供配電技術(shù) 課件 第6-10章 供配電系統(tǒng)電力線路- 供配電系統(tǒng)的安全技術(shù)

第6章供配電線路供配電線路是供配電系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著電源與用電負(fù)荷之間電能輸送與分配的任務(wù)。本章介紹高低壓供配電線路的接線方式，講述架空線路、電纜線路和低壓配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)，介紹供配電線路的導(dǎo)線和電纜選擇與計(jì)算方法。主要內(nèi)容電力線路的接線方式電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面

6.1

電力線路的接線方式1）接線方式供電安全可靠，操作方便，運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)和有利于發(fā)展。

按電壓高低：高壓線路（1kV以上）、低壓線路（1kV及以下）2）電力線路基本要求：3）電力線路分類：由電源端向負(fù)荷端輸送電能時(shí)采用的網(wǎng)絡(luò)形式

按結(jié)構(gòu)型式：架空線路、電纜線路、車間（室內(nèi)）線路6.1.1

高壓電力線路的接線方式優(yōu)點(diǎn)：放射式線路之間互不影響，因此供電可靠性較高，而且便于裝設(shè)自動(dòng)裝置；缺點(diǎn)：高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備用得較多，而且每臺(tái)高壓斷路器或負(fù)荷開(kāi)關(guān)須裝設(shè)一個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜，從而使投資增加。從變配電所高壓母線上引出的一回線路直接向一個(gè)車間變電所或高壓用電設(shè)備供電，沿線不接其他負(fù)荷。1）高壓放射式接線在企業(yè)內(nèi)部從總降壓變電所（或配電所）以5~10kV電壓向各車間變電所、高壓用電設(shè)備供電單回路放射式

雙回路放射式

6.1.1

高壓電力線路的接線方式缺點(diǎn)：供電可靠性較低，當(dāng)高壓配電干線發(fā)生故障或檢修時(shí)，接于該干線的所有負(fù)荷都要停電；且在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面，適應(yīng)性較差。由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上，沿線上接了幾個(gè)車間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。2）高壓樹(shù)干式接線電纜分支箱雙回路樹(shù)干式

電纜分支箱單回路樹(shù)干式優(yōu)點(diǎn)：變配電所出線減少，能減少線路的有色金屬消耗量；采用的高壓開(kāi)關(guān)數(shù)量較少，投資較省。6.1.1

高壓電力線路的接線方式優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行靈活，供電可靠性高。這種環(huán)式接線在現(xiàn)代城市電網(wǎng)中應(yīng)用很廣。樹(shù)干式接線的改進(jìn)，兩路樹(shù)干式接線連接起來(lái)構(gòu)成環(huán)形接線。3）高壓環(huán)形接線為了避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，也為了便于實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)的選擇性，因此絕大多數(shù)環(huán)形線路采取“開(kāi)口”運(yùn)行方式，即環(huán)形線路中有一處的開(kāi)關(guān)正常時(shí)是斷開(kāi)的。普通環(huán)式6.1.1

高壓電力線路的接線方式往往是幾種接線方式的組合，根據(jù)具體情況，對(duì)供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定。對(duì)大中型工廠，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式;

對(duì)于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹(shù)干式或環(huán)形配電。6.1.2

低壓電力線路的接線方式1）低壓放射式接線在企業(yè)內(nèi)部從車間變電所以380/220v的電壓向車間各用電設(shè)備或負(fù)荷點(diǎn)供電。車間變電所動(dòng)力配電箱用電設(shè)備車間變電所雙電源自動(dòng)切換箱適用場(chǎng)合：用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求（指有潮濕、腐蝕性環(huán)境或有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所等）的車間、建筑物內(nèi)a)單回路放射式

b)雙回路放射式

6.1.2

低壓電力線路的接線方式2）低壓樹(shù)干式接線動(dòng)力配電箱車間變電所雙電源自動(dòng)切換箱車間變電所適用場(chǎng)合：正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且無(wú)特殊要求。a)單回路樹(shù)干式

b)雙回路樹(shù)干式6.1.2

低壓電力線路的接線方式2）低壓樹(shù)干式接線鏈?zhǔn)?/p>

這是一種變形的樹(shù)干式，適用于從配電箱對(duì)彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備的配電。鏈?zhǔn)骄€路只在線路首端設(shè)置一組總的保護(hù)，可靠性低。鏈?zhǔn)较噙B的用電設(shè)備一般不宜超過(guò)5臺(tái)，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜超過(guò)3臺(tái)，總?cè)萘坎灰顺^(guò)10kW。6.1.2

低壓電力線路的接線方式3）低壓環(huán)形接線

多用于各車間變電所低壓側(cè)之間的聯(lián)絡(luò)線，彼此連成環(huán)式，互為備用。通常備用電源與主供電源不同時(shí)供電，即也采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式。

6.2

電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)

架空線路：投資少、施工維護(hù)方便、易于發(fā)現(xiàn)和排除故障、受地形影響小等優(yōu)點(diǎn)；電力電纜：運(yùn)行可靠、不易受外界影響、美觀等優(yōu)點(diǎn)。6.2.1

電力線路的結(jié)構(gòu)

架空線路由導(dǎo)線、電桿、絕緣子和線路金具等主要元件組成。為了防雷，有的架空線路上還在電桿頂端架避雷線（架空地線）。為了加強(qiáng)電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或板樁。1）架空線路的結(jié)構(gòu)6.2.1

電力線路的結(jié)構(gòu)1）架空線路的結(jié)構(gòu)導(dǎo)線是線路的主體，擔(dān)負(fù)著輸送電能（電力）的功能。1.架空線路的導(dǎo)線

導(dǎo)線材質(zhì)有銅、鋁和鋼。銅線的導(dǎo)電性能最好。架空線路一般采用多股絞線。絞線又有銅絞線(TJ)、鋁絞線(LJ)和鋼芯鋁絞線(LGJ)。通常采用鋁絞線。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高和35KV及以上的架空線路上，則多采用鋼芯鋁絞線。其橫截面結(jié)構(gòu)如圖所示。6.2.1

電力線路的結(jié)構(gòu)1）架空線路的結(jié)構(gòu)

電桿是支持導(dǎo)線的支柱，是架空線路的重要組成部分。對(duì)電桿的要求，主要是有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)盡可能經(jīng)久耐用，價(jià)廉，便于搬運(yùn)和安裝。2.電桿、橫擔(dān)和拉線電桿按其采用的材料分，有木桿、水泥桿和鐵塔等三種。6.2.1

電力線路的結(jié)構(gòu)1）架空線路的結(jié)構(gòu)

橫擔(dān)安裝在電桿的上部，用來(lái)安裝絕緣子以架設(shè)導(dǎo)線。常用的橫擔(dān)有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。現(xiàn)在普遍采用鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。瓷橫擔(dān)用于高壓架空線路，兼有絕緣子和橫擔(dān)的雙重功能，能節(jié)約大量木材和鋼材，降低線路造價(jià)。它能在斷線時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，可避免因斷線而擴(kuò)大事故，同時(shí)它的表面便于雨水沖洗，可減少線路維護(hù)工作。2.電桿、橫擔(dān)和拉線

拉線是為了平衡電桿各方面的作用力，并抵抗風(fēng)壓以防止電桿傾倒用的。拉線的結(jié)構(gòu)如圖所示。6.2.1

架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1）架空線路的結(jié)構(gòu)

絕緣子又稱瓷瓶。線路絕緣子用來(lái)將導(dǎo)線固定在電桿上，并使導(dǎo)線與電桿絕緣。3.線路絕緣子和金具

線路金具是用來(lái)連接導(dǎo)線、安裝橫擔(dān)和絕緣子、固定和緊因拉線等的金屬附件，高壓線路絕緣子的外形結(jié)構(gòu)。6.2.1

架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）架空線路的敷設(shè)1.敷設(shè)架空線路，要嚴(yán)格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。P1536.2.1

架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）架空線路的敷設(shè)2.導(dǎo)線在電桿上的排列方式6.2.1

架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）架空線路的敷設(shè)3.架空線路的檔距、弧垂及其他距離架空線路的檔距（又稱“跨距”），是指同一條線路兩相鄰電桿之間的水平距離；廠區(qū)架空線路的檔距，低壓為25-40m，高壓（10KV及以下）為35-50m。導(dǎo)線的弧垂（又稱“弛垂”），是指架空線路一個(gè)檔距內(nèi)導(dǎo)線最低點(diǎn)與兩端電桿上導(dǎo)線固定點(diǎn)間的垂直距離。6.2.2

