修改供配电系统设计规范课件.ppt

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1、中华人民共和国国家标准供配电系统设计规范Code for design electric power supply systemsGB50052-2009 主编部门：中华人民共和国国家发展和改革委员会 批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期：2010年7月1日（标准的含义：技术方面法律，必须严格执行，否则就不让生产和销售不符合标准的产品并且会吃官司）中国计划出版社2009年北京,目 次1 总则2 术语3 负荷分级及供电要求4 电源及供电系统5 电压选择和电能质量6 无功补偿7 低压配电,1 总则1.0.1 为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技

2、术先进和经济合理，制定本规范。1.0.2 本规范适用于用户端供配电系统新建、扩建和改建工程的设计1.0.3 供配电系统设计应按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，统筹兼顾，合理确定设计方案。1.0.4 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。1.0.5 供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的高效节能、环保、安全、性能先进的电气产品。1.0.6 供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。,7 低压配电7.0.1 带电导体系统的型式，宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。低压配电

3、系统接地型式，可采用TN系统、TT系统和IT系统。举例说明：单相二线制的设备有电脑、照明等；两相三线制的如两相380V电气设备，550万吨/年常减压电脱盐变压器；三相三线制的设备如电动机；三相四线制的设备如三相电热炉。,低压配电系统接地型式有以下三种：1 TN系统（T电源变压器 性点接地，N设备外露部分与 性线相连）电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。根据中性导体（N）和保护导体(PE)的配置方式，TN系统可分为如下三类：1 TN-C系统 整个系统的N、PE线是合一的。见图4所示。,图4 TN-C系统,2）TN-C-S系统 系统中有一部分线路的N、PE线

4、是合一的。见图5所示。,图5 TN-C-S系统,3）TN-S系统 整个系统的N、PE线是分开的。见图6所示。,图6 TN-S系统,注意：在同一低压配电系统中，不允许一部分设备接地，另一部分设备接零。当接地设备发生碰壳短路时，若熔丝未能熔断，接地电流由接地极经大地流回电源。由图，这时所有中线的设备外壳与大地的零电位点（接地极20m以外的地方）之间存在一个电压。如果人站在零电位点接触外壳，就可能触电。,2 TT系统 电力系统有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无关的接地极。见图7所示。,图7 TT系统,3 IT系统 电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可导电

5、部分通过保护接地线与接地极连接。见图8所示。,图8 IT系统,7.0.2 在正常环境的建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。说明：树干式配电包括变压器干线式及不附变电所的车间或建筑物内干线式配电。其推荐理由如下：1 树干式配电的主要优点是结构简单，投资和有色金属较省。2 干线的维修工作量是不大的，正常的维修工作一般一年仅二三次，大多数工厂均可能在一天内全部完成。如能统一安排就不需要分批或分段进行维修工作。,7.0.3 当用电设备为大容量或负荷性质重要，或在有特殊要求的建筑物内，宜采用放射式配电。说明：特殊要求是指有潮湿、腐蚀性环境或有爆炸和火灾危险场所等建筑物

6、。,7.0.4 当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。,7.0.5 在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分区树干式配电。对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式配电；楼层配电箱至用户配电箱应采用放射式配电。在高层建筑物内，向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；由楼层配电间或竖井内配电箱至用户配电箱的配电，宜采取放射式配电；对部分容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从变电所低压

7、配电室以放射式配电。说明：较大容量的集中负荷和重要用电设备主要是指电梯、消防水泵、加压水泵等负荷。,7.0.6 平行的生产流水线或互为备用的生产机组，应根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。说明：平行的生产流水线和互为备用的生产机组如由同一回路配电，则当此回路停止供电时，将使数条流水线都停止生产或备用机组不起备用作用。各类企业的生产流水线和备用机组对不间断供电的要求不一（如一般冶金、化工等企业的水泵既要求机组的备用也要求回路的备用，而某些中小型机械制造厂的水泵只要求机组的备用，不要求回路的备用），故应根据生产要求区别对待，以免造成设备和投资的浪费。同一

