建筑供配电与照明.docx

一、电力系统1、电力系统:是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、配电和用电的整体。2、电力网电力网的定义：电力系统中的各级电压线路及其联系的变配电所，成为电力网。电力网是电力系统的重要组成部分。电力网的作用：是将电能从发电厂输送并分配到各个电能用户。3、变、配电所变配电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，由电力变压器和配电装置组成。配电所仅用来接受和分配电能，不承担变换电压的任务，是只有受电、配电设备而没有电力变压器的场所。变电所按变压的性质和作用又分为升压变电所和降压变电所两大类。升压变电所的任务是将低电压变换为高电压，以利于电能的传输。降压变电所的任务是将高电压变换到一个合理的电压等级，一般建在靠近用电负荷中心的地点。降压变电所根据其在电力系统中的地位和作用的不同，又分为地区变电所和工厂变电所等。建筑变电所或建筑配电所一般建在建筑物内部。4、电子线路电子线路又称为输电线。由于各种类型的发电厂多建于自然资源丰富的地方，一般距电能用户较远，所以需要各种不同电压等级的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断地输送到各个电能用户。电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电能用户连接起来。电力线路按其用途及电压等级分为输电线路和配电线路。电压在35KV及以上的电力线路成为输电线路；电压在10KV及以下的电力线路称为配电线路。电力线路按其架设方法可分为架空线路和电缆线路；按其传输电流的种类又分为交流线路和直流线路。5、电能用户电能用户又称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电能用户。用电设备按其用可分为动力用电设备（如电动机等）、工艺用电设备（如电解、电镀、冶炼、电焊、热处理等）、电热用电设备（如电炉、干燥箱、空调等）、照明用电设备和试验用电设备等，它们将电能转换为机械能、热能和光能等不同形式，以满足生产、生活的不同需要。6、二次变压的供电系统大型建筑群和某些负荷较大的中型建筑，一般采用具有总压降变电所的二次变压供电系统，该供电系统一般采用35110KV电源进线。先经过高压配电线路将电能送到各分变电所，再由610KV降至380/220V，供低压用电设备使用。高压用电设备则直接由总降压变电所的610KV母线供电。这种供电方式称为二次变压供电方式。7、额定电压由于电气设备生产的标准化，电气设备的额定电压必须统一，发电机、变压器、用电设备和输电线的额定电压必须分成若干等级。所谓额定电压就是用电设备、发电机、变压器正常运行并具有最经济的工作电压，也就是正常情况下所规定的电压。发电机的额定电压由于同一等级电压的线路允许电压损耗为+5%，即整个线路允许有10%的电压损耗，因此，为了维持线路首端与末端平均电压耗损为+5%，而发电机是接在线路首端的，所以规定发电机的额定电压高于同级线路额定电压5%，用以补偿线路上的电压损耗。变压器一次绕组的额定电压当变压器直接与发电机相连，则其一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同，即高于同级线路额定电压5%，当变压器不与发电机相连，而是连接在线路上，则可将变压器看做是线路上的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与线路额定电压相同。变压器二次绕组的额定电压变压器二次绕组的额定电压是指变压器一次绕组接上额定电压而二次绕组开路时的电压，即空载电压。变压器在满载运行时，二次绕组内有5%的阻抗电压降，因此分两种情况讨论如果变压器二次测供电电线路很长（例如较大容量的高压线路），则变压器二次绕组额定电压一方面考虑补偿变压器二次绕组本身5%的阻抗电压降，另一方面还要考虑变压器满载时输出的二次电压要满足线路首端应高于线路的额定电压5%，以补偿线路上的电压耗损。此时，变压器二次绕组的额定电压要比线路额定电压10%。如果变压器二次绕组供电线路不长（例如为低压线路或者直接供电给高、低压用电设备的线路），则变压器二次绕组的额定电压只需高于其所接线路额定电压的5%，即仅考虑补偿变压器内部5%的阻抗电压降。8、频率我国采用的工业频率（简称工频）为50Hz。频率变化范围不应超过0.5Hz。9电压偏移电压偏移是指用电设备端电压U与用电设备的额定电压UN差值的百分比，即U%=U-UnUn100电压偏移是由于供电系统改变运行方式或电力负荷缓慢变化等因素引起的，其变化是相当缓慢的。用电设备端子处电压偏移允许值为：电动机为5%；照明灯风一般场所为5%；在视觉要求较高的场所为5%和-2.5%；其他用电设备五特殊规定是为5%。9、电压的选择大型工厂中小型工厂设备容量200050000KVA1002000KVA输送电能距离20150Km420Km供电电压35110KV610KV10、我国的低压配电系统通常采用三相四线制，即380/220V低压配电系统，该系统采用电源中性点直接接地方式，而且引出中心线（N线）或保护线（PE线）。这种将中性点直接接地，而且引出中性线火保护线的三相四线制系统，称为TN系统。TN系统因其N线和PE线的不同形式，可分为TN-C、TN-S和TN-C-S系统。二、电压负荷1、负荷分级原则一级负荷（人员身亡在政治、经济上造成重大损失影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作）二级负荷（在政治、经济上造成较大损失影响重要用电单位的正常工作）三级负荷（不属于一、二级负荷的）2、用电工作制长期工作制短时工作制断续周期工作制3、负荷曲线负荷曲线是表征用电负荷随时间变动的一种图形。它绘制在直角坐标系中，纵坐标表示用电负荷，横坐标表示对应的负荷变动时间。