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上世纪80年代前我国没有自己的工程电气设计规范。电气设计的依据是当时我国建设部设计院译编的前苏联建筑电气设计导则。上世纪70年代初我国开始编制国家标准工程设计规范。笔者有幸参加了机械部组织编写的8个电气设计规范之一的《工业与民用供电系统设计规范》（以下简称《供电规范》），它即现时GB 50052《供配电系统设计规范》的最早版。当时规范的编制十分严格认真，要求参编人员从本单位脱产3年，专心投入参编工作。曾在全国多次多地召开多天的征求意见座谈会，各规范组还分别编写了较详尽的一大本条文说明材料。当时规定条文说明为内部资料，不得公开，所以该版规范都不附条文说明，十分可惜。其后我国工程电气规范的编制恐少有投入如此多的人为物力的了。 《供电规范》编制组成员为主编单位（当时的机械部第二设计院）2人和笔者共3人。其中一人（组长）已辞世，另一人早已侨居国外，现时国内了解该规范编制具体情况的只剩笔者一人了，笔者已屈鲐背之年，作为知情人，觉得有必要将该规范的一些情况写下来，也许对建筑电气同行有些参考价值。 当时上级规定编写规范条文前必须先赴各地现场调查半年。《供电规范》编制组从当时主编单位所在地贵州遵义出发直到东北沈阳调查了半年。调查的重点是负荷分级，即了解不同行业不同用电设备突然断电后的不良后果。《供电规范》编制组为编写负荷分级付出了很大的努力，但最后8个电气规范在北京开会审查时唯一未获审查通过的就是《供电规范》。其原因就是对三级负荷分级具体化的分歧意见太大。对此笔者于2006年已写文介绍（《关于设计规范中负荷分级规定编制情况的回顾 》），不多述。 三级负荷分级的原则规定是不难写出的，但在审查会上落实到具体用电设备的分级上各行各业就暴露出许多难以统一的分歧意见。根据调查，全世界只有前苏联和我国有这种三级负荷分级的规定。它是计划经济的产物。三级负荷分级的目的是政府可按不同负荷级别批拨工程项目电源数量的投资。记得一位主管规范的司局级领导曾找笔者去面谈了半天，要求《供电规范》内不要按用电设备作负荷分级，而是按不同行业作负荷分级，例如钢铁行业属一级负荷，机械制造行业属二级负荷，以方便政府部门的掌握。对这一不在行的领导意图笔者自然难以遵从和苟同。当然后来证实按设备作三级负荷分级也是行不通的。现在俄罗斯已按IEC标准改为按设备允许中断供电时间分级，按前苏联过时的三级负荷分级方式，全世界只剩我国一家了。 按我国的三级负荷分级在执行中常漏洞百出，难以自圆其说。例如满500床位的医院属一级负荷，需置备柴油发电机作应急独立电源。400床位的医院属二级负荷，不够置备条件，如此分级何以解释400床位医院的病人不如500床位医院病人的生命宝贵呢？ 我国不少电气同行对三级负荷分级的规定颇有微词。该规定至今未删改的原因是该规范不谙电气专业的顶头上级管理人员认为其他电气规范已按三级负荷分级编写条文，如果删去三级负荷分级，规范之间将不协调。其实规范的执行有一过渡阶段，在此阶段内允许规范间不协调的存在。不然，许多规范不可能同时编制，为求协调规范内的错误将永远无法改正，规范的水平也永远无法提高了。 现时有一观点，当一工程项目电源电压为35 kV时，宜将35 kV作为配电电压，直接降至220 / 380 V低压给设备用电。这一观点可能受当年《供电规范》不当规定的影响。这一不当规定是有其历史原因的。改革开放前，编制《供电规范》时，我国侧重工业建设，限于国力，工业建设以中小型为主，出现了许多小化肥、小钢铁、小煤矿之类的小企业。由于供电范围小，可省略10 kV一级电压，将35 kV直接降至220 / 380 V供给设备用电，从而节约了建设投资。但其后证明这种35 kV直降的方式是不妥的。因为企业往往是要发展的，如将35 kV而非10 kV（20 kV）作为配电电压，因35 kV变电所较10 kV变电所投资大许多，一旦扩建还将建若干35 kV配电变电所，显然将花费更多的投资，反而更不经济，这已为不少历史经验所证明。将35 kV作为配电电压恐欠妥当。 在《供电规范》中有装用有载调压变压器的条文，这也是有其历史原因的。大家知道电网电压偏差ΔU的计算公式为ΔU = （PR + QX） / U，式中U、P、Q、R、X分别为电网线路输送的标称电压、有功功率、无功功率，以及电阻、电抗，其中以Q和X对电压偏差的影响最大。