1、供配電專業考試復習 5 負荷分級及計算 GB500521995 供配電系統設計規范 5.1掌握負荷分級的原則及供電要求5.1.1負荷按重要性分級的原則（1）一級負荷，一級負荷中的特別重要負荷。一、符合下列情況之一時，應為一級負荷：1中斷供電將造成人身傷亡時。2 中斷供電將在政治、經濟上造成重大損失時。例如：重大設備損壞、重大產品報廢、用重要原料生產的產品大量報廢，國民經濟中重點企業的連續生產過程被打亂需要長時間才能恢復等。（2）二級負荷。 3中斷供電將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經常用于國際活動的大量人員集中的公共場所

2、等用電單位中的重要電力負荷。 在一級負荷中，當中斷供電將發生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應視為特別重要的負荷。(2)二級負荷 1)中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失時。例如：主要設備損壞、大量產品報廢、連續生產過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業大量減產等。 2)中斷供電將影響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。（3）三級負荷。不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷 5.1.2 一三級負荷供電要求 一級負荷的供電電源應符合下列規定：一級

3、負荷的供電電源應符合下列規定：1)一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發生故障時，另一個一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。電源不應同時受到損壞。2)一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其他負荷接入應急供電系統。 二級負荷的供電系統，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區供電條件困難時，二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受100%的二級負荷。 三級負荷對供電無特殊要求，一般按其容量大小決定。5.2 掌握負

4、荷的計算方法JGJ/T161992民用建筑電氣設計規范工業和民用配電設計手冊第二版5.2.1負荷計算的內容和目的5.2.2負荷計算的方法及用途5.2.3設備功率的確定5.2.4需要系數法確定計算負荷5.2.5利用系數法確定計算負荷5.2.6二項式法確定計算負荷5.2.7單位功率法和單位指標法確定計算負荷5.2.8單相負荷計算5.2.9功率損耗計算5.2.1負荷計算的內容和目的 設備容量、計算負荷、尖峰電流 (1)計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。 (2)尖峰電流指單臺或多臺用電設備持續1s左右的最大負荷電流。 (3)平均負荷為某段時間內用電設備所消耗的電能與該段時間之比。522負荷計算的方法及用

5、途負荷計算的方法有需要系數法、利用系數法、二項式法、單位面積功率法等幾種。(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得出計算負荷。(3)二項式法。將負荷分為基本部分和附加部分，后者考慮一定數量大容量設備影響。(4)單位面積功率法、單位指標法和單位產品耗電量法。5。2。3設備功率的確定 進行負荷計算時，需將用電設備按其性質分為不同的用電設備組，然后確定設備功率。 對于不同負載持續率下的額定功率或額定容量，應換算為統一負載持續率下的有功功率，即設備功率Pe

6、。 (1)連續工作制電動機的設備功率等于額定功率。 (2)短時或周期工作制電動機(如起重機用電動機等)的設備功率是指將額定功率換算為統一負載持續率下的有功功率。 當采用需要系數法和二項式法計算負荷時，應統一換算到負載持續率為25%下的有功功率。 Pe=Prr/0。25=2Prr，kW (521) 當采用利用系數法計算負荷時，應統一換算到負載持續率為100%下的有功功率。 Pe=Prr， 524需要系數法確定計算負荷(1)用電設備組的計算負荷及計算電流：有功功率 Pjs =KxPe， kW (525)無功功率 Qjs =Pjstg，kvar (526)(2)配電干線或車間變電所的計算負荷：有功功

7、率 Pjs=Kp(KxPe) kW(529)無功功率 Qjs=Kq(KxPe tg) kvar(510)(3)配電所或總降壓變電所的計算負荷，為各車間變電所計算負荷之和再乘以同時系數Kp和Kq。對配電所的Kp和Kq分別取 0。851和0951,對總降壓變電所的Kp和Kq分別取0.80.9和0.930.97。525 利用系數法確定計算負荷 用利用系數法確定計算負荷時，不論計算范圍大小，都必須求出該計算范圍內用電設備有效臺數及最大系數，而后算出結果。 (1)用電設備組在最大負荷班內的平均負荷： 有功功率 Pp=K1 Pe kW (5212) 無功功率Qp=Pp tg kvar (5213) (2)

8、平均利用系數為Klp=Pp/Pe (3)用電設備的有效臺數nyx是將不同設備功率和工作制的用電設備臺數換算為相同設備功率和工作制的等效值。故 nyx=(Pe)/P1e (4)計算負荷及計算電流： 有功功率 Pjs=KmPp kW (5221) 無功功率 Qjs=KmQp kvar (5222) Km最大系數 3臺及以下用電設備的計算有功功率取設備功率總和。 3臺以上用電設備，而有效臺數小于4時，計算有功功率取設備功率總和，再乘以0.9系數。526 二項式法確定計算負荷 對于單個和多個用電設備組(車間變電所或配電干線)的計算負荷，分別按下述方法進行計算。 (1)單個用電設備組的計算負荷： 有功功

9、率 Pjs=cPn+bPs (5225) 無功功率 Qjs=Pjstg (5226) (2)多個用電設備組的計算負荷： 有功功率Pjs=(cPn)max+bPs (5227)無功功率Qjs=(cPn)maxtgn+(bPstg) 用二項式法計算時，應將計算對象的所有用電設備統一分組，然后進行計算，不應逐級計算后代數相加。同時各用電設備組第一、二項分別累加的結果不再乘同時系數。 因為二項式法求多組設備計算負荷是由第二項功率 bPs加各組第一項(cPn)中的最大值作為其計算負荷值的，這與需要系數法為各用電設備組計算功率的代數和截然不同。后者計算總負荷時應考慮各組計算功率(即各組最大負荷)出現的不同

