工业与民用配电设计手册

第一章鱼荷计算用无功功率补偿四、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

第一节概述.......................1第二章供配电系统

1.负荷计算的内容和目的

2.负荷计算的方法第一节负荷分级及供电要求.........25

一、标准对负荷分级的原那么规定..............25

第二节设备功率确实定..............1

㈠一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷（4条）

1.单台用电设备的设备功率.................2

㈡二级负荷（2条）

2.用电设备组的设备功率

㈢三汲负荷

3.变电所或建筑物的总设备功率

二、局部行业的负荷分级

4.柴油发电机的负荷统计

1.机械工厂的负荷分级表...................26

第三节需要系数法确定计算负荷......32.民用建筑负荷分级.......................27

⑴用电设备组的计算负荷三、一级负荷对供电电源的要求（2条）

⑵配电干线或车间变电所的计算负荷1.应由两个电源供电，一个电源故障时，另一个不应同

⑶配电所或总降压变电所的计算负荷..........7时损坏

⑷对于台数较少的用电设备（4台及以下）的计算负荷2.特别重要的负荷，还必须增设应急电源

用系数四、二级负荷对供电电源的要求................27

（5）自备柴油发电机组的计算负荷1.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

第四节利用系数法确定计算负荷......72.负荷较小地区可由一回6kV及以上专用架空线供

⑴用电设备组在最大负荷班内的平均负荷电；采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供

⑵平均利用系数..............................8电，每根应能承受100%的二级负荷

⑶用电设备的有效台数.......................8

⑷计算负荷..................................9第二节供配电系统设计要那么...........29

⑸例1-12.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

第五节单位面积功率法和单位指标法确定计措施（保证专用性、防止反送电）

算负荷...................114.除特别重要的负荷外，不应考虑电源检修时，另一

1.单位面积功率（或负荷密度）法个又发生故障

2.单位指标法5.需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压

3.单位产品耗电法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

第六节单相负荷计算................127.同时供电的两回及以上供配电线路中，一回中断

1.计算原那么时，其余能满足全部一级、二级负荷的用电需要

2.单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法同•电压供泥电系统的变配电级数不宜多于两级

3.单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法…138.变电所、配电所宜靠近负荷中心，可将35kV直降至

4.例1-2220/38OV配电电压

第七节电弧炉负荷计算............149.单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线

10.小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网

第八节尖峰电流确实定.............15比冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变（不含电

