3.6.1 在民用建筑中通常包含大量的电力变压器、异步电动机、照明灯具等用电设备。这些用电设备所需的无功功率在电网中的滞后无功负荷中所占比重很大。因此在设计中正确选用变压器等设备的容量,不仅可以提高负荷率,而且对提高自然功率因数也具有实际意义。
    当采取合理选择变压器容量、线缆及敷设方式等相应措施进行提高自然功率因数后,仍不能达到电网合理运行的要求时,应采用人工补偿无功功率措施。
    由于并联电容器价格便宜,便于安装,维修工作量及损耗都比较小,可以制成不同容量规格,分组容易,扩建方便,既能满足目前运行要求,又能避免由于考虑将来的发展使目前装设的容量过大,因此可采用并联电力电容器作为人工补偿的主要设备。

3.6. 2 原规范规定高压供电的用电单位功率因数为0.9以上,低压供电的用电单位功率因数为0.85以上。现行的《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》规定,100kVA及以上10kV供电的电力用户在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95;其他电力用户,功率因数不宜低于0.90。

3.6.3 为了尽量减少线损和电压降,宜采用就地平衡无功负荷的原则来装设电容器。由于低压并联电容器的价格比高压并联电容器低,特别是全膜金属化电容器性能优良,因此低压侧的无功负荷完全由低压电容器补偿是比较合理的。为了防止低压部分过补偿产生的不良后果,因此当有高压感性用电设备或者配电变压器台数较多时,高压部分的无功负荷应由高压电容器补偿。并联电容器单独就地补偿是将电容器安装在电气设备附近,可以最大限度地减少线损和释放系统容量,在某些情况下还可以缩小馈电线路的截面积,减少有色金属消耗,但电容器的利用率往往不高,初次投资及维护费用增加。从提高电容器的利用率和避免招致损坏的观点出发,首先选择在容量较大的长期连续运行的用电设备上装设电容器就地补偿。
    如果基本无功负荷相当稳定,为便于维护管理,宜在配、变电所内集中补偿。

3.6.4 为了节省投资和减少运行维护工作量,凡可不用自动补偿或采用自动补偿效果不大的地方均不宜装设自动无功功率补偿装置。本条所列的基本无功功率是指当用电设备投入运行时所需的最小无功功率,常年稳定的无功功率及在运行期间恒定的无功功率均不需自动补偿。我国并联电容器国家标准规定,并联电容器允许每年投切次数不超过1000次。所以对于投切次数极少的电容器组宜采用手动投切的无功功率补偿装置。

3.6.5 根据供电部门对功率因数的管理规定,过补偿要罚款,对于有些对电压敏感的用电设备,在轻载时由于电容器的作用,线路电压往往升得很高,会造成这种用电设备(如灯泡)的损坏和严重影响其寿命及使用效能,如经过经济比较认为合理时,宜装设无功自动补偿装置。
    由于高压无功自动补偿装置对切换元件的要求比较高,且价格较高,检修维护也较困难,因此当补偿效果相同时,宜优先采用低压无功自动补偿装置。

3.6.6 在民用建筑中采用无功功率补偿,主要是为了满足《供电营业规则》及《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》对用电单位功率因数的要求,以保证整个电网在合理状态下运行,所以宜采用功率因数调节原则,同时满足电压调整率的要求。

3.6.7 当无功功率补偿的并联电容器容量较大时,应根据补偿无功和调节电压的需要分组投切。
    一些民用建筑由于采用晶闸管调光装置或大型整流装置等设备,以致造成电网中高次谐波的百分比很高。当分组投切大容量电容器组时,由于其容抗的变化范围较大,如果系统的谐波感抗与系统的谐波容抗相匹配,就会发生高次谐波谐振,造成过电压和过电流,严重危及系统及设备的安全运行,所以必须防止。
    由于投入电容器时合闸涌流很大,而且容量越小,相对的涌流倍数越大。以100kVA变压器低压侧安装的电容器组为例,仅投切一台12kvar电容器则涌流可达其额定电流的56.4倍,如投切一组300kvar电容器,涌流则仅为额定电流的12.4倍,所以电容器在分组时,应考虑配套设备,如接触器或断路器在开断电容器时产生重击穿过电压及电弧重击穿现象。

