現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

1、第2章 現(xiàn)代民用建筑供配 電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)2.1 概 述2.2 民用建筑供配電負(fù)荷的分級(jí)和計(jì)算2.3 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)2.4 高層民用建筑供配電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)2.5 現(xiàn)代民用建筑自備電源和應(yīng)急照明系統(tǒng)與設(shè)計(jì)2.1 概 述2.1.1 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)的基本概念1. 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的構(gòu)成 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)由電能的生產(chǎn)（發(fā)電）、輸送與分配（輸電、電能的生產(chǎn)（發(fā)電）、輸送與分配（輸電、 變電、配電）、消費(fèi)（用電負(fù)荷）變電、配電）、消費(fèi)（用電負(fù)荷）組成的。典型的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 示意圖如圖2-1所示。圖2-1 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2.1.1 現(xiàn)代民用建筑供配電 系統(tǒng)的基本概念圖2-2是一個(gè)地區(qū)（或區(qū)

2、域）電力系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-發(fā)電機(jī)；2-變壓器；3-電燈；4-電動(dòng)機(jī)；5-電熱設(shè)備；6-電解冶煉； 7-電氣化鐵路。電氣化鐵路。圖2-2 電力系統(tǒng)及電力網(wǎng)示意圖2.1.1 現(xiàn)代民用建筑供配電 系統(tǒng)的基本概念構(gòu)成大型電力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）提高了供電可靠性，由于大型電力系統(tǒng)的構(gòu)成，能耐受較大的故 障沖擊，使得電力系統(tǒng)提高了穩(wěn)定性抗干擾能力強(qiáng)。（2）電力系統(tǒng)運(yùn)行具有靈活性，各地區(qū)可以通過電力網(wǎng)互相支援電力網(wǎng)互相支援，從 而為保證電力系統(tǒng)電力供應(yīng)所必需的備用發(fā)電機(jī)組可以大大地減少。（3）形成電力系統(tǒng)便于發(fā)展大型機(jī)組，目前，我國區(qū)域性電力系統(tǒng)中， 單機(jī)容量為200600MW的發(fā)電機(jī)組已成為系統(tǒng)

3、中的主力機(jī)組。（4）頻率穩(wěn)定。系統(tǒng)容量越大，頻率變化幅度越小，電能質(zhì)量越高系統(tǒng)容量越大，頻率變化幅度越小，電能質(zhì)量越高；（5）利用峰谷效應(yīng)，合理利用能源，實(shí)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，提高整個(gè)電力系統(tǒng) 的經(jīng)濟(jì)效益；（6）大型電力系統(tǒng)利用地區(qū)資源優(yōu)勢，特別是能充分發(fā)揮水力發(fā)電等的 作用。 因此，發(fā)展跨區(qū)域的電力系統(tǒng)，乃至全國統(tǒng)一的電力系統(tǒng)是電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是客觀發(fā)展規(guī)律，也是衡量一個(gè)國家工業(yè)化水平高低的標(biāo)志之一。2.1.1 現(xiàn)代民用建筑供配電 系統(tǒng)的基本概念 2. 電源 電源是電能的生產(chǎn)系統(tǒng)，其功能是將各種一次能源轉(zhuǎn)換成電能（二次能源），電源由有功電源和無功電源兩部分組成。有功電源提供有功功率，供有功負(fù)

4、荷需要；無功電源提供無功功率，滿足無功負(fù)荷需要。通常所稱發(fā)電廠的發(fā)電能力統(tǒng)發(fā)電廠的發(fā)電能力統(tǒng)指有功電源。指有功電源。 按發(fā)電能源的類型，發(fā)電廠可分為水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠（燃油或燃煤）、核能發(fā)電采取各種方式將水的勢能、熱能、風(fēng)能、核能、潮汐能、化學(xué)能、生物質(zhì)能等不同的能量轉(zhuǎn)換成電能。 電力系統(tǒng)的無功電源有同步發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器、并聯(lián)電容器等。電力系統(tǒng)的無功電源問題總是和無功功率補(bǔ)償及電壓調(diào)節(jié)問題緊密聯(lián)系的。它關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，廣大用戶的電能質(zhì)量及電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2.1.1 現(xiàn)代民用建筑供配電 系統(tǒng)的基本概念3. 電力網(wǎng)與配電網(wǎng) 電力網(wǎng)是指電力系統(tǒng)中不包括發(fā)電廠及負(fù)荷的電力輸送與

5、分配網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)中不包括發(fā)電廠及負(fù)荷的電力輸送與分配網(wǎng)絡(luò)。電力網(wǎng)由輸輸電網(wǎng)、變電所和配電網(wǎng)組成電網(wǎng)、變電所和配電網(wǎng)組成。 輸電網(wǎng)作為輸送電能的主干渠道或系統(tǒng)之間互送電能的聯(lián)絡(luò)渠道，主要指以高電高電壓或超高壓壓或超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來的電力網(wǎng)絡(luò)。 交流輸電網(wǎng)按運(yùn)行電壓的高低又分為高壓輸電網(wǎng)（高壓輸電網(wǎng)（60220kV）、超高壓輸電網(wǎng)）、超高壓輸電網(wǎng)（330kV以上，以上，1000kV以下）和特高壓輸電網(wǎng)（以下）和特高壓輸電網(wǎng)（1000kV及以上）。及以上）。世界上首條投入運(yùn)營的交流1000kV特高壓線路由我國國家電網(wǎng)公司投資建設(shè)，從山西晉東南起至湖北荊門段，線路全長約640公

6、里。 配電網(wǎng)是在輸電主干線將電力送到電能消費(fèi)地區(qū)經(jīng)過降壓后，再向用戶供電的分配手段。輸電網(wǎng)與用戶之間都屬于配電網(wǎng)范圍輸電網(wǎng)與用戶之間都屬于配電網(wǎng)范圍。 配電網(wǎng)的電壓可根據(jù)供電范圍和供電容量的大小分為高壓配電電壓（高壓配電電壓（35110kV）、中壓配電電壓（）、中壓配電電壓（6、10，20 kV）和低壓配電電壓（）和低壓配電電壓（220/380V、660V）。）。這這種劃分并不嚴(yán)格，不同的電力系統(tǒng)或不同的國家不盡相同。 根據(jù)用電負(fù)荷的需要，配電方式也有多種型式。高、中壓配電網(wǎng)多為三相三線制，低壓配電網(wǎng)常為三相四線制、三相三線制和單相二線制，某些特殊負(fù)荷，如電氣化鐵道為單相交流供電等。2.1.1

7、 現(xiàn)代民用建筑供配電 系統(tǒng)的基本概念4. 負(fù)荷 電能經(jīng)過發(fā)電、輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)供應(yīng)給用戶，用戶負(fù)荷是電能的消費(fèi)系統(tǒng)，根據(jù)需要，電能可以轉(zhuǎn)換成各種形式的能（如機(jī)械能、化學(xué)能、光能、熱能、磁能等），以滿足國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)及城鄉(xiāng)居民的需要。用戶對電力系統(tǒng)的要求是向它提供“充足、可靠、合格、安全、廉價(jià)”的電能。 根據(jù)用電設(shè)備物理性能，負(fù)荷可分為有功負(fù)荷、無功負(fù)荷；根據(jù)電力系統(tǒng)停電后對用戶造成損失的嚴(yán)重程度，又可分為重要負(fù)荷、非重要負(fù)荷。2.1.1 現(xiàn)代民用建筑供配電 系統(tǒng)的基本概念5. 電力網(wǎng)的控制 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要包括:調(diào)度自動(dòng)化與繼電保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化與繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定控制、電力系統(tǒng)