⑴单台电动机、电弧炉或电焊变玉器的支线尖峰电流动机起动），宜采取以下措施（4条）

公式12.非线性用电设备的谐波引起的电网电压正弦波形畸

⑵接有多台电动机的配电线路，只考虑一台电动机起变率,应采取的措施（4条）..................30

动时的尖峰电流公式

第三节高压配电系统................30

⑶对于自起动的一组电动机

⑷供电给起重机的线路一、电压选择

L3kV及以上交流三相系统的标称电压及电气设备的最

第九节企业年电能消耗量计算........15高电压迫（表）..............................31

⑴用年平均负荷来确定（公式）2.各汲电压线路的送电能力（表）............31

⑵单位产品耗电量法3.决定配电电压上下的因素

第十节电网损耗计算................164.供电电压为35kV及以上的单位，配电电压宜采用

35kV

1.电网中的功率损耗

二、接地方式..................................31

⑴三相线路中有功及无功功率损耗（公式）

㈠接地种类

⑵电力变压器的有功及无功功盅损耗（公式）

1.中性点直接接地（大接地电流系统、有效接地）

⑶变压器空载无功损耗公式................）9

⑴零序也抗与正序电抗的比值Xo/XiW3,零序电阻与

⑷变压器满载无功损耗公式

正序电抗的比值岛/必<1

⑸变压器负荷率不大于85%时，功率损耗公式

⑵过电压水平、设备绝缘水平低，动态电压升高

2.电网中电能损耗..........................20

不超过系统额定电压的80%

⑴供电线路年有功电能损耗公式

⑶单相接地电流大。供电连续性差

⑵变压器年有功电能损耗

⑷要保证任何故障，不应使系统解列为不接地

第十一节无功功率补偿.............20⑸变压器中性点接地点的数量要求

・、提高用电设备的自然功率因数①零序电抗与正序电抗的比值Xo/X<3,零序电

二、采用并联电力电容器补偿................21阻5正序电抗的比值以使单相接地时健全

1.功率因数计算相上工痂过电压不超过阀型避雷器灭弧电JW

⑴补偿前平均功率因数公式②先/必还应大于17.5,使单相接地短路电

（2）已经投入使用的用户，其平均功率因数流不超过三相短路电流

2.补偿容量的计算⑹普通变压器中性点应经隔离开关接地、应在中

⑴补偿容量的计算方法性点装设避雷器保护

⑵补偿计算负荷下的功率因数⑺终端变电所的变压器中性点一般不接地

三、利用同步电动机补偿.....................222.中性点不接地...........................32

】•同步电动机输出无功功率公式一⑴单相接地故障电流小，供电可靠性高

2.同步电动机输出无功功率公式二⑵要求系统绝缘水平较高

（3）线路很长时，接地电容电流大有15%-25%的裕量

3.中性点经消弧线圈接地................322.有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器

⑴3〜63kV电网当单相接地电流超过规定值时，可3.装有.两台及以上主变压器的变电所中，断开一台

采用消弧线圈补偿电流时，其余能保证全部一、二级负荷，且不小于60%全部

⑵消弧线圈接地方式，正常情况卜，中性点的长负荷

时间电压位移不应超过电网标称相电压的15%,故障点4.具有三种电压的变电所中，各侧绕组的功率均到

的剩余电流不宜超过IOA,必要时乜网分区。采用过补达该变玉器的15%以上时，宜采用三绕组变压器

偿方式5.过载能力满足运行要求

⑶消弧线圈装设地点，不宜多台安装在一处；断6.变电所两台或多台主变压器经济运行的条件（表）

开一、二回线路时，大局部不致失去补偿C-310l6）kV配电变压器台数和容量的选择......41

⑷消弧线圈的连接1.宜装设两台及以上变压器的条件（3条）

①直接接于YN,d或YN,yn,d接线的变压器中性点2.装有两台及以上变压器的变电所中，断开一台时，

上，也可接在ZN,yn接线变压器的平性点上，容量不超其余能,呆证全部一、二级负荷的用电

过三相总容量的50%,并不得大于任一相容量3.昼夜或季节性波动较大的负荷，可采用容量不一

②接于YN.yn接线的变压将中性点上，容量不致的变玉器

超过三相总容量的20%4.一股情况下，动力和照明宜共用变压器。可设专

③不应接在零序磁通经铁心闭路的YN.yn接线用变压指的条件（6条）

的变压器㈣配电变压器能效及技术经济评价..........41

③无中性点或中性点未引出时，应装设专用变1.配电变压器能效评价方法及根本计算公式

压器⑴配乜变压器的综合能效费用计算公式

⑸两台变压器合用一台消弧线圈时，应分别经隔⑵配电变压器单位空载损耗的根本费用A系数

离开关与变压器中性点相连。运行时只合其中一组隔离⑶配电变压器单位负载损耗的根本费用B系数

开关，防止虚幻接地现象⑷不同功率因数及年最大负载利用小时数（Tniax）

4.中性点经电阻接地.....................33时的年最大负载损耗小时T（表）

⑴中性点经高电阻接地⑸不同行业的年最大负荷利用小时数（Tmax）与年

①限制单相接地故障电流，阻值数百-数千最大负载损耗小时T的典型值（表）..........43

②可消除大局部谐振过电压，限制单相间歇孤光2.计算实例

接地过电压二、变配电所的电气主接线...................46

③单相接地故障电流小于10A,不中断供电㈠主接线的一般要求

④系统绝缘水平较高2.35kV室内、外配电装置的接线

⑤主要用于发电机回路（D35kV室外酣电装置，有两回路电源线和两台变压器

⑵中性点经低电阻接地时，主接线可采用“桥形接线”

