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2.1.1 低壓配電系統的負荷分級與配電要求

負荷特性是確定供電方案、供配電網絡層次等的重要依據之一。不同行業、不同類型的工業企業對供電可靠性和連續性的要求不同,為使供配電系統符合技術經濟指標,國家標準中將電力負荷分為三級。對涉及人身安全和生產安全的,GB 50052—2009《供配電系統設計規范》中的相關條文是強制性規定,而對于停電造成的經濟損失的評價主要取決于用戶所能接受的程度。停電一般分為計劃檢修停電和事故停電,計劃檢修停電可事先通知,通過采取措施可避免損失或將損失減少至最低限度。負荷分級是按事故停電的損失來確定負荷特性的。

2.1.1.1 一級負荷

對于中斷供電會造成人身傷害及危及生產安全的用電負荷視為特別重要負荷,而對于中斷供電會在經濟上產生重大損失的用電負荷視為一級負荷。由于各個行業的負荷特性不一樣,每個行業根據自身的特點,可制定本行業具體的負荷分級。

如在生產連續性較高的行業,當生產設備工作電源突然中斷時,為確保安全停機,避免引起安全事故和人員傷亡,而必須保證的負荷,視為特別重要負荷;再如,化學品生產線,一旦發生電源中斷,能夠及時處理,防止事故擴大,保證工作人員的搶救和撤離,而必須保證的用電負荷,亦為特別重要負荷。

一級負荷是以中斷供電造成經濟損失的程度來確定。如連續生產線,一旦中斷供電可能會造成廢品、停產及原材料報廢等,這類負荷特性為一級負荷。再如,在人員集中的公共場所等,由于電源突然中斷會造成正常秩序混亂的用電負荷為一級負荷。

在一個供配電區域內,當用電負荷中一級負荷占大多數時,本區域的負荷作為一個整體可以認為是一級負荷;在一個供配電區域內,當用電負荷中一級負荷所占的數量和容量都較少時,而二級負荷所占的數量和容量較大時,本區域的負荷作為一個整體可以認為是二級負荷。在確定一個供配電區域的負荷特性時,應分別統計特別重要負荷和一、二、三級負荷的數量和容量,并確定在電源出現故障時需向該區域保證供電的程度。在工程設計中,整體上對一個供配電區域的用電負荷進行統計,目的是確定整個供配電區域的供電方案。

如在一套生產設備中只有少量的用電設備生產連續性要求高,不允許中斷供電,其負荷為一級負荷,而其他的用電設備可以斷電,其性質為三級負荷,則整個生產裝置的用電負荷可以確定為三級負荷;如果一套生產設備區域內的大部分用電設備生產的連續性都要求很高,停產將會造成重大的經濟損失,則應確定本套生產設備的負荷特性為一級負荷。

一級負荷應由雙重電源供電,當一個電源發生故障時,或因檢修而停電,不至于影響另一個電源繼續供電,以保證供電的連續性。雙重電源可以是分別來自不同電網的電源,或來自同一電網但在運行時電路互相之間聯系很弱,或者來自同一個電網但其間的電氣距離較遠,一個電源系統任意一處出現異常運行時或發生短路故障時,另一個電源仍能不中斷供電,這樣的電源都可視為雙重電源。雙重電源可一用一備,也可同時工作,各供一部分負荷。

一級負荷中特別重要的負荷的供電除由雙重電源供電外,還需增加應急供電電源。應急供電電源又稱安全設施電源,是用作應急供電系統組成部分的電源。

嚴禁將其他負荷接入應急供電系統;設備的供電電源的切換時間,應滿足設備允許中斷供電的要求。

應急電源類型的選擇,應根據特別重要負荷的容量、允許中斷供電時間,以及要求的電源為交流或直流等條件來進行。獨立于正常電源的發電動機組、供電網絡中獨立于正常電源的專用的饋電線路、蓄電池等可作為應急電源。

由于蓄電池裝置供電穩定、可靠、無切換時間、投資較少,故凡允許停電時間為毫秒級,且容量不大的特別重要負荷,可采用直流電源,由蓄電池裝置作為應急電源。若特別重要的負荷要求交流電源供電,允許停電時間為毫秒級,且容量不大,可采用靜止型不間斷電源裝置。若有需要驅動的電動機負荷,負荷不大,可以采用靜止型應急電源,負荷較大,允許停電時間為15s以上的可采用快速起動的發電動機組。大型企業中,往往同時使用幾種應急電源,以蓄電池、靜止型不間斷電源裝置、發電動機組同時使用。

2.1.1.2 二級負荷

二級負荷是以中斷供電會造成經濟上較大損失,影響用電單位正常工作的程度來確定。對于二級負荷,停電造成的損失較大,且其包括的供配電區域范圍也比一級負荷廣,其供電方式的確定,需根據供配電系統停電概率所帶來的停電損失等綜合比較來確定。二級負荷的供配電系統主干線路應由兩回路供電,即兩條線路供電(包括工作線路、備用電源和聯絡線路)。當采用兩回線路有困難時,允許用一回專用線路供電。兩回線路與雙重電源不同,雖然兩者都要求主干線路有兩個獨立部分,但雙重電源應是相對獨立的兩個電源,電源端母線應是雙母線分段結構,而兩回線路則可以是單母線分段,從不同分段上取得電源。

備用電源是當正常電源斷電時,由于非安全原因用來維持電氣裝置或其某些部分所需的電源。各級負荷的備用電源設置可根據用戶需要確定。備用電源的負荷嚴禁接入應急供電系統。

2.1.1.3 三級負荷

不屬于一級和二級負荷的用電負荷為三級負荷。三級負荷雖無特殊供電要求,但應盡力保證供電的可靠性、連續性和安全性。

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