2.5.1 要點(diǎn)。
1. 配電用變風(fēng)器、在線式靜止逆變應(yīng)急電源等設(shè)備是配電系統(tǒng)常用的主要電源設(shè)備，又是其自身消耗一定電能的設(shè)備，通電運(yùn)行后長期在電網(wǎng)上運(yùn)行，一般只在檢修時(shí)才退出電網(wǎng)，選擇不當(dāng)其本身耗電量的累積值也很大。因此選擇變壓器、在線式靜止逆變應(yīng)急電源時(shí)應(yīng)注意：
  1)選擇自身功耗低的變配電設(shè)備。
  2)選擇國家認(rèn)證機(jī)構(gòu)確認(rèn)的節(jié)能型設(shè)備。
  3)選擇符合國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的配電設(shè)備。
2. 應(yīng)降低用電設(shè)備配電線路的損耗，一般采取下列措施：
  1) 變壓器靠近負(fù)荷中心，縮短線纜、母線的長度。
  2) 有條件時(shí)，就地進(jìn)行電容器補(bǔ)償提高設(shè)備的運(yùn)行功率因數(shù)，降低線路的運(yùn)行電流。
  3) 采用單芯電纜組成的儀配電回路時(shí)，電纜應(yīng)呈品字形敷設(shè)以降低線路阻抗。
  4) 抑制諧波電流和線路中的含量，降低線路損耗。
2.5.2 變壓器的選擇。
1.節(jié)能變壓錈的能效標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能變壓器是空載、負(fù)載損耗相對(duì)小的變壓器，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，某一型號(hào)或系列的變壓器，新型號(hào)的自身功耗應(yīng)比前—個(gè)型號(hào)低10％，例如：S10型應(yīng)比S9的空載、負(fù)載損耗低10％。
國家關(guān)于變壓器的能效標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了變壓器的自身損耗的降低。
2.變壓器選擇原則。
  1)應(yīng)選用低損耗、低噪聲的節(jié)能變壓器。
  2)合理地計(jì)算、選擇變壓器容量。
    ①變壓器額定容量應(yīng)能滿足全郎用電負(fù)載的需要，但不應(yīng)使變壓器長期處于過負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行。變壓器的經(jīng)常性負(fù)載應(yīng)以在變壓器額定容量的60％為宜。
    ②對(duì)于具有兩臺(tái)以上的變壓器的變電所，應(yīng)考慮其中任一臺(tái)變壓器故障時(shí)，其余變壓器的容量能滿足重要負(fù)荷級(jí)以上的全部負(fù)荷的需要。
    ③多臺(tái)變壓器的容量等級(jí)應(yīng)適當(dāng)搭配，并考慮維修方便和減少備品、備件的數(shù)量。
    ④變壓器的容量不宜過大，以免供電線路過長，增加線路的損耗。
3.35kV(或110kV)主變壓器的選擇。
  1)變壓器的臺(tái)數(shù)和容量應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)，用電容量、運(yùn)行方式和用戶發(fā)展等因素綜合考慮確定。
一般采用三相變壓器，其容量可按投入運(yùn)行后5～10年的預(yù)期負(fù)荷選擇，至少留有15％～25％的裕量。
  2)有重要及以上級(jí)別負(fù)荷的坐電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變床器。當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。當(dāng)變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。
  3)具有110／35／10(6)kV三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的容量均達(dá)到該變壓器容量的15％以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。當(dāng)變壓器不能滿足電力系統(tǒng)和用戶電壓質(zhì)量的要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，總的調(diào)壓范圍應(yīng)大于最大電壓偏移值。
  4)變壓器過載能力應(yīng)滿足運(yùn)行要求。
  5)變壓器中性點(diǎn)接地方式，按系統(tǒng)的需要可選擇中性點(diǎn)直接接地或非直接撥地兩種方式， 一般要有中性點(diǎn)引出，絕緣水平按標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H需要確定。
  6)變壓器噪聲不應(yīng)超過環(huán)境保護(hù)規(guī)定。
4.10(6)kV配電變壓器的選擇。
