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1、建筑建筑电气第三章气第三章你现在浏览的是第一页，共184页目录目录负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求1电压与电压质量电压与电压质量2电力系统中性点运行方式及低压供配电接地形式电力系统中性点运行方式及低压供配电接地形式3供配电线路结构形式供配电线路结构形式4变配电所及其主结线变配电所及其主结线5负荷计算负荷计算6短路电流计算短路电流计算7你现在浏览的是第二页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求1、电力系统的基本概念、电力系统的基本概念 电能电能是由发电厂生产的，最终由变电、配电所送到用户。是由发电厂生产的，最终由变电、配电所送到用户。但发电厂大多建设在能源基地附近，往往离用
2、电负荷很远，但发电厂大多建设在能源基地附近，往往离用电负荷很远，这就需要将电能经过线路这就需要将电能经过线路输送输送到用户。为了减少输电时的电到用户。为了减少输电时的电能损耗，输送电能时要能损耗，输送电能时要升压升压，采用高压输电线路将电能输送，采用高压输电线路将电能输送给用户；同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之后给用户；同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之后还要经过还要经过降压降压，而且还要合理地将电能，而且还要合理地将电能分配分配到用户或生产车到用户或生产车间的各个用电设备，如图所示。间的各个用电设备，如图所示。你现在浏览的是第三页，共184页建筑供配电建筑供配电建筑供配电建
3、筑供配电系系系系 统统统统你现在浏览的是第四页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求你现在浏览的是第五页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求（1）建筑供配电的基本要求）建筑供配电的基本要求我国我国电力法电力法规定：规定：“电力生产与电网运行应当遵循电力生产与电网运行应当遵循安全、可靠、优质、经济的原则。电网运行应连续、稳定，安全、可靠、优质、经济的原则。电网运行应连续、稳定，保证供电可靠性。保证供电可靠性。”又规定：又规定：“国家对电力供应和使用，实国家对电力供应和使用，实行行安全用电、计划用电的管理原则。安全用电、计划用电的管理原则。”因此，建筑供配电的
4、基因此，建筑供配电的基本要求是：本要求是：安全、可靠、优质、经济、合理安全、可靠、优质、经济、合理。安全安全：在电能的供应、分配和使用中，应避免发生人身：在电能的供应、分配和使用中，应避免发生人身事故和设备事故，实现供电安全。事故和设备事故，实现供电安全。可靠可靠：在发电、供电系统正常运行的情况下，应连续向：在发电、供电系统正常运行的情况下，应连续向用户供电，不得中断。用户供电，不得中断。优质优质：应满足用户对电能质量的要求。：应满足用户对电能质量的要求。你现在浏览的是第六页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求经济经济：供配电系统的投资要少，运行费用要低，尽可能：供配电系统
5、的投资要少，运行费用要低，尽可能地节约电能和有色金属消耗量。在供电系统中，应采用符合地节约电能和有色金属消耗量。在供电系统中，应采用符合现行国家标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品，不现行国家标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品，不得采用明令淘汰的产品。得采用明令淘汰的产品。合理合理：在供配电工作中，应合理地处理局部和全局、当：在供配电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系。既要照顾局部和当前的利益，又要有全局前和长远等关系。既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，按照统筹兼顾、保证重点、择优供应的原则，做好供观点，按照统筹兼顾、保证重点、择优供应的原则，做好供配电工作。配
