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《供配电系统设计规范 GB50052-2009》.pdf

收，用来制冷、供暖和供生活热水。从而实现对能源的梯级利用， 提高能源的综合利用效率。这种系统尤其适用于宾馆、饭店、高档 与字楼、高级公寓、学校、机关、医院以及电力品质和安全系数要求 较高及电力供应不足的用户。 分布式电源所发电力应以就近消化为主，原则上不充许向电 网反送功率，但利用可再生能源发电的分布式电源除外。用户大 部分用电可以自已解决，不足部分由天电网补充，可以显著降低对 大电网的依赖性，提高供电可靠性。分布式电源一般产生电、热、 冷或热电联产，热力和电力不外销，与外购电和外购热相比具有经 济性。

4.0.3多年运行经验证明，变压器和线路都是可靠的供电元件

用户在一个电源检修或事故的同时另一电源又发生事故的情况是 极少的，而且这种事故往往都是由于误操作造成，在加强维护管 理[广东]酒店工程后浇带施工方案_secret，健全必要的规章制度后是可以避免的，如果不提高维护水平， 只在供配电系统上层层保险，过多地建设电源线路和变电所，不但 造成大量浪费而且事故也终难避免

4.0.4两回电源线路采用同级电压可以互相备用，提高设备利用

失，因此在做供配电系统设计时，当确定线路通过容量时，应考虑 事故情况下一回路中断供电时，其余线路应能满足本规范第3.0.2 条、第3.0.3条和第3.0.7条规定的一级负荷和二级负荷用电的 要求。

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配电室分配电屏，由分配电屏至动力配电箱 由动力配电箱至终端用电设备，则认为380V配电级数为三级。

4.0.7配电系统采用放射式则供电可靠性高，便于管理，但线路

靠性要求较低，可用树干式，线路数量少，投资也少。负荷较大的 高层建筑，多属二级和一级负荷，可用分区树干式或环式，减少配 电电缆线路和高压开关柜数量，从而相应少占电缆竖井和高压配 电室的面积。住宅区多属三级负荷，也有高层二级和一级负荷，因 此以环式或树干式为主，但根据线路路径等情况也可用放射式。

电电缆线路和高压开关柜数量，从而相应少占电缆竖井和高压配 电室的面积。住宅区多属三级负荷，也有高层二级和一级负荷，因 此以环式或树干式为主，但根据线路路径等情况也可用放射式。 4.0.8将总变电所、配电所、变电所建在靠近负荷中心位置.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。至于对负荷较大的大型建筑和高层建筑分散设置 变电所，这也是将变电所建在靠近各自低压负荷中心位置的一种 形式。郊区小化肥厂等用电单位.如用电负荷均为低压又较集中： 当供电电压为35kV时可用35kV直降至低压配电电压.这样朗 简化供配电系统，又节省投资和电能，提高电压质量。又如铁路、 轨道交通的供电特点是用电点的负荷均为低压，小而集中，但用电 点多而又远离，当高压配电电压为35kV时.各变电所亦可采用 35kV直降至低压配电系统。 4.0.9一般动力和照明负荷是由同一台变压器供电：在节假日或 周期性、季节性轻负荷时，将变压器退出运行并把所带负荷切换到 其他变压器上，可以减少变压器的空载损耗。当变压器定期检修 或故障时，可利用低压联络线来保证该变电所的检修照明及其所 供的一部分负荷继续供电，从而提高了供电可靠性。 4.0.10当小负荷在低压供电合理的情况下，其用电应由供电部 门统一规划，尽量由公共的220V/380V低压网络供电，使地区配 电变压器和线路得到充分利用。各地供电部门对低压供电的容量 有不同的要求。根据原电力工业部令第8号《供电营业规则》第 章第八条规定：“用户单相用电设备总容量不足10kW的可采用低 压220V供电。”第二章第九条规定：“用户用电设备容量在100kW 以下或需用变压器容量在50kV·A及以下者，可采用低压三相 四线制供电，特殊情况亦可采用高压供电。用电负荷密度较高的 地区，经过技术经济比较，采用低压供电的技术经济性明显优于高

4.0.8将总变电所、配电所、变电所建在靠近负荷中心位置.可以

4.0.8将总变电所配电所变电所建在靠近负荷中心位置.可

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。至于对负荷较大的大型建筑和高层建筑分散设置 变电所，这也是将变电所建在靠近各自低压负荷中心位置的一种 形式。郊区小化肥厂等用电单位，如用电负荷均为低压文较集中， 当供电电压为35kV时可用35kV直降至低压配电电压.这样既 简化供配电系统，又节省投资和电能，提高电压质量。又如铁路、 轨道交通的供电特点是用电点的负荷均为低压，小而集中，但用电 点多而又远离，当高压配电电压为35kV时.各变电所亦可采用 35kV直降至低压配电系统。 4.0.9一般动力和照明负荷是由同一台变压器供电，在节假日或 周期性季节性轻负荷时.将变压器退出运行并把所带负荷切换到

4.0.9一般动力和照 周期性、季节性轻负荷时，将变压器退出运行并把所带负荷切换至 其他变压器上，可以减少变压器的空载损耗。当变压器定期检修 或故障时，可利用低压联络线来保证该变电所的检修照明及其房 供的一部分负荷继续供电，从而提高了供电可靠性，

4.0.10当小负荷在低压供电合理的情况下，其用电应由供电

门统一规划，尽量由公共的220V/380V低压网络供电，使地区配 电变压器和线路得到充分利用。各地供电部门对低压供电的容量 有不同的要求。根据原电力工业部令第8号《供电营业规则》第二 章第八条规定：“用户单相用电设备总容量不足10kW的可采用低 压220V供电。”第二章第九条规定：“用户用电设备容量在100kW 以下或需用变压器容量在50kV·A及以下者.可采用低压三相 四线制供电，特殊情况亦可采用高压供电。用电负荷密度较高的 地区，经过技术经济比较，采用低压供电的技术经济性明显优于高

