第1章供配电系统
电能是一种清洁的二次能源，便于输送和分配，易于由其他能源产生，也易于转换为其他的能源，且便于测量、控制、管理、调度，还易于实现自动化。因此电能广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数的电能都由电力系统中的发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础产业。
1.1电力系统
1.1.1 概述
1、电力系统
各种电压的电力线路将发电厂、变配电所和电力用户联系起来的发、输、变、配及用电的整体即为电力系统。如图1-1所示，电力系统由以下几部分组成：
（1）发电
将一次能源转换成电能的过程即为“发电”。根据一次能源的不同，有火力发电、水力发电和核能发电，还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电方式。
①火力发电：将煤、天然气、石油所蓄存的化学能通过“燃烧”转换为电能的方式为火力发电。它的原理是：燃料在锅炉中燃烧，将锅炉中的水转换为高温高压的蒸汽，以蒸汽推动汽轮机，汽轮机再带动发电机旋转发出电能。我国火力发电以煤炭为主要燃料，随着西气东输工程的竣工，将逐步扩大天然气燃料的比例。
②水力发电：由势能转化为动能的高速水流驱动水轮机转动，带动发电机旋转发电，这种将水的位能转换为电能的方式为水力发电。按提高水位的方法又分为：堤坝式、引水式和混合式三种类型。
③核能发电：核燃料在原子反应堆中裂变释放核能，将水转换为高温高压的蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，汽轮机带动发电机旋转发出电能，这种利用原子核蕴藏的巨大核能生产电能的方式为核能发电。其后段生产过程与火力发电基本相同。
（2）变电与配电
变电所的功能是接受电能、转换电压和分配电能。为了实现电能的远距离输送并将电能分配到用户，需由变电所将发电机的电压进行多次电压变换。变电所由电力变压器、配电装置和二次装置等构成。按变电所的性质和任务可分为：升压变电所和降压变电所。除与发电机相连的变电所为升压变电所外，其余均为降压变电所。按变电所的地位和作用不同又分为枢纽变电所、地区变电所和用户变电所。
仅用于接收和分配电能，而不变换电压的场所称为配电所，而用于交流电流与直流电流相互转换的场所则称为换流站。
（3）电力线路
电力线路将发电厂、变电所和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。电力线路有各种不同的电压等级，通常将220kV及以上的电力线路称输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV、66kV）、中压配电线路（35~6kV）和低压配电线路（380/220V）。高压线路一般作为城市配电网骨架和特大型企业供电，中压线路为城市主要配电网和大中型企业供电，低压线路一般为城市和企业的配电。
除上述交流输电线路外，还有直流输电线路，它造价低、损耗小、调节控制迅速、简便和无稳定性问题，但换流站造价高。
与电力系统相关连的还有电网，电网是指电力系统中除发电厂和电能用户之外的部分。
（4）电能用户
电能用户又称电力负荷，所有消耗电能的用电设备或用电单位均称为电能用户。电能用户按行业可分为工业用户、农业用户、商业及公共工程用户和居民生活用户等。
2．供配电系统
供配电系统是电力系统以110kV及以下电压等级，对某地区或某企业单位供配电的系统。涉及分配电能和使用电能两个环节，是电力系统的重要组成部分。
电能使用集中在工业、商业、公共和生活四大部分。通常将工业企业中的供配电系统称工厂供配电系统，而其余用电的供配电系统则统称为民用供配电系统。
（1）总降压所
位于图1-1（A）位置的变电所，负责将35~110kV外部供电电压降至6~10kV。再供给下一级终端变电所。或者直接供给使用6~10kV电压的高压电动机用电。中型工矿企业多设此一个总降压所，称为“总变电所”，简称“总变”，小厂则不设。民用供配电所是一个地区和居民小区设一个总降压所，多称为“高压变电所”。小的居民小区则不设此级。
（2）终端变电所
位于图1-1（B）位置的变电所、负责将6~10kV降至普通市电电压380/220V，供各终端用电负荷用电。故民用供配电中称之为“终端降压所”，而工矿企业此级常设于车间内，又称为“车间变电所”。
图1-1 电力系统构成示意图
1.1.2电力系统的额定电压
电力系统的电压是有等级的，电力系统的额定电压包括电力系统中各种发电、供电、用电设备的额定电压。额定电压是电气设备长期运行能获得最好经济效益的电压。它是国家根据国民经济发展的需要、电力设备制造工业的水平和发展趋势，经全面技术经济分析后确定的。我国规定的三相交流电网和电力设备的额定电压，如表1-1所示。
注：我国不少地区已逐渐淘汰35、66kV电压等级，新增了20kV地区电网等级（如苏州工业园区）。
1）电网（线路）的额定电压
电网（线路）的额定电压只能选用国家规定的额定电压，它是确定各类电气设备额定电压的基本根据。
2）用电设备的额定电压
当线路输送电力负荷时，要产生电压降，沿线路的电压分布是首端高于末端，沿线各用电设备的端电压将不同，如图1-2所示，图中G为发电机，M为电动机（用电负荷）。电网的额定电压实际就是线路首末两端电压的平均值。为使各用电设备的电压偏移差异不大，用以确定用电设备批量生产标准的用电设备的额定电压与同级电网（线路）的额定电压相同。
图1-2 用电设备和发电机额定电压说明
3）发电机的额定电压
为保证设备在线路各处都正常运行，发电机处于线路首端，故一般比同级电网额定电压高5%，以补偿
U。
电网输送的电压损失，即为105%
N
4）电力变压器的额定电压
⑴变压器的一次绕组的额定电压
①与发电机相连的升压变压器，其电压与发电机额定电压同，高于同级电网额定电压5%；
②线路上的降压变压器相当于用电设备，其电压与线路额定电压相同，高于同级电网额定电压0 %（即等于额定电压）。
⑵变压器二次绕组的额定电压
①线路较长时（35kV及以上高压线路）：要考虑变压器绕组自身电压损失（按5%计）及线路的电压损失（按5%计），变压器二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高10%；
②线路较短时（直接向高、低压用电设备供电，如10kV及以下线路）：仅考虑变压器绕组的自身电压损失，而不计上述第二项线路的电压损失，故变压器二次绕组电压较线路的额定电压高5%。
电力系统额定电压示例见图1-3。图中1T为升压变压器，2T/3T为降压变压器，1WL/2WL为高压线路（较长），3WL为低压线路（较短）。
图1-3 电力系统额定电压示例
1.1.3 电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。中性点的运行方式有：中性点不接地、中性点经消弧线圈或电阻接地和中性点直接接地三种连接。前两种为小电流接地系统，后一种为大电流接地系统。中性点的运行方式主要取决于供电可靠性与故障范围、绝缘水平与绝缘配合、对电力系统继保的影响、对电力通信与信号的干扰及对电力系统稳定性的影响五方面。
1．中性点不接地
（1）系统正常时
分析示意图见图1-4，为方便分析将三相导体沿线路全长的分布电容，用一个集中电容C表示，并设三相对地电容相等，设线电压对称。则各相对地电压相等，等于各相的相电压，中性点对地电压为零。各相对地电容电流也对称，其电容电流的相量和为零。
图1-4 正常运行时的中性点不接地方式分析示意图（2）系统发生单相接地时分析示意图见图1-5，设故障相为C相。1）电压变化
(1)
(1)
...
60
(1)(1)
....
30
(1)(1)
....
90
c
j
c A
j
A A
B A
j
B B A
U
U U U e
U U U e
U U U e
-
-
-
??
=
??
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=-=
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?
(1)
()
(1)
(1)
C A
B
U
U U
U
φ
φ
??
=
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??
=
??
??
=
??
??
(1-1)
2）电流变化正常时相对地的电容电流为(0)
C C
I U
φ
ω
=
00
00
(1)(1)
...
9060
()
(1)(1)
...
900
()
(1)(1)(1)
....
150
()()()
()3
j j
C A A A
j j
C B B A
j
C C C A C B A
I U Ce CU e
I U Ce CU e
I I I CU e
ω
ω
ω
-
-
-
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==
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==
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??
=-+=
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??
?(1)(0)
()
(1)(0)
()
(1)(0)
()
3
C A C
C B C
C C C
I
I
I I
??
=
??
??
=
??
??
=
??
??
