课件-建筑设备管理-第八章PPT课件.ppt

8 1概述8 2配电系统和保护装置8 3低压电气设备的维护与管理 第八章低压配电系统 1 主要内容 背景知识建筑用电负荷分类低压配电系统 8 1概述 2 8 1概述 电路 电流所流经的路径 一个完整的电路由电源 负载 开关 保护装置 联接导线组成 背景知识 负载 用电设备 将电能转换为其他形式的能量 3 8 1概述 4 8 1概述 5 8 1概述 背景知识 6 8 1概述 背景知识 7 8 1概述 背景知识 8 8 1概述 背景知识 9 8 1概述 背景知识 10 电力系统 由各种电压的电力线路及一些发电厂 变电所和电能用户联系起来的一个发电 输电 变电和用电的整体 电力网 电力系统中各种不同电压等级的电力线路及其所联系的变电所 其任务是将发电厂生产的电能输送 变换和分配到电能用户 8 1概述 背景知识 11 强电工程 动力能源 把电能引入建筑物 进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成机械能 热能和光能等 弱电工程 信号电 实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换 信息传递及信息控制等 8 1概述 背景知识 12 强电 动力工程 照明工程 变配电工程 防雷接地工程 其他用电工程 弱电 通信与计算机网络 CATV电视与卫星电视 闭路电视和监控系统 安全防范系统 电话通信系统 火灾自动报警系统 公共广播系统 8 1概述 背景知识 13 8 1概述 直流电 指方向和时间不作周期性变化的电流交流电 大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流 背景知识 14 8 1概述 电压标准 第一类额定电压电压值在100V以下 主要用于安全照明 蓄电池 断路器及其它开关设备的操作电源 第二类额定电压电压值在100V以上 1000V以下 主要用于低压动力和照明 用电设备的额定电压建筑用电的电压主要属于这一范围 第三类额定电压电压值在1000V以上 主要作为高压用电设备及发电 输电的额定电压值 我国常用电压等级主要有220V 380V 3KV 6KV 10KV 35KV 110KV 220KV等 频率标准是50Hz 频率变化对电网的运行质量影响较大 正负偏差应 0 5Hz 背景知识 15 8 1概述 三相交流电 具备三个大小相等 频率相同 相位彼此相差120 的电动势 背景知识 16 三相四线制就是三根相线 火线 一条中性线 零线 的供电体制 而新建住宅中要求再引出一根接地保护线 即采用三相五线制 8 1概述 背景知识 17 8 1概述 建筑用电负荷的分类 用电负荷电力网上用电设备所消耗的功率 是进行供配电系统设计的主要依据和参数 18 1 将民用建筑用电负荷分为三级 1 符合下列情况之一时 应为一级负荷 中断供电将造成人身伤亡时 如医院急诊室 监护病房 手术室等处的负荷 中断供电将在政治 经济上造成重大损失的负荷 如 重要交通枢纽 重要通信枢纽 重要宾馆 大型体育场馆 经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要负荷 8 1概述 建筑用电负荷的分类 19 一级负荷供电要求一级负荷的供电电源应符合下列规定 1 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 2 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 8 1概述 建筑用电负荷的分类 20 一级负荷供电要求 8 1概述 建筑用电负荷的分类 21 1 将民用建筑用电负荷分为三级 2 符合下列情况之一时 应为二级负荷 中断供电将造成较大政治影响者 中断供电将造成较大经济损失者 中断供电将造成公共场所秩序混乱者 3 不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 8 1概述 建筑用电负荷的分类 22 二级负荷供电要求应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时 不至于中断供电 或中断后能迅速回复 三级负荷供电无特殊要求 8 1概述 建筑用电负荷的分类 23 8 1概述 建筑用电负荷的分类 24 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 25 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 26 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 27 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 28 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 29 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 30 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 31 民用建筑电气设计规范JGJ16 2008附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级 