压供电时，低压供电的容量界限可适当提高。” 上海市电力公司《供电营业细则》第二章第九条第（2）款规定： 非居民用户：用户单相用电设备总容量10kW及以下的，可采用 低压单相220V供电。用户用电设备容量在350kW以下或最大 需量在150kW以下的，采用低压三相四线380V供电。”

压供电时，低压供电的容量界限可适当提高。” 上海市电力公司《供电营业细则》第二章第九条第（2）款规定： 非居民用户：用户单相用电设备总容量10kW及以下的，可采用 低压单相220V供电。用户用电设备容量在350kW以下或最大 需量在150kW以下的，采用低压三相四线380V供电。”

5.0.1用户需要的功率大，供电电压应相应提

选择供电电压和输送距离有关，也和供电线路的回路数有关。输 送距离长，为降低线路电压损失，宜提高供电电压等级。供电线路的 回路多，则每回路的送电容量相应减少，可以降低供电电压等级。用 电设备特性，例如波动负荷大，宜由容量大的电网供电，也就是要提高 供电电压的等级。还要看用户所在地点的电网提供什么电压方便和 经济。所以，供电电压的选择，不易找出统一的规律，只能定原则 5.0.2自前我国公用电力系统除农村和一些偏远地区还有采用3kV 6kV外，已基本采用10kV，特别是城市公用配电系统.更是全部采用10kV 因此，采用10kV有利于互相支援，有利于将来的发展。故当供电电压为 35kV及以上时，企业内部的配电电压宜采用10kV：并且采用10kV配电电 压可以节约有色金属，减少电能损耗和电压损失等.显然是合理的 当企业有6kV用电设备时，如采用10kV配电，则其6kV用 电设备一般经10kV/6kV中间变压器供电。例如在大、中型化工 厂，6kV高压电动机负荷较大，则10kV方案中所需的中间变压器 容量及损耗就较大：开关设备和投资也增多，采用10kV配电电压 反而不经济，而采用6kV是合理的。 由于各类企业的性质、规模及用电情况不一，6kV用电负荷 究竟占多大比重时宜采用6kV，很难得出一个统一的规律。因 此，条文中没有规定此百分数，有关部门可视各类企业的特点，根 据技术经济比较，企业发展远景及积累的成熟经验确定。 当企业有3kV电动机时，应配用10kV/3kV、6kV/3kV专用 变压器，但不推荐3kV作为配电电压。 在供电电压为220kV或110kV的大型企业内，例如重型机

器厂，可采用三绕组主变压器，以35kV专供大型电热设备，以 10kV作为动力和照明配电电压。 660V电压自前在国内煤矿、钢铁等行业已有应用，国内开关 电机等配套设备制造技术也已逐渐成熟。660V电压与传统的 380V电压相比绝缘水平相差不大，两者电机设备费用也大体相 当。从工业生产方面看，采用660V电压，可将原采用10kV、6kV 供电的部分设备改用660V供电.从而降低工程设备投资，同时，将低 压供电电压由380V提高到660V，又可改善供电质量。但从安全方面 讲.电压越低，使用越安全。由于目前国内大多数行业仍习惯于 380V/220V电压，因此，本标准提出对工矿企业也可采用660V电压。 在内科诊疗术室、手术室等特殊医疗场所和对电磁干扰有特 殊要求的精密电子设备室等场所，为防正误触及电气系统部件而 造成人身伤害，或因电磁干扰较大引起控制功能丧失或混乱从而 造成重大设备损毁或人身伤亡，可采用安全电压进行配电。安全 电压通常可采用42.36.24.12.6V

造成人身伤害，或因电磁十扰较大引起控制功能丧失或混乱从而 造成重大设备损毁或人身伤亡，可采用安全电压进行配电。安全 电压通常可采用42、36、24、12、6V。 5.0.3随着经济的发展，企业的规模在不断变大，在一些特大型 的化工、钢铁等企业，企业内车间用电负荷非常大，采用10kV电 压已难以满足用电负荷对电压降的要求，而采用35kV或以上电 压作为一级配电电压既能满足企业的用电要求，也比采用较低电 压能减少配变电级数、简化接线。因此，采用35kV或以上电压作 为配电电压对这类用户更为合理。对这类用户，可采用若干个 35kV或相应供电电压等级的降压变电所分别设在车间旁的负荷 中心位置，并以35kV或相应供电电压等级的电压线路直接在厂 区配电，而不采用设置天容量总降压变电所以较低的电压配电 这样可以大大缩短低压线路，降低有色金属和电能消耗量。 文如某些企业其负荷不大但较集中，均为低压用电负荷，因工 厂位于郊区取得10、6kV电源困难，当采用35kV供电：并经 35kV/0.38kV降压变压器对低压负荷配电，这样可以减少变电级 数，从而可以节省电能和投资，并可以提高电能质量，此时，宜采用

