供配電系統(tǒng)1PPT課件

1、 2. 2.對供電電源的要求對供電電源的要求 一級負(fù)荷需要有兩個獨(dú)立電源供電。一級負(fù)荷需要有兩個獨(dú)立電源供電。 二級負(fù)荷需要雙回路供電。二級負(fù)荷需要雙回路供電。 三級負(fù)荷只要求單電源供電。三級負(fù)荷只要求單電源供電。 一個建筑物中的用電設(shè)備，可能含有幾種級別的負(fù)荷。一個建筑物中的用電設(shè)備，可能含有幾種級別的負(fù)荷。某些設(shè)備需要雙電源供電，某些設(shè)備只需要單電源供電。某些設(shè)備需要雙電源供電，某些設(shè)備只需要單電源供電。第1頁/共32頁2.2 2.2 用電負(fù)荷計(jì)算用電負(fù)荷計(jì)算2.2.1 2.2.1 計(jì)算負(fù)荷的意義和計(jì)算目的計(jì)算負(fù)荷的意義和計(jì)算目的一、計(jì)算負(fù)荷一、計(jì)算負(fù)荷: : 將原始資料將原始資料, ,結(jié)

2、合考慮因素結(jié)合考慮因素, ,變成供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所變成供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的需要的假想負(fù)荷假想負(fù)荷。二、原始資料二、原始資料: : 用電負(fù)荷的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)。用電負(fù)荷的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)。三、考慮因素三、考慮因素: : 非同時運(yùn)行非同時運(yùn)行四、意義和目的四、意義和目的: :求計(jì)算負(fù)荷求計(jì)算負(fù)荷, ,也稱需用負(fù)荷也稱需用負(fù)荷 1. 1.作為按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各級電壓供電網(wǎng)絡(luò)變作為按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各級電壓供電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的依據(jù)。壓器容量、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的依據(jù)。 2. 2.在工程上為方便計(jì)算，亦可作為能量消耗量及無功功在工程上為方便計(jì)算，亦可作為能量消耗量及無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依

3、據(jù)。率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)。第2頁/共32頁第3頁/共32頁2.2.2 2.2.2 用電設(shè)備的主要特征用電設(shè)備的主要特征一一 分類（按工作制分分類（按工作制分) ) 連續(xù)運(yùn)行工作制連續(xù)運(yùn)行工作制 通風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)通風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī) 短時運(yùn)行工作制短時運(yùn)行工作制 閘門、車床夾緊裝置閘門、車床夾緊裝置 斷續(xù)周期運(yùn)行工作制斷續(xù)周期運(yùn)行工作制( (負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率) ) 電梯、起電梯、起重機(jī)重機(jī)0%100tttTt間個工作周期內(nèi)的停歇時個工作周期的工作時間工作周期1t1t0T第4頁/共32頁二二 設(shè)備容量設(shè)備容量PePe的確定的確定 1 1、連續(xù)運(yùn)行工作制和短時工作制的用電設(shè)備組、連續(xù)運(yùn)行

4、工作制和短時工作制的用電設(shè)備組 a a、連續(xù)運(yùn)行工作制用電設(shè)備的、連續(xù)運(yùn)行工作制用電設(shè)備的Pe (kw)Pe (kw)等于其銘牌額定功等于其銘牌額定功率率 PN (kw)PN (kw) 一般一般Pe= PNPe= PN，但對于采用電感鎮(zhèn)流器的電光源，需，但對于采用電感鎮(zhèn)流器的電光源，需要考慮鎮(zhèn)流器消耗的功率，此時要考慮鎮(zhèn)流器消耗的功率，此時Pe=1.2Pe=1.2* * PN PN b b、短時運(yùn)行工作制用電設(shè)備，求計(jì)算負(fù)荷時一般不考、短時運(yùn)行工作制用電設(shè)備，求計(jì)算負(fù)荷時一般不考慮。慮。2 2、斷續(xù)周期運(yùn)行工作制用電設(shè)備、斷續(xù)周期運(yùn)行工作制用電設(shè)備是將某一是將某一 暫載率下的銘牌額定功率統(tǒng)一換

