建筑供配電系統(tǒng)設(shè)備課件

1、 一、電力系統(tǒng)的組成一、電力系統(tǒng)的組成 1 1、發(fā)電廠、發(fā)電廠 2 2、變電所：變電所是接受電能、變換電壓和分配電能的、變電所：變電所是接受電能、變換電壓和分配電能的 場所，由電力變壓器和高低壓配電裝置組成。場所，由電力變壓器和高低壓配電裝置組成。 3 3、電力網(wǎng)：將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能輸送、變換和分配到電能、電力網(wǎng)：將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能輸送、變換和分配到電能 用戶。用戶。 4 4、電能用戶：電能用戶是所有用電設(shè)備的總稱。、電能用戶：電能用戶是所有用電設(shè)備的總稱。(引入線)動力照明低壓0.38/0.22kV10kV35kV35kV10kV0.38/0.22kV火水風(fēng)動力(高壓)照明原動機(jī)及附屬設(shè)備發(fā)

2、電機(jī)升壓變電站輸電線降壓變電站工業(yè)企業(yè)及居民用電戶發(fā)電廠電力網(wǎng)用戶配電系統(tǒng)電力系統(tǒng)系統(tǒng)動力動力系統(tǒng)的組成動力系統(tǒng)的組成 （一）我國電力系統(tǒng)的電壓等級和質(zhì)量指標(biāo)（一）我國電力系統(tǒng)的電壓等級和質(zhì)量指標(biāo) 1、電壓等級、電壓等級 第一類額定電壓：第一類額定電壓：100V以下，主要用于安全照明、蓄以下，主要用于安全照明、蓄電池、斷路器及其它開關(guān)設(shè)備的操作電源。電池、斷路器及其它開關(guān)設(shè)備的操作電源。 第二類額定電壓：第二類額定電壓：1001000V，主要用于低壓動力和，主要用于低壓動力和照明。照明。 第三類額定電壓：第三類額定電壓：1000V以上，主要作為高壓用電設(shè)以上，主要作為高壓用電設(shè)備及發(fā)電、輸電的

3、額定電壓值。備及發(fā)電、輸電的額定電壓值。 2 2、電壓質(zhì)量指標(biāo)、電壓質(zhì)量指標(biāo) 電壓偏移：電壓偏移：指供電電壓偏離用電設(shè)備額定電壓的數(shù)值占用指供電電壓偏離用電設(shè)備額定電壓的數(shù)值占用 電設(shè)備額定電壓值的百分?jǐn)?shù)。電設(shè)備額定電壓值的百分?jǐn)?shù)。( (5%)5%) 電壓波動：電壓波動：指用電設(shè)備接線端電壓時高時低的變化；指用電設(shè)備接線端電壓時高時低的變化； ( (5%,-2.5%5%,-2.5%+5%)+5%) 頻率：頻率：我國標(biāo)準(zhǔn)頻率為我國標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz50Hz。（。（0.5%0.5%） 三相電壓不平衡：三相電壓不平衡：三相電壓不平衡程度不超過三相電壓不平衡程度不超過2 2 1 1、單電源單電源、單變

4、壓器、低壓母線不分段系統(tǒng)。、單變壓器、低壓母線不分段系統(tǒng)。 可靠性低。適用于三級負(fù)荷。可靠性低。適用于三級負(fù)荷。 2 2、單電源、雙變壓器單電源、雙變壓器、低壓母線不分段系統(tǒng)。、低壓母線不分段系統(tǒng)。 可靠性增加不多而投資大為增加。可靠性增加不多而投資大為增加。 3 3、單電源、單變壓器、單電源、單變壓器、低壓母線分段。低壓母線分段。 投資增加不多，但可靠性大大提高，適用于投資增加不多，但可靠性大大提高，適用于 一、二級負(fù)荷；一、二級負(fù)荷； 4 4、單電源、雙變壓器單電源、雙變壓器、低壓母線分段系統(tǒng)、低壓母線分段系統(tǒng) 與與2 2相同。相同。 5 5、雙電源、單變壓器雙電源、單變壓器、母線不分段、