35kV电压作为配电电压。 当然，35kV以上电压作为企业内直配电压，投资高、占地多， 而且还受到设备、线路走廊、环境条件的影响，因此宜慎重确定。 5.0.4电压偏差问题是普遍关系到全国工业和生活用户利益的 司题，并非仅关系某一部门。从政策角度来看，则是贯彻节能方针 和逐步实现技术现代化的问题。为使用电设备正常运行并具有合理 的使用寿命·设计供配电系统时应验算用电设备对电压偏差的要求。 在各用户和用户设备的受电端都存在一定的电压偏差范围 司时，由于用户和用户本身负荷的变化，此一偏差范围往往会增 大。因此，在供配电系统设计中，应了解电源电压和本单位负荷变 化的情况，进行本单位电动机、照明等用电设备电压偏差的计算。 条文中的电压偏差充许值，电动机系根据现行国家标准《旋转 电机定额和性能》GB755的有关规定确定的；照明系根据现行国 家标准《建筑照明设计标准》GB50034中的有关规定确定的。 对于其他用电设备，其充许电压偏差的要求应符合用电设备 制造标准的规定：当无特殊规定时，根据一般运行经验及考虑与电 动机、照明对充许电压偏差基本一致，故条文规定为土5%额定电压。 用电设备，尤其是用的最多的异步电动机，端子电压如偏离现 行国家标准《旋转电机定额和性能》GB755规定的允许电压偏差 范围，将导致它们的性能变劣，寿命降低，及在不合理运行下增加 运行费用，故要求验算端电压。 对于少数距电源较远的电动机，如电动机端电压低于额定值 的95%时，仍能保证电动机温升符合现行国家标准《旋转电机定 额和性能》GB755的规定，且堵转转矩、最小转矩、最大转矩均能 满足传动要求时，则电动机的端电压可低于95%，但不得低于 90%，即电动机的额定功率适当选得大些，使其经常处于轻载状 态，这时电动机的效率比满载时低，但要增加电网的无功负荷。 下面列举国外这方面的数据以供比较： 美国标准一一美国电动机的标准（NEMA标准）规定电动机充许电

压偏差范围为士10%，美国供电标准也为土10%，参见第5.0.6条说明。 英国标准BS4999第31部分规定：电动机在电压为95%~105%额 定电压范围内应能提供额定功率：在英国本王（UK）使用的电动机，按供 电规范的要求，其范围应为94%~106%（供电规范中规定士6%）。 澳大利亚标准与英国基本一样，为土6%。 在我国，根据现行国家标准《电能质量供电电压充许偏差》 GB/T12325，各级电压的供电电压充许偏差也有一定规定，这些 数值是指供电部门电网对用户供电处的数值，也是根据我国电网 自前水平所制定的标准，当然与设备制造标准有差异、有矛盾。因 而在上述标准内也增加了第（4）条内容，即“对供电电压允许偏差 有特殊要求的用户，由供用电双方协议确定”。 5.0.5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。调整无功功率后，电压损失的变化可按下式计算：

AU,'=△Qc XI 10U % Ek% U1'=Qc ST

式中：公Qc 增加或减少的电容器容量（kvar）； X一一线路电抗（2); Ek一一变压器短路电压（%）； Uk一一线路电压（kV）； Sr一变压器容量（kVA）。 并联电抗器的投入量可以看作是并联电容器的切除量。计算 式同上。 并联电抗器在35kV以上区域变电所或大型企业的变电所内 有时装设，用于补偿各级电压上并联电容器过多投入和电缆电容 等形成的超前电流，抑制轻负荷时电压过高效果也很好，中小型企

业的变电所无此装置。 同样，与调整电容器和电抗器容量的原理相同，如调整同步电 动机的励磁电流，使同步电动机超前或滞后运行，籍以改变同步电 动机产生或消耗的无功功率，也同样可以达到电压调整的目的。 一班制、二班制或以二班制为主的工厂，白天高峰负荷时电压 偏低，因此将变压器抽头调在“一5%”位置上，但到夜间负荷轻时 电压就过高，这时如切断部分负载的变压器改用低压联络线供 电，增加变压器和线路中的电压损耗，就可以降低用电设备的过高 电压。在调查中不乏这样的实例。他们在轻载时切断部分变压 器，既降低了变压器的空载损耗，又起到电压调整的作用。

电压。在调查中不乏这样的实例。他们在轻载时切断部分变压

5.0.6图2表示供电端按逆调压、稳压（顺调压）和不调压三种运

图上设定逆调压和不调压时35kV母线电压变动范围为额定 电压的0～十5%：各用户的重负荷和轻负荷出现的时间大体上一 致：最大负荷为最小负荷的4倍，与此相应供电元件的电压损失近 似地取为4倍：35kV、10kV和380V线路在重负荷时电压损失分 别为4%、2%和5%：35kV/10kV及10kV/0.38kV变压器分接头 各提升电压2.5%及5%。 由图可知：用电设备上的电压偏差在逆调压方式下可控制在 十3.2%～一4.9%.在稳压方式下为十3.2%~一9.9%.不调压时 则为十8.2%～一9.9%。根据此分析.在电力系统合理设计和用 户负荷曲线大体一致的条件下只在110kV区域变电所实行逆调 压，大部分用户的电压质量要求就可满足。因此条文规定了“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”应采用有载调压变压器，变电所一般是公用的区域变电所， 也有大企业的总变电所。反之，如果中小企业都装置有载调压变 压器，不仅增加投资和维护工作量，还将影响供电可靠性，从国家 整体利益看·是很不合理的。 少数用户可能因其负荷曲线特殊或距区域变电所过远等原

因，在采用地区集中调压方式后，还不能满足电压质量要求，此时： 可在35kV变电所也采用有载变压器

图2供电端按逆调压、稳压和不调压三种运行方式比较

主：实线表示重负荷时的情况·虚线表示轻负荷时的情况：括号内数字为供电元 压损失.无括号数字为电压偏差

表示重负荷时的情况·虚线表示轻负荷时的情况：括号内数字为供电元件的电 失无括号数字为电压偏差

5.0.7基于第5.0.6条所述原因，10、6kV变电所的变压器不火 有载调压。条文中指出，在符合更严格的条件时，10、6kV变电所 才可有载调压

5.0.8在区域变电所实行逆调压方式可使用电设备的受电电

偏差得到改善，详见本规范第5.0.6条说明。但只采用有载调压 变压器和逆调压是不够的，同时应在有载调压后的电网中装设足 够的可调整的无功电源（电力电容器、调相机等）。因为当变电所 调高输送电压后，线路中原来的有功负荷和无功负荷都相应增加， 尤其是因网路的电抗相当大，网路中的变压器电压损失和线路电 压损失的增加量均与无功负荷增加量成正比，可以抵消变压器调 高电压的效果，所以在回路中应设置无功电源以减小无功负荷，并 应可调，方能达到预期的调压效果。计算电压损失变化的公式见 本规范第5.0.5条说明。 逆调压的范围规定为0～十5%，本规范第5.0.6条文说 明图中证明用电设备端子上已能达到电压偏差为土5%的要 求。我国现行的变压器有载调压分接头，220、110、63kV均为 ±8×1.25%，35kV为±3×2.5%，10、6kV为±4×2.5%。