  1)變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇，當(dāng)符合下列條件之—時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器。
    ①有大量重要及以上級(jí)別的負(fù)荷。
    ②季節(jié)性負(fù)荷變化較大。
    ③集中負(fù)荷較大。
  2)裝有兩臺(tái)及以上變壓器的變電聽，當(dāng)其中任何一臺(tái)變壓器因故斷開時(shí)，其余變壓器的容量應(yīng)滿足重要及以上級(jí)別負(fù)荷的用電，并宜滿足用戶主要設(shè)備的用電需求。
  3)變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇。對(duì)晝夜或季節(jié)性波動(dòng)較大的負(fù)荷供電的變壓器，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用容量不一致的變壓器。
  4)在一般情況下，動(dòng)力和照明宜共用變壓器。屬下列情況之一時(shí)，可設(shè)專用變壓器：
    ①照明負(fù)荷較大，或由于負(fù)荷變動(dòng)引起的電壓閃變或電壓升高，嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時(shí)，可設(shè)照明專用變壓器。
    ②單相負(fù)荷很大時(shí)，可設(shè)單相變壓器。
    ③沖擊性負(fù)荷(如試驗(yàn)設(shè)備、電焊機(jī)群及大型電焊設(shè)備等)較大，嚴(yán)重影響供電質(zhì)量時(shí)，可設(shè)專用變壓器。
    ④在接地形式為IT系統(tǒng)的低壓電網(wǎng)中，照明負(fù)荷應(yīng)設(shè)專用變壓器。
    ⑤當(dāng)季節(jié)性的負(fù)荷容量較大時(shí)（如大型民用建筑中的空調(diào)冷凍機(jī)等負(fù)荷)，可設(shè)專用變壓器。
    ⑥出于某些特殊設(shè)備的功能需要(如容量較大的X光機(jī)等)，宜設(shè)專用變壓器。
  5)在一般情況下應(yīng)選用D，ynll接線的變壓器，使變壓器容量在三相不平衡負(fù)荷下得以充分利用，并有利于抑制三次諧波電流。
在下列條件下，必須選用D，ynll接線的變壓器。
    ①變壓器單相負(fù)荷較多，超過每相負(fù)荷的15％的。民用建筑中的照明負(fù)荷都是單項(xiàng)負(fù)荷，故變壓器大部分屬于此類。
    ②為了使單相接地短路保護(hù)裝置有足夠的靈敏度，需要提高單相接地短路的電流值時(shí)。
    ③當(dāng)需要限制系統(tǒng)中因采用氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器、可控硅設(shè)備產(chǎn)生的大量三次諧波含量時(shí)。D、ynll接線的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)將會(huì)把三次諧波引入大地，不會(huì)流入用戶以外的電網(wǎng)中。但在改、擴(kuò)建工程中仍宜采用與原系統(tǒng)繞組接線形式相匹配的變壓器。
  6)變電所在多層建筑或高層建筑主體內(nèi)，宜選用不燃或難燃型變壓器。
  7)運(yùn)行在多塵或有腐燭性氣體環(huán)境場所的變壓器，應(yīng)選用防腐、防塵型變壓器。
5.變電所主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件。
兩臺(tái)或多臺(tái)主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件見表2.5.2。

表2.5.2  變電所主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件

2.5.3 應(yīng)急電源的選擇。
1.應(yīng)急電源類型。
  1)自備應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組是由柴油機(jī)拖動(dòng)工頻交流同步發(fā)電機(jī)組成的發(fā)電設(shè)備，能快速自啟動(dòng)，適用于允許中斷供電時(shí)間為15s以上的負(fù)荷。
  2)自備應(yīng)急燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組是由燃?xì)廨啓C(jī)拖動(dòng)工頻交流同步發(fā)電機(jī)組成的發(fā)電設(shè)備，其功能特點(diǎn)與1)相同。
  3)UPS不間斷電源是由電力變流器儲(chǔ)能裝置(蓄電池)、開關(guān)(電子和機(jī)械式)構(gòu)成的靜止型交流不間斷電源裝置。適用于允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的負(fù)荷。
  4)EPS應(yīng)急電源是由充電器、逆變器、蓄電池、隔離變壓器、切換開關(guān)等裝置組成的把直流電能逆變成交流電能的應(yīng)急電源裝置，適用于允許中斷供電時(shí)間為0．25s以上的負(fù)荷。