5、母線不分段 投資較省而可靠性較高，適用于二級負(fù)荷投資較省而可靠性較高，適用于二級負(fù)荷； 6 6、雙電源、單變壓器、雙電源、單變壓器、低壓母線分段系統(tǒng)低壓母線分段系統(tǒng) 增加不多，而可靠性明顯提高，適用于二級負(fù)荷；增加不多，而可靠性明顯提高，適用于二級負(fù)荷； 7 7、雙電源、雙變壓器，雙電源、雙變壓器，低壓母線不分段低壓母線不分段 不分段的低壓母線限制變壓器作用的發(fā)揮，不宜選用；不分段的低壓母線限制變壓器作用的發(fā)揮，不宜選用； 8 8、雙電源、雙變壓器雙電源、雙變壓器，低壓母線分段，低壓母線分段 供電可靠性大為提高，可適用于一、二級負(fù)荷。供電可靠性大為提高，可適用于一、二級負(fù)荷。 9 9、雙電源、

6、雙變壓器，雙電源、雙變壓器，高壓母線分段高壓母線分段 投資大，且存在投資大，且存在7 7的缺點(diǎn)，不宜選用；的缺點(diǎn)，不宜選用； 1010、雙電源、雙變壓器，雙電源、雙變壓器，高、低壓母線均分段系統(tǒng)高、低壓母線均分段系統(tǒng) 投資雖高，但供電的可靠性提高更大，適合一級負(fù)荷。投資雖高，但供電的可靠性提高更大，適合一級負(fù)荷。 （一）供電電壓 500V,380V,220V,127V,110V,36V,24V,12V （二）用電設(shè)備端電壓偏移及改進(jìn)措施 1、允許的電壓偏移 在用電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和運(yùn)行時，必須規(guī)定用電設(shè)備端電壓的允許偏移值。%100%NNUUUu 2 2、改善電壓偏移的主要措施、改善電壓偏移的主要措施

7、 （1 1）正確選擇變壓器變壓比和電壓分接頭）正確選擇變壓器變壓比和電壓分接頭 （2 2）合理減少系統(tǒng)阻抗；）合理減少系統(tǒng)阻抗； （3 3）按電壓和負(fù)荷變化情況補(bǔ)償無功功率；）按電壓和負(fù)荷變化情況補(bǔ)償無功功率； （4 4）采用有載調(diào)壓變壓器）采用有載調(diào)壓變壓器 （三）用電負(fù)荷的計(jì)算（三）用電負(fù)荷的計(jì)算 1 1、用電設(shè)備的工作制、用電設(shè)備的工作制 （1 1）長期工作制的設(shè)備）長期工作制的設(shè)備 長期連續(xù)運(yùn)行，可以達(dá)到穩(wěn)定溫升，負(fù)荷比較平穩(wěn)；長期連續(xù)運(yùn)行，可以達(dá)到穩(wěn)定溫升，負(fù)荷比較平穩(wěn)； （2 2）短期工作制的設(shè)備）短期工作制的設(shè)備 工作時間較短常達(dá)不到穩(wěn)定溫升，停用時間很長，可工作時間較短常達(dá)不到

8、穩(wěn)定溫升，停用時間很長，可冷卻到環(huán)境溫度的用電設(shè)備冷卻到環(huán)境溫度的用電設(shè)備 （3 3）反復(fù)短期工作制的設(shè)備）反復(fù)短期工作制的設(shè)備 工作時間很短、達(dá)不到穩(wěn)定溫升，停用時間很短，常工作時間很短、達(dá)不到穩(wěn)定溫升，停用時間很短，常冷卻不到環(huán)境溫度。冷卻不到環(huán)境溫度。 2 2、負(fù)荷曲線和負(fù)荷的種類、負(fù)荷曲線和負(fù)荷的種類 （1 1）負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線：用電負(fù)荷隨時間而變化的曲線；用電負(fù)荷隨時間而變化的曲線； （2 2）負(fù)荷的種類負(fù)荷的種類 A. A. 最大負(fù)荷：消耗電能最多的半小時的平均功率；最大負(fù)荷：消耗電能最多的半小時的平均功率； B. B. 尖峰負(fù)荷：連續(xù)尖峰負(fù)荷：連續(xù)1 1到到2s2s的最大平均負(fù)荷