5、算到一個標(biāo)準(zhǔn)暫載暫載率下的銘牌額定功率統(tǒng)一換算到一個標(biāo)準(zhǔn)暫載率的功率。率的功率。cosSPNNN規(guī)規(guī)NeP第5頁/共32頁2.2.3 2.2.3 負(fù)荷計(jì)算的基本概念負(fù)荷計(jì)算的基本概念一一 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 表示一組用電設(shè)備的功率隨時間變化關(guān)系的圖表示一組用電設(shè)備的功率隨時間變化關(guān)系的圖形。形。 可直觀地反映出用戶用電特點(diǎn)，對于同類型可直觀地反映出用戶用電特點(diǎn)，對于同類型的用戶，其負(fù)荷曲線形狀大致相同。的用戶，其負(fù)荷曲線形狀大致相同。1. 1.按負(fù)荷性質(zhì)分按負(fù)荷性質(zhì)分 有功負(fù)荷曲線有功負(fù)荷曲線 無功負(fù)荷曲線無功負(fù)荷曲線2. 2.按持續(xù)工作時間分按持續(xù)工作時間分(1)(1)日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線(2

6、4h)(24h)(2)(2)年負(fù)荷曲線（年負(fù)荷曲線（8760h)8760h)第6頁/共32頁二二 與負(fù)荷計(jì)算相關(guān)的物理量與負(fù)荷計(jì)算相關(guān)的物理量 （一）年最大負(fù)荷和最大負(fù)荷利用小時數(shù)（一）年最大負(fù)荷和最大負(fù)荷利用小時數(shù) 年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷 全年中最大工作班內(nèi)半小時平均功率的最大值。全年中最大工作班內(nèi)半小時平均功率的最大值。用用 P Pm m 、 Q Qm m 、 S Sm m表示。表示。 年最大負(fù)荷利用小時數(shù)年最大負(fù)荷利用小時數(shù) 一個假想時間，反映用戶以年最大負(fù)荷一個假想時間，反映用戶以年最大負(fù)荷 P Pm m持持續(xù)運(yùn)行續(xù)運(yùn)行 T Tm m h h所消耗的能量恰好等于全年實(shí)際消所消耗的能量恰好

7、等于全年實(shí)際消耗的能量耗的能量。30PWPWTqmqm第7頁/共32頁（二）平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)（二）平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù) 平均負(fù)荷平均負(fù)荷-電力用戶在一段時間內(nèi)消耗功率的平均電力用戶在一段時間內(nèi)消耗功率的平均值。用值。用 P Pavav 、 Q Qavav 、 S Savav 。tWPtav8760qavWP30PPPPKavmavL 年平均負(fù)荷：年平均負(fù)荷： 負(fù)荷系數(shù)：表征負(fù)荷曲線不平坦度的一個物理量負(fù)荷系數(shù)：表征負(fù)荷曲線不平坦度的一個物理量 用電負(fù)荷的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比。用電負(fù)荷的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比。第8頁/共32頁三三 計(jì)算負(fù)荷的定義計(jì)算負(fù)荷的定義l 是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備

8、時使用的一個假是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時使用的一個假想負(fù)荷，通常規(guī)定取想負(fù)荷，通常規(guī)定取3030分鐘平均最大負(fù)荷分鐘平均最大負(fù)荷 P P3030、 Q Q3030和和 S S3030作為該用戶的作為該用戶的“計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”。l 其物理意義：其物理意義： 計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生的熱效應(yīng)與計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動負(fù)荷長期運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等實(shí)際變動負(fù)荷長期運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。l 因此因此： P P3030= P= Pm m Q Q3030= Q= Qm m S S3030= S= Sm m第9頁/共32頁 1. 1.單位指標(biāo)法單位指標(biāo)法KW PKW Pjs js

9、 = KVA S = KVA Sjs js = = Pjs：有功功率計(jì)算負(fù)荷（有功功率計(jì)算負(fù)荷（KWKW）；）； S Sjs js：視在功率計(jì)算負(fù)荷（：視在功率計(jì)算負(fù)荷（KVAKVA）；）； K Kp p：單位負(fù)荷指標(biāo)（：單位負(fù)荷指標(biāo)（W/mW/m2 2，W/W/戶，戶，W/W/人）人） Ks Ks ：單位負(fù)荷指標(biāo)（：單位負(fù)荷指標(biāo)（VA/mVA/m2 2，VA/VA/戶，戶，VA/VA/人）人） N N：單位數(shù)量。如：建筑面積：單位數(shù)量。如：建筑面積m m2 2、戶數(shù)、人、戶數(shù)、人 數(shù)數(shù)KpN1000KsN1000四、求計(jì)算負(fù)荷的方法四、求計(jì)算負(fù)荷的方法第10頁/共32頁建筑類別用電指標(biāo)（W/