按负荷性质，分为：有功负荷曲线（纵坐标表示有功负荷值，单位为KW）和无功负荷曲线（纵坐标表示无功负荷值，单位为Kvar）两种按负荷变动时间，分为：日负荷曲线和年负荷曲线。4、电动机回路尖峰电流在电气设备运行中，由于电动机的起动、电压波动等诸方面的因素会出现短时间的比计算电流大几倍的电流，这种电流称为尖峰电流。其持续时间一般为12s。电动机起动电流一般是其额定电流的47倍。5、无功功率损耗变压器的无功功率损耗主要由空载无功功率损耗Q0和负载无功功率损耗QN两部分构成。6、无功功率补偿容量我国有关规定：对于高压供电的工厂，最大负荷功率因数应为cos0.9；而对于其他工厂，cos0.85。 qc=tan-tan称为无功补偿率，其单位为kvar/kW，他表示功率因数由cos提高到cos时单位有功功率所需补偿的无功功率，其值可查表。三、电源1、可作为应急电源的有：独立于正常电源的发电机组。供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。蓄电池。干电池。2、目前，双绕组三相变压器都采用R10容量系列的降压变压器（配电电压器）。按调压方式分为无载调压和有载调压两大类；按绕组绝缘及冷却方式分为油浸式、干式和充气式（SF6）等。其中油浸式分为油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式。四、低压配电系统1、低压配电系统是指电压等级在1kV以下的配电网络，它是电力系统的重要组成部分，是城市建设的重要基础设施。低压配电系统主要由配电线路（架空、电缆）、配电装置和用电设备等组成。用户通过柱上变压器、开闭所（开关站）、配电站（室）或者箱式变电站取得电压等级为380/220V的电能。低压线路的供电半径不宜太大，应能满足末端电压质量的要求市区一般为250m繁华地区为150m。2、低压配电系统常见的接线方式主要有放射式树干式链式环网式。3、多层建筑一般指6层以下层数的住宅。属于三类建筑。高层建筑层数1018层，属二类建筑（二类防火建筑）；1928层为一类高层建筑(一类防火建筑)。4、低压配电线路的保护主要包括短路保护、过负载保护和接地故障保护。5、配电设备住宅使用的配电设备有变压器、配电柜、接箱、电度表箱、配电箱、灯具、开关和插座等。6、小区配电线路采用埋地敷设方式，电气线路埋地深度在地坪下0.8m左右。五、短路保护1、短路定义所谓短路，就是系统中各种类型不正常的相与相之间或相与地之间的短接。2、发生原因设备原因：指电气设备、元件的损坏。自然原因：由于气候恶劣，如大风、低温、导线覆冰等引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，导致设备过电压或绝缘被击穿等。人为原因：工作人员违反操作规程，带负荷拉闸造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程，带接地刀闸合闸造成金属性短路；人为疏忽接错线造成短路；运行管理不善。造成小动物进入带电设备内形成短路事故等。短路故障的危害短路电流的热效应短路电流的电动力效应短路时系统电压下降不对称短路的磁效应短路时的停电事故破坏系统稳定性，造成系统瓦解。3、短路类型在三相系统中，可能发生的短路类型有三相短路(对称短路，5%发生概率）、两相短路（不对称短路，10%15%发生概率）、两相接地短路(不对称短路，10%20%发生概率)单相短路(不对称短路，65%70%发生概率)。4、短路电流计算的目的电气主接线比选选择导体和电器确定中性点接地方式验证接地装置的跨步电压和接触电压选择继电保护装置和整定计算5、短路电流的计算方法：标幺制法、有名值法。三相短路电流常用的计算方法：欧姆法、标幺制法。6、电力线路的阻抗（数据不详时）架空线X0电缆X035V以下高压线路0.38/km0.08/km低压线路0.32/km0.066/km7短路电流的热相应热稳定系数：铝是87。短路发热假想时间：tima=tk+0.05。其中短路时间tk是短路保护装置实际动作时间top与断路器的断路时间toc之和。即tk=top+toc短路热稳定度的校验：对于一般电器，It t I2 tima对于母线及绝缘导线和电缆等导体SSmin=ICt六、高压供电系统1、高低压电器设备供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次回路。一次回路中所有的电气设备称为一次设备。常用的高、低压一次设备是指断路器、负荷开关、隔离开关、互感器、熔断器以及由以上开关电器及附属装置所组成的成套配电装置（高压开关柜和低压配电屏）等。2、高压熔断器的分类：管式（户内）、跌落式（户外）3、隔离开关的种类与结构：根据开关闸刀的运动方式可分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式。4、电流（TA）/电压（TV）互感器使用注意事项电流(TA)/电压(TV)互感器在工作时其二次测不得开路（TA）/短路（TV）。电流(TA)/电压(TV)互感器的二次测有一端必须接地。电流(TA)/电压(TV)互感器在连接时要注意其端子的极性。5、“五防”是对高压开关柜结构的安全要求防止误跳、误合断路器防止带负荷拉、合隔离开关防止带电挂接接地线防止带接地线合隔离开关防止人员误入开关柜的带电间隙6、导线的选择满足以下条件发热条件：发热所产生的温升不应超过正常运行时的最高允许温度电压损失：产生的电压损失应小于正常运行时的允许电压损失经济电流密度：节约电能和有色金属机械强度：有足够的机械强度，防止断线。7、校验电压损失第一段线路：P=P1+P2Q=q1+q2第二段线路P2=p2Q2=q2七、继电保护1、继电保护的任务为了保证配电系统的安全运行，避免过负荷和短路引起的过电流对系统的影响，在供配电系统中要装有不同类型的过电流保护装置。常用的过电流保护装置有熔断器保护、低压断路器保护、继电保护。继电保护装置是指能反映供配电系统中电气设备发生的故障或不正常