完整版工业与民用配电设计手册

1、工业与民用配电设计手册详细目录电动机、电弧炉或电焊变压器的支线尖峰电流公式接有多台电动机的配电线路，只考虑一台电动机第一章负荷计算用无功功率补偿第一节概述11. 负荷计算的内容和目的2. 负荷计算的方法第二节设备功率的确定1冇台用电设备的设备功率 22. 用电设备组的设备功率3. 变电所或建筑物的总设备功率4. 柴油发电机的负荷统计第三节需要系数法确定计算负荷 3用电设备组的计算负荷配电干线或车间变电所的计算负荷配电所或总降压变电所的计算负荷 7对于台数较少的用电设备（4台及以下）的计算负荷用系数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 7设备组在最大负荷班内的平均负荷平均利用系

2、数8用电设备的有效台数 8计算负荷9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111单位面积功率（或负荷密度）法2. 单位指标法3. 单位产品耗电法第六节 单相负荷计算 121. 计算原则2. 单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法3. 单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法134. 例 1-2第七节电弧炉负荷计算 14第八节尖峰电流的确定 15起动时的尖峰电流公式对于自起动的一组电动机供电给起重机的线路第九节企业年电能消耗量计算 15用年平均负荷来确定（公式）单位产品耗电量法第十节 电网损耗计算 161. 电网中的功率损耗三相线路中有功及无功功率损耗（公式） 电力变压器的有功及无功功率

3、损耗（公式）变压器空载无功损耗公式 1 9变压器满载无功损耗公式变压器负荷率不大于 85%时，功率损耗公式2. 电网中电能损耗20 供电线路年有功电能损耗公式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 2 11. 功率因数计算补偿前平均功率因数公式已经投入使用的用户，其平均功率因数2. 补偿容量的计算补偿容量的计算方法补偿计算负荷下的功率因数三、利用同步电动机补偿 221. 同步电动机输出无功功率公式一2. 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2 3第二章

4、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 25一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷（4条）二级负荷（2条）三级负荷1、部分行业的负荷分级1. 机械工厂的负荷分级表 262. 民用建筑负荷分级27三、一级负荷对供电电源的要求 （2条）1. 应由两个电源供电，一个电源故障时，另一个不 应同时损坏2. 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 271. 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2. 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

5、电系统设计要则292. 用电单位宜设置自备电源时符合的条件（4条）3. 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）4. 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5. 需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压6. 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7. 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8. 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9. 单位内部邻近的变电所之间宜设置低

6、压联络线10. 小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网11. 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）12. 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1. 3kV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）312. 各级电压线路的送电能力（表）313. 决定配电电压高低的因素4. 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接地种类1. 中性点直接接地（大接地电流系统、有效接地）零序电抗与正序电抗的比值Xo/XK 3，零序电阻与正序电抗的

7、比值 R0/X1 1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%单相接地电流大。供电连续性差 要保证任何故障，不应使系统解列为不接地 变压器中性点接地点的数量要求 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 3 I K =1 0.2=Ik2. 用标幺制计算3. 用有名单位制计算4远端短路时，10110kV级常用变压器低压侧三 相的短路容量（表）三、近端短路的一台发电机馈电的三相短路电流初始值I ：计算 1361. 按公式计算靠近发电机端或有限电源容量的网络短路特点超瞬态短路电流有效值IKK计算公式 汽轮发电机 水轮发电机 水轮发电机的

8、计算系数 K值1372.按发电机运算曲线计算 137网络简化求计算用电抗X求ts短路电流交流分量的标幺值 求ts短路电流交流分量的有名值 参数的差异所引起的交流分量的修正 同步发电机的标准参数（表） t 0.06s 时四、短路点由多个电源供电的三相短路电流初始值I K计算1481. 计算步骤（6步）2. 网络的等值变换图3. 分布系数C五、 三相短路电流峰值ip的计算和全电流最大有效值Ip的计算1491短路电流直流分量的起始值A2. 短路电流峰值ip的公式3. 短路全电流最大有效值I p的计算公式短路电流峰值系数 Kp公式短路电流直流分量衰减时间常数Tf公式Kp与比值（XX/ R2 ）的数值关

