng)急電源需設(shè)置頻率、相位和電壓的自動同步系統(tǒng);3、正常電源應(yīng)設(shè)置逆功率保護;4、并列及不并列運行時故障情況的短路保護、電擊保護都應(yīng)得到保證。 具有應(yīng)急電源蓄電池組的靜止不間斷電源裝置,其正常電源是經(jīng)整流環(huán)節(jié)變?yōu)橹绷鞑排c蓄電池組并列運行的,在對蓄電池組進行浮充儲能的同時經(jīng)逆變環(huán)節(jié)提供交流電源,當(dāng)正常電源系統(tǒng)故障時,利用蓄電池組直流儲能放電而自動經(jīng)逆變環(huán)節(jié)不間斷地提供交流電源,但由于整流環(huán)節(jié)的存在因而蓄電池組不會向正常電源進線側(cè)反饋,也就保證了應(yīng)急電源的專用性。 IEC603645551:第551.7條 發(fā)電設(shè)備可能與公用
35、電網(wǎng)并列運行時,對電氣裝置的附加要求,也有相關(guān)的規(guī)定。4.0.3 4.0.3 供配電系統(tǒng)的設(shè)計,除一級負荷中的特別重要負荷外,不應(yīng)按一個電源系統(tǒng)檢修或故障的同時另一電源又發(fā)生故障進行設(shè)計。說明:多年運行經(jīng)驗證明,變壓器和線路都是可靠的供電元件,用戶在一電源檢修或事故的同時另一電源又發(fā)生事故的情況是極少的,而且這種事故往往都是由于誤操作造成,在加強維護管理,健全必要的規(guī)章制度后是可以避免的,如果不著眼于維護水平的提高,只在供配電系統(tǒng)上層層保險,過多地建設(shè)電源線路和變電所,不但造成大量浪費而且事故也終難避免。4.0.4 4.0.4 需要兩回電源線路的用戶,宜采用同級電壓供電。但根據(jù)各級負荷的不同需
36、要及地區(qū)供電條件,亦可采用不同電壓供電。說明:兩回電源線路采用同級電壓可以互相備用,提高設(shè)備利用率,如能滿足一級和二級負荷用電要求時,亦可采用不同電壓供電。4.0.5 4.0.5 同時供電的兩回及以上供配電線路中,當(dāng)有一回路中斷供電時,其余線路應(yīng)能滿足全部一級負荷及二級負荷。說明:一級和二級負荷在突然停電后將造成不同程度的嚴重損失,因此在做供配電系統(tǒng)設(shè)計時,當(dāng)確定線路通過容量時,應(yīng)考慮事故情況下一回路中斷供電時,其余線路應(yīng)能滿足第3.0.2條、第3.0.3條和第3.0.7條規(guī)定的一級負荷和二級負荷用電的要求。4.0.6 4.0.6 供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠,同一電壓等級的配電級數(shù)高壓不宜多于兩級;
37、低壓不宜多于三級。說明:如果供配電系統(tǒng)結(jié)線復(fù)雜,配電層次過多,不僅管理不便,操作頻繁,而且由于串聯(lián)元件過多,因元件故障和操作錯誤而產(chǎn)生事故的可能性也隨之增加。所以復(fù)雜的供配電系統(tǒng)導(dǎo)致可靠性下降,不受運行和維修人員的歡迎;配電級數(shù)過多,繼電保護整定時限的級數(shù)也隨之增多,而電力系統(tǒng)容許繼電保護的時限級數(shù)對10kV來說正常也只限于兩級;如配電級數(shù)出現(xiàn)三級,則中間一級勢必要與下一級或上一級之間無選擇性。高壓配電系統(tǒng)同一電壓的配電級數(shù)為兩級,例如由低壓側(cè)為10kV的總變電所或地區(qū)變電所配電至10kV配電所,再從該配電所以10kV配電給配電變壓器,則認為10kV配電級數(shù)為兩級。低壓配電系統(tǒng)的配電級數(shù)為三級
38、,例如從低壓側(cè)為380V的變電所低壓配電屏至樓門配電箱,再從樓門配電箱至層配電箱,最后從層配電箱至戶配電箱,則認為380V配電級數(shù)為三級。4.0.7 4.0.7 高壓配電系統(tǒng)宜采用放射式。根據(jù)變壓器的容量、分布及地理環(huán)境等情況,亦可采用樹干式或環(huán)式。說明:配電系統(tǒng)采用放射式則供電可靠性高,便于管理,但線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多,而如對輔助生產(chǎn)區(qū),多屬三級負荷,供電可靠性要求較低,可用樹干式,線路數(shù)量少,投資也少。負荷較大的高層建筑,多屬二級和一級負荷,可用分區(qū)樹干式或環(huán)式,減少配電電纜線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量,從而相應(yīng)少占電纜豎井和高壓配電室的面積。住宅區(qū)多屬三級負荷,也有高層二級和一級負荷,因此以環(huán)