8、生产流水线的各用电设备如由不同的回路配电，则当任一母线或线路检修时，都将影响此流水线的生产，故本条文规定同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。,7.0.7 在低压电网中，宜选用D,yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器。说明：以D，yn11结线与Y，yn0结线的同容量的变压器相比较，前者空载损耗与负载损耗虽略大于后者，有利于抑制三次以上高次谐波电流，这在当前电网中接用电力电子元件日益广泛的情况下，采用三角形接线是有利的。另外D，yn11结线比Y，yn0接线的零序阻抗要小得多，有利于单相接地短路故障的切除。还有，当接用单相不平衡负荷时，Y，yn0接线变压器要求中性线电流不超过低压绕组

9、额定电流的25%，严重地限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分利用。因而在低压电网中，推荐采用D，yn11结线组别的配电变压器。,7.0.8 在系统接地型式为TN及TT的低压电网中，当选用Y,yno结线组别的三相变压器时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25%，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值。,7.0.9 当采用220/380V的TN及TT系统接地型式的低压电网时，照明和电力设备宜由同一台变压器供电。必要时亦可单独设置照明变压器供电。说明：在TN及TT系统接地形式的220/380V电网中，照明一般都和其他用电设备由同一台变压器供电。但当接有较

10、大功率的冲击性负荷引起电网电压波动和闪变，与照明合用变压器时，将对照明产生不良影响，此时，照明可由单独变压器供电。7.0.10 由建筑物外引入的配电线路，应在室内分界点便于操作维护的地方装设隔离电器。,2 术语2.0.1 一级负荷中特别重要的负荷 Vital Load in First Grade Load 中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷。2.0.2 双重电源 Duplicate Supply 一个负荷的电源是由两个电路提供的，这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的。,2.0.3 应急供电系统（安全设施供电系统）Electric Supp

11、ly Systems for Safety Services 用来维持电气设备和电气装置运行的供电系统，主要是：为了人体和家畜的健康和安全。如果国家规范要求，为避免对环境或其他设备造成损失。注：供电系统包括电源和连接到电气设备端子的电气回路。在某些场合，它也可以包括设备。2.0.4 应急电源（安全设施电源）Electric Source for Safety Services 用作应急供电系统组成部分的电源。,2.0.5 备用电源 Stand-by Electric Source 当正常电源断电时，由于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源。2.0.6 分布式电源 Distribut

12、ed Generation 分布式电源主要是指布置在电力负荷附近，能源利用效率高并与环境兼容，可提供电、热（冷）的发电装置，如微型燃气轮机、太阳能光伏发电、燃料电池、风力发电和生物质能发电等。2.0.7 逆调压方式 Inverse Voltage Regulation Mode 逆调压方式就是负荷大时电网电压向高调，负荷小时电网电压向低调，以补偿电网的电压损失。,2.0.8 基本无功功率 Basic Reactive Power 当用电设备投入运行时所需的最小无功功率。如该用电设备有空载运行的可能，则基本无功功率即为其空载无功功率。如其最小运行方式为轻负荷运行，则基本无功功率为在此轻负荷情况下

13、的无功功率。2.0.9 隔离电器 Isolator 在执行工作、维修、故障测定或更换设备之前，为人提供安全的电器设备。,3 负荷分级及供电要求 3.0.1 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级，并应符合下列规定：1 符合下列情况之一时，应视为一级负荷。1）中断供电将造成人身伤亡时。2）中断供电将在经济上造成重大损失时。3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。2 在一级负荷中，当中断供电将造成重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为一级负荷中特别重要的负荷。3 符合下列情况之一时，应视为

14、二级负荷。1）中断供电将在经济上造成较大损失时。2）中断供电将影响较重要用电单位的正常工作。4 不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。,3.0.2 一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。3.0.3 一级负荷中特别重要的负荷供电，应符合下列要求：1 除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。2 设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求。3.0.4 下列电源可作为应急电源：1 独立于正常电源的发电机组。2 供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。3 蓄电池。4 干电池。,3.0.5 应急电源应根据允许中断供电的时间选择

15、，并应符合下列规定：1 允许中断供电时间为15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。2 自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正常电源之外的专用馈电线路。3 允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。,大型企业中，往往同时使用几种应急电源，为了使各种应急电源设备密切配合，充分发挥作用，应急电源接线示例见图1(以蓄电池、不间断供电装置、柴油发电机同时使用为例)。,图1 应急电源接线示例,3.0.6 应急电源的供电时间，应按生产技术上要求的允许停车过程时间确定。3.0.7 二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在

