建筑供配電與照明

建筑供配電與照明汪小龍1概論2供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計算3短路電流及其計算4變配電所及供配電系統(tǒng)5供配電線路6供配電系統(tǒng)的過電流維護(hù)7供配電系統(tǒng)的二次回路與自動安裝8電氣照明9電氣平安及接地與防雷系統(tǒng)目錄2.1負(fù)荷計算的目的及相關(guān)物理量2.2三相用電設(shè)備的計算負(fù)荷2.3單相用電設(shè)備的計算負(fù)荷2.4供配電系統(tǒng)中的功率損耗2.5無功功率補(bǔ)償2.6尖峰電流的計算2供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計算根本概念1〕用電設(shè)備的任務(wù)制2〕設(shè)備容量確實定3〕負(fù)荷曲線及與負(fù)荷計算相關(guān)的物理量4〕與負(fù)荷計算有關(guān)的幾個物理量2.1負(fù)荷計算的目的及相關(guān)物理量要使供配電系統(tǒng)在正常情況下可靠運轉(zhuǎn)，就要求其中的各個元件〔如電力變壓器、開關(guān)設(shè)備、導(dǎo)線、電纜等〕必需選擇適宜，除了應(yīng)滿足任務(wù)電壓和頻率的要求外，還要滿足正常發(fā)熱的要求。這就要求對該系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷，根據(jù)根本的原始資料，如銘牌上給定的額定容量、額定電壓和有關(guān)資料所查得的計算系數(shù)等進(jìn)展統(tǒng)計計算。根據(jù)統(tǒng)計計算出的負(fù)荷即計算負(fù)荷Pc，滿足設(shè)備的正常的允許發(fā)熱條件〔也稱半小時最大負(fù)荷P30〕。根據(jù)計算負(fù)荷選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)線，并進(jìn)展維護(hù)的整定計算等，這也是負(fù)荷計算的目的。根本概念是指用電設(shè)備的任務(wù)方式。其對于用電負(fù)荷的大小有直接影響。按照任務(wù)制的不同，可將用電設(shè)備分為三類。〔1〕

長期任務(wù)制的設(shè)備〔2〕短期任務(wù)制的設(shè)備〔3〕

反復(fù)短期任務(wù)制的設(shè)備1〕用電設(shè)備的任務(wù)制是指任務(wù)時間較長，負(fù)荷輸出穩(wěn)定，延續(xù)運轉(zhuǎn)的用電設(shè)備。大多數(shù)用電設(shè)備屬此類任務(wù)制，如通風(fēng)機(jī)、水泵、緊縮機(jī)、機(jī)床電動機(jī)中的主電機(jī)、電爐、照明燈等。是指任務(wù)時間短，停歇時間長的用電設(shè)備。如機(jī)床上的輔助電機(jī)、控制閘門的電動機(jī)等。在用電設(shè)備中這類設(shè)備的數(shù)量很少且容量也小。是指周期性地時而任務(wù)、時而停歇，反復(fù)運轉(zhuǎn)的用電設(shè)備。如起重設(shè)備，電焊設(shè)備等。負(fù)荷繼續(xù)率〔又稱暫載率〕〔2－1〕起重電動機(jī)的規(guī)范暫載率有15%、25%、40%、60%四種。電焊設(shè)備的規(guī)范暫載率有50%、65%、75%、100%四種。通常用一個任務(wù)周期內(nèi)任務(wù)時間占整個周期的百分比來表示負(fù)荷繼續(xù)率〔或稱暫載率〕ε負(fù)荷繼續(xù)率任務(wù)時間停歇時間同一設(shè)備在不同的暫載率下任務(wù)時，其輸出功率是不同的。在計算其設(shè)備容量時，必需先轉(zhuǎn)換到一個一致的ε下。斷續(xù)任務(wù)制電氣設(shè)備的功率與負(fù)荷繼續(xù)率的關(guān)系例如某設(shè)備在時ε1的設(shè)備容量為P1,那么該設(shè)備在ε2時的設(shè)備容量P2為多少呢?這就需求進(jìn)展“等效〞換算,即按同一周期內(nèi)一樣發(fā)熱條件來進(jìn)展換算。由于用電設(shè)備存在不同的任務(wù)制，對不同任務(wù)制下設(shè)備的額定容量不能簡單求和，而須將不同任務(wù)制的用電設(shè)備的額定容量換算為一致規(guī)定任務(wù)制下的額定容量，這個經(jīng)過換算后的額定容量就稱為設(shè)備容量，用Pe表示。設(shè)備容容量不含備用設(shè)備的額定容量?！?〕對延續(xù)運轉(zhuǎn)任務(wù)制和短時任務(wù)制的用電設(shè)備組〔2〕對斷續(xù)周期運轉(zhuǎn)任務(wù)制的用電設(shè)備2〕設(shè)備容量確實定其設(shè)備容量普通是一切設(shè)備銘牌額定容量PN之和，即Pe=∑PN。對采用電感鎮(zhèn)流器的電光源，要思索鎮(zhèn)流器耗費的功率。估計思索設(shè)備容量為其設(shè)備銘牌額定容量之和的1.2倍，即Pe=1.2∑PN。對不同性質(zhì)的建筑物估算照明設(shè)備的設(shè)備容量，可采用單位面積照明容量法來計算，即Pe=Aω。對短時運轉(zhuǎn)任務(wù)制用電設(shè)備，也可不思索其Pe?！?