39、式或樹干式為主,但根據(jù)線路路徑等情況也可用放射式。4.0.8 4.0.8 根據(jù)負荷的容量和分布,配變電所應(yīng)靠近負荷中心。當(dāng)配電電壓為35kV時,亦可采用直降至低壓配電電壓。說明:將總變電所、配電所、變電所建在靠近負荷中心位置,可以節(jié)省線材、降低電能損耗,提高電壓質(zhì)量,這是供配電系統(tǒng)設(shè)計的一條重要原則。至于對負荷較大的大型建筑和高層建筑分散設(shè)置變電所,這也是將變電所建在靠近各自低壓負荷中心位置的一種形式。郊區(qū)小化肥廠等用電單位,如用電負荷均為低壓又較集中,當(dāng)供電電壓為35kV時可用35kV直降至低壓配電電壓,這樣既簡化供配電系統(tǒng),又節(jié)省投資和電能,提高電壓質(zhì)量。又如鐵路、軌道交通的供電特點是用電
40、點的負荷均為低壓,小而集中,但用電點多而又遠離,當(dāng)高壓配電電壓為35kV時,各變電所亦可采用35kV直降至低壓配電系統(tǒng)。4.0.9 4.0.9 在用戶內(nèi)部鄰近的變電所之間,宜設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)線。說明:一般動力和照明負荷是由同一臺變壓器供電,在節(jié)假日或周期性、季節(jié)性輕負荷時,將變壓器退出運行并把所帶負荷切換到其它變壓器上,可以減少變壓器的空載損耗。當(dāng)變壓器定期檢修或故障時,可利用低壓聯(lián)絡(luò)線來保證該變電所的檢修照明及其所供的一部分負荷繼續(xù)供電,從而提高了供電可靠性。4.0 10 4.0 10 小負荷的用戶,宜接入地區(qū)低壓電網(wǎng)。說明:小負荷當(dāng)在低壓供電合理的情況下,其用電應(yīng)由供電部門統(tǒng)一規(guī)劃,盡量由公共
41、的220/380V低壓網(wǎng)絡(luò)供電,使地區(qū)配電變壓器和線路得到充分利用。各地供電部門對低壓供電的容量有不同的要求。根據(jù)供電營業(yè)規(guī)則第二章第八條規(guī)定:“用戶單相用電設(shè)備總?cè)萘坎蛔?0kW的可采用低壓220V供電?!钡诙碌诰艞l規(guī)定:“用戶用電設(shè)備容量在100kW以下或需用變壓器容量在50kVA及以下者,可采用低壓三相四線制供電,特殊情況亦可采用高壓供電。用電負荷密度較高的地區(qū),經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較,采用低壓供電的技術(shù)經(jīng)濟性明顯優(yōu)于高壓供電時,低壓供電的容量界限可適當(dāng)提高?!?上海市電力公司供電營業(yè)細則第二章第九條第(2)規(guī)定:“非居民用戶:用戶單相用電設(shè)備總?cè)萘?0kW及以下的,可采用低壓單相220V供
42、電。用戶用電設(shè)備容量在350kW以下或最大需量在150kW以下的,采用低壓三相四線380V供電?!? 5 電壓選擇和電能質(zhì)量電壓選擇和電能質(zhì)量5.0.1 5.0.1 用戶的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。說明:用戶需要的功率大,供電電壓應(yīng)相應(yīng)提高,這是一般規(guī)律。選擇供電電壓和輸送距離有關(guān),也和供電線路的回路數(shù)有關(guān)。輸送距離長,為降低線路電壓損失,宜提高供電電壓等級。供電線路的回路多,則每回路的送電容量相應(yīng)減少,可以降低供電電壓等級。用電設(shè)備特性,例如波動負荷大,宜由容量大的電網(wǎng)供電,也就是要提高供電電壓的