10、時性，故應乘以同時系數。527 單位面積功率法和單位指標法確定計算負荷(略）528 單相負荷計算單相用電設備應均衡分配到三相上，使各相的計算負荷盡量相近。1計算原則單相負荷與三相負荷同時存在時，應將單相負荷換算為等效三相負荷，再與三相負荷相加。2單相負荷換算為等效三相負荷的一般方法對于既有線間負荷又有相負荷的情況，計算步驟如下。(1)先將線間負荷換算為相負荷，各相負荷分別為a相 Pa= Pabp(ab)a+Pcap(ca)a Qa= Pabq(ab)a+Pcaq(ca)a(2)各組負荷分別相加，選出最大相負荷，取其3倍作為等效三相負荷。 3 單相負荷換算為等效三相負荷的簡化方法 (1)只有線間

11、負荷時，將各線間負荷相加，選取較大兩項數據進行計算?，F以PabPbcPca為例進行計算 Pd=3Pab+(3- 3)Pbc (2)只有相負荷時，等效三相負荷取最大相負荷的3倍。 (3)當多臺單相用電設備的設備功率小于計算范圍內三相負荷設備功率的15%時，按三相平衡負荷計算，不需換算。529 功率損耗計算 (1)三相線路中有功及無功功率損耗： 有功功率損耗l=3I2jsR10,kW 無功功率損耗Ql=3I2jsX10 ,kvar (2)電力變壓器的有功及無功功率損耗： 有功功率損耗 T=0k（Sjs/Sr） kW 無功功率損耗 QT=QQk (Sjs/Sr) kvar 第六章 10kV及以下電源

12、及供配電系統GB500531994 10kV及以下變電所設計規范GB500541995 低壓配電設計規范GB502271995 并聯電容器裝置設計規范GB500601992 3Kv-110kV高壓配電裝置設計規范 6.1熟悉供配電系統的一般規定(1)符合下列情況之一時，用電單位宜設置自備電源：1)需要設置自備電源作為一級負荷中特別重要負荷的應急電源時或第二電源不能滿足一級負荷的條件時。2)設置自備電源較從電力系統取得第二電源經濟合理時。3)有常年穩定余熱、壓差、廢氣可供發電，技術可靠、經濟合理時。4)所在地區偏僻，遠離電力系統，設置自備電源經濟合理時。 (2)應急電源與正常電源之間必須采取防止

13、并列運行的措施。 (3)供配電系統的設計，除一級負荷中特別重要的負荷外，不應按一個電源系統檢修或故障的同時另一電源又發生故障進行設計。 (4)需要兩回電源線路的用電單位，宜采用同級電壓供電。但根據各級負荷的不同需要及地區供電條件，亦可采用不同電壓供電。 (5)有一級負荷的用電單位難以從地區電力網取得兩個電源而有可能從鄰近單位取得第二電源時，宜從該單位取得第二電源。(6)同時供電的兩回及以上供配電線路中一回路中斷供電時，其余線路應能滿足全部一級負荷及二級負荷。(7)供電系統應簡單可靠，同一電壓供電系統的變配電級數不宜多于兩級。(8)高壓配電系統宜采用放射式。根據變壓器的容量、分布及地理環境等情況

14、，亦可采用樹干式或環式。(9)根據負荷的容量和分布，配變電所宜靠近負荷中心。當配電電壓為35kV時亦可采用直降至220/380V配電電壓。(10)在用電單位內部鄰近的變電所之間宜設置低壓聯絡線。(11)小負荷的用電單位宜接入地區低壓電網。6.2掌握電能質量要求及電壓選擇原則 6.2. 1供電電壓確定原則及各級電壓輸送能力 供電電壓確定原則。(1)用電單位的供電電壓應根據用電容量，用電設備特性、供電距離、供電線路的回路數、當地公共電網現狀及其發展規劃等因素，經技術經濟比較確定。(2)當供電電壓為35kV及以上時，用電單位的一級配電電壓應采用10kV;當6kV用電設備的總容量較大，選用6kV經濟合

15、理時，宜采用6kV。低壓配電電壓應采用220/380V。(3)當供電電壓為35kV，能減少配變電級數，簡化結線，及技術經濟合理時，配電電壓宜采用35kV。 6.2.2電能質量要求 電力系統的電能質量是指電壓、頻率和波形的質量。電能質量主要指標包括電壓偏差、電壓波動和閃變、頻率偏差、諧波(電壓諧波畸變率和諧波電流含有率)和電壓不對稱度。 （1） 電壓、頻率和波形的質量。 （2） 電壓偏差，電壓波動和閃變，諧波，電壓不對稱度 引起電壓偏差、電壓波動和閃變以及電壓下降的根本原因，都是由網絡中電流通過阻抗元件而造成的電壓損失，主要是線路和變壓器的電壓損失。在串聯電路中，阻抗元件兩端電壓相量的幾何差稱為

16、電壓降。 電壓損失是指串聯電路中阻抗元件兩端電壓的代數差 電壓偏差是供配電系統在正常運行方式下(即系統中所有元件都按預定工況運行)，系統各點的實際電壓U對系統標稱電壓Un的偏差U，常用相對于系統標稱電壓的百分數表示， U=U-Un/Un100%供電電壓偏差允許值供電電壓偏差允許值是電力系統在正常運行條件(指電力系統中所有元件都按預定工況運行)下，供電電壓對系統標稱電壓的偏差，不適用于瞬態和非正常運行情況。 用電設備端子電壓偏差允許值。用電設備端子電壓實際值偏差額定值時，其性能將直接受到影響，影響的程度視電壓偏差的大小而定。 根據設備制造和網絡建設的綜合考慮，制訂用電設備端子的電壓偏差允許值還應

17、考慮到設備的某些具體運行狀況，例如對于不常使用的用電設備、使用時間短暫且次數很少的用電設備以及少數遠離變電所的用電設備等，其電壓偏差允許范圍可以適當放寬，以免過多地增加線路投資。 改善電壓偏差的主要措施。1)合理選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。2)合理減少配電系統阻抗。例如盡量縮短線路長度，采用電纜代替架空線，加大電纜或導線的截面等。3)合理補償無功功率。4)盡量使三相負荷平衡。5)改變配電系統運行方式。6)采用有載調壓變壓器。 電壓波動和閃變電壓波動是指電壓的快速變化。沖擊性功率的負荷引起連續的電壓變動或電壓幅值包絡線的周期性變動，其變動過程中相繼出現的電壓有效值的最大值Umax與最小值Um

