41.第十二章建筑电气一

1、第十二章 建筑电气第一节 供配电系统一、电力系统发电厂、电力网和电能用户三者组的一个整体称为电力系统。（一）发电厂发电厂是生产电能的工厂，根据所转换的一次能源的种类，可分为火力发电厂，其是煤、石油或天然气；水力发电厂，其动力是水力；核电站，其一次能源是核能；此外，还有风力发电站、太阳能发电站等。（二）电力网输送和分配电能的设备称为电力网。它包括：各种电压等级的电力线路及变电所、配电所。1输电线路输电线路的作用是把发电厂生产的电能，输送到远离发电厂的广大城市、工厂、农村。输电线路的额定电压等级为：500kV、330kV、220kV、llOkV、(63) 35kV、35kV、lOkV 和 220/

2、380V。电力网电压在 lkV 以上的电压称为高压，lkV 及以下的电压称为低压。在民用建筑中常见的等级电压为 lOkV。2变配电所(1)配电所配电所是接受电能和分配电能的场所。配电所由配电装置组成。(2)变电所变电所是接受电能、改变电能电压和分配电能的场所。变电所按功能分为升压变电所和降压变电所，升压变电所经常与发电厂合建在一起，一般说的变电所基本都是降压变电所。变电所由变压器和配电装置组成，通过变压器改变电能电压，通过配电装置分配电能。根据供电对象的不同，变电所分为区域变电所和用户变电所，区域变电所是为某二区域供电，属供电部门所有和管理，用户变电所是为某一用电供电，属用电所有和管理。（三）

3、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。二、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，指标包含电能质量和供电可靠性。电能质量包括：电压、频率和波形的稳定，使之维持在额定值或允许的波动范围内，保证用户设备的正常运行。供电可靠性用供电可靠率衡量。1电压电压方面包含电压的偏差、电压的波动、电压的闪变等。(1)电压偏差电压偏差是指用电设备的实际端电

4、压偏离其额定电压的百分数。用公式表示为(12-1)式中-用电设备的额定电压(kV)；U-用电设备的实际端电压(kV)。产生电压偏差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。正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差允许值宜符合下列要求：1)电为5%额定电压；2)照明：在一般工作场所为5%额定电压；对于远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%额定电压；应急照路照明和照明等为+5%，-10%额定电压。3)其他用电设备当无特殊规定时为5%额定电压。(2)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其他电气设备的运行。电压波动是指电压在短

5、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(12-2)式中用电设备端电压的最大波动值(kV)；用电设备端电压的最小波动值(kV)。(3)电压闪变电压波动造成灯光照度不稳定（灯光闪烁）的人眼视感反应称为闪变，换言之，闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响；电压闪变是电压波动引起的结果。电压闪变与常见的电压波动不同。其一电压闪变是指电压波形上一种快速的上升级下降，而波动指电压的有效值以低于工频的频率快速或连续变动。其二闪变的特点是压、瞬时态及高频次。如果直观地从波形上理解，电压的波动可以造成波形的畸变、不对称，相邻峰值的变化等，但波形

6、曲线是光滑连续的，而闪变更主要的是造成波形的毛刺及间断。2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。3电压波形电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就是谐波所占的。三、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

7、力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级，将其分为三级。（一）一级负荷1符合下列情况之一时，应视为一级负荷：(1)中断供电将造成人身伤亡时。(2)中断供电将在经济上造成损失时。(3)中断供电将影响重要用电的正常工作。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担国事活动的会堂、经常用于重要国际活动的大量集中的公共场所等的重要用电负荷。在一级负荷中，当中断供电后将造成设备损坏或发生、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，应视为一级负荷中特别重要的负荷。2一级负荷的供电要求：(1)一级负

8、荷应由双重电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。(2)对于一级负荷中特别重要负荷，应增设应急电源，并不得将其他负荷接入应急供电系统。3应急电源类型选择：应急电源类型应根据一级负荷中特别重要负荷的容量、允许中断供电的时间以及要求的电源为直流或交流等条件进行选择。(1)应急电源有以下几种：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馈电线路；蓄电池；干电池。(2)根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：快速自动启动的应急发电机组，适用于允许中断供电时间为 1530s 以内的供电；带有自动投入装置的独立于正常电源的馈电线路，适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的