電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1）電纜線路的結(jié)構(gòu)電纜的類型很多。電力電纜按其纜芯材質(zhì)分銅芯和鋁芯兩大類。按其采用的絕緣介質(zhì)分油浸紙絕緣的和塑料絕緣的兩大類。塑料絕緣電纜又有聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電纜兩種。由電力電纜和電纜頭組成；電力電纜由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層3部分組成。電纜頭包括電纜中間接頭和電纜終端頭。6.2.2

電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）電纜線路的敷設(shè)1.直接埋地敷設(shè)6.2.2

電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）電纜線路的敷設(shè)2.電纜溝敷設(shè)1蓋板；2電纜；3電纜支架；4預(yù)埋鐵建6.2.2

電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）電纜線路的敷設(shè)3.電纜橋架敷設(shè)1支架；2蓋板；3支壁；4線槽；5水平分支線槽；5垂直分支線槽6.2.2

電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）電纜線路的敷設(shè)4.沿墻敷設(shè)5.電纜排管敷設(shè)6.2.2

電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)3）敷設(shè)電纜需遵循的原則（p155）電纜與管道相互間允許距離（單位mm）電纜與管道之間走向電力電纜控制和信號(hào)電纜熱力管道平行1000500交叉500250其它管道平行150100為了識(shí)別裸導(dǎo)線（含母線）的相序，以利于運(yùn)行維護(hù)和檢修，按GB2581—1981《電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色》規(guī)定，交流三相系統(tǒng)中的裸導(dǎo)線應(yīng)按表5-5所示涂色。裸導(dǎo)線涂色不僅用來(lái)辨別相序和用途，而且能夠防蝕和改善散熱條件。裸導(dǎo)線類別A相B相C相N線和PEN線PE線涂漆顏色黃綠紅淡藍(lán)黃綠雙色6.2.3

車間動(dòng)力電氣平面布置1）表示出所有用電設(shè)備的位置，依次編號(hào)，注明設(shè)備容量；

架空線路由導(dǎo)線、電桿、絕緣子和線路金具等主要元件組成。為了防雷，有的架空線路上還在電桿頂端架避雷線（架空地線）。為了加強(qiáng)電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或板樁。2）表示出所有配電設(shè)備的位置，依次編號(hào)，注明型號(hào)規(guī)格；3）對(duì)配電干線和支線上的開(kāi)關(guān)和熔斷器分別進(jìn)行標(biāo)注；4）對(duì)配電支線進(jìn)行標(biāo)注；6.2.3

車間動(dòng)力電氣平面布置某機(jī)械加工車間（一角）的動(dòng)力電氣平面布置圖。型號(hào)名稱用途BX（BLX）BXF（BLXF）BXR銅（鋁）芯橡皮絕緣線銅（鋁）芯氯丁橡皮絕緣線銅芯橡皮絕緣軟線適用交流500V及以下或直流1000V及以下的電氣設(shè)備及照明裝置之用BV（BLV）BVV（BLVV）BVVB（BLVVB）BVRBV-105銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣線銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣氯乙烯護(hù)套圓形電線銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣氯乙烯護(hù)套平形電線銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣軟線銅芯耐熱105°C聚氯乙烯絕緣軟線適用于各種交流、直流電器裝置，電工儀表、儀器，電訊設(shè)備，動(dòng)力及照明線路固定敷設(shè)之用RVRVBRVSRV-105RXSRX銅芯聚氯乙烯絕緣軟線銅芯聚氯乙烯絕緣平行軟線銅芯聚氯乙烯絕緣絞型軟線銅芯耐熱105°C聚氯乙烯絕緣連接軟電線銅芯橡皮絕緣棉紗編織絞型軟電線銅芯橡皮絕緣棉紗編織圓型軟電線適用于各種交流、直流電器、電工儀表、家用電器、小型電動(dòng)工具、動(dòng)力及照明裝置的連接BBXBBLX銅芯橡皮絕緣玻璃絲編織電線鋁芯橡皮絕緣玻璃絲編織電線適用電壓分別有500V及250V兩種，用于室內(nèi)外明裝固定敷設(shè)或穿管敷設(shè)注：B（B）——第一個(gè)字母表示布線，第二個(gè)字母表示玻璃絲編制。V（V）——第一個(gè)字母表示聚乙烯（塑料）絕緣，第二個(gè)字母表示聚乙烯護(hù)套。L——鋁，無(wú)L則表示銅F——復(fù)合型R——軟線S——雙絞X——絕緣橡膠

6.3

導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則1）滿足用電設(shè)備對(duì)供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求

選擇：型號(hào)和截面2）盡量節(jié)省投資，降低年運(yùn)行費(fèi)，布局合理，維修方便。6.3.1

導(dǎo)線和電纜型號(hào)的選擇原則1）常用架空線路導(dǎo)線型號(hào)及選擇

銅

鋁

鋼導(dǎo)電性能最好（電導(dǎo)率53m/Ωmm2），機(jī)械強(qiáng)度也相當(dāng)高（抗拉強(qiáng)度約為380MPa）；但屬于貴重金屬，應(yīng)盡量節(jié)約；機(jī)械強(qiáng)度較差（抗拉強(qiáng)度約為150MPa），但其導(dǎo)電性較好（電導(dǎo)率32m/Ωmm2），且具有質(zhì)輕價(jià)廉優(yōu)點(diǎn)；機(jī)械強(qiáng)度很高（多股鋼絞線的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1200MPa），導(dǎo)電性能差（電導(dǎo)率7.52m/Ωmm2），功率損耗大，在大氣中容易腐蝕；鋼導(dǎo)線在架空線路上一般只做避雷線使用，且使用鍍鋅鋼絞線。導(dǎo)線材質(zhì)：

6.3.1

導(dǎo)線和電纜型號(hào)的選擇原則1）常用架空線路導(dǎo)線型號(hào)及選擇

戶外架空線路10KV及以上電壓等級(jí)一般采用裸導(dǎo)線，380V電壓等級(jí)一般采用絕緣導(dǎo)線。

裸導(dǎo)線與絕緣導(dǎo)線在同一個(gè)規(guī)格內(nèi)，裸導(dǎo)線載流量比絕緣導(dǎo)線的載流量要大。因?yàn)榻^緣導(dǎo)線加上絕緣層以后，導(dǎo)線的散熱較差，其載流能力差不多比裸導(dǎo)線低一個(gè)檔次。架空絕緣導(dǎo)線與普通架空裸導(dǎo)線相比，具有絕緣性能好、防腐性能好、防外力破壞、強(qiáng)度達(dá)到要求等許多優(yōu)點(diǎn)，可解決常規(guī)裸導(dǎo)線在運(yùn)行過(guò)程中遇到的一些難題，價(jià)格又比地埋電纜便宜得多，因此，在配電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。

對(duì)于10kV及以上架空線路，當(dāng)安全距離或周圍環(huán)境難以滿足要求，可采用絕緣導(dǎo)線。

6.3.1

導(dǎo)線和電纜型號(hào)的選擇原則1）常用架空線路導(dǎo)線型號(hào)及選擇

鋁絞線LJ

鋼芯鋁絞線LGJ

銅絞線TJ

防腐鋼心鋁絞線LGJF導(dǎo)電性能好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用抵抗力較強(qiáng)，但機(jī)械強(qiáng)度較差，對(duì)化學(xué)腐蝕作用抵抗力較差。多用于5~10KV的線路。機(jī)械強(qiáng)度較好。適合于機(jī)械強(qiáng)度要求較高場(chǎng)合和35KV及以上的架空線路上多采用。導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用抵抗力強(qiáng)，但價(jià)格較貴。一般用周圍有腐蝕性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線上。用得較多6.3.1

導(dǎo)線和電纜型號(hào)的選擇原則2）常用電力電纜型號(hào)及選擇

塑料絕緣電力電纜油浸紙絕緣電力電纜聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜：達(dá)10KV電壓等級(jí)；交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電纜：達(dá)110KV電壓等級(jí)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，抗酸堿，耐腐蝕，敷設(shè)安裝方便，并可敷設(shè)在有較大高差或垂直、傾斜的環(huán)境中?？捎糜诖怪被蚋呗洳钐?，敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。用得較多6.3.1

導(dǎo)線和電纜型號(hào)的選擇原則3）常用絕緣導(dǎo)線型號(hào)及選擇

線芯材料：有鋁芯和銅芯；導(dǎo)線外皮的絕緣材料：塑料絕緣和橡膠絕緣絕緣性能良好，價(jià)格低，適合于室內(nèi)使用；不宜在戶外使用，以免高溫時(shí)軟化，低溫時(shí)變硬變脆；BLV(BV),BLVV(BVV),BVR適合于戶外使用；BLX(BX),BBLX(BBX),BLXF,BXR用得較多

