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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇 电气作者：建设部工程质量安全监督与行业发展司 出版社：中国建筑标准设计研究院 1 总则 1. 0. 1 为贯彻执行国家有关建筑节能的方针政策，在民用建筑工程电气设计工作中，大力推广和实施节能方针，编制全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇以下简称节能专篇。1. 0. 2 节能专篇适用于新建、改（扩）建的民用建筑工程电气设计；对于工业企业建筑工程的节能设计，应结合其工程实际，可参考使用。1. 0. 3 本篇为节能专篇中的“电气”篇，重点介绍建筑电气工程的系统配置、设备选择、电气控制的节能措施。 内容包括：供
2、配电系统的负荷计算、供电质量要求、设备选择；电气照明设计与控制；建筑物的暖通空调系统、给排水系统、电动机、电梯、门窗等设备的控制；计量仪表及其控制管理；可再生能源的利用等部分。对传统的常用节能措施进行了汇总、深化，并编入了成熟的和经过实践证明比较成熟的新节能技术；适当介绍了行之有效的新设备、新装置及其推荐做法、使用说明和建议，供建筑电气设计、施工及有关人员参照使用。1. 0. 4 建筑电器节能的原则是：在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率，而不是简化建筑物的功能要求，降低其功能标准。节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的的控制与管理。1. 0.
3、 5 建筑物的能源消耗取决于建筑物类型、建筑标准、建筑所在地区的环境条件、经济发展水平以及人民的使用习惯等多种因素，涉及建筑、结构、给排水、暖通空调等多个专业的工程设计与系统配置。建筑电气专业的设计人员应根据建筑物的使用功能和设计标准等综合要求，合理进行供配电、电气照明、建筑设备及系统的控制设计，确保安全可靠、经济合理、灵活适用、高效节能。1. 0. 6 “节能消耗”是国家的基本国策之一， 随着科技的迅速发展，节能技术、设备也将不断提高和发展。在工程设计中要不断总结经验，深入调查研究，把握成熟的新技术，新设备信息，逐步加以推广应用。既要采用高科技的、联动控制的节能技术，也应重视行之有效的传统的
4、、分立的节能方案；既重视大范围、大容量的节能大户，也不应忽略局部、点滴的节能功效。1. 0. 7 应用本篇提供的节能措施和方案时，尚应严格执行我国现行相关的规程规范。2 供配电系统的节能2. 1 一般规定2. 1. 1 供配电系统设计时认真考虑并采取节能措施是实现电气节能的有效途径，也是供配电系统设计正确合理的具体体现。2. 1. 2 负荷计算是确定供配电系统方案和施工图设计的重要依据，本章对负荷计算中需要关住的问题、常用计算方法、负荷参数等予以提示和介绍推荐，供参考使用。2. 1. 3 提高供电系统的功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约能源的又一途径，本章提出了功率因数的补偿要求、补偿方法
5、、谐波的预防和治理措施。2. 1. 4 变配电系统应选择节能设备，并应选择导线截面、线路的敷设方案，以利于降低配电线路的损耗。2.2 负荷计算2. 2. 1 要点1.负荷计算是供电系统的设计依据。1）通过负荷计算，利用最佳负载系数法确定变压器容量，选择技术参数好的变压器和系统开关设备，确保系统安全、可靠，在经济运行方式下运行。2）提高功率因数，降低变压器的无功功率。 2. 负荷计算中需要关注的问题。 1）正缺构成配电系统。供配电系统设计的合理性直接影响系统电气设备投资、运行及管理，因此，除要保障人身安全、供电可靠、技术先进外，还要检验实际运行中系统是否经济、合理。 2）按需要系数法确定导线截面
6、只是满足了导线载流量发热和电压损失的要求，还应按保护配合的要求综合选择导线截面。3）系统损耗由线路损耗和变压器损耗两部分组成。按损耗的变化情况可滑分为可变损耗和固定损耗，见表2.2.1.3 配电系统的节能措施1）配电系统电压等级的确定：选用较高的配电电压深入负荷中心。用电设备的设备容量在100KW及以下或变压器容量在50KVA及以下者，可采用380/220V供电；特殊情况也可采用10KV供电；对于大容量用电设备（如制冷机组）宜采用10KV供电。2）合理选定供电中心：将变压器（变电所）设置在负荷中心，可以减少低压侧线路长度，降低线路损耗。3)合理选择变压器：选用高效低耗变压器。力求使变压器的实际