(1-2)
3倍。
（3）相应措施
①电气设备对地绝缘应按线电压考虑。
②单相接地电容电流超规定值时（6～10kV为35A,35 kV为10A），将产生稳态电弧，使电网出现暂态过电压，危及设备安全。这时应采取中性点经消弧线圈或电阻接地方式。
③各相间电压（线电压）仍然对称平衡，因此三相用电设备仍可继续运行。但为了防止非接地相再有一相发生接地，造成两相短路，所以规程规定单相接地连续运行时间不得超过2小时。
图1-5 单相接地时的中性点不接地方式分析示意图
2．中性点经消弧线圈接地
如前所述，中性点不接地的单相接地电流超过规定值时，为了避免产生断续电弧，引起过电压或造成短
路，减少接地电弧电流，使电弧容易熄灭，中性点应经消弧线圈（实际上就是电抗线圈）接地。图1-6为其分析示意图。
当中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地时，流过接地点的电流是接地电容电流(1).()C C I 和流过消弧线圈
的电感电流(1).L I 的相量和。由于(1).()C C I 超前(1).c U 090，(1).L I 滞后(1).c U 0
90，两电流相抵后，使流过接地点的电流值减少。
图1-6 中性点经消弧线圈接地方式分析示意图
消弧线圈对电容电流的补偿有三种：即全补偿（L I =(1)()C C I ）、欠补偿（L I ＜(1)()C C I ）、过补偿（L I ＞(1)()C C I ）
。 实际上多采用过补偿，这样既能防止由于全补偿引起的电流谐振，损坏设备；又能防止因全补偿时部分线路断开成为欠补偿之危害。
中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地时，各相对地电压和对地电容电流的变化情况与中性点不接地系统相同。
3．中性点直接接地
中性点直接接地系统发生单相接地时，通过接地中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，继电保护系统动作，切除故障线路，使系统的其他部分恢复正常运行。图1-7为发生单相接地时的中性点直接接地方式分析示意图。
图1-7 发生单相接地时的中性点直接接地方式分析示意图
由于中性点直接接地系统发生单相接地时，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。
因此这种方式中，电力设备绝缘只需按相压考虑，而不需提高到线压考虑。这对110kV 及以上超高压系统设备的制造极具经济及技术价值。
我国3～66kV 系统，一般采用中性点不接地运行方式；110kV 及以上系统和1kV 以下低压系统，采用中性点直接接地运行方式。在采用消弧线圈接地方式的城市电网中，由于近年以电缆取代架空线路，接地电容增大，消弧线圈无法完全消弧，改为采用接近直接接地的低电阻接地方式。此方式单相接地时，保护装置动
作，电源跳闸同时，APD (备用电源自动投入装置)自动投入备用电源，不会间断对用电负荷的供电。
例1-1：如图所示的电力系统，试标出变压器一、二次侧和发电机的额定电压。
图1-8例1-1附图
解：
⑴ 发电机额定电压
考虑要予以补偿电网的输送压损，故提高5%为10.5kV 。
⑵ 变压器一次侧（原边）
① 12/T T 一次侧与发电机相连：12/T T 即为电站出口的升压变压器，与发电机相同，相对电网电压升值5%，亦为10.5kV 。
② 3T 一次侧与线路相连：3T 即用户（降压）变压器，与用电设备相同，相对电网电压升降值为0，为110kV 。
⑶ 变压器二次侧（副边）
① 2T 、3T 二次侧（两个绕组）： 高压输送，必线路长，要考虑补偿变压器内部绕组以及线路输送电压损失各5%，故相对电网电压升值为10%，2T 的二次绕组、3T 第一/第二个二次绕组电压依次为121、38.5及11.0kV 。
② 1T 二次绕组：低压输电，必线路短，不计线路压损，仅补偿变压器内部压损，电压升值为+5%，即电压0.4/0.23kV 。
答案表达为百分值及电压值均可，但电压值应与标准额定电压相符。注意标注的精度应符合工程标准。如下图1-9所示。答案填入虚线之中，两种答题方式用“，”隔开，可取其中之一，电压单位为kV 。
图1-9例1-1解附图
1.2 电压偏差及其调节
供配电系统旨在供给用电负荷以合格的、足够的电能。本章第二～六节将对电能质量及相应问题逐一介
绍，第二章将讨论量的问题。
1.2.1 概念
供配电系统改变运行方式和负荷缓慢变化均会使供配电系统各点的电压也随之变化，这时各点的实际电压与系统额定电压之差U δ称为电压偏差。电压偏差U δ也常用与系统额定电压的百分比表示，即：
1%%00N N
U U U U δ-=? （1-3） 式中：%U δ为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
二、电压偏差对系统和用电设备的影响
电压偏差过大，会对供配电系统和用电设备的正常运行产生不利影响。
（1）感应电动机
其转矩与端电压的平方成正比。当电压出现正偏差时，电动机端电压升高，其激磁电流和温升也增加，
绝缘受到过电压和过热的威胁，影响其使用寿命，同时还会产生有害的谐波电流；当电压出现负偏差时，其实际转矩下降较多，转速降低，引起产品质量和数量的降低，同时负荷电流却会增加，影响电动机的使用寿命。
（2）同步电动机
其端电压偏高或偏低时，转速虽保持不变，但对与电压平方成正比的转矩、负荷电流和温升将产生不利
影响。
（3）照明设备
其发光效率与电压的关系极大，电压降低会引起照明设备的效率降低，造成照度不足, 影响照明效果；当
电压过低时，会导致气体放电光源不能正常启动点燃；当电压偏高时，光源寿命缩短很多。
（4）电子设备
随着计算机系统的大规模应用和自动控制系统的不断精细化，电压偏差对计算中心会造成计算机系统的
工作紊乱和数据损坏；对精密机床、机器人等，能造成无法保持对驱动过程的精确控制。
（5）无功补偿
电压过低会引起补偿电容器组输出无功减少，不能满足补偿要求。
1.2.3 电压偏差的允许值
1. 国家标准
《电能质量供电电压允许偏差》GB12325—2003 规定于表1-2，有特殊要求用户由供、用电双方协议确
定。
表1-2 供电电压允许偏差（GB12325—2003）
2. 用电设备端电压
国家标准《供配电系统设计规范》GB50052—1995规定“用电设备端子电压允许偏差（%）”为：
① 电动机 正常情况 +5～-5，少数远离变电所的电动机+5～-10；
② 照明 一般工作场所、道路照明+5～-5，远离变电所的小面积一般工作场所、应急及安全特低电压
供电的照明+5～-10。
③
其他用电设备当无特殊规定时允许电压偏差为额定电压的±5%。
1.2.4 电压偏差的计算
如图１-10所示，设供电电源母线上的电压偏差量为%A U δ，高压线路1l 的电压损失为1%l U ?，变压器
引起的电压偏差为%T U δ，低压线路2l 的电压损失为2%l U ?，我们把可正可负的电压偏差取电压升高为正值，而电压损失为负值，所以Ｂ、Ｃ、Ｄ各点的电压偏差分别为：
图1-10 供电系统电压偏差计算示意图
1112%%%
%%%%
%%%%%
B A l c A l T D A l T l U U U U U U U U U U U U δδδδδδδδ=-?=-?+=-?+-? 将上述概念推广到任一供电系统，如果由供电电源到指定地点Ｅ有多级电压或装有的电压设备，则指定
地点的电压偏差可由下式计算：
%%%E U U U δ?=∑-∑? （１－４）
式中：%U δ∑为由电源到指定点中所有电压偏差之和；%U ∑?为由电源到指定点中所有电压损失之和。
﹟1.2.5 电压调节的方式
电力系统中，供电负荷点很多，很难对各点的电压进行监视，通常选择地区内负荷较大的发电厂或区域
变电所作为电压中枢点，对中枢点的电压进行监视和调节。中枢点的调压方式有两种，以图１-11为例说明。 图中以调压变压器1T 出线端，即供2T 电源始端为电压调节的中枢点，且设定1T 及2T 调节分接头产生的电压升值，即变压器电压偏差%f U 为10。
⑴ 常调压
不管负荷变动，保持中枢点电压偏差恒定的方法为常调压。图中即为不管2T 回路负荷的大小，均把1T 出
口调到＋７％这一常态不变，这时2T 负荷线2l 出口电压偏差的最小负荷、最大负荷分别为+8.5与-6%。見图1--11b)：
⑵ 逆调压
根据负荷的大小，逆向索源在源端调节。最大负荷时，升高母线电压；最小负荷时，降低母线电压。图
中即在最大负荷时将T1出口调至+7%，而最小负荷时调至0。这样在T2的负荷线出口电压偏差分别仅为+1.5%与-6%。見图1--11 c)：
图1-9电压偏差调节的两种方法示例
a)系统图 b)常调压方式 c)逆调压方式
可见常调压虽设定简单，但很难满足要求，也不经济，只有在线路长度和负荷都比较理想的情况下，才
能达到。对于逆调压方式，距离电源母线不同位置的变配电所，都能借助选择合适的变压器分接头，达到改善电压偏差的目的。因此，目前中枢点常用的调压方式为逆调压。
﹟1.2.6 电压调节的作法
1．改变发电机端电压
直接用发电机电压向用户供电的中小系统，如果供电线路较短，线路电压损失不大，可通过调节电机励
磁来改变发电机母线电压。这是一种不耗费投资，且最直接的调压方法。采用逆调压方式，即在高峰负荷时升高母线电压至105%N U ，低谷负荷时降低母线电压至N U ，能满足负荷对供电质量的要求。同步发电机可以在N (95%~105%)U 内保持额定输出功率。
2．改变变压器变比
改变变压器变比可升高或降低次级绕组的电压。为调整电压，双绕组变压器的高压绕组和三绕组变压
器的高、中压绕组都设有分接头（抽头）供选择使用，其中对应额定电压N U 的为主接头，电力变压器的电压分接头一般设置为2×（±2.5%）或2×（±5%）。改变变压器的变比调压，实际上就是根据调压要求，选择适当的分接头(見图1-12) ，选择方法如下：
图1-12 电气变压器的分接线头开关
若某降压变压器一次侧电压的实际电压最大负荷时为1max U ，最小负荷时为1min U ，变压器归算到一次侧
的电压损失最大负荷时为max T U ?，最小负荷时为min T U ?，设变压器的变此n=f U /2N U 。则:
（1）最大负荷时 变压器电压损失大，二次侧电压较低，变压器二次侧要求维持的最低电压2min U 为：
2min 1max max T U U U ≥?N2f1
U (-）U 即要求1f U 的取值范围为： 11max max f T U U U ≥?N22min
U (-）U
(1-5)
(2)最小负荷时 变压器电压损失小，二次侧电压较高，变压器二次侧要求维持的最高电压2max U 为： 2max 1min min T U U U ≤?N2f2
U
(-）U 即要求2f U 的取值范围为： 21min min f T U U U ≥?N22max
U (-）
U (1-6) (3)要兼顾最大和最小负荷 分接头电压f U 为：
21f f f U U U ≤≤ 若实际变压器的分接头不能满足上式，则说明采用无载调整方式已不能满足限制电压偏差的要求，则需
采用有载调压方式。但由于有载调压变压器将增加投资和维护费用，还会影响供电可靠性，所以仅在少数负荷曲线特殊或距区域变电站过远的用户变电站中采用。
3．采用无功功率补偿措施
大量感性负荷的存在，使系统中产生大量相位滞后的无功功率，增加了系统的电压损失。为此可采用并联电容器或同步补偿机,按调压要求进行无功功率补偿，既改变网络中无功功率來调压。补偿无功功率不仅能减少电网中的电能损失，提高发供电设备的利用率，且能减少电压损失，达到调压目的。