10、m2）建筑類別用電指標(biāo)（W/m2）公寓3050醫(yī)院4070旅館4070高等學(xué)校2040辦公4080中小學(xué)1220商業(yè)一般：4080展覽館5080大中型：70130體育4070演播廳250500劇場5080汽車庫815各類建筑物的用電指標(biāo)各類建筑物的用電指標(biāo)第11頁/共32頁例例1：某教學(xué)樓建筑面積：某教學(xué)樓建筑面積1.5萬萬m2，已知單位負(fù)荷指，已知單位負(fù)荷指標(biāo)標(biāo)Kp=30W/mKp=30W/m2 2，計(jì)算總有功功率？，計(jì)算總有功功率？解：解： Pjs = = 450 KW 例例2：某高層住宅樓共：某高層住宅樓共172戶，每戶設(shè)計(jì)功率為戶，每戶設(shè)計(jì)功率為8KW，計(jì)算總有功功率，計(jì)算總有功功率

11、？ Pjs = = 1376 KW(誤差很大）誤差很大）30 x1500010008000 x1721000第12頁/共32頁 2. 2.需要系數(shù)法需要系數(shù)法 依據(jù)：所有用電設(shè)備不可能同時使用，也不可能依據(jù)：所有用電設(shè)備不可能同時使用，也不可能所有用電設(shè)備都工作在最大運(yùn)行狀態(tài)。所有用電設(shè)備都工作在最大運(yùn)行狀態(tài)。 P Pjs js = Kc = Kc Pe Pe P Pjs js：有功功率計(jì)算負(fù)荷（：有功功率計(jì)算負(fù)荷（KWKW）；）； PePe： 用電設(shè)備的總功率（用電設(shè)備的總功率（KWKW）；）； KcKc：需要系數(shù)（查表得）：需要系數(shù)（查表得）例：接上例例：接上例2 2，查表得，查表得 Kc

12、 =0.45Kc =0.45 P Pjs js = 0.45 x 8 x 172 = 0.45x1376 = 619 KW = 0.45 x 8 x 172 = 0.45x1376 = 619 KW第13頁/共32頁kwvarkkVA AedPKP30tgPQc302230ccQPScos330NcUSI1. 1.用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 用電設(shè)備組：指工藝相同，需求系數(shù)、功率因數(shù)用電設(shè)備組：指工藝相同，需求系數(shù)、功率因數(shù)相同的多臺用電設(shè)備。相同的多臺用電設(shè)備。第14頁/共32頁2. 2.多個用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷多個用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 （ 配電干線和變電所低壓母線）配電干線和

13、變電所低壓母線）同時系數(shù)KkPtgKQkwPKKPmieiicmieidicvar)()(11第15頁/共32頁注：進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時，應(yīng)先對用電設(shè)備容量進(jìn)行如下處理：注：進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時，應(yīng)先對用電設(shè)備容量進(jìn)行如下處理： 照明負(fù)荷的用電設(shè)備容量應(yīng)根據(jù)所用光源的額定功率加上照明負(fù)荷的用電設(shè)備容量應(yīng)根據(jù)所用光源的額定功率加上附屬設(shè)備的功率。如氣體放電燈、金屬鹵化物燈，為燈泡附屬設(shè)備的功率。如氣體放電燈、金屬鹵化物燈，為燈泡的額定功率加上鎮(zhèn)流器的功耗。低壓鹵鎢燈為燈泡的額定的額定功率加上鎮(zhèn)流器的功耗。低壓鹵鎢燈為燈泡的額定功率加上變壓器的功率。功率加上變壓器的功率。 用電設(shè)備組的設(shè)備容量不包括備用設(shè)備，