  5)有自動(dòng)投入裝置的獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路，適用于自投裝置的動(dòng)作時(shí)間能滿足允許中斷供電時(shí)間1.5s以上的應(yīng)急電源。
  6)容量不大、采用直流電源且允許停電時(shí)間為毫秒級(jí)的特別重要負(fù)荷，應(yīng)采用蓄電池組作為應(yīng)急電源。
以上幾種應(yīng)急電源，以柴油(或燃?xì)廨?發(fā)電機(jī)組和有自動(dòng)投入裝置的獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路方案為節(jié)約電能的最佳選擇。因?yàn)閁PS、EPS、蓄電池組均需要對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，長期運(yùn)行必然造成電能的消耗。
2.應(yīng)急電源供電要求。
  1)為確保對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于其他專業(yè)提出的特別重要負(fù)荷，應(yīng)仔細(xì)研究協(xié)調(diào)，盡量減少特別重要負(fù)荷的負(fù)荷量。
  2)應(yīng)急電源與正常電源之間必須采取安全可靠措施，防止其并列運(yùn)行。保證應(yīng)急電源的專用性，尤其要防止向系統(tǒng)反送電。
大型企業(yè)及重要的民用建筑中往往同時(shí)使用幾種應(yīng)急電源，應(yīng)使各種應(yīng)急電源設(shè)備的配電系統(tǒng)密切配合，做到安全、可靠，充分發(fā)揮作用。
3.柴油發(fā)電機(jī)組。柴油發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)(原動(dòng)機(jī))、發(fā)電機(jī)和控制屏三部分組成，具有熱效率高、啟動(dòng)迅速、結(jié)構(gòu)緊湊、燃料存儲(chǔ)方便、占地面積小、工程量小、維護(hù)操作簡單等特點(diǎn)，是工程建筑中首選的應(yīng)急電源。
  1)柴油發(fā)電機(jī)組分類：
    ①普通型機(jī)組。一般采用一體結(jié)構(gòu)，具備基本的啟動(dòng)、停止、手動(dòng)操作和儀表顯示功能。
    ②普通保護(hù)型機(jī)組。除普通型機(jī)組功能外，一般還具有水溫、油溫高，以及油壓低報(bào)警和停機(jī)功能，有的還帶有超速(過頻)、充電系統(tǒng)故障報(bào)警、過負(fù)荷和短路保護(hù)功能。
    ③自動(dòng)化機(jī)組。具有以下自動(dòng)化功能：
      a. 自動(dòng)維持準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)。
      b. 自動(dòng)啟動(dòng)和加載。
      c. 自動(dòng)停機(jī)。
      d. 多機(jī)組自動(dòng)并聯(lián)與解列。
      e. 自動(dòng)補(bǔ)給機(jī)組的燃油、機(jī)油，冷卻水能夠自動(dòng)補(bǔ)充，機(jī)組啟動(dòng)用蓄電池自動(dòng)充電。
      f. 有過載、短路、過速度(或過頻率)、冷卻水溫度過高、機(jī)油壓力過低等項(xiàng)的聯(lián)鎖保護(hù)裝置。
      g. 有正常運(yùn)行或非正常運(yùn)行的聲光信號(hào)系統(tǒng)及相關(guān)的數(shù)字接口。
  2) 柴油發(fā)電機(jī)組功率參數(shù)：
    ①額定功率(標(biāo)定功率)：是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下，標(biāo)定轉(zhuǎn)速(額定轉(zhuǎn)速) 下的有效功率。
    ②12h功率：指內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h的標(biāo)定功率。
    ⑨持續(xù)功率：是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下內(nèi)燃機(jī)允許長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率，一般為額定功率的90％。
    ④超負(fù)荷功率：是內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況工作之后，立即可以繼續(xù)發(fā)出的最大功率，一般為額定功率110％，并在12h運(yùn)轉(zhuǎn)期內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1h。
  3)柴油發(fā)電機(jī)組性能等級(jí)見表2.5.3。

表2.5.3  柴油發(fā)電機(jī)組性能等級(jí)表