16、负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路供电。3.0.8 各级负荷的备用电源设置可根据用电需要确定。3.0.9 备用电源严禁接入应急供电系统。说明：备用电源与应急电源是两个完全不同用途的电源。备用电源是当正常电源断电时，由于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源；而应急电源，又称安全设施电源，是用作应急供电系统组成部分的电源，是为了人体和家畜的健康和安全，为避免对环境或其他设备造成损失的电源。,4 电源及供电系统4.0.1 符合下列条件之一时，用户宜设置自备电源：1 需要设置自备电源作为一级负荷中的特别重要负荷的应急电源时或第二电源不能满足一级负荷的条

17、件时。2 设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理时。3 有常年稳定余热、压差、废弃物可供发电，技术可靠、经济合理时。4 所在地区偏僻，远离电力系统，设置自备电源经济合理时。5 有设置分布式电源的条件，能源利用效率高、经济合理时。,4.0.2 应急电源与正常电源之间，应采取防止并列运行的措施。当有特殊要求，应急电源向正常电源转换需短暂并列运行时，应采取安全运行的措施。4.0.3 供配电系统的设计，除一级负荷中的特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计。4.0.4 需要两回电源线路的用户，宜采用同级电压供电。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件，亦可采用

18、不同电压供电。4.0.5 同时供电的两回及以上供配电线路中，当有一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷。,4.0.6 供配电系统应简单可靠，同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级；低压不宜多于三级。说明：如果供配电系统结线复杂，配电层次过多，不仅管理不便，操作频繁，而且由于串联元件过多，因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也随之增加。所以复杂的供配电系统导致可靠性下降，不受运行和维修人员的欢迎；配电级数过多，继电保护整定时限的级数也随之增多，而电力系统容许继电保护的时限级数对10kV来说正常也只限于两级；如配电级数出现三级，则中间一级势必要与下一级或上一级之间无选择性。高压

19、配电系统同一电压的配电级数为两级，例如由低压侧为10kV的总变电所或地区变电所配电至10kV配电所，再从该配电所以10kV配电给配电变压器，则认为10kV配电级数为两级。低压配电系统的配电级数为三级，例如从低压侧为380V的变电所低压配电屏至楼门配电箱，再从楼门配电箱至层配电箱，最后从层配电箱至户配电箱，则认为380V配电级数为三级。,4.0.7 高压配电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式。4.0.8 根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。当配电电压为35kV时，亦可采用直降至低压配电电压。说明：将总变电所、配电所、变电所建在靠近负荷中心位置

20、，可以节省线材、降低电能损耗，提高电压质量，这是供配电系统设计的一条重要原则。4.0.9 在用户内部邻近的变电所之间，宜设置低压联络线。4.0 10 小负荷的用户，宜接入地区低压电网。,5 电压选择和电能质量5.0.1 用户的供电电压应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较确定。5.0.2 供电电压大于等于35kV时，用户的一级配电电压宜采用10kV；当6kV用电设备的总容量较大，选用6kV经济合理时，宜采用6kV；低压配电电压宜采用220/380V，工矿企业亦可采用660V；当安全需要时，应采用小于50V电压。5.0.3 供

21、电电压大于等于35kV，当能减少配变电级数、简化结线及技术经济合理时，配电电压宜采用35kV或相应等级电压。,5.0.4 正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差允许值宜符合下列要求：1 电动机为5%额定电压。2 照明：在一般工作场所为5%额定电压；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为+5%，-10%额定电压；应急照明、道路照明和警卫照明等为+5%，-10%额定电压。3 其它用电设备当无特殊规定时为5%额定电压。5.0.5 计算电压偏差时，应计入采取下列措施后的调压效果：1 自动或手动调整并联补偿电容器、并联电抗器的接入容量。2 自动或手动调整同步电动机的励磁电流。3 改

22、变供配电系统运行方式。说明：产生电压偏差的主要因素是系统滞后的无功负荷所引起的系统电压损失。因此，当负荷变化时，相应调整电容器的接入容量就可以改变系统中的电压损失，从而在一定程度上缩小电压偏差的范围。,5.0.6 符合在下列情况之一的变电所中的变压器，应采用有载调压变压器：1 大于35kV电压的变电所中的降压变压器，直接向35、10、6kV电网送电时。2 35kV降压变电所的主变压器，在电压偏差不能满足要求时。5.0.7 10、6kV配电变压器不宜采用有载调压变压器；但在当地10、6kV电源电压偏差不能满足要求，且用户有对电压要求严格的设备，单独设置调压装置技术经济不合理时，亦可采用10、6k

