建筑電氣電工基本知識(shí)

第三篇建筑電氣電工基本知識(shí)

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建筑供配電系統(tǒng)目錄電力系統(tǒng)概述1負(fù)荷計(jì)算2設(shè)備及線纜的選擇33建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)4B13.1電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)是由生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、分配、輸送和使用電能的發(fā)電廠、變電站、電力線路和用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體。

圖13-1所示為電力系統(tǒng)示意圖。在電力系統(tǒng)中除去發(fā)電廠和用電設(shè)備以外的部分稱為電力網(wǎng)絡(luò)，簡稱電網(wǎng)，如圖13-1所示。一個(gè)電網(wǎng)由很多變電站和電力線路組成。13.1.1

電力系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)的基本概念供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，包括電力系統(tǒng)中區(qū)域變電站和用戶變電站，涉及電力系統(tǒng)電能發(fā)、輸、配、用的后兩個(gè)環(huán)節(jié)，其運(yùn)行特點(diǎn)、要求與電力系統(tǒng)基本相同。只是由于供配電系統(tǒng)直接面向用電設(shè)備及其使用者，因此供、用電的安全性尤顯重要。供配電系統(tǒng)示意圖如圖13-1中點(diǎn)劃線框部分。13.1電力系統(tǒng)概述13.1電力系統(tǒng)概述圖13-1電力系統(tǒng)示意圖B13.1電力系統(tǒng)概述圖13-1電力系統(tǒng)示意圖B眾所周知，三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S和線電壓U、線電流I之間的關(guān)系為

S=√3UI當(dāng)輸送功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線路、電氣設(shè)備等的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬投資也就越小；同時(shí)，由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損失也較小。13.1電力系統(tǒng)概述13.1.2電力系統(tǒng)的額定電壓

電力系統(tǒng)額定電壓的規(guī)定另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣的要求則越高，變壓器、開關(guān)等設(shè)備以及線路的絕緣投資也就越大我國國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)電壓》（GB156—1993）規(guī)定的部分額定電壓如表13-1所示（詳見Ｐ273）。在我國，不同地區(qū)電網(wǎng)的額定電壓系列不同，主要有：330kV／110kV／35kV／10kV；500kV／220kV／110kV／35kV／10kV；500kV／220kV／66kV／10kV。由于各電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)的不同，給全國聯(lián)網(wǎng)造成一定的難度。13.1電力系統(tǒng)概述（1）輸送功率和輸送距離前已述及，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離有一相對(duì)合理的線路電壓。表13-2（詳見P274）中列出了根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)確定的、與各額定電壓等級(jí)相適應(yīng)的輸送功率和輸送距離。（2）輸電電壓220～750kV電壓一般為輸電電壓，完成電能的遠(yuǎn)距離傳輸功能。該電網(wǎng)稱為高壓輸電網(wǎng)。13.1電力系統(tǒng)概述

各種電壓等級(jí)的適用范圍（3）配電電壓110kV及以下電壓一般為配電電壓，完成對(duì)電能進(jìn)行降壓處理并按一定方式分配至電能用戶的功能。其中35～110kV配電網(wǎng)為高壓配電網(wǎng)，10～35kV配電網(wǎng)為中壓配電網(wǎng)，1kV以下配電網(wǎng)稱為低壓配電網(wǎng)。3kV、6kV是工業(yè)企業(yè)中壓電氣設(shè)備的供電電壓。20kV電壓等級(jí)目前還不常用，一般要經(jīng)論證結(jié)果證明用戶確實(shí)需要時(shí)才采用。13.1電力系統(tǒng)概述（1）一級(jí)負(fù)荷符合下列條件之一的，為一級(jí)負(fù)荷。①中斷供電將造成人身傷亡的負(fù)荷。如醫(yī)院急診室、監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)室等處的負(fù)荷。②中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的負(fù)荷。13.1電力系統(tǒng)概述13.1.3電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求

負(fù)荷分級(jí)③中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作的負(fù)荷，如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要負(fù)荷。13.1電力系統(tǒng)概述（2）二級(jí)負(fù)荷符合下列條件之一的，為二級(jí)負(fù)荷。①中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷。②中斷供電將影響重要用電單位的正常工作的負(fù)荷。13.1電力系統(tǒng)概述（3）三級(jí)負(fù)荷不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者為三級(jí)負(fù)荷。在一個(gè)工業(yè)企業(yè)或民用建筑中，并不一定所有用電設(shè)備都屬于同一等級(jí)的負(fù)荷，因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)其負(fù)荷級(jí)別分別考慮。13.1電力系統(tǒng)概述（1）一級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求一級(jí)負(fù)荷中有普通一級(jí)負(fù)荷和特別重要的一級(jí)負(fù)荷之分。普通一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，且當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。特別重要的一級(jí)負(fù)荷，除由滿足上述條件的兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源專門對(duì)此類負(fù)荷供電。13.1電力系統(tǒng)概述

不同等級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求（2）二級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求宜由兩回線路供電，當(dāng)電源來自于同一區(qū)域變電站的不同變壓器時(shí)，即可認(rèn)為滿足要求。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜線路供電。當(dāng)采用架空線時(shí)，可為一回架空線供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，且每根電纜應(yīng)能承受100％的二級(jí)負(fù)荷。13.1電力系統(tǒng)概述（3）三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源無特殊要求，一般以單電源供電即可。13.1電力系統(tǒng)概述

供配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機(jī)繞組的中間點(diǎn)。

所謂系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，是指系統(tǒng)中性點(diǎn)與大地的電氣聯(lián)系方式，或簡稱系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式。13.1電力系統(tǒng)概述

供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式13.1.4中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地的形式（1）中性點(diǎn)接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，就是中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)小電阻接地的系統(tǒng)，也稱大接地電流系統(tǒng)。這種系統(tǒng)中一相接地時(shí)，出現(xiàn)了除中性點(diǎn)接地點(diǎn)以外的另一個(gè)接地點(diǎn)，構(gòu)成了短路回路，接地故障相電流很大，為了防止設(shè)備損壞，必須迅速切斷電源，因而供電可靠性低，易發(fā)生停電事故。但這種系統(tǒng)上發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于系統(tǒng)中性點(diǎn)的鉗位作用，使非故障相的對(duì)地電壓不會(huì)有明顯的上升，因而對(duì)系統(tǒng)絕緣是有利的。