〕對延續(xù)運轉(zhuǎn)任務(wù)制和短時任務(wù)制的用電設(shè)備組就是將一切在不同負(fù)荷繼續(xù)率下的銘牌額定容量換算到一個規(guī)定的負(fù)荷繼續(xù)率下的功率之和，即——銘牌額定容量；——銘牌規(guī)定的功率因數(shù)；——銘牌額定容量所對應(yīng)的額定負(fù)荷繼續(xù)率；——換算到規(guī)定的負(fù)荷繼續(xù)率，電焊設(shè)備100%，起重設(shè)備25%?！?〕對斷續(xù)周期運轉(zhuǎn)任務(wù)制的用電設(shè)備負(fù)荷曲線是表征用電設(shè)備的用電負(fù)荷〔P，Q，S，I有功、無功、視在、電流〕隨時間變化的關(guān)系曲線，它反映用戶用電的特點和規(guī)律。負(fù)荷曲線繪制在直角坐標(biāo)系上。3〕負(fù)荷曲線及與負(fù)荷計算相關(guān)的物理量年負(fù)荷曲線，通常繪成負(fù)荷繼續(xù)時間曲線，按負(fù)荷大小依此陳列。3〕負(fù)荷曲線及與負(fù)荷計算相關(guān)的物理量繪制方法：從夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線中的最大功率開場，以功率遞減的順序，依次繪制到年繼續(xù)負(fù)荷曲線坐標(biāo)系中〔留意橫坐標(biāo)最大值為8760h〕〔1〕年最大負(fù)荷〔2〕年最大負(fù)荷利用小時〔3〕平均負(fù)荷〔4〕負(fù)荷系數(shù)4〕與負(fù)荷計算有關(guān)的幾個物理量年最大負(fù)荷是指全年中最大任務(wù)班〔這一任務(wù)班的最大負(fù)荷不是偶爾出現(xiàn)的，而是全年至少出現(xiàn)2～3次〕內(nèi)半小時平均功率的最大值，并用Pmax，Qmax，Smax，Imax分別表示年有功、無功、視在最大負(fù)荷和電流最大負(fù)荷，即Pmax=P30，Qmax=Q30，Smax=S30，Imax=I30〔1〕年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷利用小時又稱為最大負(fù)荷利用小時，用Tmax表示。它是一個假想時間，并以為在此時間內(nèi)，用電設(shè)備不斷按最大負(fù)荷Pmax〔或P30〕繼續(xù)運轉(zhuǎn)所耗費的電能正好等于該用電設(shè)備全年實踐耗費的電能。Tmax=Wq/Pmax=Wq/P30一班制工廠約1800～3000h，兩班制工廠約3500～4800h,三班制工廠約5000～7000h，居民用戶約為1200～2800h。〔2〕年最大負(fù)荷利用小時平均負(fù)荷Pav是電力用戶在一定時間t內(nèi)平均耗費的功率，即Pav=Wt/t〔3〕平均負(fù)荷負(fù)荷系數(shù)又稱負(fù)荷率，用KL表示，它是用電負(fù)荷的平均負(fù)荷Pav與其最大負(fù)荷Pmax之比，即KL=Pav/Pmax=Pav/P30對用電設(shè)備來說KL=P/PNP-輸出功率PN-設(shè)備額定容量有時用α表示有功負(fù)荷系數(shù)，用β表示無功負(fù)荷系數(shù)。普通工廠α=0.7~0.75，β=0.76~0.82〔4〕負(fù)荷系數(shù)2.2.1用需求系數(shù)法確定計算負(fù)荷2.2.2用二項式系數(shù)法確定計算負(fù)荷2.2.3用負(fù)荷密度法確定計算負(fù)荷2.2.4民用建筑負(fù)荷計算2.2三相用電設(shè)備的計算負(fù)荷定義：P30——用電設(shè)備組負(fù)荷曲線上半小時最大有功負(fù)荷Pe——用電設(shè)備組的設(shè)備容量2.2.1用需求系數(shù)法確定計算負(fù)荷(1)綜合系數(shù)：——同期系數(shù)：任務(wù)用電設(shè)備與用電設(shè)備總?cè)萘恐取?fù)荷系數(shù)：實踐所需功率與任務(wù)用電設(shè)備總功率之比——用電設(shè)備在實踐運轉(zhuǎn)時的效率1〕用電設(shè)備組的計算負(fù)荷2〕多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷2.2.1用需求系數(shù)法確定計算負(fù)荷(2)1〕用電設(shè)備組的計算負(fù)荷2〕多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷2.2.2用二項式系數(shù)法確定計算負(fù)荷2.2.3用負(fù)荷密度法確定計算負(fù)荷1〕普通中小學(xué)負(fù)荷計算2〕高層住宅、辦公室、科研樓負(fù)荷計算3〕高層旅游賓館、飯店動力負(fù)荷計算2.2.4民用建筑負(fù)荷計算1〕普通中小學(xué)負(fù)荷計算2〕高層住宅、辦公室、科研樓負(fù)荷計算2〕高層住宅、辦公室、科研樓負(fù)荷計算3〕高層旅游賓館、飯店動力負(fù)荷計算1〕單相用電設(shè)備接于各個相電壓下的計算負(fù)荷2〕單相用電設(shè)備接于各個線電壓下的計算負(fù)荷3〕單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的負(fù)荷計算2.3單相用電設(shè)備的計算負(fù)荷1〕單相用電設(shè)備接于各個相電壓下的計算負(fù)荷2〕單相用電設(shè)