5.0.9在供配电系统设计中，正确选择供电元件和系统结构，

由于电网各点的电压水平高低不一，合理选择变压器的变比 和电压分接头，即可将供配电系统的电压调整在合理的水平上。 但这只能改变电压水平而不能缩小偏差范围。 供电元件的电压损失与其阻抗成正比，在技术经济合理时，减 少变压级数，增加线路截面，采用电缆供电，或改变系统运行方式， 可以减少电压损失，从而缩小电压偏差范围。 合理补偿无功功率可以缩小电压偏差范围，见本规范5.0.5 说明。若因过补偿而多支出费用，也是不合理的。 在三相四线制中，如三相负荷分布不均（相线对中性线），将产 生零序电压，使零点移位，一相电压降低，另一相电压升高，增大了

电压偏差，如图3所示。由于Y，yno接线变压器零序阻抗较天， 不对称情况较严重，因此应尽量使三相负荷分布均匀。 同样，线间负荷不平衡，则引起线间电压不平衡，增天了电压 偏差。

图3不对称电压向量图

5.0.11电弧炉等波动负荷引起的电压波动和闪变对其他用电设 备影响甚大，如照明闪炼，显像管图像变形，电动机转速不均，电子 设备、白控设备或某些仪器工作不正常，从而影响正常生产，因而 应积极采取措施加以限制。 1、2这两款是考虑线路阻抗的作用。 3本款是考虑变压器阻抗的作用。波动负荷以弧焊机为例： 机器制造厂焊接车间或工段的弧焊机群总容量很大时，宜由专用 配电变压器供电。当然，对电压波动和闪变比较敏感的负荷也可 以采用第5款的措施。 4有关炼钢电弧炉引起电压波动的标准，在我国，现行国家 标准《电热设备电力装置设计规范》GB50056对电弧炉工作短路 引起的供电母线的电压波动值作了限制的规定。本款规定对于 大功率电弧炉的炉用变压器，由短路容量较大的电网供电”，一般 就是由更高电压等级的电网供电。但在电压波动能满足限制要求 时，应选用一次电压较低的变压器，有利于保证断路器的频繁操作 性能。当然也可以采取其他措施，例如：

用管式SVC要送到这样天的过载能力，需天天放天阀片的尺寸， 从而大幅度提高了成本。 5）自饱和电抗器有其独特的结构特点，例如：三相的用9个芯 柱，线圈的连接也比较特殊，目的是自身平衡5次、7次等高次谐 波，还采用一个小型的3柱网形电抗器（MeshReactor）来减少更 高次谐波的影响。但其制造工艺和电力变压器是相同的，所以一 般电力变压器厂的生产设备、制造工艺和试验设备都有条件制造 这种自饱和电抗器。 6）自饱和电抗器的噪音水平约为80dB，需要装在隔音室 内。 7）成套的SVC没有一定的标准，但组成SVC的各项部件则 有各自的标准，如自饱和电抗器的标准大部分和电力变压器相同 只是饱和曲线的斜率、谐波和噪声水平等的规定有所不同。 由于自饱和电抗器的可靠性高、电子元件少、维护方便，同时 我国有一定条件的电力变压器厂都能制造，所以我国应迅速发展 自饱和电抗器式的SVC。 我国原能源部电力科学研究院研制成功的两套自饱和电抗器 式SVC已用于轧机波动负荷的补偿。 2动态无功补偿装置。 动态无功补偿装置是在原静止无功补偿装置的基础上，采用 成熟、可靠的晶闸管控制电抗器和固定电容器组，即TCR十FC的 典型结构，准确迅速地跟踪电网或负荷的动态波动，对变化的无功 功率进行动态补偿。动态无功补偿装置克服了传统的静态无功补 偿装置响应速度慢及机械触点经常烧损等缺点，动态响应速度小 于20ms，控制灵活，能进行连续、分相和近似线性的无功功率调 节，具有提高功率因数、降低损耗、稳定负载电压、增加变压器带载 能力及抑制谐波等功能 3动态电压调节装置。 动态电压调节装置（DVR，dynamicvoltageregulator），也称

作动态电压恢复装置（dynamicvoltagerestorer），是一种基于柔 性交流输电技术（FlexibleACTransmissionSystem，简称 FACTS原理的新型电能质量调节装置，主要用于补偿供电电网 产生的电压跌落、闪变和谐波等，有效抑制电网电压波动对敏感负 载的影响，从而保证电网的供电质量。 串联型动态电压调节器是配电网络电能质量控制调节设备中 的代表。DVR装置串联在系统与敏感负荷之间，当供电电压波形 发生畸变时，DVR装置迅速输出补偿电压，使合成的电压动态维 持恒定，保证敏感负荷感受不到系统电压波动，确保对敏感负荷的 供电质量。 与以往的无功补偿装置如自动投切电容器组装置和SVC相 比具有如下特点： 1）响应时间更快。以往的无功补偿装置响应时间为儿百毫秒 至数秒，而DVR为毫秒级。 2抑制电压闪变或跌落，对畸变输入电压有很强的抑制作 用。 3）抑制电网产生的谐波。 4）控制灵活简便，电压控制精准，补偿效果好。 5）具有自适应功能，既可以断续调节，也可以连续调节被控系 统的参数，从而实现了动态补偿。 国外对DVR技术的研究开展得较早，形成了一系列的产品 并得到广泛应用。西屋（Westinghouse）公司于1996年8月为美 国电科院（EPRI)研制了世界上第一台DVR装置并成功投入工业 应用；随后ABB、西门子等公司也相继推出了自已的产品，由ABB 公司为以色列一家半导体制造厂生产的容量为2×22.5MV·A、 世界上最大的DVR于2000年投入运行。 我国在近儿年也开展了对DVR技术的研究工作，并相继推 出了不少产品，但自前产品还主要集中于低压配电网络，高压供电 网络中的产品还较少

