行業(yè)標準

供配電系統設計規范

一章 總則

為使供配電系統設計貫徹執行的技術(shù)經(jīng)濟政策,做到保障人身健康,供電可靠,技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理,制訂本規范。

本規范適用于110KV及以下的供配電系統新建和擴建工程的設計。

供配電系統設計必須從全局出發(fā),統籌兼顧,按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區供電條件,合理確定設計方案。

供配電系統設計應根據工程特點(diǎn)、規模和發(fā)展規劃,做到遠近期結合,以近期為主。

供配電系統設計應采用符合現行有關(guān)標準的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。

供配電系統設計除應遵守本規范外,尚應符合現行有關(guān)標準和規范的規定。

二章 負荷分級及供電要求

電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級,并應符合下列規定:

一、符合下列情況之一時(shí),應為一級負荷:

1.中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。

2.中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時(shí)。例如:重大設備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中企業(yè)的連續生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(cháng)時(shí)間才能恢復等。

3.中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)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(chǎng)館、經(jīng)常用于動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所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(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷,以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負荷,應視為特別重要的負荷。

二、符合下列情況之一時(shí),應為二級負荷:

1.中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失時(shí)。例如:主要設備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(cháng)時(shí)間才能恢復、企業(yè)大量減產(chǎn)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(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。

三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。

一級負荷的供電電源應符合下列規定:

一、一級負荷應由兩個(gè)電源供電;當一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí),另一個(gè)電源不應同時(shí)受到損壞。

二、一級負荷中特別重要的負荷,除由兩個(gè)電源供電外,尚應增設應急電源,并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統。

下列電源可作為應急電源:

一、獨立于正常電源的發(fā)電機組。

二、供電網(wǎng)絡(luò )中獨立于正常電源的專(zhuān)用的饋電線(xiàn)路。

三、蓄電池。

四、干電池。

根據允許中斷供電的時(shí)間可分別選擇下列應急電源:

一、允許中斷供電時(shí)間為15s以上的供電,可選用快速自啟動(dòng)的發(fā)電機組。

二、自投裝置的動(dòng)作時(shí)間能滿(mǎn)足允許中斷供電時(shí)間的,可選用帶有自動(dòng)投入裝置的獨立于正常電源的專(zhuān)用饋電線(xiàn)路。

三、允許中斷供電時(shí)間為毫秒級的供電,可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置、蓄電池機械貯能電機型不間斷供電裝置或柴油機不間斷供電裝置。

應急電源的工作時(shí)間,應按生產(chǎn)技術(shù)上要求的停車(chē)時(shí)間考慮。當與自動(dòng)啟動(dòng)的發(fā)電機組配合使用時(shí),不宜少于10min。

二級負荷的供電系統,宜由兩回線(xiàn)路供電。在負荷較小或地區供電條件困難時(shí),二級負荷可由一回6KV及以上專(zhuān)用的架空線(xiàn)路或電纜供電。當采用架空線(xiàn)時(shí),可為一回架空線(xiàn)供電;當采用電纜線(xiàn)路時(shí),應采用兩根電纜組成的線(xiàn)路供電,其每根電纜應能承受的二級負荷。

三章 電源及供電系統

符合下列情況之一時(shí),用電單位宜設置自備電源:

一、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(shí)或第二電源不能滿(mǎn)足一級負荷的條件時(shí)。

二、設置自備電源較從電力系統取得第二電源經(jīng)濟合理時(shí)。

三、有常年穩定余熱、壓差、廢氣可供發(fā)電,技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理時(shí)。