9、；的最大平均負(fù)荷； C. C. 平均負(fù)荷：用電設(shè)備在某段時間內(nèi)所消耗的電能與平均負(fù)荷：用電設(shè)備在某段時間內(nèi)所消耗的電能與 該段時間的比值。該段時間的比值。 什么是設(shè)備容量什么是設(shè)備容量? 設(shè)備容量設(shè)備容量,亦即設(shè)備功率亦即設(shè)備功率,一般情況下指每個用一般情況下指每個用電設(shè)備的銘牌上標(biāo)定的額度功率電設(shè)備的銘牌上標(biāo)定的額度功率,亦指其在額度條亦指其在額度條件下的最大輸出功率。件下的最大輸出功率。 但是，對于不同工作制的用電設(shè)備，設(shè)備容量但是，對于不同工作制的用電設(shè)備，設(shè)備容量的確定略有不同。的確定略有不同。 (3)(3)設(shè)備容量的計(jì)算設(shè)備容量的計(jì)算 1 1）動力設(shè)備容量）動力設(shè)備容量 A.A.連續(xù)

10、工作制用電設(shè)備：銘牌額定流量；連續(xù)工作制用電設(shè)備：銘牌額定流量； B.B.短期及反復(fù)短期工作制設(shè)備：某一工作狀態(tài)下短期及反復(fù)短期工作制設(shè)備：某一工作狀態(tài)下的銘牌額定容量換算到標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下的功率；的銘牌額定容量換算到標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下的功率； C.C.單相用電設(shè)備的等效三相設(shè)備容量的換算。單相用電設(shè)備的等效三相設(shè)備容量的換算。 接于相電壓的單相設(shè)備容量換算：接于相電壓的單相設(shè)備容量換算： 接于線電壓的單相設(shè)備容量換算：接于線電壓的單相設(shè)備容量換算： （4 4）負(fù)荷計(jì)算的方法）負(fù)荷計(jì)算的方法 a a、單位建筑面積安裝功率法、單位建筑面積安裝功率法(p245)(p245) 總用電負(fù)荷單位建筑面積安裝功

11、率總用電負(fù)荷單位建筑面積安裝功率總建筑面總建筑面積積 b b、需要系數(shù)法、需要系數(shù)法 需要系數(shù)需要系數(shù)k kx x：用電設(shè)備組所需要的最大負(fù)荷：用電設(shè)備組所需要的最大負(fù)荷P Pj j與其設(shè)備容量的總和與其設(shè)備容量的總和P Ps s的比值；的比值； （a a）有功計(jì)算負(fù)荷，等于同類用電設(shè)備的設(shè)備容量和乘）有功計(jì)算負(fù)荷，等于同類用電設(shè)備的設(shè)備容量和乘以需要系數(shù)，即以需要系數(shù)，即 (b)(b)無功計(jì)算負(fù)荷為：無功計(jì)算負(fù)荷為： （c c）視在計(jì)算負(fù)荷為：）視在計(jì)算負(fù)荷為：edPKP30tan3030PQ23023030QPS （1）有功功率）有功功率 有功功率是保持用電設(shè)備有功功率是保持用電設(shè)備(如電

12、燈、電動如電燈、電動機(jī)機(jī))正常運(yùn)行所需要的電功率，即用電設(shè)備正常運(yùn)行所需要的電功率，即用電設(shè)備真實(shí)消耗的功率真實(shí)消耗的功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。的電功率。 以以P來表示，單位為瓦來表示，單位為瓦(W)或千瓦或千瓦(KW) 一般來說，有功功率是相對于純阻性負(fù)一般來說，有功功率是相對于純阻性負(fù)載來說的。載來說的。 (2) 無功功率無功功率 交流電路中電磁類電氣設(shè)備交流電路中電磁類電氣設(shè)備(如變壓器、電如變壓器、電動機(jī)、電磁線圈等動機(jī)、電磁線圈等)，是靠建立和維持磁場，是靠建立和維持磁場來工作的，也需要一部分