備接于各個線電壓下的計算負(fù)荷2〕單相用電設(shè)備接于各個線電壓下的計算負(fù)荷3〕單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的負(fù)荷計算3〕單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的負(fù)荷計算3〕單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的負(fù)荷計算根本概念1〕電力變壓器的功率損耗2〕變壓器的無功功率損耗3〕配電線路〔高壓進(jìn)戶配電線〕的功率損耗4〕變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷5〕系統(tǒng)向用戶分配的負(fù)荷2.4供配電系統(tǒng)中的功率損耗根本概念1〕電力變壓器的功率損耗1〕電力變壓器的功率損耗2〕變壓器的無功功率損耗3〕配電線路〔高壓進(jìn)戶配電線〕的功率損耗4〕變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷5〕系統(tǒng)向用戶分配的負(fù)荷2.5.1無功功率補(bǔ)償安裝類型及裝設(shè)2.5.2補(bǔ)償容量計算2.5.3無功補(bǔ)償后的計算負(fù)荷2.5無功功率補(bǔ)償1〕無功功率補(bǔ)償安裝類型2〕并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置〔補(bǔ)償方式〕2.5.1無功功率補(bǔ)償安裝類型及裝設(shè)1〕無功功率補(bǔ)償安裝類型2〕并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置〔補(bǔ)償方式〕答：斷路器用于接通和分?jǐn)嚯娐罚軘嚅_短路電流，作為短路維護(hù)和過載維護(hù)元件。斷路器按其運用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器，高低壓界限劃分比較模糊，普通將3kv以上的成為高壓電器。低壓斷路器又稱自動開關(guān)，它是一種既有手動開關(guān)作用，又能自動進(jìn)展失壓、欠壓、過載、和短路維護(hù)的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機(jī)，對電源線路及電動機(jī)等實行維護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等缺點時能自動切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)嗳秉c電流后普通不需求變卦零部件，一獲得了廣泛的運用。斷路器、隔分開關(guān)、空氣開關(guān)、熔斷器、刀閘、漏電維護(hù)器，有什么區(qū)別？高壓斷路器(或稱高壓開關(guān))是變電所主要的電力控制設(shè)備,具有滅弧特性,當(dāng)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)時,它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生缺點時,它和繼電維護(hù)配合,能迅速切斷缺點電流,以防止擴(kuò)展事故范圍。因此,高壓斷路器任務(wù)的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的平安運轉(zhuǎn)；高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不同，可分為：油斷路器〔多油斷路器、少油斷路器〕、六氟化硫斷路器〔SF6斷路器〕、真空斷路器、緊縮空氣斷路器等。隔分開關(guān)具有明顯斷開點，不能分?jǐn)嚯娏?，作為檢修時分?jǐn)嚯娐愤\用?？諝忾_關(guān)為斷路器的一種，以空氣作為絕緣介質(zhì)的斷路器。熔斷器為維護(hù)元件，當(dāng)短路或超流熔斷保絲產(chǎn)生斷路維護(hù)，作為短路維護(hù)和過載維護(hù)元件，但熔斷器一旦動作，就需求改換。斷路器、隔分開關(guān)、空氣開關(guān)、熔斷器、刀閘、漏電維護(hù)器，有什么區(qū)別？高壓斷路器和隔分開關(guān)他們的作用不一樣，前者能帶負(fù)荷操作〔具有維護(hù)才干〕，后者不能帶負(fù)荷操作〔無維護(hù)才干〕，一樣情況下前者價錢往往是后者的5倍以上，在有一些場所中，只需具有隔離電源的情況下，我為什么要選貴的呢？還有再闡明一點，高壓斷路器中假設(shè)是移開式斷路器在退到實驗位置或拉到外面時也可以有明顯的隔離斷口。斷路器有滅弧安裝，他見過滅弧安裝暴露在空氣中的嗎？？所以說斷路器沒有明顯可見的斷口。為什么有了斷路器還要隔分開關(guān)？隔分開關(guān)就是提供明顯可見的端口，斷路器沒有嗎？2〕并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置〔補(bǔ)償方式〕QF斷路器QS隔分開關(guān)TV電壓互感器FU熔斷器2〕并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置