6、电工作。为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力网连接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统；将各种网连接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统；将各种类型发电厂中的发电机、升压降压变压器、输电线路以及各类型发电厂中的发电机、升压降压变压器、输电线路以及各你现在浏览的是第七页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求种用电设备组联系在一起构成的统一的整体就是电力系统，种用电设备组联系在一起构成的统一的整体就是电力系统，用以实现完整的发电、输电、变电、配电和用电。用以实现完整的发电、输电、变电、配电和用电。2、电力系统组成、电
7、力系统组成电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获进行测量、调节、控制、保护
8、、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。得安全、经济、优质的电能。你现在浏览的是第八页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求 电力系统的主体结构有电力系统的主体结构有电源电源（水电站、火电厂、核电站（水电站、火电厂、核电站等发电厂），等发电厂），变电所变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路输电、配电线路和和负荷中心负荷中心。各电源点还互相联接以实现不。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。济性。输电线路与变电所构成的网
9、络通常称输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络电力网络。电力。电力系统的系统的信息与控制系统信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。其典型结构如的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。其典型结构如图所示。图所示。你现在浏览的是第九页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求你现在浏览的是第十页，共
10、184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求（1）电力网络）电力网络电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分。电力网电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分。电力网络包括络包括输电输电、变电变电和和配电配电3个环节。个环节。它把分布在广阔地域内它把分布在广阔地域内的发电厂和用户联接成一个整体，把集中生产的电能送到千的发电厂和用户联接成一个整体，把集中生产的电能送到千家万户分散的电能用户。家万户分散的电能用户。结构：电力网络的主要组成有电力线路、变电所和换流结构：电力网络的主要组成有电力线路、变电所和换流站。按功能分，包括输电线路、区域电网、联络线和配电网站。按功能分，包括输电线路、区域
11、电网、联络线和配电网络。电力网络、电力系统和动力系统间的关系如图。络。电力网络、电力系统和动力系统间的关系如图。你现在浏览的是第十一页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求你现在浏览的是第十二页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求 网络互联：网络互联：电力网络中通过联络线把区域电力系统联接来，形成联电力网络中通过联络线把区域电力系统联接来，形成联合电力系统的技术措施。合电力系统的技术措施。网络互联可以得到若干技术和经济方面的效益：网络互联可以得到若干技术和经济方面的效益：可实可实现各区域间电能的相互支援，大大提高供电的可靠性，减小现各区域间电能的相互支援，
12、大大提高供电的可靠性，减小因设备事故引起供电中断而设置的备用容量；因设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理地可更合理地调配用电，减少联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用调配用电，减少联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合电力系统中发电设备的总容量；率，减少联合电力系统中发电设备的总容量；因个别负荷因个别负荷在系统总负荷中所占比例减小，它们的变动对系统电能质量在系统总负荷中所占比例减小，它们的变动对系统电能质量的影响将减小；的影响将减小；联合系统总容量很大，个别发电机组的开联合系统总容量很大，个别发电机组的开你现在浏览的是第十三页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分