8、通信等部分安全穩(wěn)定控制、電力系統(tǒng)通信等部分，正在向智能化方向發(fā)展。它是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是保證現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)手段。 完整的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包括：能量管理系統(tǒng)（Energy Management System-EMS）、配電管理系統(tǒng)）、配電管理系統(tǒng)（Distribution Management System-DMS）兩大部分。）兩大部分。 其中EMS最基本的要求是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SupervisoryControl and Data Acquisition-SCADA），在此基礎(chǔ)上，可以），在此基礎(chǔ)上，可以增加自動(dòng)發(fā)電控制（Automatic Generat

9、ion Control-AGC）、）、經(jīng)濟(jì)調(diào)度（Economic Dispatch Control-EDC）和安全分析等）和安全分析等功能，以實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)管理的高度自動(dòng)化。2.1.2現(xiàn)代民用建筑供配電系現(xiàn)代民用建筑供配電系 統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢 1. 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）高電壓、大電流、高頻率以及電壓波動(dòng)、電磁干擾等；（2）用電單位用電容量大和較高的電源電壓；（3）電氣安全的廣泛性要求；（4）節(jié)約電能和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；（5）適應(yīng)不同的環(huán)境要求。 2. 現(xiàn)代民用建筑供配電的發(fā)展趨勢 1）電源的發(fā)展趨勢：大型建筑物群采用高壓甚至超高壓供電。局部應(yīng)用中壓）電源的發(fā)展趨勢：大型建筑物群采用高壓甚

10、至超高壓供電。局部應(yīng)用中壓20kV和低壓和低壓 660V電壓等級(jí)供電；低壓電壓等級(jí)供電；低壓660V電壓等級(jí)已列入電壓等級(jí)已列入GB5002供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范。風(fēng)能、風(fēng)能、 太陽能、水力發(fā)電和生物質(zhì)能等可再生能源，及天然氣等清潔能源將成為電源的一種發(fā)太陽能、水力發(fā)電和生物質(zhì)能等可再生能源，及天然氣等清潔能源將成為電源的一種發(fā) 展趨勢展趨勢。將會(huì)形成目前大型電力系統(tǒng)與分布式可再生能源發(fā)電系統(tǒng)相混合的供電系統(tǒng)。（2）電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢：正在向智能電力系統(tǒng)，或者叫堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)方向發(fā)展。（3）用電設(shè)備的發(fā)展趨勢：用電設(shè)備向高分?jǐn)嗄芰?、高絕緣水平、低損耗、免維護(hù)、智能化、 小型化、方便操

11、作的方向發(fā)展。（4）增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、安全和節(jié)能：電力系統(tǒng)中的許多用電設(shè)備本身及其線路存在電磁輻射和 產(chǎn)生噪聲的污染源，必須采取措施、開發(fā)新型產(chǎn)品以適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求。供電系統(tǒng)中 的安全技術(shù)問題要和國際電工標(biāo)準(zhǔn)接軌，在理論上有所突破，設(shè)備上有所提高和完善。（5）利用電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)：電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在供電部門和用電單位將 會(huì)普遍應(yīng)用。2.2 民用建筑供配電負(fù)荷的分級(jí)和計(jì)算2.2.1民用建筑供配電負(fù)荷的分級(jí)和供電要求民用建筑供配電負(fù)荷的分級(jí)和供電要求1. 民用建筑供配電負(fù)荷的分級(jí)（1）一級(jí)負(fù)荷： 1）中斷供電將造成人身傷亡的負(fù)荷；）中斷供電將造成人身傷亡的負(fù)荷；2）中斷供電將造成重大

12、政治、經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷；中斷供電將造成重大政治、經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷； 3）中斷供電將）中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作，或造成影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作，或造成公共場所秩序嚴(yán)重混亂的負(fù)荷。公共場所秩序嚴(yán)重混亂的負(fù)荷。 （2）二級(jí)負(fù)荷：1）中斷供電將在政治上造成較大影響的負(fù)荷；2）中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷；3）中斷供電將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷；4) 中斷供電將造成重要的公共場所秩序混亂的負(fù)荷。（3）三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷的均屬于三級(jí)負(fù)荷。民用建筑用電負(fù)荷的具體分級(jí)見教材表2-1。2.2.1民用建筑供配電負(fù)荷的民用建筑供配電負(fù)荷的 分級(jí)

13、和供電要求2. 民用建筑用電負(fù)荷對供電電源的要求（1）一級(jí)負(fù)荷 1）一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由）一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電雙重電源供電，當(dāng)其一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不應(yīng)，當(dāng)其一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞，且能承擔(dān)全部負(fù)荷。同時(shí)受到損壞，且能承擔(dān)全部負(fù)荷。2）一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩路電源外，還必須增設(shè)）一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩路電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源應(yīng)急電源。 3）當(dāng)用電負(fù)荷中含有大量一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷或大量的消防負(fù)荷時(shí)，）當(dāng)用電負(fù)荷中含有大量一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷或大量的消防負(fù)荷時(shí)，兩路雙重電源應(yīng)同時(shí)供電兩路雙重電源應(yīng)同時(shí)供電。（2）二級(jí)負(fù)荷 1）二級(jí)

14、負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，即應(yīng)由）二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，即應(yīng)由兩回線路供電兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。 2） 在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可由一回在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可由一回6kV及以上專用架空線供及以上專用架空線供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的電纜段供電，其每根電纜應(yīng)能電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的電纜段供電，其每根電纜應(yīng)能承受承受100%的二級(jí)負(fù)荷。的二級(jí)負(fù)荷。（3）三級(jí)負(fù)荷對于三級(jí)負(fù)荷供電無特殊要求，但應(yīng)采取技術(shù)措施，盡可能不斷電，以保證民用建筑中居民的

15、生活用電。2.2.2民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算 1. 民用建筑用電負(fù)荷計(jì)算的目的和計(jì)算方法 （1）負(fù)荷計(jì)算的目的目的 準(zhǔn)確的負(fù)荷計(jì)算，使設(shè)計(jì)工作建立在可靠可靠的基礎(chǔ)上，做出來的設(shè)計(jì)方案比較經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)合理。 （2）負(fù)荷計(jì)算的常用方法 單位面積功率法：單位面積功率法：該計(jì)算方法是根據(jù)不同建筑類別的建筑物單位面積的用電指標(biāo)之和，確定負(fù)荷。 需用系數(shù)法：需用系數(shù)法：該計(jì)算方法是用設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。 二項(xiàng)式法：二項(xiàng)式法：該計(jì)算方法是在設(shè)備組容量之和的基礎(chǔ)上，考慮若干容量最大設(shè)備的影響，采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和法計(jì)算負(fù)荷。2.2.2民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算