5.0.12谐波对电力系统的危害一般股有： 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电力系统干扰通信线路。 关于电力系统的谐波限制，各工业化国家由于考问题不 同，所采取的指标类型、限值有很大的差别。如谐波次数，低次 一般取2次：最高次则取19、25、40、50次不等。有些国家不作 限制，而德国只取5、7、11、13次。在所用指标上，有的只规定 个指标，如前苏联只规定了总的电压畸变值不大于5%，而美国 就不同电压等级和供电系统分别规定了电压畸变值，英国则规 定三级限制标准等。近期各国正在对谐波的限制不断制订更完 善和严格的要求，但还没有国际公认的推荐标准。 我国对谐波的限值标准已经制定。现行国家标准《电能质 量公用电网谐波》GB/T14549，对交流额定频率为50Hz，标称 电压110kV及以下的公用电网谐波的允许值已给出了明确的限 制要求。 国外一些国家的谐波限值的具体规定如下： 1英国电气委员会工程技术导则G5/3。 第一级规定：按表1规定，供电部门可不必考虑谐波电流的产 生情况。 第二级规定：设备容量如超过第一级规定，但满足下列规定 时，允许接入电力系统。 1）用户全部设备在安装处任何相上所产生的谐波电流都不超 过表2中所列的数值； 2）新负荷接入系统之前在公共点的谐波电压不超过表3值的

75%;3）短路容量不是太小。第三级规定：接上新负载后的电压畸变不应超过表3的规定2美国国家标准ANSI/IEEEStd519静止换流器谐波控制和无功补偿导则.其电力系统电压畸变限值见表4及表5。3日本电力会社的规定。其高次谐波电压限值见表6。4德国VDEN标准。其电压畸变限值见表7。表1第一级规定中换流器和交流调压器最大容量相换流器（kV·A)三相交流调压器（kV·A）供电电压(kV)3脉冲6脉冲12脉冲3组可控硅6组可控硅3组二极管0.41581214106.6和1185130250150100表2第二级规定的用户接入系统处谐波电流允许值供电电压谐波电流次数及限值（有效值A）(kV)2456789101112131415161718190.4153A22591198719616556b6.6和111361048337262222331175946322625212132532313131表3供电系统任何点的谐波电压最大允许值供电电压单独的谐波电压值（%）谐波电压总值(kV)(%)奇次偶次0.4155426.6和11431.75333211321,510. 5.51.

中压和高压电力系统谐波电压畸变限

表5460V低压系统的谐波电压畸变限值

注：1p为总阻抗/整流器支路的阻抗。 2AN为整流槽降面积。 3特殊场合指静止整流器从一相换到另一相时出现的槽降电压变化速度会 引起误触发事故的场合。一般系统指静止整流器与一般用电设备合用的 电力系统。专线系统指专供静止整流器与对电压波形畸变不敏感负荷的 电力系统

表6高次谐波电压限值

5.0.13 条文提出对降低电网电压正弦波形畸变率的措施，说明 如下： 1 由短路容量较大的电网供电，一般指由电压等级高的电网

5.0.13条文提出对降低电网电压正弦波形畸变率的措施，说明 如下： 1 由短路容量较大的电网供电，一般指由电压等级高的电网

随着技术的发展，配电变压器和配电终端产品的质量有了很 大提高能够承受一定程度的三相负荷不平衡。因此，作为一个前 瞻性的设计规范，本规范将60A作为低压负荷单相、三相供电的 分界，负荷线路电流小于等于60A时，可采用220V单相供电，负 荷线路电流大于60A时，宜以220V/380V三相四线制供电

不能达到电网合理运行的要求时，应采用人工补偿无功功率。 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。同步电动机价格贵，操作控制复 杂，本身损耗也较大，不仅采用小容量同步电动机不经济，即使容 量较大而且长期连续运行的同步电动机也正为异步电动机加电容 器补偿所代替，同时操作工人往往担心同步电动机超前运行会增 加维修工作量，经常将设计中的超前运行同步电动机作滞后运行， 丧失了采用同步电动机的优点。因此.除上述工艺条件适当者外：

不宜选用同步电动机。当然，通过技术经济比较，当采用同步电动 机作为无功补偿装置确实合理时，也可采用同步电动机作为无功 补偿装置。 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根据《全国供用电规则》和《电力系统电压