13、级与供电要求停停,甚至故障，对系统的影响将减小甚至故障，对系统的影响将减小,从而允许采用单机容量从而允许采用单机容量更大的高效机组；更大的高效机组；可以更合理和充分地利用各种类型的发可以更合理和充分地利用各种类型的发电设备（水电站、核电站、火电厂、热电厂、抽水蓄能电站电设备（水电站、核电站、火电厂、热电厂、抽水蓄能电站等），从而提高运行的经济性；等），从而提高运行的经济性；可利用各地区之间气候差可利用各地区之间气候差别、时间差别，更合理地按不同发电特性和用电特性来交换别、时间差别，更合理地按不同发电特性和用电特性来交换电能；电能；若网络结构合理，调度控制恰当，可以提高整个系若网络结构合理，调度
14、控制恰当，可以提高整个系统的稳定性。统的稳定性。另一方面，由于网络互联，使系统规模扩大另一方面，由于网络互联，使系统规模扩大,相互间的影相互间的影响增强，从而对系统的结构、控制措施的配备、通信设施的响增强，从而对系统的结构、控制措施的配备、通信设施的完善、联络线运行的监视和控制，以及系统运行调度等也提完善、联络线运行的监视和控制，以及系统运行调度等也提出了更高的要求。出了更高的要求。你现在浏览的是第十四页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求（2）发电厂）发电厂发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）
15、的工厂。换为电能（二次能源）的工厂。发电厂按其所利用的能源不同，分为发电厂按其所利用的能源不同，分为水力发电厂水力发电厂、火力火力发电厂发电厂、核能发电厂核能发电厂以及以及风力发电厂风力发电厂、太阳能电站太阳能电站、地热发、地热发电厂、潮汐发电厂等类型。电厂、潮汐发电厂等类型。（3）变电所：接受电能、）变电所：接受电能、变换电压变换电压、分配电能。有枢纽变、分配电能。有枢纽变电所、中间变电所、终端变电所电所、中间变电所、终端变电所（4）配电所：接受电能、分配电能）配电所：接受电能、分配电能（5）电力线路：架空线路，电缆）电力线路：架空线路，电缆架空线路：绝缘导线、裸导线架空线路：绝缘导线、裸导
16、线你现在浏览的是第十五页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求3、建筑供配电系统及其组成、建筑供配电系统及其组成为了接受和分配从电力系为了接受和分配从电力系统送来的电能，各类建筑都需统送来的电能，各类建筑都需要有一个内部的供配电系统。要有一个内部的供配电系统。(1)具有高压配电所的供电系统具有高压配电所的供电系统大型、特大型建筑设有总大型、特大型建筑设有总降压变电站，把降压变电站，把35220kV电电压降为压降为610kV电压，向各楼电压，向各楼宇小变电站供电，小变电站把宇小变电站供电，小变电站把610kV降为降为220380V电压，电压，对低压用电设备供电。对低压用电设备供
17、电。你现在浏览的是第十六页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求中型建筑设施的供电，一般中型建筑设施的供电，一般电源进线为电源进线为610kV，经过高压，经过高压配电站，再由高压配电站分出几配电站，再由高压配电站分出几路高压配电线将电能分别送到各路高压配电线将电能分别送到各建筑物变电所，降为建筑物变电所，降为220380V低压，供给用电设备。低压，供给用电设备。你现在浏览的是第十七页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求(2)只有一个变电所（或变配电所）的供只有一个变电所（或变配电所）的供电系统电系统小型建筑设施的供电，当所需电力小型建筑设施的供电，当所需电
18、力容量不大于容量不大于1000kVA时，一般只需一个时，一般只需一个610kV降为降为220380V的变电所。的变电所。如果建筑所需容量不大于如果建筑所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，直接由当时，一般采用低压电源进线，直接由当地地220/380V公共电网供电，因此工厂只公共电网供电，因此工厂只需设一低压配电间，如图所示。需设一低压配电间，如图所示。低压电源进线的小型工厂供电系统低压电源进线的小型工厂供电系统你现在浏览的是第十八页，共184页使用电力作为其能量来源的设备和用户即电力负荷，在使用电力作为其能量来源的设备和用户即电力负荷，在电能突然中断供应时造成的损失及影响程度各不