43、等級。還要看用戶所在地點的電網(wǎng)提供什么電壓方便和經(jīng)濟。所以,供電電壓的選擇,不易找出嚴格的規(guī)律,只能定原則。5.0.2 5.0.2 供電電壓大于等于35kV時,用戶的一級配電電壓宜采用10kV;當(dāng)6kV用電設(shè)備的總?cè)萘枯^大,選用6kV經(jīng)濟合理時,宜采用6kV;低壓配電電壓宜采用220/380V,工礦企業(yè)亦可采用660V;當(dāng)安全需要時,應(yīng)采用小于50V電壓。說明:目前我國公用電力系統(tǒng)除農(nóng)村和一些偏遠地區(qū)還有采用3kV和6kV外,已基本采用10kV,特別是城市公用配電系統(tǒng),更是全部采用10kV。因此,采用10kV有利于互相支援,有利于將來的發(fā)展。故當(dāng)供電電壓為35kV及以上時,企業(yè)內(nèi)部的配電電壓宜
44、采用10kV;且采用10kV配電電壓可以節(jié)約有色金屬,減少電能損耗和電壓損失等,顯然是合理的。 當(dāng)企業(yè)有6kV用電設(shè)備時,如采用10kV配電,則其6kV用電設(shè)備一般經(jīng)10/6kV中間變壓器供電。例如在大、中型化工廠,6kV高壓電動機負荷較大,則10kV方案中所需的中間變壓器容量及損耗就較大,開關(guān)設(shè)備和投資也增多,采用10kV配電電壓反而不經(jīng)濟,而采用6kV是合理的。 由于各類企業(yè)的性質(zhì)、規(guī)模及用電情況不一,6kV用電負荷究竟占多大比重時宜采用6kV,很難得出一個統(tǒng)一的規(guī)律。因此,條文中沒有規(guī)定此百分數(shù),有關(guān)部門可視各類企業(yè)的特點,根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較,企業(yè)發(fā)展遠景及積累的成熟經(jīng)驗確定。 當(dāng)企業(yè)有3
45、kV電動機時,應(yīng)配用10/3kV、6/3kV專用變壓器,但不推薦3kV作為配電電壓。 在供電電壓為220kV或110kV的大型企業(yè)內(nèi),例如重型機器廠,可采用三繞組主變壓器,以35kV專供大型電熱設(shè)備,以10kV作為動力和照明配電電壓。 660V電壓目前在國內(nèi)煤礦、鋼鐵等行業(yè)已有應(yīng)用,國內(nèi)開關(guān)、電機等配套設(shè)備制造技術(shù)也已逐漸成熟。660V電壓與傳統(tǒng)的380V電壓相比絕緣水平相差不大,兩者電機設(shè)備費用也大體相當(dāng)。從工業(yè)生產(chǎn)方面看,采用660V電壓,可將原采用10、6kV供電的部分設(shè)備改用660V供電,從而降低工程設(shè)備投資,同時,將低壓供電電壓由380V提高到660V,又可改善供電質(zhì)量。但從安全方面
46、講,電壓越低,使用越安全。由于目前國內(nèi)大多數(shù)行業(yè)仍習(xí)慣于380/220V電壓,因此,本標準提出對工礦企業(yè)也可采用660V電壓。 在內(nèi)科診療術(shù)室、手術(shù)室等特殊醫(yī)療場所和對電磁干擾有特殊要求的精密電子設(shè)備室等場所,為防止誤觸及電氣系統(tǒng)部件而造成人身傷害,或因電磁干擾較大引起控制功能喪失或混亂從而造成重大設(shè)備損毀或人身傷亡,可采用安全電壓進行配電。安全電壓通??刹捎?2、36、24、12、6V。5.0.3 5.0.3 供電電壓大于等于35kV,當(dāng)能減少配變電級數(shù)、簡化結(jié)線及技術(shù)經(jīng)濟合理時,配電電壓宜采用35kV或相應(yīng)等級電壓。說明:隨著經(jīng)濟的發(fā)展,企業(yè)的規(guī)模在不斷變大,在一些特大型的化工、鋼鐵等企業(yè)
47、,企業(yè)內(nèi)車間用電負荷非常大,采用10kV電壓已難以滿足用電負荷對電壓降的要求,而采用35kV或以上電壓作為一級配電電壓既能滿足企業(yè)的用電要求,也比采用較低電壓能減少配變電級數(shù)、簡化結(jié)線。因此,采用35kV或以上電壓作為配電電壓對這類用戶更為合理。對這類用戶,可采用若干個35kV或相應(yīng)供電電壓等級的降壓變電所分別設(shè)在車間旁的負荷中心位置,并以35kV或相應(yīng)供電電壓等級的電壓線路直接在廠區(qū)配電,而不采用設(shè)置大容量總降壓變電所以較低的電壓配電。這樣可以大大縮短低壓線路,降低有色金屬和電能消耗量。 又如某些企業(yè)其負荷不大但較集中,均為低壓用電負荷,因工廠位于郊區(qū)取得10、6kV電源困難,當(dāng)采用35kV