13、功率在內(nèi)部進(jìn)行來工作的，也需要一部分功率在內(nèi)部進(jìn)行交換。這一功率稱為交換。這一功率稱為無功功率無功功率。 比如比如40瓦的日光燈，除需瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外，來發(fā)光外，還需還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。建立交變磁場用。 無功功率的符號用無功功率的符號用Q表示，單位為乏表示，單位為乏(Var)或千乏或千乏(KVar) 視在功率視在功率 視在功率視在功率用來表示電氣設(shè)備的容量，以用來表示電氣設(shè)備的容量，以S來來表示，單位為伏安（表示，單位為伏安（VA）或千

14、伏安）或千伏安(KVA)。 視在功率包括有功功率和無功功率視在功率包括有功功率和無功功率，但不，但不是簡單的代數(shù)和關(guān)系。是簡單的代數(shù)和關(guān)系。22QPS 計(jì)入同時系數(shù)： 對車間干線?。?對低壓母線： 用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時?。?由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時?。篕K和97. 090. 095. 085. 0KK97. 090. 095. 085. 0KK95. 085. 090. 080. 0KK97. 093. 095. 090. 0KK 總的有功計(jì)算負(fù)荷為：tqtQKQPKP,3030,3030符號 用電設(shè)備名稱功率/kW臺數(shù)總功率/kW備注1混凝土攪拌機(jī)104402砂漿攪拌

15、機(jī)4.54183升降機(jī)4.5294傳送帶75355起重機(jī)302606電焊機(jī)32396單相380V7照明20 解 首先求各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 混凝土攪拌機(jī)組：P30.1=KdPe1=0.7*40=28kW Q30.1=P30.1tg=28*1.17=32.76kW 砂漿攪拌機(jī)組： P30.2=KdPe2=0.7*18=12.6kW Q30.2=P30.2tg=12.6*1.17=14.74kW 升降機(jī)組： P30.3=KdPe3=0.25*9=2.25kW Q30.3=P30.3tg=2.25*1.02=2.3kW 傳送帶組： P30.4=KdPe4=0.6*35=21kW Q30.4=P30

16、.4tg=21*0.88=18.48kW 起重機(jī)組： P30.5=KdPe5=0.25*60=15kW Q30.5=P30.5tg=15*1.02=15.3kW 電焊機(jī)組： P30.6=KdPe6=0.45*96=43.2kW Q30.6=P30.6tg=43.2*1.98=85.54kW 照明：P30.7=KdPe7=1*20=20kW Q30.7=0 最后求總的計(jì)算負(fù)荷（取同時系數(shù)K0.9） P30 = KP30.e K（P30.1P30.2P30.3P30.4P30.5P30.6P30.7） =0.9*（2812.6+2.25+21+15+43.2+20） =127.8kW Q30= K

17、Q30.e =K (Q30.1+ Q30.2+ Q30.3+ Q30.4+ Q30.5+ Q30.6+ Q30.7) =0.9*(32.76+14.74+2.3+18.48+15.3+85.54+0) =152.2kW )(7 .1982 .1528 .1272223023030kWQPS 第一步 首先計(jì)算大樓每一用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷(圖中的“1”均表示一臺用電設(shè)備)，以此來選擇每一臺用電設(shè)備的導(dǎo)線截面及控制電器。 第二步第二步 確定用電設(shè)備組的計(jì)算確定用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷負(fù)荷( (圖中圖中“2”2”點(diǎn)點(diǎn)) )，以此來選擇，以此來選擇建筑物干線的導(dǎo)線截面及電器。建筑物干線的導(dǎo)線截面及電器。若忽略

18、建筑物干線若忽略建筑物干線( (圖中圖中“2”2”點(diǎn)點(diǎn)與與“3”3”點(diǎn)之間點(diǎn)之間) )上的功率損耗，上的功率損耗，則用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷則用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷( (即即“2”2”點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷) )就是低壓母線引出就是低壓母線引出線處的計(jì)算負(fù)荷線處的計(jì)算負(fù)荷( (圖中的圖中的“3”3”點(diǎn)點(diǎn)) )。 第三步第三步 把三條建把三條建筑物干線上各計(jì)算負(fù)荷筑物干線上各計(jì)算負(fù)荷相加，并乘以同時系數(shù)，相加，并乘以同時系數(shù)，即為建筑群變電所低壓即為建筑群變電所低壓母線上母線上( (圖中圖中“4”4”點(diǎn)）點(diǎn)）的計(jì)算負(fù)荷，以此來選的計(jì)算負(fù)荷，以此來選擇建筑群變電所的變壓擇建筑群變電所的變壓容量。容量。