16、民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算2. 負(fù)荷計(jì)算1）單位面積功率法確定負(fù)荷）單位面積功率法確定負(fù)荷 CSjSc =1000（2-1）式中：Sc 視在計(jì)算功率（視在計(jì)算功率（ kVA）；）；C各類建筑物的建筑面積（各類建筑物的建筑面積（m 2）；）；Sj 單位建筑面積的負(fù)荷容量指標(biāo)（單位建筑面積的負(fù)荷容量指標(biāo)（VA/m2）。目前國內(nèi)各類建筑物的單位建筑面積用電指標(biāo)參見表2-2、表2-3。2.2.2民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算2）需用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷）需用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（1） 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷式中：Pc用電設(shè)備的有功計(jì)算功率，用電設(shè)備的有功計(jì)算功率，kW；Qc用電設(shè)備的無功計(jì)算功率，

17、用電設(shè)備的無功計(jì)算功率，kW；Sc視在計(jì)算功率，視在計(jì)算功率，kVA；Kn需用系數(shù)見表需用系數(shù)見表24和和25、26；tg? 用電設(shè)備功率因數(shù)角的正切值見表用電設(shè)備功率因數(shù)角的正切值見表24、27。2.2.2民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算（2） 配電干線或單項(xiàng)工程的計(jì)算負(fù)荷式中：Kpt 干線有功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取干線有功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取0.80.9；也可查；也可查有關(guān)手冊或表。Kqt 干線無功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取干線無功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取0.930.97。2.2.2民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算（3）變、配電所的計(jì)算負(fù)荷式中：KPt總有功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取總有功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，

18、取0.81.0；（也可查有關(guān)表）；（也可查有關(guān)表） KQt 總無功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取總無功同時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取0.951.0。（也可查有關(guān)表）。（也可查有關(guān)表）2.2.2民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算3） 單相負(fù)荷計(jì)算（1）計(jì)算原則 單相負(fù)荷與三相負(fù)荷同時(shí)存在時(shí)，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷，再與三相負(fù)荷相加。 在進(jìn)行單相負(fù)荷換算時(shí)，一般采用計(jì)算功率，對需用系數(shù)法為需要功率。（2）單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷的一般方法 先將線間負(fù)荷換算為相負(fù)荷，各相負(fù)荷分別為：式中：Pab、Pbc、Pca 接于接于ab、bc、ca線間負(fù)荷，線間負(fù)荷，kW；Pa、Pb、Pc 換

19、算為換算為a、b、c相有功負(fù)荷，相有功負(fù)荷，kW；Qa、Qb、Qc 換算為a、b、c相無功負(fù)荷，kVar； p(ab)a、q(ab)a接于接于ab、線間負(fù)荷換算為線間負(fù)荷換算為a、相負(fù)荷的有功及無功換算系數(shù)，相負(fù)荷的有功及無功換算系數(shù)， 見表28。 各相負(fù)荷分別相加，選出最大相負(fù)荷，取其各相負(fù)荷分別相加，選出最大相負(fù)荷，取其3倍作為等效三相負(fù)荷。倍作為等效三相負(fù)荷。2.2.2民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算民用建筑用電負(fù)荷的計(jì)算（3）單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷的簡化方法 只有線間負(fù)荷時(shí)，將各線間負(fù)荷相加，選取較大兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。現(xiàn)以PabPbcPca為例：當(dāng)Pbc0.15Pab時(shí)，當(dāng)Pbc0.15Pa

20、b時(shí)，當(dāng)只有Pab時(shí)， 上式中：Pab、Pbc、Pca 接于接于ab、bc、ca線間負(fù)荷，線間負(fù)荷，kW；Pd等效三相負(fù)荷，等效三相負(fù)荷，kW。 只有相負(fù)荷時(shí)，等效三相負(fù)荷取最大相負(fù)荷的3倍。 當(dāng)多臺(tái)單相用電設(shè)備的設(shè)備功率小于計(jì)算范圍內(nèi)三相負(fù)荷設(shè)備功率的15%時(shí)，按三相平衡負(fù)荷計(jì)算，不需換算。2.3 現(xiàn)代民用建筑供配 電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)2.3.1現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式與選用現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式與選用 1. 中、高壓系統(tǒng) （1）中性點(diǎn)不接地方式）中性點(diǎn)不接地方式 是指配電網(wǎng)的中性點(diǎn)與大地絕緣的一種運(yùn)行方式。中性點(diǎn)不接地方式一般適用于對地電容電流小于對地電容電流小于10A的

21、配電網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)絡(luò)。 （2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式 也稱諧振接地方式，是指配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈與大地連接。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式一般適用于對地電容電流大于對地電容電流大于10A小于小于150A的配電網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)絡(luò)。 （3）中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式）中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式 指在中性點(diǎn)與大地之間接入一定阻值的電阻。中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式一般適用于對地電容電流大于對地電容電流大于150A的配電網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)絡(luò)。 由于設(shè)備絕緣方面的投資在各級(jí)電壓中所占的比重各不相同，我國現(xiàn)有中、高壓系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式在各級(jí)電壓中具體應(yīng)用情況為： （1）220kV 、110kV：直接接地方

22、式；：直接接地方式； （2）35kV：不接地方式；：不接地方式； （3）20kV：經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)低電阻接地方式；：經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)低電阻接地方式； （4）10kV：不接地或經(jīng)低電阻接地方式。：不接地或經(jīng)低電阻接地方式。2.3.1現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 中性點(diǎn)接地方式與選用2. 低壓系統(tǒng)的接地方式 低壓系統(tǒng)的接地一般為直接接地和不接地兩種方式。國際電工委員會(huì)IEC將低壓系統(tǒng)接地型式分為：TN系統(tǒng)、系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。第一個(gè)字母表示電源的帶電導(dǎo)體與大地的關(guān)系，第二個(gè)字母表示電氣裝置的系統(tǒng)。第一個(gè)字母表示電源的帶電導(dǎo)體與大地的關(guān)系，第二個(gè)字母表示電氣裝置的外露

23、導(dǎo)電部分與大地的關(guān)系。外露導(dǎo)電部分與大地的關(guān)系。IEC標(biāo)準(zhǔn)將TN系統(tǒng)中N線和PE線的不同組合又分為TN-C、TNS、TNCS系統(tǒng)系統(tǒng)。不同接地系統(tǒng)的特點(diǎn)和適用場所如下。不同接地系統(tǒng)的特點(diǎn)和適用場所如下。（1）TNC接地系統(tǒng) TN-C接地系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)的連接而接地，接地系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)的連接而接地，如圖如圖2-3所示。所示。在全系統(tǒng)內(nèi)中性線N線和保護(hù)線PE線是合一的，稱作保護(hù)性中線，用PEN表示。TN-C系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)內(nèi)的PEN線兼起PE線和N線的作用，可節(jié)約一根導(dǎo)線，比較經(jīng)濟(jì)。但電氣安全性不高，當(dāng)系統(tǒng)為一個(gè)單相回路