23、V有载调压变压器。5.0.8 电压偏差应符合用电设备端电压的要求，大于等于35kV电网的有载调压宜实行逆调压方式。逆调压的范围为额定电压的0+5%。,5.0.9 供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求：1 应正确选择变压器的变压比和电压分接头。2 应降低系统阻抗。3 应采取补偿无功功率措施。4 宜使三相负荷平衡。5.0.10 配电系统中的波动负荷产生的电压变动和闪变在电网公共连接点的限值，应符合现行国家标准电能质量 电压波动和闪变GB 12326的规定。,5.0.11 对波动负荷的供电，除电动机启动时允许的电压下降情况外，当需要降低波动负荷引起的电网电压波动和电压闪变时，宜采取下列措施

24、：1 采用专线供电。2 与其它负荷共用配电线路时，降低配电线路阻抗。3 较大功率的波动负荷或波动负荷群与对电压波动、闪变敏感的负荷，分别由不同的变压器供电。（如：催化装置20000KW电动机启动，需要由31500KVA变压器供电）4 对于大功率电弧炉的炉用变压器，由短路容量较大的电网供电。5 采用动态无功补偿装置或动态电压调节装置。,5.0.12 配电系统中的谐波电压和在公共连接点注入的谐波电流允许限值，宜符合现行国家标准电能质量 公用电网谐波GB/T 14549的规定。说明：谐波对电力系统的危害一般有：1 交流发电机、变压器、电动机、线路等增加损耗；2 电容器、电缆绝缘损坏；3 电子计算机失

25、控、电子设备误触发、电子元件测试无法进行；4 继电保护误动作或误动；5 感应型电度表计量不准确；6 电力系统干扰通讯线路。,5.0.13 控制各类非线性用电设备所产生的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率，宜采取下列措施：1 各类大功率非线性用电设备变压器，由短路容量较大的电网供电。2 对大功率静止整流器，采用增加整流变压器二次侧的相数和整流器的整流脉冲数，或采用多台相数相同的整流装置，并使整流变压器的二次侧有适当的相角差，或按谐波次数装设分流滤波器。3 选用D，yn11结线组别的三相配电变压器。,5.0.14 供配电系统中在公共连接点的三相电压不平衡度允许限值，宜符合现行国家标准电能质量 三相电

26、压允许不平衡度GB/T 15543的规定。5.0.15 设计低压配电系统时，宜采取下列措施，降低三相低压配电系统的不对称度：1 220V或380V单相用电设备接入220/380V三相系统时，宜使三相平衡。2 由地区公共低压电网供电的220V负荷，线路电流小于等于60A时，可采用220V单相供电；大于60A时，宜采用220/380V三相四线制供电。,6 无功补偿6.0.1 供配电系统设计中应正确选择电动机、变压器的容量，并应降低线路感抗。当工艺条件允许时，宜采用同步电动机或选用带空载切除的间歇工作制设备。说明：在用电单位中，大量的用电设备是异步电动机、电力变压器、电阻炉、电弧炉、照明等，前两项用

27、电设备在电网中的滞后无功功率的比重最大，有的可达全厂负荷的80%，甚至更大。因此在设计中正确选用电动机、变压器等容量，可以提高负荷率，对提高自然功率因数具有重要意义。用电设备中的电弧炉、矿热炉、电渣重熔炉等短网流过的电流很大，而且容易产生很大的涡流损失，因此在布置和安装上采取适当措施减少电抗，可提高自然功率因数。在一般工业企业与民用建筑中，线路的感抗也占一定的比重，设法降低线路损耗，也是提高自然功率因数的一个重要环节。,此外，在工艺条件允许时，采用同步电动机超前运行，选用带有自动空载切除装置的电焊机和其它间隙工作制的生产设备，均可提高用电单位的自然功率因数。从节能和提高自然功率因数的条件出发，

