【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在民用建筑中，重要的交通樞紐、重要的通訊樞紐、以及經(jīng)常用于重要活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等，由于電源突然中斷造成正常秩序嚴(yán)重混亂的用電負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷。3 在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用電負(fù)荷中一級(jí)負(fù)荷占大多數(shù)時(shí)，本區(qū)域的負(fù)荷作為一個(gè)整體可以認(rèn)為是一級(jí)負(fù)荷；在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用電負(fù)荷中一級(jí)負(fù)荷所占的數(shù)量和容量都較少時(shí)，而二級(jí)負(fù)荷所占得數(shù)量和容量較大時(shí)，本區(qū)域的負(fù)荷作為一個(gè)整體可以認(rèn)為是二級(jí)負(fù)荷。在確定一個(gè)區(qū)域的負(fù)荷特性時(shí)，應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)特別重要負(fù)荷、一、二、三級(jí)負(fù)荷的數(shù)量和容量，并研究在電源出現(xiàn)故障時(shí)需向該區(qū)域保證供電的程度。在工程設(shè)計(jì)中，特別是對(duì)大型的工礦企業(yè)，有時(shí)對(duì)某個(gè)區(qū)域的負(fù)荷定性比確定單個(gè)的負(fù)荷特性更具有可操作性。按照用電負(fù)荷在生產(chǎn)使用過程中的特性，對(duì)一個(gè)區(qū)域的用電負(fù)荷在整體上進(jìn)行確定，其目的是確定整個(gè)區(qū)域的供電方案以及作為向外申請(qǐng)用電的依據(jù)。如在一個(gè)生產(chǎn)裝置中只有少量的用電設(shè)備生產(chǎn)連續(xù)性要求高，不允許中斷供電，其負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，而其它的用電設(shè)備可以斷電，其性質(zhì)為三級(jí)負(fù)荷，則整個(gè)生產(chǎn)裝置的用電負(fù)荷可以確定為三級(jí)負(fù)荷；如果生產(chǎn)裝置區(qū)的大部分用電設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性都要求很高，停產(chǎn)將會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，則可以確定本裝置的負(fù)荷特性為一級(jí)負(fù)荷。如果區(qū)域負(fù)荷的特性為一級(jí)負(fù)荷，則應(yīng)該按照一級(jí)負(fù)荷的供電要求對(duì)整個(gè)區(qū)域供電；如果區(qū)域負(fù)荷特性是二級(jí)負(fù)荷，則對(duì)整個(gè)區(qū)域按照二級(jí)負(fù)荷的供電要求進(jìn)行供電，對(duì)其中少量的特別重要負(fù)荷按照規(guī)定供電。 條文采用的“雙重電源”一詞引用了 IEC50（601）中的術(shù)語第6010219條“duplicate supply”。因地區(qū)大電力網(wǎng)在主網(wǎng)電壓上部是并網(wǎng)的，用電部門無論從電網(wǎng)取幾回電源進(jìn)線，也無法得到嚴(yán)格意義上的兩個(gè)獨(dú)立電源。所以這里指的雙重電源可以是分別來自不同電網(wǎng)的電源，或來自同一電網(wǎng)但在運(yùn)行時(shí)電路互相之間聯(lián)系很弱，或者來自同一個(gè)電網(wǎng)但其間的電氣距離較遠(yuǎn)，一個(gè)電源系統(tǒng)任意一處出現(xiàn)異常運(yùn)行時(shí)或發(fā)生短路故障時(shí)，另一個(gè)電源仍能不中斷供電，這樣的電源都可視為雙重電源。一級(jí)負(fù)荷的供電應(yīng)由雙重電源供電，而且不能同時(shí)損壞，只有滿足這兩個(gè)基本條件，才可能維持其中一個(gè)電源繼續(xù)供電，這是必須滿足的條件。雙重電源可一用一備，亦可同時(shí)工作，各供一部分負(fù)荷。 一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷的供電除由雙重電源供電外，尚需增加應(yīng)急電源。由于在實(shí)際中很難得到兩個(gè)真正獨(dú)立的電源，電網(wǎng)的各種故障都可能引起全部電源進(jìn)線同時(shí)失去電源，造成停電事故。對(duì)特別重要負(fù)荷要由與電網(wǎng)不并列的、獨(dú)立的應(yīng)急電源供電。工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于其它專業(yè)提出的特別重要負(fù)荷，應(yīng)仔細(xì)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(fù)荷的負(fù)荷量。 多年來實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電氣故障是無法限制在某個(gè)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(dú)立的各式電源，例如：蓄電池、柴油發(fā)電機(jī)等。