24、時(shí)，當(dāng)PEN線中斷時(shí)，設(shè)備金屬外殼對將帶220V的故障電壓，電擊死亡的危險(xiǎn)很大?，F(xiàn)時(shí)TN-C系統(tǒng)已很少采用。圖2-3 TN-C系統(tǒng)系統(tǒng)2.3.1現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 中性點(diǎn)接地方式與選用2. 低壓系統(tǒng)的接地方式（2）TNS接地系統(tǒng) TN-S接地系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性接地系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)的連接而接地，在全系統(tǒng)內(nèi)中性線點(diǎn)的連接而接地，在全系統(tǒng)內(nèi)中性線N線和保護(hù)線線和保護(hù)線PE線是分開的，線是分開的，如圖2-4所示。所示。TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)內(nèi)除微量對地泄漏電流外，系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)內(nèi)除微量對地泄漏電流外，

25、PE線平時(shí)不通線平時(shí)不通過電流，也不帶電位。它只在發(fā)生接地故障時(shí)通過故障電流，因此電氣裝置的外露導(dǎo)電部分對地平時(shí)幾乎不帶電位，比較安全。TN-S系統(tǒng)適用于系統(tǒng)適用于內(nèi)部設(shè)有變電所的建筑物。內(nèi)部設(shè)有變電所的建筑物。圖2-4TN-S系統(tǒng)2.3.1現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 中性點(diǎn)接地方式與選用2. 低壓系統(tǒng)的接地方式（3）TNCS接地系統(tǒng) TNCS接地系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)接地系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)的連接而接地，在全系統(tǒng)內(nèi)中性線的連接而接地，在全系統(tǒng)內(nèi)中性線N線和保護(hù)線線和保護(hù)線PE線僅在低壓電氣裝置電源進(jìn)線點(diǎn)線僅在

26、低壓電氣裝置電源進(jìn)線點(diǎn)前是合一的，電源進(jìn)線點(diǎn)后則是分開的。前是合一的，電源進(jìn)線點(diǎn)后則是分開的。如圖2-5所示。在建筑電氣裝置內(nèi)，它的安全水平和TN-S系統(tǒng)是相仿的。對信息技術(shù)設(shè)備的抗共模電壓干擾而言TN-C-S系統(tǒng)優(yōu)于TN-S系統(tǒng)。因此，當(dāng)建筑物以低壓供電，如果采用當(dāng)建筑物以低壓供電，如果采用TN-S系統(tǒng)時(shí)宜采用系統(tǒng)時(shí)宜采用TN-C-S系統(tǒng)而不宜采用系統(tǒng)而不宜采用TN-S系統(tǒng)。一些發(fā)達(dá)國家就是這樣做的。系統(tǒng)。一些發(fā)達(dá)國家就是這樣做的。圖2-5 TN-C-S系統(tǒng)系統(tǒng)2.3.1現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 中性點(diǎn)接地方式與選用2. 低壓系統(tǒng)的接地方式（4）TT接地系統(tǒng) TT系統(tǒng)是指

27、將電氣設(shè)備的不帶電的金屬外殼直接接地，電源端中性點(diǎn)同時(shí)也系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的不帶電的金屬外殼直接接地，電源端中性點(diǎn)同時(shí)也接地的保護(hù)系統(tǒng)，稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，接地的保護(hù)系統(tǒng)，稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，如圖2-6所示。TT系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)電氣裝置的保護(hù)接地各有其自己的接地極。正常時(shí)裝置內(nèi)的外露導(dǎo)電部分為地電位，電源側(cè)和各裝置出現(xiàn)的故障電壓不互竄。但發(fā)生接地故障時(shí)因故障回路內(nèi)包含兩個(gè)接地電阻RA和RB，故障回路阻抗較大，故障電流較小，一般不能用過電流防護(hù)兼作接地故障防護(hù)。因此為防人身電擊事故必須裝用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器因此為防人身電擊事故必須裝用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器RCD來來快速切斷電源。快速切斷電源。圖2-6

28、TT系統(tǒng)系統(tǒng)2.3.1現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 中性點(diǎn)接地方式與選用2. 低壓系統(tǒng)的接地方式（5）IT接地系統(tǒng) IT系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的不帶電的金屬外殼直接接地，但電源端中性點(diǎn)不做系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的不帶電的金屬外殼直接接地，但電源端中性點(diǎn)不做系統(tǒng)接地的接地系統(tǒng)，系統(tǒng)接地的接地系統(tǒng)，如圖2-7所示。IT系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)在發(fā)生第一次接地故障時(shí)由于不具備故障電流返回電源的通道，其故障電流僅為兩非故障相對地電容電流的相量和，其值甚小。因此在保護(hù)接地的接地電阻RA上產(chǎn)生的對地故障電壓很低，不致引發(fā)電擊事故。它適用于對供電不間斷和防電擊要求很高的場所。發(fā)達(dá)它適用于對供電不間斷和防電擊

29、要求很高的場所。發(fā)達(dá)國家電氣安全要求高，一般民用高層建筑的消防應(yīng)急電源、重要的控制回路等都國家電氣安全要求高，一般民用高層建筑的消防應(yīng)急電源、重要的控制回路等都采用采用IT系統(tǒng)。我國目前對系統(tǒng)。我國目前對IT系統(tǒng)還不甚了解，因此目前很少使用。系統(tǒng)還不甚了解，因此目前很少使用。圖2-7 IT系統(tǒng)系統(tǒng)2.3.1現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 中性點(diǎn)接地方式與選用2. 低壓系統(tǒng)的接地方式（6）接地系統(tǒng)的選用 為保證民用建筑的用電安全，民用建筑的低壓配電系統(tǒng)不宜采用不宜采用TN-C接地系統(tǒng)，應(yīng)采用接地系統(tǒng)，應(yīng)采用TT系統(tǒng)以及進(jìn)行等電位連接的系統(tǒng)以及進(jìn)行等電位連接的TN-S或或TN-C-S

30、接地系接地系統(tǒng)。統(tǒng)。TN-S或TN-C-S系統(tǒng)相對TT系統(tǒng)而言，有如下優(yōu)點(diǎn)： 1）TN-S或TN-C-S系統(tǒng)往往可利用保護(hù)線路絕緣的過電流防范電器兼作接地故障防護(hù)，比較簡單比較簡單，而TT系統(tǒng)通常需裝設(shè)RCD作接地故障防護(hù)，比較復(fù)雜。 2）TN-S或TN-C-S系統(tǒng)的PE線自中性線分支引出，發(fā)生對地過電壓時(shí)，設(shè)備絕緣承受的對應(yīng)電壓較小。而TT系統(tǒng)的PE線引自就地的零電位的接地極，設(shè)備對地絕緣較易受過電壓損害。 兩種接地系統(tǒng)各有短長，工程設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)具體情況選用合適的接地系統(tǒng)。2.3.2現(xiàn)代民用建筑供配電系現(xiàn)代民用建筑供配電系 統(tǒng)供電電壓的選擇1. 民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的供電電壓選擇因素 民

31、用建筑供配電系統(tǒng)的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、當(dāng)?shù)毓秒娋W(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇，并要考慮保證電壓質(zhì)量和盡量減少電能損耗，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。2.各級(jí)電壓的送電容量及送電距離各級(jí)電壓的送電容量及送電距離 各級(jí)電壓的送電容量及送電距離見表29。表29 各級(jí)電壓的送電容量及送電距離送電容量（kW）標(biāo)稱電壓（kV）0.220.386102035110220架空線路50及以下及以下100及以下及以下2000及以下及以下3000及以下及以下6000及以下及以下2000100001000050000100000500000電纜線路100及以下及以下175