供配电系统中，无功功率补偿一般采用投切并联电容器的方法，负荷重时增加投入电容器，负荷轻时切除部分、甚至全部切除。因此采用电容器补偿，变压器分接头按最小负荷时的调压要求和电容器全部切除的情况选择，再按最大负荷时的调压确定并联电容器的容量。这样，在满足调压要求的条件下，使用电容器最少。
4．平衡三相负荷
三相四线制中，如三相相负荷分布不均，将产生零序电压，使零点移位，某相电压降低，其它相电压升
高，增大了电压偏差。同样，线间负荷分布不均，也会引起线间电压不平衡，增大电压偏差。所以，在分配单相负荷时，应尽量做到三相平衡。
5．减少线路电压损失
电压偏差与电压损失有极大的相关性，电压损失越大，电压偏差的限制越难。而供电元件的电压损失又
与阻抗大小成正比，因此，在经济技术合理前提下，减少电压损失常用如下措施：
① 高压深入负荷中心供电，配电变压器分散设置，减少变压级数，降低变压器产生的电压损失；
② 增加线路级数，降低线路阻抗，减少线路的电压损失；
③ 电缆线路的电抗值比相同截面的架空线路和普通绝缘导线小得多，用电缆线路替代架空线路或普通
绝缘导线，可有效减少电压损失。
1.3 谐波及其抑制
1.3.1 谐波的概念
我国电力系统中使用的工频在理想情况下，电压波形应为50Hz 的正弦波。但电力系统中大量的非线性
负荷使电压波形发生畸变，畸变后的非工频正弦波形按傅里叶级数分解为50Hz 及其他更高的各种频率的正弦波交流分量之和。50Hz 的正弦波为基波，其他频率均为基波频率的整数倍，称为高次谐波。电能的波形质量是以正弦电压的波形畸变程度来衡量，而波形的畸变则是用谐波的多少来表达。
1． 谐波的计算
供配电系统中高次谐波的严重程度按GB/T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》规定，通常用单次谐
波含有率和总谐波畸变率来表示。
⑴ 第h 次谐波电压的含有量HRU h 和第h 次谐波电流的含有率HRI h 按下式计算：
HRU h =U h /U 1 ×100 % (1-7)
HRI h = I h /I 1 ×100 % (1-8)
式中：U h为第h次谐波电压（方均根值）；U1为基波电压（方均根值）；I h为第h次谐波电流（方均根值）；I1为基波电流（方均根值）。
（2）谐波电压的总含量U h和谐波电流总含量I h按下式计算：
U h（1-9）
I h（1-10）
（3）电压总谐波畸变率THD u和电流总谐波畸变率THD i 按下式计算：
THD u＝U h/U1×100 %(1-11)
THD i＝I h/I1 ×100 % (1-12)
2．谐波的危害
（1）使电网的电能质量下降
①无功功率加大，功率因数降低；
②谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的三次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾；
③降低继电保护、控制以及检测装置的工作精度和可靠性，并会使电气测量仪表计量不准确，甚至使基于波形控制的设备误动作或失控；
④使通信线路出现噪音，干扰通信线路的正常工作；
⑤谐波会导致公用电网中局部发生并联谐振，从而使各种危害大大增加，甚至引起严重事故。
（2）对各种电气设备产生危害
①变压器：输出220V单相电源的终端变压器，单相插座为主要供电对象之一。插座联结的负荷往往有相当部分的开关电源，大量的开关电源采用的是单相整流电路，负载接入后产生的大量3次及高次谐波流入变压器并耦合到一次侧△绕组形成环流，增加额外损耗，使变压器过热。变压器局部严重过热，加速绝缘老化，寿命缩短，甚至烧坏。
②电动机：谐波导致其铁耗、铜耗的增加，并引起温度升高，降低有功功率，产生机械振动和噪音；
③照明设施：谐波缩短其寿命，特别是白炽灯的寿命。电压的畸变会使荧光灯不易启动，加速老化。荧光灯采用电子镇流器，对谐波抑制有效，但启动时短时的冲击电压和电流会明显缩短荧光灯的寿命。
④电子计算机：谐波可能影响计算机程序正常运行，使数据丢失，降低计算机的稳定性和可靠性，甚至损害计算机磁性元器件等硬件，还可能使计算机使用的UPS工作失常。
⑤测量仪表和保护装置：电压表、电流表等受谐波影响会造成测量误差，磁电型和感应型仪表对谐波敏感（特别是电能表），在谐波较大时会引起计量混乱。谐波干扰会引起断路器、熔断器、继电器、剩余电流保护电路、自动控制装置误动作，降低断路器、自动开关、接触器等开关设备的断流能力。
⑥电容：高次谐波会使改善功率因数的电容过热，容易引起并联电容与电网发生串联、并联谐振。无功补偿电容与系统中电感局部构成的回路还可能会对某次谐波起放大作用，加剧谐波危害。
⑦其他电子设备：许多电子控制器要检测电压的过零点，并在电压过零点动作，以减小负荷通断时产生的电磁干扰、电压冲击和闪变电流。有高次谐波时，过零电压的变化率很高，产生的dv/dt会造成电子设备损坏或误动作，影响控制器正确的开关动作。此外工作于低电压水平的很多电子设备易受下限电压的危害。
（3）对通信造成的干扰
①谐波电压的静电干扰和谐波电流的电磁干扰，会通过电容耦合、电磁感应引起通信系统的噪音，使得信号质量变差，损害通信的清晰度。
②谐波和基波的综合作用可能导致信息丢失，使通信系统无法正常工作，极端情况会威胁通信设备和人员的安全。
（4）对配电系统的影响
①三相配电系统中，谐波电流（尤其是3次谐波）形成的零序电流在中性线或保护中线上相互叠加，导致中线或保护中线上的电流值过大，甚至超过相线电流；
②谐波次数越高，集肤效应使谐波电流越趋向表面，导致导线内截面流通的电流越少，而外表面的电流密度越大，从而使导线温度升高。如中性线或保护中线的截面不按规定，选择过小，过大的谐波电流会使线路损耗增大，输电能力降低。而其长期的过热会加速老化，损坏绝缘，甚至引发火灾。
因此，谐波含量多少是电能质量的重要指标之一。
1.3.2 谐波的限值
国家技术监督局1993年发布的《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-1993国家标准中，10kV电压总谐波畸变率为4%，0.38kV为5%。2003年发布《电磁兼容、限值、谐波电流发射限值（设备每相输入限流≤16A）》GB17625.1-2003和《电磁兼容、限值、对额定电流大于16A的设备的低压供电系统中产生的谐波电流的限制》GB/Z17625.6-2003对其限值范围均有详细规定。
必须把配电网中的谐波含量控制在国家标准限定的范围之内，而各种电气设备也应能满足电磁兼容的标准要求。表1-3和表1-4分别列出规范中谐波电压及电流限值：
1.3.3 产生的原因
电力谐波是由具有非线性伏安特性的负载设备引起的，归纳起来各类电气设备中的谐波源有两大类。
1．含半导体非线性元件的谐波源
（1）多相整流装置
多相整流装置常用于电解电镀、轧机和直流电动机调速控制、蓄电池充电、直流电弧炉等。多相整流相数p一般为6、12、24或48。整流装置产生的谐波电流频率及其幅值与整流装置的类型、控制角α、重叠角γ以及负荷的特性等有关。
实际上，由于三相供电系统参数不对称或各相控制角α不相等，特征谐波电流的幅值变化较大，并导致出现非特征谐波电流。
（2）变频调速装置
各类变频调速装置，多采用不可控整流，将产生大量的谐波电流。风机、水泵调速时，常采用相位控制，亦会产生大量的谐波电流。这些谐波成分复杂，共同涌向电网。
随着现代化水平和人民生活水平的提高，变频调速装置（如变频调压马达、变频空调、变频调速电梯、变频冰箱等）的使用逐年猛增。以空调机为例，它的功率虽一般仅600W到数kW，但其负荷占配电网用电负荷的比例越来越大。其谐波电流依工作方式而定，统计表明，无论是只开通风、制冷还是制热，其电压畸变率都很大，制热时可高达32%。
（3）开关整流电源
开关电源效率高，大量的电气设备（如电子计算机、电视机、气体光源镇流器、电信设施）都采用。此类设备可分为容性负载和感性负载，不管何种类型的负载，电源侧多采用不可控整流，使得输出电流为脉冲电流，这便含有大量的谐波。特别是由统一电源供电的这些设备，晶闸管都在同一电源峰值触发，形成的脉冲电流几乎同时发生，导致主谐波电流同相位叠加，严重污染供电网，大大影响供电质量。
有两类应用最广的典型电器：电视机均为开关整流电源，普及遍城乡山野，是夜晚黄金时段几乎家家都开的电器；计算机使用日益广泛，一般计算机的用电负荷和谐波电流主要是显示器的非线性用电，它和电视机非常相似，谐波电流含有率也高。而且各种打印机、复印机、游戏机等也和计算机类似，共同形成两个时段的谐波高峰，即上班时段办公建筑的源自计算机的谐波源，以及夜收视黄金时段的源自电视机及计算机叠加的谐波源。
（4）其他
交直流换流设备、变流器、直流拖动设备的整流器，以及现代工业设施为节能和控制用的电力电子设备等。
2．含电弧和铁磁非线性设备的谐波源
（1）电弧炉
利用电弧的热量溶化金属原料，电弧的游动是在电磁力、对流气流、电极移动及炉料在熔化过程中的崩落和滑动等多种因数综合造成的，具有很大的随机性。由于电弧延时起弧、电弧电阻的非线性和电弧的游动等因数，使得电弧电流变化不规则，它不仅数值大，且三相不平衡，畸变和脉动幅度大。虽然各种电弧炉的特性和运行方式不同，但在熔化初期电流均含有较多的奇、偶次谐波。到熔化期电流中偶次谐波减少，以奇次为主。到精炼期负荷较平稳，电流中奇次谐波和偶次谐波都很小。
（2）电力变压器
电力变压器是供配电工程中典型的非线性电力设备，它既是谐波的产生源，也是谐波的极大受害对象。它产生谐波原因有两个：
①励磁电流变压器正常运行时，外施电压是正弦波，主磁通也是正弦波。出于经济因素，铁心处于磁饱和状态，励磁电流波形畸变为尖顶波。考虑磁滞影响，励磁电流波形也并不对称于最大值。产生谐波电流的大小与变压器的铁心材料、磁通密度、结构和使用条件等因素有关，即取决于铁心的饱和程度。外施电压愈高，铁心饱和程度愈高，变压器励磁电流的波形畸变就愈厉害。
②励磁涌流变压器投入运行时，由于磁通不能突变，变压器铁心中将产生周期分量和非周期分量磁通。在投入瞬间，两个磁通极性相反，合成磁通为零。但到第二个半周时，两个磁通极性相同，合成磁通相加，使铁心大大饱和，励磁电流可达到变压器额定电流的8～10倍，称为“励磁涌流”。变压器在空载或轻载投入时，励磁涌流更为严重。励磁电流中除基波外，还含有数值很大的直流分量、奇次谐波和偶次谐波。
（3）非线性照明
照明用电在整个电力系统中占比重颇大，现代建筑中大量使用气体放电类光源（如荧光灯、金卤灯、高压钠灯等），其本身即属于非线性负载，具有负的伏安特性，会产生奇次电流谐波，均为谐波源。普通荧光灯谐波电流含有3次12%、5次2%。作为气体光源，它又必须安装镇流器才能使用。目前使用的紧凑型电子镇流器本身也是开关电源，有的3次谐波含有率高达88%，电压畸变率高达135%，某些绕线镇流器甚至有3.6%的二次谐波电流。有的绕线镇流器并联电容器，以提高功率因数，降低无功电流和线损，却放大了谐波电流。此外，高压气体放电灯、调光白炽灯等都不同程度地发出谐波电流。非线性照明的电流脉冲的幅值和主谐波相位和电视机电流脉冲和谐波相重合。几乎都是谐波源的节能灯，且都是晚间用电高峰使用，必增加晚间的电能高峰的谐波电压。
（4）家用电器及办公自动化设备
虽然家用电器和办公自动化设备单台功率小，单台设备产生的谐波电流绝对值小，但在家用电器、办公
自动化设备及电子仪器密集的区域，它们仍是不可忽视的重要谐波电流源。
除上述谐波源外，发电机、电石炉、感应加热设备、旋转电机（槽形谐波）、电气机车、电焊机、输电线路电晕、有磁饱和现象的用电设备以及使用电力电子装置的用电设备，也都产生谐波。
3．并联电容器对谐波的放大作用
供配电系统中，无功补偿广泛应用到并联电容器。系统中的电容器，一方面由于其谐波阻抗小，系统高次谐波电压会在其中产生明显的高次谐波电流，使电容器过热，严重影响其使用寿命；另一方面，电容器的投入使用也可能引起系统谐波严重放大。
在含有谐波的供电系统中，装设并联电容器时应注意以下几点：
