建筑供配電系統(tǒng)構(gòu)成

建筑供配電系統(tǒng)構(gòu)成第一頁，共38頁。本課講述方法及特點(diǎn)一、本課程的理論內(nèi)容主要是以高職學(xué)校使用的教材為原本，結(jié)合校本教材來確定的。二、教學(xué)方法以教師課堂理論講述、學(xué)生課堂設(shè)計(jì)訓(xùn)練、現(xiàn)場實(shí)際教學(xué)以及與實(shí)際工程設(shè)計(jì)相結(jié)合為主（專用設(shè)計(jì)周），同時教會學(xué)生如何使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)（在機(jī)房進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)軟件使用操作訓(xùn)練）。三、本課以四個我院新建的四個工程實(shí)例進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)法和情景教學(xué)法的實(shí)踐。第二頁，共38頁。項(xiàng)目1建筑供配電系統(tǒng)構(gòu)成1.工程術(shù)語：電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)、變電所、開閉所、高、低壓用戶和計(jì)量方式（電價）。2.設(shè)計(jì)規(guī)范：對用電負(fù)荷的分級情況的論述3.供電部門對供電電源質(zhì)量的規(guī)定4.實(shí)際建筑工程中供配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式5.我院本區(qū)和教師居住區(qū)配電系統(tǒng)的構(gòu)成形式框圖

知識導(dǎo)航：第三頁，共38頁。任務(wù)一：工程術(shù)語的學(xué)習(xí)1.電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠電力網(wǎng)以及用電單位所組成的同一整體。2.電力網(wǎng)：連接發(fā)電廠和用戶中間的環(huán)節(jié)，包括變電所、開閉所和輸電線路。變電所：改變電壓等級的場所。配電所：不改變電壓等級只進(jìn)行電力分配場所。3.用戶：所有的用電單位均稱為用戶；用戶的電源引入電壓為1伏以上稱為高于用戶；1千伏以下為低壓用戶。具體的講電源電壓等級為220/380伏引入的是低壓用戶；10千伏引入的高壓用戶。用戶通常是電力部門的稱呼，工程中稱為負(fù)荷或負(fù)載，但是理論上負(fù)載和負(fù)荷是有區(qū)別的。第四頁，共38頁。4.計(jì)量方式：計(jì)量方式有高壓集中計(jì)量和低壓集中計(jì)量以及低壓分散計(jì)量方式三種。5.電價：正式用電按照電能的使用性質(zhì)分為工業(yè)商業(yè)居民等不同電價，非正式的用電例如施工用電屬于另一種電價。特別注意：我國為了避免高峰集中用電提出了高峰電價和谷峰用電價格不同的兩部電價形式。另外供電部門對用電單位的功率因數(shù)值提出了電價的獎懲方式，規(guī)定高低壓用戶的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。超出獎勵低于罰款。第五頁，共38頁。任務(wù)二：設(shè)計(jì)規(guī)范對用電負(fù)荷的分級、電源質(zhì)量的規(guī)定一、用電負(fù)荷等級劃分及其對供電電源的要求我國將電力負(fù)荷劃分為三個等級

1.一級負(fù)荷：一級負(fù)荷應(yīng)有兩個獨(dú)立電源供電。在一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個獨(dú)立電源外，須增設(shè)應(yīng)急電源。

2.二級負(fù)荷：二級負(fù)荷應(yīng)由雙回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺。做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見故障時，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。

3.三級負(fù)荷：三級負(fù)荷對于供電電源沒有特殊要求，一般由單回電力線路供電。第六頁，共38頁。二、建筑中的用電負(fù)荷級別的舉例

1.給排水動力負(fù)荷

主要為生活水泵，專用消防水泵按一級負(fù)荷供電，其余為二級負(fù)荷。

2.空調(diào)機(jī)組動力負(fù)荷

高層建筑均安裝中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)機(jī)組一般為三級負(fù)荷。

3.電梯負(fù)荷

在高層建筑中，一般都配備客梯、貨梯、工作電梯和消防電梯。消防電梯為一級負(fù)荷，其余為二級負(fù)荷。第七頁，共38頁。

4.電扶梯負(fù)荷

電扶梯一般為二、三級負(fù)荷。

5.照明負(fù)荷

五星級賓館客房的照明負(fù)荷，高層建筑物內(nèi)部的疏散誘導(dǎo)照明燈，工作場所的事故照明燈，樓梯內(nèi)的事故照明燈，消火栓內(nèi)的按鈕控制消防水泵起動的控制電源，都應(yīng)視為一級負(fù)荷。一般工作場所的工作照明為二級或三級負(fù)荷。

6.通風(fēng)機(jī)負(fù)荷

通風(fēng)機(jī)有送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、消防系統(tǒng)使用的防煙和排煙風(fēng)機(jī)。消防系統(tǒng)使用的防煙和排煙風(fēng)機(jī)為一級負(fù)荷，其余為二、三級負(fù)荷。第八頁，共38頁。