建筑物或車間內(nèi)采用的配電線路及從電桿上引進(jìn)戶內(nèi)的線路多為絕緣導(dǎo)線。但配電干線多采用裸導(dǎo)線，少數(shù)采用電纜。

6.3.2

導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則安全、可靠、經(jīng)濟(jì)

發(fā)熱條件

電壓損失

經(jīng)濟(jì)電流密度

機(jī)械強(qiáng)度

滿足短路穩(wěn)定條件導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小的電流密度(表5-1）對(duì)架空線路而言，導(dǎo)線截面應(yīng)不小于其最小允許截面。（A-15導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度最小截面）電纜（包括母線）需校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。關(guān)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。6.3.2

導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則按經(jīng)驗(yàn)選擇對(duì)35KV及以上高壓線路及35KV以下但距離長(zhǎng)、電流大的線路：

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其導(dǎo)線和電纜截面，以使線路的年費(fèi)用支出最小，按其他條件校驗(yàn)；對(duì)企業(yè)內(nèi)的10KV及以下高壓線路和低壓動(dòng)力線路：

通常按允許載流量選擇截面，再校驗(yàn)電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)低壓線路：

因其對(duì)電壓要求較高，所以通常先按允許電壓損失選擇截面，再校驗(yàn)其他條件。6.3.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面補(bǔ)充：三相四線制和三相五線制其中三條線路分別代表A,B,C三相，另一條是中性線N，故稱三相四線制；在380V低壓配電網(wǎng)中為了從380V相間電壓中獲得220V單相電壓而設(shè)N線，有的場(chǎng)合也可以用來(lái)進(jìn)行零序電流檢測(cè)，以便進(jìn)行三相供電平衡的監(jiān)控。三相五線制是指A、B、C、N和PE線，其中，PE線是保護(hù)地線，也叫安全線，是專門用于將設(shè)備外殼等外露導(dǎo)電部分接地，保證用電安全6.3.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面1）三相系統(tǒng)相線截面的選擇(1)若導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所采用環(huán)境溫度不同，用溫度系數(shù)校正；導(dǎo)線允許載流量：規(guī)定環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠承受而不使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許值的最大電流。

導(dǎo)線額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度；導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度；導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度；在室外，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?；在室?nèi)，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?。對(duì)土中直埋的電纜，取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.8~1m的土壤平均溫度；室內(nèi)電纜溝，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁丶?。6.3.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面1）三相系統(tǒng)相線截面的選擇(2)電纜多根并列時(shí)，用電纜并列校正系數(shù)校正。(3)電纜在土壤中敷設(shè)時(shí)，用土壤熱阻系數(shù)校正。注：計(jì)算電流選?。航祲鹤儔浩鞲邏簜?cè)導(dǎo)線取變壓器額定一次電流；高壓電容器引入線，取電容器額定電流1.35倍；低壓電容器引入線，取電容器額定電流1.5。導(dǎo)線允許載流量：規(guī)定環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠承受而不使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許值的最大電流。6.3.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面2）中性線截面的選擇一般三相四線制的中性線截面，應(yīng)不小于相線截面的50％，即由三相四線制線路分支的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因此其中性線截面應(yīng)與相線截面相同，即三相四線制線路中的N線，要通過(guò)不平衡電流或零序電流，因此N線的允許載流量不應(yīng)小于三相系統(tǒng)中的最大不平衡電流，同時(shí)應(yīng)考慮諧波電流的影響。三次諧波電流相當(dāng)突出的三相四線制線路，由于各相的三次諧波電流都要通過(guò)中性線，使得中性線電流可能接近甚至超過(guò)相電流，因此這種情況下，中性線截面宜等于或大于相線截面，即PEN線兼有PE線和N線的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足上述PE線和N線的要求，取其中的最大值。PE線要考慮三相線路發(fā)生單相短路故障時(shí)的單相短路熱穩(wěn)定度。根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，PE線的截面按GB50054—1995《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：6.3.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面3）保護(hù)線截面的選擇當(dāng)Sφ≤15mm2時(shí)當(dāng)15mm2<Sφ≤35mm2時(shí)當(dāng)Sφ>35mm2時(shí)4）保護(hù)中性線截面的選擇有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220/380V的三相五線制線路中，計(jì)算電流為150A。當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邷囟戎禐?30℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。BLX－500－(3×50+1×25+PE25)解此線路除三根相線外，尚有N線和PE線。(1)相線截面的選擇查附錄表A-13-1，環(huán)境溫度為30℃時(shí)明敷的BLX-500型截面為50mm2時(shí)(2)N線截面的選擇(3)PE線截面的選擇按，選，滿足發(fā)熱條件，因此相線截面選由于，選上例所示線路，如果采用BLV-500型鋁芯塑料線穿硬塑料埋地敷設(shè)。當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邷囟戎禐?25℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。BLV－500－(3×120+1×70+PE70)解此線路除三根相線外，尚有N線和PE線。(1)相線截面的選擇查附錄表A-13-3，25℃時(shí)4根單芯線穿硬塑料管的BLV-500型截面為120mm2時(shí)(2)N線截面的選擇(3)PE線截面的選擇按，選，因此按發(fā)熱條件，相線截面選由于，選解：（1）計(jì)算線路中的計(jì)算電流例6–1有一條220/380V的三相四線制線路，采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃。該線路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線截面。

解：（2）相線截面積的選擇例6–1有一條220/380V的三相四線制線路，采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃。該線路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線截面。

查附錄表A-13-2得，4根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為35mm2的BLV型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)的允許載流量為80A，其正常最高允許溫度為55℃，即

Ial=80Aθal=55oCθ0=25oCθ′0=15oC溫度校正系數(shù)為：

導(dǎo)線的實(shí)際允許載流量為

：所選相線截面滿足允許載流量的要求。

解：（3）中線截面積的選擇例6–1有一條220/380V的三相四線制線路，采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃。該線路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線截面。

按SN≥0.5SФ要求，選SN=25mm2

所以選擇BLV型鋁芯塑料導(dǎo)線BLV-500-3*35+1*25。

6.3.4

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面

導(dǎo)線（或電纜）的截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量卻要增加。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮，導(dǎo)線應(yīng)選擇一個(gè)比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過(guò)分增加線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量。從全面經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路年運(yùn)行費(fèi)用接近最小的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。6.3.4

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面線路類別導(dǎo)線材質(zhì)年最大負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下300-5000h5000h以上架空線路銅3.002.251.75鋁1.551.150.90電纜線路銅2.502.252.00鋁1.921.731.54我國(guó)現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)電流密度jec（A/mm2）規(guī)定如表5-1所示

經(jīng)濟(jì)電流密度Jec與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)越大，負(fù)荷越平穩(wěn)，損耗越大，經(jīng)濟(jì)截面因而也就越大，經(jīng)濟(jì)電流密度就會(huì)變小。

有一條用LGJ型鋼芯鋁絞線架設(shè)的35KV架空線路，計(jì)算負(fù)荷4500KW，功率因數(shù)為0.8,Tmax=5500h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度（當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃）。解(1)選擇經(jīng)濟(jì)截面由表5-1查得選標(biāo)準(zhǔn)截面95。即選LGJ-95型鋼心鋁絞線。線路類別導(dǎo)線材質(zhì)年最大負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下300-5000h5000h以上架空線路銅3.002.251.75鋁1.551.150.90解(2)校驗(yàn)發(fā)熱條件查附錄表A-12得環(huán)境溫度25℃時(shí)LGJ-95的所選截面滿足發(fā)熱條件(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附錄表A-15得35KV架空LGJ線的最小允許截面所選截面滿足機(jī)械強(qiáng)度要求

有一條用LGJ型鋼芯鋁絞線架設(shè)的35KV架空線路，計(jì)算負(fù)荷4500KW，功率因數(shù)為0.8,Tmax=5500h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度（當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃）。6.3.5

按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面設(shè)線路首端線電壓為U1，末端線電壓為U2，線路首末兩端線電壓的相量差稱為線路電壓降；首末兩端線電壓的代數(shù)差稱為線路電壓損失。由于線路存在阻抗，所以線路通過(guò)電流時(shí)就是產(chǎn)生電壓損耗。規(guī)定：高壓配電線路的電壓損耗，一般不超過(guò)線路額定電壓的5％；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓配電線路的電壓損耗，一般不超過(guò)用電設(shè)備額定電壓的5％；對(duì)視覺(jué)要求較高的照明線路，則為2％～3％。如線路的電壓損耗值超過(guò)了允許值則應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面。6.3.5.1

線路電壓損失的計(jì)算1）線路末端有一個(gè)集中負(fù)荷時(shí)三相線路電壓損耗的計(jì)算線路末端集中負(fù)荷S=P+jQ，線路額定電壓為UN，線路電阻為R，電抗為X。線路相電壓損失：線路線電壓損失：6.3.5.1