3.6.8 当对电动机进行就地补偿时,首先应选用长期连续运行,且容量较大的电动机配用电容器。电容器的容量可根据接到电动机控制器负荷侧电容器的总千乏数不超过提高电动机空载功率因数到0.9所需的数值选择。当电动机投入快速反向、重合闸、频繁启动或其他类似操作产生过电压或超转矩影响时,应允许将不超过电动机输入千伏安容量的50%电容器投入运行。在三相异步电动机单独补偿的方式中,为了避免在减速情况下产生自励或过补偿,所安装的电容器容量应为电动机空载功率因数补偿到0.9所需的数值。对于能产生过电压或超转矩的情况,仍可采用50%。当电动机与电容器同时投切,电动机可作放电设备,不需再设其他放电设备。民用建筑中使用较多的电梯等用电设备,在重物下降时,电机运行于第四象限,为了避免过电压,不宜单独用电容器补偿。对于多速电动机,如不停电进行变压及变速,也容易产生过电压,也不宜单独用电容器补偿。如对这些用电设备需要采用电容器单独补偿,应为电容器单独设置控制设备,操作时先停电再进行切换,避免产生过电压。
    当电容器装在电动机控制设备的负荷侧时,流过过电流装置的电流小于电动机本身的电流。设计时应考虑电动机经常在接近实际负荷下使用,所以保护继电器应按加装电容器的电动机一电容器组的电流来选择。

3.6.9 在并联电容器回路中串联电抗器,可以限制合闸涌流和避免谐波放大。

3.5.2 在各类用电负荷尚不够具体或明确的方案设计阶段可采用单位指标法。
    需要系数法计算较为简便实用,经过全国各地的设计单位长期和广泛应用证明,需要系数法能够满足需要,所以本规范将需要系数法作为民用建筑电气负荷计算的主要方法。

3.5.3 在实际工程设计中,常遇到消防负荷中含有平时兼作它用的负荷,如消防排烟风机除火灾时排烟外,平时还用于通风(有些情况下排烟和通风状态下的用电容量尚有不同),因此应特别注意除了在计算消防负荷时应计入其消防部分的电量以外,在计算正常情况下的用电负荷时还应计入其平时使用的用电容量。

3.4.5 各种用电设备对电压偏差都有一定要求。如果电压偏差超过允许值,将导致电动机达不到额定输出功率,增加运行费用,甚至性能变劣、降低寿命。照明器端电压的电压偏差超过允许值时,将使照明器的寿命降低或光通量降低。为使用电设备正常运行和有合理的使用寿命,设计供配电系统时,应验算用电设备的电压偏差。

3.4.6 在供配电系统设计中,正确选择元器件和系统结构,就可在一定程度上减少电压偏差。
    第1款 正确选择变压器的变压比和电压分接头,即可将供配电系统的电压调整在合理的水平上。
    第2款 供电元器件的电压损失与阻抗成正比,在技术经济合理时,减少变压级数、增加线路截面、采用电缆供电可以减少电压损失,从而缩小电压偏差范围。
    第3款 合理补偿无功功率,可以缩小电压偏差范围。
    第4款 在三相四线制中,如果三相负荷分布不均(相导体对中性导体),将产生零序电压使零点移位,一相电压降低,另一相电压升高,增大了电压偏差。同样,线间负荷不平衡,则引起线间电压不平衡,增大了电压偏差。

3.4.7 电力系统通常在35kV以上电压的区域变电所中采用有载调压变压器进行调压,大多数用电单位的电压质量能得到满足,所以通常各用电单位不必装设有载调压变压器,既节省投资又减少了维护工作量,提高了供电可靠性。对个别距离区域变电所过远的用电单位,如果在区域变电所采取集中调压方式后,仍不能满足电压质量要求,且对电压要求严格的设备单独设置调压装置技术经济不合理时,也可采用10(6)kv有载调压变压器。