我国改革开放前电网结构颇多不合理，而且电网既缺有功功率，也缺无功功率，所以当时电网的频率往往低于标称频率50 Hz，昼夜电压的正负偏差也很大，例如笔者宿舍电压高时250 V，低时180 V。如此大的电压偏差非但烧坏用电设备，也影响一些工业产品的质量，为此一些工厂不得不采用带有载调抽头的配电变压器。例如“文化大革命”期间因电压不稳定，几个样板戏电影前后彩色浓淡不均，在“四人帮”的威迫下，电影制片厂不得不装用带有载调抽头的10 / 0. 4 kV配电变压器。这种变压器能稳定其供电范围内局部的电压。但由于局部电压水平的提升，配电变压器激磁电流的增大，电网将为此消耗更多的无功功率，更加大电网的电压偏差。另外，这种变压器带负载频繁调绕组抽头时，触头间将产生电弧。此电弧将磁化变压器内的绝缘油，触头也易被电弧烧损，所以有载调压变压器的维护管理是十分麻烦的。《供电规范》当时写入有载调压变压器装用的条文是迫于当时我国经济和电网条件的无奈之举，详见文献《试论电气装置中的电压偏差》。 随着我国经济的飞跃发展，现时我国电网的状况早已今非昔比。电网的有功功率和无功功率都十分充足，电网的频率和电压也都十分正常和稳定。电气工作者再也不必为电网电压的正负偏差太大而烦恼了。笔者认为电网条件已经大大改善，电气工程设计和规范的编制不必再强调几十年前不正常电网条件下《供电规范》内的有关有载调压变压器装用的过时条文了。 供电一词源于前苏联，其原意是指一工程项目内用电的全面规划。既包括高压系统也包括低压系统。但不包括建筑物内的低压配电系统。第2版《供电规范》编制时，笔者作为顾问也参加了规范组的讨论。规范组曾提出《供电规范》内应编写入高低压系统的接地系统的内容。当时笔者认为接地系统属接地规范内容，不宜编入《供电规范》内，规范组采纳了笔者的意见。现在看来笔者的意见是错误的。 按IEC标准有两类供配电系统（distribution system）。一类是按带电导体分类的供配电系统（live conductor system），例如三相三线系统、三相四线系统。另一类是按接地类型分类的供配电系统（earthing system），例如，高压的不接地系统、经小电阻接地系统；低压的TN系统、TT系统、IT系统。所以接地系统本身即是两类供配电系统中的一类，应编入《供电规范》内。 我国过去因长期对外缺少交流沟通，混淆了两种供配电系统，曾闹出过“三相五线系统”的笑话。我国有些供电部门不甚了解10 kV经小电阻接地系统，往往给用户提出一些不合理的要求。例如要求用户10 kV变电所接地电阻不得大于0. 5 Ω，其上的故障电压降可高达2 000 V等，给用户带来了许多麻烦和事故隐患。在低压系统的接地中同样也存在一些问题。在发达国家，超高层建筑的消防电源几乎全采用发生一个接地故障时不中断供电的IT系统，可是在我国的消防部门和民用建筑行业中从未提及IT系统在超高层建筑消防应急电源中的应用。这一技术水平上的差距与我国的大国地位很不相称。关于IT系统的应用，笔者已在《建筑电气》中献丑过拙作（《论IT系统的应用》、《再论IT系统的应用》）。现在回想当年若非笔者错误意见的误导，在第2版《供电规范》中编入接地系统的内容，其中包括IT系统的推广应用，也许今天的局面会好一些。对此笔者深感内疚。 笔者40余年来参加编制了不少电气规范，深深体会规范编制工作中的艰辛。现在回顾这些规范多多少少存在一些谬误和不当，仔细分析原因很多，以《供电规范》为例，有我们编制组水平的原因，有历史条件的原因，也有行政无理干预的原因。由于条件的变化和技术的发展，规范也需不断修改补充。需要注意的是新规范的编制需进行充分的调查研究，分析哪些老条文已时过境迁，不适用于改革开放后的今天；哪些新条文由于技术的进步需加补充，不宜不加调查分析盲目沿袭老条文。笔者并非无的放矢，前不久欣奉新《民规》的征求意见稿。学习后觉得内容大有充实，受益匪浅，但也发现一些过时和不当的老条文的痕迹。例如，其中“供配电系统”一章即是，作为当年编制《供电规范》的知情人，对此深感不安，如骨梗在喉一吐为快。献丑此文，检讨当年涉及笔者的一些不当的条文，以赎前衍，也避免这等条文继续流传，误导同行，限于水平，本文错误难免，祈我电气同行不吝批评指正。 作者： 王厚余，中国航空规划建设发展有限公司，研究员。 |
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