6.0.4为了尽量减少线损和电压降，宜采用就地平衡无功功率的

原则来装设电容器。目前国内生产的自愈式低压并联电容器，1 积小、重量轻、功耗低、容量稳定：配有电感线圈和放电电阻，断

后3min内端电压下降到50V以下，抗涌流能力强；装有专门设计 的过压力保护和熔丝保护装置，使电容器能在电流过大或内部压 力超常时，把电容器单元从电路中断开；独特的结构设计使电容器 的每个元件都具有良好的通风散热条件，因而电容器能在较高的 环境温度50℃下运行；允许300倍额定电流的涌流1000次。因 此在低压侧完全由低压电容器补偿是比较合理的。 为了防止低压部分过补偿产生的不良效果，因此高压部分应 由高压电容器补偿。 无功功率单独就地补偿就是将电容器安装在电气设备的附 近，可以最大限度地减少线损和释放系统容量，在某些情况下还可 以缩小馈电线路的截面积，减少有色金属消耗。但电容器的利用 率往往不高，初次投资及维护费用增加。从提高电容器的利用率 和避免遭致损坏的观点出发，宜用于以下范围： 选择长期运行的电气设备，为其配置单独补偿电容器。由于 电气设备长期运行，电容器的利用率高，在其运行时，电容器正好 接在线路上，如压缩机、风机、水泵等。 首先在容量较大的用电设备上装设单独补偿电容器，对于大 容量的电气设备，电容器容易获得比较良好的效益，而相对地减 少涌流。 由于每千乏电容器箱的价格随电容器容量的增加而减少，也 就是电容器容量小时，其电容器箱的价格相对比较大，因此目前最 好只考虑5kvar及以上的电容器进行单独就地补偿，这样可以完 全采用干式低压电容器。自前生产的干式低压电容器每个单元内 装有限流线圈，可有效地限制涌流；同时每个单元还装有过热保护 装置，当电容器温升超过额定值时，能自动地将电容器从线路中切 除；此外每个单元内均装有放电电阻，当电容器从电源断开后，可 在规定时间内，将电容器的残压降到安全值以内。由于这种电容 器有比较多的功能，电容器箱内不需再增加元件，简化了线路，提 高了可靠性，

由于基本无功功率相对稳定，为便于维护管理，应在配变电所 内集中补偿。 低压电容器分散布置在建筑物内可以补偿线路无功功率，相 应地减少电能损耗及电压损失。国内调查结果说明，电容器运行 的损耗率只有0.25%，但不适用于环境恶劣的建筑物。因此，在 正常环境的建筑物内，在进行就地补偿以后，宜在无功功率不天且 相对集中的地方分散布置。在民用公共建筑中，宜按楼层分散布 置，住宅小区宜在每幢或每单元底层设置配电小间，在其内考虑设 置低压无功补偿装置。 当考虑在上述场所安装就地补偿柜后，管并或配电小间应留 有装设这些设备的位置

6.0.5对于工业企业中的工厂或车间以及整幢的民用建筑物或

其一层需要进行无功补偿时宜根据负荷运行情况绘制无功功率 曲线，根据该曲线及无功补偿要求，决定补偿容量。国内外类似工 厂和高层及民用建筑都有负荷运行曲线，可利用这些类似建筑的 资料计算无功补偿的容量。 当无法取得无功功率曲线时，可按条文中提供的常用公式计 算无功补偿容量。

6.0.7高压电容器由于专用的断路器和自动投切装置尚未形成 系列，虽然也有些产品，但质量还不稳定。鉴于这种情况，凡可不 用自动补偿或采用自动补偿效果不大的地方均不宜装设自动无功 补偿装置。这条所列的基本无功功率是当用电设备投入运行时所 需的最小无功功率，常年稳定的无功功率及在运行期间恒定的无 功功率均不需自动补偿。对于投切次数甚少的电容器组，按我国 移相电容器机械行业标准《电热电容器移相电容器》JB1629一75 中A.5.3条规定的次数为每年允许不超过1000次，在这些情况 下都宜采用手动投切的无功功率补偿装置。

6.0.8因为过补偿要罚款，如果无功功率不稳定，且变化较大，采

装有电容器的电网，对于有些对电压敏感的用电设备，在轻载 时由于电容器的作用，线路电压往往升得更高，会造成这种用电设 备（如灯泡）的损坏或严重影响寿命及使用效能，当能避免设备损 环，且经过经济比较.认为合理时，宜装设无功自动补偿装置。 为了满足电压偏差充许值的要求，在各种负荷下有不同的无 功功率调整值，如果在各种运行状态下都需要不超过电压偏差充 许值，只有采用自动补偿才能满足时，就必须采用无功自动补偿装 置。当经济条件许可时，宜采用动态无功功率补偿装置。 6.0.9由于高压无功自动补偿装置对切换元件的要求比较高，且 价格较高，检修维护也较困难，因此当补偿效果相同时，宜优先采 用低压无功自动补偿装置

6.0.10根据我国现有设备情况及运行经验，当采用自动无功补

如果以节能为主，首要的还是节药电费应以补偿无功功率参 数来调节。自前按功率因数补偿的甚多，但根据电网运行经验，功 率因数只反应相位，不反应无功功率，而且目前大部分自动补偿装 置的信号只取一相参数，这样可能会出现过补偿或负补偿，并且当 三相不平衡时，功率因数值就不准确，负荷不平衡度越大，误差也 越大，因此只有在三相负荷平衡时才可采用功率因数参数调节。 电网的电压水平与无功功率有着密切的关系，采用调压减少 电压偏差，必须有足够的可调整的无功功率，否则将导致电网其他 部分电压下降。且在工业企业与民用建筑中造成电容器端子电压 升高的原因很多，如电容器装置接入电网后引起的电网电压升高： 轻负荷引起的电压升高，系统电压波动所引起的电压升高。近年 来，由于采用大容量的整流装置日益增加，高次谐波引起的电网电 压升高。根据IEC标准《电力电容器》第15.1条规定：“电容器适 用于端子间电压有效值升到不超过1.10倍额定电压值下连续运 行”。国内多数制造厂规定：电容器只允许在不超过1.05倍额定 电压下长期运行，只能在1.1倍额定电压（瞬时过电压除外）下短