7、负荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器能耗。4)优化变压器的经济运行方式：即最小损耗的运行方式。尤其是季节性负荷(如空调机组)或专用设备(如体肯建筑的场地照明负荷)，可考虑设专用变压器，以降低变压器损耗。5)合理选择线路路径：负荷线路尽量短，以降低线路损耗。2. 22 负荷计算方法。民用建筑的电力负荷计算，基本上都采用单位指标法。需用系数法以及负荷密度法。负荷密度法主要适用于规划设计。方案设计阶段可采用单位指标法确定变压器的容量和台数。初步设计和施工图设计阶段则采用需用系数法。负荷计算的主要内容有：设备容量、计算容量、计算电流。设备容量：也称为安装容量，是用户安装的所有用
8、电设备的额定容量或额定功率(设备铭牌数据)之和。计算容量：也称计算负荷、需要负荷，通常采用30min最大平均负荷，标志用户的最大用电功率。计算电流：是计算容量在额定电压下的电流，是选择配电变压器、导体，电器、计算电压偏差、功率损耗的依据，也可作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。1电位指标法，在方案设计阶段，为确定供电方案利选择变压器的容量及台数，通常采用单位指标法。根据目前的用电水平和装备标准，其指标见表2. 221。单位指标法的计算公式如下：2需用系数法需用系数法源自工业企业单位的负荷计算，应用在公共民用建筑负荷计算中会因为负荷运行方式的差异而产小偏差。1)需用系数法的特点：按需用系数法
9、确定负荷时，计算负荷是采用30min时间间隔平均负荷的最大值。按此条件选择电气设备和元件，并确定配电线路电压损失的数值。因此，电气设备和导线截面已留有一定余量，提高了供电的安全可靠性。由于需用系数法末考虑用电设备同时运行台数的影响和设备容量的动态变化，将导致计算结果较实际偏大。因此，进行负荷计算时，须正确选取与各级变配电所或配电干线计算负荷相匹配的同时系数(K1)。2)有关用电设备组的需用系数及功率因数见表2222。4)需用系数法进行负荷计算的注意事项：照明负荷的容量应根据所用光源的额定功中加上附属设备的功率确定。如：气体放电灯、金属卤化物灯的负荷容量为灯泡的额定功率加上镇流器的功耗，低压卤钨
10、灯为灯泡的额定功率加上变压器的功耗。用电设备组的设备容量不包括备用设备的容量。消防用电设备容量不列入总没备容量。季节性用电没备(如制冷设备和采暖设备)应择其大者计入总设备容量。反复短时工作制的用电设备功率应换算到负荷持续率为25的设备功率。单相负荷应均衡地分配到三相上。当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷的总容量的15时，按最大相负荷的3倍作为三相对称负荷计算。对用电设备进行分组计算时，同类用电没备的总容量为算数相加。不同类用电设备的总容量应按有功功率和无功功率负荷分别相加求得。配电干线和变电所的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数kt。K1一般取0.8-09。当不同类别
11、的建筑(如办公楼和宿舍楼)共用一台变压器时，其同时系数可按负荷高峰时段较大的一组考虑选取。223 公共建筑的负荷参数。1负荷类别百分比。用电设备分为照明负荷和动力负荷。它们在不同类别的建筑物中所占负荷的百分率不同，般照明及插座、空调机组所占份额较大，见表2231。2办公建筑。包括各级党委、政府、企业、事业、团体、社区办公楼等，常是由办公室、会议室计算机房及配套用房(餐厅、车库等)组成。1)负荷特点：电气负荷按正常的工作时间计算，工作日为星期一至星期五，工作时间是早8：00晚5：00。空调负荷占总电力负荷的14-13，用电负荷受气温变化影响极大，但持续用电时间较短。2）符合参数：照明设计应满足建
