第12章-电力供配电系统-建筑设备工程教学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 供电系统,图 电力系统示意图,供电：电源将高压10KV或低压380/220V送入建筑物中。,配电：送入建筑物中的电能经配电装置分配给各个用电设备。,建筑供配电系统：选用相应的电气设备（导线、开关等）将电源与用电设备联系在一起组成建筑供配电系统。,一、负荷分级和供电电源,符合下列条件之一的，为一级负荷。,中断供电将造成人身伤亡的负荷。如医院急诊室、监护病房、手术室等处的负荷。,一级负荷,一、负荷分级和供电电源,符合下列条件之一的，为一级负荷。,中断供电将在政治、经济上造成重大损失的负荷。,一级负荷,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的负荷，如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、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负荷。,（3）三级负荷,不属于一、二级负荷者为三级负荷。,在一个工业企业或民用建筑中，并不一定所有用电设备都属于同一等级的负荷，因此在进行系统设计时应根据其负荷级别分别考虑。,不同等级负荷对电源的要求,（1）一级负荷对电源的要求,一级负荷中有普通一级负荷和特别重要的一级负荷之分。,普通一级负荷应由两个电源供电，且当其中一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。,（2）二级负荷对电源的要求,宜由两回线路供电，当电源来自于同一区域变电站的不同变压器时，即可认为满足要求。,（3）三级负荷对电源的要求,三级负荷对电源无特殊要求，一般以单电源供电即可。,按照核收电费的“电价规定”，将建筑用电负荷分成3类：,照明和划入照明电价的非工业负荷是指公用、非工业用户和工业用户的生活、生产照明用电。,非工业负荷：,普通工业负荷：,二、电源电压及引入方式,若建筑物较大或用电设备负荷较大（250KW及以下），或者有三相低压用电设备时，可由城市电网的100.380.22KV柱上变压器，直接架空引入三相四线0.380.22KV电源。,二、电源电压及引入方式,若建筑物很大，或用电设备负荷很大（250KW或供电变压器在160KVA以上），或者有10KV高压用电设备时，则电源供电电压应采取高压供电。,第2节 用电负荷计算,实际用电负荷（功率、电流）是随时间变化的。,一般以最大负荷、尖峰负荷、平均负荷表示。,最大负荷,最大（计算）负荷是以最大30min的平均负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用即可在正常情况下长期运行。一般将这个最大平均负荷称为计算负荷。,尖峰负荷,尖峰负荷是指最大连续12S的平均负荷，作为最大的短历时负荷。,可以以此来计算电路中的电压损失和电压波动，来选择熔断器、自动开关。整定继电保护装置和检验电动机自启动条件。,平均负荷,负荷系数：,平均负荷与最大负荷之比。可以表示负荷波动的程度。,几个负荷的关系以及计算,：电路中的电流和电压一般不同相，相位差即为。,功率因数：即COS,功率因数、有功功率、无功功率,设某网络两端的电压和电流为,V(t)=V,m,cos(t+),i(t)=I,m,cost,则网络所吸收的瞬时功率为,p(t)=V(t)i(t),功率因数、有功功率、无功功率,则网络所吸收的瞬时功率为,括号中第一项在一个周期内的平均值为0.对整个P(t)在一个周期内的平均值为,视在计算负荷：,均为有效值,用振幅计算,三者之间的关系,许多用电设备是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。,为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的无功并不是无用的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。,无功和有功同样重要，没有无功，变压器不能变压，电动机不能转动，电力系统不能正常运行。无功功率的消耗导致用电功率因数降低，因而占用了电力系统发供电设备提供有功功率的能力，或增加了发送无功功率的设施，同时也增加了电力系统输电过程中的有功功率损耗。,电力系统向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。当线路输送一定数量的有功功率时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。如果110KV以下的线路，其电压损失近似为：,U：线路的电压损失，KV,Ue：线路的额定电压，KV,P：线路输送的有功功率，KW,Q：线路输送的无功功率，KW,R：线路电阻，欧姆,X：线路电抗，欧姆,当用户功率因数提高以后，它向电力系统吸取的无功功率就要减少，因此电压损失也要减少，从而改善了用户的电压质量。,第三节 设备选择,高压设备：高于1000V的设备。,低压设备：低于1000V的设备。,一、导线和电缆,1 选型是指导线的材料和外部绝缘材料的类型和绝缘方式。,2 按照发热条件选择导线和电缆的截面。,3 按允许电压损失选择导线和电缆的截面。,电压偏移 电压偏移又称电压偏差，是指用电设备端电压（实际加到设备上的电压）与用电设备额定电压之差对额定电压的百分数。,电压偏移对用电设备具有危害：,感应电动机 其最大转矩与端电压的平方成正比。当电压降低时：电动机转矩显著减小，以致转差增大，从而使定子、转子电流都显著增大，引起温升增加，绝缘老化加速，甚至烧毁电动机；而且由于转矩减小，转速下降，导致生产效益降低，产量减少，产品质量下降。反之，当电压过高：激磁电流与铁损都大大增加，引起电机的过热，效率降低。,电热装置 其功率与电压平方成正比。电压过高将损伤设备，电压过低又达不到所需温度。,白炽灯 白炽灯的端电压降低10%，发光效率下降30%以上，灯光明显变暗；端电压升高10%时，发光效率将提高1/3，但使用寿命将只有原来的1/3。所以电压偏移对其影响显著，,4,按经济电流密度选择截面,从线缆选择的经济性角度出发，既要考虑一次投资的节约，也要考虑运行费用的低廉，即线路损耗小。顾及两方面因素，线缆截面在满足基本运行要求的情况下，截面选择过大不利于一次投资的节约，过小又不利于线路损耗的降低。,5,按机械强度条件选择导线截面,为保证电力线缆在正常生产、运输、安装和运行过程中不受机械力的作用而损坏，必须满足机械强度的要求。,二、低压电器的选择,选择电器时应与所在回路额定电压相适应。,对于末端设备，应考虑正常工作时可能出现的最高或最低电压。电器的额定电流不应小于所控制回路的预计工作电流，还应保证在承受异常情况下可能通过的电流，保护装置应在其允许的持续时间内将电路切断。,首先按环境选择电器的形式，其次是根据电压和电流选定型号。,电压和电流是所有电气设备的最基本的工作参数，应当使电源接到低压电器上的接线电压低于所选电器的额定电压；使该电器所接电路中全部用电设备的计算电流小于所选电源的额定电流。,第四节 室内外电气配线,一 供配电线路的接线方案,1 高低压供配电线路的接线类型,建筑供配电系统按电源电压等级有低压、高压供配电系统两类。,当进入建筑内部的电源电压为220V或380220V,则为低压供配电系统。,当当进入建筑内部的电源电压为10KV或380220V时,则为高压供配电系统。,2 高压供电线路的接线方案,3 低压配电系统的接线方案,二 供配电线路的敷设,1 室外接户线敷设,高压可采用铝绞线或铜绞线.,低压采用绝缘导线.,低压接户线与建筑各相关部位应保持足够的安全距离.,2 室内接户线敷设,建筑内部采用的导线有绝缘导线和电缆两类.,敷设方式有明敷、暗敷、电缆沟内敷设3类。,第五节配电盘和变配电室,一配电盘,配电盘是集中、切换、分配电能的设备。,配电盘一般由柜体、开关（断路器）、保护装置、监视装置、电能计量表，以及其他二次元器件组成。安装在发电站变电站以及用电量较大的电力客户处。,二配电柜,三 6-10KV变配电所,