建筑供配電系統(tǒng)

1、第九章 建筑供配電系統(tǒng)第1節(jié) 電力力系統(tǒng)概概述一、電力力系統(tǒng)的的組成1、發(fā)電廠廠2、變電所所：變電電所是接接受電能能、變換換電壓和和分配電電能的場(chǎng)所，由由電力變變壓器和和高低壓壓配電裝裝置組成成。3、電力網(wǎng)網(wǎng)：將發(fā)發(fā)電廠生生產(chǎn)的電電能輸送送、變換換和分配配到電能能用戶(hù)。4、電能用用戶(hù)：電電能用戶(hù)戶(hù)是所有有用電設(shè)設(shè)備的總總稱(chēng)。(引入線)動(dòng)力照明低壓0.38/0.22kV10kV35kV35kV10kV0.38/0.22kV火水風(fēng)動(dòng)力(高壓)照明原動(dòng)機(jī)及附屬設(shè)備發(fā)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(hù)發(fā)電廠電力網(wǎng)用戶(hù)配電系統(tǒng)電力系統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)力動(dòng)力系統(tǒng)統(tǒng)的組成成二、電壓壓標(biāo)準(zhǔn)和和電源引引入

2、方式式（一）我我國(guó)電力力系統(tǒng)的的電壓等等級(jí)和質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)1、電壓等等級(jí)第一類(lèi)額額定電壓壓：100V以下，主主要用于于安全照照明、蓄蓄電池、斷路器器及其它它開(kāi)關(guān)設(shè)設(shè)備的操操作電源源。第二類(lèi)額額定電壓壓：1001000V，主要用用于低壓壓動(dòng)力和和照明。第三類(lèi)額額定電壓壓：1000V以上，主主要作為為高壓用用電設(shè)備備及發(fā)電電、輸電電的額定定電壓值值。2、電壓質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)電壓偏移移：指供電電電壓偏離離用電設(shè)設(shè)備額定定電壓的的數(shù)值占占用電設(shè)備額額定電壓壓值的百百分?jǐn)?shù)。(5%)電壓波動(dòng)動(dòng)：指用電設(shè)設(shè)備接線線端電壓壓時(shí)高時(shí)時(shí)低的變變化；(5%,-2.5%+5%)頻率：我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)頻率為為50Hz。（0.5%）

3、三相電壓壓不平衡衡：三相電壓壓不平衡衡程度不不超過(guò)2三、供電電系統(tǒng)的的方案1、單電源、單變壓壓器、低低壓母線線不分段段系統(tǒng)。可靠性低低。適用用于三級(jí)級(jí)負(fù)荷。2、單電源、雙變壓壓器、低壓母母線不分分段系統(tǒng)統(tǒng)?？煽啃栽鲈黾硬欢喽喽顿Y資大為增增加。3、單電源、單變壓壓器、低壓母線線分段。投資增加加不多，但可靠靠性大大大提高，適用于于一、二級(jí)級(jí)負(fù)荷；4、單電源、雙變壓壓器、低壓母母線分段段系統(tǒng)與2相同。5、雙電源、單變壓壓器、母線不不分段投資較省省而可靠靠性較高高，適用用于二級(jí)級(jí)負(fù)荷；6、雙電源、單變壓壓器、低壓母線線分段系系統(tǒng)增加不多多，而可可靠性明明顯提高高，適用用于二級(jí)級(jí)負(fù)荷；7、雙電源、雙變

4、壓壓器，低壓母線線不分段段不分段的的低壓母母線限制制變壓器器作用的的發(fā)揮，不宜選選用；8、雙電源、雙變壓壓器，低壓母母線分段段供電可靠靠性大為為提高，可適用用于一、二級(jí)負(fù)負(fù)荷。9、雙電源、雙變壓壓器，高壓母線線分段投資大，且存在在7的缺點(diǎn)，不宜選選用；10、雙電源、雙變壓壓器，高、低壓壓母線均均分段系系統(tǒng)投資雖高高，但供供電的可可靠性提提高更大大，適合合一級(jí)負(fù)負(fù)荷。二、供電電電壓及及用電負(fù)負(fù)荷（一）供供電電壓壓500V,380V,220V,127V,110V,36V,24V,12V（二）用用電設(shè)備備端電壓壓偏移及及改進(jìn)措措施1、允許的的電壓偏偏移在用電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)計(jì)和運(yùn)行行時(shí)，必必須規(guī)定定用電設(shè)