48、供電,并經(jīng)35/0.38kV降壓變壓器對低壓負荷配電,這樣可以減少變電級數(shù),從而可以節(jié)省電能和投資,并可以提高電能質(zhì)量,此時,宜采用35kV電壓作為配電電壓。 當(dāng)然,35kV以上電壓作為企業(yè)內(nèi)直配電壓,投資高,占地多,而且還受到設(shè)備、線路走廊、環(huán)境條件的影響,因此宜慎重確定。5.0.4 5.0.4 正常運行情況下,用電設(shè)備端子處電壓偏差允許值宜符合下列要求: 1 電動機為5%額定電壓。 2 照明:在一般工作場所為5%額定電壓;對于遠離變電所的小面積一般工作場所,難以滿足上述要求時,可為+5%,-10%額定電壓;應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5%,-10%額定電壓。 3 其它用電設(shè)備當(dāng)無特殊
49、規(guī)定時為5%額定電壓。說明:電壓偏差問題是普遍關(guān)系到全國工業(yè)和生活用戶利益的問題,并非僅關(guān)系某一部門。從政策角度來看,則是貫徹節(jié)能方針和逐步實現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)代化的問題。為使用電設(shè)備正常運行并具有合理的使用壽命,設(shè)計供配電系統(tǒng)時應(yīng)驗算用電設(shè)備對電壓偏差的要求。在各用戶和用戶設(shè)備的受電端都存在一定的電壓偏差范圍。同時,由于用戶和用戶本身負荷的變化,此一偏差范圍往往會增大。因此,在供配電系統(tǒng)設(shè)計中,應(yīng)了解電源電壓和本單位負荷變化的情況,進行本單位電動機、照明等用電設(shè)備電壓偏差的計算。 條文中的電壓偏差允許值,電動機系根據(jù)現(xiàn)行國家標準旋轉(zhuǎn)電機 定額和性能GB755的有關(guān)規(guī)定確定的;對照明系根據(jù)現(xiàn)行國家標準建
50、筑照明設(shè)計標準GB50034中的有關(guān)規(guī)定確定的。 對于其它用電設(shè)備,其允許電壓偏差的要求應(yīng)符合用電設(shè)備制造標準的規(guī)定;當(dāng)無特殊規(guī)定時,根據(jù)一般運行經(jīng)驗及考慮與電動機、照明對允許電壓偏差基本一致,故條文規(guī)定為5%額定電壓。 用電設(shè)備,尤其是用的最多的異步電動機,端子電壓如偏離GB755規(guī)定的允許電壓偏差范圍,將導(dǎo)致它們的性能變劣,壽命降低,及在不合理運行下增加運行費用,故要求驗算端電壓。 對于少數(shù)距電源較遠的電動機,如電動機端電壓低于額定值的95%時,仍能保證電動機溫升符合GB755的規(guī)定,且堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩均能滿足傳動要求時,則電動機的端電壓可低于95%,但不得低于90%,即電動機
51、的額定功率適當(dāng)選得大些,使其經(jīng)常處于輕載狀態(tài),這時電動機的效率比滿載時低,但要增加電網(wǎng)的無功負荷。 下面列舉國外這方面的數(shù)據(jù)以供比較: 美國標準美國電動機的標準(NEMA標準)規(guī)定電動機允許電壓偏差范圍為10%,美國供電標準也為10%,參見第5.0.6條說明。 英國標準BS4999第31部分規(guī)定:電動機在電壓為95%105%額定電壓范圍內(nèi)應(yīng)能提供額定功率;在英國本土(U.K)使用的電動機,按供電規(guī)范的要求,其范圍應(yīng)為94%106%(供電規(guī)范中規(guī)定6%)。 澳大利亞標準與英國基本一樣,為6%。 在我國,根據(jù)國家標準電能質(zhì)量供電電壓允許偏差GB/T12325,各級電壓的供電電壓允許偏差也有一定規(guī)定
