2022年整理工业与民用配电设计手册.doc

工业与民用配电设计手册详细目录第一章 负荷计算用无功功率补偿第一节 概述………………………………………1　⒈负荷计算的内容和目的⒉负荷计算的方法第二节 设备功率的确定………………………1⒈单台用电设备的设备功率………………………2⒉用电设备组的设备功率⒊变电所或建筑物的总设备功率⒋柴油发电机的负荷统计第三节 需要系数法确定计算负荷…………3⑴用电设备组的计算负荷⑵配电干线或车间变电所的计算负荷⑶配电所或总降压变电所的计算负荷……………7⑷对于台数较少的用电设备(4台及以下)的计算负荷用系数⑸自备柴油发电机组的计算负荷第四节 利用系数法确定计算负荷…………7⑴用电设备组在最大负荷班内的平均负荷⑵平均利用系数……………………………………8⑶用电设备的有效台数……………………………8⑷计算负荷…………………………………………9⑸例1-1第五节 单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷………………………………11⒈单位面积功率(或负荷密度)法⒉单位指标法⒊单位产品耗电法第六节 单相负荷计算…………………………12⒈计算原则⒉单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法⒊单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法…13⒋例1-2第七节 电弧炉负荷计算……………………14第八节 尖峰电流的确定……………………15⑴单台电动机、电弧炉或电焊变压器的支线尖峰电流公式⑵接有多台电动机的配电线路，只考虑一台电动机起动时的尖峰电流公式⑶对于自起动的一组电动机⑷供电给起重机的线路第九节 企业年电能消耗量计算……………15⑴用年平均负荷来确定(公式)⑵单位产品耗电量法第十节 电网损耗计算…………………………16 ⒈电网中的功率损耗 ⑴三相线路中有功及无功功率损耗(公式)⑵电力变压器的有功及无功功率损耗(公式)⑶变压器空载无功损耗公式……………………19⑷变压器满载无功损耗公式⑸变压器负荷率不大于85%时，功率损耗公式⒉电网中电能损耗…………………………………20 ⑴供电线路年有功电能损耗公式⑵变压器年有功电能损耗第十一节 无功功率补偿……………………20 一、提高用电设备的自然功率因数 二、采用并联电力电容器补偿……………………21 ⒈功率因数计算⑴补偿前平均功率因数公式⑵已经投入使用的用户，其平均功率因数⒉补偿容量的计算 ⑴补偿容量的计算方法⑵补偿计算负荷下的功率因数 三、利用同步电动机补偿…………………………22 ⒈同步电动机输出无功功率公式一⒉同步电动机输出无功功率公式二 四、电力电容器补偿、控制及安装方式的选择…23 五、全厂负荷计算及无功功率补偿计算实例……23第二章 供配电系统第一节 负荷分级及供电要求…………………25 一、规范对负荷分级的原则规定…………………25 ㈠一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷(4条)㈡二级负荷(2条)㈢三级负荷 二、部分行业的负荷分级 ⒈机械工厂的负荷分级表…………………………26⒉民用建筑负荷分级………………………………27 三、一级负荷对供电电源的要求(2条) ⒈应由两个电源供电，一个电源故障时，另一个不应同时损坏⒉特别重要的负荷，还必须增设应急电源 四、二级负荷对供电电源的要求……………………27 ⒈应由两个电源供电，即两回线路供电，供电变压器亦应有两台⒉负荷较小地区可由一回6kV及以上专用架空线供电；采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供电，每根应能承受100%的二级负荷第二节 供配电系统设计要则…………………29 ⒉用电单位宜设置自备电源时符合的条件(4条)⒊应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施(保证专用性、防止反送电)⒋除特别重要的负荷外，不应考虑电源检修时，另一个又发生故障⒌需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压⒍有一级负荷的用电单位，难从地区电力网取得两个电源时，宜从临近单位取得第二电源⒎同时供电的两回及以上供配电线路中，一回中断 时，其余能满足全部一级、二级负荷的用电需要 同一电压供配电系统的变配电级数不宜多于两级⒏变电所、配电所宜靠近负荷中心，可将35kV直降至220／380V配电电压⒐单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线⒑小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网⒒冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变(不含电动机起动)，宜采取下列措施(4条)⒓非线性用电设备的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率，应采取的措施(4条) ………………………30第三节 高压配电系统…………………………30 一、电压选择 ⒈3kV及以上交流三相系统的标称电压及电气设备的最高电压值(表) ……………………………………31⒉各级电压线路的送电能力(表) …………………31⒊决定配电电压高低的因素⒋供电电压为35kV及以上的单位，配电电压宜采用35kV 二、接地方式…………………………………………31 ㈠接地种类 ⒈中性点直接接地(大接地电流系统、有效接地) ⑴零序电抗与正序电抗的比值X0／X1≤3，零序电阻与正序电抗的比值R0／X1≤1⑵过电压水平、设备绝缘水平低，动态电压升高不超过系统额定电压的80%⑶单相接地电流大。

