2013第三章建筑供配电系统.ppt

建筑配电工程,建筑供配电系统,3、4,电力系统组成,电力系统,（一）发电厂 高压输电，减少电能损失; 升压变电所通常与发电厂合建在一起。 （二）电力网 1.各种不同等级的电压线路。 500、330、220、110、66、35、10KV和380/220V 等级不同，作用不同；容量不同，距离不同。 U1KV 称为高压；低电压安全电压。,电力网,从发展过程看，输电电压等级大约以两倍的关系增长。当发电量增至4倍左右时,即出现一个新的更高的电压等级。通常将 35220KV的输电线路称为高压线路（HV）,330750KV的输电线路称为超高压线路（EHV）,750KV以上的输电线路称为特高压线路（UHV）。一般地说，输送电能容量越大，线路采用的电压等级就越高。采用超高压输电，可有效的减少线损，降低线路单位造价，少占耕地，使线路走廊得到充分利用。我国第一条世界上海拔最高的“西北750KV输变电示范工程”青海官亭至甘肃兰州东750KV输变电工程，于2005年9月26日正式投入运行。“1000KV交流特高压试验示范工程”晋东南南阳荆门1000KV输电线路工程，于2006年8月19日开工建设。该工程起自晋东南1000KV变电站，经南阳1000KV开关站，止于荆门1000KV变电站，线路路径全长约650.677Km。于2008年12月30日投入运行,2.变电所、配电所 *变电所接受电能、变换电能电压、分配电能 配电所接受电能、分配电能,*变电所升压变电所（与电厂合建） 降压变电所（靠近负荷中心） *配电所位置：多建于建筑物内部,电力网,（三）电能用户 在电力系统中一切消耗电能的用电设备均称 为电能用户。 用电设备按其用户可分为： 1.动力用电设备把电能转换为机械能，例如水泵、风机、 电梯等。 2.照明用电设备把电能转换为光能，例如各种电光源。 3.电热用电设备把电能转换为热能例如电烤箱、电 加热器。 4.工艺用电设备把电能转换为化学能，例如电解、电镀。,电力系统,照明负荷：照明设备、小功率用电设备（如家用电器）。 电力负荷：大功率用电设备（如电梯）。 照明负荷照明线路照明配电箱 电力负荷电力线路电力配电箱 电力系统将不同类型发电厂的发电机、变电所的变压器以及输电线、配 电设备和用电设备联系起来组成的整体。,电能用户,电力负荷分级及供电要求,负荷是电厂和电力网服务的对象，要使电厂和电力网工作得合理，首先必须了解负荷的特点和要求。一切消耗电能的设备都是电力系统中的负荷，根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上所造成的损失或影响的程度，将其分为三级。,电力负荷分级及供电要求,（一）符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1中断供电将造成人身伤亡时。 2中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。 3 中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。 在一级负荷中，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，应视为特别重要的负荷。 一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源,并严禁将其它负荷接入应急供电系统。,应急电源,常用应急电源 l 独立于正常电源的发电机组。 2供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。 3蓄电池。 4干电池。 根据允许的中断供电时间可分别选择下列应急电源： 1允许中断供电时间为15秒以上的供电，可选用快速自启动发电机组。 2自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投人装置的独立于正常电源的专用馈电线路。 3允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。