19、相同。损失电能突然中断供应时造成的损失及影响程度各不相同。损失或影响越大的，对供电可靠性的要求应该越高。因此，将电或影响越大的，对供电可靠性的要求应该越高。因此，将电力负荷分类很有必要，以便用不同的供电方式对应不同等级力负荷分类很有必要，以便用不同的供电方式对应不同等级的电力负荷。的电力负荷。我国我国GB50052-95供配电系统设计规范供配电系统设计规范规定：电力负规定：电力负荷按照供电可靠性及中断供电造成的损失或影响的程度分为荷按照供电可靠性及中断供电造成的损失或影响的程度分为三个等级：三个等级：3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求3.1.1 负荷分级负荷分级你现在浏览的是第十九页
20、，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求1、一级负荷、一级负荷 一级负荷定义为：一旦中断供电将会造成人身伤亡，在经济、一级负荷定义为：一旦中断供电将会造成人身伤亡，在经济、政治上遭受重大损失，影响有重大经济、政治意义用电单位的正常政治上遭受重大损失，影响有重大经济、政治意义用电单位的正常工作者。例如：停电造成重大的产品报废、设备损坏的，重要的交工作者。例如：停电造成重大的产品报废、设备损坏的，重要的交通、通信枢纽，信息中心，国宾馆、大型体育建筑、经常用作国际通、通信枢纽，信息中心，国宾馆、大型体育建筑、经常用作国际活动的大量人员集中的公共场所的重要电力负荷等等。活动的大量人员集
21、中的公共场所的重要电力负荷等等。JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范规定：国家级政府办规定：国家级政府办公建筑的主要办公室、会议室；电视台、广播电台直接播出的电视公建筑的主要办公室、会议室；电视台、广播电台直接播出的电视演播厅、中心机房；特、甲等剧场的舞台照明、电声设备；一、二演播厅、中心机房；特、甲等剧场的舞台照明、电声设备；一、二级旅馆的宴会厅、餐厅、高级客房；科研院所、高等院校重要实验级旅馆的宴会厅、餐厅、高级客房；科研院所、高等院校重要实验室电源；县级以上医院急诊部、手术部、婴儿室；一类高层建筑消室电源；县级以上医院急诊部、手术部、婴儿室；一类高层建筑消防水
22、泵、防排烟设施、走道照明、客梯电力、变频调速防水泵、防排烟设施、走道照明、客梯电力、变频调速(恒压供水恒压供水)你现在浏览的是第二十页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求生活水泵电力等等属于一级负荷。生活水泵电力等等属于一级负荷。在一级负荷中，当中断供电将会发生爆炸、中毒和火灾等情在一级负荷中，当中断供电将会发生爆炸、中毒和火灾等情况的负荷，以及不允许断电的特别重要场所，被归为一级负荷中况的负荷，以及不允许断电的特别重要场所，被归为一级负荷中的特别重要的负荷。的特别重要的负荷。2.二级负荷二级负荷 二级负荷定义为：一旦中断供电将在经济、政治上造成较大二级负荷定义为：一旦中断
23、供电将在经济、政治上造成较大损失的，影响重要用电单位的正常工作者。例如：停电造成主要损失的，影响重要用电单位的正常工作者。例如：停电造成主要设备损坏、大量产品报废，造成大型影剧院、大型商场等较多人设备损坏、大量产品报废，造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱等等。员集中的重要的公共场所秩序混乱等等。3.三级负荷三级负荷 三级负荷定义为：不属于一级和二级的电力负荷。三级负荷定义为：不属于一级和二级的电力负荷。你现在浏览的是第二十一页，共184页1.一级负荷的供电要求一级负荷的供电要求 一级负荷中断供电后果严重，因此要由双电源供电；并一级负荷中断供电后果严重，因此要由双电源
24、供电；并要求当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到影响要求当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到影响而损坏，以维持继续供电。而损坏，以维持继续供电。考虑到电力网的实际情况，在发生故障时还是有可能会引考虑到电力网的实际情况，在发生故障时还是有可能会引起全部电源进线同时失电而造成停电事故。因此，一级负荷起全部电源进线同时失电而造成停电事故。因此，一级负荷中特别重要的负荷，除了由电力网提供的两个电源供电外，中特别重要的负荷，除了由电力网提供的两个电源供电外，还应增设应急电源，并且严禁将其它负荷接入应急供电系还应增设应急电源，并且严禁将其它负荷接入应急供电系统，以保证其供电的可靠性。统，以