32、及以下及以下3000及以下及以下5000及以下及以下10000及以下及以下送電距離（km）架空線路0.15及以下及以下0.25及以下及以下5108151025205050150200300電纜線路0.20及以下及以下0.35及以下及以下8及以下及以下10及以下及以下15及以下及以下2.3.2現(xiàn)代民用建筑供配電系現(xiàn)代民用建筑供配電系 統(tǒng)供電電壓的選擇3. 民用建筑供配電系統(tǒng)供電電壓選擇一般來說，民用建筑用電設(shè)備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA以上應(yīng)以中壓方式中壓方式供電；用電設(shè)備容量較大時(shí)，可由更高電壓更高電壓供電；用電設(shè)備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA以下者應(yīng)以低

33、壓方式低壓方式供電。供電電壓等級(jí)同時(shí)應(yīng)符合供電部門的具體規(guī)定。在城市中，用電單位的供電電壓要根據(jù)所在地區(qū)的電源條件來確定，用電容量偏大時(shí)，可以用增加線路回路數(shù)來解決。特別是用電纜線路供電時(shí)，增加回路特別是用電纜線路供電時(shí)，增加回路數(shù)既可以保護(hù)電壓質(zhì)量，又可以降低電流密度，延長電纜工作壽命數(shù)既可以保護(hù)電壓質(zhì)量，又可以降低電流密度，延長電纜工作壽命。增加回路還可以大大提高供電可靠性供電可靠性，這一點(diǎn)國內(nèi)外均有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)供電電壓為35kV及以上時(shí)，用電單位的一級(jí)配電電壓應(yīng)用10kV或20kV，當(dāng)6kV用電設(shè)備的總?cè)萘枯^大，選用6kV經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，宜采用6kV。低壓配電電壓宜采用220/380V

34、；當(dāng)安全需要時(shí)，應(yīng)采用小于50V電壓。2.3.2現(xiàn)代民用建筑供配電系現(xiàn)代民用建筑供配電系 統(tǒng)供電電壓的選擇4. 民用建筑供配電系統(tǒng)20kV配電電壓的選擇近幾年來，我國國民經(jīng)濟(jì)有了較大發(fā)展，城市負(fù)荷增長很快，上海、鄭州、廣州等地城市負(fù)荷密度達(dá)9.714.8MW/km2，部分繁華地區(qū)負(fù)荷最大密度分別達(dá)54MW/km2和31MW/km2。為了適應(yīng)城市中心負(fù)荷密度不斷增長的壓力，提高線路的送電能力，降低線路的電能損耗和電壓損耗，全面推廣應(yīng)用20kV配電電壓引發(fā)熱議。國際上美國、法國、德國、新加坡等一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)使用20kV作為配電電壓，已經(jīng)取得較好的效果。國家標(biāo)準(zhǔn)GB156標(biāo)準(zhǔn)電壓已將20kV列入

35、標(biāo)準(zhǔn)電壓，我國江蘇蘇州市的蘇州工業(yè)園區(qū)也于1993年，在全國率先使用了20kV配電電壓，2008年，江蘇其他城市也在各地負(fù)荷密度較高地區(qū)設(shè)置20kV專供區(qū)域，降損效益比較明顯降損效益比較明顯。但現(xiàn)有10kV配電網(wǎng)絡(luò)全面升壓改造為20kV十分困難，可以考慮在新開發(fā)的地區(qū)或城市科技工業(yè)園區(qū)應(yīng)用推廣。2.3.3 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 現(xiàn)代民用建筑供配電方案設(shè)計(jì) （1）按建筑功能要求建筑功能要求進(jìn)行電氣工程的設(shè)計(jì)； （2）在確保用電設(shè)備完成其功能要求和保證電氣安全的前提下，要注意節(jié)約電節(jié)約電能和材料能和材料； （3）現(xiàn)代民用建筑電氣工程的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮日后安全管理要求日后安全管理要求。2. 配電

36、方式設(shè)計(jì) 根據(jù)負(fù)荷級(jí)別對供電可靠性的要求、變壓器的容量及分布、地理環(huán)境及電力網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃，中壓配電系統(tǒng)宜采用放射式，也可以采用樹干式、環(huán)式或中壓配電系統(tǒng)宜采用放射式，也可以采用樹干式、環(huán)式或其它組合方式。其它組合方式。（1） 放射式。供電可靠性高，故障發(fā)生后影響范圍較小，切換操作方便，保護(hù)簡單，便于自動(dòng)化，但配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多而造價(jià)較高配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多而造價(jià)較高。（2）樹干式。配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量少而且投資少，但故障影響范圍較大，供電可靠性較差供電可靠性較差。（3）環(huán)式。有閉路環(huán)式和開路環(huán)式兩種。為簡化保護(hù)，一般采用開路環(huán)式，其供其供電可靠性較高，運(yùn)行比較靈活，但

37、切換操作較煩電可靠性較高，運(yùn)行比較靈活，但切換操作較煩。（4）格式。在環(huán)網(wǎng)中增加縱橫線路，構(gòu)成網(wǎng)格，節(jié)點(diǎn)處的用電設(shè)備可得到兩路以上的備用電源，供電可靠性提高，但管線與開關(guān)設(shè)備多，投資大，而且保護(hù)整定但管線與開關(guān)設(shè)備多，投資大，而且保護(hù)整定困難。困難。（5）其它方式。在城市負(fù)荷密集地區(qū)推行“衛(wèi)星式”網(wǎng)絡(luò)，即根據(jù)負(fù)荷密集程度在城市變電所中壓配電饋線設(shè)置開閉所，電源分別來自變電所的兩臺(tái)主變壓器，每段母線可以有饋線610路，從而可以滿足部分一、二級(jí)負(fù)荷的供電。2.3.3 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3. 現(xiàn)代民用建筑常用配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)，按建筑內(nèi)用電負(fù)荷的不同規(guī)模，可分為四種類型進(jìn)行設(shè)

38、計(jì)：（1）對于用電負(fù)荷在250kW以下的一般民用建筑供電系統(tǒng)一般不必單獨(dú)設(shè)置變壓器，根據(jù)不同負(fù)荷容量按需選擇設(shè)置低壓配電室或計(jì)量柜(箱)，采用380/220V低壓供電即可。（2）對于用電負(fù)荷在250kW以上的小型民用建筑供電系統(tǒng)一般需設(shè)置降壓變電所，降壓變電所，把電源進(jìn)線的610kV電壓，經(jīng)過變壓器降至380/220V低壓, 供給用電設(shè)備?？筛鶕?jù)用電負(fù)荷的狀況和使用環(huán)境選用露天變電所、箱式變電所或室內(nèi)變電所。（3）中型民用建筑供電系統(tǒng)電源進(jìn)線電壓一般為610kV，經(jīng)過開閉所配出多路中壓饋線，將電能分別送至各建筑物的變電所或箱式變電所，供給用電設(shè)備，其供電系統(tǒng)如圖2-8所示。圖28 中型民用建筑