12、筑照明设计标准GB 50034-2004关于办公建筑照明功率密度值的要求。 智能化办公楼要根据智能建筑设计标准GB/T 50314-2000进行负荷计算。其他办公楼、综合楼可按表2.2.3-2进行负荷估算。3. 医疗建筑。包括综合医院、专科医院、康复中心、急救中心、疗养院等。1)建筑特点：综合医院拉床位可分为300、400、500、600、800及1000床；按医院等级可分为三二、一级医院。日前经常涉及的般为二级以上的医院。医院一般分为门诊部、医技部、住院部、行政部、后勤部等。综合性医院的布局有分散式、集中式和半集中式。考虑节能及使用便利，多采用半集中式。2)负荷参数：照明设计应满足建筑照明设
13、计标准GB 500342004关于医院建筑照明功率密度值的要求。医院的用电负荷以空调、照明负荷为主体，其中空调电制冷为用电负灼的4555，照明为30，动力及医疗设备用电为1525。医院虽然为功能性民用建筑，用电设备较多但其照明标准比商业楼，写字搂低，用电负荷不高(北京市供电规划8VAm2，即可满足要求)。医院变压器安装指标一般在65-75VAm2之间。随着医疗科学技术的发展，越来越多的医疗电气设备和医用电子仪器应用于医院的临床诊断和治疗，主要负荷分布如下：放射科上婴包括ECT室、CT室及X光室，其供电电源应单独引自配变电所专州回路，为了互不干扰，三者的电源府分开设置。ECT的设备容量为150k
14、VA左右，CT的设备容量为3550kVA，各自带有专用调压器，在相应的机房内设置配电箱，设备自带控制箱。X光射线机每台设备容量50kVA左右，一般医院设有5-6台，总用电量约为250kVA左右，但需用系数只有0.2左右，每台设个配电箱。血透室内的用电设备多，比较特殊。反渗水设备用电量约为380V、40A，应单独设置配电箱。血透机每床一台，均为移动式，用电量约为220V、5A，需有稳压装置。为使血透机互相不受干扰，应满足每台一路电源，且需加上临时仪器仪表，每床应设两组单相三极加二极的暗插座：血透室内的恒温恒湿机，用电量约为220V、6A左右。手术室是医院的心脏部位，不得中断供电，除两路lOkV同
15、时供电外，还须设应急自备柴油发电机组，在低压配电室设应急母线段，末端自动切换。每个手术室设置独立的电源控制箱，并装剩余电流检测装置，但不应没剩余电流保护器。手术室内设备，包括内墙体(大多为钢板)，均为厂家配套，设备供应商自带控制箱(箱内包括无影灯的控制开关)，电气设计时只需预留接口。检验科，理疗科等的医疗设备对电源电压的稳定性要求较高，具插座或插座箱电源应引自稳压器或设备自带稳压电源。医院其余设备大部分为移动的单相用电设备，用电量一般不大于25A，采用插座或插座箱供电形式。4. 文化迹筑。包括剧院、电影院、图书馆、博物馆、档案馆、文化馆、展览馆、音乐厅等。1)负荷特点：电气负荷按工作时间计算，
16、工作时间随服务对象不同而变化。空凋负荷占总电力负荷的1413，受气温变化影响极大，但持续用电时间较短。，图书馆、博物馆、美术馆、展览馆的功能和照明要求基本相同，但局部和重点照明不同。图书馆建筑照度要求高的场所宜设局部照明，存放善本书的场所不宜采用紫外线辐射较强的光源，阅览室荧光灯宜采用无噪声的电子镇流器书库照明应采用专用的书库照明灯具。观展建筑照明分为一般照明、陈列照明(枷窗照明)和投射照明，并注意以下几点：a室内一股照明宜低于展品照明的照度以便观赏者能够集中精力；b. 灯光设置应防止产生眩光；c使用高显色性光源(Ra85)，使观看者能正确辨认展品颜色；d 防止室内镜面反射，提高展柜内的照度。
17、 影剧院的照明主要包括观众厅、休息厅、门厅，放映室、舞台及辅助房间的照明。舞台照明较特殊，需要专门的照明器和阳光设备。2)负荷参数：展览厅照明标准见建筑照明设计标准GB 50034-2004中友529展览馆展厅照明标准值。陈列室展品照明应根据展品类别选择相应照明标准，见建筑照明设计标准GB 50034-2004中去528博物馆健筑陈列室展品照明标准值。5商业建筑。包括百货公司、超级市场、菜市场、旅馆、餐馆、饮食店、洗浴中心、美容中心等。1)负荷特点：电气负荷按工作时间计算，具工作叫间随服务对象不同而变化。空调负荷占总用电负荷的1413，受气温变化影响极大，但持续用电时间较短。商业建筑整个照明应