①用于6〜35kV由电缆构成的送、配电网络①电源浅路较长时，应采用内桥接线，可增设带隔离开

②阻值一•般在［0〜20。关的跨条

③单相接地故障电流为100-1000A②电源线路较短，需切换变压器、或桥上有穿

④用于以电缆为主，不容易发生瞬时性单相接地越功率时，应采用外桥

故障且系统电容电流比拟大的配电系统⑵35kV出线为两回路以上.或采用室内配电装置，

5.电网中性点各种接地方式的比拟（表）宜采用单母线或分段单母线接线

㈡中性点接地方式的选择.....................34⑶10（6）kV侧宜采用单母线、分段单母线接线

1.选择中性点接地方式时应考虑的因素（5条）3.10（6）kV配电所主接线宜采用单母线或分段单母

2.系统接地要求（3条）线接线：要求高时，可采用双母线接线

⑴3〜10kV不直接连接发电机的系统和35k系统，4J0（6）kV配电所专用电源线的进线开关宜采用断

根据单相接地故障电容电流的大小，采用不接地或消弧线路海或带熔断器的负荷开大；也可采用隔离开美或隔离

懂接地方式（2条）触头

i.高压断路器的电源侧及可能反响电能的一侧，必

（2）6〜35kV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、中电阻接地须装设高压隔离开关或隔离触头

（3）6kV和IOkV配电系统以及发电厂厂用电系统,6.高分断能力和频繁操作性能的断路器

单相接地故障电容电流较小时，可采用高电阻接地7.10（6）kV母线的分段处，宜装设断路器：可装设隔

三、配电方式..................................35离开关或隔离触头组的情况（4条）

1.高压配电系统宜采用放射式、也可采用树干式、环式8.10（6）kV两配电所之间的联络线上惭路器的装设

及其组合式（各种特点）要求

2J0（6）kV配电系统接线方式及特点（表）9.避雷器及其隔离开关的装设要求

第四节变压器选择和变配电所主接线……3710.每段高压母线应装设一组电压互感器，采用专用

熔断器架护

一、变压器选择................................37

11.由地区电网供电的变配电所电源进线处，宜装设

㈠变压器类型的选择..........................