25、保证其供电的可靠性。3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求3.1.2 供电要求供电要求 你现在浏览的是第二十二页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求你现在浏览的是第二十三页，共184页3.1 负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求应急电源定义为：用作应急供电系统组成部分的电源。可应急电源定义为：用作应急供电系统组成部分的电源。可作为应急电源使用的有：蓄电池、独立于正常电源的发电机作为应急电源使用的有：蓄电池、独立于正常电源的发电机组、供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路等。组、供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路等。2.二级负荷的供电要求二级负荷的供电要求宜用双回线
26、路给二级负荷供电。若地区供电条件困难或负宜用双回线路给二级负荷供电。若地区供电条件困难或负荷较小，二级负荷可由单回荷较小，二级负荷可由单回6KV及以上电压等级的专用架空及以上电压等级的专用架空线路或电缆供电。线路或电缆供电。当单回电缆线路供电时，应用两根电缆组成当单回电缆线路供电时，应用两根电缆组成的线路，其每根电缆都应能承受的线路，其每根电缆都应能承受100%的二级负荷。的二级负荷。你现在浏览的是第二十四页，共184页我国规定了电力系统和设备的标准电压，见表我国规定了电力系统和设备的标准电压，见表3.1。电力系。电力系统中发电、输电及配电、用电设备在正常工作下的电压即额定统中发电、输电及配电
27、、用电设备在正常工作下的电压即额定电压必须要与其相符合。电压必须要与其相符合。标准电压是一个电标准电压是一个电压等级系列。电力系统压等级系列。电力系统中，通常把中，通常把1000V及以及以下称为低压，下称为低压，1000V以上至以上至35kV为中压，为中压，35kV以上至以上至220kV为为高压，高压，220kV以上为超高压。以上为超高压。3.2 电压与电压质量电压与电压质量 3.2.1 标准电压标准电压 你现在浏览的是第二十五页，共184页3.2 电压与电压质量电压与电压质量你现在浏览的是第二十六页，共184页1.电压偏差的概念电压偏差的概念 电压偏差定义为：实际运行电压与系统标称电压偏差的
28、电压偏差定义为：实际运行电压与系统标称电压偏差的相对值的百分数。即：相对值的百分数。即：（3-1）电压偏差实际上就是电压长时间的偏离了标称值，对设电压偏差实际上就是电压长时间的偏离了标称值，对设备正常运行影响很大。例如实际运行电压低于标称值备正常运行影响很大。例如实际运行电压低于标称值(欠电欠电压压)，会使作为动力的感应电动机转矩下降、电流增大、温度，会使作为动力的感应电动机转矩下降、电流增大、温度升高，从而降低生产效率、影响产品质量、缩短电机寿命；升高，从而降低生产效率、影响产品质量、缩短电机寿命；会使气体放电灯不易或反复点燃，降低照度等。实际运行电会使气体放电灯不易或反复点燃，降低照度等。
29、实际运行电3.2 电压与电压质量电压与电压质量 3.2.2 电压偏差及调整电压偏差及调整 你现在浏览的是第二十七页，共184页3.2 电压与电压质量电压与电压质量电压高于标称值电压高于标称值(过电压过电压)时，会使电光源照度增加但寿命缩短；会时，会使电光源照度增加但寿命缩短；会使感应电动机电流增加、温度升高、绝缘受损，从而缩短电机寿使感应电动机电流增加、温度升高、绝缘受损，从而缩短电机寿命；会使电子产品的绝缘永久损坏等。命；会使电子产品的绝缘永久损坏等。2.电压偏差的允许值电压偏差的允许值因此规定电压偏差的允许范围很有必要，我国因此规定电压偏差的允许范围很有必要，我国GB/T12325-200
30、8标准标准中规定：中规定：220V单相供电电压的允许偏差范围为标称电压的单相供电电压的允许偏差范围为标称电压的+7%，-10%，20kV及以下三相供电电压的允许偏差为标称电压的及以下三相供电电压的允许偏差为标称电压的7，35kV及以上供及以上供电电压正负偏差绝对值之和要求不超过标称电压的电电压正负偏差绝对值之和要求不超过标称电压的10(如电压上下偏差均为如电压上下偏差均为正或负，则取最大的绝对值正或负，则取最大的绝对值)。另外，对供电距离较长、短路容量较小。另外，对供电距离较长、短路容量较小以及对电压偏差有特殊要求的用户，可由供用电双方协商解决。以及对电压偏差有特殊要求的用户，可由供用电双方协