18、in之差稱為電壓波動，常用相對值(與系統標稱電壓Un的比值)或百分數表示.ut=Umax-Umin/ Un閃變是指照度波動的影響，是人眼對燈閃的生理感覺。閃變電壓是沖擊性功率負荷造成供配電系統的波動頻率大于0.01Hz的閃變的電壓波動。人眼對波動頻率為10Hz的電壓波動值最為敏感，因此可將不同電壓波動頻率f的閃變電壓1min平均值uf1，按式(6212)折合成等效10Hz閃變電壓值u10，以系統標稱電壓的百分數表示， u(afuf1) % 電壓波動和閃變電壓允許值。1)用電設備及配電母線電壓波動允許值.)公共供電點(電力系統中兩個或更多用戶的連接處)由沖擊性功率負荷產生的電壓波動和閃變電壓允許

19、值見表6212、表6213。3)電弧爐引起的配電母線電壓波動值如能滿足表6211中配電母線電壓波動允許值，一般認為能滿足公共供電點的電壓波動和閃變電壓允許值。4)較大功率的電阻焊機引起的配電母線閃變電壓可按2.5%考慮，即波動頻率小于1Hz。不對稱度不對稱度是衡量三相負荷平衡狀態的指標。由于三相負荷分配不均等，使三相負荷電流不對稱，由此產生三相負荷分量。三相電壓負序分量與電壓正序分量的比值稱為電壓不對稱度。電流負序分量與電流正序分量的比值稱為電流不對稱度，均以百分數表示。不對稱負荷產生的影響。1)三相線路接用單相負荷時的電壓損失和功率損耗均要比接用三相負荷時大，而且單相負荷給三相負荷帶來三相電

20、壓的不對稱。2)三相變壓器容量利用率降低。3)當三相感應電動機流過負序電流時，產生反轉磁場使轉矩減少并嚴重發熱。為降低三相低壓配電系統的不對稱度，設計低壓配電系統時常用的措施。1)單相用電設備接入220/380V三相時應盡量使三相負荷平衡。2)由地區公共低壓電網供電的220V照明負荷，若線路電流不超過30A可用單相供電，否則應以220/380V三相四線制供電。6.3熟悉供配電系統接線方式及特點 高壓配電網的接線方式及特點（1） 放射式。又稱輻射式，其優點是供電可靠性高，便于管理，故障、檢修互不影響，但供電線路長、投資大，適于負荷性質特殊，對供電要求較高的用戶。（2） 樹干式。又稱干線式，其特點

21、是多個用戶共用一條線路，可節約線路投資，但由于線路分布廣，故障率高，一旦線路故障或檢修，整條線路用戶停電，故可靠性較低，僅適于要求不高的一般用戶或農村電網。3)環網式：又稱環式，環網式又分閉路環和開路環兩種，為簡化保護，一般采用開路環，其特點是供電可靠性較高，運行比較靈活，當線路故障或檢修時，可通過倒閘操作，縮小停電范圍和時間，但切換操作較麻煩。此外根據網絡情況和不同用戶的需要又派生出以下幾種接線方式：單側供電雙回路樹干式，又稱單側雙T；雙側供電雙回路樹干式，又稱雙側雙T；單側供電環式；雙側供電環式。 單回路放射式: 雙回路放射式: 線路互為備用，用于配電給二級負荷。電源可靠時，可供電給一級負

22、荷 有公共備用干線的放射式:一般用于配電給二級負荷。如公共(熱)備用干線電源可靠時，亦可用于一級負荷 單回路樹干式: 單側供電雙回路樹干式: 供電可靠性稍低于雙回路放射式，但投資較省，一般用于二、三級負荷。當供電電源可靠時，也可供電給一級負荷 雙側供電雙回路樹干式:分別由兩個電源供電，與單側供電雙回路樹干式相比，供電可靠性略有提高，主要用于二級負荷。當供電電源可靠時，也可供電給一級負荷. 單側供電環式: 用于對二、三級負荷配電，一般兩回電源同時工作開環運行，也可一用一備閉環運行。供電可靠性較高，電力線路檢修時可以切換電源，故障時可以切換故障點，縮短停電時間。可對二級負荷配電，但保護裝置和整定配

23、合都比較復雜. 雙側供電環式: 用于對二、三級負荷配電。正常運行時由一側供電或在線路的負荷分界處斷開。配電系統應加閉鎖，避免并聯，故障后手動切換，尋找故障時要中斷供電配電網的接線方式及特點（1） 大接地短路電流系統：1kv以上高壓系統，單相接地電流或通點兩相接地時入地電流大于500A。（2） 小接地短路電流系統：1kv以上高壓系統，單相接地電流或通點兩相接地時入地電流500A及以下。在一般情況下，中性點直接接地電網屬于大接地短路電流系統，非直接接地電網屬于小接地短路電流系統。配電系統中性點接地方式（1） 中性點直接接地電網（直接接地、小阻抗接地），零序與正序阻抗的比值小于3。（2） 非中性點直

24、接接地電網（中性點不接地、消弧線圈、電阻、電壓互感器接地）。發電機或變壓器的中性點不接地或經消弧線圈、電阻和電壓互感器等接地的，稱為中性點非直接接地。不同電壓等級通常采用的接地方式如下：35kV經銷弧線圈接地；310kV不接地或經消弧線圈或電阻接地；380/220V直接接地中性點不接地系統: 中性點不接地系統屬于非直接接地系統的一種，實際上可以看作是經容抗接地系統。該容抗是由電網中的架空線路、電纜線路、電動機和變壓器繞組等對地耦合電容所組成。當發生單相接地時，流過故障點的故障電流為單相接地電容電流，并有以下特點：1)當發生單相接地時，僅非故障相對地電壓升高而相間電壓對稱性并未破壞，故不影響三相

