2.2 负荷分级

2.2.1 负荷分级原则

电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级。电力负荷按照供电负荷的重要性分为：一级负荷、二级负荷、三级负荷。

（1）一级负荷符合下列情况之一时，应为一级负荷：

1）中断供电将造成人身伤亡时。

2）中断供电在政治、经济上造成重大损失时。例如，重大设备破坏、重要产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产被打乱需要长时间才能恢复等。

3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。

在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，视为特别重要的负荷。

（2）二级负荷符合下列情况之一时为二级负荷：

1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如，主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等。

2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如，交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。

（3）三级负荷不属于一级和二级负荷者为三级负荷。

常用民用建筑的负荷分级列表分类见表2.2。

2.2.2 各级负荷对供电电源的要求

1.一级负荷对供电电源的要求

（1）一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源。一级负荷容量不大时，可采用从电力系统取得第二低压电源，亦可采用柴油发电机组等，以维持继续供电。

（2）对一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

应急电源是与电网在电气上独立的各式电源。可以作为应急电源的电源如下：

1）独立于正常电源的发电机组。

2）供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。

3）蓄电池。

4）干电池。

应急电源可根据允许中断供电的时间进行选择。

1）允许中断供电时间为15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。

2）自动装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。

3）允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械储能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。

2.二级负荷对供电电源的要求

二级负荷应由两个电源供电，即应由两回线路供电，供电变压器亦应有两台（两台变压器不一定在同一变电所）。做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障（不包括铁塔倾倒或龙卷风引起的极少见的故障）时，不致中断供电或中断后能迅速恢复。在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6kV及以上专用架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷；为了解决线路和变配电设备的检修以及突然停电后，设备能安全停产问题，设备可用小容量柴油发电站，其容量由实际需要确定。

3.三级负荷对供电电源的要求

三级负荷供电可靠性要求较低，对供电电源无特殊要求。但在条件许可时，应尽量提高供电的可靠性和连续性。

电能质量也即用电点的供电质量，主要由以下四个方面（安全、可靠、优质、经济）来决定：

（1）供电安全把人身触电事故和设备损坏事故降到最低的限度。

（2）供电可靠即供电的不间断性。

（3）优质供电主要是指电压和频率偏差要在允许的范围之内。

（4）供电经济是指供电系统的投资要少，运行费用要低，减少金属材料的消耗等。

2.2.3 供电系统设计原则

供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划正确处理近期和远期发展的关系，做到远近期结合，以近期为主，适当考虑发展的可能，按照负荷的性质、用电容量、地区供电条件，合理确定设计方案。

（1）根据负荷分级、用电容量和地区供电条件，选择供电电源、确定供电回路数，除第2）款所列情况外，供电电源应从地区电网取得。

（2）符合下列情况之一时用电单位宜设置自备电源。

1)需要设置自备电操作为一级负荷中特别重要负荷的应急电源时，或第二电源不能满足一级负荷要求的条件时。

2)设置自备电源相对比从电力系统取得第二电源经济合理时。

3)常年稳定余热、压差、废气可供发电，技术经济合理时。

4)所在地区偏僻或远离电力系统，设置自备电源经济合理时。

（3）应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行措施（机械连锁、电气连锁）。目的在于保证应急电源的专用性，更重要的是防止向系统反送电。

（4）在设计供配电系统时，除一级负荷中特别重要负荷外，不应考虑电源系统检修或故障的同时，另一电源又发生故障。

（5）需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压供电。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件，亦可采用不同级电压供电。

（6）有一级负荷的用电单位难以从地区电力网取得两个电源而有可能从临近单位取得第二电源时，宜从该单位取得第二电源。

（7）同时供电的两回及以上供配电线路中，一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷的用电需要。供电系统应简单可靠，便于操作管理。同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。

（8）总变电所和配变电所宜靠近负荷中心。当配电电压为35kV时，且用电负荷均为低压又较集中，亦可将35kV直降至220/380V配电电压。

（9）为提高供电可靠性和符合节约用电、检修用电的需要，在用电单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线。

（10）小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网。

（11）对冲击性负荷（电弧炉、弧焊机、电焊机组等）的供电需要降低冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变（不包括电动机启动时允许的电压下降）时，宜采取下列措施。

1)采用专线供电。

2)与对电压不敏感的其他负荷共用配电线路，以加大导体截面、降低线路阻挠。

3)较大功率的冲击性负荷或冲击性负荷群与对电压波动、闪变敏感的负荷分别由不同的变压器供电。

4)选择高一级电压或由专用变压器供电，将冲击负荷接入短路容量较大的电网中。

（12）控制各类非线性用电设备（整流器等）所产生的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率，宜采取下列措施。

1)各类大功率非线性用电设备变压器由短路容量较大的电网供电。

2)对大功率静止整流器，应采取提高整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉冲数的措施。多台相数相同的整流装置，应使整流变压器的二次侧有适当的相角差。

3)按谐波次数装设分流滤波器。

4)选用D，yn11接线组别的三相配电变压器。

2.2.4 低压配电系统的设计原则

在正常环境的建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电；当用电设备为大容量或负荷性质重要，或在有特殊要求的建筑物内，宜采用放射式配电。

当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分区树干式配电。对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式配电；楼层配电箱至用户配电箱应采用放射式配电。

在高层建筑物内，向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电;由楼层配电间或竖井内配电箱至用户配电箱的配电，应采取放射式配电；对部分容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从变电所低压配电室以放射式配电。

平行的生产流水线或互为备用的生产机组，应根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。

在系统接地形式为TN及TT的低压电网中，当选用Yyn0接线组别的三相变压器时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25%，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值。

当采用220/380V的TN及TT系统接地形式的低压电网时，照明和电力设备宜由同一台变压器供电，必要时亦可单独设置照明变压器供电。

由建筑物外引入的配电线路，应在室内分界点便于操作维护的地方装设隔离电器。

低压配电系统的接线方式及其特点见表2.3。