39、供電系統(tǒng)2.3.3 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 配電方式設(shè)計(jì)（4）大型民用建筑供電系統(tǒng)電源進(jìn)線電壓一般為35kV，需要經(jīng)過二次降壓。第一次在總變電所先降為610kV，再通過多路中壓配電線，將電能分別送到各建筑物的變電所或箱式變電所，使中壓變?yōu)?80/220V低壓，供給用電設(shè)備，低壓，供給用電設(shè)備，其供電系統(tǒng)如圖2-9所示。圖29 大型民用建筑供電系統(tǒng)2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用 現(xiàn)代民用建筑供配電所設(shè)施型式根據(jù)使用功能、結(jié)構(gòu)形式的不同一般分為開閉所、通用變開閉所、通用變電所、分支箱及低壓配電室四類。電所、分支箱及低壓配電室四類。 1. 開閉所 也稱開關(guān)站，指接

40、受并分配中、高壓電力的配電設(shè)施，是僅有接通斷開功能的配電所，母也稱開關(guān)站，指接受并分配中、高壓電力的配電設(shè)施，是僅有接通斷開功能的配電所，母線上不設(shè)變壓器，其電源進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)的電壓相同。線上不設(shè)變壓器，其電源進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)的電壓相同。適用于以下情況：高壓變電站中壓饋線開關(guān)柜數(shù)量不足時(shí)；高壓變電站出線走廊受限時(shí)；為減少相同路徑的電纜回路時(shí)；為大型住宅區(qū)的若干個(gè)擬建變電所供電時(shí)。開閉所接線應(yīng)簡化，一般采用單母線分段接線。10kV開閉所的最大轉(zhuǎn)供容量不宜超過開閉所的最大轉(zhuǎn)供容量不宜超過15000kVA。如圖。如圖2-10所示為單母線分段接線的開閉所。所示為單母線分段接線的開閉所。圖2-10 單母線

41、分段接線的開閉所2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用如受環(huán)境限制，開閉所也可設(shè)于戶外箱體內(nèi)，稱為箱式開閉所箱式開閉所。因開閉所內(nèi)廣泛應(yīng)用了結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝方便的環(huán)網(wǎng)柜，因此安裝于戶外的箱式開閉所也稱戶外環(huán)網(wǎng)柜，箱式開閉所一般采用單母線接線。如圖2-11所示為單母線不分段接線的開閉所。圖2-11 單母線不分段接線的開閉所2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用2. 通用變電所主要指電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的配電設(shè)施。集中和分配的配電設(shè)施。民用建筑中應(yīng)用較普遍的是將10kV降壓至0.4kV，

42、以380/220V電壓向用電負(fù)荷供電的10kV通用變電所。根據(jù)安裝環(huán)境的不同，可分為露天變電所、室內(nèi)變電所、箱式變電所。（1）露天變電所主要指變壓器位于露天臺(tái)架上的變電所，一般用于需用變壓器容量為500kVA以下、對環(huán)境要求不高、采用架空進(jìn)線的小型民用建筑。露天變電所應(yīng)采用線編組接線方式，如圖2-12所示，變壓器高壓側(cè)采用跌落式熔斷器QS作過載和短路保護(hù)。圖2-12露天變電所接線圖2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用（2）室內(nèi)變電所指變壓器及變配電裝置裝設(shè)于建筑物內(nèi)的變電所。指變壓器及變配電裝置裝設(shè)于建筑物內(nèi)的變電所。如條件允許，宜設(shè)于獨(dú)立建筑物內(nèi)；受條件限制時(shí)，也可依附

43、建筑物而建或設(shè)于非底層的公共建筑物內(nèi)。主要用于集中居住區(qū)和低壓負(fù)荷密度較高的民用建筑供電。根據(jù)變壓器高壓側(cè)接線方式的不同又分為簡易型變電所及一般型變電所。簡易型變電所變壓器高壓側(cè)無母線，適用于變壓器容量為630kVA以下，采用電纜進(jìn)線、用電負(fù)荷僅為三類負(fù)荷的小型民用建筑。一般型變電所由中壓配電室、變壓器室、低壓配變電所由中壓配電室、變壓器室、低壓配電室三部分組成。電室三部分組成。當(dāng)建設(shè)場地受限時(shí)，也可將中低壓開關(guān)設(shè)施設(shè)置于同一室。變電所根據(jù)變壓器臺(tái)數(shù)、不同負(fù)荷分級(jí)對供電可靠性的要求，確定采用線編組、單母線或單母線分段接線。圖2-13為10kV采用線編組接線、0.4kV采用單母線分段接線方式，設(shè)

44、置兩臺(tái)變壓器的方案。該型式用于負(fù)該型式用于負(fù)荷比較集中，對供電可靠性要求較高，區(qū)內(nèi)有一級(jí)負(fù)荷比較集中，對供電可靠性要求較高，區(qū)內(nèi)有一級(jí)負(fù)荷的多層或高層民用建筑。荷的多層或高層民用建筑。10kV雙電源接入，兩路同供；0.4kV互為備供。圖2-13 10kV線編組接線、線編組接線、0.4kV單母線分段接線單母線分段接線2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用（2）室內(nèi)變電所圖2-14為10kV、0.4kV均采用單母線分段接線方式，設(shè)置兩臺(tái)變壓器的方案。該型式用于負(fù)荷比較集中，對供電可靠性要負(fù)荷比較集中，對供電可靠性要求較高，區(qū)內(nèi)有大量一級(jí)或一級(jí)負(fù)荷中特求較高，區(qū)內(nèi)有大量一級(jí)或一級(jí)

45、負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的多層、高層或大型高層民用別重要負(fù)荷的多層、高層或大型高層民用建筑建筑。10kV雙電源接入，兩路同供，互為備供。圖2-14 10kV、0.4kV單母線分段接線單母線分段接線2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用（3）箱式變電所 圖2-15、2-16為箱式變電所，根據(jù)結(jié)構(gòu)型式的不同可分為組合型和預(yù)裝型箱式變電所。適用于城市繁華地段或受場地限制無法建設(shè)室內(nèi)變電所的場所。一般為多層住宅建筑或高層及大型民用建筑內(nèi)的三類負(fù)荷提供電源。單臺(tái)變壓器容量不宜大于單臺(tái)變壓器容量不宜大于 800kVA，用于從中壓系統(tǒng)向低壓系統(tǒng)輸送電能。按中壓側(cè)是否帶環(huán)線分為環(huán)網(wǎng)型和終端型。組

46、合型箱式變電所指將變壓器器身開關(guān)設(shè)備熔斷器分接開關(guān)及相應(yīng)輔助設(shè)備進(jìn)行組合的變壓器。俗稱美式箱變美式箱變。具有體積小，占地面積小，便于安放，容易與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，投資較省的優(yōu)勢。圖2-15 組合型箱式變電所接線圖2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用（3）箱式變電所 預(yù)裝型箱式變電所指預(yù)先將中壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備、電能計(jì)量設(shè)備、無功補(bǔ)償設(shè)備、輔助設(shè)備和聯(lián)結(jié)件組裝在一個(gè)或多個(gè)箱體內(nèi)的成套配電設(shè)備，俗稱歐變。與美變相比，具備中壓可擴(kuò)展、各功能單元獨(dú)立、運(yùn)行更靈活的俗稱歐變。與美變相比，具備中壓可擴(kuò)展、各功能單元獨(dú)立、運(yùn)行更靈活的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。圖2-16 預(yù)裝型箱式變電所