13.1電力系統(tǒng)概述（2）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，是指中性點(diǎn)不接地或經(jīng)過高阻抗（如消弧線圈）接地的系統(tǒng)，也稱小接地電流系統(tǒng)。這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，只有比較小的導(dǎo)線對(duì)地電容電流通過故障點(diǎn)，因而系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行，這對(duì)提高供電可靠性是有利的。但這種系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地電壓會(huì)升高到相電壓，非故障相對(duì)地電壓會(huì)升高到線電壓；若接地點(diǎn)不穩(wěn)定，產(chǎn)生了間歇性電弧，則過電壓會(huì)更嚴(yán)重，對(duì)絕緣不利。13.1電力系統(tǒng)概述對(duì)于高壓輸配電網(wǎng)，由于傳輸功率大且傳輸距離長，一般都采用110kV及以上的電壓等級(jí)，在這樣高的電壓等級(jí)下絕緣問題比較突出，因此一般都采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)；而在中壓系統(tǒng)中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)產(chǎn)生的過電壓對(duì)絕緣的威脅不大，因?yàn)橹袎合到y(tǒng)的絕緣水平是根據(jù)更高的雷電過電壓制定的，因此為了提高供電可靠性，中壓系統(tǒng)較多地采用了中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。

13.1電力系統(tǒng)概述對(duì)于1kV以下的低壓配電系統(tǒng)，中性點(diǎn)運(yùn)行方式與絕緣的關(guān)系已不是主要問題，這時(shí)中性點(diǎn)運(yùn)行方式主要取決于供電可靠性和安全性。因此，1kV以下的低壓配電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。13.1電力系統(tǒng)概述低壓配電系統(tǒng)接地的形式根據(jù)電源端與地的關(guān)系、電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系分為TN、TT、IT系統(tǒng)，其中TN系統(tǒng)又分為TN-S、TN-C、TN-C-S系統(tǒng)。

以拉丁文字作代號(hào)形式的意義為：第一個(gè)字母表示電源與地的關(guān)系。T表示電源有一點(diǎn)直接接地；I表示電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過阻抗接地。13.1電力系統(tǒng)概述

低壓配電系統(tǒng)接地的形式第二個(gè)字母表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系。N表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端有直接電氣連接；T表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。（1）TN系統(tǒng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052—95規(guī)定：TN電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)施的外露可導(dǎo)電部分用保護(hù)線與該點(diǎn)連接。

13.1電力系統(tǒng)概述按中性線與保護(hù)線的組合情況，TN系統(tǒng)有以下三種形式：①TN-S系統(tǒng)（見圖13-2）整個(gè)系統(tǒng)的中性線和保護(hù)線是分開的。②TN-C系統(tǒng)（見圖13-3）整個(gè)系統(tǒng)的中性線和保護(hù)線是合一的。③TN-C-S系統(tǒng)（見圖13-4）系統(tǒng)中有一部分中性線和保護(hù)線是合一的。13.1電力系統(tǒng)概述（2）TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)有一個(gè)直接接地點(diǎn)，電氣設(shè)施的外露可導(dǎo)電部分接至電氣上與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)無關(guān)的接地極（見圖13-5）。（3）IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)的帶電部分與大地間不直接連接，而電氣設(shè)施的外露可導(dǎo)電部分則是接地的（見圖13-6）。13.1電力系統(tǒng)概述13.1電力系統(tǒng)概述圖13-2TN-S系統(tǒng)

B13.1電力系統(tǒng)概述圖13-3TN-C系統(tǒng)

B13.1電力系統(tǒng)概述圖13-4TN-C-S系統(tǒng)

B13.1電力系統(tǒng)概述圖13-5TT系統(tǒng)

B13.1電力系統(tǒng)概述圖13-6IT系統(tǒng)

B1頻率質(zhì)量電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。當(dāng)電力系統(tǒng)的容量在300萬kW及以上時(shí)，頻率偏差允許值為±0.2Hz；電力系統(tǒng)的容量在300萬kW以下時(shí)，頻率偏差允許值為±0.5Hz。13.1電力系統(tǒng)概述13.1.5電能的質(zhì)量及其標(biāo)準(zhǔn)2電壓質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052—95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，正常運(yùn)行情況下，用電設(shè)備端子處電壓偏差的允許值應(yīng)符合下列要求：①電動(dòng)機(jī)為±5％。②照明，在一般場所為±5％；對(duì)于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足以上要求時(shí)，可為+5％、-10％；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5％、-10％。③其他用電設(shè)備，當(dāng)無特殊規(guī)定時(shí)為±5％。13.1電力系統(tǒng)概述3波形質(zhì)量電能的質(zhì)量除了頻率與電壓以外，還包含了供電電壓的波形。電力系統(tǒng)電壓的波形應(yīng)是50Hz的正弦波形，如果波形偏離正弦波形就稱為波形畸變，可以根據(jù)傅立葉級(jí)數(shù)從畸變的波形中分解出50Hz的基波及一系列的高次諧波。電壓或電流中含有的高次諧波越多，或者高次諧波的幅值（或有效值）越大，其波形離正弦波形就越遠(yuǎn)，畸變就越嚴(yán)重，波形質(zhì)量就越差。13.1電力系統(tǒng)概述負(fù)荷曲線按縱坐標(biāo)所表示的功率可分為有功負(fù)荷曲線和無功負(fù)荷曲線。按橫坐標(biāo)所表示的時(shí)間范圍可分為日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線。1日負(fù)荷曲線的繪制日負(fù)荷曲線是以一晝夜24h為時(shí)間范圍繪制的。日負(fù)荷曲線的繪制方法有：13.2負(fù)荷計(jì)算13.2.1負(fù)荷曲線（1）根據(jù)某一監(jiān)測點(diǎn)24h內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的功率表中顯示的數(shù)據(jù)，逐點(diǎn)繪制而成的平滑曲線，如圖13-7所示，這樣得到的負(fù)荷曲線最為準(zhǔn)確。（2）工程上，為了表達(dá)和計(jì)算簡單起見，往往將負(fù)荷曲線用等效的階梯形曲線來代替，與精確的負(fù)荷曲線之間會(huì)有一定的誤差，但這種誤差是可以允許的。最為常見的負(fù)荷曲線是以0.5h為時(shí)間間隔所繪制的曲線，如圖13-8所示。13.2負(fù)荷計(jì)算13.2負(fù)荷計(jì)算2日負(fù)荷曲線的特征參數(shù)（1）日電能耗量Wd(kW·h)（2）最大功率Pmax(kW)表示負(fù)荷曲線上功率最大的一點(diǎn)的功率值。（3）平均功率Pav(kW)表示日負(fù)荷曲線上日電能耗量與時(shí)間（24h）的比值，即

