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第二章 10kV及以下電源及供配電系統(tǒng)
GB50053—1994 《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50054—1995 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50227—1995 《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50060—1992 《3Kv-110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
2.1熟悉供配電系統(tǒng)的一般規(guī)定
(1)符合下列情況之一時，用電單位宜設(shè)置自備電源：
1)需要設(shè)置自備電源作為一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的應(yīng)急電源時或第二電源不能滿足一級負(fù)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(jì)合理時。
3)有常年穩(wěn)定余熱、壓差、廢氣可供發(fā)電，技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理時。
4)所在地區(qū)偏僻，遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)，設(shè)置自備電源經(jīng)濟(jì)合理時。
(2)應(yīng)急電源與正常電源之間必須采取防止并列運(yùn)行的措施。
(3)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)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(jìn)行設(shè)計(jì)。
(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(jù)各級負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電條件，亦可采用不同電壓供電。
(5)有一級負(fù)荷的用電單位難以從地區(qū)電力網(wǎng)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(yīng)能滿足全部一級負(fù)荷及二級負(fù)荷。
(7)供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級。
(8)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。
(9)根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所宜靠近負(fù)荷中心。當(dāng)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(nèi)部鄰近的變電所之間宜設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)線。
(11)小負(fù)荷的用電單位宜接入地區(qū)低壓電網(wǎng)。
2.2掌握電能質(zhì)量要求及電壓選擇原則
2.2. 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(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(jì)比較確定。
(2)當(dāng)供電電壓為35kV及以上時，用電單位的一級配電電壓應(yīng)采用10kV;當(dāng)6kV用電設(shè)備的總?cè)萘枯^大，選用6kV經(jīng)濟(jì)合理時，宜采用6kV。低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V。
(3)當(dāng)供電電壓為35kV，能減少配變電級數(shù)，簡化結(jié)線，及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，配電電壓宜采用35kV。
2.2.2電能質(zhì)量要求
電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量是指電壓、頻率和波形的質(zhì)量。電能質(zhì)量主要指標(biāo)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(zhì)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(wǎng)絡(luò)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(lián)電路中，阻抗元件兩端電壓相量的幾何差稱為電壓降。
電壓損失是指串聯(lián)電路中阻抗元件兩端電壓的代數(shù)差
電壓偏差是供配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下(即系統(tǒng)中所有元件都按預(yù)定工況運(yùn)行)，系統(tǒng)各點(diǎn)的實(shí)際電壓U對系統(tǒng)標(biāo)稱電壓Un的偏差δU，常用相對于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分?jǐn)?shù)表示，
δU=U-Un/Un×100%
供電電壓偏差允許值
供電電壓偏差允許值是電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件(指電力系統(tǒng)中所有元件都按預(yù)定工況運(yùn)行)下，供電電壓對系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的偏差，不適用于瞬態(tài)和非正常運(yùn)行情況。
用電設(shè)備端子電壓偏差允許值。用電設(shè)備端子電壓實(shí)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(jù)設(shè)備制造和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的綜合考慮，制訂用電設(shè)備端子的電壓偏差允許值還應(yīng)考慮到設(shè)備的某些具體運(yùn)行狀況，例如對于不常使用的用電設(shè)備、使用時間短暫且次數(shù)很少的用電設(shè)備以及少數(shù)遠(yuǎn)離變電所的用電設(shè)備等，其電壓偏差允許范圍可以適當(dāng)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(tǒng)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?qū)Ь€的截面等。
3)合理補(bǔ)償無功功率。
4)盡量使三相負(fù)荷平衡。
5)改變配電系統(tǒng)運(yùn)行方式。
6)采用有載調(diào)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(fù)荷引起連續(xù)的電壓變動或電壓幅值包絡(luò)線的周期性變動，其變動過程中相繼出現(xiàn)的電壓有效值的最大值Umax與最小值Umin之差稱為電壓波動，常用相對值(與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓Un的比值)或百分?jǐn)?shù)表示.
Δut=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(fù)荷造成供配電系統(tǒng)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Δuf1，按式(6-2-12)折合成等效10Hz閃變電壓值Δu10，以系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分?jǐn)?shù)表示，
Δ u10=√Σ(afΔuf1)2 %
電壓波動和閃變電壓允許值。
1)用電設(shè)備及配電母線電壓波動允許值.
)公共供電點(diǎn)(電力系統(tǒng)中兩個或更多用戶的連接處)由沖擊性功率負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動和閃變電壓允許值見表6-2-12、表6-2-13。
3)電弧爐引起的配電母線電壓波動值如能滿足表6-2-11中配電母線電壓波動允許值，一般認(rèn)為能滿足公共供電點(diǎn)的電壓波動和閃變電壓允許值。
4)較大功率的電阻焊機(jī)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(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)。由于三相負(fù)荷分配不均等，使三相負(fù)荷電流不對稱，由此產(chǎn)生三相負(fù)荷分量。三相電壓負(fù)序分量與電壓正序分量的比值稱為電壓不對稱度。電流負(fù)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?jǐn)?shù)表示。
不對稱負(fù)荷產(chǎn)生的影響。
1)三相線路接用單相負(fù)荷時的電壓損失和功率損耗均要比接用三相負(fù)荷時大，而且單相負(fù)荷給三相負(fù)荷帶來三相電壓的不對稱。
2)三相變壓器容量利用率降低。
3)當(dāng)三相感應(yīng)電動機(jī)流過負(fù)序電流時，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)磁場使轉(zhuǎn)矩減少并嚴(yán)重發(fā)熱。
為降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對稱度，設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時常用的措施。
1)單相用電設(shè)備接入220/380V三相時應(yīng)盡量使三相負(fù)荷平衡。
2)由地區(qū)公共低壓電網(wǎng)供電的220V照明負(fù)荷，若線路電流不超過30A可用單相供電，否則應(yīng)以220/380V三相四線制供電。
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