31、商解决。你现在浏览的是第二十八页，共184页3.2 电压与电压质量电压与电压质量3.电压偏差的调整电压偏差的调整供配电系统在运行中，因潮流重新分布、运行方式改变等供配电系统在运行中，因潮流重新分布、运行方式改变等等因素，经常会造成供电电压的较大偏差。为满足用电设备对等因素，经常会造成供电电压的较大偏差。为满足用电设备对电压的要求，必须采取措施进行电压调整。常见的电压调整方电压的要求，必须采取措施进行电压调整。常见的电压调整方法有：法有：(1)电力变压器调压电力变压器调压普通的电力变压器有无励磁调压装置，称为分接开关。将普通的电力变压器有无励磁调压装置，称为分接开关。将高压绕组引出几个抽头接至分
32、接开关的电压分接头。改变电压高压绕组引出几个抽头接至分接开关的电压分接头。改变电压分接头的位置即可调压，不过要在变压器完全不带电的情况下分接头的位置即可调压，不过要在变压器完全不带电的情况下才能调整。如果对电压调整有较高要求需要经常带负载调压才能调整。如果对电压调整有较高要求需要经常带负载调压的，可以采用有载调压变压器。的，可以采用有载调压变压器。你现在浏览的是第二十九页，共184页3.2 电压与电压质量电压与电压质量(2)采用无功补偿调压采用无功补偿调压供配电系统中存在大量的感性负载如感应电动机、电力变供配电系统中存在大量的感性负载如感应电动机、电力变压器、接触器、继电器、电焊机、带电感镇流
33、器的气体放电灯压器、接触器、继电器、电焊机、带电感镇流器的气体放电灯等等，它们产生的相位滞后的感性无功功率，降低了功率因等等，它们产生的相位滞后的感性无功功率，降低了功率因数，增加了电压损耗。采用并联电容器补偿感性无功功率，可数，增加了电压损耗。采用并联电容器补偿感性无功功率，可以减小系统的电压损耗，改善电压水平。如装设于变电所内采以减小系统的电压损耗，改善电压水平。如装设于变电所内采用分组投切的办法，则可对供电范围实行中心调压。串联电容用分组投切的办法，则可对供电范围实行中心调压。串联电容补偿，则可用于配电网中局部调压，这种调压作用会随线路负补偿，则可用于配电网中局部调压，这种调压作用会随线
34、路负载的变化而变化，因此具有自行调节的能力。载的变化而变化，因此具有自行调节的能力。你现在浏览的是第三十页，共184页3.2 电压与电压质量电压与电压质量(3)其他的调压手段其他的调压手段如切除次要的负荷，增加供电线路导线截面、供电线路，如切除次要的负荷，增加供电线路导线截面、供电线路，缩短供电距离，改善供电线路的功率因数，用阻抗相对较小的缩短供电距离，改善供电线路的功率因数，用阻抗相对较小的电缆线路代替架空线路，尽量使三相负载平衡等等也能有效改电缆线路代替架空线路，尽量使三相负载平衡等等也能有效改善电压的偏差。善电压的偏差。你现在浏览的是第三十一页，共184页1.电压波动和闪变的概念与危害电
35、压波动和闪变的概念与危害 电压波动是指电网电压的方均根值电压波动是指电网电压的方均根值(有效值有效值)一连串的变动一连串的变动或连续的变化。或连续的变化。闪变是指电光源照度变化对人眼形成刺激的主观感受，是闪变是指电光源照度变化对人眼形成刺激的主观感受，是波动电压作用于光源在一段时间内引起的积累效应。波动电压作用于光源在一段时间内引起的积累效应。供配电系统中负荷的剧烈变动将引起电压波动。各种短路供配电系统中负荷的剧烈变动将引起电压波动。各种短路故障会造成负荷剧变，进而引起电压较大波动。正常运行时不故障会造成负荷剧变，进而引起电压较大波动。正常运行时不稳定的负荷如轧钢机、电弧炉、电焊机，大厦中的电
36、梯等等都稳定的负荷如轧钢机、电弧炉、电焊机，大厦中的电梯等等都会引起供配电系统电压波动。会引起供配电系统电压波动。3.2 电压与电压质量电压与电压质量 3.2.3 电压波动与闪变电压波动与闪变 你现在浏览的是第三十二页，共184页3.2 电压与电压质量电压与电压质量电压波动可使电动机转速不均匀，影响产品质量；能造成自电压波动可使电动机转速不均匀，影响产品质量；能造成自动化控制装置误动作，计算机电子信息系统工作异常、硬件损动化控制装置误动作，计算机电子信息系统工作异常、硬件损坏；产生照明闪烁，引起人眼视觉的不适与疲劳，影响工作与学坏；产生照明闪烁，引起人眼视觉的不适与疲劳，影响工作与学习；影响对
37、电压波动敏感的精密仪器实验结果等等。习；影响对电压波动敏感的精密仪器实验结果等等。2.电压变动的计算与限值电压变动的计算与限值电压变动是衡量电压波动大小的一个指标，用电压均方根电压变动是衡量电压波动大小的一个指标，用电压均方根(有效有效)值曲线上相邻两个极值电压之差对电网标称电压值曲线上相邻两个极值电压之差对电网标称电压UN的百分的百分数表示之，即：数表示之，即：（3-2）式中：式中：电压均方根电压均方根(有效有效)值曲线上相邻两个极值电压之差。值曲线上相邻两个极值电压之差。系统标称电压。系统标称电压。你现在浏览的是第三十三页，共184页3.2 电压与电压质量电压与电压质量国标国标GB/T12
