建筑電氣電工基本知識(shí)及建筑供配電系統(tǒng)

1、第三篇 建筑電氣電工基本知識(shí) 13 建筑供配電系統(tǒng)目錄電力系統(tǒng)概述1負(fù)荷計(jì)算2設(shè)備及線纜的選擇33建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)4Back13.1 電力系統(tǒng)概述 電力系統(tǒng)是由生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、分配、輸送和使用電能的發(fā)電廠、變電站、電力線路和用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體。 圖13-1所示為電力系統(tǒng)示意圖。 在電力系統(tǒng)中除去發(fā)電廠和用電設(shè)備以外的部分稱為電力網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱電網(wǎng)，如圖13-1所示。一個(gè)電網(wǎng)由很多變電站和電力線路組成。13.1.1 電力系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)的基本概念 供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，包括電力系統(tǒng)中區(qū)域變電站和用戶變電站，涉及電力系統(tǒng)電能發(fā)、輸、配、用的后兩個(gè)環(huán)節(jié)，其運(yùn)行特點(diǎn)

2、、要求與電力系統(tǒng)基本相同。只是由于供配電系統(tǒng)直接面向用電設(shè)備及其使用者，因此供、用電的安全性尤顯重要。供配電系統(tǒng)示意圖如圖13-1中點(diǎn)劃線框部分。13.1 電力系統(tǒng)概述13.1 電力系統(tǒng)概述圖13-1 電力系統(tǒng)示意圖Back13.1 電力系統(tǒng)概述圖13-1 電力系統(tǒng)示意圖Back 眾所周知，三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S和線電壓U、線電流I之間的關(guān)系為 S=3UI 當(dāng)輸送功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線路、電氣設(shè)備等的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬投資也就越??；同時(shí)，由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損失也較小。13.1 電力系統(tǒng)概述13.1.2 電力系統(tǒng)的額定電壓 電力系統(tǒng)額定電

3、 壓的規(guī)定 另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣的要求則越高，變壓器、開(kāi)關(guān)等設(shè)備以及線路的絕緣投資也就越大 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)電壓（GB 1561993）規(guī)定的部分額定電壓如表13-1所示（詳見(jiàn)273）。 在我國(guó)，不同地區(qū)電網(wǎng)的額定電壓系列不同，主要有：330kV110kV35kV10kV；500kV220kV110kV35kV10kV；500kV220kV66kV10kV。由于各電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)的不同，給全國(guó)聯(lián)網(wǎng)造成一定的難度。13.1 電力系統(tǒng)概述（1） 輸送功率和輸送距離 前已述及，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離有一相對(duì)合理的線路電壓。表13-2（詳見(jiàn)P274）中列出了根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)確定的、與各額定電

4、壓等級(jí)相適應(yīng)的輸送功率和輸送距離。（2） 輸電電壓 220750kV電壓一般為輸電電壓，完成電能的遠(yuǎn)距離傳輸功能。該電網(wǎng)稱為高壓輸電網(wǎng)。13.1 電力系統(tǒng)概述 各種電 壓等級(jí)的適用范圍（3） 配電電壓 110kV及以下電壓一般為配電電壓，完成對(duì)電能進(jìn)行降壓處理并按一定方式分配至電能用戶的功能。其中35110kV配電網(wǎng)為高壓配電網(wǎng)，1035kV配電網(wǎng)為中壓配電網(wǎng)，1kV以下配電網(wǎng)稱為低壓配電網(wǎng)。 3kV、6kV是工業(yè)企業(yè)中壓電氣設(shè)備的供電電壓。 20kV電壓等級(jí)目前還不常用，一般要經(jīng)論證結(jié)果證明用戶確實(shí)需要時(shí)才采用。13.1 電力系統(tǒng)概述（1） 一級(jí)負(fù)荷 符合下列條件之一的，為一級(jí)負(fù)荷。 中斷供

5、電將造成人身傷亡的負(fù)荷。如醫(yī)院急診室、監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)室等處的負(fù)荷。 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的負(fù)荷。13.1 電力系統(tǒng)概述13.1.3 電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求 負(fù)荷分級(jí) 中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作的負(fù)荷，如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要負(fù)荷。13.1 電力系統(tǒng)概述（2） 二級(jí)負(fù)荷 符合下列條件之一的，為二級(jí)負(fù)荷。 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷。 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作的負(fù)荷。13.1 電力系統(tǒng)概述（3） 三級(jí)負(fù)荷 不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者

6、為三級(jí)負(fù)荷。 在一個(gè)工業(yè)企業(yè)或民用建筑中，并不一定所有用電設(shè)備都屬于同一等級(jí)的負(fù)荷，因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)其負(fù)荷級(jí)別分別考慮。13.1 電力系統(tǒng)概述（1） 一級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求 一級(jí)負(fù)荷中有普通一級(jí)負(fù)荷和特別重要的一級(jí)負(fù)荷之分。 普通一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，且當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。 特別重要的一級(jí)負(fù)荷，除由滿足上述條件的兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源專門(mén)對(duì)此類負(fù)荷供電。13.1 電力系統(tǒng)概述 不同等級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求（2） 二級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求 宜由兩回線路供電，當(dāng)電源來(lái)自于同一區(qū)域變電站的不同變壓器時(shí)，即可認(rèn)為滿足要求。 在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)

7、，可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜線路供電。當(dāng)采用架空線時(shí)，可為一回架空線供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，且每根電纜應(yīng)能承受100的二級(jí)負(fù)荷。13.1 電力系統(tǒng)概述（3） 三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求 三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源無(wú)特殊要求，一般以單電源供電即可。13.1 電力系統(tǒng)概述 供配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機(jī)繞組的中間點(diǎn)。 所謂系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，是指系統(tǒng)中性點(diǎn)與大地的電氣聯(lián)系方式，或簡(jiǎn)稱系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式。13.1 電力系統(tǒng)概述 供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式13.1.4 中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地的形式（1） 中性點(diǎn)接地系統(tǒng) 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，就是中性點(diǎn)直