四、所在地區偏僻,遠離電力系統,設置自備電源經(jīng)濟合理時(shí)。

應急電源與正常電源之間必須采取防止并列運行的措施。

供配電系統的設計,除一級負荷中特別重要負荷外,不應按一個(gè)電源系統檢修或故障的同時(shí)另一電源又發(fā)生故障進(jìn)行設計。

需要兩回電源線(xiàn)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。

有一級負荷的用電單位難以從地區電力網(wǎng)取得兩個(gè)電源而有可能從鄰近單位取得第二電源時(shí),宜從該單位取得第二電源。

同時(shí)供電的兩回及以上供配電線(xiàn)路中一回路中斷供電時(shí),其余線(xiàn)路應能滿(mǎn)足全部一級負荷及二級負荷。

供電系統應簡(jiǎn)單可靠,同一電壓供電系統的變配電級數不宜多于兩級。

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(huán)境等情況,亦可采用樹(shù)干式或環(huán)式。

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(shí)亦可采用直降220~380V配電電壓。

在用電單位內部鄰近的變電所之間宜設置低壓聯(lián)絡(luò )線(xiàn)。

小負荷的用電單位宜接入地區低壓電網(wǎng)。

四章 電壓選擇和電能質(zhì)量

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(xiàn)路的回路數、當地公共電網(wǎng)現狀及其發(fā)展規劃等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。

當供電電壓為35KV及以上時(shí),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(jīng)濟合理時(shí),宜采用6KV。低壓配電電壓應采用220~380V。

當供電電壓為35KV,能減少配變電級數、簡(jiǎn)化結線(xiàn),及技術(shù)經(jīng)濟合理時(shí),配電電壓宜采用35KV。

正常運行情況下,用電設備端子處電壓偏差允許值(以額定電壓的百分數表示)宜符合下列要求:

一、電動(dòng)機為±5%。

二、照明:在一般工作場(chǎng)所為±5%;對于遠離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所,難以滿(mǎn)足上述要求時(shí),可為+5%、-10%;應急照明、道路照明和警衛照明等為+5%、-10%。

三、其它用電設備當無(wú)特殊規定時(shí)為±5%。

供配電系統的設計為減小電壓偏差,應符合下列要求:

一、正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。

二、減少系統阻抗。

三、采取補償無(wú)功功率措施。

四、宜使三相負荷平衡。

計算電壓偏差時(shí),應計入采取下列措施后的調壓效果:

一、自動(dòng)或手動(dòng)調整并聯(lián)補償電容器、并聯(lián)電抗器的接入容量。

二、自動(dòng)或手動(dòng)調整同步電動(dòng)機的勵磁電流。

三、改變供配電系統運行方式。

變電所中的變壓器在下列情況之一時(shí),應采用有載調壓變壓器:

一、35KV以上電壓的變電所中的降壓變壓器,直接向35KV、10(6)KV電網(wǎng)送電時(shí)。

二、35KV降壓變電所的主變壓器,在電壓偏差不能滿(mǎn)足要求時(shí)。

10(6)KV配電變壓器不宜采用有載調壓變壓器;但在當地10(6)KV電源電壓偏差不能滿(mǎn)足要求,且用電單位有對電壓要求嚴格的設備,單獨設置調壓裝置技術(shù)經(jīng)濟不合理時(shí),亦可采用10(6)KV有載調壓變壓器。

電壓偏差應符合用電設備端電壓的要求,35KV以上電網(wǎng)的有載調壓宜實(shí)行逆調壓方式。逆調壓的范圍宜為額定電壓的0~+5%。

對沖擊性負荷的供電需要減少沖擊性負荷引起的電網(wǎng)電壓波動(dòng)和電壓閃變(不包括電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)允許的電壓下降)時(shí),宜采取下列措施:

一、采用專(zhuān)線(xiàn)供電。

二、與其它負荷共享配電線(xiàn)路時(shí),減少配電線(xiàn)路阻抗。

三、較大功率的沖擊性負荷或沖擊性負荷群與對電壓波動(dòng)、閃變的負荷分別由不同的變壓器供電。

四、對于大功率電弧爐的爐用變壓器由短路容量較大的電網(wǎng)供電。

控制各類(lèi)非線(xiàn)性用電設備所產(chǎn)生的諧波引起的電網(wǎng)電壓正弦波形畸變率,宜采取下列措施:

一、各類(lèi)大功率非線(xiàn)性用電設備變壓器由短路容量較大的電網(wǎng)供電。

二、對大功率靜止整流器,采取下列措施:

1.提高整流變壓器二次側的相數和增加整流器的整流脈沖數。

2.多臺相數相同的整流裝置,使整流變壓器的二次側有適當的相角差。

3.按諧波次數裝設分流濾波器。

三、選用D,yn11結線(xiàn)組別的三相配電變壓器。

注:D,yn11結線(xiàn)組別的三相配電變壓器是指表示其高壓繞組為三角形、低壓繞組為星形且有中性點(diǎn)和“11”結線(xiàn)組別的三相配電變壓器。

設計低壓配電系統時(shí)宜采取下列措施,減少三相低壓配電系統的不對稱(chēng)度。

一、220V或380V單相用電設備接入220V~380V三相系統時(shí),宜使三相平衡。

二、由地區公共低壓電網(wǎng)供電的220V照明負荷,線(xiàn)路電流小于或等于30A時(shí),可采用220V單相供電;大于30A時(shí),宜以220V~380V三相四線(xiàn)制供電。

五章 無(wú)功補償

供配電設計中應正確選擇電動(dòng)機、變壓器的容量,減少線(xiàn)路感抗。當工藝條 件適當時(shí),宜采取采用同步電動(dòng)機或選用帶空載切除的間歇工作制設備等,提高用電單位自然功率因數的措施。

當采用提高自然功率因子措施后,仍達不到電網(wǎng)合理運行要求時(shí),應采用并聯(lián)電力電容器作為無(wú)功補償裝置。當經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟比較,確認采用同步電動(dòng)機作為無(wú)功補償裝置合理時(shí),可采用同步電動(dòng)機。

采用電力電容器作為無(wú)功補償裝置時(shí),宜就地平衡補償,低壓部分的無(wú)功功率宜由低壓電容器補償;高壓部分的無(wú)功功率宜由高壓電容器補償。容量較大,負荷平穩且經(jīng)常使用的用電設備的無(wú)功功率宜單獨就地補償。補償基本無(wú)功功率的電容器組,宜在配變電所內集中補償。在環(huán)境正常的車(chē)間內,低壓電容器宜分散補償。

無(wú)功補償容量宜按無(wú)功功率曲線(xiàn)或無(wú)功補償計算方法確定。

無(wú)功補償裝置的投切方式,具有下列情況之一時(shí),宜采用手動(dòng)投切的無(wú)功補償裝置。

一、補償低壓基本無(wú)功功率的電容器組。

二、常年穩定的無(wú)功功率。

三、經(jīng)常投入運行的變壓器或配、變電所內投切次數較少的高壓電動(dòng)機及高壓電容器組。

無(wú)功補償裝置的投切方式,具有下列情況之一時(shí),宜裝設無(wú)功自動(dòng)補償裝置。

一、避免過(guò)補償,裝設無(wú)功自動(dòng)補償裝置在經(jīng)濟上合理時(shí)。

二、避免在輕載時(shí)電壓過(guò)高,造成某些用電設備損壞,而裝設無(wú)功自動(dòng)補償裝置在經(jīng)濟上合理時(shí)。

三、只有裝設無(wú)功自動(dòng)補償裝置才能滿(mǎn)足在各種運行負荷的情況下的電壓偏差允許值時(shí)。

當采用高、低壓自動(dòng)補償裝置相同時(shí),宜采用低壓自動(dòng)補償裝置。

無(wú)功自動(dòng)補償的調節方式,宜根據下列原則確定:

一、以節能為主進(jìn)行補償時(shí),采用無(wú)功功率參數調節;當三相負荷平衡時(shí),亦可采用功率因子參數調節。

二、提供維持電網(wǎng)電壓水平所必要的無(wú)功功率及以減少電壓偏差為主進(jìn)行補償者,應按電壓參數調節,但已采用變壓器自動(dòng)調壓者除外。

