DB51 T 1427-2012 《节约用电设计规范》.pdf
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1、 ICS DB51 四川省地方标准 DB51/T 14272012 节约用电设计规范 Design Code For Saving Electricity 2012 - 05 - 04 发布 2012 - 06 - 01 实施四川省质量技术监督局 发布DB51/T 14272012 I 目 次 前 言 . II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 配电系统节电设计 1 4 配电变压器节电设计 3 5 配电线路节电设计 4 6 电动机及调速系统节电设计 5 7 电加热设备节电设计 7 8 照明节电设计 8 附录A(规范性附录) 住宅用电需要系数 . 11 附录B(规范性附录) 人体是否可接
2、触电线、电缆的载流量校正系数 . 12 附录C(规范性附录) 谐波电流的校正系数 . 13 附录D(规范性附录) 6-10kV交联聚乙烯绝缘铜芯电缆经济电流范围(A) 14 DB51/T 14272012 II 前 言 本标准由四川省经济和信息化委员会提出和归口 本标准由四川省质量技术监督局批准 本标准起草承担单位:四川省节能监察中心 本标准合作起草单位:国际铜业协会(中国) 本标准起草参加单位: 四川省建筑设计院、四川省建材科学研究院、四川省轻工业研究设计院、四川省冶金设计院 本标准起草人(以姓氏拼音为序):傅丰礼、范慧平、管永林、黄明刚、黄良成、黄仲明、刘承、任中、唐明、王大刚、王志强、尹
3、昊、杨勇、张国林。DB51/T 14272012 1 节约用电设计规范 1 范围 本标准规定了配电系统、配电变压器、配电线路、电动机及调速系统、电加热设备、照明节约用电设计的技术要求、设计要点和选型应用要求。 本标准适用于新建和改建的工业与民用建筑以及户外 设施的10kV 及以下配电系统和用电设备应用设计。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 13471 节电技术经济效益计算与评价方法GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波 GB 176
4、25.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流16A ) GB/T 18039.3 电磁兼容 环境 公共低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平 GB/T 18039.4 电磁兼容 环境 工厂低频传导骚扰的兼容水平 GB 18613 中小型三相异步电动机能效限定值和能效等级 GB 20052 三相配电变压器能效限定值及节能评价值 GB/T 50033 建筑采光设计标准 GB 50034 建筑照明设计标准 GB 50052 供配电系统设计规范 DL/T 985 配电变压器能效技术经济评价导则 JB/T 7118 YVF2 系列(IP54)变频调速专用三相异步电动机技术条件(机座
5、号 80 315) JB/T 7127 YD系列(IP44)变极多速三相异步电动机技术条件(机座号 80 250) JB/T 8681 YD系列(IP44)变极多速三相异步电动机技术条件(机座号 80 315) CJJ 45 城市道路照明设计标准 JGJ/T 163 城市夜景照明设计规范 3 配电系统节电设计 3.1 技术要求 3.1.1 配电系统设计应采取有效的节能措施。 3.1.2 配电系统节能设计应进行合理的负荷计算,按电源条件,负荷特点合理确定变电所(站、室)位置及系统结线,按需要配置无功功率补偿及谐波抑制装置,合理选择节能型电气设备。 3.1.3 初步设计宜有两个或以上配电系统方案,
6、进行系统能耗比较。 3.2 设计要点 DB51/T 14272012 2 3.2.1 负荷计算 3.2.1.1 负荷计算可采用需要系数法 Pjs=KxPe (1) 式中: Pjs计算有功功率,kW; Kx需要系数; Pe设备安装功率,kW。 注:需要系数根据各行业节电原则合理选取,住宅用电需要系数见附录A 3.2.1.2 变压器及配电干线负荷计算时,应乘以同时系数 Kt,Kt 根据负荷数量可取 0.90.95。 3.2.2 系统结线 3.2.2.1 供配电系统结线,应根据电源条件、负荷性质、负荷回路数量、设备特点等条件确定,并应满足供电可靠、运行灵活、节约投资、减少能耗、检修方便、便于扩建等要
