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第一章 總 則
第1.0.2條 由于當前一些工業(yè)用電負荷增大，有些企業(yè)內(nèi)部設(shè)有110kV等級的變電所，甚至有些為220kV等級的。本規(guī)范為適應(yīng)一般常用情況，特規(guī)定適用于110kV及以下電壓等級的供配電系統(tǒng)。
第1.0.3條 一個地區(qū)的供配電系統(tǒng)如果沒有一個全面的規(guī)劃，往往造成資金浪費、能耗增加等不合理現(xiàn)象。因此，在供配電系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)由供電部門與用電單位全面規(guī)劃，從國家整體利益出發(fā)，判別供配電系統(tǒng)合理性。
第1.0.5條 根據(jù)原機械電子工業(yè)部及國家計委等部門的聯(lián)合通知，要“鼓勵推廣節(jié)能機電產(chǎn)品和淘汰能耗高、落后的機電產(chǎn)品”，自1982年以來，已陸續(xù)推廣和公布了十五批之多。并在通知中反復重申：“基本建設(shè)、技術(shù)改造項目和更新設(shè)備都應(yīng)優(yōu)先采用節(jié)能產(chǎn)品。設(shè)計部門在進行工程設(shè)計時仍采用國家已公布的淘汰產(chǎn)品的，一律視為劣質(zhì)設(shè)計……”。
第二章 負荷分級及供電要求
第2.0.1條 電力負荷分級的意義，在于正確地反映它對供電可靠性要求的界限，以便恰當?shù)剡x擇符合我國實際水平的供電方式，滿足我國四個現(xiàn)代化建設(shè)的需要，提高投資的效益。
區(qū)分電力負荷對供電可靠性要求，在于因停電在政治或經(jīng)濟上造成損失或影響的程度。損失越大，對供電可靠性的要求越高；損失越小，對供電可靠性的要求就越低。
條文中“重點企業(yè)”是指中央各部委指定的大型骨干企業(yè)(有些部門有重點企業(yè)名單)。
條文中“重要原料”是指比較稀缺的工農(nóng)業(yè)原料。
條文中“長時間才能恢復”(或較長時間才能恢復)是指停電時間即使很短，但影響工作(或生產(chǎn))的時間則較實際停電時間長很多。
由于各部門各行業(yè)的一級負荷、二級負荷很多、本規(guī)范只能對負荷分級作原則性規(guī)定，具體劃分須由中央各部委分別在部委標準中規(guī)定(目前有些部已有規(guī)定)。
停電一般分為計劃檢修停電和事故停電兩種，由于計劃檢修停電事先通知用電部門，故可采取措施避免損失或?qū)p失減少至最低限度。條文中是按事故停電的損失來劃分負荷等級的。
一級負荷中特別重要的負荷，在工業(yè)生產(chǎn)中如：正常電源中斷時處理安全停產(chǎn)所必須的應(yīng)急照明、通訊系統(tǒng)；保證安全停產(chǎn)的自動控制裝置等。民用建筑中如：大型金融中心的關(guān)鍵電子計算機系統(tǒng)和防盜報警系統(tǒng)；大型國際比賽場館的記分系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等。
第2.0.2條 一級負荷的供電要求。
一、本款對一級負荷應(yīng)由兩個電源供電作了較明確的規(guī)定，即兩個電源不能同時損壞，因為只有滿足這個基本條件，才可能維持其中一個電源繼續(xù)供電，這是必須滿足的要求。
二、一級負荷中特別重要負荷的供電要求。
近年來供電系統(tǒng)的運行實踐經(jīng)驗證明，從電力網(wǎng)引接兩回路電源進線加備用自投(BZT)的供電方式，不能滿足一級負荷中特別重要負荷對供電可靠性及連續(xù)性的要求，有的發(fā)生全部停電事故是由內(nèi)部故障引起，有的是由電力網(wǎng)故障引起，因地區(qū)大電力網(wǎng)在主網(wǎng)電壓上部是并網(wǎng)的，所以用電部門無論從電網(wǎng)取幾回電源進線，也無法得到嚴格意義上的兩個獨立電源。因此，電力網(wǎng)的各種故障，可能引起全部電源進線同時失去電源，造成停電事故。當有自備發(fā)電站時，雖可利用低周解列措施，提高供電的可靠性，但運行經(jīng)驗證明，仍不能完全避免全部停電的事故發(fā)生。由于內(nèi)部故障或繼電保護的誤動作交織在一起，造成自備電站電源和電網(wǎng)均不能向負荷供電，低周解列裝置無法完全解決這個問題。因此，正常與電網(wǎng)并列運行的自備電站，一般不宜作為應(yīng)急電源使用，對一級負荷中特別重要的負荷要由與電網(wǎng)不并列的、獨立的應(yīng)急電源供電。
工程設(shè)計中，對于其它專業(yè)提出的特別重要負荷，應(yīng)仔細研究，凡能采取非電氣保安措施者，應(yīng)盡可能減少特別重要負荷的負荷量，需要雙重保安措施者除外。
禁止應(yīng)急電源與工作電源并列運行，目的在于防止電源故障時可能拖垮應(yīng)急電源。旋轉(zhuǎn)型不中斷電源，采用平時原動機不工作，發(fā)電機掛在工作電源上作電動機運轉(zhuǎn)的運行方式時，不能認為是并網(wǎng)，為了防止誤并網(wǎng)，原動機的啟動指令，必須由工作電源主開關(guān)的輔助接點發(fā)出。具有頻率跟蹤環(huán)節(jié)的靜止型不間斷電源，可與工作電源并列運行，實踐證明是可靠的。
第2.0.3條 多年來實際運行經(jīng)驗表明，電氣故障是無法限制在某個范圍內(nèi)部的，電力部門從未保證過供電不中斷，即使供電中斷也不罰款。因此，應(yīng)急電源應(yīng)是與電網(wǎng)在電氣上獨立的各式電源，例如：蓄電池、柴油發(fā)電機等。供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨立于正常電源的專用的饋電線路即是指保證兩個供電線路不可能同時中斷供電的線路。
第2.0.4條 應(yīng)急電源類型的選擇，應(yīng)根據(jù)一級負荷中特別重要負荷的容量、允許中斷供電的時間，以及要求的電源為交流或直流等條件來進行。由于蓄電池裝置供電穩(wěn)定、可靠、無切換時間、投資較少，故凡允許停電時間為毫秒級，且容量不大的特別重要負荷，可采用直流電源者，應(yīng)由蓄電池裝置作為應(yīng)急電源。若特別重要負荷要求交流電源供電，允許停電時間為毫秒級，且容量不大的，可采用靜止型不間斷供電裝置。若特別重要負荷中有需驅(qū)動的電動機負荷，啟動電流沖擊負荷較大的，又允許停電時間為毫秒級，可采用機械貯能電機型不間斷供電裝置或柴油機不間斷供電裝置。若特別重要負荷中有需要驅(qū)動的電動機負荷，啟動電流沖擊負荷較大，但允許停電時間為15s以上的，可采用快速自啟動的發(fā)電機組，這是考慮一般快速自啟動的發(fā)電機組一般自啟動時間為10s左右。對于帶有自投入裝置的獨立于正常電源的專用饋電線路，是考慮自投裝置的動作時間，適用于允許中斷供電時間大于自投裝置的動作時間者。
大型企業(yè)中，往往同時使用幾種應(yīng)急電源，為了使各種應(yīng)急電源密切配合，充分發(fā)揮作用，應(yīng)急電源接線示例見圖2.0.4(以蓄電池、不間斷供電裝置、柴油發(fā)電機同時使用為例)。
第2.0.6條 對于二級負荷，由于其停電造成的損失較大，且其包括的范圍也比一級負荷廣，其供電方式的確定，如能根據(jù)供電費用及供配電系統(tǒng)停電幾率所帶來的停電損失等綜合比較來確定是合理的。目前條文中對二級負荷的供電要求是根據(jù)本規(guī)范的負荷分級原則和當前供電情況確定的。
對二級負荷的供電方式，因其停電影響還是比較大的，故應(yīng)由兩回路線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(兩臺變壓器不一定在同一變電所)。只有當負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，才允許由一回6kV及以上的專用架空線供電。這點主要考慮電纜發(fā)生故障后有時檢查故障點和修復需時較長，而一般架空線路修復方便(此點和電纜的故障率無關(guān))。當線路自配電所引出采用電纜線時，必須要采用兩根電纜組成的電纜線路，其每根電纜應(yīng)能承受的二級負荷為100%，且互為熱備用。