①无功补偿用并联电容器组的投入运行，会引起系统谐波电流和谐波电压的放大。因此，装设并联电容器组时应防止谐波放大现象的发生。
②无功补偿用并联电容器的容量，通常按无功补偿要求来计算。当电容器组的容量不能兼顾无功补偿和消除谐波放大（尤其是并联谐振）的条件时，应在电容器支路串联电抗器。
③当供电系统存在谐波时，即使电容器组对谐波无放大作用，电容器也会因谐波的存在而出现过电流和过电压。故在选择电容器参数时，应根据实际情况核算电容器中电流和电压的方均根值，使其不超过电容器的允许值。我国电容器生产厂家通常规定，电容器可在1.1倍额定电压和1.3倍额定电流下长期运行。
#1.3.4 提高电磁兼容性的主动措施
“电磁兼容性”国家标准定义为：“设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。可见对于供配电系统而言主要是后者不产生有害的电磁干扰——谐波污染，所以提高电磁兼容性，即是减小谐波的污染程度。它的主动措施是通过改变非线性负载的电路拓扑结构和控制方法，使之能承受更多的谐波，却又少产生，甚至不产生谐波。
1.加强系统承受谐波的能力
①增大系统容量，可以增强系统承受谐波的能力，并降低系统的谐波电压水平，但这有待于电力系统的发展。
②将谐波源负荷改由容量较大的母线供电，或改由高一等级电压的电网供电。
2. 中小功率非线性负载在电源和负载间级联APFC
APFC为校正电源输出电流波形和相位作用的有源功率因素校正器。它一般采用有源两级多开关或两级单开关结构，处理负载消耗的所有功率。有源开关承受较大的电压、电流应力，开关损耗大。目前单相有源功率因素校正技术已成熟，各公司已推出各种专用芯片，应用己很方便。实际电网中三相电力电子设备占有很大比重，然而三相有源功率因素校正技术却尚未成熟，因此对APFC的研究将是这一领域今后发展的重点。
3.改造大功率非线性负载
大功率非线性负载因其技术含量高，难度大，普遍存在成本高、效率低的缺点，运用尚不普遍。其改造方法有三种：
①改用脉宽调制技术，如PWM整流；
②多重化技术，如多脉整流；
③两者的结合。
4．变压器选型
⑴10（6）/0.4-0.23kV变压器
应选用Dyn11联绕组。因其3n次谐波（n为正整数）在三角形接线的一次绕组内形成环流，不致注入公共电网，较之一次绕组接成星形的Yyn0联绕组更有力地抑制高次谐波。
（2）三相整流变压器采用Yd或Dy接线
由于3次及3的倍数次谐波电势在星形联结的绕组内不能形成谐波电流，而在三角形联结的绕组内可形成环流，因此采用Yd或Dy接线的三相整流变压器，能使注入电网的谐波电流中消除3及3的倍数次谐波。
电力系统中非正弦交流电压或电流波形的特点是其函数的波形在坐标图上跟时间轴移动半个周期后与原波形相对于横轴呈镜像对称。这种函数经傅里叶变换后的级数中仅含有奇数次谐波。因此，采用Yd或Dy 接线后，注入电网的就只有5、7、11、13、…次谐波电流。
5．增加换流器的相数
由分析可知，电网中大量使用的换流设备，其特征谐波次数n为：
1±=Kp n （1-13）
式中：p 为整流电路相数或每周脉冲数； K 为正整数。
又由谐波电流n I I n /1=可知，当相数p 增加时，n 增大，谐波电流就可减小。但增加相数会增加设备成本，且换流变压器接线复杂、利用系数低。这时可采用其他的接线方式，例如当有多台换流器相等地在同一处分担负载时，可在换流变压器二次绕组之间设置固定的某相位移，理论上可消除某几次谐波。
6．气体放电光源镇流器
将电子式和电感式镇流器混用，可将两者主要谐波相位错开，互相抵消，可减少向电网反馈的谐波量。 #1.3.5 提高电磁兼容性的被动措施
被动措施是通过设置各种滤波设备或者其他设备来吸收、补偿已产生的谐波。
1．无源电力滤波器PPF
交流无源滤波器由电力电容、电抗和电阻等无源元件通过适当组合而成，即所谓RLC 滤波器。除起滤波作用外，还兼顾无功补偿。迄今为止这种无源滤波器仍是使用最普遍，技术和经济上都较合理的抑制谐波的方式。无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点，是目前使用最广泛的电力滤波装置。但同时也有一些缺点：如谐波滤波频带窄，只能消除特定的几次谐波；滤波特性受电网阻抗和频率的影响较大，可能与电网阻抗发生串联谐振、并联谐振，反而使谐波得到放大；体积大；损耗大等。在建筑电气领域，PPF 按电压又分为两类：
① 高压滤波装置：装在建筑10kV 配电系统的电源公共连接点。各电源母线均安一套，各用户共用； ② 低压滤波装置：装在配电变压器低压母线及长干线末端用户配电箱谐波源附近。
2．有源电力滤波器APF
APF 是20世纪80年代迅速发展起来的一种治理谐波污染的滤波新装置，它能滤除幅值和频率都变化的谐波，以及对变化的无功进行补偿。它具有高度可控和快速响应的特性，能抑制各次谐波、补偿无功，其滤波特性不受系统阻抗的影响，具有自适应能力，可自动跟踪补偿变化的谐波。跟踪谐波电流或电压的控制策略是决定APF 输出性能和效率的要害。因为求得补偿信号参考值后，只有通过反馈环节控制变流器的开关器件，使变流器产生与参考信号相等的实际信号才能补偿谐波。有源电力谐波器既可以与谐波源设备配套使用，用于消除特定设备的谐波污染，也可以独立用于配电网消除某些分散性谐波源（如家用电器等）造成的电网谐波。目前，国内外已有单台容量达数百千伏安的有源电力滤波器投入使用。
3．建筑物电磁污染治理
（1）民用建筑物与高压、超高压输电线和雷达站之间应保持足够的安全距离；
（2）除医院医技楼、专业实验室等，建筑物内不应设置大型有电磁辐射的装置、核辐射装置和电磁辐射较为严重的高频电子设备。对必须安装这些设备的医技楼、专业实验室等必须采取屏蔽措施；
（3）对大功率射频干扰源的设备及安装设备的建筑物应采取板屏蔽、网屏蔽、室屏蔽等屏蔽措施。
4.供电线路的谐波治理
（1）民用建筑低压配电，尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线设计中，中性线（N ）的截面不应小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视等电子设备供电的场合，TN 系统配电回路的N 及PEN 线的截面积不应小于相线截面积的2倍，以增加其载流量，避免导线过载发热而损坏；
（2）电子设备和元件较多的配电线路，应选用有中性线过流保护的开关电器，并且应适当加大断路器的断流容量，防止短路故障因谐波干扰导至断流容量不足而损坏开关和设备；
（3）为防止电力电容器对谐波的放大，以致引起谐振过电压或过电流，对电容器的设置应注意： ① 适当调整电容器的安装位置，以改变网络参数；
② 根据可能产生谐振的谐波次数，确定电容器的容量，或调整电容器投切分组容量，以避开谐振点； ③ 在电容器回路中串联适当的空心电抗器，限制电容器支路的谐波电流。如为限制3～5次谐波电流，可安装相当于电容器容量4%～6%的串联电抗器；
（4）为X 光机、CT 机，核磁共振机等设备供电的变压器及馈线，应当尽可能降低电源阻抗。
1.4 电压波动、闪变与抑制
电压波动和闪变是电能电压质量的重要指标之一，随着生产自动化和智能化、人民生活水平的提高，电压波动和闪变已引起国内外的广泛注意和研究。
1.4.1 电压波动与闪变的概念
1. 电压波动
变化速度等于或大于每秒0.2%的电压或电压包络线的周期性变动称为电压波动。
1）度量
⑴ 以电压均方根的最大值和最小值计
以电压均方根的最大值和最小值之差与系统额定电压的比值，并以百分数表示的电压变动δU%表达，即：
δU%=N
U U U min max -?100% （1-14） 式中: U max 为电力系统最小运行方式下，一个以上用户连续处的公共供电点相邻电压的均方根最大值； U min 为电力系统最小运行方式下，一个以上用户连续处的公共供电点相邻电压的均方根最小值；U N 为电网标称电压。
⑵ 以功率损失计
电压波动值的实用计算可按GB12326-2000规定公式，以功率损失计。
① 对于平衡的三相负荷：
δU%≈k
S S ?%100? （1-15） 式中：S ?为负荷容量的变化量；k S 为公共连接点的短路容量。
② 已知三相负荷的有功和无功功率变化量P ?和Q ?：
δU%≈2N
R P X Q U ∑∑?+?%100? （1-16） 式中: ∑R 、∑X 分别为电网的等值电阻和电抗。
③ 在高压电网中：由于∑X ＞∑R ，可按下式计算：
δU%≈k
S Q ?%100? （1-17） ⑶ 以频率计算
电压波动的频率用单位时间内电压波动（变化）的次数表示（电压由大到小或由小到大各算一次变动）。统计频率的时段取引起电压波动的冲击负荷的一个周期，变化速度低于0.2%的电压变化不统计在变化次数中。同一方向变化，如间隔时间（一次变化结束到下次变化开始时间段）不大于30 ms ，则算一次变化。电压变动频度r 的计算公式为：
r=m/T (1-18)
式中：m 为某一规定时间内电压变化的次数； T 为冲击负荷的周期，单位为h 。
2）限值 电力系统公共供电点由冲击性负荷产生的电压波动允许值d 见表1-5。
注： 1、对很少的变动频率r （每日少于1次），电压变动值d 还可以放宽，但不在本标准中规定。2、对于随机性不规则的电压波动，依95%概率大致衡量，表中标有“*”的值为其限值。3、本标准中系统标称电压U N 等级按以下划分：低压（LV ）：U N ≤1kV ；中压（MV ）
：1kV ≤U N ≤35kV ； 高压（HV ）：35kV ≤U N ≤220kV 。 2. 电压闪变
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象称为闪变。
1) 电压闪变的度量
以短时间闪变值P st 和长时间闪变值P lt 度量评价：
① 短时间闪变值P st ：是衡量短时间（如10min ）内闪变强弱的一个统计量；
② 长时间闪变值P lt ：是由短时间闪变量推算出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值。长时间闪变值由测量时间段内包含的短时间闪变值计算获得：
P lt =31
3 )(n 1 ∑=n j stj P （1-19） 式中：n 为长时间闪变值P lt 测量时间内包含的短时间闪变值个数。
上述两个评价电压闪变的指标，多由闪变仪直接测量，也可由仿真计算得到。
2) 限值
1） 电力系统公共供电点由冲击性负荷产生的闪变电压允许值见表1-6。
注：1、本标准中短时间闪变值P st 和长时间闪变值P lt 每次测量周期分别取为10 min 和2h （下同）；2、括号中的值仅适用于公共连接点PCC 连续的所有用户为电压级的用户场合。
2）闪变限值
根据用户负荷的大小、其协议用电容量占供电容量的比例以及系统电压，分别按三级做不同的规定和处理。
第一级：满足本级规定时，可以不经闪变核算，允许接入电网。对于LV 和MV 用户：限值如表1-7；对于HV 用户：应满足(SC S
S /?)max ＜0.1%。
表1-7 LV 和MV 用户第一级限值
注：表中
SC
S为电力系统中多个用户连接点处的短路容量。
第二级：需根据用户闪变的发生值和限值作比较和确定。每个用户按协议用电量S
i （S
i
=P
i
/ COS
i
?）
和供电容量S之比，考虑上一级对下一级闪变传递的影响等因素后确定闪变限值。不同电压之间闪变传递系数T见表1-8。
表1-8 不同电压等级间闪变传递系数
宽限值。反之若背景水平已接近于表1-6的规定值，则应采取措施降低闪变水平。
1.4.2 电压波动与闪变原因和危害
电压波动主要由大型用电设备负载快速变化引起的冲击性负荷、电动机的直接起停及加减载造成。负荷急剧变化使电网的电压损耗相应变动，比如轧钢机咬钢，起重机提升起动，电弧炉熔化期发生短路，电弧焊机引弧，电气机车起动或爬坡等，都有冲击性负荷。