37计费用的专用电压、电流互感器

1.各类变压器性能比拟（表）

12.所用变压器宜采用高压熔断器保护

2.按环境条件选择变压器

㈡35kV变电所的主接线..................46

各类变压器的适用范围和参考型号（表）……38

常用35kV变电所的主接线图及特点（表）

3.变压器绕组连接组别的选择............38

㈢10<6）kV配变电所的主接线..............50

三相变压器常用连接组和适用范围（表）

IOi6）kV配变电所的主接线图及特点（表）

4.变压器调压方式的选择................39

㈣10（6）kV配变电所主要设备的配置........51

⑴一般应采用无载手动调压变压器

10（6）kV配变电所主要设备的配置及使用条件

⑵变压比和电压分接头的选拦见第六章

001016）/0.4kV变电所的接线及电器选拦……53

（3）35kV降压变电所的主变压器应采用有载调压变

1.1016）/0.4kV变电所高压接线常用方案…53

压器，10（6）kV不宜采用

2.10（6）/0.4kV户内型成套变电所高、低接线方案

5.按并列运行条件选择变压器

3.10（6）/0.4kV户外型成套变电所高、低接线方案

变电所变压器并列运行的条件（表）

4.10（6）/0.4kV变电所高、低压侧电器及母线规格

6.变压器阻抗电压®k%）的选择..........40

闪35/0.4kV直降变电所高压电器及母线规格…56

⑴满足系统电压偏差和电压波动要求（第六章）

三、变配电所所用电源.......................56

⑵满足限制低压系统短路电流的要求（4、11章）

L35kV总降压变电所

Q35kV主变压器台数和容量的选择.........40

⑴一般装设两台所用变压器，防止两台并列运行

1.采用三相变压器，容量按5/0年预期选择，至少留

⑵允许装设•台所用变压薛的情况（3条）相负荷不宜小于85%

（3）当所内380V配电变压器满足要求时，可不装设㈡电玉选择..............................61

专用所用变压器1.照羽网络一般采用220/38OV三相四线制中性点

⑷所用变压器一般不供所外用电直接接地系统，一般为220V

2.10（6）kV配电所.........................562.平安电压限值有两档：正常环境50V：潮湿环境

⑴宜引自所内或就近的配电变压器220/38OV侧。不25Vo正常环境手提行灯电压36V；狭窄地点用电压12V

超过30kVA。两回电源时，宜有自动投入装置3.特殊环境灯具安装高度距地面2.4m以下时，电压

⑵采用交流操作时，可引自电压互感器可取24V

⑶设置固定的检修电源点㈢常用照明配电系统......................61

第五节低压配电系统..................57常用照明配电系统接线及有关说明（表］

一、电压选择.............................57第六节应急电源.......................63

1.50Hz交流低压设备的额定电压和系统标称电压（表）一、应急电源种类

2.车间及其他建筑物的配电电压应采用220/38OV1.独立于正常电源的发电机组：允许中断供电时间15s

二、带电导体系统和接地系统的分类...........57以上的哄电

1.带电导体系统的分类2.UPS不间断电源：允许中断供电时间ms级负荷

⑴带电导体包括相线、N线、PEN线，不包括PE3.EPS应急电源：允许中断供电时间0.25s以上负荷

⑵带电导体系统的型式（图）4.有自动投入装置的有效地独立于正常电源的专用

2.接地系统的分类馈电线路：允许中断供电时间1.5s或0.6s以上负荷

三、低压电力配电系统.......................585.蓄电池：容量不大的特别重要负荷

（-）根本原那二、应急电源系统.........................63

么...............................582.严禁将其他负荷接入应急供电系统

2.自变压器二次侧至用电设备的低压配电级数不宜3.应急电源与正常电源之间采取防止并列运行措施，

超过三级保证专汨性，防止反送电

3.大局部用电设备容量不大，宜采用树干式配电4.重要设备的两回电源线路应在最末一级配电箱处

4.用电设备容量大，宜采用树干式配电自动切换

5.容量小，距供电点远，彼此近时，可采用链式配三、柴油发电机组...........................65

电。每一回路链接设备不超过5台，不超过lOkW四、不间断电源UPS.........................67

6.高层建筑内宜用分区树干式配电：大容量集中负五、应急电源EPS...........................68

荷或重要负荷，应从低压配电室以放射•式配电第七节民用建筑供配电系统............70

7.平行的生产流水线或互为备用的生产机组，宜由

不同的母线或线路配电：同一生产流水线的设备，宜由同-、高层建筑供配电系统

一母线或线路配电㈠高玉供电系统

8.单相设备力求三相平衡。三相不平衡引起的中性㈡低玉配电系统