19、 第四步第四步 把建筑群變電所把建筑群變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷加低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷加上變壓器的功率損耗即為上變壓器的功率損耗即為建筑群變電所高壓側(cè)建筑群變電所高壓側(cè)( (圖圖中中“5”5”點(diǎn)點(diǎn)) )的計(jì)算負(fù)荷，的計(jì)算負(fù)荷，由此選擇高壓配電線由此選擇高壓配電線“5”5”點(diǎn)與點(diǎn)與“6”6”點(diǎn)間的導(dǎo)線截點(diǎn)間的導(dǎo)線截面及電器。面及電器。 第五步第五步 把變壓器高把變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷再加上高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷再加上高壓配電線壓配電線( (圖中圖中“5”5”點(diǎn)與點(diǎn)與“6”6”點(diǎn)之間點(diǎn)之間) )的功率損耗，的功率損耗，即為高壓配電所引線處即為高壓配電所引線處( (圖中圖中“6”6”點(diǎn)點(diǎn)) )的計(jì)算負(fù)的計(jì)

20、算負(fù)荷。荷。 第六步第六步 把高壓配電所把高壓配電所各條引出線處各條引出線處( (圖中圖中“6”6”點(diǎn)點(diǎn)) )的計(jì)算負(fù)荷相加并的計(jì)算負(fù)荷相加并乘以同時系數(shù)就是乘以同時系數(shù)就是6 610kV10kV高壓配電所母線上高壓配電所母線上( (圖中圖中“7”7”點(diǎn)點(diǎn)) )的總計(jì)算的總計(jì)算負(fù)荷。負(fù)荷。 1 1、分類：、分類： 按電壓：高壓配電線路：按電壓：高壓配電線路：1kV1kV 低壓配電線路：低壓配電線路：1kV1kV 按結(jié)構(gòu)形式：架空線路按結(jié)構(gòu)形式：架空線路 電纜線路電纜線路 車間（室內(nèi)）線路車間（室內(nèi)）線路 2 2、低壓配電的接線方式、低壓配電的接線方式 （1 1）放射式）放射式 （2 2）樹干式

21、）樹干式 （3 3）鏈?zhǔn)剑╂準(zhǔn)?3、線路的敷設(shè) （1）導(dǎo)線的敷設(shè) a 絕緣導(dǎo)線按芯線材質(zhì)按芯線材質(zhì)銅芯銅芯B鋁芯鋁芯BL按絕緣材料分按絕緣材料分橡膠絕緣橡膠絕緣X X塑料絕緣塑料絕緣V V b b 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式 明敷明敷M M 暗敷暗敷A A，將導(dǎo)線穿管埋設(shè)于墻壁，將導(dǎo)線穿管埋設(shè)于墻壁WCWC，頂棚，頂棚CCCC，地板，地板下下FCFC，梁內(nèi)，梁內(nèi)BCBC； 導(dǎo)線管可用水煤氣鋼管導(dǎo)線管可用水煤氣鋼管SCSC，電線管，電線管TCTC，硬塑，硬塑料管料管PCPC，軟聚氯乙烯，軟聚氯乙烯FPCFPC （2 2）電纜線路的敷設(shè)）電纜線路的敷設(shè) a a 直接埋地敷設(shè)直接埋地敷設(shè) b b 電纜溝敷設(shè)電纜溝敷設(shè) c c 電纜穿管敷設(shè)電纜穿管敷設(shè) 4 4、導(dǎo)線的選擇、導(dǎo)線的選擇 （1 1）導(dǎo)線選擇的內(nèi)容：型號、截面；）導(dǎo)線選擇的內(nèi)容：型號、截面； 如：如：BV-3BV-325251 116