47、接線圖2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用3. 電纜分支箱 主要指完成配電系統(tǒng)中電纜線路的匯集和分接功能的配電設(shè)施。按電壓等級(jí)不同分為10kV電纜分支箱和0.4kV電纜分支箱，適用于同電壓等級(jí)向民用建筑中末端零散小容量用電負(fù)荷放射式供電。10kV電纜分支箱一般分為無開關(guān)和單斷點(diǎn)式（僅進(jìn)線裝設(shè)負(fù)荷開關(guān)）兩種，如圖2-17、2-18所示。圖2-17 10kV電纜分支箱電纜分支箱(無開關(guān)無開關(guān))圖2-18 10kV電纜分支箱電纜分支箱(單斷點(diǎn)式單斷點(diǎn)式)2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用3. 電纜分支箱 0.4kV電纜分支線根據(jù)結(jié)構(gòu)型式一般分為進(jìn)、出線均

48、為熔斷器和進(jìn)線為隔離刀閘、電纜分支線根據(jù)結(jié)構(gòu)型式一般分為進(jìn)、出線均為熔斷器和進(jìn)線為隔離刀閘、出線為斷路器兩種，如圖2-19、2-20所示。考慮施工方便的需要，及干線故障停電對分支線的影響，低壓電纜分支箱進(jìn)線電流不宜大于630A，出線不宜超過6回。圖2-19 進(jìn)、出線均為熔斷器的低壓分支箱圖2-20 進(jìn)線刀閘、出線斷路器型的低壓分支箱2.3.4 現(xiàn)代民用建筑供配電系統(tǒng) 變配電所設(shè)施型式的選用 4. 低壓配電室 指接受并分配低壓電力，并可安裝計(jì)量及無功補(bǔ)償裝置的建筑物內(nèi)配電設(shè)施，如圖2-21所示。一般用于采用低壓供電的民用建筑。圖2-21 低壓配電室接線2.3.5變配電所配電設(shè)備的選擇變配電所配電

49、設(shè)備的選擇1. 610kV配電變壓器的選擇配電變壓器的選擇（1）一般原則1）積極推廣選用節(jié)能型低損耗變壓器。）積極推廣選用節(jié)能型低損耗變壓器。2）變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。應(yīng)符合下列條件之一）變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。應(yīng)符合下列條件之一時(shí)，宜設(shè)兩臺(tái)及以上的變壓器。有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。3）裝有兩臺(tái)以上變壓器的變電所，當(dāng)任一臺(tái)變壓器斷開時(shí)，其余變壓器的容量）裝有兩臺(tái)以上變壓器的變電所，當(dāng)任一臺(tái)變壓器斷開時(shí)，其余變壓器的容量應(yīng)能滿足用戶一級(jí)、二級(jí)的負(fù)荷用電，且不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷。4）高層或多層主體建筑內(nèi)的變電所，應(yīng)選用

50、干式、氣體絕緣或不燃、難燃型變）高層或多層主體建筑內(nèi)的變電所，應(yīng)選用干式、氣體絕緣或不燃、難燃型變壓器。5）在多塵或有腐蝕性氣體，嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所，應(yīng)選用防塵型或）在多塵或有腐蝕性氣體，嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器。6）低壓為）低壓為0.4、0.7kV的住宅小區(qū)變電所中，單臺(tái)變壓器的容量，不宜大于的住宅小區(qū)變電所中，單臺(tái)變壓器的容量，不宜大于1250kVA；預(yù)裝式變電所內(nèi)變壓器，單臺(tái)容量不宜大于；預(yù)裝式變電所內(nèi)變壓器，單臺(tái)容量不宜大于 800kVA；其他變電；其他變電所單臺(tái)變壓器容量不宜大于2500kVA。當(dāng)用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，可選用

51、較大容量的變壓器。2.3.5變配電所配電設(shè)備的選擇變配電所配電設(shè)備的選擇7）一般情況下，動(dòng)力和照明宜共用變壓器，當(dāng)當(dāng)照明負(fù)荷較大、單相負(fù)）一般情況下，動(dòng)力和照明宜共用變壓器，當(dāng)當(dāng)照明負(fù)荷較大、單相負(fù) 荷較大、沖擊負(fù)荷較大等情況時(shí)，可設(shè)專用變壓器。8) 具有下列情況之一者，應(yīng)選用接線為D，yn-11型變壓器。三相不平衡負(fù)荷超過變壓器每相額定功率15%以上者；需要提高單相電流值，確保低壓單相接地保護(hù)裝置靈敏度者；需要限制三次諧波含量者。9）大型民用建筑應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷容量及分布，使變壓器深入負(fù)荷中心，）大型民用建筑應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷容量及分布，使變壓器深入負(fù)荷中心， 以降低電能損耗和有色金屬消耗。有下列

52、情況之一時(shí)，宜分散設(shè)置變壓器。單體建筑面積大或場地大，負(fù)荷分散；超高層建筑；大型建筑群。10）610kV變電所變壓器，不宜采用有載調(diào)壓變壓器。但在當(dāng)?shù)仉娫措妷鹤冸娝儔浩?，不宜采用有載調(diào)壓變壓器。但在當(dāng)?shù)仉娫措妷浩畈?能滿足要求且用電單位有對電壓要求嚴(yán)格的設(shè)備，單獨(dú)調(diào)壓裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)，也可采用有載調(diào)壓變壓器。2.3.5變配電所配電設(shè)備的選擇變配電所配電設(shè)備的選擇2. 610kV開關(guān)柜選擇開關(guān)柜選擇（1）選擇原則絕緣等級(jí)應(yīng)和電力系統(tǒng)的額定電壓相配合額定電壓應(yīng)不低于線路的最高運(yùn)行電壓。額定工作電流應(yīng)大于線路計(jì)算工作電流。動(dòng)穩(wěn)定電流應(yīng)大于電源進(jìn)線末端的三相短路電流峰值。熱穩(wěn)定電流應(yīng)大于電流進(jìn)

53、線末端三相短路電流有效值。（2）結(jié)構(gòu)型式選擇 結(jié)構(gòu)型式選擇應(yīng)綜合考慮用戶要求、投資環(huán)境、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠等因素。目前國產(chǎn)610kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)型式有固定式、移開式（手車式）、環(huán)網(wǎng)固定式、環(huán)網(wǎng)移開式（手車式）等四種。其中固定式和移開式（手車式）高壓開關(guān)柜中采用的斷路器按滅弧介質(zhì)和滅弧方式分為油斷路器、真空斷路器和SF6斷路器三種，選用時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用具有真空斷路器的高壓開關(guān)柜。環(huán)網(wǎng)固定式和環(huán)網(wǎng)移開式（手車式）高壓開關(guān)柜中采用的主要高壓電器為真空負(fù)荷開關(guān)和SF6負(fù)荷開關(guān)、選型時(shí)宜優(yōu)先選用具SF6負(fù)荷開關(guān)的環(huán)網(wǎng)柜。2.3.5變配電所配電設(shè)備的選擇變配電所配電設(shè)備的選擇3. 低壓配電設(shè)備的選