Pav=Wd/24（4）有功負(fù)荷系數(shù)α為

α=Pav/Pmax通常α＝0.7～0.75。（5）無功負(fù)荷系數(shù)β

β=Qav/Qmax通常β＝0.76～0.82。13.2負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。在供配電系統(tǒng)中，以最大30min的平均負(fù)荷作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，并認(rèn)為只要電氣設(shè)備能承受該負(fù)荷的長期作用即可在正常情況下長期運(yùn)行。一般將這個(gè)最大平均負(fù)荷稱為計(jì)算負(fù)荷。13.2負(fù)荷計(jì)算13.2.2計(jì)算負(fù)荷的概念

為什么要以30min作為確定計(jì)算負(fù)荷的依據(jù)呢？當(dāng)通過載流導(dǎo)體的電流過大時(shí)由于發(fā)熱，導(dǎo)體溫度會(huì)持續(xù)上升，直至被損壞。當(dāng)正常工作電流通過載流導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱達(dá)到某一熱平衡狀態(tài)，此時(shí)導(dǎo)體溫度也相應(yīng)升高到某一可以允許的較高的溫度值。分析表明，載流導(dǎo)體一般經(jīng)過（3～4）τ（τ為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)）即能達(dá)到穩(wěn)定溫度，而導(dǎo)體的τ一般為10～30min，因此達(dá)到穩(wěn)定溫度需30～120min。為了保證當(dāng)載流導(dǎo)體上長期通過計(jì)算電流時(shí)的最高穩(wěn)定溫度不超過其允許溫度，因此取最大30min平均負(fù)荷作為計(jì)算負(fù)荷其實(shí)是一種較為保守的取法，它是以發(fā)熱時(shí)間常數(shù)較短的導(dǎo)體達(dá)到熱平衡的時(shí)間為取值依據(jù)。時(shí)間值取得越短，最大的等效負(fù)荷（即計(jì)算負(fù)荷）就越大。13.2負(fù)荷計(jì)算1連續(xù)運(yùn)行工作制（長期工作制）即電氣設(shè)備投入工作的持續(xù)時(shí)間較長，負(fù)荷穩(wěn)定。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備載流導(dǎo)體可以達(dá)到穩(wěn)定的工作溫度。連續(xù)運(yùn)行工作制的負(fù)荷是指其持續(xù)工作時(shí)間tw超過導(dǎo)體達(dá)到熱平衡所需的時(shí)間，即

tw＞(3～4)τ

13.2負(fù)荷計(jì)算13.2.3負(fù)荷的工作制2短時(shí)運(yùn)行工作制（短時(shí)工作制）即電氣設(shè)備的工作時(shí)間短而停歇時(shí)間長。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備來不及達(dá)到穩(wěn)定溫度就停止運(yùn)行并開始冷卻，其發(fā)熱所產(chǎn)生的溫升可以在停歇時(shí)間內(nèi)冷卻到周圍的介質(zhì)溫度。短時(shí)運(yùn)行工作制的設(shè)備很少，如金屬切削用的輔助機(jī)械（龍門刨橫梁升降電動(dòng)機(jī)、刀架快速移動(dòng)裝置）、水閘用電動(dòng)機(jī)等。13.2負(fù)荷計(jì)算3斷續(xù)運(yùn)行工作制（反復(fù)短時(shí)工作制）即電氣設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)工作，其工作和停歇相互交替。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備來不及達(dá)到穩(wěn)定溫升就停止運(yùn)行并開始冷卻，但其發(fā)熱產(chǎn)生的溫升不足以在停歇時(shí)間內(nèi)冷卻到周圍的介質(zhì)溫度。這種電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的可承受功率與其工作時(shí)間tw和停歇時(shí)間to的相對(duì)長度有關(guān)，一般用負(fù)荷持續(xù)率ε來表示，即

ε=tw/(tw+to)×100%13.2負(fù)荷計(jì)算13.2負(fù)荷計(jì)算1需要系數(shù)Kd的含義當(dāng)一個(gè)供電范圍內(nèi)的所有電氣設(shè)備正常使用的時(shí)候，由于各種原因，該供電范圍的計(jì)算負(fù)荷Pc總會(huì)比電氣設(shè)備的總?cè)萘啃?，它們的比值稱為需要系數(shù)，即

需要系數(shù)法13.2.4負(fù)荷計(jì)算的方法2需要系數(shù)法的計(jì)算步驟

(1）設(shè)備功率每組中只有一臺(tái)（套）電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)將設(shè)備實(shí)際向供配電系統(tǒng)吸取的電功率作為計(jì)算負(fù)荷，又常把單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷稱作設(shè)備功率,以PN表示。①連續(xù)工作制負(fù)荷時(shí)

PN=Pr②斷續(xù)運(yùn)行工作制電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將其額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為25％時(shí)的等效功率，即

PN=2Pr√εr13.2負(fù)荷計(jì)算③斷續(xù)運(yùn)行工作制電焊機(jī)類負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將其額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為100％時(shí)的等效功率，即