7.弱電設(shè)備負(fù)荷

主要有防災(zāi)中心用電負(fù)荷、辦公自動化系統(tǒng)用電負(fù)荷、通信及傳真系統(tǒng)用電負(fù)荷、安保系統(tǒng)用電負(fù)荷、衛(wèi)星電視及廣播系統(tǒng)用電負(fù)荷、自備發(fā)電室照明及控制電源，按一級負(fù)荷供電。

8.電炊設(shè)備用電負(fù)荷

電炊設(shè)備用電負(fù)荷，一般為三級負(fù)荷。

9.插座用電負(fù)荷

插座用電負(fù)荷，按三級負(fù)荷供電。第九頁，共38頁。三供電電源質(zhì)量的規(guī)定（一）一般要求

1.供電電源的質(zhì)量是指電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量和供電可靠性三項(xiàng)指標(biāo)。2.電壓質(zhì)量是以電壓偏差、電壓波動、閃變和電壓波形來衡量。

3.電壓偏差是以電壓偏離額定電壓的幅度，一般以百分?jǐn)?shù)表示。第十頁，共38頁。（二）電壓偏差產(chǎn)生電壓偏差的主要原因是系統(tǒng)內(nèi)存在滯后的無功負(fù)荷所引起的系統(tǒng)電壓損失。根據(jù)JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定電壓偏差的允許范圍：①一般電動機(jī)±5%②電梯電動機(jī)±7%③照明：在一般工作場所為±5%；在視覺要求較高的屋內(nèi)場所為+5%，-2.5%；對于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足上述要求時，可為+5%，-10%；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明為+5%，-10%。④其他用電設(shè)備，當(dāng)無特殊規(guī)定時為±5%。第十一頁，共38頁。（三）減少電壓偏差的辦法：正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭合理選擇導(dǎo)線的截面合理進(jìn)行無功補(bǔ)償配電時，盡量使三相負(fù)荷平衡照明與動力電分開大設(shè)備單獨(dú)配電啟動電流大的設(shè)備單獨(dú)回路配電第十二頁，共38頁。任務(wù)三、建筑供電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式

中性點(diǎn)接地方式---是指作為供電電源的發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)在正常運(yùn)行時與大地之間的連接方式。（一）10KV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式種類：⑴中性點(diǎn)不接地⑵中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地⑶中性點(diǎn)直接接地第十三頁，共38頁。

1.不接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時，如下圖。各相的對地電壓均等于相電壓，中性點(diǎn)對地電壓為零。各相的對地電容電流對稱，其電容電流的相量和為零。電源中性點(diǎn)第十四頁，共38頁。2.中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，如下圖。接地相對地電壓為零，非接地相對地電壓升高為線電壓，即為相電壓的倍，接地相的電容電流為零，非接地相的對地電流也增大為倍，接地電流為正常運(yùn)行時每相的對地電容電流的3倍。第十五頁，共38頁。當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電流超過規(guī)定值(3～10kV系統(tǒng)接地電流大于30A；20～63kV系統(tǒng)接地電流大于10A)時，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地，消弧線圈實(shí)際上就是電抗線圈。忽略A、B兩相的對地電流第十六頁，共38頁。3.中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，通過接地中性點(diǎn)形成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，繼電保護(hù)動作切除故障線路，使系統(tǒng)的其它部分恢復(fù)正常運(yùn)行。由于中性點(diǎn)直接接地，發(fā)生單相接地時，中性點(diǎn)對地電壓仍為零，非接地的相電壓不發(fā)生變化。第十七頁，共38頁。一、我們國家電力系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)接地方式：220/380V三相四線制電網(wǎng)----直接接地6～10KV三相三線制----一般為不接地只有當(dāng)3～10kV系統(tǒng)接地電流大于30A或20～63kV系統(tǒng)接地電流大于10A時，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。任務(wù)三:建筑電氣工程所涉及的內(nèi)容第十八頁，共38頁。二、低壓供電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式建筑供電系統(tǒng)中都采用TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)有三種具體的接線方式：⑴TN---C系統(tǒng)⑵TN---S系統(tǒng)⑶TN---C---S系統(tǒng)第十九頁，共38頁。TN---C系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：出現(xiàn)故障反應(yīng)靈敏，線路經(jīng)濟(jì)簡單適用：較平衡的三相負(fù)荷（動力負(fù)荷）、不適合作為智能建筑的低壓供電系統(tǒng)。第二十頁，共38頁。1、由于三相負(fù)載不平衡，工作零線上有不平衡電流，對地有電壓，所以與保護(hù)線所聯(lián)接的電氣設(shè)備金屬外殼有一定的電壓。2、如果工作零線斷線，則保護(hù)接零的漏電設(shè)備外殼帶電。3、如果電源的相線碰地，則設(shè)備的外殼電位升高（由相壓升為線壓，使中性線上的危險電位蔓延。4、TN-C系統(tǒng)干線上使用漏電保護(hù)器時，工作零線后面的所有重復(fù)接地必須拆除，否則漏電開關(guān)合不上；而且，工作零線在任何情況下都不得斷線。所以，實(shí)用中工作零線只能讓漏電保護(hù)器的上側(cè)有重復(fù)接地。5、TN-C方式供電系統(tǒng)只適用于三相負(fù)載基本平衡情況。