9、系表4. 工程设计中Kp的取值以及ip的计算公式短路发生在发电机端时，短路发生在发电厂高压侧母线时，短路点远离发电厂，短路电路的总电阻较小，总电抗较大时（R1 /3XX ）电阻较大的电路中（RX 1/3XX ）六、 电动机对短路电流的影响 1501. 同步电动机在短路计算中，按同步发电机处理2. 高压异步电动机对短路电流的影响（不需考虑的情况）3. 异步电动机提供的反馈电流计算由一台异步电动机提供的反馈电流周期分量初 始值计算公式由n台异步电动机提供的反馈电流周期分量初 始值计算公式由n台异步电动机提供的反馈电流峰值电流计 算公式4计入异步电动机影响后的短路电流三相短路电流交流分量初始值短路电

10、流峰值七、两相不接地短路电流的计算 1521. 两相不接地短路电流初始值I |K/2的计算 对于汽轮发电机对于水轮发电机2. 两相短路超瞬态电流与三相短路超瞬态电流的 比值关系3. 两相短路稳态电流与三相短路稳态电流的比值 关系在发电机岀口处发生短路时 在远距离点短路时一般情况的估算4. 在靠近发电机端短路时八、单相接地电容电流的计算 1521. 架空线路和电缆线路每千米单相接地电容电流的 平均值（表）2. 变电所增加的接地电容电流值（表）3. 电缆线路的单相接地电容电流的计算公式6kV电缆线路10kV电缆线路简单公式4架空线路单相接地电容电流无架空地线单回路有架空地线单回路简单公式第五节 低

11、压网络电路元件阻抗的计算153明确的几个概念 相正序阻抗：计算三相短路电流时阻抗是元件的 相阻抗 序阻抗、相保阻抗：计算单相短路时 低压网络中发生不对称短路时，由于短路点距发电机较远，所有元件的负序阻抗等于正序阻抗（相阻抗） TN接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的零 序阻抗与3倍保护线的零序阻抗之和 TN接地系统低压网络的相保阻抗与各序阻抗关 系式一、 高压侧系统阻抗1541. 归算到变压器低压侧的高压侧系统阻抗公式2. 系统电阻Rs、系统电抗Xs计算公式3. D，yn11和Y，yn0连接的变压器无此阻抗4 10（6）/0.4kV变压器高压侧系统短路容量与高压 侧阻抗、相保阻抗（归算到400

12、V）的数值关系俵）系统阻抗公式系统电阻、电抗公式D，yn11和Y， yn0连接的变压器相保电阻、 电抗公式二、10（6）/0.4kV三相双绕组配电变压器的阻抗1551. 配电变压器的正序阻抗按表4-2计算2. 变压器的负序阻抗等于正序阻抗3. D，yn11变压器的零序阻抗等于正序阻抗4 S9、S9-M系列10（6）/0.4kV变压器的阻抗平均 值（归算到400V侧）（表）5. SC（B）9系列10（6）/0.4kV变压器的阻抗平均值 （归算到400V侧）（表）三、低压配电线路的阻抗 1561. 低压配电线路阻抗（正、负序）的计算方法P538页2. 线路零序阻抗的计算公式3. 相线、保护线的零序

13、电阻和零序电抗的计算与正、 负序电阻和电抗计算方法相同4线路相保阻抗的计算公式5. 线路阻抗的数据低压母线单位长度阻抗值（表）线路单位长度阻抗值（表）四、钢导体的阻抗 1591. 钢导体的零序电阻公式2. 钢导体的零序电抗公式3. 常用规格钢导体在不同电流下的零序阻抗（表、 图）第六节 低压网络短路电流的计算 162一、 计算条件（6条） 162二、 三相和两相（不接地）短路电流的计算 1621. 一台变压器供电的低压网络三相短路电流计算电 路图2. 低压网络三相起始短路电流交流分量有效值公式3. 三相短路电流稳态值Ik= |的条件4三相短路电流峰值ip的计算5. 电动机反馈对短路电流峰值的影

14、响6. 低压网络两相短路电流| K2与三相短路电流IKK3 的比值7. 两相短路稳态电流IK2与三相短路稳态电流IK3的 比值三、单相短路（包括单相接地故障）电流的计算1631. 单相接地故障电流的计算TN接地系统的低压网络单相接地故障电流的i Ki计算公式2.单相与中性线短路电流初始值| K计算公式四、10（6） /0.4kV电力变压器低压侧短路电流值172共4个表第七节 短路电流计算示例 172一、高压系统短路电流计算示例 172二、低压网络短路电流计算示例 178第八节 GB / T1544-1995 简介179能带负荷操作，但不能开断短路电流开断能力应按切断最大可能的过负荷电流校验3.

