建筑供配电.ppt

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1、建筑供配电v绪论绪论(1)v负荷计算负荷计算(2)v变电所变电所(3)v配电网络配电网络(4)v短路电流计算短路电流计算(5)v电气设备选择电气设备选择(6)主要内容v继电保护继电保护(7)v自动装置与监控系统自动装置与监控系统(8)v过电压及接地过电压及接地(9)v无功功率补偿无功功率补偿(10)v临时用电临时用电(11)v照明（自动化）照明（自动化）第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 建筑供配电系统建筑供配电系统v认识电能认识电能v电能：电能：清洁、便于输送和分配、易于转换为其它的能源、便于控制、管理，易于实现自动化。v电能是目前国民经济各部门和社会生活的主电能是目前国民经济各部门和社会

2、生活的主要能源和动力要能源和动力一、供电发展概况供电发展概况（教材外知识）v 19世纪世纪90年代前：年代前：工业生产基本上靠蒸汽工业生产基本上靠蒸汽机、水力机或风力机作为动力基础；机、水力机或风力机作为动力基础；v 19世纪世纪90年代年代：电力、电器制造和电力工电力、电器制造和电力工业开始兴起；业开始兴起；v 19世纪末世纪末：生产机械开始改用电力拖动，生产机械开始改用电力拖动，但电能无法实现远距离输送，电能靠自备小但电能无法实现远距离输送，电能靠自备小型发电机就地产生和供应；型发电机就地产生和供应；v 20世纪初世纪初：变压器技术得到突破，电能远变压器技术得到突破，电能远距离输送的理论和

3、技术得到解决，大型发电厂距离输送的理论和技术得到解决，大型发电厂建立在燃料或水源丰富的地区；建立在燃料或水源丰富的地区；v 20世纪世纪30年代：年代：大型电网形成，高压输电、大型电网形成，高压输电、低压配电理论和技术得到推广和应用；低压配电理论和技术得到推广和应用；v 目前：目前：电网规模越来越大，输电电压等级越电网规模越来越大，输电电压等级越来越高，供电可靠性、供电质量越来越好，朝来越高，供电可靠性、供电质量越来越好，朝着无油化、无触点和远距离控制的方向发展。着无油化、无触点和远距离控制的方向发展。v由发电厂电能产生电能产生；发电厂距离城市和工矿企业可能很远，于是产生电能输送电能输送问题；

4、到达城市和工矿企业后，由于用户或车间分布广泛，又有电能分配电能分配问题；最后是用户设备的电能使用电能使用问题。二、电力系统的基本概念二、电力系统的基本概念 v1.电力系统电力系统消耗电能电力用户变换电压和交换电能变电站和不同电路结构组成）（注：由不同电压等级输送和分配电能电力网产生电能发电厂消耗电能电力用户变换电压和交换电能变电站和不同电路结构组成）（注：由不同电压等级输送和分配电能电力网产生电能发电厂v2.明确两个概念明确两个概念v变电所（站）变电所（站）：由受电装置、变压器和配电装置：由受电装置、变压器和配电装置组成。组成。(接受电能、变换电压和分配电能）接受电能、变换电压和分配电能）v配

5、电所（开闭所）配电所（开闭所）：只有受电和配电装置，无：只有受电和配电装置，无变压器。（接受电能和分配电能）变压器。（接受电能和分配电能）220500KV3.1515.75KV升压变电站升压变电站220500KV地区降压变电站35110KV大型建筑变电站楼宇变电站3，6，10KV配电站水力发电厂火力发电厂v3.电力系统示意图电力系统示意图v大型、特大型建筑：大型、特大型建筑：设总降压站和楼宇小变电站（35110KV进线）v中型建筑：中型建筑：设高压配电站和楼宇小变电站（610KV进线）（我校属于此类）v小型建筑：小型建筑：只设楼宇小变电站（610KV进线）v100KW以下建筑：以下建筑：不设变