7、求。 3.2.2.2 高压(包括 3kV 10kV 以下相同)系统宜采用放射式供电,当负荷容量较小,技术经济比较合理,也可采用环网供电。 3.2.2.3 变配电所的位置选择应符合下列原则: 靠近负荷中心,可采用预装式变电站或地埋式变压器,使高压线路深入负荷中心。 高层建筑可分层供电,方便运行维护。当低压干线较长时,可将变电所设在楼层,如设备层等处。 3.2.2.4 两路电源供电时,宜选择两回路不并联同时运行并均衡负荷的方式。 3.2.3 无功功率补偿 3.2.3.1 不同电压侧的功率因数不宜低于下列数值: 0.4kV: 0.93; 6 10kV:0.90。 3.2.3.2 电容补偿应采用自动投
8、切装置,提高自然功率因数的措施。 3.2.3.3 电容补偿采用自动投切装置后,无功功率补偿达不到 3.2.3.1 规定值时,应采用同步电动机或静电电容器作无功功率补偿。 3.2.3.4 静电电容器补偿宜采用高压补偿与低压补偿相结合原则,技术经济合理时,宜采用低压侧补偿,低压补偿采取变电所集中补偿与就地补偿相结合的方案。 3.2.4 谐波和谐波抑制 3.2.4.1 配电系统的谐波含量应符合以下规定: 配电系统的公共母线上的谐波电压限值应符合 GB/T14549 的要求。 工业和民用建筑各种场所的电磁环境宜按以下要求分类,其谐波电压兼容水平应符合GB/T18039.4 的规定: 对谐波骚扰很敏感的
9、场所,如金融中心,电信枢纽、大型计算机中心、航空港、计量检测中心等,按 1 类要求。 对谐波骚扰较敏感的场所,如现代化码头,港口,交通枢纽,大型办公楼、大型商场等,按 2 类要求。 一般办公楼、公共建筑及工业环境,按 3 类要求。 公用低压电网的谐波电压兼容水平应符合 GB/T18039.3 的规定 DB51/T 14272012 3 3.2.4.2 低压电气设备及照明设备的谐波电流发射限值应符合 GB17625.1 的要求。 3.2.4.3 谐波抑制 3.2.4.3.1 应选择谐波电流发射限值符合标准规定的电气设备和照明设备。 3.2.4.3.2 对大功率整流设备,宜增加整流变压器二次侧的相
10、数和整流设备的整流脉动数;对多台相数相同的整流设备,宜使整流变压器的二次侧有一定的相角差。 3.2.4.3.3 应按下列要求设计合理的配电系统: 配电变压器应选用 D,yn11 接线组别的三相电力变压器,对谐波较大的负荷,宜降低变压器的负载率或选用有承受谐波作用的 K 系列三相电力变压器。 非线性负荷较大的配电系统,宜适当增大变压器容量。 较大容量的非线性负荷,应接自靠近电源端,并应与对谐波骚扰敏感的负荷分接自不同母线段或不同馈线。 具有谐波互补作用的各设备,宜接到同一配电点或同一母线。有条件时,宜集中靠近布置,并就近设置配电点。 应改善配电系统的线路的三相不平衡度,将单相或两相负荷合理分接自
11、各相。 提高功率因数的补偿电容装置,宜串联合适参数的电抗器。 3.2.4.3.4 当谐波电流较大时,应根据非线性负荷的大小、各次谐波含量、运行状况等特点,经分析、计算后确定在配电干线靠近谐波源处安装无源或有源滤波器。 4 配电变压器节电设计 4.1 技术要求 4.1.1 配电变压器应选择损耗低、能效高、技术先进、综合经济合理的新型节能产品。 4.1.2 配电变压器选择应遵循寿命期运行费和初建(或改建)费用总和最低的原则确定变压器的合理负荷率。 4.1.3 配电变压器的台数和容量,应按负荷性质、昼夜和季节性负荷变化等因素确定,以获得最佳经济运行效果。 4.2 设计要点 4.2.1 配电变压器选型
12、 4.2.1.1 配电变压器应选择符合 GB20052 价值指标的产品。 4.2.1.2 应根据寿命期运行费用和初建(或改建)费用总和最低的原则选择配电变压器,按 DL/T985中的总拥有费用法(TOC 法)进行方案比较。 4.2.1.3 对运行中的配电变压器的改造, 应按TOC法对改造前后的总费用进行比较确定, 并按 GB/T13471和DL/T985 中的方法计算改造投资的回收年限。 4.2.2 配电变压器容量选择 4.2.2.1 宜采用 TOC 法计算不同容量变压器的总费用,按总费用最低原则确定容量。 4.2.2.2 正常运行状态的变压器负荷率不宜大于 80,也不宜低于 30。 单相 2