32 8 1概述 低压配电系统 方案 33 8 1概述 低压配电系统 方案 方案a为一路高压进线单台变压器情况该系统供电可靠性较差 系统中电源 变压器 开关及母线中任一环节出现故障或检修时 均不能保证供电 但接线简单 造价低 可适用三级负荷 方案b为一路高压进线 双台变压器 低压母线分段供电方式与方案a比较 除变压器有备用外 其他环节也无备用 一般情况下 变压器出现故障或检修的可能性比其他元件少得多 故其可靠性增加不多而投资大为增加 对于电力负荷较大需设置两台变压器或考虑变压器经济运行而选择两台变压器的情况可采用此供电方式 方案c为一路高压进线 单台变压器 低压备用的供电方式 适用于建筑中只有少量一级负荷的情况 方案d为一路高压进线 柴油发电机作为备用的供电方式 当一级负荷第二电源取得需大量投资时采用 34 8 1概述 低压配电系统 方案 方案e为二路高压进线 一用一备 单台变压器的供电方式 因变压器远比电源故障和检修要少 故投资增加不多而可靠性较高 可适用于二级负荷 方案f为二路高压进线 两台变压器 低压母线分段的供电方式 该系统基本设备均有备用 供电可靠性高 可适用于一 二级负荷 方案g为二路高压进线 两台变压器 高压母线分段 低压母线也分段的供电方式 该系统投资虽高但供电可靠性更高 可试用于一级负荷 方案h为在方案g的基础上增加了柴油发电机作为第三电源 适用于一级负荷中的特别重要负荷的供电 目前 超高层建筑及重要的高层建筑大多采用此供电方式 需要指出的是 电力用户的供电电压 供电方式的确定应从供用电安全 经济 合理和便于管理 依据当地电网规划 供电条件等因素进行技术经济比较 与供电部门协商确定 35 8 1概述 低压配电系统 示例 36 8 1概述 低压配电系统 高层建筑 1 负荷分级一级负荷 消防用电设备 应急照明 消防电梯 二级负荷 客用电梯 供水系统 公用照明 三级负荷 居民用电等其他用电设备 2 供电要求因为高层建筑存在着一级或二级负荷 所以现代高层建筑均是采用至少两路独立的10kV电源同时供电 37 低压配电原则 安全可靠 经济方便 调度灵活 有利发展 低压配电的结线方式主要有三种 1 放射式2 树干式3 混合式 8 1概述 低压配电系统 结线方式 A B C 38 8 1概述 低压配电系统 结线方式 放射式配电优点 线路敷设简单 配电设备集中 操作维护方便 保护容易 线路故障 停电影响范围小 供电可靠性较高 缺点 母线出线回路较多 需要配电设备较多 有色金属消耗量也较多 适用 一般运用于容量大 负荷集中或重要的用电设备 39 8 1概述 低压配电系统 结线方式 树干式配电 优点 配电系统出线回路减少 敷设简单 配电设备的数量较少 从而可减少有色金属消耗量 节省投资 缺点 线路故障影响的停电范围大 供电可靠性差 一般只适用于三级负荷 40 8 1概述 低压配电系统 结线方式 混合式配电 是放射式和树干式配电方案的结合形式 41 主要内容 变压器配电盘 柜 电动机电线电缆保护装置 8 2配电系统和保护装置 42 8 2配电系统和保护装置 变压器 基本工作原理一次侧绕组接入交流电源后就有交流电流通过 于是在铁心中产生交变磁通 在二次侧绕组中产生互感电动势 于是产生感应电流 43 8 2配电系统和保护装置 变压器 44 8 2配电系统和保护装置 配电盘 配电盘 集中安装开关 仪表等设备 直接向低压用电设备分配电能的控制 计量盘 类似配电柜 配电箱 配电屏等 用途 方便送电和停电 方便计量和判断电路状态 便于维修 45 8 2配电系统和保护装置 配电盘 配电盘的位置应尽量置于用电负荷中心 以缩短配电线路和减少电压损失 还应注意所选配电盘位置应有利于维修 干燥且通风 采光良好 不影响建筑美观和建筑结构的安全等 46 8 2配电系统和保护装置 变压器 变压器是利用电磁感应原理改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设备 我国远距离交流输电线路电压大都在35kV以上 这样高的电压不能直接产生 因此 在输电前要用变压器将电压升高 电能输送到用电区后 为了保证安全用电和用电设备的电压要求 还必须用电力变压器将电压降低 47 8 2配电系统和保护装置 电动机 电动机是把电能转换成机械能的动力设备 按电流性质分类 直流电动机和交流电动机 常用异步电动机 主要部件是由定子和转子两大部分组成 48 8 2配电系统和保护装置 电动机 机座 定子铁心 定子绕组 接线盒 端盖 罩壳 风扇 转子 转轴 8 2配电系统和保护装置 49 空间相差120 角的定子绕组 通入三相电流时 产生旋转磁场 定子绕组 U1 U2 V1 V2 W1 W2 电动机 8 2配电系统和保护装置 50 转子 定子 磁场转速n1 n 转子在旋转磁场的作用下转动起来 其转向与旋转磁场的转向相同 电动机 8 2配电系统和保护装置 51 8 2配电系统和保护装置 电动机 电动机的选择 1 类型鼠笼式 结构简单 维护方便 但是启动性能差 调速困难 绕线式 启动性能好 易调速 但结构复杂 维护不便 2 转速 视要求而定3 额定功率 视要求而定功率选择过大 投资增加 且效率降低 功率选择过小 容易过热导致设备寿命降低 易损坏 52 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 53 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 