3 负荷分级

《供配电系统设计规范》GB50052的历史和现状中国航天建筑设计研究院卞铠生规范修订，并未参与；无权宣贯，谨陈所知。***注册电气师考试复习时，只看3.1、3.3、3.4、6.1、6.2、6.3.2和6.3.3即可；其他内容留作今后参考。0我国电气设计规范体系及GB50052的特殊地位0.1通用标准与工程建设标准通用标准——由原国家标准局/现国家技术监督检疫检验局主管。包括：通用电气标准：如标准电压、电流、频率；电能质量系列等。电气制造标准：如变压器、电动机、开关设备、电线电缆等。建筑物电气装置标准：主要是由IEC\TC64转化的标准。当属工程建设类，但建设部不管。工程建设标准——由原国家建委/现建设部主管，原编号为GBJ,现统一为GB50XXX。两家主管的局面是历史条件形成的，不利于各标准的协调和贯彻。下面重点介绍有关供配电系统设计的常用规范、标准。0.2常用供配电系统设计规范、标准这些标准由用电部门和供电部门分别编制，统一审批。用电部门主编的国标：GB50052-2009供配电系统设计规范（原95版）GB50053-9410kV及以下变电所设计规范GB50054-2011低压配电设计规范（原95版）GB50055-2011通用用电设备配电设计规范（原93版）GB50056-93电热设备电力装置设计规范GB50057-2010建筑物防雷设计规范（原2000版）GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50070-94矿山电力设计规范行业标准，如：JGJ16-2008民用建筑电气设计规范JBJ6-1996机械工厂电力设计规范常用供配电系统设计规范、标准（续）供电部门主编的国标：GB50059-9235~110kV变电所设计规范GB50060-20083~110kV高压配电装置设计规范GB50061-201066kV及以下架空电力线路设计规范GB/T50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50063-2008电力装置的电测量仪表装置设计规范GB50064-201X交流电气装置的过电压保护设计规范（原GBJ64-83）GB50065-2011交流电气装置的接地设计规范（原83版）GB50217-2007电力工程电缆设计规范GB50227-2008并联电容器装置设计规范GB50293-1999城市电力规划规范电力行业标准，如:DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T621-1997交流电气装置的接地DL/T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规定常用供配电系统设计规范、标准（续）IEC转化国标，如：GB16895.1-1997建筑物电气装置第1部分：适用范围、目的和基本原则GB16895.2-2005……第4-42部分：安全防护热效应保护GB16895.3-2004……第5-54部分：电气设备的选择和安装接地配置、保护导体和保护联结导体GB16895.4-1997……第5部分电气设备的选择和安装第53章：开关设备和控制设备GB16895.5-2000……第4部分安全防护第43章：过电流保护GB16895.6-2000……第5部分电气设备的选择和安装第52章：布线系统GB16895.8-2010、16895.9-2000等……第7部分：特殊装置或场所的要求GB16895.10-2010……第4-44部分安全防护电压骚扰和电磁骚扰的防护GB16895.11-2001……第4部分安全防护第44章：过电压保护第442节：低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护GB16895.12-2001……第4部分安全防护第44章过电压保护第443节：大气过电压或操作过电压保护GB16895.16-2000……第4部分安全防护第44章过电压保护第444节：建筑物电气装置电磁干扰（EMI）防护GB16895.21-2004……第4-41部分：安全防护电击防护GB/T17045-2008电击防护装置和设备通用部分0.3供配电系统设计规范GB50052的历史地位GB50052的主要内容1.