25、用電設備的供電。(2)對于單相接地電容電流很小的系統(610kV電網在5A以下)，許多瞬時性接地閃絡，常能自動消弧，不致于轉化為穩定性故障，因而能迅速恢復電網正常運行。(3)單相接地電容電流不大時繼電保護靈敏系數高。(4)可能產生異常過電壓。產生異常過電壓成為中性點不接地系統的主要缺點。(5)適用場所。僅適用于單相接地電容電流較小(對610kV電網為10A及以下)、高壓電動機和電纜都較少的電網；對于舊廠改建因設備絕緣已老化，不宜采用。中性點經消弧線圈接地系統:中性點經消弧線圈接地系統必須采用過補償運行方式，即消弧線圈的感抗小于電網對地的容抗，XLXC，可調節消弧線圈分接頭來達到。由于人為地增加

26、了一個比電網接地電容電流略大一些而相位相差180的電感電流，電容電流被電感電流補償掉，流過接地故障點的接地故障電流，僅為補償后的數值很小的殘余電感電流，并具有以下特點：(1)電網運行可靠性高。(2)對瞬時性單相對地閃絡能自動熄弧。(3)故障點對地電位小，零序電壓保護的靈敏系數大。(4)能將單相接地時的異常過電壓抑制在2.5倍相電壓以下。(5)由于補償電網接地故障電流很小，又是電感電流，所以就不能采用簡單零序電流和零序功率方向保護，而需要采用復雜的、例如反應于高次諧波的單相接地保護。(6)運行維護復雜。(7)全補償運行和欠補償運行的危害。(8)適用范圍。中性點經消弧線圈接地的系統，適用于單相接地

27、電容電流比較大的電網。中性點經電阻接地系統:中性點經電阻接地系統，當電網發生單相接地故障時，由于人為地增加了一個與電網接地電容電流數值相等或略大，而相位相差90的有功電流，這就使流過故障點的接地故障電流絕對值比不接地電網增大2倍或略大，這種系統具有以下特點：(1)能抑制單相接地時的異常過電壓(諧振過電流)。(2)繼電保護簡單。(3)系統運行維護簡單，并對企業電網發展適應性強。(4)接地故障電流引起的熱效應增大。(5)節省電纜投資。(6)適用范圍。當電網接有較多的高壓電動機或者較多的電纜線路時，由于它們的絕緣水平較低，瞬時性的接地故障相對較少，為了保證絕緣不受損壞，為減少單相接地發展為多重接地故

28、障，宜采用中性點經電阻接地系統。6.3.3 10kV及以下變配電所主結線主接線有關規定:(1)配電所、變電所的高壓及低壓母線宜采用單母線或分段單母線接線。當供電連續性要求很高時，高壓母線可采用分段單母線帶旁路母線或雙母線的接線。(2)配電所專用電源線的進線開關宜采用斷路器或帶熔斷器的負荷開關。 (3)從總配電所以放射式向分配電所供電時，該分配電所的電源進線開關宜采用隔離開關或隔離觸頭當分配電所需要帶負荷操作或繼電保護、自動裝置有要求時，應采用斷路器。(4)配電所的10kV或6kV非專用電源線的進線側，應裝設帶保護的開關設備。(5)10kV或6kV母線的分段處宜裝設斷路器，當不需帶負荷操作且無繼

29、電保護和自動裝置要求時，可裝設隔離開關或隔離觸頭。(6)兩配電所之間的聯絡線，應在供電側的配電所裝設斷路器，另側裝設隔離開關或負荷開關；當兩側的供電可能性相同時，應在兩側均裝設斷路器。(7)配電所的引出線宜裝設斷路器。當滿足繼電保護和操作要求時，可裝設帶熔斷路器的負荷開關。 (8)向頻繁操作的高壓用電設備供電的出線開關兼做操作開關時，應采用具有頻繁操作性能的斷路器。 (9)10kV或6kV固定式配電裝置的出線側，在架空出線回路或有反饋可能的電纜出線回路中，應裝設線路隔離開關。 (10)采用10kV或6kV熔斷器負荷開關固定式配電裝置時，應在電源側裝設隔離開關。 (11)接在母線上的避雷器和電壓

30、互感器，宜合用一組隔離開關。配電所、變電所架空進、出線上的避雷器回路中，可不裝設隔離開關。 (12)由地區電網供電的配電所電源進線處，宜裝設供計費用的專用電壓、電流互感器。10(6)kV配變電所常用主接線帶高壓室的變電所:電源引自用電單位總變配電所，避雷器可以裝在室外進線處電源引自電力系統裝設的專用計量柜。若電力部門同意時，進線斷路器也可以不裝。進線上的避雷器如為開關柜，則宜加隔離開關單母線:電源引自電力系統，一路工作，一路備用。一般用于配電給二級負荷。需要裝設計量裝置時，兩回電源線路的專用計量柜均裝設在電源線路的送電端分段單母線(隔離開關受電):適用于電源引自本企業的總配變電所，放射式接線，

31、供二、三級負荷用電分段單母線(斷路器受電):適用于兩路工作電源，分段斷路器自動投入或出線回路較多的配變電所，供一、二級負荷用電。所用變壓器是否裝設視情況而定6.3.4低壓配電系統的接線方式及特點（1）帶電導體的形式：所謂帶電導體是指正常通過工作電流的相線和中性線(包括PEN線但不包括PE線)。宜選用單相兩線、兩相三線、三相三線、三相四線。（2）系統接地的形式：所謂配電系統接地是指電源點的對地關系和負荷側電氣裝置(指負荷側的所有電氣設備及其間相互連接的線路的組合)的外露導電部分(指電氣設備的金屬外殼、線路的金屬支架套管及電纜的金屬鎧裝等)的對地關系。以三相系統為例，系統接地的型式有TN、TT、I