  4)柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)置原則。符合下列情況之一時(shí)，宜設(shè)自備應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組：
    ①為保證重要級(jí)以上負(fù)荷的用電時(shí)。
    ②有重要及以上級(jí)別負(fù)荷，但取得第二電源有困難或不經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。
    ②當(dāng)供電中斷將會(huì)危及人身生命安全、造成秩序嚴(yán)重混亂和經(jīng)濟(jì)上很大損失時(shí)。
  5)柴油發(fā)電機(jī)組容量選擇：
    ①應(yīng)急電源一般只設(shè)一臺(tái)機(jī)組，其容量按應(yīng)急負(fù)荷大小和大容量的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等因素綜合考慮確定。
    ②在方案或初步設(shè)計(jì)階段，可按供電變壓器容量的10％～20％估算柴油發(fā)電機(jī)的容量。
    ③在施工圖階段可根據(jù)重要及以上級(jí)別的負(fù)荷容量確定。
    ④選用注意事項(xiàng)：
      a. 柴油發(fā)電機(jī)的額定功率系指外界大氣壓力為101.325kPa(760mmHg)、大氣溫度為20℃、相對(duì)濕度為50％的情況下，保證能連續(xù)運(yùn)行12h的功率(包括超負(fù)荷110％運(yùn)行1h)。如連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過12h，則應(yīng)按90％額定功率使用。如氣壓、氣溫、濕度與上述規(guī)定不同，應(yīng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的額定功率進(jìn)行修正。
      b. 全壓啟動(dòng)大容量鼠籠型電動(dòng)機(jī)時(shí)，母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的75％～80％。電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)允許容量取決于發(fā)電機(jī)的容量、勵(lì)磁方式以及電動(dòng)機(jī)的額定啟動(dòng)容量。
      c. 宜選用高速柴油發(fā)電機(jī)組和無刷型自動(dòng)勵(lì)磁裝置，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)裝設(shè)快速自動(dòng)啟動(dòng)及電源切換裝置，宜采用帶電池啟動(dòng)，并應(yīng)具有連續(xù)三次自動(dòng)啟動(dòng)的容量。
      d. 需要時(shí)應(yīng)考慮采取措施，抑制非線性負(fù)載使發(fā)電機(jī)輸出電壓的波形失真。
4.UPS不間斷電源。UPS不間斷電源的主要任務(wù)是向關(guān)鍵設(shè)備提供高質(zhì)量的無時(shí)間中斷的交流電源。
  1)UPS不間斷電源的組成。UPS一般由整流器、蓄電池、逆變器、靜態(tài)開關(guān)和控制系統(tǒng)組成，根據(jù)負(fù)載要求可分為：在線式、非在線式。
  2)UPS不間斷電源設(shè)置原則。符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)置不間斷電源：
    ①重要場所(如監(jiān)控中心等)的備用電源。
    ②需要高質(zhì)量電源(如對(duì)電壓、頻率，波形失真等有較高要求)的場所。
  3)UPS不間斷電源選擇。
    ①UPS不間斷電源裝置的選型，應(yīng)按負(fù)荷性質(zhì)、大小、運(yùn)行方式、電壓及頻率波動(dòng)范圍，允許中斷供電時(shí)間、波形畸變系數(shù)及切換波形是否連續(xù)等各項(xiàng)指標(biāo)確定。
    ②為了提高不間斷電源裝置的供電可靠性和運(yùn)行靈活性，需裝設(shè)靜止型旁路開關(guān)，其切換時(shí)間一般為2～10ms。
    ③用市電旁路時(shí)，逆坐器的頻率和相位應(yīng)與市電鎖相同步。
    ④對(duì)于三相輸出的負(fù)荷不平衡度，最大一相和最小一相負(fù)載的基波均方根電流之差，不應(yīng)超過不間斷電源額定電流的25％，最大線電流不超過其額定值。
    ⑤三相輸出系統(tǒng)輸出電壓的不平衡系數(shù)(負(fù)序分量對(duì)正序分量之比)應(yīng)小超過5％。輸出電壓的波形失真和諧波含量，如無特殊要求，總波形失真度不應(yīng)超過5％(單相輸出允許10％)。