8、接接地或經(jīng)小電阻接地的系統(tǒng)，也稱大接地電流系統(tǒng)。 這種系統(tǒng)中一相接地時(shí)，出現(xiàn)了除中性點(diǎn)接地點(diǎn)以外的另一個(gè)接地點(diǎn)，構(gòu)成了短路回路，接地故障相電流很大，為了防止設(shè)備損壞，必須迅速切斷電源，因而供電可靠性低，易發(fā)生停電事故。 但這種系統(tǒng)上發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于系統(tǒng)中性點(diǎn)的鉗位作用，使非故障相的對(duì)地電壓不會(huì)有明顯的上升，因而對(duì)系統(tǒng)絕緣是有利的。 13.1 電力系統(tǒng)概述（2） 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，是指中性點(diǎn)不接地或經(jīng)過(guò)高阻抗（如消弧線圈）接地的系統(tǒng)，也稱小接地電流系統(tǒng)。 這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，只有比較小的導(dǎo)線對(duì)地電容電流通過(guò)故障點(diǎn)，因而系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行，這對(duì)提高供電可靠性是有利的

9、。 但這種系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地電壓會(huì)升高到相電壓，非故障相對(duì)地電壓會(huì)升高到線電壓；若接地點(diǎn)不穩(wěn)定，產(chǎn)生了間歇性電弧，則過(guò)電壓會(huì)更嚴(yán)重，對(duì)絕緣不利。13.1 電力系統(tǒng)概述 對(duì)于高壓輸配電網(wǎng)，由于傳輸功率大且傳輸距離長(zhǎng)，一般都采用110kV及以上的電壓等級(jí)，在這樣高的電壓等級(jí)下絕緣問(wèn)題比較突出，因此一般都采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)；而在中壓系統(tǒng)中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓對(duì)絕緣的威脅不大，因?yàn)橹袎合到y(tǒng)的絕緣水平是根據(jù)更高的雷電過(guò)電壓制定的，因此為了提高供電可靠性，中壓系統(tǒng)較多地采用了中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。 13.1 電力系統(tǒng)概述 對(duì)于1kV以下的低壓配電系統(tǒng)，中性點(diǎn)運(yùn)

10、行方式與絕緣的關(guān)系已不是主要問(wèn)題，這時(shí)中性點(diǎn)運(yùn)行方式主要取決于供電可靠性和安全性。因此，1kV以下的低壓配電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。13.1 電力系統(tǒng)概述 低壓配電系統(tǒng)接地的形式根據(jù)電源端與地的關(guān)系、電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系分為T(mén)N、TT、IT系統(tǒng)，其中TN系統(tǒng)又分為T(mén)N-S、TN-C、TN-C-S系統(tǒng)。 以拉丁文字作代號(hào)形式的意義為： 第一個(gè)字母表示電源與地的關(guān)系。T表示電源有一點(diǎn)直接接地；I表示電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過(guò)阻抗接地。13.1 電力系統(tǒng)概述 低壓配電系統(tǒng)接地的形式 第二個(gè)字母表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系。N表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端有直接

11、電氣連接；T表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。（1） TN系統(tǒng) 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5005295規(guī)定：TN電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)施的外露可導(dǎo)電部分用保護(hù)線與該點(diǎn)連接。 13.1 電力系統(tǒng)概述 按中性線與保護(hù)線的組合情況，TN系統(tǒng)有以下三種形式： TN-S系統(tǒng)（見(jiàn)圖13-2） 整個(gè)系統(tǒng)的中性線和保護(hù)線是分開(kāi)的。 TN-C系統(tǒng)（見(jiàn)圖13-3） 整個(gè)系統(tǒng)的中性線和保護(hù)線是合一的。 TN-C-S系統(tǒng)（見(jiàn)圖13-4） 系統(tǒng)中有一部分中性線和保護(hù)線是合一的。13.1 電力系統(tǒng)概述（2） TT系統(tǒng) TT系統(tǒng)有一個(gè)直接接地點(diǎn)，電氣設(shè)施的外露可

12、導(dǎo)電部分接至電氣上與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)無(wú)關(guān)的接地極（見(jiàn)圖13-5）。（3） IT系統(tǒng) IT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(dǎo)電部分則是接地的（見(jiàn)圖13-6）。13.1 電力系統(tǒng)概述13.1 電力系統(tǒng)概述圖13-2 TN-S系統(tǒng) Back13.1 電力系統(tǒng)概述圖13-3 TN-C系統(tǒng) Back13.1 電力系統(tǒng)概述圖13-4 TN-C-S系統(tǒng) Back13.1 電力系統(tǒng)概述圖13-5 TT系統(tǒng) Back13.1 電力系統(tǒng)概述圖13-6 IT系統(tǒng) Back1頻率質(zhì)量 電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。當(dāng)電力系統(tǒng)的容量在300萬(wàn)kW及以上時(shí)，頻率偏差允許值為0.2Hz；電力系統(tǒng)的容量在

13、300萬(wàn)kW以下時(shí)，頻率偏差允許值為0.5Hz。13.1 電力系統(tǒng)概述13.1.5 電能的質(zhì)量及其標(biāo)準(zhǔn)2電壓質(zhì)量 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5005295供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，正常運(yùn)行情況下，用電設(shè)備端子處電壓偏差的允許值應(yīng)符合下列要求： 電動(dòng)機(jī)為5。 照明，在一般場(chǎng)所為5；對(duì)于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所，難以滿足以上要求時(shí)，可為+5、-10；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5、-10。 其他用電設(shè)備，當(dāng)無(wú)特殊規(guī)定時(shí)為5。13.1 電力系統(tǒng)概述3波形質(zhì)量 電能的質(zhì)量除了頻率與電壓以外，還包含了供電電壓的波形。電力系統(tǒng)電壓的波形應(yīng)是50Hz的正弦波形，如果波形偏離正弦波形就稱為波形畸變，可以根據(jù)傅立

14、葉級(jí)數(shù)從畸變的波形中分解出50Hz的基波及一系列的高次諧波。電壓或電流中含有的高次諧波越多，或者高次諧波的幅值（或有效值）越大，其波形離正弦波形就越遠(yuǎn)，畸變就越嚴(yán)重，波形質(zhì)量就越差。13.1 電力系統(tǒng)概述 負(fù)荷曲線按縱坐標(biāo)所表示的功率可分為有功負(fù)荷曲線和無(wú)功負(fù)荷曲線。 按橫坐標(biāo)所表示的時(shí)間范圍可分為日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線。1日負(fù)荷曲線的繪制 日負(fù)荷曲線是以一晝夜24h為時(shí)間范圍繪制的。日負(fù)荷曲線的繪制方法有：13.2 負(fù)荷計(jì)算 13.2.1 負(fù)荷曲線 （1） 根據(jù)某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)24h內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的功率表中顯示的數(shù)據(jù)，逐點(diǎn)繪制而成的平滑曲線，如圖13-7所示，這樣得到的負(fù)荷曲線最為準(zhǔn)確。 （2） 工程