供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立與正常電源的專用的饋電線路即是指保證兩個(gè)供電線路不大可同時(shí)中斷供電的線路。正常與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的自備電站一般不宜作為應(yīng)急電源使用。 應(yīng)急電源類型的選擇，應(yīng)根據(jù)特別重要負(fù)荷的容量、允許中斷供電的時(shí)間，以及要求的電源為交流或直流等條件來進(jìn)行。由于蓄電池裝置供電穩(wěn)定、可靠、無切換時(shí)間、投資較少，故凡允許停電時(shí)間為毫秒級(jí)，且容量不大的特別重要負(fù)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(fù)荷要求交流電源供電，允許停電時(shí)間為毫秒級(jí)，且容量不大，可采用靜止型不間斷供電裝置。若有需要驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，若負(fù)荷不大，可以采用靜止型應(yīng)急電源，負(fù)荷較大，允許停電時(shí)間為15s 以上的可采用快速啟動(dòng)的發(fā)電機(jī)組，這是考慮快速啟動(dòng)的發(fā)電機(jī)組一般啟動(dòng)時(shí)間在10s 以內(nèi)。大型企業(yè)中，往往同時(shí)使用幾種應(yīng)急電源，為了使各種應(yīng)急電源設(shè)備密切配合，充分發(fā)揮作用，(以蓄電池、不間斷供電裝置、柴油發(fā)電機(jī)同時(shí)使用為例)。 對(duì)于二級(jí)負(fù)荷，由于其停電造成的損失較大，且其包括的范圍也比一級(jí)負(fù)荷廣，其供電方式的確定，如能根據(jù)供電費(fèi)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(duì)二級(jí)負(fù)荷的供電要求是根據(jù)本規(guī)范的負(fù)荷分級(jí)原則和當(dāng)前供電情況確定的。對(duì)二級(jí)負(fù)荷的供電方式，因其停電影響還是比較大的，故應(yīng)由兩回線路供電。兩回線路與雙重電源略有不同，二者都要求線路有兩個(gè)獨(dú)立部分，而后者還強(qiáng)調(diào)電源的相對(duì)獨(dú)立。只有當(dāng)負(fù)荷較小，或地區(qū)供電條件困難時(shí)，才允許由一回 6kV 及以上的專用架空線供電。這點(diǎn)主要考慮電纜發(fā)生故障后有時(shí)檢查故障點(diǎn)和修復(fù)需時(shí)較長(zhǎng)，而一般架空線路修復(fù)方便（此點(diǎn)和電纜的故障率無關(guān)）。當(dāng)線路自配電所引出采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩回線路。 備用電源與應(yīng)急電源是兩個(gè)完全不同用途的電源。備用電源是當(dāng)正常電源斷電時(shí)，由于非安全原因用來維持電氣裝置或其某些部分所需的電源；而應(yīng)急電源，又稱安全設(shè)施電源，是用作應(yīng)急供電系統(tǒng)組成部分的電源。本條文從安全角度考慮，其目的是為了防止其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)， 條1 款相一致。4 電源及供電系統(tǒng) 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，而用戶一般的自備中小型電廠則相反。分布式電源與一般意義上的中小型電廠有本質(zhì)的區(qū)別，除了電之外，還同時(shí)供熱供冷，是多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的梯級(jí)利用，能夠提高能源的綜合利用效率，環(huán)境負(fù)面影響小，經(jīng)濟(jì)效益好。故在原規(guī)范條文第1 款至第4 款的基礎(chǔ)上增加了第5 款條文，在條文各款規(guī)定的情況下，用戶宜設(shè)置自備電源。第 1 款對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的供電， 條第1 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(jí)負(fù)荷的供電條件也有需要設(shè)置自備電源的。第 4 款設(shè)置自備電源需要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才定。第 3 款設(shè)置自備電源的型式是一項(xiàng)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(jì)比較確定。利用常年穩(wěn)定的余熱、壓差、廢棄物進(jìn)行發(fā)電，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越，并能充分利用能源，還可減少溫室氣體和其他污染物的排放。廢棄物是指可以綜合利用的廢棄資源，如煤矸石、煤泥、煤層氣、焦化煤氣等。第 5 款設(shè)置自備電源的型式是未來大型電網(wǎng)的有力補(bǔ)充和有效支撐。分布式電源的一次能源包括風(fēng)能、太陽能、水力、海洋能、地?zé)岷蜕镔|(zhì)能等可再生能源，也包括天然氣等不可再生的清潔能源；二次能源為分布在用戶端的熱電冷聯(lián)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級(jí)利用。