52、,這些數(shù)值是指供電部門電網(wǎng)對用戶供電處的數(shù)值,也是根據(jù)我國電網(wǎng)目前水平所制定的標準,當(dāng)然與設(shè)備制造標準有差異、有矛盾。因而在上述標準內(nèi)也增加了第(4)條內(nèi)容,即“對供電電壓允許偏差有特殊要求的用戶,由供用電雙方協(xié)議確定”。5.0.5 5.0.5 計算電壓偏差時,應(yīng)計入采取下列措施后的調(diào)壓效果: 1 自動或手動調(diào)整并聯(lián)補償電容器、并聯(lián)電抗器的接入容量。 2 自動或手動調(diào)整同步電動機的勵磁電流。 3 改變供配電系統(tǒng)運行方式。說明:產(chǎn)生電壓偏差的主要因素是系統(tǒng)滯后的無功負荷所引起的系統(tǒng)電壓損失。因此,當(dāng)負荷變化時,相應(yīng)調(diào)整電容器的接入容量就可以改變系統(tǒng)中的電壓損失,從而在一定程度上縮小電壓偏差的范圍
53、。調(diào)整無功功率后,電壓損失的變化可按下式計算:對于線路:(1)對于變壓器:(2)式中QC增加或減少的電容器容量(kvar);X1線路電抗();Ek變壓器短路電壓(%);Uk線路電壓(kV);ST變壓器容量(kVA)。%10211kCUXQU%TkCTSEQU 并聯(lián)電抗器的投入量可以看作是并聯(lián)電抗器的切除量。計算式同上。 并聯(lián)電抗器在35kV以上區(qū)域變電所或大型企業(yè)的變電所內(nèi)有時裝設(shè),用于補償各級電壓上并聯(lián)電抗器過多投入和電纜電容等形成的超前電流,抑制輕負荷時電壓過高效果也很好,中小型企業(yè)的變電所無此裝置。 同樣,與調(diào)整電容器和電抗器容量的原理相同,如調(diào)整同步電動機的勵磁電流,使同步電動機超前或
54、滯后運行,籍以改變同步電動機產(chǎn)生或消耗的無功功率,也同樣可以達到電壓調(diào)整的目的。 一班制、二班制或以二班制為主的工廠,白天高峰負荷時電壓偏低,因此將變壓器抽頭調(diào)在“-5%”位置上,但到夜間負荷輕時電壓就過高,這時如切斷部分負載的變壓器,改用低壓聯(lián)絡(luò)線供電,增加變壓器和線路中的電壓損耗,就可以降低用電設(shè)備的過高電壓。在調(diào)查中不乏這樣的實例。他們在輕載時切斷部分變壓器,既降低了變壓器的空載損耗,又起到電壓調(diào)整的作用。5.0.6 5.0.6 符合在下列情況之一的變電所中的變壓器,應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器: 1 大于35kV電壓的變電所中的降壓變壓器,直接向35、10、6kV電網(wǎng)送電時。 2 35kV降壓
55、變電所的主變壓器,在電壓偏差不能滿足要求時。說明:圖2表示供電端按逆調(diào)壓、穩(wěn)壓(順調(diào)壓)和不調(diào)壓三種運行方式用電設(shè)備端電壓的比較。 圖上設(shè)定逆調(diào)壓和不調(diào)壓時35kV母線電壓變動范圍為額定電壓的0+5%;各用戶的重負荷和輕負荷出現(xiàn)的時間大體上一致;最大負荷為最小負荷的4倍,與此相應(yīng)供電元件的電壓損失近似地取為4倍;35、10kV和380V線路在重負荷時電壓損失分別為4%、2%和5%;35/10kV及10/0.38kV變壓器分接頭各提升電壓2.5%及5%。 由圖可知,用電設(shè)備上的電壓偏差在逆調(diào)壓方式下可控制在+3.2%-4.9%,在穩(wěn)壓方式下為+3.2%-9.9%,不調(diào)壓時則為+8.2%-9.9%
56、。根據(jù)此分析,在電力系統(tǒng)合理設(shè)計和用戶負荷曲線大體一致的條件下,只在110kV區(qū)域變電所實行逆調(diào)壓,大部分用戶的電壓質(zhì)量要求就可滿足。因此條文規(guī)定了“大于35kV電壓的變電所中的降壓變壓器,直接向35、10、6kV電網(wǎng)送電時”應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器,變電所一般是公用的區(qū)域變電所,也有大企業(yè)的總變電所。反之,如果中小企業(yè)都裝置有載調(diào)壓變壓器,不僅增加投資和維護工作量,還將影響供電可靠性,從國家整體利益看,是很不合理的。 少數(shù)用戶可能因其負荷曲線特殊,或距區(qū)域變電所過遠等原因,在采用地區(qū)集中調(diào)壓方式后,還不能滿足電壓質(zhì)量要求,此時,可在35kV變電所也采用有載變壓器。圖2 供電端按逆調(diào)壓、穩(wěn)壓和不調(diào)