32、T三種系統。TN系統按N線(中性線)與PE線(保護線)的組合情況還分TNS、TNCS和TNC三種系統. 配電系統設計的基本原則(1)低壓配電系統應滿足生產和使用所需的供電可靠性和電能質量的要求，同時應注意接線簡單，操作方便安全，配電系統的層次不宜超過二級。(2)在正常環境的車間或建筑物內，當大部分用電設備為中小容量，又無特殊要求時，宜采用樹干式配電。(3)當用電設備容量大，或負荷性質重要，或在有潮濕、腐蝕性環境的車間、建筑內，宜采用放射式配電。(4)當一些用電設備距供電點較遠、而彼此相距很近、容量很小的次要用電設備，可采用鏈式配電。但每一回路鏈接設備不宜超過5臺、總容量不超過10kW。當供電給

33、小容量用電設備的插座，采用鏈式配電時，每一回路的鏈接設備數量可適當增加。(5)在高層建筑內，當向樓層各配電點供電時，宜用分區樹干式配電；但部分較大容量的集中負荷或重要負荷，應從低壓配電室以放射式配電。(6)平行的生產流水線或互為備用的生產機組，根據生產要求，宜由不同的母線或線路配電；同一生產流水線的各用電設備，宜由同一母線或線路配電。(7)在TN及TT系統接地型式的低壓電網中，宜選用Dyn11結線組別的三相變壓器作為配電變壓器。 (8)單相用電設備的配置應力求三相平衡。 (9)當采用220/380V的TN及TT系統接地型式的低壓電網時，照明和其他電力設備宜由同一臺變壓器供電。必要時亦可單獨設置

34、照明變壓器供電。 (10)配電系統的設計應便于運行、維修，生產班組或工段比較固定時，一個大廠房可分車間或工段配電；多層廠房宜分層設置配電箱，每個生產小組可考慮設單獨的電源開關。實驗室的每套房間宜有單獨的電源開關。 (11)在用電單位內部的鄰近變電所之間宜設置低壓聯絡線。 (12)由建筑物外引來的配電線路，應在屋內靠近進線點，便于操作維護的地方裝設隔離電器。6.4 了解無功補償設計要求 6.2. 1并聯電容器接入電網的基本要求(1)高壓并聯電容器裝置接入電網的設計，應按全面規劃、合理布局、分級補償、就地平衡的原則確定最優補償容量和分布方式。(2)變電所里的電容器安裝容量，應根據本地區電網無功規劃

35、以及國家現行標準電力系統電壓和無功電力技術導則和全國供用電規則的規定計算后確定。當不具備設計計算條件時，電容器安裝容量可按變壓器容量的10%30%確定。(3)電容器分組容量，應根據加大單組容量、減少組數的原則確定。 6.4.2并聯電容器補償容量計算（1） 功率因數計算。企業自然平均功率因數為cos1 / 1+(njs/nPjs) （2） 補償容量計算。補償容量按無功負荷曲線或下式確定QCPjs(tg-tg)， kavr 6.4.3并聯電容器接線方式(1)高壓并聯電容器裝置，在同級電壓母線上無供電線路和有供電線路時，可采用各分組回路直接接入母線，并經總回路接入變壓器的接線方式。 (2)高壓電容器

36、組的接線方式，應符合下列規定；1)電容器組宜采用單星形接線或雙星形接線。2)電容器組的每相或每個橋臂，由多臺電容器串聯組合時，應采用先并聯后串聯的接線方式。(3)低壓電容器或電容器組，可采用三角形接線或中性點不接地的星形接線方式。 6.4.5并聯電容器裝置設備及導體的選擇一般規定:(1)并聯電容器裝置的設備選型，應根據下列條件選擇：1)電網電壓、電容器運行工況；2)電網諧波水平；3)母線短路電流；4)電容器對短路電流的助增效應。5)補償容量及擴建規劃、接線、保護和電容器組投切方式；6)海拔高度、氣溫、濕度、污穢和地震烈度等環境條件；7)布置與安裝方式；8)產品技術條件和產品標準。(2)并聯電容

37、器裝置的電器和導體的選擇，應滿足在當地環境條件下正常運行、過電壓狀態 和短路故障的要求。(3)并聯電容器裝置的總回路和分組回路的電器和導體的穩態過電流，應為電容器組額定電 流的1.35倍。 電容器。(1)電容器的選型應符合規定： (2)電容器額定電壓的選擇，應符合要求： (3)電容器的絕緣水平，應按電容器接入電網處的要求選取。 (4)電容器的過電壓值和過電流值，應符合國家現行產品標準的規定。 (5)單臺電容器額定容量的選擇，應根據電容器組設計容量和每相電容器串聯、并聯的臺數 確定，并宜在電容器產品額定容量系列的優先值中選取。 (6)低壓電容器宜采用自愈式電容器。 斷路器、 (1)高壓并聯電容器

38、裝置斷路器的選擇，除應符合斷路器有關標準外，尚應符合下列規定： 高壓并聯電容器裝置總回路中的斷路器，應具有切除所連接的全部電容器組和開斷總回 路 短路電流的能力。條件允許時，分組回路的斷路器可采用不承擔開斷短路電流的開關設備。 投切低壓電容器的開關，其接通、分斷能力和短路強度，應符合裝設點的使用條件。當 切除電容器時，不應發生重擊穿，并應具備頻繁操作的性能。 熔斷器。(1)電容器保護使用的熔斷器，宜采用噴逐式熔斷器。(2)熔斷器的時間電流特性曲線，應選擇在被保護的電容器外殼的10%爆裂概率曲線的左側 。 (3)熔斷器的熔絲額定電流選擇，不應小于電容器額定電流的1.43倍，并不宜大于額定電流 的