15、上，為了表達(dá)和計(jì)算簡(jiǎn)單起見(jiàn)，往往將負(fù)荷曲線用等效的階梯形曲線來(lái)代替，與精確的負(fù)荷曲線之間會(huì)有一定的誤差，但這種誤差是可以允許的。最為常見(jiàn)的負(fù)荷曲線是以0.5h為時(shí)間間隔所繪制的曲線，如圖13-8所示。13.2 負(fù)荷計(jì)算 13.2 負(fù)荷計(jì)算 2日負(fù)荷曲線的特征參數(shù)（1） 日電能耗量Wd(kWh)（2） 最大功率Pmax(kW) 表示負(fù)荷曲線上功率最大的一點(diǎn)的功率值。（3） 平均功率Pav(kW) 表示日負(fù)荷曲線上日電能耗量與時(shí)間（24h）的比值，即 Pav=Wd/24（4） 有功負(fù)荷系數(shù)為 =Pav/Pmax 通常0.70.75。（5） 無(wú)功負(fù)荷系數(shù) =Qav/Qmax 通常0.760.82。1

16、3.2 負(fù)荷計(jì)算 計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。在供配電系統(tǒng)中，以最大30min的平均負(fù)荷作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，并認(rèn)為只要電氣設(shè)備能承受該負(fù)荷的長(zhǎng)期作用即可在正常情況下長(zhǎng)期運(yùn)行。一般將這個(gè)最大平均負(fù)荷稱為計(jì)算負(fù)荷。13.2 負(fù)荷計(jì)算 13.2.2 計(jì)算負(fù)荷的概念 為什么要以30min作為確定計(jì)算負(fù)荷的依據(jù)呢？當(dāng)通過(guò)載流導(dǎo)體的電流過(guò)大時(shí)由于發(fā)熱，導(dǎo)體溫度會(huì)持續(xù)上升，直至被損壞。當(dāng)正常工作電流通過(guò)載流導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱達(dá)到某一熱平衡狀態(tài)，此時(shí)導(dǎo)體溫度也相應(yīng)升高到某一可以允許的較高的溫度值。分析表明，載流導(dǎo)體一般經(jīng)過(guò)（34）（為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)）即能達(dá)到

17、穩(wěn)定溫度，而導(dǎo)體的一般為1030min，因此達(dá)到穩(wěn)定溫度需30120min。為了保證當(dāng)載流導(dǎo)體上長(zhǎng)期通過(guò)計(jì)算電流時(shí)的最高穩(wěn)定溫度不超過(guò)其允許溫度，因此取最大30min平均負(fù)荷作為計(jì)算負(fù)荷其實(shí)是一種較為保守的取法，它是以發(fā)熱時(shí)間常數(shù)較短的導(dǎo)體達(dá)到熱平衡的時(shí)間為取值依據(jù)。時(shí)間值取得越短，最大的等效負(fù)荷（即計(jì)算負(fù)荷）就越大。13.2 負(fù)荷計(jì)算 1連續(xù)運(yùn)行工作制（長(zhǎng)期工作制） 即電氣設(shè)備投入工作的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，負(fù)荷穩(wěn)定。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備載流導(dǎo)體可以達(dá)到穩(wěn)定的工作溫度。 連續(xù)運(yùn)行工作制的負(fù)荷是指其持續(xù)工作時(shí)間tw超過(guò)導(dǎo)體達(dá)到熱平衡所需的時(shí)間，即 tw(34) 13.2 負(fù)荷計(jì)算 13.2.3 負(fù)荷

18、的工作制2短時(shí)運(yùn)行工作制（短時(shí)工作制） 即電氣設(shè)備的工作時(shí)間短而停歇時(shí)間長(zhǎng)。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備來(lái)不及達(dá)到穩(wěn)定溫度就停止運(yùn)行并開(kāi)始冷卻，其發(fā)熱所產(chǎn)生的溫升可以在停歇時(shí)間內(nèi)冷卻到周圍的介質(zhì)溫度。 短時(shí)運(yùn)行工作制的設(shè)備很少，如金屬切削用的輔助機(jī)械（龍門(mén)刨橫梁升降電動(dòng)機(jī)、刀架快速移動(dòng)裝置）、水閘用電動(dòng)機(jī)等。13.2 負(fù)荷計(jì)算 3斷續(xù)運(yùn)行工作制（反復(fù)短時(shí)工作制） 即電氣設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)工作，其工作和停歇相互交替。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備來(lái)不及達(dá)到穩(wěn)定溫升就停止運(yùn)行并開(kāi)始冷卻，但其發(fā)熱產(chǎn)生的溫升不足以在停歇時(shí)間內(nèi)冷卻到周圍的介質(zhì)溫度。 這種電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的可承受功率與其工作時(shí)間tw和停歇時(shí)間to的相對(duì)

19、長(zhǎng)度有關(guān)，一般用負(fù)荷持續(xù)率來(lái)表示，即 =tw/(tw+to)100%13.2 負(fù)荷計(jì)算 13.2 負(fù)荷計(jì)算 1需要系數(shù)Kd的含義 當(dāng)一個(gè)供電范圍內(nèi)的所有電氣設(shè)備正常使用的時(shí)候，由于各種原因，該供電范圍的計(jì)算負(fù)荷Pc總會(huì)比電氣設(shè)備的總?cè)萘啃。鼈兊谋戎捣Q為需要系數(shù)，即 需要系數(shù)法13.2.4 負(fù)荷計(jì)算的方法2需要系數(shù)法的計(jì)算步驟 (1） 設(shè)備功率 每組中只有一臺(tái)（套）電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)將設(shè)備實(shí)際向供配電系統(tǒng)吸取的電功率作為計(jì)算負(fù)荷，又常把單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷稱作設(shè)備功率,以PN表示。 連續(xù)工作制負(fù)荷時(shí) PN=Pr 斷續(xù)運(yùn)行工作制電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將其額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為25時(shí)的等效功率，即 PN