PN=Pr√εr④成組用電設(shè)備的設(shè)備功率是指除備用設(shè)備以外的所有單個(gè)用電設(shè)備額定輸入功率的總和。⑤照明設(shè)備的設(shè)備功率應(yīng)考慮輔助其正常工作的鎮(zhèn)流器等元件上的功率損耗。白熾燈光源的照明設(shè)備：PN=Pr;熒光燈光源的照明設(shè)備：PN=1.25Pr;高強(qiáng)氣體放電燈光源的照明設(shè)備：PN=1.1Pr。13.2負(fù)荷計(jì)算13.2負(fù)荷計(jì)算（2）單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷當(dāng)分組后同一組中設(shè)備臺(tái)數(shù)＞3臺(tái)時(shí)，計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮其需要系數(shù)，以第j組為例，即13.2負(fù)荷計(jì)算(3）多組設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷當(dāng)供電范圍內(nèi)有多個(gè)性質(zhì)不同的電氣設(shè)備組時(shí)，先將每一組都按上述1～2所述步驟計(jì)算后，再考慮各個(gè)設(shè)備組的一個(gè)同時(shí)系數(shù)，因此其計(jì)算負(fù)荷為【例13-1】某旅游賓館變電站負(fù)荷情況如下列設(shè)備清單所示，用需要系數(shù)法計(jì)算變電站總計(jì)算有功功率、無功功率、視在功率和計(jì)算電流。設(shè)備清單：大堂、走道、餐廳、多功能廳等處照明設(shè)備容量：150kW（帶電容補(bǔ)償，cosφ=0.9）熒光燈；180kW白熾燈客房照明設(shè)備容量：70kW白熾燈冷水機(jī)組容量：120kW×4臺(tái)冷凍水泵容量：30kW×5臺(tái)（其中一臺(tái)備用）冷卻水泵容量：22kW×5臺(tái)（其中一臺(tái)備用）冷卻塔容量：7.5kW×4臺(tái)送、排風(fēng)機(jī)容量：11kW×5臺(tái)；22kW×3臺(tái)；17.5kW×5臺(tái)電梯容量：30kW×3臺(tái)(ε=40%)廚房設(shè)備容量：15kW×2臺(tái)；5kW×5臺(tái)；2.2kW×6臺(tái)洗衣設(shè)備容量：30kW×2臺(tái)；6kW×3臺(tái)；4kW×4臺(tái)13.2負(fù)荷計(jì)算【解】(1）分組計(jì)算①大堂、走道、餐廳、多功能廳等處熒光燈照明設(shè)備(Kd1=0.7,cosφ1=0.9,tanφ1=0.48)考慮電感型鎮(zhèn)流器:PN1=1.25Pr1=1.25×150=187.5(kW)Pc1=Kd1PN1=0.7×187.5=131.25(kW)Qc1=tanφ1Pc1=0.48×131.25=63(kvar)②大堂、走道、餐廳、多功能廳等處白熾燈照明設(shè)備(Kd2=0.7,cosφ2=1,tanφ2=0)PN2=Pr2=180(kW)Pc2=Kd2PN2=0.7×180=126(kW)Qc2=tanφ2Pc2=0×126=0③客房白熾燈照明設(shè)備(Kd3=0.4,cosφ3=1,tanφ3=0)PN3=Pr3=70(kW)Pc3=Kd3PN3=0.4×70=28(kW)Qc3=tanφ3Pc3=0×28=013.2負(fù)荷計(jì)算④冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔設(shè)備(Kd4=0.7,cosφ4=0.8,tanφ4=0.75)PN4=Pr4=4×120+4×30+4×22+4×7.5=718(kW)Pc4=Kd4PN4=0.7×718=502.6(kW)Qc4=tanφ4Pc4=0.75×502.6=376.95(kvar)⑤送、排風(fēng)機(jī)(Kd5=0.65,cosφ5=0.8,tanφ5=0.75)PN5=Pr5=5×11+3×22+2×17.5=156(kW)Pc5=Kd5PN5=0.65×156=101.4(kW)Qc5=tanφ5Pc5=0.75×101.4=76.05(kvar)⑥電梯(Kd6=1,cosφ6=0.5,tanφ6=1.73)PN6=2Prεr=2×3×3040%=113.84(kW)Pc6=Kd6PN6=1×113.84=113.84(kW)Qc6=tanφ6Pc6=1.73×113.84=196.94(kvar)13.2負(fù)荷計(jì)算⑦廚房設(shè)備(Kd7=0.4,cosφ7=0.75,tanφ7=0.88)PN7=Pr7=2×15+5×5+6×2.2=68.2(kW)Pc7=Kd7PN7=0.4×68.2=27.28(kW)Qc7=tanφ7Pc7=0.88×27.28=24.01(kvar)⑧洗衣設(shè)備(Kd8=0.35,cosφ8=0.7,tanφ8=1.02)PN8=Pr8=2×30+3×6+4×4=94(kW)Pc8=Kd8PN8=0.35×94=32.9(kW)Qc8=tanφ8Pc8=1.02×32.9=33.56(kvar)(2）計(jì)算總計(jì)算負(fù)荷因?yàn)椋瑢?duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷，K∑P取值范圍一般在0.85～1，K∑Q取值范圍一般在0.95～1，所以取K∑P=0.9，K∑Q=0.97。則13.2負(fù)荷計(jì)算Pc=0.9×(131.25+126+28+502.6+101.4+113.84+27.28+32.9)=956.943(kW)Qc=0.97×(63+0+0+376.95+76.05+196.94+24.01+33.56)=747.3947(kvar)Sc≈1214.22(kV·A)Ic≈1844.82(A)13.2負(fù)荷計(jì)算常見的方法有負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法和住宅用電量指標(biāo)法。（1）負(fù)荷密度法

Pc=ρS一些常見的工業(yè)與民用電能用戶的負(fù)荷密度指標(biāo)見附錄。（2）單位指標(biāo)法

Pc=αN13.2負(fù)荷計(jì)算

利用各種用電指標(biāo)的負(fù)荷計(jì)算方法（3）住宅用電量指標(biāo)法

Pc=K∑βN上述方法中所涉及到的負(fù)荷密度指標(biāo)、單位用電量指標(biāo)或住宅用電量指標(biāo)也都是由經(jīng)統(tǒng)計(jì)和處理的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的。13.2負(fù)荷計(jì)算13.2負(fù)荷計(jì)算設(shè)單相設(shè)備視在功率Sφmax最大的一相的有功功率為Pφmax（其功率因數(shù)為cosφmax），即以該相負(fù)荷為計(jì)算依據(jù)，補(bǔ)充其他兩相的單相負(fù)荷，使其大小與最大相相同，變成三相等效的平衡負(fù)荷。這時(shí)等效的三相負(fù)荷應(yīng)為：