線路常見不包括鐵塔傾倒或龍卷風引起的極少見的故障。
第三章 電源及供電系統(tǒng)
第3.0.1條 電力系統(tǒng)所屬大型電廠其單位功率的投資少，發(fā)電成本低，而用電單位一般的自備中小型電廠則相反，故只有在條文各款規(guī)定的情況下，才宜設(shè)置自備電源。
第一款對一級負荷中特別重要負荷的供電，是按本規(guī)范第2.0.2條第二款“尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源”的要求因而需要設(shè)置自備電源。為了保證一級負荷的供電條件也有需要設(shè)置自備電源的。
第二、四款設(shè)置自備電源需要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后才定。
第三款設(shè)置自備電站的型式是一項挖掘工廠企業(yè)潛力,解決電力供需矛盾的技術(shù)措施。但各企業(yè)是否建自備電站，需經(jīng)過全面技術(shù)經(jīng)濟比較決定。利用常年穩(wěn)定的余熱、壓差、廢氣進行發(fā)電，技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)越，并能充分利用能源。
第3.0.2條 應(yīng)急電源與正常電源之間必須采取可靠措施防止并列運行，目的在于保證應(yīng)急電源的專用性，防止正常電源系統(tǒng)故障時應(yīng)急電源向正常電源系統(tǒng)負荷送電而失去作用。例如應(yīng)急電源原動機的啟動命令必須由正常電源主開關(guān)的輔助接點發(fā)出，而不是由繼電器的接點發(fā)出，因為繼電器有可能誤動作而造成與正常電源誤并網(wǎng)。具有應(yīng)急電源蓄電池組的靜止不間斷電源裝置，其正常電源是經(jīng)整流環(huán)節(jié)變?yōu)橹绷鞑排c蓄電池組并列運行的，在對蓄電池組進行浮充儲能的同時經(jīng)逆變環(huán)節(jié)提供交流電源，當正常電源系統(tǒng)故障時，利用蓄電池組直流儲能放電而自動經(jīng)逆變環(huán)節(jié)不間斷地提供交流電源，但由于整流環(huán)節(jié)的存在因而蓄電池組不會向正常電源進線側(cè)反饋，也就保證了應(yīng)急電源的專用性。
第3.0.3條 多年運行經(jīng)驗證明，變壓器和線路都是可靠的供電元件，用電單位在一電源檢修或事故的同時另一電源又發(fā)生事故的情況是極少的，而且這種事故往往都是由于誤操作造成，在加強維護管理、健全必要的規(guī)章制度后是可以避免的。如果不著眼于維護水平的提高,只在供配電系統(tǒng)上層層保險，過多地建設(shè)電源線路和變電所，不但造成大量浪費而且事故也終難避免。
第3.0.4條 兩回電源線路采用同級電壓可以互相備用，提高設(shè)備利用率，如能滿足一級和二級負荷用電要求時，亦可采用不同電壓供電。
第3.0.5條 當有一級負荷的用電單位難以從地區(qū)電網(wǎng)取得第二電源而有可能從鄰近單位取得第二電源時，經(jīng)過協(xié)商并征得供電部門同意，宜就近取得第二電源，可以節(jié)省建設(shè)自備電站的投資。對一級負荷的用電單位，從鄰近用電單位取得第二電源時，其要求應(yīng)與第2.0.2條要求一樣，不能降低。
第3.0.6條 一級和二級負荷在突然停電后將造成不同程度的嚴重損失。因此在作供配電系統(tǒng)設(shè)計時，當確定在事故情況下線路通過容量時，應(yīng)能滿足第2.0.2條和第2.0.5條規(guī)定的一級和二級負荷用電的要求。
第3.0.7條 如果供電系統(tǒng)結(jié)線復雜，配電層次過多，不僅管理不便，操作繁復，而且由于串聯(lián)元件過多，因元件故障和操作錯誤而產(chǎn)生事故的可能性也隨之增加。所以復雜的供電系統(tǒng)可靠性并不一定高，不受運行和維修人員的歡迎，配電級數(shù)過多，繼電保護整定時限的級數(shù)也隨之增多，而電力系統(tǒng)容許繼電保護的時限級數(shù)對10kV來說正常也只限于兩級，如配電級數(shù)出現(xiàn)三級，則中間一級勢必要與下一級或上一級之間無選擇性。
同一電壓的配電級數(shù)為兩級，例如由低壓側(cè)為10kV的總變電所或地區(qū)變電所配電至10kV配電所，再從該配電所以10kV配電給配電變壓器，則認為10kV配電級數(shù)為兩級。
第3.0.8條 配電系統(tǒng)采用放射式則供電可靠性高，便于管理，但線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多。而如對輔助生產(chǎn)區(qū)，多屬三級負荷，供電可靠性要求較低，可用樹干式，線路數(shù)量少，投資也少。負荷較大的高層建筑，多屬二級和一級負荷，可用分區(qū)樹干式或環(huán)式，減少配電電纜線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量，從而相應(yīng)少占電纜豎井和高壓配電室的面積。住宅區(qū)多屬三級負荷，也有高層二級和一級負荷，因此以樹干式或環(huán)式為主，但根據(jù)線路走廊等情況也可用放射式。
第3.0.9條 將總變電所、配電所、變電所建在靠近負荷中心位置，可以節(jié)省線材、降低電能損耗，提高電壓質(zhì)量，這是供配電系統(tǒng)設(shè)計的一條重要原則。至于對負荷較大的大型建筑和高層建筑分散設(shè)置變電所，這也是將變電所建在靠近各自低壓負荷中心位置的一種形式。郊區(qū)小化肥廠等用電單位，如用電負荷均為低壓又較集中，當供電電壓為35kV時可用35kV直降至220/380低壓配電電壓，這樣既簡化供配電系統(tǒng)，又節(jié)約投資和電能，提高電壓質(zhì)量。又如鐵路的供電特點是用電點的負荷頑均為低壓，小而集中，但用電點多而又遠離，當高壓配電電壓為35kV時，各變電所亦可采用35kV直降至220/380V的低壓配電系統(tǒng)。
第3.0.10條 一般動力和照明負荷是由同一臺變壓器供給，在節(jié)假日或周期性、季節(jié)性輕負荷時，將變壓器退出運行并把所帶負荷切換到其它變壓器上，可以減少變壓器的空載損耗。當變壓器定期檢修或故障時，可利用低壓聯(lián)絡(luò)線來保證該變電所的檢修照明及其所供的一部分負荷繼續(xù)供電，從而提高了供電可靠性。
第3.0.11條 小負荷當在低壓供電合理的情況下，其用電應(yīng)由供電部門統(tǒng)一規(guī)劃，盡量由公共的220/380V低壓網(wǎng)絡(luò)供電，使地區(qū)配電變壓器和線路得到充分利用。
第四章 電壓選擇和電能質(zhì)量
第4.0.1條 用電單位需要的功率大，供電電壓應(yīng)相應(yīng)提高，這是一般規(guī)律。
選擇供電電壓和輸送距離有關(guān)，也和供電線路的回路數(shù)有關(guān)。輸送距離長，為降低線路電壓損失，宜提高供電電壓等級。供電線路的回路多，則每回路的送電容量相應(yīng)減少，可以降低供電電壓等級。用電設(shè)備特性，例如波動負荷大，宜由容量大的電網(wǎng)供電，也就是要提高供電電壓的等級。還要看用電單位所在地點的電網(wǎng)提供什么電壓方便和經(jīng)濟。所以，供電電壓的選擇，不易找出嚴格的規(guī)律，只能訂原則。
第4.0.2條 目前我國公用電力系統(tǒng)已逐步由10kV取代6kV電壓。因此，采用10kV有利于互相支援，有利于將來的發(fā)展。故當供電電壓為35kV及以上時，企業(yè)內(nèi)部的配電電壓宜采用10kV，用采用10kV配電電壓可以節(jié)約有色金屬，減少電能損耗和電壓損失等，顯然是合理的。
