建筑供配電與照明技術(shù) 課件 第一章 基礎(chǔ)知識(shí)

任課教師：劉義艷建筑供配電與照明技術(shù)輸入標(biāo)題課程性質(zhì)與任務(wù)建筑電氣與智能化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、建筑設(shè)施智能技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課之一。學(xué)習(xí)和了解建筑供電與照明的基本知識(shí)、電力負(fù)荷的分級(jí)、統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量的目的、計(jì)算負(fù)荷的方法和公式，單相負(fù)荷計(jì)算、無功補(bǔ)償計(jì)算、供配電系統(tǒng)的損耗、常用的導(dǎo)線和設(shè)備及選擇、照明的基本概念及照度的計(jì)算，達(dá)到會(huì)閱讀建筑電氣供配電及照明圖紙，會(huì)進(jìn)行簡單的設(shè)計(jì)。

性質(zhì)：

任務(wù)：教學(xué)基本內(nèi)容任課教師：劉義艷第一章基礎(chǔ)知識(shí)1.1供配電系統(tǒng)基本概念1.3建筑供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本結(jié)構(gòu)1.2電力系統(tǒng)的額定電壓輸入標(biāo)題1.1供配電系統(tǒng)基本概念

電力系統(tǒng)是發(fā)電、輸電、變電、配電及用電環(huán)節(jié)中所有裝置和設(shè)備的組合，包括不同類型的發(fā)電廠、各種電壓等級(jí)的輸電線路和變電站(所)以及廣大的電力用戶(用電設(shè)備)。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)的組成01發(fā)電廠02電力線路04電能用戶03變電所和配電所輸入標(biāo)題1.1供配電系統(tǒng)基本概念圖1-1供配電系統(tǒng)示意圖輸入標(biāo)題1.1供配電系統(tǒng)基本概念

電力系統(tǒng)的特點(diǎn)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分配控制簡單，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。電力系統(tǒng)中的暫態(tài)過程非常短電能不能大量儲(chǔ)存，傳輸速度快，輸送距離遠(yuǎn)。電能從發(fā)電—輸電—變（配）電—消費(fèi)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。1.1供配電系統(tǒng)基本概念供電可靠性是指供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電的能力，即供電的連續(xù)性供電質(zhì)量電能質(zhì)量

是指電壓、波形和頻率的質(zhì)量1.1供配電系統(tǒng)基本概念供電可靠性是指供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電的能力，即供電的連續(xù)性供電要求電能質(zhì)量

是指電壓、波形和頻率的質(zhì)量經(jīng)濟(jì)投資少、占地面積小、有色金屬消耗少，運(yùn)行費(fèi)用低靈活方便接線簡單，迅速地由一種運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種運(yùn)行狀態(tài)，保證正常維護(hù)和檢修工作安全、方便安全不應(yīng)發(fā)生人身安全事故和電氣設(shè)備損壞事故1.2電力系統(tǒng)的額定電壓主要內(nèi)容0102030405電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和頻率電力系統(tǒng)的額定電壓電壓偏差與電壓調(diào)節(jié)電能的質(zhì)量指標(biāo)額定電壓與供電要求1.2.1電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)

根據(jù)我國規(guī)定，交流電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)有：110V，220V，380V；3kV,6kV,10kV,35kV,110kV,220kV,330kV,500kV,750kV,1000kV等。

101、低壓2、高壓電力系統(tǒng)中高于1KV、低于330KV的交流電壓等級(jí)。3、超高壓電力系統(tǒng)中高于330KV、低于1000KV的交流電壓。等級(jí)。4、特高壓電力系統(tǒng)中1000KV及以上的交流電壓等級(jí)。

電壓等級(jí)和適用范圍用于配電的交流電力系統(tǒng)中1000V及其以下的電壓等級(jí)。輸入標(biāo)題1.2.1電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和頻率

電力系統(tǒng)的頻率

電力系統(tǒng)的額定電壓

頻率是衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的基本參數(shù)之一。

規(guī)范規(guī)定：一般交流電力設(shè)備的額定頻率（俗稱工頻）為50Hz，

允許偏差為±0.5Hz。1.線路的額定電壓

圖1-2同級(jí)電壓供電線路上的電壓變化輸入標(biāo)題1.2.1電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和頻率

電力系統(tǒng)的額定電壓2.用電設(shè)備的額定電壓

用電設(shè)備的額定電壓是按線路始端和末端的平均電壓確定的，亦即用電設(shè)備的額定電壓與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。3.發(fā)電機(jī)的額定電壓

發(fā)電機(jī)往往接在線路首端，是產(chǎn)生電能的電氣設(shè)備，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能要經(jīng)過線路進(jìn)行傳輸。作為始端的發(fā)電機(jī)，其額定電壓應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高5%。如電網(wǎng)的額定電壓為10kV,則接在該電網(wǎng)上的發(fā)電機(jī)的額定電壓為10.5kV。輸入標(biāo)題1.2.1電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和頻率4.電力變壓器額定電壓與發(fā)電機(jī)相連，高于電網(wǎng)標(biāo)稱電壓5%不與發(fā)電機(jī)相連，連在供電線路上時(shí),與電網(wǎng)標(biāo)稱電壓相同供電線路不長時(shí)，高于電網(wǎng)標(biāo)稱電壓5%