二、体育建筑供配电系统.....................71

线电流不得超过Y,ynO接线变压器低压绕组额定电流的

㈠体育建筑负荷分级

25%

9.冲击负荷和用量较大的电焊设备，宜与其他分开。体育建筑的供配电

三、影剧院供配电系统.......................72

由单独线路或变压器供电

10.配电箱、电源形状的设置要求㈠概述

比用电单位内部的邻近变电所之间宜设置低压联络㈡剧场用电负荷分级及供配电系统

㈢低玉配电系统

线

12.由建筑物外引来的配电线路应在屋内靠近进线点四、医疗建筑供配电系统.....................73

装设隔离开关㈠概述

13.树干式系统供电的配电箱，进线开关宜选用带保㈢供电系统

㈢低玉配电系统

护的开关：放射式选用隔离开关

㈡常用低压电力配电系统...................59㈣接池系统及电气平安

五^商住楼供配电系统......................75

常用低压电力配电系统接线及有关说明（表）

匹、照明配电系统...........................60第三章35〜10（6）kV变配电所

㈠根本原那第一节变配电所所址和型式选择........77

么...............................60

2.宜与电力负荷合用变压器，不宜与较大冲击性负一、变配电所分类（3条）.....................77

荷合用，否那么应由专用馈电线供电、照明专用变压器二、变配电所所址选择.......................77

3.备用照明应由两路电源或两路线路供电，具体方1.变配电所所址选择的要求（10条）

案如下（3条）2.变配电所与火灾危险区域的建筑物毗连时的要求（3

条）

4.备用照明作为正常照明的•局部并经常使用时'3.装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所。建筑

5.疏散照明的电源设置

6.不能用三相断路器对三个单相分支回路控制物的耐火等级

7.单相回路的电流及光源数量4多.层建筑中，装有可燃性油的电气设备的配变电所

⑴照明系统中每一单相回路的电流不宜超过16A,的布置

光源数量不宜超过25个。5高.层主体建筑物内，装有可燃性油的电气设备的配

⑵连接建筑物组合灯具每一单相回路的电流不宜超变电所的布置

过25A,光源数量不宜超过60个。6.不应设置露天或半露天变电所的场所

⑶高强度气体放电灯电流不应超过30A三、变配电所型式选择（3条）.................78

8.插座的设置要求135/IO（6）kV变电所分为屋内式、屋外式:35kV变电

⑴插座宜山单独回路供电所宜用品内式

⑵插座为单独回路时，数量不宜10超过个2.配11所一般为独立式建筑物

（3）备用照明、疏散照明回路上不应设置插座⑷3.1016）kV变电所的型式确定（4条）

9.将气体放电光源接在不同相序，频闪效应第二节变配电所的布置...............78

10.机床局部照明一般由电力线路供电一、总体布置（16条）.........................78

比移动照明可由电力或照明线路供电2.适当安排建筑物内各房间的相对位置，便于进出线:

12.道路照明可以集中供电，尽量一处控制低压配电室、变压Z号室、电容器空、控制室、值班室、

13.露天堆场照明辅助房间

M.三相宜平衡分配，最大相负荷不超过115%,最小

器，应设置容量100%的储油池（通常做法卵石层厚度1.常用电抗网络变换公式（表）

250mm,底卜设储油池或卵石缝隙作储油池）2.电路元件串联时，总电抗、电阻计算公式

⑼应设置容量100%的挡油设施或20%挡油设施并3.电路元件并联时，总电抗、电阻计算公式

将油排到平安处的可燃性油浸变压器的场所（3条）第三节高压系统电路元件的阻抗.......130

⑩室内宜安装搬运地锚

一、同步电机..............................130

⑪变压器空的大门一般按变压器外形尺寸加0.5m。

各类同步电机的电抗平均值（表）

当一扇门的宽度为1.5m及以上时，应大门上开0.8m、

二、异步电机............................,.130

1.8m的小门

高、低压异步电动机的超瞬态电抗相对值X；

⑫多台干式变压器布置在同一房间内时，变压器防

三、电力变压器............................

护外壳间的净距表、布置图130

.变压器室通风窗有效面积计算1.三相双绕组电力变压器的电抗标幺值（表）

2.三相三绕组电力变压器每个绕组的电抗百分值计

⑴通风窗有效面积计算公式2

算公式

⑵变压器室通风窗有效面积（表）

3.三相三绕组变压器等值变换（图）

七、露天安装的变压器、户外箱式变电站.......96

4.1IOkV三相三绕组电力变压器的电抗标幺值（衣）

1.露天或半露天变压器的安装要求

⑴普通变压器不应设在倾斜屋面的低侧四、电抗器...............................131

电路元件阻抗标幺值和行名值的换克公式（表）

（）（）变压器四周应设不低于的固定围

2106kV1.7m五、高压线路.............................