當企業(yè)有6kV用電設(shè)備時，如采用10kV配電，則其6kV用電設(shè)備一般經(jīng)10/6kV中間變壓器供電。例如在大、中型化工廠，6kV高壓電動機負荷較大，則10kV方案中所需的中間變壓器容量及其損耗就較大，開關(guān)設(shè)備和投資也增多，采用10kV配電電壓反而不經(jīng)濟，而采用6kV是合理的。
由于各類企業(yè)的性質(zhì)、規(guī)模及用電情況不一，6kV用電負荷究竟占多大比重時宜采用6kV，很難得出一個統(tǒng)一的規(guī)律。因此，條文中沒有規(guī)定此百分數(shù)，有關(guān)部門可視各類企業(yè)的特點，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較、企業(yè)發(fā)展遠景及過去積累的成熟經(jīng)驗確定。
當企業(yè)有3kV電動機時，應(yīng)配用10(6)/3kV專用變壓器，但不推薦以3kV作為配電電壓。
在供電電壓為220或110kV的大型企業(yè)內(nèi)，例如重型機器廠，可采用三繞組主變壓器，以35kV供大型電熱設(shè)備，以10kV作為動力和照明配電電壓。
第4.0.3條 在某些情況下，采用35kV電壓作為配電電壓比采用較低電壓能減少配變電級數(shù)、簡化結(jié)線。例如：某些大型企業(yè)(如大型鋼鐵企業(yè))其車間負荷較大，可采用若干個35kV的降壓變電所分別設(shè)在車間旁的負荷中心位置，并以35kV線路直接在廠區(qū)配電，而不采用設(shè)置大容量總降壓變電所以較低的電壓配電。這樣可以大大縮短低壓線路，降低有色金屬和電能消耗量。又如某些企業(yè)其負荷不大又較集中，均為低壓用電負荷，因工廠位于效區(qū)取得10(6)kV電源困難，當采用35kV供電，并經(jīng)35/0.38kV直降變壓器對低壓負荷配電，這樣可以減少變電級數(shù)，從而可以節(jié)約電能和投資，并可以提高電能質(zhì)量，此時，宜采用35kV電壓作為配電電壓。
35kV以上電壓作為企業(yè)內(nèi)直配電壓，通常受到設(shè)備、線路走廊、環(huán)境條件的影響，難以實現(xiàn)，且投資高，占地多，故不推薦。
第4.0.4條 電壓偏差問題是普遍關(guān)系到全國工業(yè)和生活用電單位利益的問題，并非僅關(guān)系某一部門，從政策角度來看，則是貫徹節(jié)能方針和逐步實現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)代化的重要問題。為使用電設(shè)備正常運行和有合理的使用壽命，設(shè)計供配電系統(tǒng)時應(yīng)驗算用電設(shè)備對電壓偏差的要求。在各用電單位的受電端有一定的電壓偏差范圍，同時由于用電單位本身負荷的變化，往往使此范圍更為增大。因此，在供電設(shè)計中應(yīng)了解電源電壓及本單位負荷變化的情況，進行本單位電動機、照明電壓偏差計算。
條文中規(guī)定的電壓偏差值，對電動機系根據(jù)國家標準《電機基本技術(shù)要求》(GB755-81)第4.1條規(guī)定：“電動機當電源電壓(如為交流電源時頻率為額定)與額定值的偏差不超過±5%時，輸出功率仍能維持額定值”。
對照明系根據(jù)《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標準》中有關(guān)的規(guī)定：“燈的端電壓一般不宜高于其額定電壓的105%，亦不宜低于其額定電壓的95%(一般工作場所)及90%(對露天工作場所照明、遠離變電所的小面積工作場所難于滿足95%時，對應(yīng)急照明、道路照明、警衛(wèi)照明及電壓為12～42V的照明)”。
對于其它用電設(shè)備，其允許電壓偏差的要求應(yīng)符合用電設(shè)備制造標準的規(guī)定，當無特殊規(guī)定時，根據(jù)一般運行經(jīng)驗及考慮與電動機、照明對允許電壓偏差值基本一致，故條文規(guī)定為±5%。
用電設(shè)備，尤其是用得最多的異步電動機，端子電壓如偏離GB755-81規(guī)定的允許電壓偏差范圍，將導致它們的性能變劣，壽命降低，及在不合理運行下增加運行費用，故要求驗算端子電壓。
對于少數(shù)距電源(變電所等)較遠的電動機，如電動機端電壓低于額定值的95%時，仍能保證電動機溫升符合GB755-81的規(guī)定(電壓為額定值的95%時溫升允許超過的最大值：1000kW及以下為10K，1000kW以上為5K)，且堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩均能滿足傳動要求時，則電動機的端電壓可低于95%(但不得低于90%)，即電動機的額定功率適當選得大些，使其經(jīng)常處于輕載狀態(tài)，這時電動機的效率不比滿載時低，但要增加電網(wǎng)的無功負荷。
下面列舉國外這方面的數(shù)據(jù)以供比較：
美國標準——美國電動機的標準(NEMA標準)規(guī)定電動機允許電壓偏差范圍為±10%，美國供電標準也為±10%，參見第4.0.7條說明。
英國標準BS4999第31部分，1972年版31.3.2條規(guī)定：電動機在電壓為95%～105%額定電壓范圍內(nèi)應(yīng)能提供額定功率；在英國本土(U.K)使用的電動機，按供電規(guī)范的要求，其范圍應(yīng)為94%～106%(供電規(guī)范中規(guī)定為±6%)。
關(guān)于達到允許電壓極限時的溫升，與我國標準均相同(略)。
澳大利亞標準與英國基本一樣，為±6%。
1990年4月我國公布了國家標準《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》(GB 12325-90)，規(guī)定了“35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%。10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7%、-10%”。這些數(shù)值是指供電部門電網(wǎng)對用戶供電點處的數(shù)值，也是根據(jù)我國電網(wǎng)目前水平所制訂的標準，當然與設(shè)備制造標準有差異、有矛盾。因而在上述標準內(nèi)也有二點附注，即：①用電設(shè)備額定工況的電壓允許偏差仍由各自標準規(guī)定，例如旋轉(zhuǎn)電機按《旋轉(zhuǎn)電機基本技術(shù)要求》規(guī)定，②對電壓有特殊要求的用戶，供電電壓偏差由供用電協(xié)議確定。
第4.0.5條 在供配電系統(tǒng)設(shè)計中，正確選擇供電元件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，就可以在一定程度上減少電壓偏差。
由于電網(wǎng)各點的電壓水平高低不一，合理選擇變壓器的變化(如選35±2×2.5%/10.5的變比還是38.5±2×2.5%/10.5的變比)和電壓分接頭，即可將供配電系統(tǒng)的電壓調(diào)整在合理的水平上。但這只能改變電壓水平而不能縮小偏差范圍。
供電元件的電壓損失與其阻抗成正比，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，減少變壓級數(shù)，增加線路截面，采用電纜供電，可以減少電壓損失，從而縮小電壓偏差范圍。
合理補償無功功率可以縮小電壓偏差范圍，見第4.0.6條說明。若因過補償而多支出電費，也是不合理的。
在三相四線制中，如三相負荷分布不均(相線對中性線)，將產(chǎn)生零序電壓，使零點移位，一相電壓降低，另一相電壓升高，增大了電壓偏差，如圖4.0.5所示。由于Y，yn0結(jié)線變壓器零序阻抗較大，不對稱情況較嚴重，因此應(yīng)盡量使三相負荷分布均勻。
同樣，線間負荷不平衡，則引起線間電壓不平衡，增大了電壓偏差。