电压波动和闪变对系统和用电设备的危害和影响包括以下几方面：
⑴照明设备
引起光源的闪烁，使照明质量下降，引起人们视觉不适和情绪烦躁。
⑵显示设备
电压波动和闪变引起电视机、计算机显示器中显像器件工作不正常，图像变形。
⑶电动机
电压不稳定使电动机转速不均匀，同步电动机还可引起其转子振动，影响产品的质量。
⑷电子类设备
电压波动和闪变会导致电子设备、自控设备、运动装置、电子设备、计算机或测试仪器无法准确工作。
#1.4.3 电压波动与闪变抑制措施
1. 采用合理的接线方式
此方式指给负荷变化剧烈的电气设备以专线单独供电或对较大功率的冲击性负荷(或负荷群)由专门的变压器供电，以及双回线络并联供电，以限制其对其他负荷的影响。增大供电容量，是最简便而行之有效的方法。
2．降低共用配电线路的阻抗
冲击负荷与其他负荷共用配电线路时，应降低配电线路阻抗，使系统的电压损失减少，从而减少负荷变动时引起的电压波动。
3．提高供电电压
电压损失的百分比与电网额定电压的平方成反比，故提高供电电压无疑会抑制电网电压波动的程度。
4．增加短路容量
同样的冲击功率，短路容量越大，电压的波动就越小。
5．采用静止型无功功率补偿装置SVC
静止无功补偿由特殊电抗器和电容器组成，两者之一或两者都可控，它是一种并联的无功功率发生器和吸收器。“静止”就是指它的主要元件不能旋转。这种装置在调节的快速性、功能的多样性、工作的可靠性、投资和运行费用的经济性等方面均具有显著的优点。
1.5对称性、可靠性及频率指标
1.5.1 对称性
三相供电系统中三相的电压、电流幅值彼此相等及相位差保持为120?的程度为三相供电的对称性。换一
个说法从相反的角度，它们幅值彼此不相等及相位差偏离120?的程度则定义为不平衡度。电流和电压的不平衡是影响电能质量的一个重要指标。供电系统的三相不平衡主要是由三相負荷不对称引起。电流和电压的不平衡现象有短时的（一相不对称短路、断线等），也有持续的（一相非对称运行方式，以及非对称负荷等）。
1．不对称的影响
三相电压不对称时，电压负序分量的存在会对电力设备的运行产生下列影响：
⑴ 变压器
当三相电压不对称，由于要求三相负荷不能过载，因此变压器容量必须大于其负荷最大一相的容量的3倍，使其他两相容量得不到充分的利用，三相电力变压器的利用率降低。
⑵ 电动机
负序电流流入同步电动机或异步电动机，会使电动机产生附加损耗而过热，产生附加转距而降低使用效率，使其有效转距减小的同时还会使电动机寿命降低。
⑶ 变流装置
对多相整流装置不对称电压使电流在各整流元件上导通的时间和大小发生差异，严重影响多相脉冲的对称性。因而必须降低整流装置的允许功率，从而导致部分元器件效能得不到充分利用。此外，在不对称电压下工作，对多相整流装置会产生偶次非特征谐波，其幅值与电压不对称成正比。
⑷ 补偿电容
对称连接的电容器，加上不对称电压后，会引起三相无功功率输出的不平衡，改变总无功功率的输出。
2．度量
供电系统中三相不平衡的程度用不平衡度ε来表征。不平衡度ε的定义如下：
U ε%=1
2U U ?100% （1-20） I ε%=1
2I I ?100% （1-21） 式中：%U ε、%I ε分别为三相电压和电流的不平衡度； 1U 、1I 分别为电压和电流的正序分量方均根值； 2U 、2I 分别为电压和电流的负序分量方均根值。
供电系统三相不平衡度可用测量仪器测定。在三相电源及负荷对称的系统中，由于在某一相上增设了单相负荷而引起的三相电压不平衡度也可按下式进行估算：
(1)(3)%100L U k
S S ε=?% （1-22） 式中：(1)L S 为单相负荷的容量； (3)k S 为计算点系统三相短路容量。
3．限值
国际电工委员会（IEC ）规定：%U ε≤3%、%I ε≤5%，国标GB/T15543—1995 《电能质量三相电压允许不平衡度》中规定：电力系统公共连接点的正常不平衡度允许值为2%，短时不得超过4%；接于公共连接点的每个用户，引起该点电压不平衡度允许值一般为1.3%。
4．三相不平衡的改善措施
产生三相电压不对称的原因主要是单相负荷在三相系统中容量和位置的不合理分布，应采取的措施是： ① 设计、建设供电系统时注意均衡单相负荷，使分布在三相上的单相负荷尽量平衡。且应考虑到设备功率因数的不同，尽量使有功和无功功率在三相系统亦达均衡。低压系统三相之间的容量之差不宜超过15%。 ② 将不对称负荷尽量连接在短路容量较大的系统，甚至对不平衡负荷采用单相变压器单独供电。
③ 采用平衡电抗器和电容器组成的电流平衡装置，如图1-13示，设ab 间接有单相用电设备，先将其功
、供电系统对过电流保护装置的基本要求是选择性、速动性、可靠性、安全性。（ × ） 、人们俗称的“地线”实际上是保护线 。 （ √ ） /变压器正常运行时的负荷率应控制在额定容60%--70%为宜，以提高其运行效率。 （ × ） 10、短路时总要伴随产生很大短路电流、同时系统电压不变。 （ × ） ~ 、画出TN-C TN-S 的结构图。 # 、计算某建筑用380/220V 三相四线电源供电，已知进户线总计算负荷 =125kw =108k var c c P Q ，。求总视在功率及功率因数。 (1) 视在功率： 2222=125+108=165.2k c c e S P P VA =+ ; SC 165.2==251.8330.38 c c N S I A U = ? 功率因数 1125 cos = 0.765165.2 c c P S φ== SC 、什么是安全电压我国规定的安全电压额定值是多少 安全电压就是不致使人直接致死或致残的电压，根据作业场所操作员条件使用方式供电方式线路等情况分为42、36、24、12、6这几个等级。 《 、什么叫重复接地其功能是什么 除在电源中性点进行的工作接地除外，在PE 线或PEN 线的下列地方进行接地这叫做重复接地，主要是为了确保公共PE 线或PEN 线安全可靠。 （15分） 常用电缆和导线截面选择的原则是什么 答：、①满足发热条件②满足电压损失不超过允许值的条件③满足经济运行条件 ④满足在故障时的热稳定条件⑤ 满足机械强度要求 、这些代号是什么标准：GB JGJ GBJ JJ GB 中华人民共和国国家标准 JGJ 建筑电气设计技术规程 GBJ 国家工程建设标准 JJ 城乡建设环境保护部部标准 TN-C 系统
湖南理工职业技术学院 工厂供配电技术课程设计题目：某工厂供配电系统的电气设计 年级专业：风能工程系机电1132班 学生姓名：龙博 指导老师：卢永辉 2015年06月15日
摘要 工厂供电，是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来，而易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无疑不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量；利用所学的知识确定变电所的位置。计算出短路电流的大小，选出不同型号的变压器，进而确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。 关键词：主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 目录 第1章前言 (4) 第2章设计任务 (5) 2.1 原始资料 (5) 2.2 工厂平面图 (5) 2.3 工厂供电电源 (5)
2.4 工厂负荷情况 (6) 2.5 设计要求 (7) 第3章全厂负荷计算和无功功率补偿 (8) 3.1 负荷计算 (8) 3.2 无功功率补偿 (11) 第4章变电所高压电器设备选型 (12) 4.1 主变压器的选择 (12) 4.2 各个车间变压器的选择 (12) 4.3 10KV架空线的选择 (13) 第5章短路电流的计算 (14) 5.1 短路的基本概念 (14) 5.2 短路的原 (14) 5.3 短路的后果 (14) 5.4 短路的形成 (15) 5.5 三相短路电流计算的目的 (15)
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020新版供配电系统安全操作 规程 Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
2020新版供配电系统安全操作规程 1.0目的 规范供配电设备设施的操作程序,确保操作的正确、安全。 2.0范围 适用于物业集团所辖物业区域内供配电设备设施的操作。 3.0职责 3.1值班电工和机电技术人员负责供配电设备设施的操作。 3.2系统工程师负责检查本规程的执行情况和组织实施。 3.3业务总部负责提供安全操作的技术指导和支持。 4.0工作内容 4.1安全操作注意事项。 4.1.1高压设备设施的操作必须实行"工作票"制度,根据工作内容填写《高压第一种工作票》或《高压第二种工作票》,经批准后实
施。 4.1.2对低压配电设备的操作,可根据操作项目填写《低压第一种工作票》或《低压第二种工作票》。 4.1.3操作高压设备设施时,必须戴绝缘手套、穿绝缘鞋、绝缘工作服、使用绝缘操作杆。 4.1.4操作低压设备设施时,必须穿绝缘鞋、戴棉纱手套,避免正向面对操作设备。 4.1.5严禁带电工作,紧急情况需带电作业时,需具备如下条件: a.有监护人。 b.工作场地空间足够,光线充足。 c.所用工具材料齐全(绝缘平口钳、斜口钳、尖嘴钳、螺丝刀、电工胶布等)。 d.工作人员必须穿戴绝缘手套、棉工作衣、绝缘鞋。 4.1.6自动空气开关跳闸或熔断器熔断时,应查明原因并排除故障后,再行恢复供电。不允许强行送电,必要时允许试送电一次。 4.1.7电流互感器不得开路、电压互感器不得短路、不得用摇表
住宅小区照明供配电系统设计毕业设计论文 住宅小区照明供配电系统设计 摘要 本设计为兰州铁路局下西院住宅小区12号楼照明供配电系统设计。设计负荷等级为三级,进线电压为380/220V,户用电负荷为6kW。设计内容包括:照度计算、负荷计算、导线及其截面的选择、低压断路器电流整定、设备制作及安装、等电位联接安装及防雷与接地系统设计。 本设计采用单位容量法进行照度计算,采用需用系数法进行负荷计算,按导线长期允许温升和电压损失选择导线截面,按线路最大工作电流和线路保护选择低压断路器。照明回路和插座回路分别由不同回路供电,并在插座回路安装剩余电流保护器。按三类防雷建筑物进行防雷设计,接地采用TN-S系统,并设计总等电位联结和局部等电位联结系统。 设计符合国家相关技术规程规范要求,设备选型合理,满足使用功能要求,能较好地指导施工。 关键词:住宅;照明;负荷计算;供配电系统;防雷 Abstract The design is entitled with electrical illumination design on the 12th residential building located in Xiaxi Courtyard of Lanzhou Railway