20、=2Prr13.2 負(fù)荷計(jì)算 斷續(xù)運(yùn)行工作制電焊機(jī)類負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將其額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為100時(shí)的等效功率，即 PN=Prr 成組用電設(shè)備的設(shè)備功率是指除備用設(shè)備以外的所有單個(gè)用電設(shè)備額定輸入功率的總和。 照明設(shè)備的設(shè)備功率應(yīng)考慮輔助其正常工作的鎮(zhèn)流器等元件上的功率損耗。 白熾燈光源的照明設(shè)備：PN=Pr; 熒光燈光源的照明設(shè)備：PN=1.25Pr; 高強(qiáng)氣體放電燈光源的照明設(shè)備：PN=1.1Pr。13.2 負(fù)荷計(jì)算 13.2 負(fù)荷計(jì)算 （2） 單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷 當(dāng)分組后同一組中設(shè)備臺(tái)數(shù)3臺(tái)時(shí)，計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮其需要系數(shù)，以第j組為例，即13.2 負(fù)荷計(jì)算 (3） 多組設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 當(dāng)供電

21、范圍內(nèi)有多個(gè)性質(zhì)不同的電氣設(shè)備組時(shí)，先將每一組都按上述12所述步驟計(jì)算后，再考慮各個(gè)設(shè)備組的一個(gè)同時(shí)系數(shù)，因此其計(jì)算負(fù)荷為【例13-1】某旅游賓館變電站負(fù)荷情況如下列設(shè)備清單所示，用需要系數(shù)法計(jì)算變電站總計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、視在功率和計(jì)算電流。設(shè)備清單：大堂、走道、餐廳、多功能廳等處照明設(shè)備容量：150kW（帶電容補(bǔ)償，cos=0.9）熒光燈；180kW白熾燈客房照明設(shè)備容量：70kW白熾燈冷水機(jī)組容量：120kW4臺(tái)冷凍水泵容量：30kW5臺(tái)（其中一臺(tái)備用）冷卻水泵容量：22kW5臺(tái)（其中一臺(tái)備用）冷卻塔容量：7.5kW4臺(tái)送、排風(fēng)機(jī)容量：11kW5臺(tái)；22kW3臺(tái)；17.5kW5臺(tái)電梯

22、容量：30kW3臺(tái)(=40%)廚房設(shè)備容量：15kW2臺(tái)；5kW5臺(tái)；2.2kW6臺(tái)洗衣設(shè)備容量：30kW2臺(tái)；6kW3臺(tái)；4kW4臺(tái)13.2 負(fù)荷計(jì)算 【解】(1） 分組計(jì)算 大堂、走道、餐廳、多功能廳等處熒光燈照明設(shè)備(Kd1=0.7,cos1=0.9,tan1=0.48)考慮電感型鎮(zhèn)流器:PN1=1.25Pr1=1.25150=187.5(kW)Pc1=Kd1PN1=0.7187.5=131.25(kW)Qc1=tan1Pc1=0.48131.25=63(kvar) 大堂、走道、餐廳、多功能廳等處白熾燈照明設(shè)備(Kd2=0.7,cos2=1,tan2=0)PN2=Pr2=180(kW)P

23、c2=Kd2PN2=0.7180=126(kW)Qc2=tan2Pc2=0126=0 客房白熾燈照明設(shè)備(Kd3=0.4,cos3=1,tan3=0)PN3=Pr3=70(kW)Pc3=Kd3PN3=0.470=28(kW)Qc3=tan3Pc3=028=013.2 負(fù)荷計(jì)算 冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔設(shè)備(Kd4=0.7,cos4=0.8,tan4=0.75)PN4=Pr4=4120+430+422+47.5=718(kW)Pc4=Kd4PN4=0.7718=502.6(kW)Qc4=tan4Pc4=0.75502.6=376.95(kvar) 送、排風(fēng)機(jī)(Kd5=0.65,cos

24、5=0.8,tan5=0.75)PN5=Pr5=511+322+217.5=156(kW)Pc5=Kd5PN5=0.65156=101.4(kW)Qc5=tan5Pc5=0.75101.4=76.05(kvar) 電梯(Kd6=1,cos6=0.5,tan6=1.73)PN6=2Prr=233040%=113.84(kW)Pc6=Kd6PN6=1113.84=113.84(kW)Qc6=tan6Pc6=1.73113.84=196.94(kvar)13.2 負(fù)荷計(jì)算 廚房設(shè)備(Kd7=0.4,cos7=0.75,tan7=0.88)PN7=Pr7=215+55+62.2=68.2(kW)Pc7

25、=Kd7PN7=0.468.2=27.28(kW)Qc7=tan7Pc7=0.8827.28=24.01(kvar) 洗衣設(shè)備(Kd8=0.35,cos8=0.7,tan8=1.02)PN8=Pr8=230+36+44=94(kW)Pc8=Kd8PN8=0.3594=32.9(kW)Qc8=tan8Pc8=1.0232.9=33.56(kvar)(2） 計(jì)算總計(jì)算負(fù)荷 因?yàn)?，?duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷，KP取值范圍一般在0.851，KQ取值范圍一般在0.951，所以取KP=0.9，KQ=0.97。則13.2 負(fù)荷計(jì)算 Pc=0.9(131.25+126+28+502.6+101.4+113.84+2

26、7.28+32.9) =956.943(kW) Qc= 0.97(63+0+0+376.95+76.05+196.94+24.01+33.56) =747.3947(kvar) Sc1214.22(kVA) Ic1844.82(A)13.2 負(fù)荷計(jì)算 常見(jiàn)的方法有負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法和住宅用電量指標(biāo)法。（1） 負(fù)荷密度法 Pc=S 一些常見(jiàn)的工業(yè)與民用電能用戶的負(fù)荷密度指標(biāo)見(jiàn)附錄。（2） 單位指標(biāo)法 Pc=N13.2 負(fù)荷計(jì)算 利用各種用電指標(biāo)的負(fù)荷計(jì)算方法（3） 住宅用電量指標(biāo)法 Pc=KN 上述方法中所涉及到的負(fù)荷密度指標(biāo)、單位用電量指標(biāo)或住宅用電量指標(biāo)也都是由經(jīng)統(tǒng)計(jì)和處理的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到