28、对于间歇制工作的生产设备应大量生产内藏式空载切除装置，并大力推广使用。,6.0.2 当采用提高自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。说明:人工补偿无功功率，经常采用两种方法，一种是同步电动机超前运行，一种是采用电容器补偿。工业与民用建筑中所用的并联电容器价格便宜，便于安装，维修工作量、损耗都比较小，可以制成各种容量，分组容易，扩建方便，既能满足目前运行要求，又能避免由于考虑将来的发展使目前装设的容量过大，因此应采用并联电力电容器作为人工补偿的主要设备。,6.0.3 用户端的功率因数值，应符合国家现行标准的有关规定。说明：根据全国供用电规则和电力系

29、统电压和无功电力技术导则，均要求电力用户的功率因数应达到下列规定：高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，其用户交接点处的功率因数为0.9以上；其他100kVA（kW）及以上电力用户和大、中型电力排灌站，其用户交接点处的功率因数为0.85以上。而国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则中则规定：100kVA及以上高压供电的电力用户，在用户高峰时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95；其他电力用户，功率因数不宜低于0.90。根据现行国家标准并联电容器装置设计规范GB50227-2008中第3.0.2条的要求，变电站的电容器安装容量，应根据本地区电网无功规划和国家现行标准中有关

30、规定经计算后确定，也可根据有关规定按变压器容量进行估算。当不具备设计计算条件时，电容器安装容量可按变压器容量的10%30%确定。,6.0.4 采用并联电力电容器作为无功补偿装置时，宜就地平衡补偿，并符合下列要求：1 低压部分的无功功率，应由低压电容器补偿。2 高压部分的无功功率，宜由高压电容器补偿。3 容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率，宜单独就地补偿。4 补偿基本无功功率的电容器组，应在配变电所内集中补偿。5 在环境正常的建筑物内，低压电容器宜分散设置。,6.0.5 无功补偿容量，宜按无功功率曲线或按下列公式确定：Qc=P(tg1-tg2)(kvar)（6.0.5）式中：Qc-

31、无功补偿容量（kvar）P-用电设备的计算有功功率（kW）；tg1-补偿前用电设备自然功率因数的正切值；tg2-补偿后用电设备功率因数的正切值，取COS2不小于0.9值。,6.0.6 基本无功补偿装置，应符合下列表达式的要求：QcminPmintg1min(6.0.6)式中:Qcmin-基本无功补偿容量（kvar）；Pmin-用电设备最小负荷时的有功功率（kW）；tg1min-用电设备在最小负荷下，补偿前功率因数的正切值。6.0.7 无功补偿装置的投切方式，具有下列情况之一时，宜采用手动投切的无功补偿装置。1 补偿低压基本无功功率的电容器组。2 常年稳定的无功功率。3 经常投入运行的变压器或每

32、天投切次数少于三次的高压电动机及高压电容器组。,6.0.8 无功补偿装置的投切方式，具有下列情况之一时，宜装设无功自动补偿装置。1 避免过补偿,装设无功自动补偿装置在经济上合理时。2 避免在轻载时电压过高，造成某些用电设备损坏，而装设无功自动补偿装置在经济上合理时。3 只有装设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许值时。,6.0.9 当采用高、低压自动补偿装置效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。6.0.10 无功自动补偿的调节方式，宜根据下列要求确定：1 以节能为主进行补偿时，宜采用无功功率参数调节；当三相负荷平衡时，亦可采用功率因数参数调节。2 提供维持电网电压水平所必

33、要的无功功率及以减少电压偏差为主进行补偿时，应按电压参数调节，但已采用变压器自动调压者除外。3 无功功率随时间稳定变化时，宜按时间参数调节。,6.0.11 电容器分组时，应满足下列要求：1 分组电容器投切时，不应产生谐振。2 应适当减少分组组数和加大分组容量。3 应与配套设备的技术参数相适应。4 应符合满足电压偏差的允许范围。6.0.12 接在电动机控制设备侧电容器的额定电流，不应超过电动机励磁电流的0.9倍；过电流保护装置的整定值，应按电动机电容器组的电流确定。6.0.13 高压电容器组宜根据预期的涌流采取相应的限流措施。低压电容器组宜加大投切容量且采用专用投切器件。在受谐波量较大的用电设备影响的线路上装设电容器组时，宜串联电抗器。,谢 谢！,