39、1.55倍。(4)設計選用的熔斷器的額定電壓、耐受電壓、開斷性能、熔斷特性、抗涌流能力、機械性 能和電氣壽命，均應符合國家現行標準高壓并聯電容器單臺保護用熔斷器訂貨技術條件 的規定。 串聯電抗器。(1)串聯電抗器的選型，宜采用干式空心電抗器或油浸式鐵心電抗器，并應根據技術經濟比 較確定。(2)串聯電抗器的電抗率選擇應符合下列規定： (3)并聯電容器裝置的合閘涌流限值，宜取電容器組額定電流的20倍；當超過時，應采用裝 設串聯電抗器予以限制。 (4)串聯電抗器的額定電壓和絕緣水平，應符合接入處電網電壓和安裝方式要求。 (5)串聯電抗器的額定電流不應小于所連接的電容器組的額定電流，其允許過電流值不應

40、小 于電容器組的最大過電流值。 放電器、(1)當采用電壓互感器作放電器時，宜采用全絕緣產品，其技術特性應符合放電器的規定。 (2)放電器的絕緣水平應與接入處電網絕緣水平一致。放電器的額定端電壓應與所并聯的電 容器的額定電壓相配合。(3)放電器的放電性能應能滿足電容器組脫開電源后，在5s內將電容器組上的剩余電壓降至5 0V及以下。 避雷器。(1)避雷器用于限制并聯電容器裝置操作過電壓保護時，應選用無間隙金屬氧化物避雷器。 (2)與電容器組并聯連接的避雷器、與串聯電抗器并聯連接的避雷器和中性點避雷器的參數 選擇，應根據工程設計的具體條件進行模擬計算確定。 導體及其他。(1)單臺電容器至母線或熔斷器

41、的連接線應采用軟導線，其長期允許電流不應小于單臺電容 器額定電流的1.5倍。(2)電容器組的匯流母線和均壓線的導線截面應與分組回路的導體截面一致。(3)雙星形電容器組的中性點連接線和橋形接線電容器組的橋連接線，其長期允許電流不應 小于電容器組的額定電流。(4)并聯電容器裝置的所有連接導體，應滿足動穩定和熱穩定的要求。等等。 6.4.6并聯電容器保護裝置及投切裝置(1)保護裝置：電容器組應裝設不平衡保護，高壓并聯電容器裝置可裝設帶有短延時的速斷保護和過流保護，保護動作于跳閘。高壓并聯電容器裝置宜裝設過負荷保護，帶時限動作于信號或跳閘。高壓并聯電容器裝置應裝設母線過電壓保護，帶時限動作于信號或跳閘

42、。容量為0.18MVA及以上的油浸式鐵心串聯電抗器宜裝設瓦斯保護。輕瓦斯動作于信號， 重瓦斯動作于跳閘。低壓并聯電容器裝置，應有短路保護、過電壓保護、失壓保護，并宜有過負荷保護或諧 波超值保護。 (2)投切裝置：自動、手動。 6.5熟悉諧波電流產生的原因以及對電力系統的危害6.5. 1基本概念：交流電網中，由于許多非線性電氣設備的投入運行，其電壓、電流波形實際上不是完全的正 弦波形，而是不同程度畸變的非正弦波。非正弦波是周期性電氣量，根據傅里葉級數分析， 可分解成基波分量和具有基波頻率整數倍的諧波分量。非正弦波的電壓或電流有效值等于基 波和各次諧波電壓或電流有效值的和方根(平方和的平方根)值。

43、基本頻率為電網頻率(工頻5 0Hz)。諧波次數(n)是諧波頻率與其波頻率的整數比。諧波含有率是周期性電氣量中含有的第n次諧波分量有效值與其基波分量有效值之比， 用百分數表示。 6.5.2諧波源及部分電氣設備產生的諧波電流值諧波源：向公用電網注入諧波電流或在公用電網中產生諧波電壓的電氣設備，統稱諧波源。大量諧波電流流入電網后，通過電網阻抗產生諧波壓降，疊加在電網基波上，引起電網的電 壓畸變。 部分用電設備產生的諧波電流值(1)換流器利用整流元件導通、截止作用的強行短接和斷流，產生諧波電流。(2)煉鋼電弧爐因電弧的負阻特性和熔化期三相電極反復 不規則地短路和斷弧，故而產生諧波電流。由于三相負荷不對

44、稱，存在較多的三次諧波電流 。(3)氣體放電燈，如熒光燈、高壓鈉燈、高壓汞燈的電路本身含有電弧，此種負阻特 性產生諧波電流，其中主要是三次諧波電流，含有率為12%13%。(4)家用電器中電視機是諧波源。 6.5.3諧波的危害(1)使旋轉電機、變壓器等電氣設備由于過大的諧波電流而產生附加損耗，從而引起過熱， 使絕緣介質老化加速，導致絕緣損壞。 (2)使變壓器產生磁致伸縮和噪聲，電抗器產生振動和噪聲，感應電動機引起固定數的振動 力矩和轉速的周期變動。(3)使相位控制設備的正常工作因控制信號紊亂而受到干擾，如電子計算機誤動作、電子設 備誤觸發、電子元件測試無法進行等。 (4)使某些類型的繼電保護，如

45、晶體管整流型距離保護、變壓器及母線復合電壓保護由于相 位變化而誤動或拒動。(5)使通信回路、弱電回路產生雜音，甚至造成故障。 6.6了解諧波電壓和諧波電流限值 6.6. 1諧波電壓限值（表） 6.6.2諧波電流允許值（表） 6.7掌握抑制諧波的措施及濾波器的設置原則 6.5. 1抑制諧波的措施 （1） 由短路容量大的電網供電。（2） 裝設濾波器。當并聯電容器組附近有諧波源，諧波電流超過規定允許值時，應在回路中設置串聯電抗 器以抑制諧波電流，并限制合閘時的涌流。（3） 選用 D，yn11接線的變壓器,為3次諧波電流提供環流通路。 6.7.2濾波器的設置原則（1） 無源濾波器：無源功率濾波器通常是