Bureau. The load level of the project is designed as the 3rd hierarchy, and input voltage level is presented by 380/220V, and household load is designed as 6kW. The design contents include illumination calculation, load calculation, and the selection of circuits and cross sections, and the current setting of low voltage breaker, and equipments making and installation, and equiotential bonding, and as well as lighting protection and grounding system and so on. Firstly, unit capacity method is applied to implement illumination calculation, and the needed coefficient method is applied to implement the load calculation, and the cross sections of the circuits are selected according to long-term allowable temperature rise and voltage loss, and the low-voltage breakers are selected according to the imum working current and line protection conditions. Socket and lighting circuits are arranged in different supply loop, and leakage protection breaker is applied in socket loop. Lighting protection with the 3rd level is designed in accordance with specifications, and grounding system adopts TN-S system, and general equipotential connection, together local equipotential connection is designed. The overall design accords with the relevant technical regulation requirements. Equipments selection is reasonable so as to better meet the applicable functions, and be able to better guide the construction.
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 供配电系统安全操作规程 (正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7957-22 供配电系统安全操作规程(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1.0 目的 规范供配电设备设施的操作程序,确保操作的正确、安全。 2.0范围 适用于物业集团所辖物业区域内供配电设备设施的操作。 3.0 职责 3.1 值班电工和机电技术人员负责供配电设备设施的操作。 3.2 系统工程师负责检查本规程的执行情况和组织实施。 3.3 业务总部负责提供安全操作的技术指导和支持。 4.0工作内容
4.1 安全操作注意事项。 4.1.1 高压设备设施的操作必须实行"工作票"制度,根据工作内容填写《高压第一种工作票》或《高压第二种工作票》,经批准后实施。 4.1.2 对低压配电设备的操作,可根据操作项目填写《低压第一种工作票》或《低压第二种工作票》。 4.1.3 操作高压设备设施时,必须戴绝缘手套、穿绝缘鞋、绝缘工作服、使用绝缘操作杆。 4.1.4 操作低压设备设施时,必须穿绝缘鞋、戴棉纱手套,避免正向面对操作设备。 4.1.5 严禁带电工作,紧急情况需带电作业时,需具备如下条件: a.有监护人。 b.工作场地空间足够,光线充足。 c.所用工具材料齐全(绝缘平口钳、斜口钳、尖嘴钳、螺丝刀、电工胶布等)。 d.工作人员必须穿戴绝缘手套、棉工作衣、绝缘鞋。
建筑环境与设备工程专业 （暖通方向） 《建筑供配电及照明》 课程设计 设计题目：某小区一六层综合住宅楼建筑照明设计 班级：建电0941 姓名： 学号： 指导教师：段春丽 完成日期： 2012年7月1日 能源动力工程学院建筑电气与智能化教研室 课程设计成绩评定表
本论文主 要阐述了某小 区一六层综合 住宅楼建筑电 气的设计依 据、原则和方法及设计选择的结论。该建筑一层为车库，一共有20个，二---六层是住宅，共四套住房，三个户型，其中套房三和套房四户型一样。主要设计内容包括：低压配电系统；照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算、电力负荷的计算等；进行导线及电气设备的选择与确定，灯具及插座的选择与布置。 本次设计完成图纸共7幅，具体参见图纸目录。 本设计为课程设计,其目的的通过学生在完成设计的同时更好的掌握所学的专业知识,将所学的知识运用到实际中去,锻炼学生解决问题的能力。 关键词 照度，插座，防雷接地，负荷计算 目录 第一章绪论 (3) 1.1 建筑电气概况 (3) 1.2 设计原则 (4) 1.3设计内容 (4) 第二章照明设计 (4) 2.1 概述 (4) 2.2 照明设计原则及计算方法 (5) 2.2.1照明设计原则 (5) 2.2.2 平均照度的计算 (5) 2.3 照明设计 (6) 2.3.1 光源类型的选择 (6) 2.4 照明配电系统设计 .................................. 错误!未定义书签。 第三章插座的设计 ..................................... 错误!未定义书签。 3.1 一般规定（规范） (7) 3.2 插座的安装 (8) 3.3 插座的布置 (8) 3.4 具体房间的布置 (9) 第四章低压设备的选择 (9)
届毕业生 毕业设计说明书题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年 6月 6日
目次 1 概述 0 1.1 国内外发展现状 0 1.2 供配电系统的研究意义 0 1.3 研究的内容 (1) 2 负荷计算及无功补偿 (1) 2.1 电力负荷的类型 (1) 2.2 负荷计算 (1) 2.3 无功功率补偿 (4) 3 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (5) 3.1 变电所主变压器的选择 (5) 3.2 主接线方案设计 (6) 3.3 厂区规划图 (7) 4 短路电流的计算 (7) 4.1 短路电流计算的基本公式 (7) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (7) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (8) 5 高、低压电气设备的选择与校验 (9) 5.1 高压设备的选择与校验 (10) 5.2 低压设备的选择与校验 (11) 5.3 母线的选择 (12) 5.4 导线的选择 (12) 6 继电保护的整定与计算 (13) 6.1 高压线路的继电保护 (13) 6.2 电力变压器的继电保护 (14) 7 防雷和接地装置 (14) 7.1 防雷 (14) 7.2 接地装置 (14) 7.3 防雷措施 (16) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17) 附录A 电气主接线图 (19)
1 概述 1.1 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2 供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
选煤厂内部供配电系统停/送电作业的组织措施 1. 工作票制度 1.1在选煤厂内部供配电系统电气设备上作业，应填用第一种工作票的工作为： 1.1.1.高压设备上工作需要全部停电或部分停电者。 1.1. 2.二次系统和照明等回路上的工作，需要将高压设备停电者或做安全措施者。 1.1.3.高压电力电缆需要停电的工作。 1.1.4.其他工作需要将高压设备停电者或做安全措施者。 1.2. 在选煤厂内部供配电系统电气设备上作业，应填用第二种工作票的工作为： 1.2.1. 二次系统和照明等回路上的工作，无需将高压设备停电者或做安全措施者。 1.2.2.低压控制盘、配电柜/箱/盘、电源干线上的工作。 1.2.3.高压配电设备和高压电缆不需要停电的工作。 1.3.工作票由工作负责人填写，也可以由工作票签发人（分管厂长或电气技术员）填写。 2.工作许可制度
2.1. 工作许可人为当班调度，负责工作票所列工作项目排入当日检修计划，协调生产组织，并及时掌握工作进度。 2.2. 现场作业人员停、送电操作前，必须获得工作许可人的核准。 2.3.和工作负责人在工作票上分别确认、签名。 3.工作监护制度 3.1.工作负责人、专责监护人应向工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位和现场安全措施，进行危险点告知，工作组方可开始工作。 3.2. 专责监护人应始终在工作现场，对工作组人员的安全认真监护，及时纠正不安全的行为。 3.3. 工作组人员作业时，必须按照“选煤厂手指口述安全确认法”作业流程进行操作。 4.工作终结制度 4.1.工作票内的所有工作全部完成，汇报工作许可人，在得到其许可指令后，方可合闸送电，工作票终结。 4.2.已终结的工作票应保存一年。 选煤厂 20XX-3-8
1.目的 为规范工程部外来工作人员管理，特制订本制度。
2.适用范围 适用于工程部日常管理制度。 3.职责 3.1工程部配电人员按要求巡查及填写相关表格； 3.2工程部维修主管/领班每周下班前对当天表单进行检查 3.4工程部负责人、经理每月必须进行不少于一次抽查。 4.工作程序： 4.1高低压配电室、变压器室、发电机室管理规定 4.1.1所有高压配电室都必须指定专业责任人进行日常的管理和维护工作，责任人必须对机房内所有设备的运行状况很熟悉； 4.1.2强电值班岗位对高压配电室进行定时巡查； 4.1.3机房内所进行的装修、设备维保、设备改造等，责任人必须进行全程跟踪并参与验收工作。当责任人因休假（3天及以上）等原因不能全程跟进时，上报工程部经理，由工程部经理另行安排相关人员跟进； 4.1.4机房内的地面、墙面、设备等清洁卫生由机房责任人负责；工程部经理和主管对设备机房卫生进行抽查； 4.1.5机房的门锁应保持完好，机房内无人时应上锁，并关闭没必要开启的照明灯具、空调等用电设备。机房钥匙必须用专柜保管，每班进行交接； 4.1.6任何人当工作需要进入设备机房进行设备操作时，必须严格按照相关的设备操作规程以及行业安全操作规范进行操作；当外来工作人员进入机房作业时，必须按照《外来工作人员管理规定》进行监督和管理，同时必须按要求在《外来工作人员登记表》上进行登记； 4.1.7禁止无关人员进入设备机房，禁止任何人在机房内吸烟、追逐打闹或从事与工作无关的活动； 4.1.8禁止在设备机房内睡觉和用餐，检查机房内的防四害措施是否完善，发现有老鼠、蟑螂等要采取有效措施防止进入； 4.1.9机房必须保持通风完好，温度不超过35℃，无漏水、漏油、漏气现象，消防设施、照明灯具、标识、防护设施完好，各类工器具、物品按规定位置摆放整齐，不允许在机房内堆放任何杂物；
科信学院 课程设计说明书（2015 /2016 学年第一学期） 课程名称：建筑供配电及照明课程设计 题目：图书馆供配电及照明设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：岑毅南等 设计周数： 2周 设计成绩： 2015年 12月 31日
