第四章-建筑供配电网络ppt课件

1 第四章建筑供配电网络 2 第一节高层建筑用电负荷的特点与级别 一 配电分布的要求给排水动力负荷约占设备总容量的25 冷冻机组动力负荷约占设备总容量的28 电梯负荷照明负荷 3 通风机负荷弱电负荷电炊负荷插座设备负荷 4 二 负荷等级的要求其级别依建筑等级和负荷类别等划分 一类建筑的消防设备的两个电源或两回路 应在最末一级配电箱处自动切换 三 起动与保护方面的要求 一 电动机直接起动1 起动时压降不超过允许值2 系统有足够大的容量 5 二 电动机应装设相间短路保护 并根据情况分别装设过载保护 接地故障保护 断相保护和低电压保护 6 第二节供电网络结构 一高压线路的接线方式 一 放射式线路可靠性高 继电保护整定等易于实现 开关设备多 投资大 适于供较重要的和容量较大的负荷 只限于两级以内 7 8 二 树干式线路出线少 开关设备和导线耗用少 投资省 可靠性低 适于负荷容量较小 不重要的用电负荷 干线连接变压器不超过5台 总安装容量不大于3000KVA 9 10 11 三 环网线路可靠性高 相对于树干式 但继电保护比较复杂 整定配合也较困难 一般采用 开口运行 开环点为电压差最小的点 环形线路载流量按所接的全部变压器容量计算 有色金属消耗量大 12 单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷 双电源环形可用于一 二级负荷 但可靠性低于放射式 通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成 特适于城市电网 13 14 15 16 17 二低压线路接线方式放射式线路主用于容量大 负荷集中 或重要的用电负荷 或者需要连锁起动 停车的用电负荷 树干式线路常采用插接式母线或预分支电缆 18 环形线路链式线路适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距较近场所 相连的用电设备一般不宜多于5台 总容量不宜超过10kw 19 20 21 22 第三节供配电网络的敷设方式 一 电力电缆的结构和敷设 一 电缆和电缆头1 常用电力电缆按绝缘介质分 油浸纸绝缘电力电缆 ZQD ZLQD等 聚氯乙烯绝缘电力电缆 VV VLV等 交联聚氯乙烯绝缘电力电缆 YJV YJLV等 23 24 25 2 电缆头中间接头T型接头 预分支电缆 终端封端头 26 27 28 29 分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化工厂的一种新型垂直主电缆 其主要优点有 经济 缩短施工周期 高质量等 分支电缆载流量只能做到1000A左右 引出的容量一旦确定后就难以更改 灵活性不如母线槽 此外 各支点的尺寸一定要比较准确 但总体来看 分支电缆仍是一种省钱 工程造价约为母线槽的50 一70 省力 安全可靠的供电干线形式 有生命力 分支电缆已在世界上多数目家和地区的建筑行业中被广泛采用 30 二 电缆的阻燃性能1 耐火布线 指由于火的作用火灾温升曲线达到840 时 使线路在30min内仍可靠供电的布线方式 2 耐热布线 指由于火的作用火灾温升曲线达到380 时 使线路在15min内仍能可靠供电的布线方式 31 32 33 一类高 低层建筑内的电力 照明 自控等线路宜采用阻燃型 ZR 电线和电缆 但重要消防设备 如消防水泵 消防电梯 防 排烟风机等 的供电回路 有条件时可采用耐火型电缆或采用其他防火措施以达耐火配线要求 二类高 低层建筑内的消防用电设备 宜采用阻燃型电线和电缆 34 35 3 低烟无卤型交联聚乙烯绝缘电缆阻燃型普通电缆含有卤素 一旦发生电气火灾而燃烧时 不仅发烟量大而又还会产生大量的酸性有毒气体 建筑电气工程宜优先选用交联聚乙烯绝缘电缆 代替聚氯乙烯电缆 36 三 电缆敷设沿竖井敷设沿电缆沟敷设沿电缆桥架敷设 37 38 39 二 插接式绝缘母线及敷设体积小 载流量大 敷设方便 与分支线接线容易 在高层建筑中广泛使用 常在高层建筑竖井内敷设 每层有插接箱 例 CMC 3A 40 41 42 三 架空线路结构及敷设 一 架空线路的导线铜绞线铝绞线钢绞线钢芯铝绞线 43 二 电杆 横担 拉线 三 绝缘子和金具 四 敷设原则 路径短 转角少 保持安全距离 多回路导线同杆时 电压高的线在上面 电压低的线在下面等 44 四 低压配电导线的结构和敷设 一 导线橡皮绝缘导线适于室外 BXF等 塑料绝缘导线不适于室外 BV等 塑料护套线 适于室内 BVV等 45 二 敷设方式明敷和暗敷用瓷夹板 瓷珠或瓷瓶等沿墙明敷 用槽板在墙 吊顶内等明 暗敷 穿塑料管明敷或暗敷 穿钢管明敷或暗敷 直敷布线 46 47 48 三 有关规程规定线槽中载流导线不宜超过30根 导线总面积不超过线槽的20 穿钢管的交流线路 25A 应将同一回路穿同一钢管内 