3. 4. 8 冲击性负荷引起的电压波动和闪变对其他用电设备影响甚大,例如照明闪烁,显像管图像变形,电动机转速不均匀电子设备、自控设备或某些一起工作不正常等,因此应采取具体措施加以限制在合理的范围内,电压波动和闪变不包括电动机启动时允许的电压骤降。

3. 4.9 条 为降低三相低压配电系统的不对称度,规定设计低压配电系统时,应采取的措施。
    第2款 根据各地的通常做法,原规范规定了由公共低压电网供电的220V照明用户,在线路电流不超过30A时,可采用220V单相供电,否则应以220/380V三相四线供电。考虑到目前各类用户如住宅的用电容量比以前均有较大幅度的增加,大范围采用三相供电也存在检修维护的安全性等问题,目前国内一些地区,在实施过程中已按40A设计。因此将上述30A调整为40A。

3.3.1 电源及供配电系统设计
    第1款 供配电线路宜深入负荷中心,将配电所、变电所及变压器靠近负荷中心的位置,可降低电能损耗、提高电压质量、节省线材,这是供配电系统设计时的一条重要原则。
    第3款 长期的运行经验表明,用电单位在一个电源检修或事故的同时另一电源又发生事故的情况极少,且这种事故多数是由于误操作造成的,可通过加强维护管理、健全必要的规章制度来解决。
    第4款 电力系统所属大型电厂其单位功率的投资少,发电成本低,而用电单位一般的自备中小型电厂则相反,故只有在条文规定的情况下,才宜设置自备电源。
        1)此项规定了设置自备电源作为第三电源的条件。按本规范第3.2.9条的规定,一级负荷中特别重要负荷,除两个电源外,还必须增设应急电源,因而需要设置自备电源;
        2)此项规定了设置自备电源作为第二电源的条件;
        3)此项规定了设置自备电源作为第一电源的条件。
    第5款 两回电源线路采用同级电压可以互相备用,提高设备利用率,如能满足一级和二级负荷用电要求时,也可以采用不同电压供电。
    第6款 如果供电系统接线复杂,配电层次过多,不仅管理不便,操作繁复,而且由于串联元件过多,因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也随之增加。所以复杂的供电系统可靠性并不一定高。配电级数过多,继电保护整定时限的级数也随之增多,而电力系统容许继电保护的时限级数对10kV来说正常情况下也只限于两级,如配电级数出现三级,则中间一级势必要与下一级或上一级之间无选择性。
    第7款 配电系统采用放射式则供电可靠性高,便于管理,但线路和开关柜数量增多。而对于供电可靠性要求较低者可采用树干式,线路数量少,可节约投资。负荷较大的高层建筑,多含二级和一级负荷,可用分区树干式或环式,以减少配电电缆线路和开关柜数量,从而相应少占电缆竖井和高压配电室的面积。

3.3.2 应急电源与正常电源之间必须采取可靠措施防止并列运行,目的在于保证应急电源的专用性,防止正常电源系统故障时应急电源向正常电源系统负荷送电而失去作用。例如应急电源原动机的启动命令必须由正常电源主开关的辅助接点发出,而不是由继电器的接点发出,因为继电器有可能误动作而造成与正常电源误并网。

3.3.3 应急电源类型的选择应根据一级负荷中特别重要负荷的容量、允许中断供电的时间以及要求的电源为交流或直流等条件来进行。
    由于蓄电池装置供电稳定、可靠、切换时间短,因此对于允许停电时间为毫秒级、容量不大的特别重要负荷且可采用直流电源者,可由蓄电池装置作为应急电源。如果特别重要负荷要求交流电源供电,且容量不大的,可采用UPS静止型不间断供电装置(通常适用于计算机等电容性负载)。
    对于应急照明负荷,可采用EPS应急电源(通常适用于电感及阻性负载)供电。
    如果特别重要负荷中有需驱动的电动机负荷,启动电流冲击较大,但允许停电时间为30s以内的,可采用快速自启动的柴油发电机组,这是考虑一般快速自启动的柴油发电机组自启动时间一般为10s左右。
    对于带有自动投入装置的独立于正常电源的专门馈电线路,是考虑其自投装置的动作时间,适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电。