線路電壓損失的計(jì)算2）線路上有多個(gè)集中負(fù)荷時(shí)線路電壓損耗的計(jì)算P1，Q1，P2，Q2是通過(guò)各段干線的有功功率和無(wú)功功率；r1，x1，r2，x2為各段干線的電阻和電抗。P1=p1+p2，P2=p26.3.5.1

線路電壓損失的計(jì)算2）線路上有多個(gè)集中負(fù)荷時(shí)線路電壓損耗的計(jì)算p1，q1，p2，q2是各支線的有功功率和無(wú)功功率；R1，X1，R2，X2

為從電源到各支線負(fù)荷線路的電阻和電抗。解(1)已知LJ-50：R0=0.54歐/Km

，X0=0.38歐/Km；LJ-70：R0=0.45歐/Km，X0=0.359歐/Km；LJ-95：R0=0.34歐/Km，X0=0.35歐/Km，

試計(jì)算如圖所示供電系統(tǒng)在下列兩種情況下的電壓損失。1WL，2WL導(dǎo)線的型號(hào)均為L(zhǎng)J-70;1WL為L(zhǎng)J-95，2WL為L(zhǎng)J-50；012850kVA700+j500KVA3km2km解(2)012850kVA700+j500KVA3km2km已知LJ-50：R0=0.54歐/Km

，X0=0.38歐/Km；LJ-70：R0=0.45歐/Km，X0=0.359歐/Km；LJ-95：R0=0.34歐/Km，X0=0.35歐/Km，

試計(jì)算如圖所示供電系統(tǒng)在下列兩種情況下的電壓損失。1WL，2WL導(dǎo)線的型號(hào)均為L(zhǎng)J-70;1WL為L(zhǎng)J-95，2WL為L(zhǎng)J-50；6.3.5.1

線路電壓損失的計(jì)算3）負(fù)荷均勻分布線路電壓損耗的計(jì)算(圖5-12)帶有均勻分布負(fù)荷的線路，在計(jì)算其電壓損耗時(shí)，可將其分布負(fù)荷集中于分布線段中點(diǎn)，按集中負(fù)荷來(lái)計(jì)算。單位長(zhǎng)度線路上負(fù)荷電流，則微小線段的負(fù)荷電流為

與負(fù)荷分布等效的集中負(fù)荷企業(yè)內(nèi)電力線路往往不長(zhǎng)，電力線路上各段干線常采用同一截面的導(dǎo)線或電纜。這里只討論各段干線截面相同時(shí)導(dǎo)線截面的選擇。6.3.5.2

按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面有功負(fù)荷在電阻上引起的電壓損失無(wú)功負(fù)荷在電抗上引起的電壓損失導(dǎo)線的電導(dǎo)系數(shù)，銅線0.053Km/歐.mm2,鋁線0.032Km/歐.mm26.3.5.2

按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面兩個(gè)未知量，X0和線間幾何均距有關(guān),變化不大，采用逐步試求法架空線路0.35~0.4歐/Km,電纜線路0.08歐/Km(1)取導(dǎo)線或電纜電抗平均值，求出(2)求出(3)求出S，根據(jù)此值選出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)截面；(4)校驗(yàn)。根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)截面及敷設(shè)方式，查出R0和X0，計(jì)算電路實(shí)際電壓損失，與允許電壓損失比較。

有一條用LGJ-50型鋼芯鋁線架設(shè)的5km長(zhǎng)的35kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為2500kW，cosΦ=0.7。線路導(dǎo)線為水平等距排列，線距為1.5m。試驗(yàn)算此線路是否滿足允許電壓損耗5%的要求。6.3.5.2

按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面解(1)(2)(3)滿足電壓損耗要求例5-3

某變電所架設(shè)一條10KV的架空線路，向工廠1和2供電，如圖所示。已知導(dǎo)線采用LJ型鋁絞線，全線導(dǎo)線截面相同，三相導(dǎo)線布置成三角形，線間距為1m。干線01的長(zhǎng)度為3km，干線12的長(zhǎng)度為1.5km。工廠1的負(fù)荷為有功功率800kW，無(wú)功功率550kvar，工廠2的負(fù)荷為有功功率500kW，無(wú)功功率200kvar。允許電壓損失為5%，環(huán)境溫度為25oC，按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱情況和機(jī)械強(qiáng)度。

解：（1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面

因?yàn)槭?0KV架空線路，所以初設(shè)X0=0.38Ω/km，則ΔUa%=ΔU%-ΔUr%=5–0.98=4.02查附表A-15-1，選LJ-50

：幾何均距為1000mm，截面為50mm2的LJ型鋁絞線的X0=0.355Ω/km，R0=0.54Ω/km，實(shí)際的電壓損失為故所選導(dǎo)線LJ-50滿足允許電壓損失的要求。查附表A-12-1可知，LJ-50在室外溫度為25oC時(shí)允許載流量為Ial=215A；線路中最大負(fù)荷(在01段)為

P=p1+p2=800+500=1300kW

Q=q1+q2=550+200=750kvar顯然發(fā)熱情況也滿足要求。（3）

校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附表A-15-1可知，高壓架空裸鋁絞線的最小允許截面為35mm2，所以所選的截面50mm2

滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。

（2）校驗(yàn)發(fā)熱情況礦物絕緣電纜托盤式電纜橋架梯級(jí)式電纜橋架第7章高層建筑的供配電系統(tǒng)第7章高層建筑的供配電系統(tǒng)高層建筑供配電知識(shí)是供配電技術(shù)的一部分內(nèi)容。本章首先介紹了高層建筑負(fù)荷的特點(diǎn)及計(jì)算負(fù)荷確定的方法；接著講述高層建筑典型的主接線方案及變電所的類型；對(duì)高層建筑低壓配電系統(tǒng)的配電方式也作了介紹，最后介紹了高層建筑供配電系統(tǒng)中的應(yīng)急電源。高層建筑概述高層建筑負(fù)荷計(jì)算高層建筑的電氣主接線高層建筑變電所的類型與布置箱式變電站高層建筑低壓配電系統(tǒng)主要內(nèi)容7.1高層建筑概述7.1.1高層建筑的定義和分類什么是“高層建筑”？ 世界高層建筑委員會(huì)1972年：將9層及9層以上的建筑。并建議按高度將其分為4類：第一類：9～16層（最高到50m）；第二類：17～25層（最高到75m）；第三類：26～40層（最高到100m）；第四類（超高層）：40層以上（100m以上）。但是：不同國(guó)家或地區(qū)根據(jù)其具體情況，綜合建筑類別、材料品種以及防火要求等因素，還有自己的規(guī)定。如對(duì)高層建筑起始高度的規(guī)定：美國(guó)（22～25m，或7層以上）；日本（11層、31m）；德國(guó)（22層）；法國(guó)（住宅50m以上，其他28m以上）我國(guó)關(guān)于高層建筑的界限規(guī)定也未完全統(tǒng)一。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（JGJ37—87）、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16—92）、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045—95）規(guī)定：10層及10層以上的住宅建筑（包括底層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）和建筑高度超過(guò)24m的其他民用建筑。7.1.2高層建筑負(fù)荷的特點(diǎn)高層建筑特點(diǎn)：建筑面積大、高度高、功能復(fù)雜、建筑設(shè)備多、能耗大、管理要求高等。因此：高層建筑的電氣設(shè)備有其自身的特點(diǎn)——（1）用電設(shè)備種類多（2）用電量大，且負(fù)荷密度高（3）供電可靠性要求高（4）電氣系統(tǒng)復(fù)雜（5）電氣線路多（6）電氣用房多（7）自動(dòng)化程度高根據(jù)在建筑中所起的作用不同來(lái)分類：①創(chuàng)造環(huán)境的設(shè)備--如照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)換氣設(shè)備、廣播設(shè)備等。②追求方便的設(shè)備--如電梯、通訊設(shè)備等③增強(qiáng)安全性的設(shè)備--如報(bào)警、防火、防盜和保安設(shè)備等。④提高控制性及經(jīng)濟(jì)性的設(shè)備--如自動(dòng)控制設(shè)備和電腦管理。7.1.2高層建筑負(fù)荷的特點(diǎn)根據(jù)建筑電氣設(shè)備的專業(yè)屬性來(lái)分類：①供配電設(shè)備--變壓器、配電屏、發(fā)電設(shè)備等。②照明設(shè)備--電光源。③動(dòng)力設(shè)備--吊車、攪拌機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、電梯等。④弱電設(shè)備--電話、電視、音響、網(wǎng)絡(luò)、報(bào)警設(shè)備等。⑤空調(diào)與通風(fēng)設(shè)備--制冷、防排煙、溫濕度控制裝置等。⑥運(yùn)輸設(shè)備--電梯7.1.2高層建筑負(fù)荷的特點(diǎn)變壓器配電屏強(qiáng)電設(shè)備配電柜發(fā)電機(jī)組電光源風(fēng)機(jī)電梯電梯空調(diào)系統(tǒng)電話弱電設(shè)備可視對(duì)講電視系統(tǒng)音響系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)變配電設(shè)計(jì)廣播音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)安保（安全防范）系統(tǒng)設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全與防護(hù)高層建筑電氣設(shè)計(jì)有線電視（CATV）設(shè)計(jì)通訊與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)高層建筑的設(shè)計(jì)分類設(shè)計(jì)內(nèi)容的表達(dá)方式建筑電氣設(shè)計(jì)以電氣工程圖的方式表達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容，