第4.0.6條 產(chǎn)生電壓偏差的主要因素是系統(tǒng)滯后的無功負荷所引起的系統(tǒng)電壓損失。因此，當負荷變化時，相應(yīng)調(diào)整電容器的接入容量就可以改變系統(tǒng)中的電壓損失，從而在一定程度上縮小電壓偏差的范圍。調(diào)整無功功率后，電壓損失的變化可按下式計算：
對于線路：
△Uˊ1=△Qc[(X1)/(10U2k)]% (4.0.6-1)
對于變壓器：
△UˊT=△Qc(Ek/ST)% (4.0.6-2)
式中△Qc——增加或減少的電容器容量(Kvar)；
X1——線路電抗(Ω)；
Ek——變壓器短路電壓(%)；
Uk——線路電壓(KV)
ST——變壓器容量(KVA)。
并聯(lián)電抗器的投入量可以看作是并聯(lián)電容器的切除量。計算式同上。
并聯(lián)電抗器在35kV以上區(qū)域變電所或大型企業(yè)的變電所內(nèi)有時裝設(shè)，用于補償各級電壓上并聯(lián)電容器過多投入和電纜電容等形成的超前電流，抑制輕負荷時電壓過高效果也很好，中小型企業(yè)的變電所無此裝置。
同樣，與調(diào)整電容器和電抗器容量的原理相同，如調(diào)整同步電機的勵磁電流，使同步電動機超前或滯后運行，藉以改變同步電機產(chǎn)生或消耗的無功功率，也同樣可以達到電壓調(diào)整的目的。
二班制或以二班制為主的工廠(一班制工廠也是如此)，白天高峰負荷時電壓偏低，因此將變壓器抽頭調(diào)在“-5%”位置上，但到夜間負荷輕時電壓就過高，這時如切斷部分負載的變壓器，改用低壓聯(lián)絡(luò)線供電，增加變壓器和線路中的電壓損耗，就可以降低用電設(shè)備的過高電壓。在調(diào)查中不乏這樣的實例。他們在輕載時切斷部分變壓器，既降低了變壓器的空載損耗，又起到了電壓調(diào)整的作用。
第4.0.7條 圖4.0.7表示供電端按逆調(diào)壓、穩(wěn)壓和不調(diào)壓三種運行方式用電設(shè)備端電壓的比較(也有稱穩(wěn)壓為順調(diào)壓)。
圖上設(shè)定逆調(diào)壓時35kV母線變動范圍為額定電壓的0～+5%，各用電單位的重負荷和輕負荷出現(xiàn)的時間大體上一致，最大負荷為最小負荷的4倍，與此相應(yīng)供電元件的電壓損失近似地取為4倍，35kV、10kV和380V線路在重負荷時電壓損失分別為4%、2%和5%，35/10kV及10/0.38kV變壓器調(diào)分接頭各提升電壓2.5%及5%。
由圖可知,用電設(shè)備上的電壓偏差在逆調(diào)壓方式下可控制在+3.2%～-4.9%，在穩(wěn)壓方式下為3+.2%～-9.9%，不調(diào)壓時則為+8.2%～-9.9%。根據(jù)此分析，在電力系統(tǒng)合理設(shè)計和用電單位負荷曲線大體一致的條件下，只在110kV區(qū)域變電所實行逆調(diào)壓，大部分用電單位的電壓質(zhì)量要求就可滿足。因此條文規(guī)定了“35kV以上電壓的變電所中的降壓變壓器，直接向35kV、10(6)kV電網(wǎng)送電時”應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，變電所一般是公用的區(qū)域變電所，也有大企業(yè)的總變電所。反之，如果中小企業(yè)都裝置有載調(diào)壓變壓器，不僅增加投資和維護工作量，還將影響供電可靠性，從國家整體利益看，是很不合理的。
據(jù)向上海地區(qū)電業(yè)部門調(diào)查：該地區(qū)的220kV區(qū)域變電所有的設(shè)有載調(diào)壓變壓器，有的是無載調(diào)壓；110kV的基本上都設(shè)有載調(diào)壓；因所內(nèi)有人值班，都由人工調(diào)節(jié)。今后建設(shè)的110kV變電所都設(shè)有載調(diào)壓。
少數(shù)用電單位可能因其負荷曲線特殊，或距區(qū)域變電所過遠等原因，在采用地區(qū)集中調(diào)壓方式后，還不能滿足電壓質(zhì)量要求，此時，可在35kV變電所也采用有載調(diào)壓變壓器。
以下列出美國標準處理調(diào)壓問題的資料，以供借鑒。但應(yīng)注意美國電動機標準是±10%，不是±5%。從美國標準中也可以看出，他們也是從整體上考慮調(diào)壓，而不是“各自為政”。
美國電壓標準(ANSI C84-la-1980)的規(guī)定：
1.供電系統(tǒng)設(shè)計要按“范圍A”進行，出現(xiàn)“范圍B”的電壓偏差范圍應(yīng)是極少見的，出現(xiàn)后應(yīng)即采取措施設(shè)法達到“范圍A”的要求。
2.“范圍A”的要求：
115～120V系統(tǒng)：
有照明時：用電設(shè)備處110～125V；供電點114～126V。
無照明時：用電設(shè)備處108～125V；供電點114～126V。
460～480V系統(tǒng)：(包括480/277V三相四線制系統(tǒng))
有照明時：用電設(shè)備處440～500V；供電點456～504V。
無照明時：用電設(shè)備處432～500V；供電點456～504V。
13200V系統(tǒng)：供電點12870～13860V。
3.電動機額定電壓：115V、230V、460V等。照明額定電壓：120V、240V等。
從美國電壓標準中計算出的電壓偏差百分數(shù)：
對電動機；用電設(shè)備處(電機端子)無照明時+8.7%、-6%，有照明時+8.7%，-4.4%；供電點+9.6%，-0.9%。
對照明：用電設(shè)備處+4.2%，-8.3%；供電點+5%，-5%。
對高壓電源(額定電壓按13200V)：照明+5%，-2.5%；電動機+9.6%，-1.7%。
第4.0.8條 基本上述原因，10(6)kV變電所的變壓器不必有載調(diào)壓。條文中指出，在符合更嚴格的條件時，10(6)kV變電所才可有載調(diào)壓。
第4.0.9條 在區(qū)域變電所實行逆調(diào)壓方式可使用電設(shè)備的受電電壓偏差得到改善，詳見4.0.7條說明。但只采用有載調(diào)壓變壓器和逆調(diào)壓是不夠的，同時應(yīng)在有載調(diào)壓后的電網(wǎng)中裝設(shè)足夠的可調(diào)整的無功電源(電力電容器、調(diào)相機等)。因為當變電所調(diào)高輸送電壓后，線路中原來的有功負荷P和無或負荷Q都相應(yīng)增加，尤其是因網(wǎng)路的電抗相當大，網(wǎng)路中的變壓器電壓損失和線路電壓損失的增加量均與無功負荷增加量△Q成正比，可以抵消變壓器調(diào)高電壓的效果。所以在網(wǎng)路中應(yīng)設(shè)置無功電源以減小無功負荷Q，并應(yīng)可調(diào)，方能達到預期的調(diào)壓交果。計算電壓損失變化的公式見第4.0.6條說明。
逆調(diào)壓的范圍規(guī)定為0～+5%，4.0.7條說明圖中證明用電設(shè)備端子上已能達到電壓偏差為±5%的要求。我國現(xiàn)行的變壓器有載調(diào)壓分接頭，220、110、63kV均為±8×1.25%，35kV為±3×2.5%，10(6)kV為±4×2.5%。
實行本條規(guī)定需要投入較多資金，在有條件時先做試點工作，逐步推廣實行。
第4.0.10 我國已于1990年4月20日公布了國家標準《電能質(zhì)量電壓允許波動和閃變》(GB 12326-90)，規(guī)定了電力系統(tǒng)公共供點由沖擊性功率負荷產(chǎn)生的電壓波動和閃變電壓允許值。
電弧爐等沖擊性負荷引起的電壓波動和閃變對其它用電設(shè)備影響甚大，如照明閃爍，顯象管圖象變形，電動機轉(zhuǎn)速不均，電子設(shè)備、自控設(shè)備或某些儀器工作不正常，從而影響正常生產(chǎn)，因而應(yīng)積極采取措施加以限制。
第一、二兩款是考慮線路阻抗的作用。
第三款是考慮變壓器阻抗的作用。沖擊性負荷以弧焊機為例，機器制造廠焊接車間或工段的弧焊機群總?cè)萘亢艽髸r，宜由專用配電變壓器供電。
第四款，有關(guān)煉鋼電弧爐引起電壓波動的標準，各國都有一些具體規(guī)定。例如瑞士的規(guī)定是：