一、设计题目 图书馆供配电及照明设计 二、课程设计目的 学习了一学期的供配电及照明技术，通过学习课堂知识和课下做题练习，使我对该课程的理论知识有了具体而详细的理解，明白了供配电设计当中的一些基本要求和设计时的一些注意事项，还有对供配电系统中根据实际情况进行设备选型也有了大体上的了解。另外掌握了照明设计当中设计规范和照明设备的选型及其一些照明设备的具体参数和设计规范。本次课程设计主要是针对供配电及照明技术课程的一个全面的设计，目的首先是让我们了解整个系统设计的步骤，包括原始资料的整理与分析、负荷计算、变压器的选择和断路器的选择和整个供电系统图的设计；其次，是考察我们的思维方式，包括一些设备参数的选取和更个系统的供电质量的评定；最后，是对我们设计小组的团结合作精神的考验，大家只有齐心协力才能更好的完成设计任务。本次课程设计使我们更加透彻的了解并很好的掌握了课本的理论知识，理论和实践相结合使我们的学习事半功倍。 三、课程设计要求 在《供配电及其照明技术》课程设计中，设计的所有内容应符合我国的供配电系统及其照明标准中的有关供配电系统的各项技术指标和参数要求和电气设计规范，具体内容见《供配电及其照明技术》教材的附录的说明；在课程设计的各种图表中的符号要求符合《供配电及其照明技术》教材的附录中常用图形符号的说明；供配电及其照明系统设计中用到的产品应选择比较知名厂家的产品；供配电及其照明系统设计中用到的名词术语应与我国的供配电及其照明标准中的命名相一致。 四、供配电部分的设计 本课程设计包括供配电的设计和室内照明设计两部分，供配电部分涉及到负荷的计算和设备的选型，照明部分主要是照明的有关计算和灯具的选型，最后是绘制CAD图。 4.1供配电部分的设计 此设计包括系统分析、系统设计和系统实施等方面 4.1.1系统分析 该系统是对整个图书馆地下一层到地上五层的照明及供配电的设计，首先通过CAD图我们分析并了解了每层建筑的布局和用电要求质量，还有每层的用电设备及其对照明的要求。具体分析如下：地下一层是整个图书馆的设备间，设有配电室、维修间；还有消防水泵的设备点和消防水池，还有一些附属场所包括：会议室、校史展览室、贵宾室、控制室、值班室、厕所等。该层设备容量较大，是整个建筑供电的核心部位，对用电质量的要求较高，并要合理选择供电设备。该楼层的有效面积是2563.29平方米，根据此面积可算出照明的一些数据。地上一层包括消防控制室、采编室、大会
1.0 10KV高压倒闸操作 1.1 防止误操作事故发生，变电所的倒闸操作必须执行操作票制度。 1.1.1倒闸操作必须根据工程部专业工程师以上领导通知或得到供电局调度中心的调度命令才能进行。 1.1.2倒闸操作必须由二人进行，其中经验丰富熟悉设备者为监护人，当值值班员为操作人，特别重要的负载倒闸操作由强电主管或班长监护。 1.1.3停电拉闸操作必须按照断路器（开关）分断——断路器小车摇出——隔离小车摇出的顺序依次操作；送电合闸必须按照隔离小车摇进——断路器小车摇进——断路器（开关）合闸的顺序依次进行。 1.1.4操作票的内容应包括操作任务、操作项目、操作地点、写票人、审票人、操作人、监护人、操作时间及终了时间。每个设备均有编号，即设备的“名称和编号”。 1.1.5下列项目应填入操作票内：应拉合的断路器及隔离开关，检查断路器和隔离开关的位置，检查接地线是否拆除，检查负荷分配，接拆接地线，安装、拆除控制回路或电压互感器回路的保险器。 1.1.6操作票应用钢笔或签字笔填写，票面应写清楚整洁，不得任意涂改。操作人和监护人应根据系统图（或模拟图板）核对所填写的操作项目分别签名，特别重要和复杂的操作还应由工程部专业工程师以上领导审核签名。 1.1.7开始操作前应在模拟图板上进行核对性模拟预演，无误后，再进行设备操作。操作前应核对设备名称编号和位置，操作中应认真执行监护复诵制。发布操作命令和复诵操作命令都应严肃认真声音宏亮清晰。必须按操作票填写的顺序逐项操作，每操作完一项，应检查无误后做一个“√”记号，全部操作完毕后进行复查。 1.1.8操作中发生疑问时，应立即停止操作并向值班班长或专业工程师报告，弄清问题后，再进行操作。不准擅自更改操作票，不准随意接触连锁装置。 1.1.9电气设备停电后，即使事故停电，在未摇出有关断路器和做好安全措施以前，不得触及设备或靠近遮拦，以防突然来电。 第 1 页共 8 页
建筑供配电及照明课程设计 (2014 /2015 学年第一学期) 课程名称 :建筑供配电及照明课程设计题目 : 图书馆供配电及照明设计专业班级 : 电气11-2班学生姓名 : 学号: 指导教师 : 设计周数 : 2周 设计成绩 : 2015年 1月 12日 一、设计题目 图书馆供配电及照明设计 二、课程设计目的 学习了一学期的供配电及照明技术，通过学习课堂知识和课下做题练习，使我对该课程的理论知识有了具体而详细的理解，明白了供配电设计当中的一些基本要求和设计时的一些注意事项，还有对供配电系统中根据实际情况进行设备选型也有了大体上的了解。另外掌握了照明设计当中设计规范和照明设备的选型及其一些照明设备的具体参数和设计规范。本次课程设计主要是针对供配电及照明技术课程的一个全面的设计，目的首先是让我们了解整个系统设计的步骤，包括原始资料的整理与分析、负荷计算、变压器的选择和断路器的选择和整个供电系统图的设计;其次，是考察我们的思维方式，包括一些设备参数的选取和更个系统的供电质量的评定;最后，是对我们设计小组的团结合作精神的考验，大家只有齐心协力才能更好的完成设计任务。本次课程设计使我们更加透彻的了解并很好的掌握了课本的理论知识，理论和实践相结合使我们的学习事半功倍。三、课程设计要求在《供配电及其照明技术》课程设计中，设计的所有内容应符合我国的供配电系统及其照明标准中的有关供配电系统的各项技术指标和参数要求和电气设计规
范，具体内容见《供配电及其照明技术》教材的附录的说明;在课程设计的各种图表中的符号要求符合《供配电及其照明技术》教材的附录中常用图形符号的说明;供配电及其照明系统设计中用到的产品应选择比较知名厂家的产品;供配电及其照明系统设计中用到的名词术语应与我国的供配电及其照明标准中的命名相一致。四、供配电部分的设计 本课程设计包括供配电的设计和室内照明设计两部分，供配电部分涉及到负荷的计算和设备的选型，照明部分主要是照明的有关计算和灯具的选型，最后是绘制CAD图。 4.1供配电部分的设计 此设计包括系统分析、系统设计和系统实施等方面 4.1.1系统分析 该系统是对整个图书馆地下一层到地上五层的照明及供配电的设计，首先通过CAD图我们分析并了解了每层建筑的布局和用电要求质量，还有每层的用电设备及其对照明的要求。具体分析如下:地下一层是整个图书馆的设备间，设有配电室、维修间;还有消防水泵的设备点和消防水池，还有一些附属场所包括:会议室、校史展览室、贵宾室、控制室、值班室、厕所等。该层设备容量较大，是整个建筑供电的核心部位，对用电质量的要求较高，并要合理选择供电设备。该楼层的有效面积是2563.29平方米，根据此面积可算出照明的一些数据。地上一层包括消防控制室、采编室、大会 议室、小会议室、水池、花坛、期刊装订、放映室、值班室、休息室、400座报告厅、储藏室、总咨询台、厕所、读者检索、门厅、中厅、联机检索、馆长室、办公室等布局，其中报告厅要单独考虑，不仅因其面积大而且它对灯光效果要求和供电质量要求都较高，该层的照明有效面积是4169.07平方米。地上二到五层是一
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 设计题目：某纺织厂供配电系统设计 学号：0909113221 姓名：丁亮 班级：自动化1106班 指导老师：桂武鸣 第 1 页共43 页
目录 第一章原始资料 (3) 第二章接入系统设计 (4) 第三章车间供电系统设计 (16) 第四章工厂总降压变的选择 (26) 第五章所用变的选择 (27) 第六章主接线设计 (28) 第七章短路电流计算 (30) 第八章电气设备选择 (35) 第九章继电保护装置 (41) 结束语 (42) 参考文献 (43)
题目2某纺织厂供配电系统设计 一.原始资料 1.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。 2.供电电源请况：按与供电局协议，本厂可由16公里处的城北变电所（110/38.5/11kV），90MV A变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。 3.电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为400MV A；10kV母线的出线断路器断流容量为350MV A。 4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kV A为18元/月，电费为0.5元/ kW·h。 5.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。 6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2 m。二．设计内容 1．总降压变电站设计 （1）负荷计算 （2）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，根据改方案初选主变压器及高压开关等设备，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。 （3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。
管理制度编号：YTO-FS-PD856 供配电系统管理制度通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
供配电系统管理制度通用版 使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1﹑矿山供配电系统应设置可靠的漏电保护装置，电力装置应符合GB50070和DL408的要求，并按照规定要求采取避雷措施，保留配电系统图，电气设备布置图，电力、通讯等线路平面图。 2﹑电气工作人员应按规定考核合格，方可上岗。上岗应穿戴和使用防护用品、用具进行操作。维修电气设备和线路，应由电气工作人员进行。 3﹑电气工作人员，应熟练掌握触电急救方法。 4﹑在输电线路上带电作业，应采取可靠的安全措施，并经主管矿长批准。 5﹑电气设备可能被人触及的裸露带电部分，应设置保护罩或遮拦及警示标志。 6﹑供电设备和线路的停电和送电，应严格执行工作票制度。 7﹑在电源线路上断电作业时，该线路的电源开关把手，应加锁或设专人看护，并悬挂“有人作业，不准送电”的警示牌。
建筑供配电及照明技术习题 1.通过查找网络或资料，列出至少四种不同类型发电厂的名称。答：三峡水电站、葛洲坝水电站、二滩水电站、华能汕头燃煤电厂、洛阳热电厂、新疆风力发电厂、秦山核电站、广东大亚湾核电站、田湾核电站、岭澳核电站等。 2.变电所和配电所的区别是什么？ 答：变电所的任务是接收电能、变化电压和分配电能而配电所的任务是接受电能和分配电能。 3.典型建筑供配电供电电压是10kV。 4.简述典型建筑常用供配电系统运行方式。 答：一般为两路电源进线，电压10kV。可采用两路电源一路供电一路备用的母线不分段运行方式；也可以采用两路电源同时供电，给带一台或两台变压器，各带50%的负荷，单母线分段联络，正常是联络断路器断开，互为备用的运行方式。 5.电压质量包括哪些内容? 答：电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数，另外还有谐波分量和波形质量等。 6.TN、TT、IT系统的含义。 答：TN系统是指电源侧中心点直接接地，电气设备的外露导电部分通过PE线或者PEN线与该接地点连接的系统。建筑中的低压配电系统一般采用TN系统，对建筑物，国际电工委员会（IEC）和国际电信联盟（ITU）都推荐使用TN-S系统。