5、設(shè)備端電電壓的允允許偏移移值。2、改善電電壓偏移移的主要要措施（1）正確選選擇變壓壓器變壓壓比和電電壓分接接頭（2）合理減減少系統(tǒng)統(tǒng)阻抗；（3）按電壓壓和負(fù)荷荷變化情情況補(bǔ)償償無(wú)功功功率；（4）采用有有載調(diào)壓壓變壓器器（三）用用電負(fù)荷荷的計(jì)算算1、用電設(shè)設(shè)備的工工作制（1）長(zhǎng)期工工作制的的設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)續(xù)運(yùn)行，可以達(dá)達(dá)到穩(wěn)定定溫升，負(fù)荷比比較平穩(wěn)穩(wěn)；（2）短期工工作制的的設(shè)備工作時(shí)間間較短常常達(dá)不到到穩(wěn)定溫溫升，停停用時(shí)間間很長(zhǎng)，可冷卻卻到環(huán)境境溫度的的用電設(shè)設(shè)備（3）反復(fù)短短期工作作制的設(shè)設(shè)備工作時(shí)間間很短、達(dá)不到到穩(wěn)定溫溫升，停停用時(shí)間間很短，常冷卻卻不到環(huán)環(huán)境溫度度。2、負(fù)荷曲曲線和負(fù)負(fù)荷

6、的種種類(lèi)（1）負(fù)荷曲線線：用電負(fù)荷荷隨時(shí)間間而變化化的曲線線；（2）負(fù)荷的種種類(lèi)A.最大負(fù)荷荷：消耗耗電能最最多的半半小時(shí)的的平均功功率；B.尖峰負(fù)荷荷：連續(xù)續(xù)1到2s的最大平平均負(fù)荷荷；C.平均負(fù)荷荷：用電電設(shè)備在在某段時(shí)時(shí)間內(nèi)所所消耗的的電能與與該段時(shí)間間的比值值。設(shè)備容量量的計(jì)算算什么是設(shè)設(shè)備容量量?設(shè)備容量量,亦即即設(shè)備功功率,一一般情況況下指每每個(gè)用電電設(shè)備的的銘牌上上標(biāo)定的的額度功功率,亦亦指其在在額度條條件下的的最大輸輸出功率率。但是，對(duì)對(duì)于不同同工作制制的用電電設(shè)備，設(shè)備容容量的確確定略有有不同。(3)設(shè)備容量量的計(jì)算算1）動(dòng)力設(shè)設(shè)備容量量A.連續(xù)工作作制用電電設(shè)備：銘牌額額定

7、流量量；B.短期及反反復(fù)短期期工作制制設(shè)備：某一工工作狀態(tài)態(tài)下的銘銘牌額定定容量換換算到標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)工作作狀態(tài)下下的功率率；C.單相用電電設(shè)備的的等效三三相設(shè)備備容量的的換算。接于相電電壓的單單相設(shè)備備容量換換算：接于線電電壓的單單相設(shè)備備容量換換算：（4）負(fù)荷計(jì)計(jì)算的方方法a、單位建建筑面積積安裝功功率法(p245)總用電負(fù)負(fù)荷單單位建筑筑面積安安裝功率率總建筑面面積b、需要系系數(shù)法需要系數(shù)數(shù)kx：用電設(shè)設(shè)備組所所需要的的最大負(fù)負(fù)荷Pj與其設(shè)備備容量的的總和Ps的比值；（a）有功計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷，等于于同類(lèi)用用電設(shè)備備的設(shè)備備容量和和乘以需需要系數(shù)數(shù)，即(b)無(wú)功計(jì)算算負(fù)荷為為：（c）視在計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷

8、為：（1）有有功功率率有功功率率是保持持用電設(shè)設(shè)備(如如電燈、電動(dòng)機(jī)機(jī))正常常運(yùn)行所所需要的的電功率率，即用用電設(shè)備備真實(shí)消耗耗的功率率，也就是是將電能能轉(zhuǎn)換為為其他形形式能量量(機(jī)械械能、光光能、熱熱能)的的電功率率。以P來(lái)表表示，單單位為瓦瓦(W)或千瓦瓦(KW)一般來(lái)說(shuō)說(shuō)，有功功功率是是相對(duì)于于純阻性性負(fù)載來(lái)來(lái)說(shuō)的。(2)無(wú)無(wú)功功功率交流電路路中電磁磁類(lèi)電氣氣設(shè)備(如變壓壓器、電電動(dòng)機(jī)、電磁線線圈等)，是靠靠建立和和維持磁磁場(chǎng)來(lái)工工作的，也需要要一部分分功率在在內(nèi)部進(jìn)進(jìn)行交換換。這一一功率稱(chēng)稱(chēng)為無(wú)功功率率。比如40瓦的日日光燈，除需40多瓦瓦有功功功率(鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器也也需消耗耗一部分分有功功

9、功率)來(lái)來(lái)發(fā)光外外，還需需80乏乏左右的的無(wú)功功功率供鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器的的線圈建建立交變變磁場(chǎng)用用。無(wú)功功率率的符號(hào)號(hào)用Q表示，單單位為乏乏(Var)或或千乏(KVar)視在功率率視在功率率用來(lái)表示示電氣設(shè)設(shè)備的容容量，以以S來(lái)表表示，單單位為伏伏安（VA）或或千伏安安(KVA)。視在功率率包括有有功功率率和無(wú)功功功率，但不是是簡(jiǎn)單的的代數(shù)和和關(guān)系。三種交流流電功率率的相互互關(guān)系多組用電電設(shè)備計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷的確定定：計(jì)入同時(shí)時(shí)系數(shù)：對(duì)車(chē)間干干線?。簩?duì)低壓母母線：用電設(shè)備備組計(jì)算算負(fù)荷直直接相加加來(lái)計(jì)算算時(shí)?。河绍?chē)間干干線計(jì)算算負(fù)荷直直接相加加來(lái)計(jì)算算時(shí)取：總的有功功計(jì)算負(fù)負(fù)荷為：例：某建建筑工地地的用電

10、電設(shè)備如如下表所所示，試試確定工工地變電電所低壓壓母線上上的總計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷。符號(hào)用電設(shè)備名稱(chēng)功率/kW臺(tái)數(shù)總功率/kW備注1混凝土攪拌機(jī)104402砂漿攪拌機(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解首先求各各組用電電設(shè)備的的計(jì)算負(fù)負(fù)荷混凝土攪攪拌機(jī)組組：P30.1=KdPe1=0.7*40=28kWQ30.1=P30.1tg=28*1.17=32.76kW砂漿攪拌拌機(jī)組：P30.2=KdPe2=0.7*18=12.6kWQ30.2=P30.2tg=12.6*1.17=14.74kW升降機(jī)組組：P30.3=KdPe3=0.25*9

11、=2.25kWQ30.3=P30.3tg=2.25*1.02=2.3kW傳送帶組組：P30.4=KdPe4=0.6*35=21kWQ30.4=P30.4tg=21*0.88=18.48kW起重機(jī)組組：P30.5=KdPe5=0.25*60=15kWQ30.5=P30.5tg=15*1.02=15.3kW電焊機(jī)組組：P30.6=KdPe6=0.45*96=43.2kWQ30.6=P30.6tg=43.2*1.98=85.54kW照明：P30.7=KdPe7=1*20=20kWQ30.7=0最后求總總的計(jì)算算負(fù)荷（取同時(shí)時(shí)系數(shù)K0.9）P30= KP30.eK（P30.1P30.2P30.3P30

12、.4P30.5P30.6P30.7）=0.9*（2812.6+2.25+21+15+43.2+20）=127.8kWQ30= KQ30.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 3)供電系統(tǒng)統(tǒng)總計(jì)算算負(fù)荷的的確定以圖所示示的供電電系統(tǒng)為為例，說(shuō)說(shuō)明如何何用逐級(jí)級(jí)計(jì)算的的方法確確定610kV高壓配電電母線上上(即圖中“7”點(diǎn))的總計(jì)算算負(fù)荷。第一步首首先先計(jì)算大大樓每一一用電設(shè)設(shè)備的計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷(圖中的“1”均表示一一臺(tái)用電電設(shè)備)，以此來(lái)來(lái)選擇每