單相用電設(shè)備接于相電壓時(shí)的三相等效負(fù)荷13.2.5單相用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算（1）計(jì)算三相等效負(fù)荷的一般方法先將接于線電壓的單相負(fù)荷等效為接于相電壓的單相負(fù)荷（具體等效方法參考相關(guān)資料），再用上述求接于相電壓的單相負(fù)荷的等效方法計(jì)算等效三相負(fù)荷。（2）計(jì)算三相等效負(fù)荷的簡化方法假設(shè)P12≥P23≥P31，按發(fā)熱等效原理，如圖13-9所示，可推導(dǎo)出等效三相負(fù)荷：

13.2負(fù)荷計(jì)算

單相用電設(shè)備接于線電壓時(shí)的三相等效負(fù)荷13.2負(fù)荷計(jì)算圖13-9按發(fā)熱等效原理將線間負(fù)荷分解成相間負(fù)荷13.2負(fù)荷計(jì)算B13.3

設(shè)備及線纜的選擇供配電系統(tǒng)中開關(guān)電器按所在電壓等級(jí)可分為高壓開關(guān)、中壓開關(guān)和低壓開關(guān)。1低壓斷路器

低壓斷路器又叫低壓自動(dòng)空氣開關(guān)，是低壓系統(tǒng)中既能分合負(fù)荷電流也能分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。低壓斷路器通常是按其結(jié)構(gòu)形式分類的，可分為框架式、塑殼式和小型模塊式。其操作方法有人力操作、電動(dòng)操作和儲(chǔ)能操作。主觸頭極數(shù)有單極、2極、3極和4極。13.3.1開關(guān)電器及其選擇

圖13-10所示為低壓斷路器的工作原理示意圖。低壓斷路器由三個(gè)基本部分組成。①主觸頭和滅弧系統(tǒng)②脫扣器③自由脫扣機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)13.3

設(shè)備及線纜的選擇（2）常用低壓斷路器①萬能式斷路器萬能式斷路器一般具有一個(gè)有絕緣襯墊的鋼制框架，所有部件均安裝在這個(gè)框架內(nèi)，所以又稱為框架式斷路器。其外形結(jié)構(gòu)如圖13-11所示。②塑料外殼式斷路器塑料外殼式斷路器的主要特征是有一個(gè)采用聚酯絕緣材料模壓而成的外殼，所有部件都裝在這個(gè)封閉型外殼中。其塑料外殼式斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖13-12所示。13.3

設(shè)備及線纜的選擇③模數(shù)化小型斷路器模數(shù)化小型斷路器屬于配電網(wǎng)的終端電器，是組成終端組合電器的主要部件之一。終端電器是指裝于線路末端的電器，對(duì)有關(guān)系統(tǒng)和用電設(shè)備進(jìn)行分合控制和保護(hù)。模數(shù)化小型斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖13-13所示。13.3

設(shè)備及線纜的選擇2低壓隔離開關(guān)在斷開位置能符合規(guī)定的隔離功能要求的開關(guān)電器稱為低壓隔離器。在斷開位置能滿足隔離器要求的開關(guān)稱為低壓隔離開關(guān)，又稱低壓刀開關(guān)。低壓隔離開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用十分廣泛的手動(dòng)電器，主要供無載通斷電路用，即在不分?jǐn)嘭?fù)載電流或分?jǐn)鄷r(shí)各極兩觸頭間不會(huì)出現(xiàn)明顯電壓差的條件下接通或分?jǐn)嚯娐酚谩?/p>

13.3

設(shè)備及線纜的選擇3負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)有HH系列封閉式負(fù)荷開關(guān)和HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)。負(fù)荷開關(guān)具有滅弧裝置，可以通斷正常的負(fù)荷電流。HH系列封閉式負(fù)荷開關(guān)又稱鐵殼開關(guān)，一般是三極，常用型號(hào)有HH3、HH4系列。它是刀開關(guān)和熔斷器的組合產(chǎn)品，由鐵殼、熔斷器、閘刀、夾座和操作機(jī)構(gòu)等組成。HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)，也稱膠蓋瓷底閘刀開關(guān)。13.3

設(shè)備及線纜的選擇4剩余電流保護(hù)裝置及開關(guān)剩余電流保護(hù)裝置又稱為漏電保護(hù)裝置，是對(duì)電氣回路的不平衡電流進(jìn)行檢測而發(fā)出信號(hào)的裝置。當(dāng)回路中有電流泄漏且達(dá)到一定值時(shí)，剩余電流保護(hù)裝置可向斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)，切斷電路，以避免觸電事故的發(fā)生或因泄漏電流造成火災(zāi)事故的發(fā)生。其動(dòng)作原理如圖13-14所示。13.3

設(shè)備及線纜的選擇5開關(guān)電器的選擇開關(guān)電器的選擇原則具有共通性，即不僅要保證開關(guān)電器正常時(shí)的可靠工作，還應(yīng)保證系統(tǒng)故障時(shí)能承受短時(shí)的故障電流的作用，同時(shí)尚應(yīng)滿足不同的開關(guān)電器對(duì)電路分?jǐn)嗄芰Φ囊?，因此，開關(guān)電器的選擇應(yīng)符合下列基本條件：（1）滿足正常工作條件①滿足工作電壓要求開關(guān)電器額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，開關(guān)電器最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。13.3

設(shè)備及線纜的選擇②滿足工作電流要求開關(guān)電器額定電流大于或等于裝設(shè)處的計(jì)算電流，即

Ir≥Ic③滿足工作環(huán)境要求選擇電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮其適合運(yùn)行環(huán)境條件要求，如溫度、風(fēng)速、濕度、污穢、海拔、地震烈度等。（2）滿足短路故障時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定條件（3）滿足開關(guān)電器分?jǐn)嗄芰Φ囊?3.3

設(shè)備及線纜的選擇13.3

設(shè)備及線纜的選擇圖13-10低壓斷路器的工作原理示意圖B13.3

設(shè)備及線纜的選擇圖13-11萬能式斷路器的外形結(jié)構(gòu)

B13.3

設(shè)備及線纜的選擇圖13-12塑料外殼式斷路器的外形結(jié)構(gòu)