一般包括：系統(tǒng)圖平面圖大樣圖控制圖電氣工程圖一般采用單線圖表示連接關(guān)系，用圖例表示設(shè)備，用標(biāo)注進(jìn)行必要的說(shuō)明。

建筑電氣工程圖分類(l)系統(tǒng)圖表示出整體電力系統(tǒng)的配電關(guān)系或配電方案。系統(tǒng)圖通常用單線條(三相導(dǎo)線是一樣的)表示。系統(tǒng)圖應(yīng)表示出系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間的相互關(guān)系，連接方式，以及各組成部分的電器元件和設(shè)備及其特性參數(shù)。通過(guò)系統(tǒng)圖可以了解工程的全貌和規(guī)模。(2)平面圖它表征了建筑各層的照明、動(dòng)力、電話等電氣設(shè)備的平面位置和線路走向。是安裝電器和敷設(shè)支路管線的依據(jù)。平面圖還應(yīng)標(biāo)注軸線、尺寸、比例、樓面標(biāo)高、房間名稱等，以便于圖形校審、編制施工預(yù)算

和指導(dǎo)施工。(3)大樣圖表示電氣安裝工程中的局部安裝明晰圖，例如舞臺(tái)聚光燈安裝大樣圖等。(4)控制圖它表示電氣儀表、互感器、繼電器及其它控制回路的接線圖。電氣總平面圖(某小區(qū))低壓系統(tǒng)圖單元住宅照明平布圖（標(biāo)準(zhǔn)層）7.2高層建筑負(fù)荷的計(jì)算作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)；用來(lái)計(jì)算電壓損失和功率損耗；作為電能消耗量和無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)；一、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算用來(lái)確定備用電源或應(yīng)急電源的容量；季節(jié)性負(fù)荷的確定用以從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件出發(fā)選擇變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。7.2.1高層建筑的電力負(fù)荷分布特點(diǎn)（1）負(fù)荷計(jì)算的作用與意義旅游賓館：由于配套服務(wù)設(shè)施比較齊全，一般電力負(fù)荷比較大，照明負(fù)荷較??；辦公、綜合樓建筑：照明負(fù)荷較大，一般電力負(fù)荷較??；高層住宅建筑：一般電力負(fù)荷較小，照明負(fù)荷也不大，但由于一般不采用中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)負(fù)荷比重顯著增加。（2）

高層建筑的電力負(fù)荷分布特點(diǎn)照明（包括電熱）：占30%左右空調(diào)：占40%左右一般電力（電梯、生活水泵、消防泵、噴淋泵、鍋爐房設(shè)備。。。）：占30%左右（3）

電力負(fù)荷在高層建筑中的分布位置用電負(fù)荷遍布整個(gè)大樓的各層；地下層（或大樓底部）是用電負(fù)荷集中的地方（空調(diào)設(shè)備、生活水泵、消防泵、噴淋泵）頂層（或頂部）也是用電負(fù)荷集中區(qū)（電梯機(jī)房、風(fēng)機(jī)、加壓泵）超高層建筑的中部位置（分區(qū)電梯機(jī)房、中間泵站、分區(qū)空調(diào)設(shè)備的布置多在大樓的中部）。序號(hào)建筑物名稱用電負(fù)荷名稱負(fù)荷等級(jí)二級(jí)一級(jí)特別重要負(fù)荷1高層普通住宅、高層宿舍客梯、生活泵、主要通道照明√2部、省級(jí)辦公樓、全空調(diào)涉外辦公樓，超高層辦公樓（綜合樓），使館和大使官邸主要辦公室、會(huì)議室、總值班室、檔案室及主要通道的照明、客梯√（√）機(jī)要室、電報(bào)房、電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源√3國(guó)賓館、大會(huì)堂、國(guó)際會(huì)議中心地方廳、總值班室及主要通道照明、廚房√主會(huì)場(chǎng)、接見(jiàn)廳、宴會(huì)廳、電梯、電聲、錄象、電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源√4四、五星級(jí)飯店地下污水泵電源；√經(jīng)營(yíng)管理及設(shè)備管理用電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源；宴會(huì)廳電聲、新聞攝影、錄象電源；宴會(huì)廳、餐廳、娛樂(lè)廳、高級(jí)客房、康樂(lè)設(shè)施、廚房及主要通道的照明；水泵、廚房的部分電力及部分客梯；一般客房照明及其余客梯√民用建筑常用重要電力負(fù)荷分級(jí)表(部分)5科研院所、高等學(xué)校重要實(shí)驗(yàn)室，如生物制品、培養(yǎng)劑等√高層教學(xué)樓、科研辦公樓的電梯、主要通道的照明√13縣（區(qū)）級(jí)及以上醫(yī)院急診部、監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)部、分娩室、嬰兒室、血液病房的凈化室、血液透析室、病理切片分析、磁共振、CT掃描室、區(qū)域中心血庫(kù)、高壓氧艙、加速器機(jī)房和治療室、配血室的電力照明；培養(yǎng)箱恒溫箱的電源√X光機(jī)、電子顯微鏡電源；客梯電源；高層病房樓、肢體傷殘康復(fù)病房的照明√14銀行證券交易中心主要業(yè)務(wù)用電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源；防盜信號(hào)電源√較大面積的營(yíng)業(yè)廳應(yīng)急照明√營(yíng)業(yè)廳、門廳照明高層用客梯√序號(hào)建筑物名稱用電負(fù)荷名稱負(fù)荷等級(jí)二級(jí)一級(jí)特別重要負(fù)荷負(fù)荷密度法

KP——單位面積功率(負(fù)荷密度)，W/m2。S——建筑面積，m2。單位指標(biāo)法

KS——單位用電指標(biāo)。如W/戶、W/人等N——單位數(shù)量，如戶數(shù)、人數(shù)等。需要系數(shù)法7.2.2高層建筑負(fù)荷的計(jì)算N―單位數(shù)量（m2、戶、床）KP―單位負(fù)荷密度（W/m2

、W/戶、W/床）KS―單位負(fù)荷密度（VA/m2

、VA/戶、VA/床)(1)單位指標(biāo)法——常用于規(guī)劃設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)住宅樓賓館寫字樓商業(yè)樓2.5~4KVA/戶70~100VA/m290~110VA/m2100~130VA/m2國(guó)內(nèi)外部分旅館變壓器的裝機(jī)容量和用電指標(biāo)(2)需要系數(shù)法——常用于施工圖設(shè)計(jì)階段定義需要系數(shù)KC

需要系數(shù)考慮了以下的主要因素：K

：同時(shí)使用系數(shù)，為在最大負(fù)荷工作班某組工作著的用電設(shè)備容量與接于線路中全部用電設(shè)備總額定容量之比；KL：負(fù)荷系數(shù)，用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運(yùn)行，此系數(shù)表示工作著的用電設(shè)備實(shí)際所需功率與其額定容量之比ηwl：線路供電效率；η：用電設(shè)備組在實(shí)際運(yùn)行功率時(shí)的平均效率。備用設(shè)備的容量不列入設(shè)備總?cè)萘?/p>