,EPS应急电源,电力负荷分级及供电要求,（二）符合下列情况之一时，应为二级负荷： l 中断供电将在政治上、经济上造成较大损失时。 2中断供电将影响重要用电单位的正常工作。 二级负荷的供电系统，宜由两回路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路供电，或采用两根电缆组成的线路供电其每根电缆应能承受100的二级负荷。,电力负荷分级及供电要求,（三）三级负荷 不属于一级和二级负荷的电力负荷。 三级负荷对供电无特殊要求。 （四）民用建筑中常用重要电力负荷的分级 参见民用建筑电气设计规范JGJ16-2008。,高层住宅电力负荷分析,I 类高层高度50m; 层数18 II类高层高度= 2450m; 层数= 1018 生活方面: 客梯、生活水泵、空调机组等； 消防方面：消防梯、消防泵、消烟风机、火灾报警等； 照明方面： 应急照明,电压选择和电能质量,用电单位的供电电压应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数，当地公共电网现状及其发展规划等因素经技术经济比较而确定。 （一）用电设备容量在250kw或需用变压器容量在160kvA以上者，应以高压方式供电用电设备容量在250kw或需用变压器容量在160kVA以下者，应以低压方式供电，特殊情况也可以高压方式供电。 （二）多数大中型民用建筑以10kV电压供电，少数特大型民用建筑以35kV电压供电。,供电的质量,供电质量指标是评价供电质量优劣的标准参数。 电压偏移 电压偏移是指用电设备的实际端电压偏离其额定电压的百分数。用公式表示为 式中 UN用电设备的额定电压（kv）； U用电设备的实际端电压（kv）。 产生电压偏移的主要原因是系统滞后的无功负荷所引起的系统电压损失。,电能质量的主要指标，是用电设备正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差允许值（以额定电压百分数表示）： 常用设备电压偏移的范围为： l . 一般电动机5； 2. 照明:一般工作场所为5；对于远距离变电所的小面 积一般工作场所,难以满足上述要求时,可为5、10； 应急照明、道路照明和警卫照明等为5、-10。 3. 其他用电设备无特殊规定时为5。,电压波动 电压波动是由于用户负荷的剧烈变化引起的。电压波动直接影响系统中的其他电气设备的运行。 电压波动是指电压在短时间内的快速变动情况，通常以电压幅度波动值和电压波动频率来衡量电压波动的程度。电压波动的幅值为 式中 UN用电设备端电压的最大波动值（kv） U用电设备端电压的最小波动值（kv）,频率偏差 频率偏差是指供电的实际频率与电网的标准频率的差值。 我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。当电网频率降低时，用户电动机的转速将降低，因而将影响工厂产品的产量和质量。频率变化对电力系统运行的稳定性造成很大的影响。 频率偏差一般不超过0.25Hz。调整频率的办法是增大或减少电力系统发电机有功功率。,第二节 变电所和配电所,一、变、配电所位置的选择 二、变、配电所对建筑的要求及设备布置 三、变、配电所的主要电气设备 四、变、配电所的电气接线图 五、柴油发电机房,变配电所位置的选择,1.接近负荷中心。 2.进出线方便。 3.接近电源侧。 4.设备吊装、运输方便。 5.不应设在有剧烈振动的场所。 6.不宜设在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应设在污染源的下风侧。 7.不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。 8.不应设在爆炸危险场所以内和不宜设在火灾危险场所的正上方或正下方，如布置爆炸危险场所范围以内和布置在与火灾危险场所的建筑物毗连时，应符合爆炸和火灾险场所电力装置设计规范的规定。 9. 配变电所为独立建筑时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。 10.高层建筑地下层配变电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。