18、按营业种类特点进行配置，分为店前照明、门厅照明、橱窗照明，店内照明以及整个建筑物的立面(外观)照明，做到既有区别，又相互协调。2)负荷参数：照明设计应满足建筑照明设计标准GB 50034-2004关于商业建筑照明功率密度值的要求。商业照明系统的一个显著特点是相间不平衡度很高，应设置分相无功功率自动补偿装置，以提高功率因数和供电质量。各类商业建筑的一般照明，在距地面0，75m参考水平工作面处的推荐照度值按建筑照明设计标准GB 50034-2004的规定执行。6体育建筑。包括体育场、体育馆、游泳馆、健身房等。1)负荷特点：体育建筑电力负荷应根据具使用要求，区别对待。仅在比赛期间才使用的大型用电设备
19、宜设置单独变压器供电。在确定变压器数量时，应考虑体育建筑用电负荷的特点和经济运行条件，以及供电系统的可靠性，宜选择多台小容量变压器的供电方案。大型体育场馆还应预留一定的备用容量，作为在场馆内举行具他活动的临时电源。体育建筑照明设计，应满足不同运动项目和观众观看的要求；在有电视转播时，应满足电视转播的照明要求，减少阴影和眩光。体育建筑分室内和室外照明，室内可使用投光灯和顶灯相结合的照明方式，室外体育场一般采用投光灯。照明光源应根据运动项目，随时变换光源的光色和显色性。层高较低的健身房般采用荧光灯照明，灯具宜与视线平行以减少眩光。层高较高的体育馆一般采用高强气体放电灯，有时为满足显色指数及光色要求
20、也采用混光照明灯具。室外足球场般多采用四角布投光灯，要求刘杆高度不能低J球场总宽度的14。2)负荷参数：体育建筑比赛场地照度标准应符合建筑照明设计标准GB 50034-2004的规定。甲级以上体育建筑还应符合有关国际单项体育组织的规定。其他场所照明的照度标准见表22. 3-3。7教肯建筑。包括托儿所、幼儿园、中小学校高等院校。职业学校、特殊教育学校等。主要由教室(阶梯教室)、实验室，办公室、阅览室等组成。1)负荷特点：以照明负荷为主，一般教室照明采用荧光灯，美术教室宜采用显光指数高的光源。为避免光幕反射并降低眩光，荧光灯长轴应与黑板垂直，照明灯具距桌面的高度不应小于17m。黑板应设专用的照明设
21、施，其平均垂直照度不能低于2001x。其他功能房间的设计要点见其他章节。2)负荷参数：照明设计应满足建筑照明设计标准GB 50034-2004关于学校建筑照明功率密度值的要求。224 住宅建筑的负荷参数。1负荷特点：住宅健筑分为住宅和宿舍。住宅包括经济适用房、普通住宅，高档住宅、公寓别墅等；宿舍主要是职工宿舍、职工公寓、学生宿舍、学生公寓等。因其功能要求、设计标准不同，相应的设备配置用电负荷也不尽相同。2负荷参数：住宅单元应采用单相供电，有三相用电设备的住户，二相电源只供设备用电。计量电能表应按当地供电局有关规定安装。住宅用电指标可根据户型不同按38kW户估算；当住宅户数不确定时取1550Wm
22、2(乘以建筑面积)估算。住宅用电负荷宜采用需要系数法计算，需用系数的选定可根据表224l选取，也可从住宅用电需用系数曲线上选取。1)多户住宅需用系数表，如表2241。2）住宅用电需用系数曲线如图2.2.4。3. 各地区的相关规定。1)北京地区：住宅用电负荷见表2242-表2244规定。2)上海地区：根据上海市工程建设规范住宅没计标准，每套用电负荷计算功率不应小于表2. 245规定：3)天津市：住宅用电负荷见表2246规定。5）吉林省：住宅用电负荷见表2.2.4-8规定。7）新疆地区：小康住宅用电负荷执行当地标准（1998年），见表2.2.4-10。2. 2. 5 工程实例。1. 工程概述。北京
23、某大型购物中心始建于1990年，原来是亚运会的配套商场，是个中大型零售业类的百货商场。1997年通过商场扩建改造，将营业面积由7000m2，扩展到约20000m2，外加其他辅助用房，总计建筑面积约30000m2。根据对以往负荷运行的总结和扩建后增加负荷的仔细分析，决定仍用原有的变压器，容量为21000kVA。用电指标仅为667VAm2。为确保商厦安全运行，在低压配电系统中装设负荷监控系统。自1997年投入运行以来，系统工作稳定，未出现变压器过载现象。变压器负荷率：夏季为65、冬季为40，达到设计效果。2措施：1)对负荷状况进行详细分析和严密计算，使暖通没备容量的冗余合理。2)选择技术参数好的变