13、20V 及 380V 负荷应均衡分接于各相。 DB51/T 14272012 4 4.2.2.3 装有两台或以上变压器的变电所(站、室),当其中一台变压器断开时,其余变压器容量应能满足所按全部一级和二级负荷用电。 4.2.2.4 单台变压器容量不宜大于 1600kVA;当计算负荷大且集中、技术经济合理时,可选用更大容量变压器。 4.2.2.5 昼夜或季节性负荷变化大,可按实际运行需要设置不同容量变压器。 4.2.3 配电变压器台数选择 4.2.3.1 应按计算负荷大小、供电可靠性以及电能质量要求和经济运行条件,合理选取变压器台数。 4.2.3.2 符合下列条件之一的,宜设置两台或以上的变压器:
14、 有较多一级或二级负荷。 季节性负荷变化大。 负荷量大且集中时。 对负荷变化较大的用户,可选择三台配变。正常运行两台,另一台应根据负荷情况投切。 4.3 选型应用 4.3.1 工业和民用多层或高层建筑内变电所应选用非燃或难燃型变压器,独立变电所和附设变电所的变压器,可选用油浸式变压器; 4.3.2 应按 GB20052 节能评价值要求选择低损耗变压器。 4.3.3 技术经济合理时,宜选用非晶合金铁芯变压器。 4.3.4 10/0.4kV 的配电变压器,应选用 D.yn11 接线组别的三相变压器。 4.3.5 当电源电压偏差不能满足需要,且用电负荷对电压有较严格要求的场所,采用单独的低压调压装置
15、技术经济不合理时,可采用 10(6)kV 有载调压变压器。 4.3.6 城市公共配电及住宅小区配电系统,负荷较分散时,宜选用组合式成套变电站或地埋式变压器。 5 配电线路节电设计 5.1 技术要求 5.1.1 导体材料选择应符合安全用电,节能、环保和经济合理的原则。 5.1.2 导体截面选择在满足技术要求条件下,应符合节能和经济性等综合原则确定。 5.2 设计要点 5.2.1 下列配电线路应采用铜导体: 需要确保长期运行中连接可靠的回路,如重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机励磁回路,重要的控制线路; 移动设备的线路及振动场所的线路; 公共建筑和居住建筑的分支配电线路; 高温环境、潮湿环境
16、、爆炸及火灾危险环境的配电和控制线路; 应急系统及消防设施的线路; 对铝有腐蚀的环境; 固定敷设用的布电线。 5.2.2 电线、电缆的导体截面选择应满足下列条件: 配电线路应根据当地经济发展情况考虑规划发展的因素留有足够余地。 DB51/T 14272012 5 通过负载电流时,导体温度不超过电线、电缆绝缘所允许的长期工作温度,按温升选择截面。 不同敷设条件下的环境温度按以下规定: 空气中敷设:取当地最热月最高气温平均值() ; 埋地敷设:取当地最热月土壤-0.8m 处的平均地温() 。 人体是否可接触电线、电缆的载流量校正系数应符合相关标准和规范, 校正系数见附录 B。 电缆埋地敷设,当埋设
17、路径土质不同且土壤热阻系数t(Km/W)较高地段超过 3m 时,应按较高的土壤热阻系数t(Km/W)校正后的载流量,选择截面。 线路电压损失不超过允许范围。 满足机械强度的要求。 通过短路电流时,不超过所允许的最终温度,即满足短路热稳定的要求,母线还要满足动稳定的要求。 寿命期内的总费用最少,宜按经济电流选择截面,即初始投资和寿命期内线路损耗费用之和最少。10kV 及以下电缆截面选择用经济电流范围见附录 DE。经济电流密度曲线见附录 FG。 低压电线、电缆应符合过负载保护的要求,TN 系统中还应保证在接地故障时保护电器能断开电路。 三相四线制配电系统中存在谐波电流时,选择导线或电缆的载面应计入
18、谐波电流的影响;对三相平衡系统,中性线和相线截面相同,且共同敷设在同一套管内,或在同一根电缆内,应按下列要求选择导体截面: 当三次谐波电流小于基波的 33%时,应按相线电流(含谐波)选择导体截面,但相线电流应除以附录 C 中的谐波电流的校正系数。 当三次谐波电流超过 33%时,应按中性线电流选择导体截面。中性线电流应除以附录 C 中的谐波电流校正系数。 6 电动机及调速系统节电设计 6.1 技术要求 6.1.1 基本要求 电动机的一般技术性能、安全性能以及噪声振动要求应分别符合相关标准的规定。 6.1.2 中小型的电动机能效 电动机的能效应符合GB18613的规定(见附录H)。 6.1.3 调
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