3.2.1 根据电力负荷因事故中断供电造成的损失或影响的程度,区分其对供电可靠性的要求,进行负荷分级。损失或影响越大,对供电可靠性的要求越高。电力负荷分级的意义在于正确地反映它对供电可靠性要求的界限,以便根据负荷等级采取相应的供电方式,提高投资的经济效益和社会效益。
    根据民用建筑特点,本条对一级负荷中特别重要负荷作了规定。一级负荷中特别重要的负荷,如大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统、大型国际比赛场馆的计时记分系统以及监控系统等。重要的实时处理计算机及计算机网络一旦中断供电将会丢失重要数据,因此列为一级负荷中特别重要负荷。另外,大多数民用建筑中通常不含有中断供电将发生中毒、爆炸和火灾的负荷,当个别建筑物内含有此类负荷时,应列为一级负荷中特别重要负荷。

3.2.2 由于各类建筑中应列入一级、二级负荷的用电负荷很多,规范中难以将各类建筑中的所有用电负荷全部列出。本规范仅对负荷分级作了原则性规定并给出常用用电负荷分级表,列入附录A中,表中未列出的其他类似的负荷可根据工程的具体情况参照表中的相应负荷分级确定。附录A是根据原规范表3.1.2修改补充而成。
    一类和二类高层建筑中的电梯、部分场所的照明、生活水泵等用电负荷如果中断供电将影响全楼的公共秩序和安全,对用电可靠性的要求比多层建筑明显提高,因此对其负荷的级别作了相应的划分。

3.2.8、3.2.9 规定一级负荷应由两个电源供电,而且不能同时损坏。因为只有满足这个基本条件,才可能维持其中一个电源继续供电,这是必须满足的要求。两个电源宜同时工作,也可一用一备。
对一级负荷中特别重要负荷的供电要求作了规定,除应满足本规范第3.2.8条要求的两个电源供电外,还必须增设应急电源。
    近年来供电系统的运行实践经验证明,从电力网引接两回路电源进线加备用自投(BZT)的供电方式,不能满足一级负荷中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求,有的全部停电事故是由内部故障引起的,也有的是由电力网故障引起的。由于地区大电力网在主网电压上部是并网的,所以用电部门无论从电网取几路电源进线,也无法得到严格意义上的两个独立电源。因此,电力网的各种故障,可能引起全部电源进线同时失去电源,造成停电事故。
    当电网设有自备发电站时,由于内部故障或继电保护的误动作交织在一起,可能造成自备电站电源和电网均不能向负荷供电的事故。因此,正常与电网并列运行的自备电站,一般不宜作为应急电源使用,、对一级负荷中特别重要的负荷,需要由与电网不并列的、独立的应急电源供电。禁止应急电源与工作电源并列运行,目的在于防止工作电源故障时可能拖垮应急电源。
    多年来实际运行经验表明,电气故障是无法限制在某个范围内部的,电力企业难以确保供电不中断。因此,应急电源应是与电网在电气上独立的各种电源,例如蓄电池、柴油发电机等。
    为了保证对一级负荷中特别重要负荷的供电可靠性,需严格界定负荷等级,并严禁将其他负荷接入应急电源系统。

3.2.10 对二级负荷的供电方式。由于二级负荷停电影响较大,因此宜由两回线路供电,供电变压器也宜选两台(两台变压器可不在同一变电所)。只有当负荷较小或地区供电条件困难时,才允许由一回6kV及以上的专用架空线或电缆供电。当线路自上一级配电所用电缆引出时必须采用两根电缆组成的电缆线路,其每根电缆应能承受二级负荷的100%,且互为热备用。

3.1. 1 为适应一般民用建筑工程的常用情况,本规范特规定适用于10kV及以下电压等级的供配电系统。
    对于一些民用建筑的规模很大,用电负荷相应增大,个别建筑物内部设有35kV等级的变电所,应按国家有关标准设计。

3.1.2 供配电系统如果未进行全面的统筹规划,将会产生能耗大、资金浪费及配置不合理等问题。因此,在供配电系统设计中,应进行全面规划,确定合理可行的供配电系统方案。