46、利用LC電路進行濾波，特點： （2） 有源濾波器。有源電力濾波器是一種用于動態抑制諧波、補償無功的電子裝置。它能對大小和頻率都變化 的諧波及無功進行補償。(1)特點：1)動態補償，響應很快；2)對諧波和無功的補償同時進行；3)補償對象電流增大，也不會過載；4)補償品質不受電網頻率變化的影響；5)不易與電網阻抗發生諧振。(2)按接入電網的方式劃分，有源電力濾波器可分為并聯型和串聯型。變配電所所址選擇及電氣設備布置GB500531994 10kV及以下變電所設計規范GB50059199235kV-110kV變電所設計規范GB500601992 3Kv-110kV高壓配電裝置設計規范 7.1熟悉變配

47、電所所址選擇的基本要求7.1.1變配電所分類變配電所是各級電壓的變電所和配電所的總稱，不包括35kV以上變電所時，也可稱配變電所 。（1） 35/10（6）kV變電所(常稱總 降壓變電所或總變電所)（2） 35/0.38kV變電所(35kV直接降至220/380V配電電壓)（3） 10（6）Kv變電所（4） 10（6）kV配電所（開閉所）7.1.2 10kV及以下變配電所所址選擇(1)變電所位置的選擇，應根據下列要求經技術、經濟比較確定：1)接近負荷中心。2)進出線方便。3)接近電源側。4)設備運輸方便。5)不應設在有劇烈振動或高溫的場所。6)不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當無法遠離時，不

48、應設在污染源盛行風向的下風側 。7)不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。8)不應設在有爆炸危險環境的正上方或正下方，且不宜設在有火災危險環境的正上方或正下 方。9)不應設在地勢低洼和可能積水的場所。滿足防火要求等等7.1.3 35kV110kV變配電所所址選擇(1)變電所所址的選擇，應根據下列要求，綜合考慮確定：1)靠近負荷中心。2)節約用地，不占或少占耕地及經濟效益高的土地。3)與城鄉或工礦企業規劃相協調，便于架空和電纜線路的引入和引出。4)交通運輸方便。5)所址標高宜在50年一遇高水位之上。等等7.2熟悉變配電所布置設計要求7.2熟悉變配電所布置設計要求7

49、.2.1 10kV及以下變配電所布置設計要求變配電所型式：變電所的型式應根據用電負荷的狀況和周圍環境情況確定，并應符合下列規定：（1）（5）變配電所布置要求：變壓器布置：(1)室內變壓器布置室內變電所的每臺油量為100kg及以上的三相變壓器，應設在單獨的變壓器室內?？扇加陀徒儔浩魍饫c變壓器室墻壁和門的最小凈距，應符合規定。 設置于變電所內的非封閉式干式變壓器，應裝設高度不低于1.7m的固定遮欄，遮 欄網孔不應大于40mm40mm。變壓器的外廓與遮欄的凈距不應小于0.6m，變壓器之間的凈 距不應小于1.0m。 室內安裝的干式變壓器，其外廓與四周墻壁的凈距不應小于0.6m；干式變壓器之間的距

50、離不應小于1m，并應滿足巡視、維修的要求. 在確定變壓器室面積時，應考慮變電所所帶負荷發展的可能性，一般按能裝設大一級容量 的變壓器考慮。 (2)室外變壓器布置露天或半露天變電所的變壓器四周應設不低于1.7m高的固定圍欄(墻)。變壓器外廓與圍 欄(墻)的凈距不應小于0.8m，變壓器底部距地面不應小于0.3m，相鄰變壓器外廓之間的凈 距不應小于1.5m。當露天或半露天變壓器供給一級負荷用電或油量為2500kg以上的相鄰可燃油油浸變壓器的 防火凈距不應小于5m，若小于5m時，應設置防火墻。防火墻應高出油枕頂部，且墻兩端應大 于擋油設施各0.5m。設置于變電所內的非封閉式干式變壓器，應裝設高度不低于

51、1.7m的固定遮欄，遮欄網孔 不 應大于40mm40mm。變壓器的外廓與遮欄的凈距不宜小于0.6m，變壓器之間的凈距不應小 于1.0m。4)露天或半露天變電所靠近建筑物外墻安裝的普通型變壓器不應設在傾斜屋面的低側，以防 止屋面冰塊或水落到變壓器上。等等 并聯電容器裝置布置要求： 變配電裝置布置對有關專業的要求： (1)防火： (2)對建筑的要求： (3)采暖及通風： (4)其他： 高層建筑物內配變電所的特殊要求7.2.2 35kV110kV變配電所布置設計要求變電所結構型式(1)企業總變電所一般為獨立式布置，高壓深入的車間變電所一般為附設式。(2)35/10(6)kV變電所分屋內式和屋外式。等

52、等控制室布置(1)控制室設計要求：控制室應位于運行方便、電纜較短、朝向良好和便于觀察屋外主要設備的地方。無人值班變電所的控制室，應適當簡化，面積應適當減小?？刂剖乙话銥閱螌咏ㄖ?，與310kV配電裝置室相連。當整個變電所為多層建筑時，控 制室一般設在上層。 (2)控制室布置要求：屏的布置要求監視、調試方便，力求緊湊，并應注意美觀整齊，既要考慮近期的需要，又 要考慮遠期的合理性。屏(臺)的布置應使控制電纜根數最少，長度最短，敷設時電纜交叉最少?？刂破?臺)的排列布置，宜與配電裝置的間隔排列次序相對應?？刂剖也贾脮r應考慮主接線模擬屏(板)的位置?？刂剖覒袃蓚€出口，位于樓上的控制室。一個出口可通向

53、室外樓梯的平臺。7.3掌握各級電壓配電裝置布置設計 7.3.1高壓配電裝置布置 一般要求 型式選擇1)配電裝置型式的選擇，應考慮所在地區的地理情況及環境條件。(2)GIS宜采用屋內布置。 通道與圍欄配電裝置的布置，應便于設備的操作、搬運、檢修試驗。配電裝置室內各種通道的最小寬度(凈距)應符合規定。屋內布置的GIS應設置通道。設置于屋內的油浸變壓器，其外廓與變壓器室四壁的最小凈距應符合規定。 防火與蓄油設施335kV雙母線布置的屋內配電裝置，母線與母線隔離開關之間宜裝設耐火隔板。當電壓等級為335kV時，屋內斷路器、油浸電流互感器和電壓互感器，宜裝設在兩側有 隔墻(板)的間隔內；當電壓等級為63