B13.3

設(shè)備及線纜的選擇圖13-13模數(shù)化小型斷路器的外形結(jié)構(gòu)(a）正面;(b）側(cè)面B13.3

設(shè)備及線纜的選擇圖13-14剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置原理圖B（1）瓷插式熔斷器

如圖13-15所示，這種熔斷器一般用于民用交流電50Hz，額定電壓380V或220V，額定電流小于200A的低壓照明線路或分支回路中，作短路或過電流保護(hù)用。

13.3

設(shè)備及線纜的選擇

常用低壓熔斷器13.3.2熔斷器及其選擇（2）螺旋式熔斷器

如圖13-16所示，一般用于電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中作短路和過電流保護(hù)。其熔體支持部分是一個(gè)瓷管，內(nèi)有石英砂和熔體，熔體兩端焊在瓷管兩端的導(dǎo)電金屬端蓋上，其上端蓋中有一個(gè)染有紅漆的熔斷指示器。當(dāng)熔體熔斷時(shí)，熔斷指示器彈出脫落。13.3設(shè)備及線纜的選擇（3）有填料高分?jǐn)嗳蹟嗥?/p>

如圖13-17所示，有填料高分?jǐn)嗳蹟嗥鲝V泛應(yīng)用于各種低壓電氣線路和設(shè)備中作為短路和過電流保護(hù)。它具有較高的分?jǐn)嚯娏鳎?20kA）的能力，額定電流也可達(dá)1250A。其熔體是采用紫銅箔沖制的網(wǎng)狀多根并聯(lián)形式的熔片，中間部位有錫橋，裝配時(shí)將熔片圍成籠狀，以充分發(fā)揮填料與熔體接觸的作用，這樣既可均勻分布電弧能量而提高分?jǐn)嗄芰Γ挚墒构荏w受熱比較均勻而不易使其斷裂。13.3設(shè)備及線纜的選擇13.3設(shè)備及線纜的選擇圖13-15瓷插式熔斷器B13.3設(shè)備及線纜的選擇圖13-16螺旋式熔斷器B13.3設(shè)備及線纜的選擇圖13-17有填料高分?jǐn)嗳蹟嗥鰾1滿足正常工作條件(1)滿足工作電壓要求熔斷器額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，熔斷器最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。（2）滿足工作電流要求由于熔斷器有熔斷器額定電流和熔體額定電流之分，因此需對(duì)兩個(gè)電流進(jìn)行選擇。13.3設(shè)備及線纜的選擇

熔斷器的選擇①用于保護(hù)負(fù)荷電流比較平穩(wěn)的照明或電熱設(shè)備，以及一般控制電路的熔斷器，其熔體額定電流Ir·FE一般按線路計(jì)算電流確定。即

Ir·FE=KIc②用于保護(hù)有電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的線路，熔斷器熔體額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流。即Ir·FE≥Kr(Ist+Ic′)

(3)滿足工作環(huán)境要求。13.3設(shè)備及線纜的選擇2滿足分?jǐn)嗄芰Φ囊笕蹟嗥鞣譃橄蘖魇饺蹟嗥骱筒幌蘖魇饺蹟嗥?。限流式熔斷器能在約0.01s內(nèi)（即短路電流達(dá)到最大值之前）熄滅電弧，切斷電路；不限流式熔斷器需在電流第一次過零時(shí)才能熄滅電弧，切斷電路。(1)限流式熔斷器因其開斷電路時(shí)短路電流尚未達(dá)到最大值，即只需滿足Ibr≥I(3)∞13.3設(shè)備及線纜的選擇(2)非限流式熔斷器在產(chǎn)生電弧后，電流可以繼續(xù)升高達(dá)到最大值，所以應(yīng)按沖擊電流來校驗(yàn)，即Ibr≥I(3)sh13.3設(shè)備及線纜的選擇(1)滿足工作電壓要求電流互感器額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。(2)滿足工作電流要求一次側(cè)額定電流：Ir1≥Ic;二次側(cè)額定電流：Ir2=5A。13.3設(shè)備及線纜的選擇

電流互感器的選擇13.3.3互感器的選擇(3)準(zhǔn)確度等級(jí)①在對(duì)電流互感器一次側(cè)額定電流進(jìn)行選擇時(shí)，考慮到二次儀表的指針指在儀表盤1／2～2／3時(shí)較易準(zhǔn)確讀數(shù)，因此，一般為：Ir1=(1.25～1.5)Ic②二次側(cè)負(fù)荷與二次側(cè)所接儀表有關(guān)，儀表越多，二次側(cè)阻抗越大，準(zhǔn)確度越差。某一準(zhǔn)確度等級(jí)對(duì)應(yīng)了一個(gè)額定的二次負(fù)荷（即允許阻抗值Z2），則二次側(cè)負(fù)荷容量應(yīng)滿足條件為：S2≤S2r

13.3設(shè)備及線纜的選擇(4)電流互感器的動(dòng)、熱穩(wěn)定因線路短路時(shí)，短路電流會(huì)流過電流互感器的一次繞組，所以應(yīng)做動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。與開關(guān)電器一樣，動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足的條件為：

imax≥ish

熱穩(wěn)定應(yīng)滿足的條件為：I2tt≥I2∞tmax

13.3設(shè)備及線纜的選擇(1)滿足工作電壓要求一次側(cè)電壓：電壓互感器一次側(cè)額定電壓應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，一次側(cè)最高工作電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)處系統(tǒng)的最高工作電壓。二次側(cè)電壓：電壓互感器二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足儀表額定電壓100V的要求。13.3設(shè)備及線纜的選擇

電壓互感器的選擇13.3設(shè)備及線纜的選擇(2)準(zhǔn)確度等級(jí)與電流互感器一樣，即S2≤S2r因?yàn)榻尤攵蝹?cè)的各儀器、儀表的電壓線圈阻抗都很大，所以二次負(fù)荷中不再考慮二次導(dǎo)線及連接點(diǎn)的阻抗。（1）按機(jī)械強(qiáng)度條件選擇導(dǎo)線截面為保證電力線纜在正常生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行過程中不受機(jī)械力的作用而損壞，必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。各種導(dǎo)線最小截面見附錄。13.3設(shè)備及線纜的選擇