無(wú)論是小區(qū)或高層建筑，都有相當(dāng)一部分的備用設(shè)備，如小區(qū)的備用通風(fēng)機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)，高層建筑中的備用生活水泵、空調(diào)制冷設(shè)備等，這些備用設(shè)備的容量在計(jì)算時(shí)不能列在設(shè)備總?cè)萘恐?。消防水泵、專用消防電梯以及在消防狀態(tài)下才使用的送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)等，及在非正常狀態(tài)下使用的用電設(shè)備都不列入總設(shè)備容量之內(nèi)；當(dāng)夏季有制冷的空調(diào)系統(tǒng)，而冬季則利用鍋爐采暖時(shí)，由于后者用電設(shè)備容量小于前者，因此鍋爐的用電設(shè)備容量也不計(jì)入總用電設(shè)備容量。建筑類別KC建筑類別KC一般旅館、招待所0.7～0.8一般辦公樓0.7～0.8高級(jí)旅館、招待所0.6～0.7高級(jí)辦公樓0.6～0.7旅游賓館0.35～0.45科研樓0.8～0.9電影院、文化館0.7～0.8發(fā)展與交流中心0.6～0.7劇場(chǎng)0.6～0.7教學(xué)樓0.8～0.9禮堂0.5～0.7圖書(shū)館0.6～0.7體育練習(xí)館0.7～0.8托兒所、幼兒園0.8～0.9體育館0.65～0.75小型商業(yè)、服務(wù)業(yè)用房0.85～0.9展覽廳0.5～0.7綜合商業(yè)、服務(wù)樓0.75～0.85門診樓0.6～0.7食堂、餐廳0.8～0.9一般病房樓0.65～0.75高級(jí)餐廳0.7～0.8高級(jí)病房樓0.5～0.6火車站0.75～0.78鍋爐房0.9～1博物館0.82～0.92需要系數(shù)----考慮建筑內(nèi)各用電負(fù)荷同時(shí)使用概率而確定的負(fù)荷計(jì)算系數(shù)民用建筑照明負(fù)荷需要系數(shù)KC

戶數(shù)需要系數(shù)KC多層住宅高層住宅全電氣化住宅1～100.8～10.8～10.93～110～200.7～0.80.75~0.850.93～0.9121～1000.54～0.60.55～0.630.45～0.85100～2000.46～0.540.45～0.550.32～0.38>2000.42～0.460.43～0.450.30～0.32《重慶地區(qū)住宅電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

綜合用電負(fù)荷(kW)戶型多層住宅高層住宅全電氣化住宅二室戶3~43.5～4.57～8三、四室戶4～54.5～5.58～9例題1某高層綜合樓1~3層商場(chǎng)（空調(diào)）每層1500m2：P1～P3（KC=0.7，90W/m2)1~3層商場(chǎng)（照明）每層1500m2：P8（KC=0.7，30W/m2)4~15層住宅每層8戶：P4～P7（KC=0.6，5.5kW/戶)負(fù)一層車庫(kù)及設(shè)備用房（照明）1100m2（KC=1，10W/m2)樓道照明10KW：（KC=1)電梯2*15KW：P10生活水泵2*22KW（一備一用）：P11消防中心10KW：P12（KC=1)消火栓泵2*30KW（一備一用）噴淋水泵2*55KW（一備一用）無(wú)功補(bǔ)償后的功率因數(shù)：0.95變壓器的最佳負(fù)荷率：0.7P9電源PJ一層空調(diào)P1二層空調(diào)P2三層空調(diào)P34-6層住宅P47-9層住宅P510-12住宅P613-15住宅P7車庫(kù)樓道P9電梯P10泵房P11消防中心P121-3層照明P8電容補(bǔ)償計(jì)算負(fù)荷P1(P2.P3)=1500m20.09KW/m20.7=94.5KW負(fù)荷密度需要系數(shù)面積P8=3

1500m20.03KW/m20.7=94.5KWP4(P5.P6.P7)=24戶

5.5KW/戶0.6=79.2KWP9=1100m20.01KW/m2+10=21KWP10=215KW=30KW泵房負(fù)荷

P11=222KW0.5=22KW消防泵房負(fù)荷P’11=55+30=85KW

（不計(jì)入總負(fù)荷）消防控制中心：P12=10KWP91~3層商場(chǎng)（空調(diào)）每層1500m2：P1～P3（KC=0.7，90W/m2)1~3層商場(chǎng)（照明）每層1500m2：P8（KC=0.7，30W/m2)4~15層住宅每層8戶：P4～P7（KC=0.6，5.5kW/戶)負(fù)一層車庫(kù)及設(shè)備用房（照明）1100m2（KC=1，10W/m2)樓道照明10KW：（KC=1)電梯2*15KW：P10生活水泵2*22KW（一備一用）：P11消防中心10KW：P12（KC=1)消火栓泵2*30KW（一備一用）噴淋水泵2*55KW（一備一用）解：一、負(fù)荷分組二、計(jì)算負(fù)荷電源PJ一層動(dòng)力P1二層動(dòng)力P2三層動(dòng)力P34-6層照明P47-9層照明P510-12照明P613-15照明P7車庫(kù)樓道P9電梯P10泵房P11消防中心P121-3層照明P8電容補(bǔ)償77794.594.594.579.279.279.279.294.521302210三、總計(jì)算負(fù)荷PJ=0.9

（4

94.5+4

79.2+21+30+22+10）=776.8KW四、變壓器容量S===1170(KVA)PΣC

?COS

776.80.7?0.95變壓器的最佳負(fù)荷率無(wú)功補(bǔ)償后的功率因數(shù)7.3高層建筑變電所主接線（1）0.22/0.38低壓電源供電：多用于電路負(fù)荷較小，可靠性要求稍低，可以從大樓鄰近變電所取得足夠的低壓供電回路（包括回路數(shù)和容量）的情況；一般用于商品住宅樓、某一單位內(nèi)的辦公樓或住宅樓、高等學(xué)校教學(xué)樓等。示例：上海達(dá)安大廈是一幢商品公寓住宅樓，總負(fù)荷為1000KW，從附近的一座變電所用電纜引入5路低壓電源：住戶用電2路，電梯、泵房及公共照明用電2路，裙房用電1路。7.3.1高層建筑供電方案（2）一路10（6）kV高壓電源，一路0.22/0.38低壓電源供電：用于取得第二高壓電源較困難，或雖能取得但經(jīng)濟(jì)上不合理，而且可以從鄰近處取得低壓電源作為備用電源的情況；一般也多用于電力負(fù)荷較小、可靠性要求稍低的商住樓和單位內(nèi)的辦公樓等。（3）兩路10（6）kV高壓電源：用于電力負(fù)荷較大、可靠性要求較高的高層賓館、辦公樓、醫(yī)院病房樓等，是高層建筑中最常用的供電方式之一。（4）兩路10（6）kV高壓電源、自備發(fā)電機(jī)組備用：用于電力負(fù)荷大、可靠性要求高，有大量一級(jí)負(fù)荷的高層建筑?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定的一類高層建筑的供電方式；也是高層建筑中最常用的供電方式之一。示例：五星級(jí)的上海華亭賓館、希爾頓酒店；上海電信大樓等。（5）兩路35kV高壓電源、自備發(fā)電機(jī)組備用：用于電力負(fù)荷容量特大的高層建筑或高層建筑群。高層民用建筑變電所主接線圖7-1高層民用建筑變電所的典型主接線7.3.2高層建筑變電所主接線圖7-2現(xiàn)代高層賓館飯店變電所的典型主接線在地下層或輔助建筑物內(nèi)設(shè)置主變壓器；（30層以下）在地下層和最高層設(shè)置主變壓器；（60層以上）分別在地下層、最高層和中間層設(shè)置主變壓器；（60層以上）僅在中間層設(shè)置主變壓器；分別在底層和各層設(shè)置主變壓器。由于大樓底部、中間部分層和頂部是用電負(fù)荷相對(duì)集中區(qū)域，因此，對(duì)于高層建筑，變電所位置選擇可有下列方案：國(guó)內(nèi)外部分高層建筑變電所位置的設(shè)置情況：7.4高層建筑變電所的類型及布置按供電對(duì)象，高層建筑變電所可分為樓內(nèi)變電所和輔助建筑變電所。圖7-3高層建筑變電所的位置7.5成套（箱式）變配電所

成套性強(qiáng)，尺寸小、重量輕、外型美觀、占地面積小、安裝維護(hù)方便和投資少

箱式變電站又稱預(yù)裝式變電站，是由高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、電力變壓器、低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、電能計(jì)量設(shè)備、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、輔助設(shè)備和連接件等組成的成套設(shè)備，這些元件在工廠內(nèi)被預(yù)先組裝在一個(gè)或幾個(gè)箱殼內(nèi)，用來(lái)從高壓系統(tǒng)向低壓系統(tǒng)輸送電能。（一）箱式變電站的類型1.預(yù)裝式變電站（簡(jiǎn)稱歐式箱變）結(jié)構(gòu)：一般為“目”字型，與土建變電所類似。圖7-4預(yù)裝式變電站的外形及平面布置預(yù)裝式變電站一般為“目”字形結(jié)構(gòu),中間為變壓器室2.組合式變壓器