電弧爐額定容量/電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)短路容量
的比值，單臺時≤1.2%～1.6%，雙臺時≤2.0%～2.7%三臺及以上時≤2.8%～3.7%。在我國，《電熱設(shè)備電力裝置設(shè)計規(guī)范》對電弧爐工作短路引起的供電母線的電壓波動值作了限制的規(guī)定。本款規(guī)定“對于大功率電弧爐的爐用變壓器由短路容量較大的電網(wǎng)供電”，一般就是由更高電壓等級的電網(wǎng)供電。但在電壓波動能滿足限制要求時，應(yīng)選用一次電壓較低的變壓器，有利于保證斷路器的頻繁操作性能。當然也可采取其它措施，例如：
1.采用電抗器，限制工作短路電流不大于電爐變壓器額定電流的3.5倍(將降低鋼產(chǎn)量)。
2.采用靜止補償裝置。靜止補償裝置對大功率電弧爐或其它功率沖擊性負荷引起的電壓波動和閃變以及產(chǎn)生的諧波有很好的補償作用，但它的價格昂貴，故在條文中不直接推薦。
為使人們了解靜止補償裝置(SVC，static var compensator)，現(xiàn)將其使用狀況作簡要介紹。
國際上在60年代就采用SVC，近幾年發(fā)展很快，在輸電工程和工業(yè)上都有應(yīng)用。SVC的類型有：
PC/TCR(固定電容器/晶閘管控制電抗器)型；
TSC(晶閘管投切電容器)型；
TSC/TCR型；
SR(自飽和電抗器)型。
其中PC/TCR型是用得較多的一種。
TCR和TSC本身產(chǎn)生諧波，都附有消除設(shè)施。
自飽和電抗器型SVC的特點與優(yōu)點有：
1.可靠性高。第四屆國際交流與直流輸電會議于1985年9月在倫敦英國電機工程師學會(IEE)召開，SVC是會議的三個中心議題之一。會議上專家介紹，自飽和電抗器式與晶閘管式SVC的事故率之比為1：7。
2.反應(yīng)速度更快。
3.維護方便，維護費用低。
4.過載能力強。會議上專家又介紹實例，容量為192Mvar的SVC，可過載到800Mvar(大于4倍)，持續(xù)0.5s而無問題。如晶閘管式SVC要達到這樣大的過載能力，須大大放大閥片的尺寸，從而大幅度提高了成本。
5.自飽和電抗器有其獨特的結(jié)構(gòu)特點，例如：三相的用9個鐵芯柱，線圈的連接也比較特殊，目的是自身平衡5次、7次等高次諧波，還采用一個小型的3柱網(wǎng)形電抗器(Mdsh Reactor)來減少更高次諧波的影響。但其制造工藝和試驗設(shè)備都有條件制造這種自飽和電抗器。
6.自飽和電抗器的噪音水平約為80dB，需要裝在隔音室內(nèi)。
7.成套的SVC沒有一定的標準，但組成SVC的各項部件則有各自的標準，如自飽和電抗器的標準大部分和電力變壓器相同，只是飽和曲線的斜率、諧波和噪音水平等的規(guī)定有所不同。
由于自飽和電抗器的可靠性高、電子元件少、維護方便，同時我國有一定條件的電力變壓器廠都能制造，所以我國應(yīng)迅速發(fā)展自飽和電抗器式的SVC。
我國原能源部電力科學研究院研制成功的兩套自飽和電抗器式SVC已用于軋機沖擊負荷的補償。
第4.0.11條 諧波電力系統(tǒng)的危害一般有：
1.交流發(fā)電機、變壓器、電動機、線路等增加損耗；
2.電容器、電纜絕緣損壞；
3.電子計算機失控，電子設(shè)備誤觸發(fā)，電子元件測試無法進行；
4.繼電保護誤動作或拒動；
5.感應(yīng)型電度表計量不準確；
6.電力系統(tǒng)干擾通訊線路。
關(guān)于電力系統(tǒng)的諧波限制，各工業(yè)化國家由于考慮問題不同，所采用的指標類型、限值有很大的差別。如諧波次數(shù)，低次一般取2，最高次則19、25、40、50不等，有些國家不作限制，而西德只取5、7、11、13次。在所用指標上，有的只規(guī)定一個指標，如前蘇聯(lián)只規(guī)定了總的電壓畸變值不大于5%，而美國則就不同電壓等級和供電系統(tǒng)分別規(guī)定了電壓畸變值，英國則規(guī)定三級限制標準等。近期各國正在對諧波的限值不斷制訂更完善和嚴格的要求，但還沒有國際公認的推薦標準。
我國國家標準諧波限值，目前正由有關(guān)部門進行研究制訂。
條文提出對降低電網(wǎng)電壓正弦波形畸變率的措施，說明如下：
第一款。由短路容量較大的電網(wǎng)供電，一般指由電壓等級高的電網(wǎng)供電和由主變壓器大的電網(wǎng)供電。電網(wǎng)短路容量大，則承受非線性負荷的能力高。
第二款。
1.整流變壓器的相數(shù)多，整流脈沖數(shù)也隨之增多。也可由安排整流變壓器二次側(cè)的接線方式來增加整流脈沖數(shù)。例如有一臺整流變壓器，二次側(cè)有△和Y三相線圈各一組，各接三相橋式整流器，把這兩個整流器的直流輸出串聯(lián)或并聯(lián)(加平衡電抗)接到直流負荷，即可得到十二脈沖整流電路。整流脈沖數(shù)越高，次數(shù)低的諧波被消去，變壓器一次側(cè)諧波含量越小。
2.例如有兩臺Y/△·Y整流變壓器，若將其中一臺加移相線圈，使兩臺變壓器的一次側(cè)主線圈有15°相角差，兩臺的綜合效應(yīng)在理論上可大大改善向電力系統(tǒng)注入諧波。
3.因靜止整流器的直流負荷一般不經(jīng)常波動，諧波的次數(shù)和含量不經(jīng)常變更，故宜按諧波次數(shù)裝設(shè)分流濾波器。濾波器由L-C-R電路組成，系列用串聯(lián)諧振原理，各調(diào)諧在諧振頻率為需要消除的諧波的次數(shù)。有的還裝有一組高通濾波器，以消除更高次數(shù)的諧波。這種方法設(shè)備費用和占地面積較多，設(shè)計時應(yīng)注意。
第三款。參看第6.0.7條說明。
第4.0.12條 關(guān)于三相電壓和電流的不對稱度限值，我國尚未制訂國家標準。
第一款。是一般設(shè)計原則。
第二款。是向設(shè)計人員提供具體的準則，設(shè)計由公共低壓電網(wǎng)供電的220V照明用戶時，在什么情況下可以單相供電。本款的規(guī)定是華東各省市供電局的現(xiàn)行做法，照明用戶或若干照明用戶合用一個進線點，電流小于或等于30A的，用單相220V供電。上流沿用此辦法30余年，未發(fā)現(xiàn)弊病，線路投資明顯減少，線路損耗也增加不多，在小區(qū)內(nèi)，供電局會考慮將許多220V單相進戶點均衡地分配到三相上去。
第五章 無功補償
第5.0.1條 在用電單位中，大量的用電設(shè)備是異步電動機，電力變壓器、電阻爐、電弧爐、照明等，前兩項用電設(shè)備在電網(wǎng)中的滯后無功功率的比重最大，有的可達全廠負荷的80%，甚至更大。因此在設(shè)計中正確選用電動機、變壓器等容量，可以提高負荷率，對提高自然或率因數(shù)具有重要意義。
用電設(shè)備中的電弧爐、礦熱爐、電渣重熔爐等短網(wǎng)流過的電流很大,而且容易產(chǎn)生很大的渦流損失，因此在布置和安裝上采取適當措施減少電抗，可提高自然功率因數(shù)。在一般工業(yè)企業(yè)與民用建筑中，線路的感抗也占一定的比重，設(shè)法降低線路損耗，也是提高自然功率因數(shù)的一個重要環(huán)節(jié)。
此外，在工藝條件許可時，采用同步電動機超前運行，選用帶有自動空載切除裝置的電焊機和其它間隙工作制的生產(chǎn)設(shè)備，均可提高用電單位的自然功率因數(shù)。目前國內(nèi)帶有自動空載切除裝置的用電設(shè)備還不多，雖然有些廠家生產(chǎn)附加的空載切除裝置，往往由于使用不便等原因難以堅持使用，從節(jié)能和提高自然功率因數(shù)的條件出發(fā)，對于間歇制工作的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)大量生產(chǎn)內(nèi)藏式空載切除裝置。
第5.0.2條 當采取第5.0.1條的各種措施進行提高自然功率因數(shù)后，尚不能達到合理運行的要求時，應(yīng)采用人工補償無功功率。