38、326-2008规定了用户在电力系统公共连接点产生规定了用户在电力系统公共连接点产生的电压变动的限值，见表的电压变动的限值，见表3.2。公共连接点。公共连接点(PCC)是电力系统中一是电力系统中一个以上用户的连接处。个以上用户的连接处。r（次/h）d%35kV及以下35kV以上r1431r103*2.5*10r10021.5100PL23PL31，当当PL230.15PL12时：时：Peq=1.5(PL12+PL23)（3-39）当当PL230.15PL12时：时：（3-40）当只有当只有PL12，PL23=PL31=0，时：，时：（3-41）你现在浏览的是第一百二十五页，共184页3.6 负
39、荷计算负荷计算 例例3-7室外一条照明线路采用室外一条照明线路采用380V600W高压钠灯，高压钠灯，L1、L2两相两相间接有间接有20盏，盏，L2、L3两相间接有两相间接有21盏，盏，L3、L1两相间接有两相间接有19盏。试计算这条照明线路上的等效三相计算负荷。盏。试计算这条照明线路上的等效三相计算负荷。解：查附录解：查附录4-6得：得：，则各相间计算负荷：，则各相间计算负荷：L1、L2两相间计算负荷：两相间计算负荷：L2、L3两相间计算负荷：两相间计算负荷：L3、L1两相间计算负荷：两相间计算负荷：取两个最大负荷，得：取两个最大负荷，得：等效三相计算无功为：等效三相计算无功为：等效三相视在
40、功率、等效三相电流计算略。等效三相视在功率、等效三相电流计算略。你现在浏览的是第一百二十六页，共184页3.6 负荷计算负荷计算 换算系数法换算系数法要较为精确地分配单相线电压负荷，需用到换算系数法，公要较为精确地分配单相线电压负荷，需用到换算系数法，公式为：式为：L1相：相：（3-42）（3-43）L2相：相：（3-44）（3-45）L3相：相：（3-46）（3-47）式中：式中：、分别为接在分别为接在L1、L2相间的单相负荷换算到相间的单相负荷换算到L1相的有功、无功系数，其余的系数依此类推。相的有功、无功系数，其余的系数依此类推。你现在浏览的是第一百二十七页，共184页3.6 负荷计算负
41、荷计算 表表3.8给出了不同下，分配到各相的换算系数。给出了不同下，分配到各相的换算系数。表表3.8单相线电压负荷换算为相电压负荷系数单相线电压负荷换算为相电压负荷系数负荷换算系数功率因数0.350.40.50.60.650.70.80.91.01.271.171.00.890.840.80.720.640.50.270.1700.110.160.20.280.360.51.050.860.580.380.30.220.090.050.291.631.441.160.960.880.80.670.530.29你现在浏览的是第一百二十八页，共184页3.6 负荷计算负荷计算 例例3-8用换算系数
42、法，求例用换算系数法，求例3-7的等效三相计算负荷。的等效三相计算负荷。解：查附录解：查附录2-2得：得：，则各相间计算，则各相间计算负荷：负荷：L1相：相：L2相：相：L3相：相：L2相为最大负荷相，则等效三相负荷：相为最大负荷相，则等效三相负荷：等效三相视在功率、等效三相电流计算略。等效三相视在功率、等效三相电流计算略。你现在浏览的是第一百二十九页，共184页在负荷计算中，要把供配电系统在负荷计算中，要把供配电系统的功率损耗逐步加到总计算负荷中的功率损耗逐步加到总计算负荷中去，如图去，如图3.21所示。所示。图图3.21中，中，是单组设备计算负荷，是单组设备计算负荷，为为380V低压母线上
43、低压母线上的总负荷，由母线上所有计算负荷相加再乘上同时系数得到。的总负荷，由母线上所有计算负荷相加再乘上同时系数得到。等于等于加上变压器损耗加上变压器损耗，计入线路损耗计入线路损耗就是就是。10kV母线上的总计算负荷是母线上的总计算负荷是，由母线上所有计算负荷相，由母线上所有计算负荷相加并乘上同时系数得到，加并乘上同时系数得到，是用户的总负荷，在是用户的总负荷，在的基础上计入的基础上计入变压器损耗变压器损耗得到。得到。3.6 负荷计算负荷计算 3.6.6 供配电系统功率损耗供配电系统功率损耗 你现在浏览的是第一百三十页，共184页3.6 负荷计算负荷计算 1.三相供配电线路损耗三相供配电线路损
44、耗三相供配电线路的有功功率损耗三相供配电线路的有功功率损耗，无功功率损耗，无功功率损耗可按下式计算：可按下式计算：（3-48）（3-49）式中：式中：Im计算电流。计算电流。每相导线的电阻、电抗。每相导线的电阻、电抗。r0、x0单位长度单位长度(km)的电阻、电抗值。的电阻、电抗值。l线路每相计算长度，线路每相计算长度，km。用户内部的供配电线路通常比较短，线路损耗大多数可以省略用户内部的供配电线路通常比较短，线路损耗大多数可以省略。你现在浏览的是第一百三十一页，共184页3.6 负荷计算负荷计算 2.变压器损耗变压器损耗变压器的损耗包括有功功率损耗变压器的损耗包括有功功率损耗PT和无功功率损