供電線路較長時(shí)，高于電網(wǎng)標(biāo)稱電壓10%一次繞組二次繞組1.2.3電壓偏差與電壓調(diào)節(jié)

1.2.3電壓偏差與電壓調(diào)節(jié)1.照明：室內(nèi)場所為±5%；對(duì)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(shí)，可為+5%、-10%；應(yīng)急照明、景觀照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5%、-10%。2.一般電動(dòng)機(jī)：規(guī)定為±5%。3.電梯電動(dòng)機(jī)：規(guī)定為±5%。4.其他用電設(shè)備：當(dāng)無特殊規(guī)定時(shí)為±5%。GB51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：1.2.4電能的質(zhì)量指標(biāo)

電能質(zhì)量是表征電能品質(zhì)的優(yōu)劣程度。電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量與頻率質(zhì)量兩部分。電壓質(zhì)量又可分為幅值與波形質(zhì)量兩方面。通常以電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、電壓正弦波畸變率、負(fù)序電壓系數(shù)（三相電壓不平衡度）、頻率偏差等幾項(xiàng)指標(biāo)來衡量。1電壓波動(dòng)和閃變2電壓正弦波畸變率3負(fù)序電壓系數(shù)4頻率偏差1.2.4電能的質(zhì)量指標(biāo)1.電壓波動(dòng)和閃變

電壓波動(dòng)程度以電壓在急劇變化過程中，相繼出現(xiàn)的電壓最大值與最小值之差或其百分比（%）來表示，即

1.2.4電能的質(zhì)量指標(biāo)2.電壓正弦波畸變率

由于電力系統(tǒng)中存在有大量非線性阻抗特性的供用電設(shè)備，這些設(shè)備向公共電網(wǎng)注入諧波電流或在公共電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓，稱為諧波源。諧波源使得實(shí)際的電壓波形偏離正弦波，這種現(xiàn)象稱為電壓正弦波畸變，通常以諧波來表征。電壓波形畸變的程度用電壓正弦波畸變率來衡量，也稱為電壓諧波畸變率。

1.2.4電能的質(zhì)量指標(biāo)3.負(fù)序電壓系數(shù)

1.2.4電能的質(zhì)量指標(biāo)4.頻率偏差

1.2.5額定電壓與供電要求

電力傳輸過程的損耗和電壓損失不僅與線路額定電壓、線路和設(shè)備阻抗有關(guān)，也和所傳輸?shù)碾姽β视嘘P(guān)，在線路額定電壓、線路單位長度阻抗和設(shè)備阻抗一定時(shí)，所輸送功率越大，輸送距離越長，則傳輸損耗和電壓損失越大；在輸送功率一定時(shí)，線路額定電壓高，則允許輸送的距離長。線路電壓（kV）輸送功率（kW）輸送距離（km）0.22架空線：50以下

電纜線：100以下0.15以下0.2以下0.38

架空線：100以下

電纜線：175以下0.25以下0.35以下6

架空線：2000以下

電纜線：3000以下5～108以下10

架空線：2000以下

電纜線：5000以下8～1510以下352000～1000020～5011010000～5000050～150表1-2額定電壓與輸送功率和輸送距離的合理范圍1.3建筑供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本結(jié)構(gòu)1建筑供配電系統(tǒng)的要求2

建筑供配電課程具有工程應(yīng)用特征設(shè)計(jì)建筑供配電系統(tǒng)需要廣博的知識(shí)面建筑供配電系統(tǒng)需要滿足相關(guān)規(guī)范1.3.1建筑供配電系統(tǒng)的要求和特征建筑供配電課程具有工程應(yīng)用特征：

建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算需要依據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，采用許多經(jīng)驗(yàn)公式、計(jì)算表格、計(jì)算系數(shù)。建筑供配電系統(tǒng)一般不追求準(zhǔn)確計(jì)算，更多的是通過查閱手冊(cè)和表格，確定計(jì)算系數(shù)，進(jìn)行分析與計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)公式多、系數(shù)多、準(zhǔn)確計(jì)算少是建筑供配電課程的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)過程中，不應(yīng)簡單地記憶經(jīng)驗(yàn)公式和系數(shù)，而要注重基本概念，深入理解經(jīng)驗(yàn)公式和系數(shù)的實(shí)質(zhì)，才能靈活應(yīng)用。1.3.2建筑供配電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

建筑供配電系統(tǒng)一般包含建筑變電所、樓層配電箱和用戶配電箱三個(gè)基本組成部分；建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要完全由電源引入、變電所經(jīng)樓層配電箱到用戶配電箱的電能分配、線路敷設(shè)、導(dǎo)線與設(shè)備選擇、故障保護(hù)等內(nèi)容。圖1-15建筑供配電系統(tǒng)示意圖1.3.2建筑供配電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

建筑供配電系統(tǒng)的電源一般由高壓線路提供，建筑變電所的功能是完成降壓和電能分配，建筑變電所的主要設(shè)備有電力變壓器、高壓配電柜、低壓配電柜、備用電源等，10kV電源經(jīng)電力變壓器降為380／220V電源后，根據(jù)用電負(fù)荷的要求分為