54、110kV時，屋內斷路器、油浸電流互感器和電壓互感 器應裝設在有防爆隔墻的間隔內?？傆土砍^100kg的屋內油浸電力變壓器，宜裝設在單獨的防爆間內，并應設置消防設施。屋內單臺電氣設備總油量在100kg以上應設置貯油設施或擋油設施。在防火要求較高的場所，有條件時宜選用不燃或難燃的變壓器。 配電裝置對建筑物及構筑物的要求長度大于7m的配電裝置室，應有兩個出口，并宜布置在配電裝置室的兩端；長度大于60m 時，宜增添一個出口；當配電裝置室有樓層時，一個出口可設在通往屋外樓梯的平臺處。配電裝置室應設防火門，并應向外開啟，防火門應裝彈簧鎖，嚴禁用門閂。配電裝置室的耐火等級，不應低于二級配電裝置室可按事故排

55、煙要求，裝設事故通風裝置。GIS配電裝置室應設通風、排風裝置 。 7.3.2并聯電容器裝置布置自然功率因數未達到規定標準的變電所，應裝設并聯電容器裝置。電容器裝置宜裝設在 主變壓器的低壓側或主要負荷側。高壓并聯電容器裝置的布置型式，應根據安裝地點的環境條件、設備性能和當地實踐經 驗，選擇屋外布置或屋內布置。電容器組的布置，宜分相設置獨立的柜(臺)架。 7.3.3低壓配電裝置布置成排布置的低壓配電屏的長度超過6m時，其屏后通道應設兩個通向本室或其他房間的出 口。如果兩個出口間的距離超過15m時還應增加出口。低壓配電室內成排布置的配電屏，其屏前、屏后的通道最小寬度，應符合表735的規 定。 7.4

56、了解特殊地區配電裝置布置設計 7.4.1污穢地區配電裝置布置設計 為了保證處于工業污穢、鹽霧等污穢地區電氣設備的安全運 行，在進行配電裝置設計時，必須采取有效措施，防止發生污閃事故。 污穢地區配電裝置的要求及防污閃措施盡量遠離污染源：合理選擇配電裝置型式：增大電瓷外絕椽的有效爬電距離或選用防污型產品：加強運行維護： 7.4.2高海拔地區配電裝置布置設計當海拔高度超過1000m時，使電氣設備外絕緣和空氣間隙的放電電 壓降低。因此，在進行高海拔地區配電裝置設計時，應加強電氣設備的外絕緣和放大空氣間 隙。對于安裝在海拔高度超過1000m地區的電氣設備外絕緣一般應予加強。當海拔高度超過1000m時，配

57、電裝置的A值應按圖741進行修正。 7.4.3高烈度地震區配電裝置布置設計在進行高烈度地震區的配電裝置設計時，必須進行抗震計算和采取有效的抗震 措施，保證配電裝置及電氣設備在遭受到設計烈度及以下的地震襲擊時能安全供電。高烈度地震區配電裝置選型及電氣設備安裝設計 的抗震要求： 7.5掌握各級電壓配電裝置帶電距離的確定及校驗方法7.5.1 3kV110kV配電裝置(1)屋外配電裝置的安全凈距應符合規定(2)屋外配電裝置使用軟導線時，在不同條件下，帶電部分至接地部分和不同相帶電部分之 間的安全凈距，應根據表752進行校驗，并應采用其中最大數值。(3)屋內配電裝置的安全凈距應符合表753的規定，并應按

58、圖754和圖755校 驗。當電氣設備外絕緣體最低部位距地面小于2.3m時，應裝設固定遮欄。(4)配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不同時，應按高的額定電壓確定其安全凈距。(5)屋外配電裝置帶電部分的上面或下面，不應有照明、通信和信號線路架空跨越或穿過； 屋內配電裝置裸露帶電部分的上面不應有明敷的照明或動力線路跨越。 7.5.2低壓配電裝置 低壓屋內、外配電裝置的安全凈距應符合表754的規定練習題 1.單選題： 某加工石有小批生產的冷加工機床組，接于380V線路上的三相交流電動機：5KW的6臺，4.5KW的8臺，2.8KW的15臺（設備均為同一類型，其需要系數0.16，COS=0.5）。用需要系數

59、法計算線路負荷為（ ）。 A、108KVA B、29.89KVA C、17.28KVA D、34.56KVA Pe=564.582.815=108KW Pis=1080.16=17.28KW Qis=17.281.73=29.89kvar Sis=(17.28229.892)1/2=34.56KVA在并聯電容組中，放電器與電容器組的連接方式為（ ）。 A、放電器串聯一限流電阻后與電容器并聯。 B、放電器、限流電阻、電容器三者串聯。 C、放電器與電容器直接并聯。 D、放電器與電容器組串聯。海拔不超過1000米地區,6kV戶內高壓配電裝置帶電導體的最小相對地、相間空氣間隙應該分別是：A. 相對地7

60、.5cm、相間7.5cmB. 相對地10cm、相間10cmC. 相對地12.5cm、相間12.5cmD. 相對地15cm、相間15cm下列哪些電源可作為應急電源？（應急電源？（ ）A 獨立于正常電源的發電機組。獨立于正常電源的發電機組。B 供電網絡中獨立于正常電源的專用的饋電線路。供電網絡中獨立于正常電源的專用的饋電線路。C 風力發電設備。D 蓄電池。蓄電池。斷續或短時工作電動機的設備功率，當采用需要系數法或二項式法計算時，是將額定功率統一換算到負載持續率為（ ）下的有功功率。A。15%B。25% C。50%D。100%當采用二項式法計算負荷時，應將計算對象的所有用電設備統一分組，（ ）A。并