13、每一臺(tái)用用電設(shè)備備的導(dǎo)線線截面及及控制電電器。 第二步確定用電電設(shè)備組組的計(jì)算算負(fù)荷(圖中“2”點(diǎn))，以此來(lái)來(lái)選擇建建筑物干干線的導(dǎo)導(dǎo)線截面面及電器器。若忽忽略建筑筑物干線線(圖中“2”點(diǎn)與“3”點(diǎn)之間)上的功率率損耗，則用電電設(shè)備組組的計(jì)算算負(fù)荷(即“2”點(diǎn)的計(jì)算算負(fù)荷)就是低壓壓母線引引出線處處的計(jì)算算負(fù)荷(圖中的“3”點(diǎn))。第三步把三條建建筑物干干線上各各計(jì)算負(fù)負(fù)荷相加加，并乘乘以同時(shí)時(shí)系數(shù)，即為建建筑群變變電所低低壓母線線上(圖中“4”點(diǎn)）的計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷，以此此來(lái)選擇擇建筑群群變電所所的變壓壓容量。第四步把建筑群群變電所所低壓母母線上的的計(jì)算負(fù)負(fù)荷加上上變壓器器的功率率損耗即即為建筑筑

14、群變電電所高壓壓側(cè)(圖中“5”點(diǎn))的計(jì)算負(fù)負(fù)荷，由由此選擇擇高壓配配電線“5”點(diǎn)與“6”點(diǎn)間的導(dǎo)導(dǎo)線截面面及電器器。第五步把變壓器器高壓側(cè)側(cè)的計(jì)算算負(fù)荷再再加上高高壓配電電線(圖中“5”點(diǎn)與“6”點(diǎn)之間)的功率損損耗，即即為高壓壓配電所所引線處處(圖中“6”點(diǎn))的計(jì)算負(fù)負(fù)荷。 第六步把高壓配配電所各各條引出出線處(圖中“6”點(diǎn))的計(jì)算負(fù)負(fù)荷相加加并乘乘以同時(shí)時(shí)系數(shù)就是610kV高壓配電電所母線線上(圖中“7”點(diǎn))的總計(jì)算算負(fù)荷。三、民用用建筑供供配電線線路1、分類(lèi)：按電壓：高壓配配電線路路：1kV低壓配電電線路：1kV按結(jié)構(gòu)形形式：架架空線路路電纜線路路車(chē)間（室室內(nèi)）線線路2、低壓配配電的接接

15、線方式式（1）放射式式（2）樹(shù)干式式（3）鏈?zhǔn)?、線路的的敷設(shè)（1）導(dǎo)線的的敷設(shè)a絕緣導(dǎo)線線按芯線材材質(zhì)銅芯B鋁芯BL按絕緣材材料分橡膠絕緣緣X塑料絕緣緣Vb絕緣導(dǎo)線線的敷設(shè)設(shè)方式明敷M暗敷A，將導(dǎo)線線穿管埋埋設(shè)于墻墻壁WC，頂棚CC，地板下下FC，梁內(nèi)BC；導(dǎo)線管可可用水煤煤氣鋼管管SC，電線管管TC，硬塑料料管PC，軟聚氯氯乙烯FPC（2）電纜線線路的敷敷設(shè)a直接埋地地敷設(shè)b電纜溝敷敷設(shè)c電纜穿管管敷設(shè)4、導(dǎo)線的的選擇（1）導(dǎo)線選選擇的內(nèi)內(nèi)容：型型號(hào)、截截面；如：BV-325116/SC32-WC-FC銅芯塑料料線3根25mm21根16mm2鋼管32沿墻沿地板（2）導(dǎo)線截截面的選選擇條件件發(fā)熱條件件導(dǎo)線和電電纜在通通過(guò)計(jì)算算電流時(shí)時(shí)產(chǎn)生的的發(fā)熱溫溫度不應(yīng)應(yīng)超過(guò)其其正常運(yùn)運(yùn)行時(shí)的的最高允允許溫度度。最高允許許溫升：最高允允許溫度度與環(huán)境境溫度的的差值。最高允許許溫升的的影響因因素：a載流量b環(huán)境溫度度c敷設(shè)方式式 電壓壓損耗 機(jī)械械強(qiáng)度：導(dǎo)線的的截面應(yīng)應(yīng)不小于于最小允允許截面；(p248)經(jīng)濟(jì)電流流密度(P247)導(dǎo)線選擇擇的一般般原則：*低低壓動(dòng)力力線一般般先按發(fā)發(fā)熱條件件選擇截截面再校校