07低压配电

7-17低压配电7.1一般规定7.1.1本章适用于民用建筑工频交流电压1000V及以下的低压配电设计。【注释】本章规定适用于民用建筑工频交流电压1000V及以下的低压配电设计。电压区段符合国标《建筑物电气装置的电压区段》GB/T18379-2001中交流电压区段的划分。220~1000V之间的交流系统及相关设备的标称电压，见表7-1。表7-1220~1000V之间的交流系统及相关设备的标称电压三相四线或三相三线系统的标称电压（V）220/380380/6601000（1140）注：1本表引自国标《标称电压》GB156-2003；21140V仅限于煤矿井下使用；3表中的三相四线或三相三线交流系统及相关设备，包括连接到这些系统的单相电路；4表中同一组数据中较低的数值是相对中性导体的电压，较高的数值是相对相电压。只有一个数值者是指三相三线系统的相对相电压。7.1.2低压配电系统的设计应根据工程的种类、规模、负荷性质、容量及可能的发展等因素综合确定。【注释】低压配电系统的设计取决于很多因素，但工程的类别、规模、负荷性质、容量及可能的发展等因素是主要的，当地电力网的配电系统，也是重要因素。7.1.3确定低压配电系统时，应符合下列要求：1供电可靠和保证电能质量要求；2系统接线简单可靠并具有一定灵活性；3保证人身、财产、操作安全及检修方便；4节省有色金属，减少电能损耗；5经济合理，技术先进。【注释】低压配电系统设计要求第1款供电的可靠是指在保证供电负荷等级的前提下的可靠性，供电可靠性用供电可靠率衡量。供电可靠率指用户用电不中断的概率，可用下式表示：供电可靠率=（1-用电平均停电时间/统计期间时间）×100%电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。电能质量主要指标包括电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波（电压）、谐波畸变率、谐波电流含有率和电压不对称度。此外，还要考7-2虑电动机启动时的电压降。1供电频率偏差允许值为±0.2Hz，电网容量在3000MW以下者为±0.5Hz。频率值通常由系统决定，除特别要求采用不间断供电装置局部稳频外，在配电设计时，一般不需要采取稳频措施；2配电系统电压不对称度及矫正措施的基本概念是：不对称度是衡量三相负荷平衡状态的指标。由于三相负荷分配不均等，使三相负荷电流不对称，由此产生三相负序分量。三相电压负序分量与电压正序分量的比值称为电压不对称度。电流负序分量与电流正序分量的比值称为电流不对称度，均以百分数表示；3电压偏差是供配电系统在正常运行方式下（即系统中所有元件都按预定工况运行），系统各点的实际电压U对系统标称电压Un的偏差δu，常用相对于系统标称电压的百分数以下式表示；%100nnuUUU（7-1）式中U系统中某点的实际电压（kV或V）；Un系统标称电压（kV或V）。4电压波动：电压波动是反映电压的快速变化。冲击性功率的负荷引起连续的电压变动或电压幅值包络线的周期性变动，其变动过程中相继出现的电压有效值的最大值Umax与最小值Umin之差称为电压波动，常用相对值或百分数以下式表示；nminmaxUUU（7-2）%UUUnminmax100（7-3）式中Un系统标称电压（kV或V）。变化速度不低于0.2%/s的电压变化为电压波动；5闪变：闪变电压是冲击性负荷造成供配电系统的大于0.01Hz频率波动的电压波动；6谐波：在交流电网中，由于有许多非线性电气设备的投入运行，其电压、电流波形实际上不是完全的正弦波形，而是不同程度畸变的正弦波。非正弦波是周期性电气量，根据傅里叶级数分析，可分解成基波分量和具有基波频率整数倍的谐波分量。谐波次数（n）是谐波频率与基波频率的整数比。第2款低压配电系统的接线应简单可靠并具有一定的灵活性，在满足用电负荷等级要求的前提下，应尽量简化接线并在可能的情况下，在对一些主要电气设备维修、更换时，尽量使低压供电少受或不受影响。第3款低压配电系统的设计，应体现以人为本的精神，保证人身安全是第一重要的，这与以前配电设计把设备的安全和正常运行放在第一位的设计理念是不相同的。为了保证人身安全，在设计时，应加设一些设施和保护。