总则；2.术语；3.负荷分级及供电要求；4.电源及供电系统；5.电压选择和电能质量；6.无功补偿；7.低压配电。这些是供配电系统设计的纲，涉及可靠性、灵活性、经济、节能等原则问题。因此，本规范最重要。GB50052的历史地位1.计划经济时代的产物，源于前苏联电站部规程。2.控制基本建设投资，功不可没。3.协调供电用电关系，作用巨大，今后仍然。4.是唯一由双方合编的、受供电部门重视的“工业与民用”电气规范。5.双方在电能质量问题上的僵持，“抗战八年”，使全套14篇规范难产！6.各用电部门对负荷分级的执着，也曾使该篇在部审会议上未能通过。7.负荷分级的条文已被很多规范标准引用，欲修订之，何其难哉！规范条文的修订概述和技术要点•本文章号与新版规范一致，以便查找。•引用规范的条号前加#，以示区别。•或有个人评论，仅供参考，欢迎指正。1总则1.1修订概要#1.0.2原适用范围为110kV及以下的供配电系统。修订为：适用于新建、扩建和改建工程的用户端的供配电系统的设计。#1.0.5供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的高效节能、环保、安全、性能先进的电气产品。1.2参考评述适用范围限定为用户端”；条文说明中又强调：“现有的标准中也没有任何关于强制要求公用供电部门保证安全供电的条文”。这从根本上否定了本规范协调供用电双方的重要作用，是一个原则性错误。如果电源方面不配合，负荷分级、供电要求、电能质量等河西条文如何落实？！2术语2.1修订概要#2.0.2双重电源：一个负荷的电源是由两个电路提供的，这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的。（按：原称两个电源。）#2.0.4和#2.0.5：区分了应急电源和备用电源。#2.0.6分布式电源：分布式电源主要是指布置在电力负荷附近，能源利用效率高并与环境兼容，可提供电、热（冷）的发电装置，如微型燃气轮机、太阳能光伏发电、燃料电池、风力发电和生物质能发电等。（按：新增内容。）1.2参考评述区分应急电源和备用电源，向国际标准靠拢了一大步。如果再进一步，把应急（安全）负荷从一级负荷中分出来，概念会更清晰。）3.负荷分级及供电要求3.1修订概要#3.0.1负荷分级条文的实质改变是：一级负荷的情况改为“人身伤害”；把“人身伤亡”者列入一级负荷中特别重要的负荷。其他内容基本未变，仅删去“重大损失”的举例，但移至说明。#3.0.2（强条）一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。（按：原为“两个电源”，下同。）#3.0.3一级负荷中特别重要的负荷的供电，应符合下列要求：1除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并不得将其它负荷接入应急供电系统。2设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求。（按：以上三条为“强条”。）#3.0.7…….二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路供电。（按：取消了“两根电缆组成”的提法。）#3.0.8各级负荷的备用电源设置可根据用电需要确定。（按：新增。）#3.0.9备用电源的负荷严禁接入应急供电系统。（按：新增强条。）负荷分级及供电要求（续）3.2参考评述*一级负荷的情况改为“人身伤害”，把“人身伤亡”者列入一级负荷中特别重要的负荷，使二者界定明确。改得很好！术语中“一级负荷中特别重要的负荷”的定义，应相应修改。*关于负荷分级，意见分歧很大：主张取消、保留、大改、小改的都有。在征求意见稿中，规范组提过“中改”方案：关键负荷、重要负荷、一般负荷”。但最终是基本维持现状，令人遗憾。*在国际标准IEC和美国法规NEC中，均无负荷分级，但有应急电源、备用电源的设置要求。*应急负荷不应混入一级负荷，应在最高层次上与其他负荷并列。