27、的。13.2 負(fù)荷計(jì)算 13.2 負(fù)荷計(jì)算 設(shè)單相設(shè)備視在功率Smax最大的一相的有功功率為Pmax（其功率因數(shù)為cosmax），即以該相負(fù)荷為計(jì)算依據(jù)，補(bǔ)充其他兩相的單相負(fù)荷，使其大小與最大相相同，變成三相等效的平衡負(fù)荷。 這時(shí)等效的三相負(fù)荷應(yīng)為： 單相用電設(shè)備接于相電壓時(shí)的三相等效負(fù)荷13.2.5 單相用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算（1） 計(jì)算三相等效負(fù)荷的一般方法 先將接于線電壓的單相負(fù)荷等效為接于相電壓的單相負(fù)荷（具體等效方法參考相關(guān)資料），再用上述求接于相電壓的單相負(fù)荷的等效方法計(jì)算等效三相負(fù)荷。（2） 計(jì)算三相等效負(fù)荷的簡(jiǎn)化方法 假設(shè)P12P23P31，按發(fā)熱等效原理，如圖13-9所示，可推導(dǎo)

28、出等效三相負(fù)荷： 13.2 負(fù)荷計(jì)算 單相用電設(shè)備接于線電壓時(shí)的三相等效負(fù)荷13.2 負(fù)荷計(jì)算 圖13-9 按發(fā)熱等效原理將線間負(fù)荷分解成相間負(fù)荷13.2 負(fù)荷計(jì)算 Back13.3 設(shè)備及線纜的選擇 供配電系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)電器按所在電壓等級(jí)可分為高壓開(kāi)關(guān)、中壓開(kāi)關(guān)和低壓開(kāi)關(guān)。1低壓斷路器 低壓斷路器又叫低壓自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，是低壓系統(tǒng)中既能分合負(fù)荷電流也能分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_(kāi)關(guān)電器。低壓斷路器通常是按其結(jié)構(gòu)形式分類的，可分為框架式、塑殼式和小型模塊式。其操作方法有人力操作、電動(dòng)操作和儲(chǔ)能操作。主觸頭極數(shù)有單極、2極、3極和4極。13.3.1 開(kāi)關(guān)電器及其選擇 圖13-10所示為低壓斷路器的工作原理示意圖。

29、低壓斷路器由三個(gè)基本部分組成。 主觸頭和滅弧系統(tǒng) 脫扣器 自由脫扣機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)13.3 設(shè)備及線纜的選擇（2） 常用低壓斷路器 萬(wàn)能式斷路器 萬(wàn)能式斷路器一般具有一個(gè)有絕緣襯墊的鋼制框架，所有部件均安裝在這個(gè)框架內(nèi)，所以又稱為框架式斷路器。其外形結(jié)構(gòu)如圖13-11所示。 塑料外殼式斷路器 塑料外殼式斷路器的主要特征是有一個(gè)采用聚酯絕緣材料模壓而成的外殼，所有部件都裝在這個(gè)封閉型外殼中。其塑料外殼式斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖13-12所示。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 模數(shù)化小型斷路器 模數(shù)化小型斷路器屬于配電網(wǎng)的終端電器，是組成終端組合電器的主要部件之一。終端電器是指裝于線路末端的電器，對(duì)有關(guān)系統(tǒng)和用

30、電設(shè)備進(jìn)行分合控制和保護(hù)。模數(shù)化小型斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖13-13所示。13.3 設(shè)備及線纜的選擇2低壓隔離開(kāi)關(guān) 在斷開(kāi)位置能符合規(guī)定的隔離功能要求的開(kāi)關(guān)電器稱為低壓隔離器。 在斷開(kāi)位置能滿足隔離器要求的開(kāi)關(guān)稱為低壓隔離開(kāi)關(guān)，又稱低壓刀開(kāi)關(guān)。 低壓隔離開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用十分廣泛的手動(dòng)電器，主要供無(wú)載通斷電路用，即在不分?jǐn)嘭?fù)載電流或分?jǐn)鄷r(shí)各極兩觸頭間不會(huì)出現(xiàn)明顯電壓差的條件下接通或分?jǐn)嚯娐酚谩?13.3 設(shè)備及線纜的選擇3負(fù)荷開(kāi)關(guān) 負(fù)荷開(kāi)關(guān)有HH系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)和HK系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有滅弧裝置，可以通斷正常的負(fù)荷電流。 HH系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)又稱鐵殼開(kāi)關(guān)，一般是三極，常用型號(hào)

31、有HH3、HH4系列。它是刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的組合產(chǎn)品，由鐵殼、熔斷器、閘刀、夾座和操作機(jī)構(gòu)等組成。 HK系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)，也稱膠蓋瓷底閘刀開(kāi)關(guān)。 13.3 設(shè)備及線纜的選擇4剩余電流保護(hù)裝置及開(kāi)關(guān) 剩余電流保護(hù)裝置又稱為漏電保護(hù)裝置，是對(duì)電氣回路的不平衡電流進(jìn)行檢測(cè)而發(fā)出信號(hào)的裝置。當(dāng)回路中有電流泄漏且達(dá)到一定值時(shí)，剩余電流保護(hù)裝置可向斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)，切斷電路，以避免觸電事故的發(fā)生或因泄漏電流造成火災(zāi)事故的發(fā)生。其動(dòng)作原理如圖13-14所示。13.3 設(shè)備及線纜的選擇5開(kāi)關(guān)電器的選擇 開(kāi)關(guān)電器的選擇原則具有共通性，即不僅要保證開(kāi)關(guān)電器正常時(shí)的可靠工作，還應(yīng)保證系統(tǒng)故障時(shí)能承受短時(shí)的故障電流

32、的作用，同時(shí)尚應(yīng)滿足不同的開(kāi)關(guān)電器對(duì)電路分?jǐn)嗄芰Φ囊螅虼?，開(kāi)關(guān)電器的選擇應(yīng)符合下列基本條件： （1） 滿足正常工作條件 滿足工作電壓要求開(kāi)關(guān)電器額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，開(kāi)關(guān)電器最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 滿足工作電流要求開(kāi)關(guān)電器額定電流大于或等于裝設(shè)處的計(jì)算電流，即 IrIc 滿足工作環(huán)境要求選擇電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮其適合運(yùn)行環(huán)境條件要求，如溫度、風(fēng)速、濕度、污穢、海拔、地震烈度等。 （2） 滿足短路故障時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定條件 （3） 滿足開(kāi)關(guān)電器分?jǐn)嗄芰Φ囊?3.3 設(shè)備及線纜的選擇13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-10 低壓斷路器的工