第4款节约有色金属，减少电能损耗，这两项内容均应给予重视，上个世纪五、六十年代国7-3家政策是铝代铜，主要是我国铜的资源不足。现在民用建筑中，铜芯导线、电缆占领了绝对的优势，铝芯导线、电缆用的较少。但到二十一世纪，尤其近两年由于我国铜的需要量增加很快，需要大量进口铜材，国际贸易铜价猛涨，在这种情况下使用铝材被重新提出。铝母线、铝芯电缆等产品又重新被使用在某些民用建筑工程中。7.1.4低压配电系统的设计应符合下列规定：1变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级；2各级低压配电屏或低压配电箱宜根据发展的可能留有备用回路；3由市电引入的低压电源线路，应在电源箱的受电端设置具有隔离作用和保护作用的电器；4由本单位配变电所引入的专用回路，在受电端可装设不带保护的开关电器；对于树干式供电系统的配电回路，各受电端均应装设带保护的开关电器。【注释】低压配电系统设计规定第1款低压配电系统的配电级数不宜超过三级。在实际工程设计中配电级数多，不利于保护装置的整定及选择性。第2款各级低压配电屏或低压配电箱均应根据发展的可能留有备用回路。很多工程在建设过程中，不断调整功能、用途、平面布局和用电负荷，增加回路是常遇到的，另外考虑到今后的发展和变动也应留有必要的备用回路，一般不宜小于总回路的25%，当然还要考虑具体工程实际，如规模不大，变动不大的可适当少留一些。7.1.5低压配电设计除应符合本规范外，尚应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054的规定。7.2低压配电系统7.2.1多层公共建筑及住宅的低压配电系统应符合下列规定：1照明、电力、消防及其它防灾用电负荷，应分别自成配电系统；2电源可采用电缆埋地或架空进线，进线处应设置电源箱，箱内应设置总开关电器。电源箱宜设在室内，当设在室外时，应选用室外型箱体；3当用电负荷容量较大或用电负荷较重要时，应设置低压配电室，对容量较大和较重要的用电负荷宜从低压配电室以放射式配电；4由低压配电室至各层配电箱或分配电箱，宜采用树干式或放射与树干相结合的混合式配电；5多层住宅的垂直配电干线，宜采用三相配电系统。【注释】多层公共建筑及住宅低压配电系统设计1多层建筑低压配电系统设计，应满足计量、维护管理、供电安全和可靠性要求，应将照明、电力、消防及其它防灾用电负荷分别自成配电系统；2多层公共建筑，对于负荷容量较大或较重要的用电负荷应从配电室以放射式配电；对于向各7-4层配电间或配电箱的配电，宜采用树干式和分区树干式的方式；每个树干式回路的配电范围，应以用电负荷的密度、性质、维护管理及防火分区等条件综合考虑确定；由层配电间或层配电箱至各分配电箱的配电，宜采用放射式或放射式与树干式相结合的方式；3多层单身宿舍建筑，宜对每室的用电采取计量措施，在系统结线上应予考虑；4当具有电能计量表计远传至物业管理中心系统时，应保留直读功能，此时表计可安装在用户室内。总配电箱可设于首层，由总配电箱至层配电箱宜采用树干式配电，层配电箱至各户采用放射式配电。公用直读表计可设于首层总配电箱内。7.2.2高层公共建筑及住宅的低压配电系统应符合下列规定：1高层公共建筑的低压配电系统，应将照明、电力、消防及其它防灾用电负荷分别自成系统；2对于容量较大的用电负荷或重要用电负荷，宜从配电室以放射式配电；3高层公共建筑的垂直供电干线，可根据负荷重要程度、负荷大小及分布情况，采用下列方式供电：1）可采用以封闭式母线槽供电的树干式配电；2）可采用以电缆干线供电的放射式或树干式配电。当为树干式配电时，宜采用电缆T接端子方式或预制分支电缆引至各层配电箱；3）采用分区树干式配电。4高层公共建筑配电箱的设置和配电回路的划分，应根据防火分区、负荷性质和密度、管理维护方便等条件综合确定；5高层公共建筑的消防及其它防灾用电设施的供电要求，应符合本规范第13章的有关规定；6高层住宅的垂直配电干线，应采用三相配电系统。【注释】高层公共建筑及住宅低压配电系统设计1高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求，应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电应自成体系；2对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电。