应其关键词是安全，不应涉及经济损失。*备用电源主要针对经济损失。如何设置，可用经济评估法。3.3负荷分级要点关键词：供电可靠性；中断供电后果。3.3.1一级负荷-1人身伤害。-2重大损失。-3重要用电单位。其中，特别重要负荷：人身伤亡、重大设备损坏、灾难性后果等。3.3.2二级负荷-1较大损失。-2较重要用电单位。可见，二级负荷难以界定。3.3.3三级负荷不属于一级和二级的负荷。3.3.4规范只做原则规定，具体分级由各行业划定。负荷分级示例：*机械工厂见《机械工厂电力设计规范》。*民用建筑见《民用建筑电气设计规范》。*消防负荷见有关规范。（参见《配电设计手册》）3.4供电要求要点3.4.1一级负荷应由不能同时损坏的双重电源供电；必要时设自备电源。3.4.2特别重要负荷双重电源，再加应急电源。应急电源：独立的发电机组，独立的专用线路，蓄电池，干电池。3.4.3二级负荷宜由两回线路供电；条件困难时，可由一回6kV及以上、专用、架空线供电。（三个关键词：高压、专用者可靠，架空线的检修时间短。）可见，二级负荷的供电要求难以掌握。3.4.4三级负荷无特殊要求。3.5负荷分级和供电要求的悖论*负荷分级以单台用电设备为基准，而供电要求则针对整个用户的电源；这就形成一个悖论，无法理清。例如，二级负荷最低要求以一回高压专用架空线供电，显然是指整个用户，不适用于某一台设备。*用户内部高、低压配电系统的接线如何满足各级负荷的要求，规范条文并无规定。*新版规范的条文说明中写有：“在工程设计中，特别是对大型的工矿企业，有时对某个区域的负荷定性比确定单个的负荷特性更具有可操作性”。接着提出了按整个生产装置的负荷特性确定负荷分级意见。最后明确：“如果区域负荷的特性为一级负荷，则应该按照一级负荷的供电要求对整个区域供电；如果区域负荷特性是二级负荷，则对整个区域按照二级负荷的供电要求进行供电，对其中少量的特别重要负荷按照规定供电。*这就出现了三种划分法：整个用户、某一区域、生产装置或单台设备。这种“三位一体”的负荷分级，剪不断，理还乱。4电源及供电系统4.1修订概要#4.0.1用户宜设置自备电源的条件，原有四款保留，仅2款中“废气”一词改为“废弃物”。增加：“5有设置分布式电源的条件，能源利用效率高、经济合理时。”#4.0.2应急电源与正常电源之间，应采取防止并列运行的措施。当有特殊要求，应急电源向正常电源转换需短暂并列运行时，应采取安全运行的措施。（按:强条，红字为新增。）取消了原#3.0.5“从邻近单位取得第二电源”一条。4.2参考评述*两条修订，堪称突破。*应急电源与正常电源并列问题，北京奥运会前曾有争论，但终获同意。*应急电源与备用电源分开叙述为宜。5电压选择和电能质量5.1修订概要#5.0.2……低压配电电压宜采用220/380V，工矿企业亦可采用660V。#5.0.10配电系统中的波动负荷产生的电压变动和闪变在电网公共连接点的限值，应符合现行国家标准《电能质量电压波动和闪变》GB12326的规定。（按：#5.0.10、#5.0.12、#5.0.14三条为新增。）#5.0.11增加“5采用动态无功补偿装置或动态电压调节装置”。#5.0.12配电系统中的谐波电压和在公共连接点注入的谐波电流允许限值宜符合现行国家标准《电能质量公用电网谐波》GB/T14549的规定。#5.0.14供配电系统中在公共连接点的三相电压不平衡度允许限值宜符合现行国家标准《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T15543的规定。#5.0.15的2款改为：由地区公共低压电网供电的220V负荷，线路电流小于等于60A时，可采用220V单相供电；大于60A时，宜采用220V/380V三相四线制供电。（按：原为30A）电压选择和电能质量（续）5.2参考评述*导致“八年抗战”的焦点是：#5.0.8电压偏差应符合用电设备端电压的要求，大于等于35kV电网的有载调压宜实行逆调压方式。逆调压的范围为额定电压的0~+5%*该规范引用电能质量系列标准中三篇，而未引用GB/T12325-2003《电能质量供电电压允许偏差》，因为它不满足用电设备端子电压偏差不大于±5%的要求。我们夹在供电部门和制造部