14、消防用電設(shè)備容用電設(shè)備組的設(shè)備容量不包括備用設(shè)備，消防用電設(shè)備容量不列入總設(shè)備容量。量不列入總設(shè)備容量。 季節(jié)性用電設(shè)備季節(jié)性用電設(shè)備( (如制冷設(shè)備和采暖設(shè)備如制冷設(shè)備和采暖設(shè)備) )應(yīng)擇其大者計(jì)入應(yīng)擇其大者計(jì)入總設(shè)備容量?？傇O(shè)備容量。 反復(fù)短時工作制的用電設(shè)備功率應(yīng)換算到負(fù)載持續(xù)率為反復(fù)短時工作制的用電設(shè)備功率應(yīng)換算到負(fù)載持續(xù)率為2525的設(shè)備功率。的設(shè)備功率。 單相負(fù)荷應(yīng)均衡的分配到三相上。當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃蜗嘭?fù)荷應(yīng)均衡的分配到三相上。當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟?jì)算范圍內(nèi)負(fù)荷的總?cè)萘康挠谟?jì)算范圍內(nèi)負(fù)荷的總?cè)萘康?515時，全部按三相對稱負(fù)時，全部按三相對稱負(fù)荷計(jì)算；如單相用電設(shè)備不對稱容

15、量大于三相用電設(shè)備總荷計(jì)算；如單相用電設(shè)備不對稱容量大于三相用電設(shè)備總?cè)萘康娜萘康?515時，則設(shè)備容量應(yīng)按三倍最大相負(fù)荷計(jì)算。時，則設(shè)備容量應(yīng)按三倍最大相負(fù)荷計(jì)算。第16頁/共32頁用電設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)表第17頁/共32頁按單相配電計(jì)算時所連接的基本戶數(shù)按三相配電計(jì)算時所連接的基本戶數(shù)需要系數(shù)通用值推薦值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525100753000.400.4512

16、52003756000.330.35住宅用電負(fù)荷需要系數(shù)住宅用電負(fù)荷需要系數(shù)第18頁/共32頁注：住宅負(fù)荷的計(jì)算注：住宅負(fù)荷的計(jì)算l每套住宅用電負(fù)荷，不再按燈具、插座等容每套住宅用電負(fù)荷，不再按燈具、插座等容量逐一計(jì)算，而是按套型類別進(jìn)行確定，根量逐一計(jì)算，而是按套型類別進(jìn)行確定，根據(jù)我國住宅發(fā)展，每套住宅供電容量標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)我國住宅發(fā)展，每套住宅供電容量標(biāo)準(zhǔn)，一般可在一般可在4 4一一12kw12kw范圍選取。范圍選取。l高級公寓的每戶建筑面積在高級公寓的每戶建筑面積在l00200ml00200m2 2時用時用電標(biāo)準(zhǔn)可為電標(biāo)準(zhǔn)可為1010一一15kw15kw。第19頁/共32頁計(jì)算負(fù)荷小結(jié)：（總

17、負(fù)荷計(jì)算）計(jì)算負(fù)荷小結(jié)：（總負(fù)荷計(jì)算） 對用電設(shè)備進(jìn)行分組計(jì)算時，同類用電設(shè)備對用電設(shè)備進(jìn)行分組計(jì)算時，同類用電設(shè)備的總?cè)萘繛樗銛?shù)相加。不同類用電設(shè)備的總的總?cè)萘繛樗銛?shù)相加。不同類用電設(shè)備的總?cè)萘繎?yīng)按有功功率和無功功率負(fù)荷分別相加容量應(yīng)按有功功率和無功功率負(fù)荷分別相加求得。求得。 配電干線和變電所的計(jì)算負(fù)荷為各用電設(shè)備配電干線和變電所的計(jì)算負(fù)荷為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時系數(shù)組的計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時系數(shù)K K，一般一般取為取為0.80.90.80.9。 當(dāng)不同類別的建筑當(dāng)不同類別的建筑( (如辦公樓和宿舍樓如辦公樓和宿舍樓) )共用共用一臺變壓器時，其同時系數(shù)可適當(dāng)減小。一臺變壓器