33、作原理示意圖Back13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-11 萬(wàn)能式斷路器的外形結(jié)構(gòu) Back13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-12 塑料外殼式斷路器的外形結(jié)構(gòu) Back13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-13 模數(shù)化小型斷路器的外形結(jié)構(gòu)(a） 正面; (b） 側(cè)面Back13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-14 剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置原理圖Back（1） 瓷插式熔斷器 如圖13-15所示，這種熔斷器一般用于民用交流電50Hz，額定電壓380V或220V，額定電流小于200A的低壓照明線路或分支回路中，作短路或過(guò)電流保護(hù)用。 13.3 設(shè)備及線纜的選擇 常用低壓熔斷器13.3.2 熔斷器及其選擇（2）

34、 螺旋式熔斷器 如圖13-16所示，一般用于電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中作短路和過(guò)電流保護(hù)。其熔體支持部分是一個(gè)瓷管，內(nèi)有石英砂和熔體，熔體兩端焊在瓷管兩端的導(dǎo)電金屬端蓋上，其上端蓋中有一個(gè)染有紅漆的熔斷指示器。當(dāng)熔體熔斷時(shí)，熔斷指示器彈出脫落。13.3 設(shè)備及線纜的選擇（3） 有填料高分?jǐn)嗳蹟嗥?如圖13-17所示，有填料高分?jǐn)嗳蹟嗥鲝V泛應(yīng)用于各種低壓電氣線路和設(shè)備中作為短路和過(guò)電流保護(hù)。它具有較高的分?jǐn)嚯娏鳎?20kA）的能力，額定電流也可達(dá)1250A。其熔體是采用紫銅箔沖制的網(wǎng)狀多根并聯(lián)形式的熔片，中間部位有錫橋，裝配時(shí)將熔片圍成籠狀，以充分發(fā)揮填料與熔體接觸的作用，這樣既可均勻分布電弧能量而提

35、高分?jǐn)嗄芰?，又可使管體受熱比較均勻而不易使其斷裂。13.3 設(shè)備及線纜的選擇13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-15 瓷插式熔斷器Back13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-16 螺旋式熔斷器Back13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-17 有填料高分?jǐn)嗳蹟嗥鰾ack1滿足正常工作條件 (1) 滿足工作電壓 要求熔斷器額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，熔斷器最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。 （2） 滿足工作電流 要求由于熔斷器有熔斷器額定電流和熔體額定電流之分，因此需對(duì)兩個(gè)電流進(jìn)行選擇。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 熔斷器的選擇 用于保護(hù)負(fù)荷電流比較平穩(wěn)的照明或電熱設(shè)備，以及一般控制電路

36、的熔斷器，其熔體額定電流IrFE一般按線路計(jì)算電流確定。即 IrFE=KIc 用于保護(hù)有電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的線路，熔斷器熔體額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流。即 IrFEKr(Ist+Ic) (3) 滿足工作環(huán)境要求。13.3 設(shè)備及線纜的選擇2滿足分?jǐn)嗄芰Φ囊?熔斷器分為限流式熔斷器和不限流式熔斷器。限流式熔斷器能在約0.01s內(nèi)（即短路電流達(dá)到最大值之前）熄滅電弧，切斷電路；不限流式熔斷器需在電流第一次過(guò)零時(shí)才能熄滅電弧，切斷電路。 (1) 限流式熔斷器 因其開(kāi)斷電路時(shí)短路電流尚未達(dá)到最大值，即只需滿足 IbrI(3)13.3 設(shè)備及線纜的選擇 (2) 非限流式熔斷器 在產(chǎn)生電弧后，電流可以繼續(xù)

37、升高達(dá)到最大值，所以應(yīng)按沖擊電流來(lái)校驗(yàn)，即 IbrI(3)sh13.3 設(shè)備及線纜的選擇(1) 滿足工作電壓要求 電流互感器額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。(2) 滿足工作電流要求 一次側(cè)額定電流：Ir1Ic; 二次側(cè)額定電流：Ir2=5A。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 電流互感器的選擇13.3.3 互感器的選擇(3) 準(zhǔn)確度等級(jí) 在對(duì)電流互感器一次側(cè)額定電流進(jìn)行選擇時(shí)，考慮到二次儀表的指針指在儀表盤(pán)1223時(shí)較易準(zhǔn)確讀數(shù)，因此，一般為： Ir1=(1.251.5)Ic 二次側(cè)負(fù)荷與二次側(cè)所接儀表有關(guān)，儀表越多，二次側(cè)阻抗越大，準(zhǔn)確度越差。某一準(zhǔn)確

38、度等級(jí)對(duì)應(yīng)了一個(gè)額定的二次負(fù)荷（即允許阻抗值Z2），則二次側(cè)負(fù)荷容量應(yīng)滿足條件為： S2S2r 13.3 設(shè)備及線纜的選擇(4) 電流互感器的動(dòng)、熱穩(wěn)定 因線路短路時(shí)，短路電流會(huì)流過(guò)電流互感器的一次繞組，所以應(yīng)做動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 與開(kāi)關(guān)電器一樣，動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足的條件為： imaxish 熱穩(wěn)定應(yīng)滿足的條件為： I2ttI2tmax 13.3 設(shè)備及線纜的選擇(1) 滿足工作電壓要求 一次側(cè)電壓：電壓互感器一次側(cè)額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，一次側(cè)最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。 二次側(cè)電壓：電壓互感器二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足儀表額定電壓100V的要求。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 電

39、壓互感器的選擇13.3 設(shè)備及線纜的選擇(2) 準(zhǔn)確度等級(jí) 與電流互感器一樣，即 S2S2r 因?yàn)榻尤攵蝹?cè)的各儀器、儀表的電壓線圈阻抗都很大，所以二次負(fù)荷中不再考慮二次導(dǎo)線及連接點(diǎn)的阻抗。（1） 按機(jī)械強(qiáng)度條件選擇導(dǎo)線截面 為保證電力線纜在正常生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行過(guò)程中不受機(jī)械力的作用而損壞，必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。各種導(dǎo)線最小截面見(jiàn)附錄。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 相線截面的選擇13.3.4 電力線纜及其選擇（2） 按導(dǎo)線載流量條件選擇導(dǎo)線截面 IalIc 導(dǎo)線載流量Ial是指導(dǎo)線或電纜在某一特定的環(huán)境和敷設(shè)條件下，其穩(wěn)定工作溫度不超過(guò)其絕緣允許最高持續(xù)工作溫度的最大負(fù)載電流。（3） 按