57、壓三種運行方式比較注:實線表示重負荷時的情況,虛線表示輕負荷時的情況;括號內(nèi)數(shù)字為 供電元件的電壓損失,無括號數(shù)字為電壓偏差。 以下列出美國標準處理調(diào)壓問題的資料,以供借鑒。但應(yīng)注意美國電動機標準是10%,不是5%。從美國標準中也可以看出,他們也是從整體上考慮調(diào)壓,而不是“各自為政”。 美國電壓標準(ANSI C84-1a-1980)的規(guī)定: 1 供電系統(tǒng)設(shè)計要按“范圍A”進行,出現(xiàn)“范圍B”的電壓偏差范圍應(yīng)是極少見的,出現(xiàn)后應(yīng)即采取措施設(shè)法達到“范圍A”的要求。 2 “范圍A”的要求: 115V120V系統(tǒng): 有照明時:用電設(shè)備處110V125V; 供電點114V126V。 無照明時:用電設(shè)
58、備處108V125V; 供電點114V126V。 460V480V系統(tǒng)(包括480/277V三相四線制系統(tǒng)): 有照明時:用電設(shè)備處440V500V; 供電點456V504V。 無照明時:用電設(shè)備處432V500V; 供電點456V504V。 13200V系統(tǒng):供電點12870V13860V。 3 電動機額定電壓:115、230、460V等。 照明額定電壓:120、240V等。 從美國電壓標準中計算出的電壓偏差百分數(shù): 對電動機:用電設(shè)備處(電機端子)無照明時+8.7%、-6%;有照明 時+8.7%、-4.4%; 供電點+9.6%、-0.9%。 對照明:用電設(shè)備處+4.2%、-8.3%; 供電
59、點+5%、-5%。 對高壓電源(額定電壓按13200V): 照明+5%、-2.5%; 電動機+9.6%、-1.7%。5.0.7 5.0.7 10、6kV配電變壓器不宜采用有載調(diào)壓變壓器;但在當(dāng)?shù)?0、6kV電源電壓偏差不能滿足要求,且用戶有對電壓要求嚴格的設(shè)備,單獨設(shè)置調(diào)壓裝置技術(shù)經(jīng)濟不合理時,亦可采用10、6kV有載調(diào)壓變壓器。說明:基于上述原因,10、6kV變電所的變壓器不必有載調(diào)壓。條文中指出,在符合更嚴格的條件時,10、6kV變電所才可有載調(diào)壓。5.0.8 5.0.8 電壓偏差應(yīng)符合用電設(shè)備端電壓的要求,大于等于35kV電網(wǎng)的有載調(diào)壓宜實行逆調(diào)壓方式。逆調(diào)壓的范圍為額定電壓的0+5%。
60、說明:在區(qū)域變電所實行逆調(diào)壓方式可使用電設(shè)備的受電電壓偏差得到改善,詳見本規(guī)范5.0.6說明。但只采用有載調(diào)壓變壓器和逆調(diào)壓是不夠的,同時應(yīng)在有載調(diào)壓后的電網(wǎng)中裝設(shè)足夠的可調(diào)整的無功電源(電力電容器、調(diào)相機等)。因為當(dāng)變電所調(diào)高輸送電壓后,線路中原來的有功負荷和無功負荷都相應(yīng)增加,尤其是因網(wǎng)路的電抗相當(dāng)大,網(wǎng)路中的變壓器電壓損失和線路電壓損失的增加量均與無功負荷增加量成正比,可以抵消變壓器調(diào)高電壓的效果,所以在回路中應(yīng)設(shè)置無功電源以減小無功負荷,并應(yīng)可調(diào),方能達到預(yù)期的調(diào)壓效果。計算電壓損失變化的公式見本規(guī)范5.0.5說明。 逆調(diào)壓的范圍規(guī)定為0+5%,本規(guī)范5.0.6條文說明圖中證明用電設(shè)備
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