照明回路可以几个回路同时穿入一个管内 但导线根数不应多于8根 穿管面积不超过内截面的40 49 一般一个防火分区设1 2个竖井 约2000 3000M2设置一个带竖井的配电小间 强 弱电竖井配电小间应分开 若弱电线路不多 可以与强电合用 但之间保持一定距离 50 第四节导线和电缆截面的选择 一概述为使供电系统安全 可靠 优质 经济地运行 截面的选择必需满足下列条件 一 发热条件 二 电压损失条件 51 三 经济电流密度 四 机械强度 五 按热稳定最小截面来校验 52 二按发热条件 一 额定载流量IN的选择Ial 导线和电缆允许长期工作电流值 K 校正系数 当敷设处的环境温度不同于Ial所采用的环境温度时 进行温度校正 导线或电缆不同的敷设方式 需要进行校正 53 导线或电缆多根穿管 直埋深度 多根并列敷设等 需要进行校正 Ic 计算电流 对变压器高压侧的导线应取变压器额定一次电流I1NT 对于电容器的引入线 考虑充电时的涌流 对高压电容器Ic 1 35INC 对低压电容器Ic 1 5INC 54 55 56 57 58 59 二 按发热条件选择的截面还应与熔断器或低压过电流脱扣器等保护装置的电流校验配合 熔断器熔体的额定电流IN FE 0 8Ial 空气断路器长延时电流脱扣器的整定电流IOP TR Ial 60 61 三 低压系统中性线和保护线的选择1 中性线 N 截面的选择 1 一般不小于相线截面的50 即So 0 5S 2 对于三次谐波相当突出的三相线路 大于或等于相线截面 即 气体放电灯为主的三相四线和两相三线电路 So S 采用晶闸管调光的三相四线和两相三线电路 So 2S 62 3 对于由三相线路分出的两相及单相线路 等于相线截面 即So S 2 保护线 PE 截面的选择 1 当S 16mm2时 SPE S 当16mm2 S 35mm2时 SPE 16mm2当S 35mm2时 SPE 0 5S 2 保护线还应满足单相接地故障保护要求 63 3 保护中性线 PEN 截面的选择具有PE和N的双重功能 取其中最大值 即 SPEN 50 100 S 及单相接地故障保护要求 64 三按经济电流密度条件 年运行费最小 经济面积与经济电流密度关系为 计算后 应选择最较近的标准面积 四按线路电压损失条件 一 线路电压损失计算1 支路电流法 65 L2 R2 X2L1 R1 X1I1 P1 jQ1 I2 P2 jQ2 l1 r1 x1l2 r2 x2i1 cos 1i2 cos 2 p1 jq1 p2 jq2 66 2 干线电流法 3 支路功率法 4 干线功率法 67 UN L 额定线电压 kV P 负载有功功率 kW P1 p1 p2 P2 p2Q 负载无功功率 kvar Q1 q1 q2 Q2 q2i 负荷电流 A I 各线段电流 A l r x 各线段长度 电阻 电抗 L R X 各负荷点到线路首端的长度 电阻 电抗 68 二 线路电压损失查表法1 从干线电流法得 2 从干线功率法得 69 Il 电流负荷距 A km Pl 功率负荷距 kw km Ki 每安公里的电压损失 查表时与负荷功率因数一致 Kp 每千瓦公里的电压损失 查表时与负荷功率因数一致 70 71 72 3 对于同截面同样敷设方式下的 无感 线路 低压配电网 而且负荷功率因数为1时 M 总负荷距 kW m S 导线截面 mm2 R0 r0 导线每米电阻值 m 导线电导率 C 系数 查表 73 三相四线线路两相三线线路单相或直流线路 74 五按机械强度条件不同导线 按不同用途及安装方式有最小允许截面积 只要大于其值即可 75 六根据设计经验 一 一般来说 1 高压线路往往先按经济电流密度来选择 再校验其它条件 2 低压动力线因其负荷电流较大 一般先按发热条件选择 再校验其电压损失和机械强度 3 低压照明线 因其电压水平要求高 一般先按电压损失条件选择 再校验其发热条件和机械强度 76 二 在10kV及以下的线路中 因供电距离较短 很少使用按经济电流密度选择 小截面导线按载流量所选的导线截面已满足电压损失要求时 可加大一级 以减少线路的电能损失 若按电压损失要求已加大一级导线截面 则不用再增大 三 对于较短的高压线路 可不必进行电压损失校验 77 四 高压电缆其截面往往决定于热稳定要求最小截面 因此必需进行热校验 低压配电线路 一般都是大电流传输 截面较大 支线虽截面小 但短路电流也小 几乎都能满足热稳定 78 五 下列情况不必进行短路效应的校验1 用熔断器保护的导体不必热校验 采用限流型熔断器及熔断器额定电流在60A及以下的可不必进行动 热校验 2 架空电力线路等 79 六 截面载流量与过负荷整定电流的配合 七 在一个工程中 一般选取距离最长 截面最小的进行电压损失及单相接地故障切除时间校验 80 第五节配电网电压水平及调压方法 由于供电电流流过配电线路和变压器都会产生电压损失 为保持电网用电点的电压为额定电压