相線截面的選擇13.3.4電力線纜及其選擇（2）按導(dǎo)線載流量條件選擇導(dǎo)線截面

Ial≥Ic導(dǎo)線載流量Ial是指導(dǎo)線或電纜在某一特定的環(huán)境和敷設(shè)條件下，其穩(wěn)定工作溫度不超過其絕緣允許最高持續(xù)工作溫度的最大負(fù)載電流。（3）按電壓損失選擇導(dǎo)線截面以接有三個(gè)負(fù)荷的線路為例，如圖13-18所示，P1,Q1;P2,Q2；P3,Q3分別為各線路段l1、l2、l3上的有功負(fù)荷和無功負(fù)荷。

13.3設(shè)備及線纜的選擇（4）按短路條件選擇導(dǎo)線截面①線纜的動(dòng)穩(wěn)定除硬母線外，其余導(dǎo)線、電纜等均為可繞的，力效應(yīng)不明顯，一般不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。②線纜的熱穩(wěn)定架空導(dǎo)線因散熱性很好，可不作熱穩(wěn)定校驗(yàn)。絕緣電線、電纜則應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。滿足熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)線或電纜的最小截面Amin應(yīng)為：Amin≥I∞/C√tmin13.3設(shè)備及線纜的選擇（5）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面從線纜選擇的經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，既要考慮一次投資的節(jié)約，也要考慮運(yùn)行費(fèi)用的低廉，即線路損耗小。顧及兩方面因素，線纜截面在滿足基本運(yùn)行要求的情況下，截面選擇過大不利于一次投資的節(jié)約，過小又不利于線路損耗的降低。使線路的平均年費(fèi)用支出最小的截面叫經(jīng)濟(jì)截面Acc。經(jīng)濟(jì)截面可按下式計(jì)算：

Acc=Ic/Jcc13.3設(shè)備及線纜的選擇13.3設(shè)備及線纜的選擇圖13-18帶集中三相對(duì)稱負(fù)荷的線路電壓損失B在單相回路中，由于流過中性線上的電流與相線相同，因此中性線截面應(yīng)與相線截面相同。在三相四線或二相三線系統(tǒng)中，當(dāng)用電負(fù)荷大部分為單相負(fù)荷或?yàn)闅怏w放電燈等有三次諧波產(chǎn)生的負(fù)荷時(shí)，中性線截面也不應(yīng)小于相線截面。對(duì)于采用可控硅調(diào)光的三相四線或二相三線系統(tǒng)，由于諧波分量較重，其中性線截面不應(yīng)小于相線截面的2倍。13.3設(shè)備及線纜的選擇

中性線的選擇13.3設(shè)備及線纜的選擇保護(hù)線應(yīng)能承受故障電流在故障持續(xù)時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱作用，保證熱穩(wěn)定，即保護(hù)線截面不應(yīng)小于A。

保護(hù)線的選擇先分別按中性線、保護(hù)線選擇，然后取其較大的作為保護(hù)中性線的截面。13.3設(shè)備及線纜的選擇

保護(hù)中性線的選擇（1）變壓器臺(tái)數(shù)的確定在供配電系統(tǒng)中，變壓器臺(tái)數(shù)與供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷大小、性質(zhì)、重要程度有關(guān)。①三級(jí)負(fù)荷一般設(shè)一臺(tái)變壓器，但考慮現(xiàn)有開關(guān)設(shè)備開斷容量的限制，所選單臺(tái)變壓器的額定容量一般不大于1250kV·A；當(dāng)用電負(fù)荷所需的變壓器容量大于1250kV·A時(shí)，通常應(yīng)采用兩臺(tái)或更多臺(tái)變壓器。13.3設(shè)備及線纜的選擇

電力變壓器的選擇13.3.5電力變壓器和柴油發(fā)電機(jī)的選擇②當(dāng)季節(jié)性或晝夜性的負(fù)荷較多時(shí)，可將這些負(fù)荷采用單獨(dú)的變壓器供電，以便這些負(fù)荷不投入使用時(shí)切除相應(yīng)的供電變壓器，減少空載損耗。③當(dāng)有較大的沖擊性負(fù)荷時(shí)，為避免對(duì)其他負(fù)荷供電質(zhì)量的影響，可單獨(dú)設(shè)變壓器對(duì)其供電。④當(dāng)有大量一、二級(jí)負(fù)荷時(shí)，為保證供電可靠性，應(yīng)設(shè)兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器，以起到備用的作用。13.3設(shè)備及線纜的選擇（2）變壓器容量的確定①單臺(tái)變壓器容量一般不大于1250kV·A。若負(fù)荷集中且確有需要，可采用1600kV·A或更大的變壓器。②最大負(fù)荷率一般取為β=Sc/SrT=75%～85%，其中Sc為正常運(yùn)行時(shí)的計(jì)算負(fù)荷。這是綜合考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和變壓器一次投資得到的負(fù)荷率。③兩臺(tái)變壓器互為備用時(shí)，當(dāng)一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器容量應(yīng)能保證向所有一、二級(jí)負(fù)荷供電。13.3設(shè)備及線纜的選擇④變壓器容量應(yīng)能保證電動(dòng)機(jī)起動(dòng)要求，否則應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)采取降壓起動(dòng)措施或提高變壓器容量。一般來講，直接起動(dòng)的籠型電動(dòng)機(jī)最大容量不應(yīng)超過變壓器容量的30％。13.3設(shè)備及線纜的選擇（1）柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)方式選擇柴油發(fā)電機(jī)組通常是為重要負(fù)荷而設(shè)，它的首要任務(wù)是必須在應(yīng)急情況下，能夠可靠起動(dòng)并投入正常運(yùn)行，因此應(yīng)具有快速自起動(dòng)功能。通常使用配有整流充電設(shè)備的電壓為24V的蓄電池組作起動(dòng)電源，其容量應(yīng)保證柴油發(fā)電機(jī)連續(xù)起動(dòng)6次。同時(shí)，為了避免柴油發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)故障的相互影響，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)與電網(wǎng)之間有互鎖關(guān)系，不得并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電后，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)退出工作并延時(shí)停機(jī)。13.3設(shè)備及線纜的選擇