人工補償無功功率，經(jīng)常采用兩種方法，一種是同步電動機超前運行，一種是采用電容器補償。同步電動機價格貴，操作控制復雜，本身損耗也較大，不僅采用小容量同步電動機不經(jīng)濟，即使容量較大而且長期連續(xù)運行的同步電動機也正為異步電動機加電容器補償所代替，同時操作工人往往擔心同步電動機超前運行會增加維修工作量，經(jīng)常將設(shè)計中的超前運行同步電動機作滯后運行，喪失了采用同步電動機的優(yōu)點，因此，除上述工藝條件適當者外，不宜選用同步電動機。當然，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，當采用同步電動機作為無功補償裝置確實合理時，也可采用同步電動機作為無功補償裝置。
工業(yè)與民用建筑中所用的并聯(lián)電容器價格便宜，便于安裝，維修工作量、損耗都比較小，可以制成各種容量，分組容易，擴建方便，既能滿足目前運行要求，又能避免由于考慮將來的發(fā)展使目前裝設(shè)的容量過大，因此應(yīng)采用并聯(lián)電力電容器作為人工補償?shù)闹饕O(shè)備。
第5.0.3條 為了盡量減少線損和電壓降，宜采用就地平衡無功功率的原則來裝設(shè)電容器。根據(jù)1983年《全國電力設(shè)備價格匯編》，高、低壓電容器每千乏的售價基本相同。目前國內(nèi)生產(chǎn)的金屬噴涂聚丙烯薄膜繞制的干式電容器，在真空條件下加工，用熱固性樹脂密封，電氣性能得到保證，電容器元件間裝有導熱板，散熱條件好；元件周圍用不燃、惰性無毒的蛭石顆粒填滿，可吸收熱能，防止起火和爆炸，裝有放電電阻，斷電后lmin內(nèi)，端電壓下降到50V以下。包括放電電阻的總損耗小于0.5W/kvar，有自愈性，體積小，重量輕，可垂直或水平安裝，允許300倍額定電流的涌流1000次。因此在低壓側(cè)完全由低壓電容器補償是比較合理的，為了防止低壓部分過補償產(chǎn)生的不良效果，因此高壓部分由高壓電容器補償。
并聯(lián)電容器單獨就地補償就是將電容器安裝在電氣設(shè)備的附近，可以最大限度地減少線損和釋放系統(tǒng)容量，在某些情況下還可以縮小饋電線路的截面積，減少有色金屬消耗，但電容器的利用率往往不高，初次投資及維護費用增加。從提高電容器的利用率和避免遭致?lián)p壞的觀點出發(fā)，宜用于以下范圍：
1.選擇長期運行的電氣設(shè)備，為其配置單獨補償電容器。由于電氣設(shè)備長期運行，電容器的利用率高，在其運行時，電容器正好接在線路上，如壓縮機、風機、水泵等。
2.首先在容量較大的用電設(shè)備上裝設(shè)單獨補償電容器，對于大容量的電氣設(shè)備，電容器容易獲得比較良好的效益，而且相對地減小涌流。
由于每千瓦電容器箱的價格隨電容器容量的增加而減少，也就是電容器容量小時，其電容器箱的價格相對比較大，因此目前最好只考慮5Kvar及以上的電容器進行單獨就地補償，這樣可以完全采用干式低壓電容器。目前生產(chǎn)的干式低壓電容器每個單元內(nèi)裝有限流線圈，可有效地限制涌流；同時每個單元還裝有過熱保護裝置，當電容器溫升超過額定值時，能自動地將電容器從線路中切除；此外每個單元內(nèi)均裝有放電電阻，當電容器從電源斷開后，可在規(guī)定時間內(nèi)，將電容器的殘壓降到安全值以內(nèi)。由于這種電容器有比較多的功能，電容器箱內(nèi)不需再增加元件，簡化了線路，提高了可靠性。
由于基本無功功率相當穩(wěn)定，為便于維護管理，宜在配、變電所內(nèi)集中補償。
低壓電容器分散在車間內(nèi)可以補償線路無功功率，相應(yīng)地減少電能損耗及電壓損失。國內(nèi)調(diào)查結(jié)果說明，電容器運行的損耗率只有0.25%，但不適用于環(huán)境惡劣的車間。因此在正常環(huán)境的車間內(nèi)，在進行就地補償以后，宜在無功功率不大且相對集中的地方分散補償。
第5.0.4條 對于工業(yè)企業(yè)中的工廠或車間以及整幛的民用建筑物或其一層需要進行無功補償時，宜根據(jù)負荷運行情況繪制無功功率曲線，根據(jù)該曲線及無功補償要求，決定補償容量。國內(nèi)外類似工廠和高層及民用建筑都有負荷要求，決定補償容量。國內(nèi)外類似工廠和高層及民用建筑都有負荷運行曲線，可利用這些類似建筑的資料計算無功補償?shù)娜萘俊?/span>
當無法取得無功功率曲線時，可采用下列常用的公式計算無功補償容量。
Qc=P(tgφ1tgφ2)(k var) (5.0.4-1)
式中P——用電設(shè)備的計算負荷(KW)；
tgφ1——補償前用電設(shè)備自然功率因數(shù)的正切值；
tgφ2——補償后用電設(shè)備功率因數(shù)的正切值，一般按cosψ2不小于0.9考慮。
同時還必須滿足下式：
Qc＜Pmintgφ1min (5.0.4-2)
式中Pmin——用電設(shè)備最小負載時的有功功率(KW)；
tgφ1min——用電設(shè)備在最小負荷下，補償前功率因數(shù)的正切值。
第5.0.5條 高壓電容器由于專用的斷路器和自動投切裝置尚未形成系列,雖然也有些產(chǎn)品，但質(zhì)量還不穩(wěn)定;低壓電容器自動投切裝置的產(chǎn)品品種甚多，但能堅持使用者不多，固然也有管理不善的問題，但質(zhì)量不夠理想也是主要原因。鑒于這種情況，凡可不用自動補償或采用自動補償效果不大的地方均不宜裝設(shè)自動無功補償裝置。這條所列的基本無功功率是當用電設(shè)備設(shè)入運行時所需的最小無功功率，常年的穩(wěn)定無功功率及在運是當用電設(shè)備投入運行時所需的最小無功功率，常年的穩(wěn)定無功功率及在運行期間恒定的無功功率均不需自動補償。對于投切次數(shù)甚少的電容器組，按我國并聯(lián)電容器國家標準(JB1629—75，1983)A.5.3條規(guī)定的次數(shù)為每年允許不超過1000次，在這些情況下都宜采用手動投切的無功功率補償裝置。常年運行的高壓電動機，投切次數(shù)很少，也可用手動投切。
第5.0.6條 因為過補償要罰款，如果無功功率不穩(wěn)定，且變化較大，采用自動投切可獲得合理的經(jīng)濟效果時，宜裝設(shè)無功自動補償裝置。
電網(wǎng)上裝設(shè)電容器后，電壓升高率按下式計算：
電壓升高率(△U%)=(電容器容量（kvar）×變壓器阻抗百分數(shù))/變壓器容量（kVA）（5.0.6）
裝有電容器的電網(wǎng)，對于有些對電壓敏感的用電設(shè)備，在輕載時由于電容器的作用，線路電壓往往升得更高，會造成這種用電設(shè)備(如燈泡)的損壞或嚴重影響壽命及使用效能，當能避免設(shè)備損壞，且經(jīng)過經(jīng)濟比較，認為合理時，宜裝設(shè)無功自動補償裝置。
為了滿足電壓偏差允許值的要求，在各種負荷下有不同的無功功率調(diào)整值，如果在各種運行狀態(tài)下都需要不超過電壓偏差允許值，只有采用自動補償才能滿足時，就必須采用無功自動補償裝置。
第5.0.7條 由于高壓無功自動補償裝置對切換元件的要求比較高，且價格較高，檢修維護也較困難，因此當補償效果相同時，宜優(yōu)先采用低壓無功自動補償裝置。
第5.0.8條 根據(jù)我國現(xiàn)有設(shè)備情況及運行經(jīng)驗，當采用自動無功補償裝置時，宜根據(jù)本條提出的三種方式加以選用。