6、电站，只设一个低压配电室三、建筑供配电系统三、建筑供配电系统v安全：安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事 故和设备事故。v可靠：可靠：应满足用电设备对供电可靠性的要求。v优质：优质：应满足用电设备对电压和频率等供电质量的要求。v经济：经济：供配电应尽量做到投资省，年运行费低，尽可能减少有色金属消耗量和电能损耗，提高电能利用率。四、对供配电系统的基本要求四、对供配电系统的基本要求第二节第二节 电力系统额定电压电力系统额定电压 v1.电力系统有标准电压等级电力系统有标准电压等级 电气设备、发电机和用电设备都有各个等级的额定电压。v2.划分依据划分依据 国民经济发展需要，经济技术上的合理

7、性，电机、电器制造技术水平，参考国外标准。v3.为什么发电机、变压器一、二次侧额定电压为什么发电机、变压器一、二次侧额定电压与电网和用电设备的额定电压不一致与电网和用电设备的额定电压不一致？因为线路上会产生电压损失，为了补偿该损失，使用电设备获得额定电压。（1）发电机额定电压高出电网）发电机额定电压高出电网5%（2）补偿线路压降）的阻抗电压降，有（变压器满载时内部高压电网额定电压二次侧：在线路上）等于电网额定电压（接与发电机直接相连）等于发电机额定电压（一次侧：变压器%5%5%1018第三节第三节 建筑供配电的负荷定级及其对供建筑供配电的负荷定级及其对供电的要求电的要求v1.一级负荷一级负荷

8、中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者;当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，称为特别重要的负荷。v一级负荷应由两个独立电源供电。一级负荷应由两个独立电源供电。特别重要的负荷要增设应急电源应急电源（发电机、干电池或蓄电池等）（独立电源：来自不同电网的电源，一个因故障停电另一个不受影响）v2.二级负荷二级负荷（多数工业单位属于此级）中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者；中断供电系统将影响重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。二级负荷应由两回线路供电二级

9、负荷应由两回线路供电，供电变压器亦应有两台。（两回线路尽可能取自不同变压器）v3.三级负荷三级负荷 不属于一级和二级负荷者。对一些非连续性生产的中小型企业，停电仅影响产量或造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属三级负荷。v三级负荷对供电电源没有特殊要求三级负荷对供电电源没有特殊要求，一般由单回电力线路单回电力线路供电。22第四节第四节 建筑供配电设计的内容、程序和建筑供配电设计的内容、程序和要求（自学）要求（自学）v1.设计内容设计内容 六个方面，后面详讲v2.设计程序设计程序 方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段v3.设计要求设计要求 后面详讲23第一章作业：第一章作

10、业：1.电力系统的基本组成电力系统的基本组成2.对供配电系统的基本要求对供配电系统的基本要求3.发电机、变压器二次电压与线路额定电压的关系发电机、变压器二次电压与线路额定电压的关系4.负荷等级划分及各级负荷对供电的要求负荷等级划分及各级负荷对供电的要求24第二章 负荷计算第一节 计算负荷的意义和计算目的v1.什么是负荷？什么是负荷？习惯上（1）线路中的负荷指导线流过的电流值（2）电气设备的负荷指其输出或输入的功率。v2.负荷计算的目的负荷计算的目的 负荷确定可为选择变压器容量、电气设备、导线型号等提供依据。25第二章 负荷计算第一节 计算负荷的意义和计算目的v3.为什么不用所有设备额定容量之和

11、作为计算负荷？为什么不用所有设备额定容量之和作为计算负荷？（1）设备可能不同时运行（2）设备可能不会同事满载运行（3）不同性质的用电设备运行性质不同v4.负荷计算内容负荷计算内容（1）求计算负荷（2）求尖峰电流（3）求平均负荷26第二章 负荷计算第二节 用电设备的主要特征v一.用电设备工作制分类：用电设备工作制分类：（1）连续工作制（2）短时工作制（3）反复短时工作制v暂载率（Jc）又叫“负荷持续率”或“相对工作时间”是工作时间与整个工作周期时间之比 27第二章 负荷计算第二节 用电设备的主要特征v二.设备容量定义：设备容量定义：经换算到统一工作制下的“额定功率”称设备容量Pev三三.设备容量