15、 高压熔断器按开断电流选择时的公式不对称短路开断电流的计算公式熔断器的校验用电流四、高压电器的绝缘配合202五、按接线端子静态拉力选择 202第三节按环境条件选择高压电器及开关柜一、概述2031. 正常使用条件户内正常使用条件（5条）户外正常使用条件（8条）2. 特殊使用条件二、环境温度2041. 选择高压电器和导体的环境温度（表）2. 环境温度的变化对额定电流的影响-44 -第一节概述一、 内容及范围199二、 高压电器及开关柜的选择条件 199 高压电器及开关柜的选择及校验的项目（表）第二节按工作条件选择高压电器及开关柜一、按工作电压选择 2001.有关电压的名词术语：系统的标称电压；系统

16、的最高电压； 电气设备的额定电压； 电气设备的最高电压；三、环境湿度205四、高海拔地区的高压电器和导体 205一、主题内容与适用范围 1 79二、使用主要术语 180三、确定最大短路电流的短路型式 181四、不对称短路的短路电流计算 181五、比较第九节 柴油发电机供电系统短路电流的计184一、计算条件 184二、短路系统电参数的计算与简化 184三、 柴油发电机供电系统短路电流的计算 188四、同步发电机主要参数 191五、计算示例 191第五章 高压电器及开关柜的选择 电气设备的最高电压只在系统标称电压高于1000V （ 1140V）时才给出2. 按工作电压选择高压电器及开关柜的要求 高

17、压电器及开关柜的最高电压应不低于所在 回路的系统最高电压高压电器的最高电压（表）限流式熔断器不宜使用在标称电压低于其额 定电压的系统中二、 按工作电流选择 201 高压电器及导体的额定电流不应小于该回路的最大持续工作电流三、按开断电流选择 2011. 高压断路器额定短路开断电流包括：开断短路电流的交 流分量有效值和开断直流分量百分比短路电流中直流分量不超过交流分量幅值 20%时，可只按开断短路电流的交流分量有效值选择 断路器；超过20%时，应分别按上面两者选择按开断短路电流的交流分量有效值选择高压 断路器时，宜取断路器实际开断时间的短路电流作 为选择条件高压断路器的额定短路开断电流直流分量的

18、表示公式2. 高压负荷开关3. 高压熔断器和穿墙套管需满足温度变化的要求4. 穿墙套管在环境温度高于40C但不超过60 C 的情况下，套管允许工频电流的降低公式1. 高压电器设备正常环境的海拔不超过1000m2. 高海拔对电器的影响：温升和外绝缘3. 海拔不超过4000m时，电器额定电流不变4. 海拔高于1000m，不超过4000m的高压电器外 绝缘，每升高100m，降低1%5. 绝缘耐受电压的修正系数公式6. 裸导体载流量在不同海拔及环境温度下的综合修正系数（表）206五、地震影响206第四节高压电器和导体的短路稳定校验一、短路稳定校验的一般要求 2061. 校验内容与范围2. 短路电流计算

19、的项目（5条）3. 短路型式选取4. 系统计算时的运行方式与短路点选择按可能发生最大短路电流的正常接线方式做短路电流动稳定、热稳定校验时短路点的选 择：不带电抗器的回路；带电抗器的回路验算电缆的热稳定时，短路点选择（3条） 不超过制造长度的单根电缆 中间接头的电缆 无中间接头的并列的电缆5. 短路电流持续时间（3条）校验导体的热稳定时校验电器的热稳定时校验电缆的热稳定时二、短路电流的电磁效应及导体的动稳定校验2071. 短路电流通过平行导体产生的电磁效应两根平行导体中分别有电流i1、i2通过时，导体间的相互作用力 F公式两相短路时导体间最大作用力Fk2公式三相短路电流通过在同一平面的三相导体时