組合式變壓器是將變壓器本體、開(kāi)關(guān)設(shè)備、熔斷器、分接開(kāi)關(guān)及相應(yīng)輔助設(shè)備進(jìn)行組合在一起的變壓器，俗稱美變。一般為“品”字型結(jié)構(gòu)。組合式變壓器結(jié)構(gòu)圖7-6組合式變壓器的外形及平面布置（二）箱式變電站實(shí)例7.6高層建筑低壓配電系統(tǒng)7.6.1低壓配電系統(tǒng)的配電方式(1)在高層建筑中，為了便于維修，高層建筑宜分層設(shè)置配電箱，每套房間宜有獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)。對(duì)于容量較大或較重要的負(fù)荷宜從低壓配電室放射式配電，向各層配電間或配電箱配電宜采用樹(shù)干式或分區(qū)樹(shù)干式配電；（2）在高層民用建筑配電系統(tǒng)中，應(yīng)將照明與電力負(fù)荷分成不同配電系統(tǒng)；消防及其他防災(zāi)用電設(shè)施的配電宜自成體系。單相用電設(shè)備應(yīng)適當(dāng)配置，力求達(dá)到三相負(fù)荷平衡。（3）電梯供電的可靠性要求相對(duì)較高，因此盡管電梯容量不大，亦宜采用一回路供一臺(tái)電梯的接線方式。對(duì)于大型消防泵、生活水泵和中央空調(diào)的冷凍機(jī)組，一是供電可靠性要求高，二是單臺(tái)機(jī)組容量較大，因此也應(yīng)從低壓配電屏以放射式專線供電。對(duì)于樓層用電量較大的大廈，有的也采用一回路供一層樓的放射式供電方案。（4）對(duì)于居住小區(qū)配電應(yīng)合理采用放射式和樹(shù)干式兩者相結(jié)合的方式。為提高小區(qū)配電系統(tǒng)的供電可靠性，亦可采用環(huán)形供電方式。(5)高層建筑低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足計(jì)量、維護(hù)管理、供電安全和可靠的要求

例

某高層住宅樓地下1層，地上24層，屋頂局部機(jī)房層。用電負(fù)荷有：居民住宅用電、公共照明，地下室設(shè)有生活水泵、消防水泵、水處理設(shè)備，屋頂機(jī)房設(shè)有電梯、機(jī)房照明及空調(diào)，大樓景觀照明等，由設(shè)置在1層的10/0.38kV變電所配電。其中，住宅公共照明、生活水泵、消防水泵、電梯等為二級(jí)負(fù)荷，其余為三級(jí)負(fù)荷。試設(shè)計(jì)該高層住宅樓的低壓配電系統(tǒng)接線圖。7.6.2照明供電系統(tǒng)（1）一般供電場(chǎng)所（2）較重要工作場(chǎng)所（3）重要工作場(chǎng)所7.7高層建筑的備用電源高層建筑的電力負(fù)荷等級(jí)較高，為滿足一級(jí)負(fù)荷尤其是特別重要負(fù)荷的供電可靠性要求，大多數(shù)高層建筑均設(shè)有備用電源；高層建筑中采用的備用電源有：另一路獨(dú)立電源：另一個(gè)上一級(jí)變電所的電源，獨(dú)立性最好；附近另一路電源：同一上級(jí)變電所的電源，獨(dú)立性次之；應(yīng)急發(fā)電機(jī)組；蓄電池組；UPS不間斷供電裝置。自備應(yīng)急電源

全國(guó)部分城市高層建筑自備電源設(shè)置情況如表所示；7.7.1自備應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組原理及組成以柴油機(jī)為動(dòng)力，拖動(dòng)工頻交流同步發(fā)電機(jī)組成的發(fā)電設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，熱效率高，起動(dòng)迅速等特點(diǎn)。柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制屏三大部分組成。7.7.2總?cè)萘康拇_定

理論計(jì)算方法：按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算穩(wěn)定負(fù)荷包括所有重要電氣設(shè)備；滿負(fù)荷運(yùn)行，因此需要系數(shù)和同期系數(shù)均為1。按尖峰負(fù)荷計(jì)算滿足最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的用電需要，假設(shè)此時(shí)所有其它負(fù)荷都已投入運(yùn)行按發(fā)動(dòng)機(jī)組母線允許電壓降計(jì)算符合啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)母線允許的電壓降要求選擇其中最大者

估算方法(1)按面積估算

建筑面積在10000M2以上的大型高層建筑，可按15～20W/m2估算；

10000M2以下的中、小型高層建筑,可按10～15W/m2估算。(2)按主變壓器總?cè)萘抗浪闳≈髯儔浩骺側(cè)萘康?0％～20％估算。(3)按單臺(tái)或成組起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量估算在高層建筑中，消防泵等大容量異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組母線上的電壓降不超過(guò)15％～20％?？筛鶕?jù)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量，查表確定柴油發(fā)電機(jī)容量。

以上三者之中選擇整定值7.7.3柴油發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)確定1.大型高層建筑，宜選用2臺(tái)，一臺(tái)作為消防用電設(shè)備的備用電源，另一臺(tái)為一、二級(jí)負(fù)荷的備用電源。2.若計(jì)算功率總和在1000kw以下，變電所相距不到100m，可選1臺(tái)。若計(jì)算功率總和在1000kw以上，且變電所相距超過(guò)100m，可選2臺(tái)及以上，應(yīng)分散安裝在需要容量較大的變電所附近。3.幾個(gè)變電所相距幾十米，可選一臺(tái)。若超過(guò)2000KVA，則可選用二臺(tái)，可集中安裝。4.一般高層建筑內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組不宜超過(guò)3臺(tái)。7.6.4柴油發(fā)電機(jī)組的布置

機(jī)房位置的確定宜：靠近一級(jí)負(fù)荷和配變電所；布置于坡屋、裙房的首層或附屬建筑內(nèi)，位于主體建筑的背面或側(cè)面；設(shè)在地下層時(shí)，應(yīng)解決好通風(fēng)、防潮、機(jī)組的排煙、消音和減振問(wèn)題，至少有一側(cè)靠外墻忌：設(shè)在建筑物主體內(nèi)；設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方和貼鄰。

機(jī)房設(shè)備布置柴油發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備有：柴油發(fā)電機(jī)組、控制屏、操作臺(tái)、電力及照明配電柜、啟動(dòng)蓄電池、燃油供給、冷卻、進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)以及維護(hù)檢修設(shè)備等。機(jī)房布置應(yīng)根據(jù)機(jī)組容量大小和臺(tái)數(shù)而定，應(yīng)力求做到布置緊湊、經(jīng)濟(jì)合理、保證安全以及便于維護(hù)。注意解決好通風(fēng)、排煙、消音和減振等問(wèn)題7.7.5自備應(yīng)急燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置包括：燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)、控制屏、起動(dòng)蓄電池、油箱、進(jìn)氣和排氣、消音器及其它設(shè)備。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)是一種以液化氣、天然氣等可燃?xì)怏w為燃燒物，代替汽油、柴油作為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的新型，高效的新能源發(fā)電機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)匹配的發(fā)電機(jī)為三相交流同期發(fā)電機(jī)，無(wú)刷交流勵(lì)磁方式。燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、輔助設(shè)備少、安裝方便、噪音低、震動(dòng)小如果燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)將廢熱綜合利用，其總熱效率比柴油發(fā)電機(jī)要高些。7.6.6柴油發(fā)電機(jī)與燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的比較7.7.7UPS－不間斷電源系統(tǒng)不間斷電源系統(tǒng)（UninterruptiblePowerSystem，UPS）是一種含有儲(chǔ)能裝置、以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的電源設(shè)備。主要功能是提供高質(zhì)量的電能，滿足連續(xù)平穩(wěn)供電、電壓波形不失真、頻率穩(wěn)定等要求；UPS廣泛應(yīng)用于精密儀器、醫(yī)療設(shè)備、通信系統(tǒng)、安全監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動(dòng)控制生產(chǎn)線等對(duì)電壓穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合。UPS在電力中斷時(shí)維持短時(shí)間的連續(xù)電力供應(yīng)，此時(shí)，UPS也稱為應(yīng)急備用電源。UPS的結(jié)構(gòu)1、整流器/充電器2、逆變器3、電池4、靜態(tài)旁路5、維修旁路（右圖為串聯(lián)在線式）UPS選擇的一般原則用電負(fù)荷不允許中斷供電，其供電對(duì)象主要是實(shí)時(shí)性電子計(jì)算機(jī)的電子數(shù)據(jù)處理裝置的電源保障；用電負(fù)荷允許中斷供電時(shí)間在1.5s以內(nèi)，主要指?jìng)溆秒娫醋詣?dòng)投入裝置在供電連續(xù)性上不能滿足要求的場(chǎng)合；重要場(chǎng)所(如監(jiān)控中心)的應(yīng)急備用電源，主要作為一種過(guò)渡措施，與快速起動(dòng)的應(yīng)急發(fā)電機(jī)組或備用市網(wǎng)配合。UPS與EPS的區(qū)別EmergencyPowerSystemUninterruptiblePowerSystem第8章