    ⑥當(dāng)不間斷電源系統(tǒng)內(nèi)整流器負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)注意高次諧波對(duì)不間斷電源裝置輸出電壓波形、配出回路保護(hù)及對(duì)供電電網(wǎng)的影響，必要時(shí)應(yīng)采取措施吸收高次諧波。
    ⑦不間斷電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其系統(tǒng)的各級(jí)保護(hù)裝置之間，應(yīng)有選擇性配合。
  4)不間斷電源設(shè)備的容量確定。
    ①不間斷電源設(shè)備輸出功率，應(yīng)按下列條件選擇：
      a. 不間斷電源設(shè)備給電子計(jì)算機(jī)供電時(shí)，單臺(tái)UPS輸出功率應(yīng)大于電子計(jì)算機(jī)各設(shè)備額定功率總和的1.5倍。對(duì)其他用電設(shè)備供電時(shí)，為最大計(jì)算負(fù)荷的1.3倍。
      b. 負(fù)荷的最大沖擊電流不應(yīng)大于不間斷電源設(shè)備的額定電流的150％。
    ②不間斷電源裝置配套的整流器容量，應(yīng)大于或等于逆變器需要容量與蓄電池直供的應(yīng)急負(fù)荷之和。
  5)UPS不間斷電源供電時(shí)間。
    ①不間斷電源系統(tǒng)在交流輸入發(fā)生故障后，為保證用電設(shè)備按照操作順序進(jìn)行停機(jī)時(shí)，其供電時(shí)間(蓄電池的額定放電時(shí)間)可按停機(jī)所需最長時(shí)間來確定，一般取8～15min。
    ②當(dāng)有備用電源時(shí)，不間斷電源系統(tǒng)在交流輸入發(fā)生故障后，為保證用電設(shè)備供電連續(xù)性，并等待備用電源投入，其供電時(shí)間(蓄電池額定放電時(shí)間)一般可取10～30min。在供電系統(tǒng)中設(shè)有應(yīng)急發(fā)電機(jī)的UPS應(yīng)急供電時(shí)間可以短一些，否則應(yīng)長一些。
5.EPS應(yīng)急電源。EPS是利用IGBT大功率模塊及相關(guān)的逆變技術(shù)把直流電能逆變成交流電能的大型應(yīng)急電源，它的容量為0.5～400kW，是一種集中供電式應(yīng)急電源裝置。
  1)EPS應(yīng)急電源裝置的組成。EPS應(yīng)急電源由充電器、蓄電池，逆變器、隔離變壓器，切換開關(guān)、監(jiān)控器和顯示、機(jī)箱及保護(hù)等裝置組成。
  2)EPS應(yīng)急電源的分類。EPS應(yīng)急電源一般分為不可變頻應(yīng)急電源和可變頻應(yīng)急電源兩類。
  3)EPS心急電源供電時(shí)間。供電時(shí)間一般為60、90、120min三種規(guī)格，還可以根據(jù)用戶需要選擇更長的。
  4)EPS應(yīng)急電源選擇。容量必須大于所供負(fù)載中同時(shí)工作容量總和的1.1倍以上。

3.1.1 本章內(nèi)容包括電氣照明設(shè)計(jì)中需要遵循的節(jié)能要點(diǎn)、室內(nèi)外照明節(jié)能指標(biāo)的確定和節(jié)能光源、燈具、附件的選擇方法；典型健筑物的室內(nèi)外電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)以及有效的、合理的、智能化的節(jié)能控制措施等。
3.1.2 照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，力求最大限度地減少照明系統(tǒng)中的光能損失，最大限度地采取措施利用好電能、太陽能。
3.1.3 照明節(jié)能應(yīng)通過選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn)，選用合適的光源及高效節(jié)能燈具，采用合理的燈具安裝方式及照明配電系統(tǒng)，并根據(jù)建筑的使用條件和天然采光狀況采用合理有效的照明控制裝置來實(shí)施。
3.1.4 本章所列的照明指標(biāo)系摘錄、融合了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，具體參數(shù)以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值為準(zhǔn)；各種節(jié)能光源、燈具、附件的技術(shù)參數(shù)為目前常用產(chǎn)品設(shè)備的技術(shù)資料，工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際選用設(shè)備的相關(guān)資料進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)配置。
3.1.5 電氣照明的智能化控制應(yīng)以節(jié)能作為主要目的之一，并能改善照明的視覺環(huán)境，展示手法等。
3.1.6 在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)地理環(huán)境和應(yīng)用條件，充分考慮自然光、太陽能等新型能源的應(yīng)用。