12、确定设备容量确定：1.连续工作制：Pe=PN2.短时工作制：Pe=0 （1）电动机：2-23.反复短时工作制：折算 （2）电焊机：2-34.电炉变压器类：5.照明设备：28第三节第三节 负荷曲线及计算负荷负荷曲线及计算负荷v一、负荷曲线一、负荷曲线v负荷曲线：负荷曲线：电力负荷随时间变化的图形。（反映了用户的用电特点和规律）。v1.日负荷曲线：日负荷曲线：负荷在一昼夜（024h）内变化的变化曲线。v制作：制作：每半小时记录一次电表读数，计算平均功率，做负荷曲线。2930v2.年负荷曲线：年负荷曲线：v根据典型夏日和冬日负荷曲线，按负荷大小依根据典型夏日和冬日负荷曲线，按负荷大小依次绘制。次绘制

13、。311.年最大负荷年最大负荷Pm和年最大负荷小时数和年最大负荷小时数Tm（1）年最大负荷）年最大负荷Pm 一年里,最高日负荷曲线中，30分钟内的平均功率最大值，也被称为30分钟最大负荷P30（2）年最大负荷利用小时）年最大负荷利用小时Tm 若负荷以年最大负荷Pm持续运行一段时间，所消耗的电能恰好等于该负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是年最大负荷利用小时数，表示为Tm。二、与负荷计算有关的几个物理量二、与负荷计算有关的几个物理量3233v 2.平均负荷和负荷系数平均负荷和负荷系数v（1）平均负荷）平均负荷Pavv 指电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。指电力负荷在一定时间内消耗的功率的平

14、均值。v（2）负荷系数）负荷系数v 平均负荷与最大负荷的比值。平均负荷与最大负荷的比值。v3.需用系数需用系数Kd（从电网实际取用的功率与设备组设备（从电网实际取用的功率与设备组设备功率之比）功率之比）v 最大负荷与设备容量总和的比值。最大负荷与设备容量总和的比值。v4.利用系数利用系数Kuv 平均负荷与设备容量总和的比值。平均负荷与设备容量总和的比值。34v 三、计算负荷的概念和物理意义三、计算负荷的概念和物理意义v1.定义：是按发热条件选择导体和设备时使用的一个定义：是按发热条件选择导体和设备时使用的一个假想负荷，用假想负荷，用Pc表示。表示。v2.物理意义：按这个负荷持续运行所产生的热效

15、应与物理意义：按这个负荷持续运行所产生的热效应与按实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相同。按实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相同。v3.是按发热条件选择导线和设备的依据。是按发热条件选择导线和设备的依据。v4.下列关系成立：下列关系成立：v Pc=P30=Pmv Qc=Q30=Qmv Sc=S30=Sm35三、二项式法三、二项式法v1.同一工作制单组用电设备组的计算负荷同一工作制单组用电设备组的计算负荷AUSIkVAQPSktgPQkWcPbPPNCCCCCCXeCC*3var*2236v例：2-5 一大批冷加工机组，一大批冷加工机组，380V三相交流三相交流电动机电动机7KW的的3

16、台，台，4.5KW的的8台，台，2.8KW的的17台，台，1.7KW的的10台，利用二项式法求计算台，利用二项式法求计算负荷。负荷。37v2.不同工作制的多组用电设备组的计算负荷不同工作制的多组用电设备组的计算负荷v设有不同类型的m个用电设备组AUSIkVAQPSktgcPtgPbQkWcPPbPNCCCCCXmXieiimiCmXeiimiC*3var)()(221138需用系数法需用系数法v1.单台设备的计算负荷单台设备的计算负荷(G)v2.用电设备组的负荷计算用电设备组的负荷计算(F)v3.低压干线低压干线(E)v4.低压母线低压母线(D)v5.高压输线高压输线C、高压母线、高压母线B和高压进线和高压进线AABCDEMGF39v需用系数法需用系数法v例例2-3 一大批冷加工机组，一大批冷加工机组，380V三相交流电动机三相交流电动机7KW的的3台，台，4.5KW的的8台，台，2.8KW的的17台，台，1.7KW的的10台，求计算负荷。台，求计算负荷。v例例2-4 机修车间机修车间380V线路上，接有冷加工机床电动机线路上，接有冷加工机床电动机20台，共台，共50KW（其中较大容量