期运行（一夜）。当电网电压过高时，将引起电容器内部有功功 率损耗显著增加，使电容器介质遭受热力击穿，影响其使用寿命 另外电网电压过高时，除了电容器过载外，还会引起邻近电器的铁 芯磁通过饱和，从而产生高次谐波对电容器更不利。有些用电设 备，对电压波动很敏感，例如白炽灯，当电压升高5%时，寿命将缩 短50%，白炽灯由于电压升高烧毁灯泡的事已屡见不鲜。此外， 由于工艺需要，必须减少电压偏差值的，也需要按电压参数调节无 功功率。如供电变压器已采用自动电压调节，则不能再采用以电 压为主参数的自动无功补偿装置，避免造成振汤。 自前，国内已有厂家开发研制分相无功功率自动补偿控制器 它采集三相电参数，经微处理器运算，判断各相是否需要投切补偿 电容器，然后控制接触器，使每相的功率因数均得到最佳补偿，该 控制器可根据需要设置中性线电压偏移保护功能，当中性线电压 偏移大于50V时，自动使进线断路器跳闸，保护设备和人身安全： 具有过电压保护功能，当电网相电压大于250V时，控制器能在 30s内将补偿电容自动遂个全部切除 对于按时间为基准，有一定变化规律的无功功率，可以根据这 种变化规律进行调节，线路简单，价格便宜，根据运行经验，效果良 好。 6.0.11在工业企业中，电容器的装接容量有的也比较大，一些大 型的治金化工、机械等行业都装有较多容量的电容器，因此应根据

6.0.11在工业企业中，电容器的装接容量有的也比较大，一些

由于自前工业企业中采用天型整流及变流装置的设备越来越 多，民用建筑中采用变频调速的水泵、风机已很普遍，以致造成电 网中的高次谐波的百分比很高。高次谐波的充许值必须满足现行 国家标准《电能质量公用电网谐波》GB/T14549中所列的充许 值，当分组投切大容量电容器组时，由于其容抗的变化范围较大， 如果系统的谐波感抗与系统的谐波容抗相匹配，就会发生高次谐 波谐振，造成过电压和过电流，严重危及系统及设备的安全运行，

所以必须避免。 根据现行国家标准《并联电容器装置设计规范》GB50227，因 电容器参数的分散性，其配套设备的额定电流按大于电容器组额 定电流的1.35倍考虑。由于投入电容器时合闸涌流甚大，而且容 量愈小，相对的涌流倍数愈大，以1000kV·A变压器低压侧安装 的电容器组为例，仅投切一台12kvar电容器则涌流可达其额定电 流的56.4倍，如投切一组300kvar电容器，则涌流仅为其额定电 流的12.4倍。所以电容器在分组时，应考虑配套设备，如接触器 或自动开关在开断电容器时产生重击穿过电压及电弧重击穿现 象。 根据目前国内设备制造情况，对于10kV电容器，断路器充许 的配置容量为10000kvar，氧化锌避雷器允许的配置容量为 B000kvar，这些是防止电容器爆炸的最大允许电容器并联容量，但 根据一些设计重工业和大型化工企业设计院的习惯做法，10kV 电容器的分组容量一般为2000kvar～3000kvar。为了节约设备、 方便操作，宜减少分组，加大分组容量。 根据调查了解，无载调压分接开关的调压范围是额定电压的 2.5%或5%有载调压开关的调压范围为额定电压的1.25%或 2.5%，所以当用电容器组的投切来调节母线电压时，调节范围宜 限制在额定电压的2.5%以内，但对经常投运而很少切除的电容 器组以及从经济性出发考虑的电容器组，可允许超过这个范围，因 此本条文仅说明“应符合满足电压偏差的充许范围”，未提出具体 电压偏差值。 6.0.12当对电动机进行就地补偿时，应选用长期连续运行且容 量较大的电动机配用电容器。电容器额定电流的选择，按照IEC 出版物831电容器篇中的安装使用条件：“为了防止电动机在电源 切断后继续运行时，由于电容器产生自激可能转为发电状态，以致 造成过电压，以不超过电动机励磁电流的90%为宜”。 起重机或电梯等在重物下降时，电动机运行于第四象限，为避

量较大的电动机配用电容器。电容器额定电流的选择，按照正 出版物831电容器篇中的安装使用条件：“为了防止电动机在电 切断后继续运行时，由于电容器产生自激可能转为发电状态，以至 造成过电压，以不超过电动机励磁电流的90%为宜”。 起重机或电梯等在重物下降时，电动机运行于第四象限，为

免过电压，不宜单独用电容器补偿。对于多速电动机，如不停电进 行变压及变速，也容易产生过电压，也不宜单独用电容器补偿。如 对这些用电设备需要采用电容器单独补偿，应为电容器单独设置 控制设备，操作时先停电再进行切换，避免产生过电压。 当电容器装在电动机控制设备的负荷侧时，流过过电流装置 的电流小于电动机本身的电流，电流减少的百分数近似值可用下 式计算：

式中：I、一电容器投人时的涌流（A）； I.一电容器组额定电流（A）； S一一安装电容器处的短路功率（MV·A）： Q一电容器容量（Mvar）。 在高压电容器回路中，S比较大，根据计算，如I，大于控制开 关所容许的投入电流值，则宜采用串联电抗器加以限制。 在低压电容器回路中，首先宜在合理范围内（见6.0.11条）加 天投切的电容器容量，如计算而得的I尚大于控制电器的投入电 流，则宜采用专用电容器投切器件。国内自前生产的有CJR及 CJ16型接触器，前者在三相中每相均串有1.5Q2电阻：后者在三相 中的两相内串有1.52电阻，两者投入电流均可达额定电流的20