绝缘导线 有绝缘层的导线 54 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 裸导线 如 LJ 铝绞线 LGJ 钢芯铝绞线 TJ 铜绞线 无绝缘层的导线 55 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 电缆 由几根或几组导线组成 每组导线之间相互绝缘 整个外表面包有高度绝缘的覆盖层 56 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 型号 57 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 选择 截面正常发热条件 导线载流量 线路流量 电压损失条件 线路电压损失 允许值 机械强度条件 导线截面 最小允许截面 型号工作电压等级 使用环境条件 线路敷设方式 工程投资能力 58 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 选择 机械强度条件 导线截面 最小允许截面 59 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 敷设 明敷将绝缘导线直接或穿于管子 线槽等保护体内 敷设于墙壁 顶棚的表面及桁架 支架等处 横平竖直 导线沿墙壁 天花板 桁架及梁柱等布线 注意导线与墙面保持一定间距 与热力管道或其他线路较近时应加护套保护 60 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 敷设分为明敷和暗敷 61 8 2配电系统和保护装置 电线电缆 敷设分为明敷和暗敷 暗敷将导线穿于管子 线槽等保护体内 敷设于墙壁 顶棚 地坪及楼板等内部 或在混凝土板孔内敷设 必须穿管保护 尽量使线路最短 转角最少并保证绝缘 管内不得有接头 不同电压等级的线路不得同管敷设 管内导线截面总和不得超过导线管内孔面积的40 同一管中导线数量不宜超过8根 62 8 2配电系统和保护装置 保护装置 1 刀开关又称闸刀开关或隔离开关 作为不频繁地手动接通和分断交 直流电路或作隔离开关用 63 8 2配电系统和保护装置 保护装置 2 熔断器人为地在电网中设置一个最薄弱的发热元件 当过载或短路电流流过该元件时 利用元件 即熔体 本身产生的热量将自己熔断 从而使电路断开 达到保护电网和电气设备的目的 64 8 2配电系统和保护装置 保护装置 3 自动空气开关 自动空气断路器 功能 接触和分断电路 对电路或电气设备发生的短路 严重过载及欠电压等进行保护 不频繁地启动电动机 优点 使用方便 工作安全可靠 动作后不需要更换元件 65 8 2配电系统和保护装置 保护装置 66 8 2配电系统和保护装置 保护装置 67 8 2配电系统和保护装置 保护装置 68 8 2配电系统和保护装置 保护装置 69 8 2配电系统和保护装置 保护装置 4 漏电保护器 触电保安器 功能 迅速断开发生人身触电 漏电和单相接地故障的低压线路 70 主要内容 维护与管理的目的维护与管理的任务常见故障安全用电 8 3低压电气设备的维护与管理 71 维护与管理的目的 安全 在电能使用中不发生设备和人身伤亡事故 可靠 满足用户对电能可靠性的要求 不随意断电 优质 满足用户对电压和频率的要求 经济 使用费用要低 8 3低压电气设备的维护与管理 安全 可靠 优质 经济 72 维护与管理的任务 1 掌握设备情况2 建立各项设备档案内容包括 电气平面图 设备接线图 用电数据 维修记录 运行记录 巡视记录等3 对供电设备进行正常维护与保养包括日常巡视维护和定期检查保养 侧重供电系统的薄弱环节及易出现故障的部位 操作频繁 易损的设备 4 制定管理办法加强人员培训 建立24小时运行及维修值班制度 采取多种方式做好安全用电的宣传 8 3低压电气设备的维护与管理 73 常见故障 1 短路危害短路时线路电流很大 保护装置熔丝迅速熔断 电路被切断 若保护装置不能及时动作 则有可能引起火灾 原因接线错误 相线与零线相碰接 导线绝缘层损坏 在损坏处碰线或接地 用电器具内部损坏 8 3低压电气设备的维护与管理 74 常见故障 2 断路危害断路时电路无电压 照明不亮 用电器具不能工作 原因熔丝熔断 导线断线 线头松脱 开关损坏 铝线端头腐蚀严重等 8 3低压电气设备的维护与管理 75 常见故障 3 漏电在电力系统中 当带点导体对地绝缘下降到一定程度 有电流经该阻抗流入大地 该电流大到一定程度时 称为漏电 危害可能使人触电 引起短路故障 烧坏电气设备 引发火灾 引起煤气爆炸等 原因导线或电气设备的绝缘受到外力损伤 线路经长期运行 导致绝缘老化变质 线路受潮气侵袭或被污染 造成绝缘不良 8 3低压电气设备的维护与管理 76 安全用电 触电人体是导体 人体触及电压过高的带电体时 就会造成伤害 通常是人体直接或间接接触到带电体造成的 8 3低压电气设备的维护与管理 77 单相触电示意图 两相触电示意图 跨步电压触电 78 安全用电 8 3低压电气设备的维护与管理 1 单相触电单相触电是指人站在地面区域接地导体上 人体触及一相带电体的触电事故 大部分触电事故是单相触电事故 2 两相触电人体的两处同时触及两相带电体的触电事故 这时人体承受的是380V的线电压 其危险性一般比单相触电大 3 跨步电压触电在高压接地点附近地面电位很高 距接地点越远则