TT 系统是指电源中性点直接接地，电气设备的外露导电部分通过独立的接地体接地。在TT 系统中必须使用过电流保护器或剩余电流动作保护器做保护。TT 系统中各个设备的PE 线没有直接的电气联系，相互之间不会影响，适于对抗电磁干扰要求的场所。 IT 系统是指电源部分与大地间不直接连接，而电气设备的外露可导电部分则是通过独立接地体接地。这种IT 系统应用在不间断供电要求较高的场所 7. 确定下图所示供配电系统中线路WL1和电力变压器T1、T2和T3的额定电压。 kV 3.6 kV 5.38 kV 35 kV 6.6 kV 985.5 kV 4.0 8. 谐波：是指非正弦波按傅里叶级数分解后得到的一系列频率为基波频率整数倍的正弦波。 9. 电力系统中性点：是指电源（发电机或者变压器）的中性点。 10. 电气系统图：只表示电气回路中各个元器件的连接关系，不表示元器件的具体安装位置和具体连线方法。 11.某教室照明灯具的标注方式为15.260217CP FL ???-，说明其含义。 答：该教室内共有17套灯具，每套有两个灯管，每个灯管的功率为60W,光源为荧光灯，采用吊线式安装，安装高度为2.5m. 12.某配电标注为ZR-YJV （161254?+?）SC40-CC ，说明其含义。
摘要 本设计主要阐述了现代化小区各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本设计共主要包括强电部分设计部分设计及安防部分设计。 强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算等。 本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为即将面临的工作奠定坚实的基础。
引言 本次设计的主要针对是现代化住宅小区楼内供配电系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑配电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学三年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础。 本工程为11层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对住宅小区楼内配电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷与接地系统。论文针对民用高层建筑电气的设计和使用需要，，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成配电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算等。
一设计概况 本次设计的主要针对是现代化住宅小区楼内供配电系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑配电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学三年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础。 本工程为11层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对住宅小区楼内配电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷与接地系统。论文针对民用高层建筑电气的设计和使用需要，，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成配电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算等。 二配电系统 （一）设计要求 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。 （二）低压配电系统线路的选择 1.低压线路接线方式 低压配电线路采用放射式、树干式、环式及链式四种接线法。 1放射式系统：特点配电线故障互不影响,供电可靠性较高,适用于一级负荷配电。配电设备集中,检修比较方便；缺点是系统灵活性较差,导线消耗量较多。此配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。以免影响其他用户正常用电。接线图见下图4-1
文件编号：RHD-QB-K5573 （操作规程范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 供配电系统安全操作规 程标准版本
供配电系统安全操作规程标准版本操作指导：该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 1.0 目的 规范供配电设备设施的操作程序,确保操作的正确、安全。 2.0范围 适用于物业集团所辖物业区域内供配电设备设施的操作。 3.0 职责 3.1 值班电工和机电技术人员负责供配电设备设施的操作。 3.2 系统工程师负责检查本规程的执行情况和组织实施。
3.3 业务总部负责提供安全操作的技术指导和支持。 4.0工作内容 4.1 安全操作注意事项。 4.1.1 高压设备设施的操作必须实行"工作票"制度,根据工作内容填写《高压第一种工作票》或《高压第二种工作票》,经批准后实施。 4.1.2 对低压配电设备的操作,可根据操作项目填写《低压第一种工作票》或《低压第二种工作票》。 4.1.3 操作高压设备设施时,必须戴绝缘手套、穿绝缘鞋、绝缘工作服、使用绝缘操作杆。 4.1.4 操作低压设备设施时,必须穿绝缘鞋、戴棉纱手套,避免正向面对操作设备。 4.1.5 严禁带电工作,紧急情况需带电作业时,需具备如下条件:
a.有监护人。 b.工作场地空间足够,光线充足。 c.所用工具材料齐全(绝缘平口钳、斜口钳、尖嘴钳、螺丝刀、电工胶布等)。 d.工作人员必须穿戴绝缘手套、棉工作衣、绝缘鞋。 4.1.6 自动空气开关跳闸或熔断器熔断时,应查明原因并排除故障后,再行恢复供电。不允许强行送电,必要时允许试送电一次。 4.1.7 电流互感器不得开路、电压互感器不得短路、不得用摇表测量带电体的绝缘电阻。 4.1.8 变配电房拉、合闸时,须一人监护、一人执行。 4.1.9 对相关变配电设备设施应熟悉其性能特点、技术参数等。 4.2 供配电设备设施的操作。
住宅小区供配电设计 目录 第一章前言??1 第二章工程概述??2 第三章电气照明设计??3 3.1 照明系统的概述??3 3.1.1 照明系统的发展现状??3 3.1.2 照明计量单位??3 3.2 照度方式和种类??3 3.2.1 照明方式??3 3.2.2 照明种类??4 3.3 照度计算??5 3.3.1 利用系数法??5 3.3.2 单位容量法??6 3.4 小区的电气照明设计??8 3.4.1 电气照明设计的基本原则??8 3.4.2 电气照明详细设计计算??8 3.5 插座系统??143.5.1 插座系统的概述??14 3.5.2 一般规定（规）??14 3.5.3 插座的安装??14 3.5.4
小区住宅的插座系统设计??16 3.5 该小区标准层照明设计??17 第四章低压配电系统设计??18 4.1 高层建筑一般规定??4.2 低压配电系统线路的选择??4.2.1 低压线路接线方式??4.2.2 导线和电缆的选择??4.3 低压配电系统电气设备的选择??4.3.1 基本要求??4.3.2 漏电保护??4.4 配电变压器的选择??4.5 小区的低压供配电系统设计?? 住宅小区供配电设计 4.5.1 小区整体低压配电设计(见附录1) ??4.5.2 小区1 号楼与 4 号楼低压配电设计(见附录2) ??4.5.3 小区2 号楼与3 号楼低压配电设计（见附录2）??4.5.4 小区商业、电梯、车库、消防、物管用电低压配电设计（见附录3）??4.6 负荷计算的方法??4.7 小区住宅的负荷计算?? 第五章防雷接地系统设计??32 5.1 防雷与接地系统概述?? 5.1.1 防雷系统概述??5.1.2 建筑物的防雷等级??5.1.3 高层建筑物的防雷措施??5.1.4 接地系统概述??4.4 小区1#楼接地设计??32 32 32 33 34 37 第六章技术经济分析??38 第七章结论??39 参考文献??39
课程设计说明书（2009 /2010 学年第一学期） 课程名称：建筑供配电及照明课程设计 题目：某写字楼建筑供配电及照明设计 专业班级：电气06-1班 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计周数：2周 设计成绩： 2010年1 月22 日
目录 1.课程设计目的 (3) 2.课程设计正文 (3) 2.1设计主要任务及技术要求 (3) 2.2项目概况....................................................... . (3) 2.2.1负荷计算 (3) 2.2.2备用电源计算 (6) 2.2.3设备选型 (7) 2.2.4照明部分计算 (9) 3、课程设计总结与结论 (10) 1、课程设计目的
通过一个学期对供配电及其照明技术的学习，使我对该课程有了初步的理解。明白了供配电设计中的一些基本要求和设计时的一些注意事项，同时还对供配电系统中根据实际情况进行设备选型有了大致了解。另外掌握了一些照明设备的具体参数，照明设计规范和照明设备的选型。本次课程设计主要是针对供配电及照明技术课程的一个全面的设计，首先是让我们了解整个系统设计的步骤，包括原始资料的整理与分析、负荷计算、变压器的选择和断路器的选择和整个供电系统图的设计；其次，是考察我们的思维方式，包括一些设备参数的选取和整个系统的供电质量的评定。设计目的可以总结成以下几点： （1）巩固建筑供配电及其照明技术课程的理论知识； （2）学习和掌握建筑电气部分设计的基本方法，学习和应用有关技术、经济政策、设计规范、规程和技术规定； （3）培养我们独立分析和解决工程问题的工作能力及实际工程设计的基本技能； （4）提高编写技术文件和制图的技能； （5）是对我们设计小组的团结合作精神的考验，大家只有齐心协力才能更好的完成设计任务。 本次课程设计使我们更加透彻的了解并很好的掌握了课本的理论知识，理论和实践相结合使我们的学习事半功倍。 2、课程设计正文 2.1设计主要任务及技术要求 1).总体方案设计：高低压系统拟定 2).设计计算选型：正确建立负荷统计计算表；变压器台数、容量、型号选择；开关、线路各做一个 选型；发电机容量选择；羽毛球场馆照度计算及照明灯具的选择及布置。 3).绘制供配电系统图，照明灯具、开关和线路的平面布置图。 2.2项目概况 某大厦建筑总面积为145544m*m，建筑高度约为50m，地下1层，地上15层。地下一层为设备层，层高5m；地上1层至15层为办公建筑，每层4个办公室，同时设男女卫生间各一个，层高均为3m。在地上八层有一羽毛球场馆。 本设计中将该大厦设计为三类负荷建筑。其中水泵动力、电梯动力、应急照明和消防设备作为一类负荷考虑。 2.2.1负荷计算 1、原始数据 一般照明负荷：(1)地下一层按单位指标法计算（15w/m*m）,建筑总面积为1212m*m。