20、，中间相所处情况最严重，最大作用力Fk3公式矩形截面导体的形状系数（图）2. 短路电流通过硬母线产生的应力 短路电流通过硬母线所产生的应力公式 母线的计算用数据（表）当跨数大于2时，母线的应力公式当跨数等于2时，母线的应力公式短路电流产生的力矩公式3. 按机械强度允许的最大跨距母线动稳定的一般要求（公式）水平布置在同一平面的矩形母线经，其最大 应力计算公式最大允许跨距公式4. 按机械共振条件校验 209重要母线的自振频率限制在下列共振频率 之外 单条的母线35 - 135经Hz 多条母线组及带引下线的单条母线35 -155Hz三相母线在同一平面内的母线自振频率公 式振动系数B的取值单频振动系统

21、母线固有频率公式母线支撑方式和振型系数（表）三、短路电流的热效应及电器导体的热稳定校验2101. 短路电流在导体和电器中引起的热效应公式 直流分量的等效时间（表）2. 短路电流持续时间公式校验热稳定的短路电流持续时间（表）3. 按短路电流校验高压电器的热稳定（公式）4. 按短路电流校验母线、电缆的热稳定（公式）热稳定系数C （表）四、 校验计算及数据（表）212第五节选择高压电器的其他要求一、高压断路器2131.高压断路器的分级（6级）2. 高压断路器的额定操作顺序（2种）3. 额定电缆充电开断电流4. 高压断路器的额定短路关合电流5. 额定单个电容器组关合电流（公式）二、高压负荷开关2151

22、. 通用负荷开关的分级（5级）2. 额定电压 40.5kV以下的通用负荷开关的开断 和关合能力（5项）3. 通用负荷开关的额定电缆和线路充电开断能力 （表）4. 用于中性点绝缘或通过高电阻接地系统的负荷 开关5. 负荷开关不可分割部分的接地形状三、高压熔断器2161. 保护35kV及以下电力变压器的熔断器，其熔 体额定电流的选择公式及校验2. 保护电压互感器的熔断器的选择与校验3. 保护并联电容器的高压熔断器，熔体额定电流 的选择公式4. 后备熔断器的校验5. 跌落式熔断器的选择四、高压负荷开关-熔断器组合电器 2171. 转移电流和交接电流的校验2. 实际转移电流和实际交接电流的确定方法3.

23、 高压负荷开关-熔断器组合电器和变压器配合 的校验五、高压隔离开关和接地开关 219六、限流电抗器2191. 将电抗器后的短路电流限制到最大允许值以 内，电抗器的额定电抗百分数计算公式2. 在电抗器后短路时，要使母线剩余电压保持一 定水平，此时额定电抗百分数计算公式3. 正常工作时，电抗器电压损失不得大于母线额 定电压的5%，校验公式4. 母线分段电抗器、带几回路岀线的电抗器、无 时限继电保护的岀线电抗器，不必验算七、中性点接地设备220接地变压器1. 接地变压器额定电压（公式）2. 接地变压器额定容量单相接地变压器额定容量公式接地变压器二次额定电压一般选择110V或220V，接线图，系统电容

24、电流的计算三相接地变压器额定容量 221消弧线圈2211. 消弧线圈的作用2. 中心点位移电压的校验3. 实际运行脱谐度计算公式，分接头数量4. 消弧线圈的补偿容量5. 装设消弧线圈和变压器中性点的过电压保护接地电阻器2221. 接地电阻阻值与单相接地故障电流的范围俵）2. 接地电阻器的额定电压公式3. 接地电阻器的阻值计算公式4. 接地电阻器的消耗功率接地电阻器的选择第六节高压开关柜及环网负荷开关柜选择的基本要求一、高压开关柜二、环网负荷开关柜224第七节高压电器短路稳定校验的示例一、 近端系统226二、 远端系统228第八节高压电器及导体短路稳定校验数据表第六章电能质量第一节概述253供电

25、频率偏差允许值为）.2Hz，电网容量 在3000MW以下者为）.5Hz工业与民用电气装置系统标称电压为220 /380V、 10 （6）、 35、 63、 110kV电压损失及表示方法线路电压损失的计算公式 254 三相平衡负荷线路 线电压的单相负荷线路 相电压的单相负荷线路变压器电压损失计算公式 254在不同功率因数下满负荷时10 （ 6） /0.4kV变压器的电压损失（表）第二节电压偏差一、 基本概念 255二、 电压偏差允许值 2551. 用电设备端子电压偏差允许值端子电压偏差对常用用电设备特性的影响 （表）用电设备端子电压偏差允许值（表）2. 供电部门和用户产权分界处的供电电压偏差允许值（表）三、