对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：1）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干或由首层到顶层垂直干线的方式；2）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式；3）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。3高层建筑的应急照明及消防用电应自成系统；4高层建筑的配电箱设置和配电回路划分，应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合确定；5自层配电箱至用电负荷的分支回路，对于饭店、公寓等建筑物内的客房，宜采用每套房间设7-5一分配电箱的树干式配电，每套房间内根据负荷性质再设若干支路；或者采用对几套房间按不同用电类别，以几路分别配电的方式；但对贵宾间则宜采取专用分支回路供电；6对于100m以上的高层建筑，可采用10kV电压深入负荷中心的供电方案，在高层建筑的若干层设变电站，并以低压树干和部分（重要大负荷）放射方式配电；7高层建筑的应急柴油发电机组，一般以低压（220/380V）同应急母线段相接，只有在远端负荷很大，供电半径难以满足要求时，可考虑10kV电压供电。高层建筑低压配电系统常用的负荷分组典型方案低压配电系统的设计是高层建筑中重要环节之一，其构成是否得当，将直接影响工程的安全运行和维护管理。下面介绍目前国内高层建筑中常见的几种典型接线方案，并简述其优缺点。图7-1为负荷不分组的一种方案。两部市电为独立电源，两台变压器分列运行，经低压两段单母线、3QF低压断路器分段，应急柴油发电机组正常备用，重要负荷在末端能获得两个电源。图7-1负荷不分组方案Ⅰ这种系统的接线特点是：1正常运行时，1QF分闸，2QF、4QF合闸，3QF打开；2当某一市电断电时2QF或4QF因失压而脱扣，3QF自动合闸；3当市电电源完全丧失时，2QF和4QF均失压而脱扣，应急柴油发电机自动启动，在15~30s内1QF合闸，此时可不要求3QF合闸；4如应急电源容量足够大，3QF在4QF确实断开的情况下也可合闸；5为使应急电源（柴油发电机）容量不致过大，只保证重要负荷用电时，要求一般负荷应具有失压脱扣环节在应急电源投入前，切掉这些一般负荷；6当市电恢复后1QF分闸，此时3QF也应处于分闸状态，2QF和4QF合闸，进入正常运行状态。这种系统结构简单、操作简便，但也存在下列问题：1由于重要的负荷和一般负荷同接在一条母线上，因一般负荷的错误越级掉闸，势必影响重要负荷，增加了不可靠性；2由于没有把重要负荷和一般负荷母线分段，低压开关柜不易组合和排列，有时无法明确分开，因而增加了维护困难和误操作风险；3当市电恢复时，要把失压脱扣的负荷一一恢复供电，增加恢复的时间和操作上的麻烦；G××××0.22/0.38kV一般负荷重要负荷重要负荷一般负荷0.22/0.38kV3QF2QF4QF1QF1TM2TM应急电源电源Ⅰ电源Ⅱ7-64应急电源只与Ⅰ段低压母线相接，如Ⅱ段低压母线也需供电时，则增加了操作上的麻烦，延缓了对该段母线重要负荷的供电时间。图7-2为负荷不分组的另一种方案，它的外部条件一切同图7-1，不同点是每一段母段都直接与应急电源相接，这样两组母线就处于相同的电源条件下，避免了上述方案的弊病。图7-2负荷不分组方案Ⅱ这个方案的运行操作要求同方案Ⅰ，这个系统接线略有变化，但带来的优点是明显的。图7-3方案的条件是市电只一路，根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95要求，对二类高层建筑物的消防设施供电要具有两回线路，因而虽然是一台变压器，也把它分组为两路母线，这种系统的接线特点是：图7-3负荷不分组方案Ⅲ1正常运行时隔离开关QS，低压断路器1QF、2QF皆处于合闸位置，3QF处于断开位置；2当市电停电时应急电源在1