24、压器和经济运行方式。3)采取提高功率因数，抑制谐波等措施，4)改善变电所的通风降温条件，以控制变压器工作温度。5)配备能源管理系统，实现能耗跟踪、远程及就地控制。3结论：1)工程没计中心认真分析、研究用电设备的实际负荷和运行管理程序。2)采取全方位的节能措施。23 功率因数补偿231 要点。1供配电设计应通过正确选择电动机，变压器的容量以及照明灯具启动器，降低线路感抗等措施，提高用电单位的自然功率因数。2当采用提高自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。如经过技术经济论证，确认采用同步电动机作为无功功率补偿装置合理时，也可采用同步电动机。3. 高压
25、电气设备的无功功率宜由高压电容器补偿，低压电器设备的无功功率宜由低压电容器补偿。4当采用高(中)、低压自动补偿装置效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。5补偿基本无功功串的高压或低压电容器纲，宜在配变电所内集中补偿。6容量较大、负载稳定且长期运行的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。7当补偿电容器所在线路谐波较严重时，高压电容器应串联适当参数的电抗器，低压电容器宜串联适当参数的电抗器。 8. 当配电系统中谐波电流较严重时，尤功功率补偿容量的计算应考虑谐波的影响。9电容器分组时，应满足下列要求：1)分组电容器投切时，不应产生谐振，2)适当减少分组组数和加大分组容量，必要时应设置不同容最的电容器组，以
26、适应负载的变化。3)应与配套没备的技术参数相适应。4)应在电压偏差的允许范围内。2. 32 功率因数补偿容量的计算。1功率因数定义。功率因数指有功功率和视在功率的比值。2功率因数的数值要求。功率因数的数值应满足当地供电部门的要求。当无明确要求时，应满足如下值：1)高压用户的功率因数应为09以上。2)低压用户的功率因数应为085以上。3功率因数补偿容量的计算。1)不考虑谐波的计算方法：简化的功率因数补偿容量计算方法。变压器的实际补偿容量应按变压器的实际负载率（例如按变压器计算负载率的0.7）来确定，以避免过补偿。 当变压器的负载变化较大，精确计算有困难时，变压器的基本无功补偿容量可按变压器额定容
27、量的5%配置。 2）谐波环境中攻率因素的计算。 理想正弦波的功率因素计算：工程估算方法。在实际工程设计中，谐波所致的无功功率很难估算，故上述算法实际上不可行。由于电网规摸巨大，通常可以认为电力系统的内阻为零(视作无限大系统)，因而仅考虑谐波电流而忽略谐波电压的影响，即THDu=0。此时，功率因数与谐波电流畸变率THDi()之间的关系如图2322所示，供工程估算时参考。图中，PF为实际功率因数；COS为理想正弦波的功率因数，即基波功率因数，我们传统算法所得即为此值；THDi()可粗略估算得到。从图232-2可见，在谐波电流的影响下，实际功率因数将按图示曲线下降，这是由于谐波产生了额外的大功功率。
28、因此，在工程设计中，特别是对于选择Y，ynO连接组别变压器的中性线截面选择、配电导体(线)的中性线选择计算中，宜按上图所示曲线对功率因数进行粗略的修正，否则，计算所得的电流值将会偏小，从而导致导体(线)中性线载流能力不足。谐波环境中补偿电容器参数的确定。a. 根据Gh/Sn的比值确定补偿电容器的参数，见表2322。在确定电抗器容量时，应使实际调谐频率小于理论调谐频率(即希望抑制的谐波频率)，以避免发生系统局部谐振。还应考虑一定裕度，因为当电容器使用时间较长后，其介质材料退化，从而导致电容值下降易引起谐振频率的升高，如表2324。补偿容量的分组应避开系统谐振点。电容器容量的增加，导致谐振频率向低
29、值偏移；反之，系统短路容量的增加，则导致谐振频率向高值偏移。晶闸管投切电容器组(TSC)。a无功功率变化较大的场所官采用晶闸管投切电容器组；b晶闸管投切电容器组的分组应符合系统中无功功率的变化特性。静止无功发生器(SVG)、无功功率变化较大且谐波严重的系统中宜采用静止无功发生器。233 功率因数的控制方法。1无功补偿装置的投切方式，具有下列情况之一时，宜采用手动投切的无功补偿装置：1)补偿低压基本无功功率的电容器组。2)常年稳定的无功功率，3)经常投入运行的变压器或配(变)电所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组。2无功补偿装置的投切方式，只有下列情况之一时，宜装设自动投切装置：1)为避免