18、時，其同時系數(shù)可適當(dāng)減小。第20頁/共32頁 3. 3.計(jì)算電流計(jì)算電流（1 1）380/220V380/220V三相平衡負(fù)荷的計(jì)算電流三相平衡負(fù)荷的計(jì)算電流 Ijs=Pjs/3 x380 xcosAIjs=Pjs/3 x380 xcosA）（2 2）220V220V單相負(fù)荷的計(jì)算電流單相負(fù)荷的計(jì)算電流 Ijs=Pjs/220 xcosAIjs=Pjs/220 xcosA）第21頁/共32頁2）無功計(jì)算負(fù)荷 tanccQP3）視在計(jì)算負(fù)荷 22cccQPScosccPS 或功率因數(shù)無功計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷(容量)4）計(jì)算電流 cIcos3NccUSI 5）用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷計(jì)算步驟

19、1）有功計(jì)算負(fù)荷 excPKP第22頁/共32頁2.3.1 2.3.1 導(dǎo)線選擇導(dǎo)線選擇低壓配電導(dǎo)線的種類低壓配電導(dǎo)線的種類電線類電線類硬電線軟電線護(hù)套線 （BV V系列）阻燃線 （ZR-系列）塑料絕緣 （BV系列）橡皮絕緣 （BX系列）塑料絕緣 （BVR系列）橡皮絕緣 （BXR系列）低壓配電導(dǎo)線電纜類電纜類室內(nèi)用電纜（VV系列、YJV系列）室外用電纜（VV22系列、YJV22系列）阻燃電纜 （ZR-系列）耐火電纜 （NH-系列）分支電纜 母線槽類母線槽類空氣絕緣型密集型2.3 2.3 設(shè)備選擇設(shè)備選擇第23頁/共32頁二二. .導(dǎo)線類型的選擇導(dǎo)線類型的選擇 總體原則：總體原則：放射式配電中，

20、小電流選用電放射式配電中，小電流選用電線類、大電流選用電纜類。樹干式配電線路選線類、大電流選用電纜類。樹干式配電線路選用母線或分支電纜類。用母線或分支電纜類。三三. .導(dǎo)線截面積的選擇導(dǎo)線截面積的選擇 選擇原則：選擇原則：按照允許載流量、允許電壓損失、按照允許載流量、允許電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度三個方面綜合考慮。機(jī)械強(qiáng)度三個方面綜合考慮。第24頁/共32頁 1. 1.按允許載流量選擇導(dǎo)線截面積按允許載流量選擇導(dǎo)線截面積允許載流量：導(dǎo)線中允許長期通過的額定電流。允許載流量：導(dǎo)線中允許長期通過的額定電流。 允許載流量取決于三個主要因素：允許載流量取決于三個主要因素：導(dǎo)線截面積導(dǎo)線截面積: :導(dǎo)線截面積越

21、大，允許載流量越大。導(dǎo)線截面積越大，允許載流量越大。環(huán)境溫度環(huán)境溫度: :環(huán)境溫度越高，同一導(dǎo)線的允許載流量環(huán)境溫度越高，同一導(dǎo)線的允許載流量下降。下降。散熱程度散熱程度: :導(dǎo)線散熱程度的好壞與敷設(shè)方式（明、導(dǎo)線散熱程度的好壞與敷設(shè)方式（明、暗）、管子的材質(zhì)（塑料、鋼）、管徑大小等因暗）、管子的材質(zhì)（塑料、鋼）、管徑大小等因素有關(guān)。素有關(guān)。第25頁/共32頁截面（mm2)2根單芯3根單芯4根單芯25c30c35c40c25c30c35c40c25c30c35c40cBV銅芯線1.52019181718171615171615142.52826242325242321232221194.037

22、35333033312927302826246.05047444143413936393735321069656157605754505350474416878277717773696469656157251131071019310195898390858074聚氯乙稀絕緣電線穿鋼管敷設(shè)的載流量（A）第26頁/共32頁截面（mm2)2根單芯3根單芯4根單芯25c30c35c40c25c30c35c40c25c30c35c40cBV銅銅芯芯線線1.51716151416151413141312112.52524232122212018201918174.03331292730282624272524226.04341393638363431343230281059565349524946434744413816767268636965615760575450251019589839085807480757165聚氯乙稀絕緣電線穿塑料管敷設(shè)的載流量（A）第27頁/共32頁截面（mm2） BV銅芯線25C30 C35 C40 C1.5252423212.53432302844542403765855524810807571651611110599912514613813012035180170160148聚氯乙烯絕緣電線明敷設(shè)的載流量（A）第28頁/共32頁 線路計(jì)算電流、斷