供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

在供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，必須有相應(yīng)的保護(hù)裝置將故障部分從系統(tǒng)中切除以保證非故障部分繼續(xù)工作，或者發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便提醒值班人員檢查并采取相應(yīng)措施。低壓線路的過(guò)電流保護(hù)一般采用斷路器或熔斷器保護(hù)，而高壓供配電系統(tǒng)的保護(hù)一般采用繼電保護(hù)裝置。主要內(nèi)容繼電保護(hù)的基本知識(shí)常用的保護(hù)繼電器電力線路的繼電保護(hù)電力變壓器的繼電保護(hù)微機(jī)繼電保護(hù)

（一）繼電保護(hù)的基本原理8.1繼電保護(hù)的任務(wù)和要求

保護(hù)——在電力系統(tǒng)中檢出故障或其他異常情況，從而使故障切除、終止異常情況或發(fā)出信號(hào)或指示。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)構(gòu)成保護(hù)裝置，所以延稱繼電保護(hù)。

電力系統(tǒng)故障的顯著特征及其保護(hù)：電流劇增：反應(yīng)電流劇增的繼電保護(hù)就是過(guò)電流保護(hù)。電壓銳減：反應(yīng)電壓銳減的繼電保護(hù)就是低電壓保護(hù)。電壓降低且電流增加：同時(shí)反應(yīng)電壓降低和電流增加的一種保護(hù)原理就是阻抗（距離）保護(hù)。

保護(hù)裝置——一個(gè)或多個(gè)保護(hù)繼電器和邏輯元件按需要結(jié)合在一起，完成某項(xiàng)特定保護(hù)功能的裝置。（二）保護(hù)分類

主保護(hù)——滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。

后備保護(hù)——主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種方式。繼電保護(hù)裝置的原理框圖

輔助保護(hù)——為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。（三）對(duì)保護(hù)性能的要求

保護(hù)的速動(dòng)性——保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。

保護(hù)的選擇性——保護(hù)檢出電力系統(tǒng)的故障區(qū)和/或故障相的能力。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)該保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護(hù)切除故障。繼電保護(hù)選擇性動(dòng)作示意圖WB1

保護(hù)的靈敏性——在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置具有的正確動(dòng)作能力的裕度，一般以靈敏系數(shù)來(lái)描述。

保護(hù)的可靠性——在給定條件下的給定時(shí)間間隔內(nèi)，保護(hù)能完成所需功能的概率。保護(hù)所需功能是當(dāng)需要?jiǎng)幼鲿r(shí)便動(dòng)作、當(dāng)不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)便不動(dòng)作。保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流保護(hù)區(qū)的最小短路電流過(guò)電流保護(hù)裝置

上述“四性”之間既有有機(jī)聯(lián)系，又相互制約，特別是可靠性和靈敏性、選擇性和速動(dòng)性之間應(yīng)統(tǒng)籌兼顧。8.2常用的保護(hù)繼電器及其接線（一）保護(hù)繼電器及其發(fā)展

電氣繼電器——當(dāng)控制該器件的輸人電路滿足一定條件時(shí)，在其一個(gè)或多個(gè)輸出電路中會(huì)產(chǎn)生預(yù)定躍變的電氣器件。電氣繼電器包括:量度繼電器——在規(guī)定的準(zhǔn)確度條件下，當(dāng)其特性量達(dá)到其動(dòng)作值時(shí)即進(jìn)行動(dòng)作的電氣繼電器。保護(hù)繼電器就是探測(cè)電力系統(tǒng)或電力設(shè)備的故障或異常情況的量度繼電器，常用的有電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器等。量度繼電器在繼電保護(hù)裝置中裝設(shè)在第一級(jí)，用來(lái)反應(yīng)被保護(hù)元件的特性量變化，屬于主繼電器或起動(dòng)繼電器。有或無(wú)繼電器——預(yù)定由數(shù)值在其工作值范圍內(nèi)或?qū)嶋H上為零的某一激勵(lì)量激勵(lì)的電氣繼電器。如時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器等。

有或無(wú)繼電器在繼電保護(hù)裝置中用來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能，屬輔助繼電器。保護(hù)繼電器的發(fā)展：

機(jī)電式繼電器——由機(jī)械部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)的電氣繼電器。

靜態(tài)繼電器——由電子、磁、光或其他無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的元件產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)的電氣繼電器。

模擬式繼電器——主要由模擬信號(hào)處理獲得動(dòng)作功能的電氣繼電器。

數(shù)位式繼電器——主要由數(shù)字信號(hào)處理獲得動(dòng)作功能的靜態(tài)繼電器。

數(shù)字式繼電器——由算法運(yùn)算獲得動(dòng)作功能的數(shù)位式繼電器。

微機(jī)保護(hù)裝置——多功能綜合性的數(shù)字式繼電器。感應(yīng)式電流繼電器電磁式電流繼電器電磁式中間繼電器電磁式時(shí)間繼電器電磁式信號(hào)繼電器靜態(tài)繼電器實(shí)物圖片微機(jī)型保護(hù)測(cè)控裝置（二）電流繼電器的繼電特性電流繼電器的輸入—輸出特性

電流繼電器的動(dòng)作電流Iop——流入電流繼電器線圈中的使繼電器從初始狀態(tài)進(jìn)入動(dòng)作狀態(tài)的最小電流。

電流繼電器的返回電流Ire——流入電流繼電器線圈中的使繼電器由動(dòng)作狀態(tài)返回到初始狀態(tài)的最大電流。

電流繼電器的返回系數(shù)Kre——電流繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值，即（三）過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限特性過(guò)電流保護(hù)的定時(shí)限特性曲線

有定時(shí)限特性和反時(shí)限特性兩種。過(guò)電流保護(hù)的反時(shí)限特性曲線

速斷電流Iqb——繼電器線圈中的使定時(shí)限元件動(dòng)作的最小電流。速斷電流倍數(shù)為動(dòng)作時(shí)間預(yù)先整定，與電流大小無(wú)關(guān)反時(shí)限特性——?jiǎng)幼鲿r(shí)間與電流平方成反比電流速斷特性

8.3

電力線路的繼電保護(hù)8.3.1電力線路的常見(jiàn)故障按GB50062—92《電力裝置的繼電和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。作為線路的單相接地保護(hù)，有兩種方式：(1)絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變配電所的高壓母線上，動(dòng)作于信號(hào)。(2)有選擇性的單相接地保護(hù)，亦動(dòng)作于信號(hào)，但當(dāng)單相接地危及人身和設(shè)備安全時(shí)，則應(yīng)動(dòng)作于跳閘。作為線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)。如過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.5～0.6s時(shí)，可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)。相間短路保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘，以切除短路故障。用戶內(nèi)部高壓線路的電壓等級(jí)一般為6～35KV，線路較短，通常為單端供電，常見(jiàn)故障有相間短路、單相接地和過(guò)負(fù)荷。電流保護(hù)的接線方式和接線系數(shù)（1）三相三繼電器連接方式電流保護(hù)中的電流繼電器與電流互感器二次繞組的連接方式。特點(diǎn)：能夠反映各種短路故障，流入繼電器的電流與電流互感器二次繞組的電流相等，其接線系數(shù)在任何短路情況下均等于1。將3只電流繼電器分別與3只電流互感器相連接，也稱完全星形接法。主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護(hù)相間短路和單相短路。

8.3

電力線路的繼電保護(hù)（2）兩相兩繼電器連接方式電流保護(hù)的接線方式和接線系數(shù)將2只電流繼電器分別與設(shè)在A、C相的電流互感器相連接，也稱不完全星形接法。特點(diǎn)：由于B相沒(méi)裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，不能反應(yīng)單相短路，只能反應(yīng)相間短路，其接線系數(shù)在各種相間短路時(shí)均等于1。主要用于小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。

8.3

電力線路的繼電保護(hù)電流保護(hù)的接線方式和接線系數(shù)（3）兩相一繼電器連接方式流入繼電器的電流為兩個(gè)電流互感器二次繞組電流之差，也稱兩相電流差接線。主要用于高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。當(dāng)正常工作或三相短路時(shí)：當(dāng)A、C兩相短路：當(dāng)A、B或B、C兩相短路：

8.3

電力線路的繼電保護(hù)

8.3.2

過(guò)電流保護(hù)按其動(dòng)作時(shí)限特性分，“反時(shí)限”過(guò)電流保護(hù)：由感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限原先是按10倍動(dòng)作電流來(lái)整定，而實(shí)際的動(dòng)作時(shí)間則與短路電流呈反比關(guān)系