三、無(wú)功功率隨時(shí)間穩定變化時(shí),按時(shí)間參數調節。

電容器分組時(shí),應滿(mǎn)足下列要求:

一、分組電容器投切時(shí),不應產(chǎn)生諧振。

二、適當減少分組組數和增加分組容量。

三、應與配套設備的技術(shù)參數相適應。

四、應滿(mǎn)足電壓偏差的允許范圍。

接在電動(dòng)機控制設備側電容器的額定電流,不應超過(guò)電動(dòng)機勵磁電流的0.9倍;其饋電線(xiàn)和過(guò)電流保護裝置的整定值,應按電動(dòng)機-電容器組的電流確定。

高壓電容器組宜串聯(lián)適當參數的電抗器。低壓電容器組宜增加投切容量或采用專(zhuān)用投切接觸器。當受諧波量較大的用電設備影響的線(xiàn)路上裝設電容器組時(shí),宜串聯(lián)電抗器。

六章 低壓配電

壓配電電壓應采用220~380V。帶電導體系統的型式宜采用單相二線(xiàn)制、兩相三線(xiàn)制、三相三線(xiàn)制和三相四線(xiàn)制。

在正常環(huán)境的車(chē)間或建筑物內,當大部分用電設備為中小容量,且無(wú)特殊要求時(shí),宜采用樹(shù)干式配電。

當用電設備為大容量,或負荷性質(zhì)重要,或在有特殊要求的車(chē)間、建筑物內,宜采用放射式配電。

當部分用電設備距供電點(diǎn)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,但每一回路環(huán)鏈設備不宜超過(guò)5臺,其總容量不宜超過(guò)10KW。容量較小用電設備的插座,采用鏈式配電時(shí),每一條環(huán)鏈回路的設備數量可適當增加。

在高層建筑物內,當向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí),宜采用分區樹(shù)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。

平行的生產(chǎn)流水線(xiàn)或互為備用的生產(chǎn)機組,根據生產(chǎn)要求,宜由不同的回路配電;同一生產(chǎn)流水線(xiàn)的各用電設備,宜由同一回路配電。

在TN及TT系統接地型式的低壓電網(wǎng)中,宜選用D,yn11結線(xiàn)組別的三相變壓器作為配電變壓器。

注:TN系統在此系統內,電源有一點(diǎn)與地直接連接,負荷側電氣裝置的外露可導電部分則通過(guò)保護線(xiàn)(PE線(xiàn))與該點(diǎn)連接。其定義應符合現行標準《電力裝置的接地設計規范》的規定。TT系統在此系統內,電源有一點(diǎn)與地直接連接,負荷側電氣裝置的外露可導電部分連接的接地極和電源的接地極無(wú)電氣聯(lián)系。其定義應符合現行標準《電力裝置的接地設計規范》的規定。

在TN及TT系統接地型式的低壓電網(wǎng)中,當選用Y,yn0結線(xiàn)組別的三相變壓器時(shí),其由單相不平衡負荷引起的中性線(xiàn)電流不得超過(guò)低壓繞組額定電流的25%,且其一相的電流在滿(mǎn)載時(shí)不得超過(guò)額定電流值。

注:Y,yn0結線(xiàn)組別的三相變壓器是指表示其高壓繞組為星形、低壓繞組亦為星形且有中性點(diǎn)和“0”結線(xiàn)組別的三相變壓器。

當采用220~380V的TN及TT系統接地型式的低壓電網(wǎng)時(shí),照明和其它電力設備宜由同一臺變壓器供電。必要時(shí)亦可單獨設置照明變壓器供電。

由建筑物外引入的配電線(xiàn)路,應在室內靠近進(jìn)線(xiàn)點(diǎn)便于維護的地方裝設隔離電器。


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