,变配电所位置的选择,11. 变配电所位于高层建筑的地下层时，应避免洪水或积水从其他渠道淹渍配电所可能性，不宜设在最底层，当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所的地面等防水措施。 12. 高层建筑的配变电所。宜设在地下层或首层，当建筑物高度超过100时，也在高层区的避难层或上技术层内设置变电所。 13. 一类高、低层主体建筑物内，严禁设置装有可燃性油电气设备的配变电所，二类高、低层主体建筑物内，不宜设置装有可燃性油电气 设备的配变电所，如受条件限制必须设置时，宜采用难燃性油的变压器并应设在首层靠外墙部位或地下层，且不应设在人员密集场所的上下方、贴邻或疏散出口两旁，并应采取相应的防火和排油措施。 14. 无特殊防火要求的多层建筑中，装有可燃性油电气设备的变电所，可设在底层靠外墙部位，但不应设在人员密集场所的上方、下方、贴邻或疏散出口两旁。,配变电所对建筑的要求及设备布置,1. 可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。非燃（或难燃） 介质的电力变压器室、高压配电装置室和高压电容器室的耐火等 级不应低于二级。低压配电装置和低压电容器室的耐火等级不应 低于三级。 2. 配变电所的门均应为防火门，并应符合以下要求： 有下列情况之一时，配变电所的门应为甲级防火门： 配变电所位于高层主体建筑(或裙房)内，通向其他相邻房间的门； 配变电所位于多层建筑物的二层或更高层通向其他相邻房间的门； 配变电所位于地下层或下面有地下层时，通向相邻房间或过道的门； 配变电所附近堆有易燃物品或通向汽车库的门。,有下列情况之一时，配变电所的门应为乙级防火门 配变电所位于多层建筑物的一层时，通向相邻房间或走道的门； 配变电所位于高层主体建筑(或裙房)内，通向过道的门； 配变电所位于多层建筑物的二层或更高层，通向走道的门。 配变电所直接通向室外的门应为丙级防火门,配变电所对建筑的要求及设备布置,3. 变压器室的通风窗，应采用非燃烧材料。 4. 变压器室及配电装置室门的宽度宜按最大不可拆卸部件宽度加0.3，高度宜按不可拆卸部件最大高度加0.5。 5. 当配电装置室设在楼上时，应设吊装设备的吊装孔或吊装平台，吊装平台、门或吊装孔的尺寸，应能满足吊装最大设备的需要，吊钩与吊装孔的垂直距离应满足吊装最高设备的需要。 6. 高压配电室和电容器室，宜设不能开启的自然采光窗，窗口下沿距室外地面高度不宜小于.8m，临街的一面不宜开窗。 7. 变压器室、配电装置室、电容器室的门应向外开，并装有弹簧锁。装有电气设备的相邻房间之间有门时，此门应能双向开启或向低压方向开启。 8. 配变电所各房间经常开启的门窗，不应直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的建筑。,配变电所对建筑的要求及设备布置,9.长度大于7m的配电装置室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。楼上、楼下均为配电装置室时，位于楼上的配电装置室至少应设置一个出口，通向室外的平台或通道。 10. 变压器室、配电装置室、电容器室等应有防止雨、雪和小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的措施。 11. 变压器室宜采用自然通风，夏季的排风温度不宜高于 45，进风和排风的温差不宜大于 15。 12. 变压器室和电容器室尽量避免西晒，控制室、值班室尽可能朝南。 13. 配变电所的电缆沟应采取防水、排水措施。 14. 变压器室、电容器室、配电装置室、控制室内不应有与其无关的管道明敷线路通过。 15. 值班室与高压配电室宜直通或经过通道相通，值班室应有门直接通向户外或通向通道。有人值班的配变电所，宜设有上下水设施。 16. 高压配电装置距室内屋顶（除梁外）的距离不小于0.8m。