30、过补偿，装设无功自动补偿自动投切装置在经济上合理时。2)为避免在轻载时电压过高而造成某些用电设备损坏，装设无功自动补偿装置在经济上合理时。3)只有装设无功自动补偿装置，才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许值。3无功自动补偿的调节方式，宜根据下列原则确定：1)以节能为主进行补偿时，采用无功功率参数调节；当三相负荷平衡时，亦可采用功率因数参数调节。2)无功功率随时间稳定变化时，按时间参数自动调节。24 谐波治理2. 41 要点。1电力系统中的无功功率主要由相位角和高次谐波造成。电力电子设备等的非线性负载产生的高次谐波，增加了电力系统的无功损耗。2配电系统的合理设计、用电设备的正确选型(尤其
31、谐波指标的确定)对于提高电能使用效率至关重要。3. 由于谐波分布的多变性和谐波工程计算的复杂性，要在设计阶段完全解决谐波问题非常困难，故工程调试与试运行阶段的谐波实测与分析，对于电力系统的谐波治理和最终提高电能利用率起着决定性作用。2. 4. 2 电网的谐波限值。1.公共电网。电力公司向用户提供的电能质量应符合电能质量公共电网谐波GB/T 14549-1993的要求。不符合该规范要求的，应采取技术措施，直至符合该规范的要求为止。2. 用户配电系统。1）电力系统公共连接点（电源侧）的谐波电压（相电压）限值应符合表2.4.2-1的要求。 3）谐波骚扰的强度分级应符合表2.4.2-3的规定。 4)建
32、筑物低压配电系统的谐波骚扰等级应符合下列规定：医院重要手术室和重症监护室、计量检测中心、大型计算机中心、金融结算中心等对谐波敏感的重要没备较多的建筑物中，相关配电系统主干线的谐波骚扰强度宜达到一缎标准。大型办公建筑中，动力配电系统主干线的谐波骚扰强度宜达到二级标准。中、小型办公建筑中，动力配电系统主干线的谐波骚扰强度宜达到三级标准。音乐厅、影剧院等拥有强烈谐波骚扰源的建筑物中，除调光回路以外的配电干线的谐波骚扰强度宜达到三级标准。243 用电设备的谐波限值。注：国家尚无系列化标准，暂时引用上海市地方标准公共建筑电磁兼容设计规范DC/TJ 08一1104-2005，该规范借鉴了IEC的相关标准。
33、116A及以下的单相设备。1)除晶闸管调光型白炽灯以外的照明灯具的谐波电流限值，如表2431所列。3）在建筑物中固定安装的其他设备的谐波电流限值，如表2.4.3-所列。2每相输入电流大于16A小于75A的设备。1)当没备安装点的系统短路功率比Rsce33时，直接接入电网没备的谐波电流输出限值，如表2. 434所列。2)当设备安装点的系统短路功率比Rsce符合表2435、2436范围时，直接接入电网的三相不平衡、三相平衡设备的谐波电流输出限值如表2435、2436所列。3)当设备的单相电流大于75A时，其THDi宜低于35，但短时工作的设备(指在正常运行过程中，产生暗波的元件或机构不在线的设备，
34、如带旁路的水泵软启动器等)除外。24，4 谐波的预防和治理。1谐波预防。1) 一般原则。当建筑物中所用的主要电气和电子设备不符合243条的规定时，应对此类设备或其所在线路进行谐波治理，且应符合下列要求：区级或以上医院重要手术室和重症监护室、计量检测中心、大型计算机中心、金融结算中心等对谐波敏感的重要设备较多的建筑物内，应在相关配电系统主干线上靠近骚扰源处设置有源滤波装置。大型办公建筑中，宜在动力配电系统主干线上靠近骚扰源处设有源或无源滤波装置；当采用无源滤波装置时，应注息避免发生电网局部谐振。中、小型办公建筑中，宜在动力配电系统主干线上靠近骚扰源处设无源滤波装置并应注意避免发生电网局部谐振。2
35、)系统设计要点。除低压用户外，公共建筑配电系统的接地保护应采用TNS制。普通民用建筑配电变压器绕组应采用D，ynll型接线。谐波骚扰等级为一至三级的建筑物供电配电系统中，涉及主要非线性负载的配电变压器的负载率应按下式降容：注意，其K值应根据系统的谐波水平确定。也可根据谐波源负荷占变压器的负荷比例，按图244粗略估计降容系数。当不作计算时，普通配电变压器的负载率不宜高于75。谐波骚扰等级为四级的建筑物供配电系统中，涉及主要非线性负载的配电变压器的负载率(计算值)应按降容系数D确定，当不作计算时，不宜高于70。有条件时，可选用按照K系数制造的专用配电变压器，其K值应根据系统后的谐波水平确定，计算方