當(dāng)今技術(shù)比較成熟、世界上應(yīng)用較廣的最主要方式是燃?xì)鉄犭娎渎?lián)產(chǎn)，它利用十分先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃燒潔凈的天然氣發(fā)電，對(duì)做功后的余熱進(jìn)一步回收，用來制冷、供暖和供生活熱水。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的梯級(jí)利用，提高能源的綜合利用效率。這種系統(tǒng)尤其適用于賓館、飯店、高檔寫字樓、高級(jí)公寓、學(xué)校、機(jī)關(guān)、醫(yī)院以及電力品質(zhì)及安全系數(shù)要求較高和電力供應(yīng)不足的用戶。分布式電源所發(fā)電力應(yīng)以就近消化為主，原則上不允許向電網(wǎng)反送功率，但利用可再生能源發(fā)電的分布式電源除外。用戶大部分用電可以自己解決，不足部分由大電網(wǎng)補(bǔ)充，可以顯著降低對(duì)大電網(wǎng)的依賴性，提高供電可靠性。分布式電源一般產(chǎn)生電、熱、冷或熱電聯(lián)產(chǎn)，熱力和電力不外銷，與外購(gòu)電和外購(gòu)熱相比具有經(jīng)濟(jì)性。 應(yīng)急電源與正常電源之間應(yīng)采取可靠措施防止并列運(yùn)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(shí)應(yīng)急電源向正常電源系統(tǒng)負(fù)荷送電而失去作用，例如應(yīng)急電源原動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)命令必須由正常電源主開關(guān)的輔助接點(diǎn)發(fā)出，而不是由繼電器的接點(diǎn)發(fā)出，因?yàn)槔^電器有可能誤動(dòng)而造成與正常電源誤并網(wǎng)。有個(gè)別用戶在應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換時(shí)，為了減少電源轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)急設(shè)備的影響，將應(yīng)急電源與正常電源短暫并列運(yùn)行，并列完成后立即將應(yīng)急電源斷開。當(dāng)需要并列操作時(shí)，應(yīng)符合下列條件：應(yīng)取得供電部門的同意；應(yīng)急電源需設(shè)置頻率、相位和電壓的自動(dòng)同步系統(tǒng)；正常電源應(yīng)設(shè)置逆功率保護(hù)；并列及不并列運(yùn)行時(shí)故障情況的短路保護(hù)、電擊保護(hù)都應(yīng)得到保證。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(yùn)行的，在對(duì)蓄電池組進(jìn)行浮充儲(chǔ)能的同時(shí)經(jīng)逆變環(huán)節(jié)提供交流電源，當(dāng)正常電源系統(tǒng)故障時(shí)，利用蓄電池組直流儲(chǔ)能放電而自動(dòng)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(huì)向正常電源進(jìn)線側(cè)反饋，也就保證了應(yīng)急電源的專用性。IEC60364－5－551： 條發(fā)電設(shè)備可能與公用電網(wǎng)并列運(yùn)行時(shí)，對(duì)電氣裝置的附加要求，也有相關(guān)的規(guī)定。 多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，變壓器和線路都是可靠的供電元件，用戶在一電源檢修或事故的同時(shí)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(qiáng)維護(hù)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(hù)水平的提高，只在供配電系統(tǒng)上層層保險(xiǎn)，過多地建設(shè)電源線路和變電所，不但造成大量浪費(fèi)而且事故也終難避免。 兩回電源線路采用同級(jí)電壓可以互相備用，提高設(shè)備利用率，如能滿足一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷用電要求時(shí)，亦可采用不同電壓供電。 一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷在突然停電后將造成不同程度的嚴(yán)重?fù)p失，因此在做供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)確定線路通過容量時(shí)，應(yīng)考慮事故情況下一回路中斷供電時(shí)， 條、 條規(guī)定的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷用電的要求。 如果供配電系統(tǒng)結(jié)線復(fù)雜，配電層次過多，不僅管理不便，操作頻繁，而且由于串聯(lián)元件過多，因元件故障和操作錯(cuò)誤而產(chǎn)生事故的可能性也隨之增加。所以復(fù)雜的供配電系統(tǒng)導(dǎo)致可靠性下降，不受運(yùn)行和維修人員的歡迎；配電級(jí)數(shù)過多，繼電保護(hù)整定時(shí)限的級(jí)數(shù)也隨之增多，而電力系統(tǒng)容許繼電保護(hù)的時(shí)限級(jí)數(shù)對(duì)10kV 來說正常也只限于兩級(jí)；如配電級(jí)數(shù)出現(xiàn)三級(jí)，則中間一級(jí)勢(shì)必要與下一級(jí)或上一級(jí)之間無選擇性。