,配变电所的主要电气设备,常用高压电气设备 高压熔断器 高压隔离开关 高压负荷开关 高压断路器 阀型避雷器 高压开关柜,变、配电所的主要电气设备,常用低压电气设备 低压熔断器 低压刀开关 低压负荷开关 低压自动开关 低压配电屏,变、配电所的电气接线图,变电所的主接线（或称一次接线、一次电路）是指由各种开关电器、电力变压器、断路器、隔离开关、避雷器、互感器、母线、电力电缆、移相电容器等电气设备依一定次序相连接的具有接受和分配电能的电路。 主接线的型式确定关系到变电所电气设备的选择、变电所的布置、系统的安全运行、保护控制等多方面的内容，因此主接线的选择是建筑供电中一个不可缺少的重要环节。 对主接线的基本要求： (1) 可靠性 ; (2) 灵活性; (3) 安全性; (4) 经济性。,线路变压器组接线,线路变压器组接线,线路变压器组接线,柴油发电机房,1. 符合下列情况之一时，宜设自备应急柴油发电机组： ）为保证一级负荷中特别重要的负荷用电。 ）有一级负荷，但从市电取得第二电源有困难或不经济合理时。 ）大、中型商业大厦，当市电中断供电将造成经济效益有较大损失时。 2. 机房宜设有发电机间、控制及配电室、燃油准备及处理间、备品备件储藏间等，可根据具体情况对上述房间进行取舍、合并或增添。 3. 机组宜靠近一级负荷或配变电所设置，不宜设在大型民用建筑的主体内，机房可布置于坡屋、裙房的首层或附属建筑内，应避开主要出口通道。当布置在地下层时，应处理好通风、排烟、消音和减震等问题。 4. 发电机间、控制室、配电室不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。,柴油发电机房,5. 机房应有良好的采光和通风，在炎热地区，有条件时宜设大窗，有热带风暴地区天窗应加挡风防雨板或专用双层百叶窗。在北方及风沙较大的地区，应有防风沙侵入的措施。 6. 发电机间应有两个出入口，其中一个出口的大小应满足搬运机组的需要，否则应预留吊装孔。门应采取防火、隔音措施，并应向外开启。发电机间与控制室及配电室之间的门和观察窗应采取防火隔音措施。门应开向发电机间。 7. 贮油间与机房相连布置时，应在墙上设防火门，并向发电机房间开启。 8. 发电机间、贮油间宜做水泥压光地面，并应有防止油、水渗入地面的措施，控制室宜做水磨石地面。,柴油发电机房,9. 机房内的噪声应符合国家噪声标准规定，当机房噪声控制达不到要求时，应通过计算做消声、隔声处理。 10. 机组基础应采取减振措施，当机组设置在主体建筑内或地下层时，应防止与房屋产生共振现象。柴油机基础应采用防油浸的措施，可设置排油污的沟槽。 11.机房内的管沟和电缆应有0.3的坡度和排水、排油措施，沟边缘应做挡油处理。,练习,1. 低压供电的用电单位功率因数应为下列哪个数值以上? A0.8 B0.85 C0.9 D0.95 2. 电力负荷是按下列哪一条原则分为一级负荷、二级负荷和三级负荷的？ A. 根据供电可靠性及中断供电在政治上、经济上所造成的损失或影响程 度进行分级； B. 按建筑物电力负荷的大小进行分级; C. 按建筑物的高度和总建筑面积进行分级; D. 根据建筑物的使用性质进行分级.,3.下列部位的负荷等级,哪组答案是完全正确的? 县级医院手术室 二级 大型百货商店 二级 特大型火车站旅客站房 一级 民用机场候机楼 一级 A. I、IV B. I、III C. III、IV D. I、II 4. 建筑供电一级负荷中的特别重要负荷供电要求为: A一个独立电源供电 B两个独立电源供电 C一个独立电源之外增设应急电源 D两个独立电源之外增设应急电源,练习,5. 用电单位用电设备容量当大于多少时,在正常情况下,应以高压方式供电? A. 250kw B. 250kvA C. 160kw D. 160kvA 6. 民用建筑的高压方式供电,一般采用的电压是 A. 10kv B. 50kv C. 100kv D. 1000kv 7. 油浸电力变压器室的耐火等级为 A一级 B二级 C三级 D没有要求 8. 装有电气设备的相邻房间之间有门时,此门应 A向高压方向开启 B向低压方向开启或双向开启 C向高压方向开启或双向开启 D仅向低压方向开启,练习,9. 以下对配变电所的设计中,哪个是错误的? A. 该所的电缆沟和电缆室应采取防水、排水措施,但当地下最高 水位不高于沟底标高时除外 B. 高压配电装置距室内房顶的距离一般不小于 0.8m C.