45、耗和无功功率损耗QT。1)有功功率损耗有功功率损耗变压器的有功功率损耗由两部分组成，其中一部分为与负荷大变压器的有功功率损耗由两部分组成，其中一部分为与负荷大小无关的空载损耗，又称铁损，是变压器铁芯中涡流、磁滞产生的小无关的空载损耗，又称铁损，是变压器铁芯中涡流、磁滞产生的有功损耗。有功损耗。另一部分是与负荷电流另一部分是与负荷电流(或功率或功率)平方成正比的短路损耗，又称铜平方成正比的短路损耗，又称铜损，是变压器一、二次绕组的电阻产生的有功损耗。变压器有功功损，是变压器一、二次绕组的电阻产生的有功损耗。变压器有功功率损耗的计算公式：率损耗的计算公式：（3-50）式中：式中：、变压器铁损和额定
46、负载下的铜损，产品手册中可变压器铁损和额定负载下的铜损，产品手册中可查到。查到。变压器额定容量与计算容量变压器额定容量与计算容量(计算视在功率计算视在功率)。你现在浏览的是第一百三十二页，共184页3.6 负荷计算负荷计算 2)无功功率损耗无功功率损耗变压器的无功功率损耗一部分是产生磁通引起的无功损耗，变压器的无功功率损耗一部分是产生磁通引起的无功损耗，另一部分是变压器一、二次绕组电抗上产生的无功损耗，另一部分是变压器一、二次绕组电抗上产生的无功损耗，计算公式为：计算公式为：（3-51）式中：式中：变压器空载电流百分数，产品手册上可查到。变压器空载电流百分数，产品手册上可查到。变压器短路变压器
47、短路(阻抗阻抗)电压百分数，产品手册上可查到。电压百分数，产品手册上可查到。变压器的功率损耗还可以按下式粗略估算：变压器的功率损耗还可以按下式粗略估算：（3-52）（3-53）你现在浏览的是第一百三十三页，共184页1.功率因数降低的影响功率因数降低的影响 供配电系统中的变配电设备及用电设备大部分属于感性负载，供配电系统中的变配电设备及用电设备大部分属于感性负载，如电力变压器、电抗器、继电器、接触器、感应电动机、电焊机如电力变压器、电抗器、继电器、接触器、感应电动机、电焊机等，它们在工作时需要吸收无功功率，造成功率因数下降。发电等，它们在工作时需要吸收无功功率，造成功率因数下降。发电设备在容量
48、为一定时，无功功率需求的增加将会造成发出的有功设备在容量为一定时，无功功率需求的增加将会造成发出的有功功率的下降，而影响发电机的出力。同时，无功功率在系统的输功率的下降，而影响发电机的出力。同时，无功功率在系统的输送中会造成诸多不利的影响，例如无功功率在通过线路时，会引送中会造成诸多不利的影响，例如无功功率在通过线路时，会引起有功损耗、电网的电压损失。在电网输送有功功率不变的前提起有功损耗、电网的电压损失。在电网输送有功功率不变的前提下，无功增加而使总电流增加，造成供配电系统中的变压器、导下，无功增加而使总电流增加，造成供配电系统中的变压器、导3.6 负荷计算负荷计算 3.6.7 无功功率补偿
49、无功功率补偿 你现在浏览的是第一百三十四页，共184页3.6 负荷计算负荷计算 线以及测量仪器仪表等的一次、二次设备的容量、规格尺寸增大，线以及测量仪器仪表等的一次、二次设备的容量、规格尺寸增大，从而使投资费用增加。从而使投资费用增加。2.功率因数补偿规定功率因数补偿规定我国我国供电营业规则供电营业规则中规定：除电网有特殊要求的用户外，中规定：除电网有特殊要求的用户外，用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数，用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数，100kVA及及以上的高压供电用户为以上的高压供电用户为0.90以上；其他电力用户和大、中型电力排以上；其他电力用户和大、中型电
50、力排灌站、趸购转售电企业的为灌站、趸购转售电企业的为0.85以上；农业用电为以上；农业用电为0.80以上。在以上。在功功率因数调整电费办法率因数调整电费办法中规定了不同功率因数下的电费增收比例。中规定了不同功率因数下的电费增收比例。无功功率应就地补偿平衡。用户应在提高自然功率因数的基础上，无功功率应就地补偿平衡。用户应在提高自然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿装置，及时、自动投切，并防止无按有关标准设计和安装无功补偿装置，及时、自动投切，并防止无功倒送。功倒送。你现在浏览的是第一百三十五页，共184页3.6 负荷计算负荷计算 3.无功功率补偿形式无功功率补偿形式1）无功功率补偿装