40、電壓損失選擇導(dǎo)線截面 以接有三個(gè)負(fù)荷的線路為例，如圖13-18所示，P1,Q1;P2,Q2；P3,Q3分別為各線路段l1、l2、l3上的有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷。 13.3 設(shè)備及線纜的選擇（4） 按短路條件選擇導(dǎo)線截面 線纜的動(dòng)穩(wěn)定除硬母線外，其余導(dǎo)線、電纜等均為可繞的，力效應(yīng)不明顯，一般不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 線纜的熱穩(wěn)定架空導(dǎo)線因散熱性很好，可不作熱穩(wěn)定校驗(yàn)。絕緣電線、電纜則應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 滿足熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)線或電纜的最小截面Amin應(yīng)為： AminI/Ctmin13.3 設(shè)備及線纜的選擇（5） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面 從線纜選擇的經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，既要考慮一次投資的節(jié)約，也要考慮運(yùn)行費(fèi)用的低廉

41、，即線路損耗小。顧及兩方面因素，線纜截面在滿足基本運(yùn)行要求的情況下，截面選擇過(guò)大不利于一次投資的節(jié)約，過(guò)小又不利于線路損耗的降低。使線路的平均年費(fèi)用支出最小的截面叫經(jīng)濟(jì)截面Acc。經(jīng)濟(jì)截面可按下式計(jì)算： Acc=Ic/Jcc13.3 設(shè)備及線纜的選擇13.3 設(shè)備及線纜的選擇圖13-18 帶集中三相對(duì)稱負(fù)荷的線路電壓損失Back 在單相回路中，由于流過(guò)中性線上的電流與相線相同，因此中性線截面應(yīng)與相線截面相同。 在三相四線或二相三線系統(tǒng)中，當(dāng)用電負(fù)荷大部分為單相負(fù)荷或?yàn)闅怏w放電燈等有三次諧波產(chǎn)生的負(fù)荷時(shí)，中性線截面也不應(yīng)小于相線截面。 對(duì)于采用可控硅調(diào)光的三相四線或二相三線系統(tǒng)，由于諧波分量較重

42、，其中性線截面不應(yīng)小于相線截面的2倍。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 中性線的選擇13.3 設(shè)備及線纜的選擇 保護(hù)線應(yīng)能承受故障電流在故障持續(xù)時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱作用，保證熱穩(wěn)定，即保護(hù)線截面不應(yīng)小于A。 保護(hù)線的選擇 先分別按中性線、保護(hù)線選擇，然后取其較大的作為保護(hù)中性線的截面。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 保護(hù)中性線的選擇（1） 變壓器臺(tái)數(shù)的確定 在供配電系統(tǒng)中，變壓器臺(tái)數(shù)與供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷大小、性質(zhì)、重要程度有關(guān)。 三級(jí)負(fù)荷一般設(shè)一臺(tái)變壓器，但考慮現(xiàn)有開(kāi)關(guān)設(shè)備開(kāi)斷容量的限制，所選單臺(tái)變壓器的額定容量一般不大于1250kVA；當(dāng)用電負(fù)荷所需的變壓器容量大于1250 kVA時(shí)，通常應(yīng)采用兩臺(tái)或更多臺(tái)變

43、壓器。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 電力變壓器的選擇13.3.5 電力變壓器和柴油發(fā)電機(jī)的選擇 當(dāng)季節(jié)性或晝夜性的負(fù)荷較多時(shí)，可將這些負(fù)荷采用單獨(dú)的變壓器供電，以便這些負(fù)荷不投入使用時(shí)切除相應(yīng)的供電變壓器，減少空載損耗。 當(dāng)有較大的沖擊性負(fù)荷時(shí)，為避免對(duì)其他負(fù)荷供電質(zhì)量的影響，可單獨(dú)設(shè)變壓器對(duì)其供電。 當(dāng)有大量一、二級(jí)負(fù)荷時(shí)，為保證供電可靠性，應(yīng)設(shè)兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器，以起到備用的作用。13.3 設(shè)備及線纜的選擇（2） 變壓器容量的確定 單臺(tái)變壓器容量一般不大于1250kVA。若負(fù)荷集中且確有需要，可采用1600kVA或更大的變壓器。 最大負(fù)荷率一般取為=Sc/SrT=75%85%，其中Sc為正常運(yùn)

44、行時(shí)的計(jì)算負(fù)荷。這是綜合考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和變壓器一次投資得到的負(fù)荷率。 兩臺(tái)變壓器互為備用時(shí)，當(dāng)一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器容量應(yīng)能保證向所有一、二級(jí)負(fù)荷供電。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 變壓器容量應(yīng)能保證電動(dòng)機(jī)起動(dòng)要求，否則應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)采取降壓起動(dòng)措施或提高變壓器容量。一般來(lái)講，直接起動(dòng)的籠型電動(dòng)機(jī)最大容量不應(yīng)超過(guò)變壓器容量的30。13.3 設(shè)備及線纜的選擇（1） 柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)方式選擇 柴油發(fā)電機(jī)組通常是為重要負(fù)荷而設(shè)，它的首要任務(wù)是必須在應(yīng)急情況下，能夠可靠起動(dòng)并投入正常運(yùn)行，因此應(yīng)具有快速自起動(dòng)功能。通常使用配有整流充電設(shè)備的電壓為24V的蓄電池組作起動(dòng)電源，其容量應(yīng)保證