倍.待电容器充电到80%左右容量时，才将电阻短接，电容器才正 式投入运行。根据计算和试验，这类接触器能符合投入涌流的要 求，并且价格较低，应用较广泛，这种方式对于投切不频繁的地方， 只要选用质量较好的接触器，还是可以满足补偿要求的。现在市 场上新投放的产品有晶闸管投切方式，该方式采用双向可控硅作 投切单元，通过晶闸管过零投切，避免了电容器投入时的“浪涌电 流”的产生，无机械动作，补偿快速，特别适用于投切频紧的场所 该投切方式采用的投切器件为晶闸管，价格较高，由于晶闸管在投 入及运行时有一定的压降，平均为1V左右，需消耗一定的有功功 率，并且发热量较大，需对其实施相应的散热措施，以避免晶闸管 损坏。还有一种接触器与晶闸管结合的投切方式，它集以上两种 方式的优点，采用由晶闻管投切、接触器运行的投切方式。该方式 由于采用晶闸管“过零”投切，因此在电容器投切过程中不会产生 浪涌电流”，有效提高了电容器的使用寿命：在电容器运行时，用 接触器代替晶闸管作为运行开关，避免了晶闸管在运行时的有功 损耗和发热，提高了晶闸管的使用寿命。这种方式是近年来农网 改造中普遍应用的方式。 由于电容器回路是一个LC电路，对某些谐波容易产生谐振 造成谐波放大，使电流增加和电压升高，如串联一定感抗值的电抗 器可以避免谐振，如以串入电抗器的百分比为K，当电网中5次谐 波电压较高，而3次谐波电压不太高时，K宜采用4.5%：如3次 谐波电压较高时.K宜采用12%，当电网中谐波电压不大时，K宜 采用0.5%

压配电系统接地型式有以下三种：

图4交流系统带电导体类型

2TT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。如图8所示

311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部分 通过保护接地线与接地极连接。如图9所示

1我国各工厂对采用树十式配电已有相当长时间，积累了一 定的运行经验。绝大部分车间的运行电工没有对此配电方式提出 否定的意见。 2树干式配电的主要优点是结构简单，节省投资和有色金属 用量。 3自前国内普遍使用的插接式母线和预分支电缆，根本不存 在线路的接头不可靠问题，其供电可靠性很高。从调查的用户反 映，此配电方式很受用户欢迎，完全能满足生产的要求。 4于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。 综上所述，树干式配电与放射式配电相比较，树干式配电由于 结构简单，能节约一定数量的配电设备和线路，可不设专用的低压 配电室，这时在其供电可靠性和维护工作上的缺点并不严重。因 此，推荐树干式配电，但树干式配电方式并不包括由配电箱接至用 电设备的配电。 7.0.3特殊要求的建筑物是指有潮湿、腐蚀性环境或有爆炸和火 灾危险场所等建筑物。 7.0.4供电给容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，其环 链数量可适当增加。此规定给出容量较小的用电设备系对携带型 的用电设备容量在1kw以下，主要考虑用插座供电限制在1kw 以下时，可以在满负荷情况下经常合闸，用插座供电的设备因容量 较小可以不受此条上述数量的限制，其数量可以适当增加。另外 插座的配电回路一般都配置了带漏电保护功能的断路器，安全可 靠性得以保证。 7.0.5较大容量的集中负荷和重要用电设备主要是指电梯、消防 水泵加压水泵等益

0.4供电给容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，其环

链数量可适当增加。此规定给出容量较小的用电设备系对携带型 的用电设备容量在1kW以下，主要考虑用插座供电限制在1kW 以下时，可以在满负荷情况下经常合闸，用插座供电的设备因容量 较小可以不受此条上述数量的限制，其数量可以适当增加。另外 插座的配电回路一般都配置了带漏电保护功能的断路器，安全可 靠性得以保证

7.0.5较大容量的集中负荷和重要用电设备主要是指电梯、消防

7.0.6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 （如一般治金、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。 同一生产流水线的各用电设备如由不同的回路配电某学生公寓1~3 栋施工组织设计，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 生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电

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 （如一般治金、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。 同一生产流水线的各用电设备如由不同的回路配电，则当任 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 生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。 7.0.7我国工业与民用建筑中在相当长一段时间内，对1000kV·A 及以下容量电压为10kV/（0.4~0.23）kV、6kV/（0.4~0.23）kV 的配电变压器，几乎全部采用Y，yno接线组别，但自前大都采用 了D，ynl1接线组别。 以D，ynl1接线与Y，yno接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，但三次及其整数倍以上的 高次谐波激磁电流在原边接成三角形条件下，可在原边环流，与原 边接成Y形条件下相比较，有利于抑制高次谐波电流，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，ynl1接线比Y，yno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，yno接线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流 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，ynl1接线组 别的配电变压器。 自前配电变压器的发展趋势呈现如下特点： 铁芯结构一一变压器铁芯由插接式铁芯向整条硅钢片环绕， 并已开始研究且生产非晶合金节能变压器。 绝缘特性一一变压器采用环氧树脂浇铸，向采用性能更好的 绝缘材料发展（如美国NOMEX绝缘材料）.大大提高了变压器安

全运行能力，且在变压器运行中无污染，对温度、灰尘不敏感。 体积、重量一一体积向更小，重量向不断递减的趋势发展。 1250kV·A无外壳的变压器外形尺寸及重量比较见表8。

表81250kV·A无外壳的变压器外形尺寸及重量比较表

变压器性能一一采用优质的硅钢片整条环绕的变压器其空载 电流（取决于变压器铁芯的磁路结构，硅钢片质量以及变压器容 量）、空载损耗（取决于变压器铁芯的磁滞损耗和涡流损耗）及噪声 将大为降低。1250kV·A无外壳变压器空载电流、空载损耗及噪 声比较见表9

1250kV·A无外壳变压器空载电流、空卖

变压器容量一自前生产的变压器容量自30kV·A~ 2500kV·A，且有向更大容量发展的趋势。 7.0.8变压器负荷的不均衡率不得超过其额定容量的25%，是 根据变压器制造标准的要求。 7.0.9在TN及TT系统接地形式的220V/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。但当接有较大功率 的冲击性负荷引起电网电压波动和闪变DB11／T 1691-2019标准下载，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在室内分界点便于操作维护的地方装设隔离电器，是为 了便于检修室内线路或设备时可明显表达电源的切断，有明显表 达电源切断状况的断路器也可作为隔离电器。但在具体操作时： 应挂警示牌，以策安全