高壓配電系統(tǒng)同一電壓的配電級(jí)數(shù)為兩級(jí)，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?gòu)脑撆潆娝?0kV 配電給配電變壓器，則認(rèn)為10kV 配電級(jí)數(shù)為兩級(jí)。低壓配電系統(tǒng)的配電級(jí)數(shù)為三級(jí)，例如從低壓側(cè)為380V 的變電所低壓配電屏至樓門配電箱，再?gòu)臉情T配電箱至層配電箱，最后從層配電箱至戶配電箱，則認(rèn)為380V 配電級(jí)數(shù)為三級(jí)。 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(duì)輔助生產(chǎn)區(qū)，多屬三級(jí)負(fù)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(fù)荷較大的高層建筑，多屬二級(jí)和一級(jí)負(fù)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(jí)負(fù)荷，也有高層二級(jí)和一級(jí)負(fù)荷，因此以環(huán)式或樹干式為主，但根據(jù)線路路徑等情況也可用放射式。 將總變電所、配電所、變電所建在靠近負(fù)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(jì)的一條重要原則。至于對(duì)負(fù)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(fù)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(fù)荷均為低壓又較集中，當(dāng)供電電壓為35kV 時(shí)可用35kV 直降至低壓配電電壓，這樣既簡(jiǎn)化供配電系統(tǒng)，又節(jié)省投資和電能，提高電壓質(zhì)量。又如鐵路、軌道交通的供電特點(diǎn)是用電點(diǎn)的負(fù)荷均為低壓，小而集中，但用電點(diǎn)多而又遠(yuǎn)離，當(dāng)高壓配電電壓為35kV 時(shí)，各變電所亦可采用35kV 直降至低壓配電系統(tǒng)。 一般動(dòng)力和照明負(fù)荷是由同一臺(tái)變壓器供電，在節(jié)假日或周期性、季節(jié)性輕負(fù)荷時(shí)，將變壓器退出運(yùn)行并把所帶負(fù)荷切換到其它變壓器上，可以減少變壓器的空載損耗。當(dāng)變壓器定期檢修或故障時(shí)，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(fù)荷繼續(xù)供電，從而提高了供電可靠性。 小負(fù)荷當(dāng)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。各地供電部門對(duì)低壓供電的容量有不同的要求。根據(jù)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》第二章第八條規(guī)定：“用戶單相用電設(shè)備總?cè)萘坎蛔?0kW 的可采用低壓220V 供電?！钡诙碌诰艞l規(guī)定：“用戶用電設(shè)備容量在100kW 以下或需用變壓器容量在50kVA及以下者，可采用低壓三相四線制供電，特殊情況亦可采用高壓供電。用電負(fù)荷密度較高的地區(qū)，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用低壓供電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于高壓供電時(shí)，低壓供電的容量界限可適當(dāng)提高?！鄙虾Ｊ须娏竟╇姞I(yíng)業(yè)細(xì)則第二章第九條第（2）規(guī)定：“非居民用戶：用戶單相用電設(shè)備總?cè)萘?0kW 及以下的，可采用低壓?jiǎn)蜗?20V 供電。用戶用電設(shè)備容量在350kW 以下或最大需量在150kW 以下的，采用低壓三相四線380V供電?！?05 電壓選擇和電能質(zhì)量 用戶需要的功率大，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(zhǎng)，為降低線路電壓損失，宜提高供電電壓等級(jí)。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(jí)。用電設(shè)備特性，例如波動(dòng)負(fù)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(jí)。還要看用戶所在地點(diǎn)的電網(wǎng)提供什么電壓方便和經(jīng)濟(jì)。所以，供電電壓的選擇，不易找出嚴(yán)格的規(guī)律，只能定原則。 目前我國(guó)公用電力系統(tǒng)除農(nóng)村和一些偏遠(yuǎn)地區(qū)還有采用 3kV 和6kV 外，已基本采用10kV，特別是城市公用配電系統(tǒng)，更是全部采用10kV。因此，采用10kV 有利于互相支援，有利于將來的發(fā)展。故當(dāng)供電電壓為35kV 及以上時(shí)，企業(yè)內(nèi)部的配電電壓宜采用10kV；且采用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(dāng)企業(yè)有 6kV 用電設(shè)備時(shí)，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(dòng)機(jī)負(fù)荷較大，則10kV 方案中所需的中間變壓器容量及損耗就較大，開關(guān)設(shè)備和投資也