45、柴油發(fā)電機(jī)連續(xù)起動(dòng)6次。 同時(shí)，為了避免柴油發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)故障的相互影響，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)與電網(wǎng)之間有互 鎖關(guān)系，不得并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電后，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)退出工作并延時(shí)停機(jī)。13.3 設(shè)備及線纜的選擇 柴油發(fā)電機(jī)的選擇（2） 柴油發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)運(yùn)行方式選擇 為降低系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓以及同時(shí)兼顧三相和單相設(shè)備的供電，柴油發(fā)電機(jī)采用中性點(diǎn)直接接地的中性點(diǎn)運(yùn)行方式。（3） 柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)的選擇 柴油發(fā)電機(jī)總臺(tái)數(shù)一般不超過(guò)2臺(tái)。多臺(tái)機(jī)組應(yīng)選擇型號(hào)、規(guī)格和特性相同的成套設(shè)備，所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致。13.3 設(shè)備及線纜的選擇13.3 設(shè)備及線纜的選擇（4） 柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇 柴油發(fā)電機(jī)容量應(yīng)根據(jù)應(yīng)急

46、負(fù)荷大小以及單臺(tái)電動(dòng)機(jī)最大的起動(dòng)容量、起動(dòng)時(shí)母線電壓降等因素綜合考慮確定。 按應(yīng)急負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)容量13.3 設(shè)備及線纜的選擇 按最大單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要，計(jì)算發(fā)電機(jī)容量 按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)母線允許電壓偏差計(jì)算發(fā)電機(jī)容量 按照施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 462005）的規(guī)定，施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)應(yīng)包括： 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)； 確定電源進(jìn)線、變電所或配電室、配電裝置、用電設(shè)備位置及線路走向； 進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算； 選擇變壓器； 設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)（設(shè)計(jì)配電線路，選擇導(dǎo)線或電纜；設(shè)計(jì)配電裝置，選擇電器；設(shè)計(jì)接地裝置；繪制臨時(shí)用電工程圖紙，主要包括用電工程總平面圖、配電裝置布置圖、配電系統(tǒng)接線圖、接

47、地裝置設(shè)計(jì)圖）； 設(shè)計(jì)防雷裝置； 確定防護(hù)措施； 制定安全用電措施和電氣防火措施等內(nèi)容。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的內(nèi)容主要包括該施工現(xiàn)場(chǎng)周圍有無(wú)外電架空線路與外電埋地電纜，外電架空線路、埋地電纜與該施工現(xiàn)場(chǎng)的位置關(guān)系，提供給該施工現(xiàn)場(chǎng)的電源及位置，施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置以及連接該施工現(xiàn)場(chǎng)的道路、周邊的建筑物等情況。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的情況及施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置確定電源進(jìn)線、變電所或配電室、配電裝置、用電設(shè)備位置及線路走向。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì) 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程專用的電源中性點(diǎn)直接接地的220V380V三相四線制低壓電力系統(tǒng)必須符合下列規(guī)定：采用三級(jí)配電系

48、統(tǒng)；采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)；采用二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng)。 關(guān)于負(fù)荷計(jì)算、開(kāi)關(guān)電器的選擇、變壓器的選擇、導(dǎo)線或電纜的選擇，可參閱第2、3節(jié)的內(nèi)容。最后，繪制臨時(shí)用電工程圖紙，主要包括用電工程總平面圖、配電裝置布置圖、配電系統(tǒng)接線圖、接地裝置設(shè)計(jì)圖。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì) (1) 在施工現(xiàn)場(chǎng)專用變壓器供電的TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)中，電氣設(shè)備的金屬外殼必須與保護(hù)零線連接。保護(hù)零線應(yīng)由工作接地線、配電室（總配電箱）電源側(cè)零線或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處引出（圖13-19）。 (2) 當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)與外電線路共用同一供電系統(tǒng)時(shí)，電氣設(shè)備的接地、接零保護(hù)應(yīng)與原系統(tǒng)保持一致，不得一部分設(shè)備做保護(hù)接零，另

49、一部分設(shè)備做保護(hù)接地。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)13.4.1 設(shè)計(jì)接地裝置 采用TN系統(tǒng)做保護(hù)接零時(shí)，工作零線（N線）必須通過(guò)總漏電保護(hù)器，保護(hù)零線（PE線）必須由電源進(jìn)線零線重復(fù)接地處或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處引出形成局部TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)（圖13-20）。 (3) PE線上嚴(yán)禁裝設(shè)開(kāi)關(guān)或熔斷器，嚴(yán)禁通過(guò)工作電流，且嚴(yán)禁斷線。 (4) TN系統(tǒng)中的保護(hù)零線除必須在配電室或總配電箱處做重復(fù)接地外，還必須在配電系統(tǒng)的中間處和末端處做重復(fù)接地。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)圖13-19 專用變壓器供電時(shí)TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)示意Back13

50、.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)圖13-20 三相四線供電時(shí)局部TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)零線引出示意Back (1) 在土壤電阻率低于200m區(qū)域的電桿可不另設(shè)防雷接地裝置，但在配電室的架空進(jìn)線或出線處應(yīng)將絕緣子鐵腳與配電室的接地裝置相連接。 (2) 施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的起重機(jī)、井字架、龍門(mén)架等機(jī)械設(shè)備，以及鋼腳手架和正在施工的在建工程等的金屬結(jié)構(gòu)，當(dāng)在相鄰建筑物、構(gòu)筑物等設(shè)施的防雷裝置接閃器的保護(hù)范圍以外時(shí)，應(yīng)按表13-7的規(guī)定安裝防雷裝置。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)13.4.2 設(shè)計(jì)防雷裝置 (3) 機(jī)械設(shè)備或設(shè)施的防雷引下線可利用該設(shè)備或設(shè)施的金屬結(jié)構(gòu)體，但應(yīng)保證電氣連接。 (4) 機(jī)械設(shè)備上的避雷針（接閃器）長(zhǎng)度應(yīng)為12m。塔式起重機(jī)可不另設(shè)避雷針（接閃器）。 (5) 安裝避雷針（接閃器）的機(jī)械設(shè)備，所有固定的動(dòng)力、控制、照明、信號(hào)及通信線路宜采用鋼管敷設(shè)，鋼管與該機(jī)械設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)體應(yīng)做電氣連接。 (6) 施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)所有防雷裝置的沖擊接地電阻值不得大于30。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì) (7) 做防雷接地機(jī)械上的電氣設(shè)備，所連接的PE線必須同時(shí)做重復(fù)接地，同一臺(tái)機(jī)械電氣設(shè)備的重復(fù)接地和機(jī)械的防雷接地可共用同一接地體，但接地電阻應(yīng)符合重復(fù)接地電阻值的要求。13.4 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì) （1） 在建工程不得在外電架空線路正下