54、擇（1）選擇原則低壓配電設(shè)計(jì)所選用的電器應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)符合下列要求： 額定電壓應(yīng)與所在回路的標(biāo)稱電壓相適應(yīng)； 額定電流不應(yīng)小于所在回路的計(jì)算電流； 額定功率與所在回路頻率相適應(yīng)； 應(yīng)適應(yīng)所在場所的環(huán)境條件； 應(yīng)滿足短路條件下的動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求。對于用于斷開短路電流的通、斷保護(hù)電器，應(yīng)滿足短路條件下的通、斷能力。對低壓電器按短路工作條件選擇，應(yīng)遵循的原則如下： 可能通過短路電流的電器，如刀開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)等，應(yīng)盡量滿足在短路條件下短時(shí)和峰值耐受電流的要求。此要求主要是指滿足動(dòng)、熱穩(wěn)定電流的條件。 斷開短路電流的保護(hù)電器，如熔斷器、低壓斷路器等，應(yīng)盡量滿足在短路條件下分?jǐn)嗄?/p>

55、力的要求。具體為：a. 要滿足第條所列動(dòng)、熱穩(wěn)定性的要求。b. 要滿足分?jǐn)嗄芰Φ囊蟆?.3.5變配電所配電設(shè)備的選擇變配電所配電設(shè)備的選擇對于熔斷器:I fvr I d(220)式中：Ifvr以交流電流周期分量有效值表示的熔斷器極限分?jǐn)嗄芰?；以交流電流周期分量有效值表示的熔斷器極限分?jǐn)嗄芰Γ?Id 三相短路電流周期分量有效值。三相短路電流周期分量有效值。對于低壓斷路器(分?jǐn)鄷r(shí)間大于0.02s的斷路器)：式中：Ifvz 交流電流周期分量有效值表示的低壓斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?。交流電流周期分量有效值表示的低壓斷路器的極限分?jǐn)嗄芰Α７謹(jǐn)鄷r(shí)間小于0.02s的低壓斷路器式中：Ich 短路開始第一周期內(nèi)的

56、全電流有效值。短路開始第一周期內(nèi)的全電流有效值。（2）熔斷器的選擇注意點(diǎn) 熔斷器的保護(hù)特性要同保護(hù)對象的過載能力相匹配，使保護(hù)對象在全范圍內(nèi)得到可靠 的保護(hù)。 為防止發(fā)生越級(jí)熔斷、擴(kuò)大停電事故范圍，各級(jí)熔斷器間應(yīng)有良好的協(xié)調(diào)配合，使下 一 級(jí)熔斷器比上一級(jí)的先熔斷，而且在它熔斷后上一級(jí)的熔斷器能夠自動(dòng)復(fù)原。2.4 高層民用建筑供配電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)2.4.1 高層民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1. 保證供電可靠性 高層民用建筑一般位于建筑稠密地段，內(nèi)部人員密集，用電設(shè)備多，負(fù)荷大，對供電可靠性要求很高。對于高層民用建筑中的一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)及以上電源供電，可根據(jù)允許停電時(shí)間長短和負(fù)荷容量選擇電源。

57、消防用電設(shè)備的兩個(gè)電源或兩回線路，應(yīng)在最未一級(jí)配電箱自動(dòng)切換。自備發(fā)電設(shè)備，應(yīng)設(shè)有自動(dòng)啟動(dòng)裝置。 消防用電設(shè)備應(yīng)采用單獨(dú)的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志。2. 減少電能損耗 高層民用建筑配電電壓一般采用10kV，只有證明6千伏確有顯著優(yōu)越性時(shí)，才采用6 kV電壓。有條件時(shí)也可采用電壓。有條件時(shí)也可采用35 kV或或20 kV配電電壓。高電壓深入負(fù)荷中配電電壓。高電壓深入負(fù)荷中心，減少610 kV配電線路中的電能損耗。配電線路中的電能損耗。3. 接線簡單靈活 供電系統(tǒng)的接線方式力求簡單靈活，便于維護(hù)管理和自動(dòng)化運(yùn)行，能適應(yīng)負(fù)荷的變化，并留有必要的發(fā)展余地。同時(shí)要充分考慮節(jié)約投資，降低運(yùn)行費(fèi)用

58、。目前在實(shí)際應(yīng)用中有電力、照明用同一變壓器混合供電的，也有采用電力與照明分別由各自的變壓器供電的。兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)就每個(gè)工程的不同特點(diǎn)，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。2.4.2 常用的幾種高壓供電方案 高層民用建筑配電所電源一般采用電纜進(jìn)線，高壓側(cè)接線不采用雙母線或旁路，常用的幾種高壓供電方案如圖222所示。 方案（a）為兩路高壓電源，正常時(shí)一用一備，即當(dāng)正常工作電源事故或檢修停電時(shí)，另一路備用電源自動(dòng)投入。 方案（b）為兩路電源同時(shí)工作，DL斷路器處于分閘位置，當(dāng)其中一路電源故障時(shí)，備用自投動(dòng)作，合上DL，由另一路電源對故障回路供電。 方案（c）為三路電源，正常時(shí)兩用一備，斷路器1DL、

59、2DL處于分閘位置，電源2線路處于熱備用狀態(tài)，電源1、電源3供電。 方案（d）為三路電源同時(shí)供電，斷路器1DL、2DL分閘運(yùn)行，三路電源各帶一部分負(fù)荷。圖222高層民用建筑常用高壓供電系統(tǒng)方案示意圖2.4.3 高層民用建筑變、配電所 位置選擇和負(fù)荷計(jì)算1. 變、配電所位置選擇（1）高層民用建筑變、配電所，宜設(shè)置在地下層或首層；當(dāng)建筑物高度超過100米時(shí)，也可在避難層或上技術(shù)層設(shè)置變電所；（2）高層民用建筑地下層變、配電所的位置，宜設(shè)置在通風(fēng)、散熱條件好的場所；（3）變、配電所位于高層民用建筑（或其他地下建筑）的地下室時(shí)，不宜設(shè)在最底層。當(dāng)?shù)叵聝H有一層，應(yīng)采取適當(dāng)抬高地面等防水措施。并應(yīng)避免洪水

60、或積水從其他渠道淹漬變、配電所的可能性。（4）高層民用建筑主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變、配電所，一般采用干式變壓器。當(dāng)受條件限制必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正下方、正上方，貼鄰和疏散出口的兩旁。并應(yīng)按現(xiàn)行高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范等國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，采取相應(yīng)的防火措施。2.4.3 高層民用建筑變、配電所 位置選擇和負(fù)荷計(jì)算（5）40層以上高層民用建筑變、配電所位置選擇 當(dāng)樓層為2030層時(shí)，變壓器多設(shè)在地下室或輔助建筑物內(nèi)。當(dāng)樓層超過40層時(shí)，普遍采用地下室和最高層設(shè)置變壓器，或者分別在地下室、中間層和最高層設(shè)置變壓器。美國紐約帝國大廈建筑物主體部分8