TN-C系統(tǒng)的特點(diǎn)：第二十一頁，共38頁。TN---S系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：不平衡電流不流經(jīng)PE線，提高安全性適用：智能建筑低壓供電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等精密儀器設(shè)備的供電系統(tǒng)。第二十二頁，共38頁。1、系統(tǒng)正常運(yùn)行時，專用保護(hù)線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電流。PE線對地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線PE上，安全可靠。2、工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。3、專用保護(hù)線PE不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。4、干線上使用漏電保護(hù)器，工作零線不得有重復(fù)接地，而PE線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電保護(hù)器，所以TN-S系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護(hù)器。5、TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)：第二十三頁，共38頁。TN---C---S系統(tǒng)TN---C---S系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：既安全又節(jié)約投資適用：民用建筑低壓供電系統(tǒng)第二十四頁，共38頁。1、PE線在任何情況下都不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因?yàn)榫€

路末端的漏電保護(hù)器動作會使前級漏電保護(hù)器跳閘造

成大范圍停電。2、對PE線除了在總箱處必須和N線相接以外，其他

各分箱處均不得把N線和PE線相聯(lián)，PE線上不

許安裝開關(guān)和熔斷器。

TN-C-S系統(tǒng)的特點(diǎn)：第二十五頁，共38頁。第二十六頁，共38頁。任務(wù)四建筑供電系統(tǒng)構(gòu)成的一般原則建筑供電系統(tǒng)的形式主要涉及如下幾方面內(nèi)容：1、電源的電壓等級（裝機(jī)容量）2、電源的數(shù)量和用戶對電源的具體要求（用電負(fù)荷的性質(zhì)負(fù)荷的等級規(guī)定.3、電源的供應(yīng)距離(電壓損失情況）4、建筑物所在地的電源實(shí)際情況5、計(jì)量方式第二十七頁，共38頁。一、裝機(jī)容量和電壓等級規(guī)定：單臺用電設(shè)備容量在250KW或需用變壓器容量在160KVA及以上時，采用高壓供電方式，配電電壓用10KV。單臺用電設(shè)備容量在250KW或需用變壓器容量在160KVA以下時，采用低壓供電方式，配電電壓用220/380V。第二十八頁，共38頁。二、電壓等級線路的輸送功率和距離的規(guī)定線路電壓等級（KV）輸送功率（KW）輸送距離（Km）線路電壓等級（KV）輸送功率（KW）輸送距離（Km）0.2250以下1以下352000～1000020～500.38100以下1以下11010000～5000050～1506100～12004500000100～30010200～20006～20第二十九頁，共38頁。三、各類建筑供電系統(tǒng)典型方案（教材第9頁）(一)小型建筑供電系統(tǒng)（一個單元）單電源、低壓220/380V配電即可。圖1-8、1-9(二)多單元住宅樓供電系統(tǒng)單電源、低壓220/380V配電即可。圖1-10(三)小區(qū)供電系統(tǒng)

1個10KV電源+1個柴油發(fā)電機(jī)備用。圖1-11、12(四)大型或高層供電系統(tǒng)雙電源（10KV）互為備用/雙電源一用一備。圖1-13、14(五)超高層建筑供電系統(tǒng)（≥10層或≥24m）雙電源（10KV）+1個柴油發(fā)電機(jī)備用。第三十頁，共38頁。任務(wù)五：工程實(shí)例我院本區(qū)和教師居住區(qū)配電系統(tǒng)的構(gòu)成形式框圖以及系統(tǒng)特點(diǎn).第三十一頁，共38頁。

1教師住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的構(gòu)成

變、配電所變配電裝置和線路建筑物內(nèi)的配電裝置計(jì)量箱分戶配電箱

開閉所箱式變電站建筑物內(nèi)第三十二頁，共38頁。教師住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)1、高壓采用單電源交流10千伏、低壓采用交流50赫茲220/380伏。2、用電負(fù)荷的等級為三級、低壓分散計(jì)量方式。3、設(shè)置室外開閉所一座、箱式變電站如干，分別給獨(dú)立建筑物供電。4、供電系統(tǒng)的組成為環(huán)形供電形式。第三十三頁，共38頁。2.黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院供電系統(tǒng)的構(gòu)成

變、配電所變配電裝置和線路建筑物內(nèi)的配電裝置用電設(shè)備動力用電設(shè)備照明用電設(shè)備

文藝中心校園內(nèi)變電站建筑物