電網(wǎng)的電壓水平與無功功率有著密切的關(guān)系，采用調(diào)壓減少電壓偏差，必須有足夠的可調(diào)整的無功功率，否則將導致電網(wǎng)其它部分電壓下降。且在工業(yè)企業(yè)與民用建筑中造成電容器端子電壓升高的原因很多，如電容器裝置接入電網(wǎng)后引起的電網(wǎng)電壓升高，輕負荷引起的電壓升高，系統(tǒng)電壓波動所引起的電壓升高。近年來，由于采用大容量的整流裝置日益增加，高次諧波引起的電網(wǎng)電壓升高。根據(jù)IEC標準(電力電容器)第15.1條規(guī)定：“電容器適合于端子間電壓有效值升到不超過1.10倍額定電壓值下連續(xù)運行”。國內(nèi)多數(shù)制造廠規(guī)定：電容器只允許在不超過1.05倍額定電壓下長期運行，只能1.1倍額定電壓(瞬時過電壓除外)下短期運行(一晝夜)。當電網(wǎng)電壓過高時，將引起電容器內(nèi)部有功功率損耗顯著增加，使電容器介質(zhì)遭受熱力擊穿，影響其使用壽命。另外電網(wǎng)電壓過高時，除了電容器過載外，還會引起鄰近電器的鐵芯磁通過飽和，從而產(chǎn)生高次諧波對電容器更不利。有些用電設(shè)備，對電壓波動很敏感，例如白熾燈，當電壓升高5%時，壽命將縮短50%，工業(yè)企業(yè)中車間內(nèi)白熾燈由于電壓升高燒毀燈泡的事已屢見不鮮。此外，由于工藝需要，必須減少電壓偏差值的，也需要按電壓參數(shù)調(diào)節(jié)無功功率。如供電變壓器已采用自動電壓調(diào)節(jié)，則不能再采用以電壓為主參數(shù)的自動無功補償裝置，避免造成振蕩。
如果以節(jié)能為主，首要的還是節(jié)約電費，應(yīng)以補償無功功率參數(shù)來調(diào)節(jié)。目前按功率因數(shù)補償?shù)纳醵?，但根?jù)電網(wǎng)運行經(jīng)驗，功率因數(shù)只反應(yīng)相位，不反應(yīng)無功功率，而且目前大部分自動補償裝置的信號只取一相參數(shù)，但功率因數(shù)值僅在三相負荷平衡時才準確，負荷不平衡度越大，誤差也越大，因此只有在三相負荷平衡時才可采用功率因數(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)。
對于按時間為基準，有一定變化規(guī)律的無功功率，可以根據(jù)這種變化規(guī)律進行調(diào)節(jié)，線路簡單、價格便宜，根據(jù)運行經(jīng)驗，效果良好。
第5.0.9條 在工業(yè)企業(yè)中，電容器的裝接容量有的也比較大，例如某重型機器廠中電容器的裝接容量為2萬多kvar，某煤氣廠所裝的電容器也有8000多kvar，其它一些大型的冶金化工、機械等行業(yè)都裝有較多容量的電容器，因此應(yīng)根據(jù)補償無功和調(diào)節(jié)電壓的需要分組投切。
由于目前工業(yè)企業(yè)中采用大型整流及變流裝置的設(shè)備越業(yè)越多，以致造成電網(wǎng)中的高次諧波的百分比很高。據(jù)上海某地區(qū)電網(wǎng)的測量，其中高次諧波的成分已超過目前國內(nèi)《電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定》中所列的允許值，當分組投切大容量電容器組時，由于其容抗的變化范圍較大，如果系統(tǒng)的諧波感抗與系統(tǒng)的諧波容抗相匹配，就會發(fā)生高次諧波揩振，造成過電壓和過電流，嚴重危及系統(tǒng)及設(shè)備的安全運行，所以必須避免。
根據(jù)《并聯(lián)電容器》國家標準第5.3條規(guī)定：“電容器應(yīng)能在有效值為1.3倍額定電流下運行”?？紤]到電容器參數(shù)的分散性，其配套設(shè)備的額定電流應(yīng)大于電容器組額定電流的1.35倍。由于投入電容器時合閘涌流甚大，而且容量愈小，相對的涌流倍數(shù)愈大，以1000kVA變壓器低壓側(cè)安裝的電容器組為例，僅投切一臺12kvar電容器則涌流可達其額定電流的56.4倍，如投切一組300kvar電容器，則涌流僅為其額定電流的12.4倍。所以電容器在分組時，應(yīng)考慮配套設(shè)備，如接觸器或自動開關(guān)在開斷電容器時產(chǎn)生重擊穿過電壓及電孤重擊穿現(xiàn)象。
根據(jù)目前國內(nèi)設(shè)備制造情況，對于10kV電容器，斷路器允許的配置容量為10000kvar，氧化鋅避雷器允許的配置容量為8000kvar，這些是防止電容器爆炸的最大允許電容器并聯(lián)容量，但根據(jù)一些設(shè)計重工業(yè)和大型化工企業(yè)的設(shè)計院的習慣做法，10kV電容器的分組容量一般為2000～3000kvar。為了節(jié)約設(shè)備、方便操作，宜減少分組，加大分組容量。
根據(jù)調(diào)查了解，無載調(diào)壓分接開關(guān)的調(diào)壓范圍是額定電壓的2.5%或5%，有載調(diào)壓開關(guān)的調(diào)壓范圍為額定電壓的1.25%或2.5%，所以當用電容器組的搞切來調(diào)節(jié)母線電壓時，調(diào)節(jié)范圍宜限制在額定電壓的2.5%以內(nèi)，但對經(jīng)常投運而很少切除的電容器組以及從經(jīng)濟性出發(fā)考慮的電容器組，可允許超過這個范圍，因此本條文僅說明“應(yīng)滿足電壓偏差的允許范圍”，未提出具體電壓偏差值。
第5.0.10條 當對電動機進行就地補償時，應(yīng)選用長期連續(xù)運行且容量較大的電動機配用電容器。電容器額定電流的選擇，按照IEC出版物831電容器篇中的安裝使用條件：“為了防止電動機在電源切斷后繼續(xù)運行時，由于電容器產(chǎn)生自激可能轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)，以致造成過電壓，以不超過電動機勵磁電流的90%為宜”。
吊車或電梯等在重物下降時，電動機運行于第四象限，為避免過電壓，不宜單獨用電容器補償。對于多速電動機，如不停電進行變壓及變速，也容易產(chǎn)生過電壓，也不宜單獨用電容器補償。如對這些用電設(shè)備需要采用電容器單獨補償，應(yīng)為電容器單獨設(shè)置控制設(shè)備，操作時先停電再進行切換，避免產(chǎn)生過電壓。
當電容器裝在電動機控制設(shè)備的負荷側(cè)時，流過過電流裝置的電流小于電機本身的電流，電流減少的百分數(shù)近似值可用下式計算：
％△I＝100（1－cosφ1/ cosφ2） (5.0.10)
式中％△I——減少的線路電流百分數(shù)；
cosφ1——安裝電容器前的功率因數(shù)；
cosφ2——安裝電容器后的功率因數(shù)。
設(shè)計時應(yīng)考慮電動機經(jīng)常在接近實際負荷下使用，所以饋電線及保護繼電器應(yīng)按加裝電容器的電動機一電容器組的電流來確定。
第5.0.11條 IEC出版物831電容器篇中電容器投入涌流的計算公式如下：
(5.0.11)
式中IS——電容器投入時的涌流(A)；
In——電容器額定電流(A)；
S——安裝電容器處的短路功率(MVA)；
Q——電容器容量(Mvar)。
在高壓電容器回路中，S比較大，根據(jù)計算，往往大于控制開關(guān)所容許的投入電流值，因此宜采用串聯(lián)電抗器加以限制。
在低壓電容器回路中，首先宜在合理范圍內(nèi)(見第5.0.9條)加大投切的電容器容量，如計算而得的尚大于控制電器的投入電流，則宜采用專用電容器投切接觸器。國內(nèi)目前生產(chǎn)的有CJR及CJ16型接觸器，前者在三相中每相均串有1.5Ω電阻，后者在三相中的兩相內(nèi)串有1.5Ω電阻，兩者投入電流均可達額定電流的20倍，待電容器充電到80%左右容量時，才將電阻短接，電容器才正式投入運行。根據(jù)計算和試驗，這類接觸器能符合投入涌流的要求。
由于電容器回路是一個LC電路，對某些諧波容易產(chǎn)生諧振，造成諧波放大，使電流增加和電壓升高，如串聯(lián)一定感抗值的電抗器可以避免諧振，如以串入電抗器的百分比為K，當電網(wǎng)中5次諧波電壓較高，而3次諧波電壓不太高時，K宜采用4.5%；如3次諧波電壓較高時，K宜采用12%，當電網(wǎng)中諧波電壓不大時，K宜采用0.5%。
第六章 低壓配電