栏或墙131

1.不精物时，高乐线路每千米电抗近似值（表）

①变压器外廊与围栏或墙净距不应小于0.8m

2.要求比拟精确时，表8—11,共4个表

②变压器底部距地面距离不应小于0.3m

3.35kV交联电力电缆每千米阻抗（表）.....133

③相邻变压器之间净距不应小于1.5m

⑶供应一级负荷用电或油量2500kg以上的相邻可第四节高压系统短路电流计算.........133

燃性油浸变压器的防火净距不应小于5.0m,杏那么应设一、计算条件（8条）.........................133

防火墙，墙应高出油枕顶部，长度大于挡油设施两侧各二、远端短路的单电源馈电的三相短路电流初始值/；

0.5m

⑷建筑物的外墙距室外可燃性油浸变压器外廊缺计算.................................134

乏5m时,应采取的措施

⑸油量为1000kg以上时，储油池、挡油墙的设宜L远离发电机端的短路特点：

要求X'<.>3；IA=/O.Z=ZK

2.户外箱式变电站的进出线应采用电缆

2.用标幺制计算

第三节柴油发电机房...................97

3.用有名单位制计算

1.机房设备布置

2.控制室的电气设备布置4.远端短路时，10〜UOkV级常用变压器低压侧三相

3.对有关专业要求的短路容量（表）

4.机房布置例如

三、近端短路的一台发电机馈电的三相短路电流初始

第四节变配电所对土建、采暖、通风、给排水

值计算...............................136

的要求........................102

1.按公式计算

1.2.3.4.5.6.7.

8.变配电所各房间对建筑的要求表⑴竟近发电机端或有限电源容量的网络短路特点

9.变配电所各房间对采暖、通风、给排水的要求表⑵超瞬态短路电流有效值计算公式

】0.环氧树脂满注变压器损耗表①汽轮发电机

11.高压开关柜、高压电容器柜及低压开关柜、低压电②水轮发电机

容器柜损耗表③水轮发电机的计算系数K值...........137

.电缆损耗计算公式

122.按发电机运算曲线计算.................137

13.变压器轨轮距及计算荷市表、荷重分布图⑴网络简化

M.上下开关柜（屏）、电容器柜及变电所楼（上也）板的计算⑵求计算用电抗Xc

荷重表⑶求ts短路电流交流分量的标幺值

15.

⑷求fs短路电流交流分量的有名值

16.⑸参数的差异所引起的交流分量的修正

第五节35kV变电所设计实例...........118①同步发电机的标准参数（表）

共4仝图②WO.O6s时

&>0.06s时

第四章短路电流计算

四、短路点由多个电源供电的三相短路电流初始值

第一节概述.............................123

计算.................................148

一、短路电流计算方法......................123

1.计算步骤（6步）

二、短路电流计算的根本概念................123

2.网络的等值变换图

三、限制短路电流的措施...................1253.分布系装c

】•电力系统可采取的限流措施（4条）

2.发电厂和变电所中可采取的限流措施（5条）五、三相短路电流峰值曲的计算和全电流最大有效值

3.终端变电所中可采取的限流措施（4条）/p的计算...............................149

第二节电路元件参数的换算及网络变换，

261.短路乜流直流分量的起始值A

一、标幺制................................126

2.短路电流峰值ip的公式

1.容量、电压、电流、电抗的标幺值

2.基准电压5的取值3.短路全电流最大有效位"的计算公式

3.常用基准值（表）⑴短路电流峰值系数七公式

4.电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式（表）⑵近路电流宜流分量衰减时间常数。公式

一、有名单位制