36、法参见本款。谐波骚扰等级为四级的建筑物中，功率因数补偿电容器应串接适当规格的电抗器，并应注意避免发生电网局部谐振。设计中，应尽可能将非线性负荷放置于配电系统的上游，谐波较严重且功率较大的设备应从变压器出线侧起采用专线供电。三相UPS、EPS电源输出端接地形式为TN时，中性线应接地，以钳制由谐波引起的中性线电位升高。为X光机、CT机、核磁共振机等大功率非线性负载供电的变压器和馈线，宜按低阻抗要求进行设计。由晶闸管控制的负载或设备宜采用对称控制，以减小中性线谐波电流。设计过程中对建筑物的谐波难以预测时，宜预留必要的滤波设备空间。2谐波治理方法。1)无源吸收谐波装置。电容器串接调谐电抗器，要求见表2
37、. 441。串联调谐电抗器配比计算：在确定电抗器容量时，应使实际调谐频率小于理论调谐频率(即希望抑制的谐波频率)，以避免发生系统的局部谐振。此外还应考虑一定裕度，因为当电容器经长期运行后，其介质材料绝缘性能将逐年有所退化，从而导致电容值下降，易引起谐振频率的升高。 一般实际调谐频率和电抗器配比可按表2443确定。无源滤波器。常见类型有：a. 串联调谐滤波器。由电容器和电抗器串联而成，用于调谐较低次的谐波频率处。该滤波器阻抗对较低次的谐波频率呈容性、高阻抗，对较高次的谐波频率呈感性、低阻抗，即在低于调谐频率时呈高阻特性。b双带通滤波器。由一个主电容器、一个主电抗器和一个调谐装置串联而成，这种滤波
38、器的阻抗在两个调谐频率处到达最低疽。c阻尼滤波器。可以是1阶、2阶和3阶的，常用2阶的。一个2阶的阻尼滤波器由一个电容器与一个电抗器和一个电阻的并联组合相串联而成，它在一个较宽的频率范围内呈现为低阻抗，因而具有较宽的滤波频带。2)有源吸收滤波装置。常见类型有：并联有源滤波器(工程中较为常用)。串联有源滤波器。串并联复合型有源滤波器。3)无源有源复合滤波吸收装置。由无源滤波器和有源滤波器组合而成，由无源滤波器吸收一个或数个功率较大且稳定的特定频率的谐波，再由有源滤波器消除其余谐波，4)静止无功发生器(SVG)。无功功率变化较大且谐波严重的系统中宜采用静止无功发生器，在进行功率因数补偿的同时，也能
39、和一定程度上实现对谐波的抑制。5)滤波器的正确应用。各种谐波治理设备的适用场合不尽相同。配电系统至少满足下列条件之一时，才可设置滤波器：配电系统的自然功率因数较低，需要作电容补偿；必须降低电压畸变以避免灵敏负载被干扰；必须降低电流畸变以避免馈线(如电缆的中外线等)与设备（如电容器等)过载。其中，当配电系统中具有相对集中的大容量(如200KVA或以上)非线性长期稳定运行的负载时，宜选用无源滤波器；当配电系统中具有大容量(如200kVA或以上)非线性负载，且变化较大(如断续工作的设备等)，用无源滤波器不能有效工作时，宜选用有源滤波器；当配电系统中既具有相对集中且长期稳定运行的大容量(如200kVd
40、A或以上)非线性负载，又具有较大容量的经常变化的非线性负载时，宜选用有源无源组合型滤波器。25 变配电没备选择25. 1 要点。1配电用变风器、在线式静止逆变应急电源等设备是配电系统常用的主要电源设备，又是其自身消耗一定电能的设备，通电运行后长期在电网上运行，一般只在检修时才退出电网，选择不当其本身耗电量的累积值也很大。因此选择变压器、在线式静止逆变应急电源时应注意：1)选择自身功耗低的变配电设备：2)选择国家认证机构确认的节能型设备。3)选择符合国家节能标准的配电设备。2应降低用电设备配电线路的损耗，一般采取下列措施：1) 变压器靠近负荷中心，缩短线缆，母线的长度。2) 有条件时，就地进行电
41、容器补偿提高设备的运行功率因数，降低线路的运行电流。3) 采用单芯电缆组成的仪配电回路时，电缆应呈品字形敷设以降低线路阻抗。4) 抑制谐波电流和线路中的含量，降低线路损耗。252 变压器的选择，1节能变压锩的能效标准。节能变压器是空载、负载损耗相对小的变压器，根据行业标准的要求，某一型号或系列的变压器，新型号的自身功耗应比前个型号低10，例如：S10型应比S9的空载、负载损耗低10。国家关于变压器的能效标准促进了变压器的自身损耗的降低。2变压器选择原则。1)应选用低损耗、低噪声的节能变压器。2)合理地计算、选择变床器容量。变压器额定容量应能满足全郎用电负载的需要，但不应使变压器长期处于过负载状