柴油發(fā)電機(jī)的選擇（2）柴油發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)運(yùn)行方式選擇為降低系統(tǒng)內(nèi)部過電壓以及同時(shí)兼顧三相和單相設(shè)備的供電，柴油發(fā)電機(jī)采用中性點(diǎn)直接接地的中性點(diǎn)運(yùn)行方式。（3）柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)的選擇柴油發(fā)電機(jī)總臺(tái)數(shù)一般不超過2臺(tái)。多臺(tái)機(jī)組應(yīng)選擇型號(hào)、規(guī)格和特性相同的成套設(shè)備，所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致。13.3設(shè)備及線纜的選擇13.3設(shè)備及線纜的選擇（4）柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇柴油發(fā)電機(jī)容量應(yīng)根據(jù)應(yīng)急負(fù)荷大小以及單臺(tái)電動(dòng)機(jī)最大的起動(dòng)容量、起動(dòng)時(shí)母線電壓降等因素綜合考慮確定。①按應(yīng)急負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)容量13.3設(shè)備及線纜的選擇②按最大單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要，計(jì)算發(fā)電機(jī)容量③按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)母線允許電壓偏差計(jì)算發(fā)電機(jī)容量

按照《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46—2005）的規(guī)定，施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)應(yīng)包括：①現(xiàn)場勘測；②確定電源進(jìn)線、變電所或配電室、配電裝置、用電設(shè)備位置及線路走向；③進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算；④選擇變壓器；⑤設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)（設(shè)計(jì)配電線路，選擇導(dǎo)線或電纜；設(shè)計(jì)配電裝置，選擇電器；設(shè)計(jì)接地裝置；繪制臨時(shí)用電工程圖紙，主要包括用電工程總平面圖、配電裝置布置圖、配電系統(tǒng)接線圖、接地裝置設(shè)計(jì)圖）；⑥設(shè)計(jì)防雷裝置；⑦確定防護(hù)措施；⑧制定安全用電措施和電氣防火措施等內(nèi)容。13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)

現(xiàn)場勘測的內(nèi)容主要包括該施工現(xiàn)場周圍有無外電架空線路與外電埋地電纜，外電架空線路、埋地電纜與該施工現(xiàn)場的位置關(guān)系，提供給該施工現(xiàn)場的電源及位置，施工現(xiàn)場的平面布置以及連接該施工現(xiàn)場的道路、周邊的建筑物等情況。根據(jù)現(xiàn)場勘測的情況及施工現(xiàn)場的平面布置確定電源進(jìn)線、變電所或配電室、配電裝置、用電設(shè)備位置及線路走向。13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電工程專用的電源中性點(diǎn)直接接地的220V／380V三相四線制低壓電力系統(tǒng)必須符合下列規(guī)定：采用三級(jí)配電系統(tǒng)；采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)；采用二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng)。關(guān)于負(fù)荷計(jì)算、開關(guān)電器的選擇、變壓器的選擇、導(dǎo)線或電纜的選擇，可參閱第2、3節(jié)的內(nèi)容。最后，繪制臨時(shí)用電工程圖紙，主要包括用電工程總平面圖、配電裝置布置圖、配電系統(tǒng)接線圖、接地裝置設(shè)計(jì)圖。13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)(1)在施工現(xiàn)場專用變壓器供電的TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)中，電氣設(shè)備的金屬外殼必須與保護(hù)零線連接。保護(hù)零線應(yīng)由工作接地線、配電室（總配電箱）電源側(cè)零線或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處引出（圖13-19）。(2)當(dāng)施工現(xiàn)場與外電線路共用同一供電系統(tǒng)時(shí)，電氣設(shè)備的接地、接零保護(hù)應(yīng)與原系統(tǒng)保持一致，不得一部分設(shè)備做保護(hù)接零，另一部分設(shè)備做保護(hù)接地。13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)13.4.1設(shè)計(jì)接地裝置采用TN系統(tǒng)做保護(hù)接零時(shí)，工作零線（N線）必須通過總漏電保護(hù)器，保護(hù)零線（PE線）必須由電源進(jìn)線零線重復(fù)接地處或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處引出形成局部TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)（圖13-20）。(3)PE線上嚴(yán)禁裝設(shè)開關(guān)或熔斷器，嚴(yán)禁通過工作電流，且嚴(yán)禁斷線。(4)TN系統(tǒng)中的保護(hù)零線除必須在配電室或總配電箱處做重復(fù)接地外，還必須在配電系統(tǒng)的中間處和末端處做重復(fù)接地。13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)圖13-19專用變壓器供電時(shí)TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)示意B13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)圖13-20三相四線供電時(shí)局部TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)零線引出示意B(1)在土壤電阻率低于200Ω·m區(qū)域的電桿可不另設(shè)防雷接地裝置，但在配電室的架空進(jìn)線或出線處應(yīng)將絕緣子鐵腳與配電室的接地裝置相連接。(2)施工現(xiàn)場內(nèi)的起重機(jī)、井字架、龍門架等機(jī)械設(shè)備，以及鋼腳手架和正在施工的在建工程等的金屬結(jié)構(gòu)，當(dāng)在相鄰建筑物、構(gòu)筑物等設(shè)施的防雷裝置接閃器的保護(hù)范圍以外時(shí)，應(yīng)按表13-7的規(guī)定安裝防雷裝置。13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)13.4.2設(shè)計(jì)防雷裝置(3)機(jī)械設(shè)備或設(shè)施的防雷引下線可利用該設(shè)備或設(shè)施的金屬結(jié)構(gòu)體，但應(yīng)保證電氣連接。(4)機(jī)械設(shè)備上的避雷針（接閃器）長度應(yīng)為1～2m。塔式起重機(jī)可不另設(shè)避雷針（接閃器）。(5)安裝避雷針（接閃器）的機(jī)械設(shè)備，所有固定的動(dòng)力、控制、照明、信號(hào)及通信線路宜采用鋼管敷設(shè)，鋼管與該機(jī)械設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)體應(yīng)做電氣連接。(6)施工現(xiàn)場內(nèi)所有防雷裝置的沖擊接地電阻值不得大于30Ω。13.4建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)(7)做防雷接地機(jī)械上的電氣設(shè)備，所連接的PE線必須同時(shí)做重復(fù)接地，同一臺(tái)機(jī)械電氣設(shè)備的重復(fù)接地和機(jī)械的防雷接地可共