第6.0.1條 將現(xiàn)行的380V電壓升為660V電壓，可增加輸電距離，提高輸電能力；可減少變壓器數(shù)量，簡化工廠配電系統(tǒng)，提高供電可靠性；可縮小電纜截面，節(jié)省有色金屬；可降低功率損耗及短路電流值；并擴大異步電動機的制造容量等等，因而是有效的節(jié)電手段之一。提高配電電壓，這在世界各國已成為發(fā)展趨勢。在我國，660V等級電壓在礦井中廣泛使用，并已正式列入國家標準《額定電壓》(GB 156-80)，又規(guī)定了1140V等級電壓也要在煤礦井下及特殊場合使用。據(jù)向有關(guān)部門了解，礦井中使用660V等級電壓的電動機、變壓器、電纜、開關(guān)、接觸器等，國內(nèi)都已能配套供應(yīng)。但由于工業(yè)企業(yè)中僅有個別部門使用660V等級電壓，大規(guī)模運行的經(jīng)驗尚不夠成熟，而且地面上使用的一般的660V的電動機、變壓器、導線及控制保護用的電氣設(shè)備，很多是380V電壓等級或?qū)儆?/span>500V以下的，尚無法全面配套。因此在本規(guī)范中暫不列入660V電壓等級。
另根據(jù)國際電工委員會IEC-TC64第312條中談及配電系統(tǒng)的型式有兩個特征，即帶電導體系統(tǒng)的型式和系統(tǒng)接地的型式。而帶電導體系統(tǒng)的型式分為交流系統(tǒng)：單相二線制、單相三線制、兩相三線制、兩相五線制、三相三線制及三相四線制；直流系統(tǒng)：二線制、三線制。本次修訂考慮按我國常用方式列入，即：
第6.0.2條 樹干式配電包括變壓器干線式及不附變電所的車間內(nèi)干線式配電。其推薦理由如下：
1、我國各工廠對采用樹干式配電已有相當長的時間，積累了一定的運行經(jīng)驗。絕大部分車間的運行電工沒有對此配電方式提出否定的意見。
2、樹干式配電的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，投資和有色金屬較省。
3、有人認為這種方式的線路的接頭不可靠，容易發(fā)生故障。此外，目前各級配電保護裝置的遮斷時間很難滿足選擇性的要求，常常因此而越級跳低壓側(cè)總的自動空氣斷路器，停電影響的范圍較大，不及放射式供電可靠。但從調(diào)查的工廠反映，此配電方式一般能滿足生產(chǎn)要求。
4、干線的維修工作量是不大的，正常的維修工作一般一年僅進行二三次，大多數(shù)工廠均可能在一天內(nèi)全部完成。如能統(tǒng)一安排就不需要分批或分段進行維修工作。
綜上所述，樹干式配電與放身式配電相比較，樹干式配電由于結(jié)構(gòu)簡單，能節(jié)約一定數(shù)量的配電設(shè)備和線路，可不一定設(shè)專用的低壓配電室，而在其供電可靠性和維修工作上的缺點則并不嚴重。因此，推薦樹干式配電。但樹干式配電方式并不包括由配電箱接至用電設(shè)備的配電。
第6.0.3條 特殊要求是指有潮濕、腐蝕性環(huán)境或有爆炸和火災(zāi)危險場所等的車間、建筑物。
第6.0.4條 供電給容量較小用電設(shè)備的插座，采用鏈式配電時，其環(huán)鏈數(shù)量可適當增加。此規(guī)定給出容量較小的用電設(shè)備系對攜帶型的用電設(shè)備容量在1kW以下，主要考慮用插座供電限制在1kW以下時，可以在滿負荷情況下經(jīng)常合閘，用插座供電的設(shè)備因容量較小可以不受此條上述數(shù)量的限制，其數(shù)量可以適當增加。
第6.0.6條 平行的生產(chǎn)流水線和互為備用的生產(chǎn)機組如由同一回路配電，則當此回路停止供電時，將使數(shù)條流水線都停止生產(chǎn)或備用機組不起備用作用。
各類企業(yè)的生產(chǎn)流水線和備用機組對不間斷供電的要求不一(如一般冶金、化工等企業(yè)的水泵既要求機組的備用也要求回路的備用，而某些中小型機械制造廠的水泵只要求機組的備用，不要求回路的備用)，故應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)要求區(qū)別對待，以免造成設(shè)備和投資的浪費。
同一生產(chǎn)流水線的各用電設(shè)備如由不同的回路配電，則當任一母線或線路檢修時，都將影響此流水線的生產(chǎn)，故本條文規(guī)定同一生產(chǎn)流水線的各用電設(shè)備，宜由同一回路配電。
第6.0.7條 在我國工業(yè)與民用建筑中，對1000kVA及以下容量電壓為10(6)/0.4～0.23kV的配電變壓器，幾乎全部采用Y，yn0結(jié)線組別，這是沿用前蘇聯(lián)以往的方式。但目前國際上多數(shù)國家采用了D，ynll結(jié)線組別。
以D，ynll結(jié)線與Y，yn0結(jié)線的同容量的變壓器相比較，前者空載損耗與負載損耗雖略大于后者，但三次及以上的高次諧波激磁電流在原邊接成△形條件下，可在原邊環(huán)流，與原邊接成Y形條件下相比較，有利于抑制高次諧波電流，這在當前電網(wǎng)中接用電力電子元件日益廣泛的情況下，采用△形結(jié)線是有利的。另外D，ynll結(jié)線比Y，yn0結(jié)線的零序阻抗要小得多，有利于單相接地短路故障的切除。還有，當接用單相不平穩(wěn)負荷時，Y，yn0結(jié)線變壓器要求中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25%，嚴重地限制了接用單相負荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的充分利用。因而在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，推薦采用D，ynll結(jié)線組別的配電變壓器。
另外，中國電工技術(shù)學會工業(yè)與建筑應(yīng)用專業(yè)委員會于1986年11月通過的，關(guān)于低壓電網(wǎng)防觸電設(shè)計問題的建議第七條指出：“在TN系統(tǒng)中應(yīng)采用D，ynll結(jié)線變壓器。”
目前，國家標準《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求6，10kV》(報批稿)中，已將D，ynll結(jié)線變壓器列入系列產(chǎn)品，其容量自50～1600kVA。該類變壓器在制造上并無困難。國內(nèi)如沈陽變壓器廠、北京變壓器廠、保定變壓器廠、上海變壓器廠等廠均有生產(chǎn)，且其銷售價格也相同。
關(guān)于低壓配電系統(tǒng)接地型式，其分類如下所示：
1、TN系統(tǒng)。TN電力系統(tǒng)有一點直接接地，電氣設(shè)施的外露可導電部分用保護線與該點連接。按照中性線與保護線的組合情況，TN系統(tǒng)有以下三種型式：
TN-S系統(tǒng)(見圖6.0.7-1)，整個系統(tǒng)的中性線與保護線是分開的。
TN-C-S系統(tǒng)(見圖6.0.7-2)，系統(tǒng)中有一部分中性線與保護線是合一的。
TN-C系統(tǒng)(見圖6.0.7-3)，整個系統(tǒng)的中性線與保護線是合一的。
2、TT系統(tǒng)。TT電力系統(tǒng)有一個直接接地點，電氣設(shè)施的外露可導電部分發(fā)接至電氣上與力系統(tǒng)的接地點無關(guān)的接地極(見圖6.0.7-4)。
3、IT系統(tǒng)。IT電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間不直接連接，而電氣設(shè)施的外露可導電部分則是接地的。圖6.0.7-5為變壓器Y接線的型式。
第6.0.8條 變壓器負荷的不均衡率不得超過其額定容量的25%，是根據(jù)變壓器制造標準的要求。
第6.0.9條 在TN及TT系統(tǒng)接地型式的220/380V電網(wǎng)中，照明一般都和其它用電設(shè)備由同一臺變壓器供電。但當接有較大功率的沖擊性負荷而引起電網(wǎng)電壓波動和閃變，與照明合用變壓器時，將對照明產(chǎn)生不良影響，此時，照明可由單獨變壓器供電。
第6.0.10條 在室內(nèi)靠近進線點便于操作維護的地方裝設(shè)隔離電器，是為了便于檢修室內(nèi)線路或設(shè)備時可明顯表達電源的切斷。