42、态下运行。变压器的经常性负载应以在变压器额定容量的60为宜。对于具有两台以上的变压器的变电所，应考虑其中任一台变压器故障时，其余变压器的容量能满足重要负荷级以上的全部负荷的需要。多台变压器的容量等级应适当搭配，并考虑维修方便和减少备品、备件的数量。变压器的容量不宜过大，以免供电线路过长增加线路的损耗。3. 35kV(或1lOkV)事变压器的选择。1)变压器的台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质，用电容量、运行方式和用户发展等因素综合考虑确定。一般采用三相变压器，其容量可按投入运行后5-10年的预期负荷选择，至少留有15-25的裕量。2)有重要及以上级别负荷的坐电所中宜装设两台主变床器。当技术
43、经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。当变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。3)具有1103510(6)kV三种电压的变电所中，如通过主变压锩各侧绕组的容量均达到该变压器容量的15以上，主变压器宜采用三绕组变压器。当变压器不能满足电力系统和用户电压质量的要求叫，应采用有载调压变压器，总的调压范围应大于最大电压偏移值。4)变压器过载能力应满足运行要求。5)变压器中性点接地方式，按系统的需要可选择中性点直接接地或非直接拨地两种方式， 一般要有中性点引出，绝缘水平按标准或实际需要确定。6)变压器噪声不应超过环境保护规定。410(6)kV配电变压器的选择。1)变压
44、器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择，当符合下列条件之时，宜装设两台及以上变压器。有大量重要及以上级别的负荷。季节性负荷变化较大。集中负荷较大。2)装有两台及以上变压器的变电听，当其中任何一台变压器因故断开时，其余变压器的容量应满足重要及以上级别负荷的用电，并宜满足用户主要设备的用电需求。3)变压器容量应根据计算负荷选择。对昼夜或季节性波动较大的负荷供电的变压器，经技术经济比较，可采用容量不一致的变压器。4)在一般情况下，动力和照明宜共用变压器。属下列情况之一时，可设专用变压器：照明负荷较大，或由于负荷变动引起的电压闪变或电压升高，严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器。单相负荷很
45、大时，可设单相变压器。冲击性负荷(如试验设备、电焊机群及大型电焊设备等)较大，严重影响供电质量时，可设专用变压器。在接地形式为IT系统的低压电网中，照明负荷应设专用变压器。当季节性的负荷容量较大时（如大型民用建筑中的空调冷冻机等负荷)，可设专用变压器。出于某些特殊设备的功能需要(如容量较大的X光机等)，宜设专用变压器。5)在一般情况下应选用D，ynll接线的变压器，使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用，并有利于抑制三次谐波电流。在下列条件下，必须选用D，ynll接线的变压器。变压器单相负荷较多，超过每相负荷的15的。民用建筑中的照明负荷都是单项负荷，故变压器大部分属于此类。为了使单相接地
46、短路保护装置有足够的灵敏度，需要提高单相接地短路的电流值时。当需要限制系统中因采用气体放电灯的电子镇流器、可控硅设备产生的大量三次谐波含量时。D、ynll接线的中性点接地系统将会把三次谐波引入大地，不会流入用户以外的电网中。但在改、扩建工程中仍宜采用与原系统绕组接线形式相匹配的变压器。6)变电所在多层建筑或高层建筑主体内，宜选用不燃或难燃型变压器。7)运行在多尘或有腐烛性气体环境场所的变压器，应选用防腐、防尘型变压器。5变电所主变压器经济运行的条件。两台或多台主变压器经济运行的条件见表25. 2。253 应急电源的选择。1应急电源类型。1)自备应急柴油发电机组是由柴油机拖动工频交流同步发电机组成的发电设备，能快速自启动，适用于允许中断供电时间为15s以上的负荷。 2)自备应急燃气轮发电机组是由燃气轮机拖动工频交流同步发电机组成的发电设备，具功能特点与1)相同。3)UPS不间断电源是由电力变流器储能装置(蓄电池)、开关(电子和机械式)构成的静止型交流不间断电源装置。适用于允许中断供电时间为毫秒级的负荷。4)EP