供电连续性差⑷要保证任何故障，不应使系统解列为不接地 ⑸变压器中性点接地点的数量要求 ①零序电抗与正序电抗的比值X0／X1≤3，零序电阻与正序电抗的比值R0／X1≤1，以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器灭弧电压②X0／X1还应大于1～1.5，使单相接地短路电流不超过三相短路电流⑹普通变压器中性点应经隔离开关接地、应在中性点装设避雷器保护⑺终端变电所的变压器中性点一般不接地⒉中性点不接地…………………………………32 ⑴单相接地故障电流小，供电可靠性高⑵要求系统绝缘水平较高⑶线路很长时，接地电容电流大⒊中性点经消弧线圈接地………………………32 ⑴3～63kV电网当单相接地电流超过规定值时，可采用消弧线圈补偿电流⑵消弧线圈接地方式，正常情况下，中性点的长时间电压位移不应超过电网标称相电压的15%，故障点的残余电流不宜超过10A，必要时电网分区采用过补偿方式⑶消弧线圈装设地点，不宜多台安装在一处；断开一、二回线路时，大部分不致失去补偿⑷消弧线圈的连接 ①直接接于YN,d或YN,yn,d接线的变压器中性点上，也可接在ZN,yn接线变压器的中性点上，容量不超过三相总容量的50%，并不得大于任一相容量②接于YN,yn接线的变压器中性点上，容量不超过三相总容量的20%③不应接在零序磁通经铁心闭路的YN,yn接线的变压器③无中性点或中性点未引出时，应装设专用变压器⑸两台变压器合用一台消弧线圈时，应分别经隔离开关与变压器中性点相连。

运行时只合其中一组隔离开关，避免虚幻接地现象⒋中性点经电阻接地……………………………33 ⑴中性点经高电阻接地 ①限制单相接地故障电流，阻值数百-数千②可消除大部分谐振过电压，限制单相间歇弧光接地过电压③单相接地故障电流小于10A，不中断供电④系统绝缘水平较高⑤主要用于发电机回路⑵中性点经低电阻接地 ①用于6～35kV由电缆构成的送、配电网络②阻值一般在10～20Ω③单相接地故障电流为100～1000A④用于以电缆为主，不容易发生瞬时性单相接地故障且系统电容电流比较大的配电系统 ⒌电网中性点各种接地方式的比较(表)㈡中性点接地方式的选择…………………………34 ⒈选择中性点接地方式时应考虑的因素(5条)⒉系统接地要求(3条) ⑴3～10kV不直接连接发电机的系统和35k系统，根据单相接地故障电容电流的大小，采用不接地或消弧线圈接地方式(2条)⑵6～35kV主要由电缆构成的送、配电网络，单相接地故障电容电流较大时，可采用低、中电阻接地⑶6kV和10kV配电系统以及发电厂厂用电系统，单相接地故障电容电流较小时，可采用高电阻接地 三、配电方式…………………………………………35 ⒈高压配电系统宜采用放射式、也可采用树干式、环式及其组合式(各种特点)⒉10(6)kV配电系统接线方式及特点(表)第四节 变压器选择和变配电所主接线……37 一、变压器选择………………………………………37 ㈠变压器类型的选择………………………………37 ⒈各类变压器性能比较(表)⒉按环境条件选择变压器 各类变压器的适用范围和参考型号(表) ……38⒊变压器绕组连接组别的选择…………………38 三相变压器常用连接组和适用范围(表)⒋变压器调压方式的选择………………………39 ⑴一般应采用无载手动调压变压器⑵变压比和电压分接头的选择见第六章⑶35kV降压变电所的主变压器应采用有载调压变压器，10(6)kV不宜采用⒌按并列运行条件选择变压器 变电所变压器并列运行的条件(表)⒍变压器阻抗电压(uk%)的选择………………40 ⑴满足系统电压偏差和电压波动要求(第六章)⑵满足限制低压系统短路电流的要求(4、11章)㈡35kV主变压器台数和容量的选择……………40 ⒈采用三相变压器，容量按5-10年预期选择，至少留有15%-25%的裕量⒉有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器⒊装有两台及以上主变压器的变电所中，断开一台时，其余能保证全部一、二级负荷，且不小于60%全部负荷⒋具有三种电压的变电所中，各侧绕组的功率均达到该变压器的15%以上时，宜采用三绕组变压器⒌过载能力满足运行要求⒍变电所两台或多台主变压器经济运行的条件(表)㈢10(6)kV配电变压器台数和容量的选择………41 ⒈宜装设两台及以上变压器的条件(3条)⒉装有两台及以上变压器的变电所中，断开一台时，其余能保证全部一、二级负荷的用电⒊昼夜或季节性波动较大的负荷，可采用容量不一致的变压器⒋一般情况下，动力和照明宜共用变压器。

可设专用变压器的条件(6条)㈣配电变压器能效及技术经济评价……………41 ⒈配电变压器能效评价方法及基本计算公式 ⑴配电变压器的综合能效费用计算公式⑵配电变压器单位空载损耗的基本费用A系数⑶配电变压器单位负载损耗的基本费用B系数⑷不同功率因数及年最大负载利用小时数(Tmax)时的年最大负载损耗小时τ(表)⑸不同行业的年最大负荷利用小时数(Tmax)与年最大负载损耗小时τ的典型值(表) ……………43⒉计算实例 二、变配电所的电气主接线………………………46 ㈠主接线的一般要求 ⒉35kV室内、外配电装置的接线 ⑴35kV室外配电装置，有两回路电源线和两台变压器时，主接线可采用“桥形接线” ①电源线路较长时，应采用内桥接线，可增设带隔离开关的跨条②电源线路较短，需切换变压器、或桥上有穿越功率时，应采用外桥⑵35kV出线为两回路以上或采用室内配电装置，宜采用单母线或分段单母线接线⑶10(6)kV侧宜采用单母线、分段单母线接线⒊10(6)kV配电所主接线宜采用单母线或分段单母线接线；要求高时，可采用双母线接线⒋10(6)kV配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关；也可采用隔离开关或隔离触头⒌高压断路器的电源侧及可能反馈电能的一侧，必须装设高压隔离开关或隔离触头⒍高分断能力和频繁操作性能的断路器⒎10(6)kV母线的分段处，宜。