9、供电；不间断电源装置( UPS)，适用于要求连续供电或允许中断供电时间为毫秒级的供电；应急电源装置( EPS)，适用于允许中断供电时间为毫秒级的应急照明供电。（二）二级负荷1符合下列情况之一时，应视为二级负荷：(1)中断供电将在经济上造成较大损失时。(2)中断供电将影响较重要用电的正常工作。2二级负荷的供电要求：二级负荷的供电系统，两回路供电。在负荷较小或地区供电条件时，二级负荷可由一回路 6kV 及以上的线路或电缆供电。当采用线时，可为一回路线供电；当采用电缆线路时，应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。（三）三级负荷不属于一级和二级的用电负荷应为三级负荷。三

10、级负荷可按约定供电。（四）民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级应符合民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)中附录A 的规定。四、电压选择用电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，经技术经济比较而确定。1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。2多数大中型民用建筑以lOkV 电压供电，少数特大型民用建筑以 35kV 电压供电。例题：

11、1.下列叙述哪个是错误或不全面的？A 电力负荷应根据建筑物的大小和规模分为一级负荷、二级负荷及三级负荷B 重要办公建筑客梯电力属于一级负荷C 一级负荷应由双重电源供电D 大型博物馆防盗信号电源属于一级负荷中特别重要的负荷：A2.下列哪个电源作为应急电源是错误的？A 蓄电池B 干电池C 独立于正常电源的发电机组D 从正常电源中引出一路的馈电线路：D3.正常情况下，用电用电设备容量当大于多少时，应以高压方式供电？A160kVAB160kWC250kVAD250kW：D第二节 配变电所和自备电源一、配变电设备（一）变压器按冷却方式不同分为油浸式、干式。干式分空气绝缘及环氧树脂浇注式、六氟化硫等。一类

12、、二类建筑应选用干式（即气体绝缘）非可燃性液体绝缘的变压器。（二）高压开关柜柜式成套配电设备。作用：在变电所中控制电力变压器和电力线路。分固定式和手车式。（三）低压开关柜低压成套配电装置，用于小于 500V 的供电系统中，提供电力和照明配电。分固定式和抽屉式。（四）静电电容器分为油浸式、干式。建筑内应选用干式电容器。（五）配电箱配电箱是用户用电设备的供电和配电点，对室内线路起计量、控制、保护作用，属于小型成套电气设备，可分为照明配电箱，电力配电箱。二、配变电所位置及配电变压器的选择1深入或接近负荷中心。2进出线方便。3接近电源侧。4设备吊装、方便。5不应设在有剧烈振动的场所。6不宜设在多尘、水

13、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不应设在场所以内和不宜设在火灾场所的正上方或正下方，如布置在场所范围以内和布置在与火灾场所的建筑物毗连时，应符合和火灾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.建筑层配变电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。11.配变电所位于建筑的层时，应避免洪水或积水从其他淹浸配电所的可能性，不宜设在最底层，当仅有一层时，应采取适当抬高该所的地面等防水措施。12.建筑的配变电所。宜设在层或首层，当建筑物高度超过 100

14、m 时，也可在区的避难层或上技术层内设置变电所。13.设置在民用建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。当单台变压器油量为 100kg 及以上时，应设置单独的变压器室。三、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，且配电室与其他场所毗邻时，门的耐火等级应按两者中耐火等级高的确定。2配变电所的门应为防火门，并应符合以下要求：(1)有下列情况之一时，配变电所的门应为甲级防火门：1)配变电所位于主体建筑（或裙房）内

15、，通向其他相邻房间的门；2)配变电所位于多层建筑物的二层或更通向其他相邻房间的门；4233)配变电所位于层时或下面有层时，通向相邻房间或过道的门；4)配变电所附近堆有易燃物品或通向汽车库的门。(2)有下列情况之一时，配变电所的门应为乙级防火门：1)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；2)配变电所位于主体建筑（或裙房）内，通向过道的门；3)配变电所位于多层建筑物的二层或更，通向走道的门。(3)配变电所直接通向室外的门应为丙级防火门。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宽度加 0.30m，高度宜按不可拆卸最大高度加 0.50m。9

16、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，通向该层走廊或室外的安全出口。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地上配变电所内的变压器室宜采用自然通风，配变电所的变压器室应设机械送排风系统，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。1

17、6.配电装置各回路的相序排列应一致。硬导体的各相应涂别应为 A 相黄相绿色，C相红色。绞线可只标明相别。17.屋内配电装置距室内屋顶（除）的距离不小于 0.8m，距梁底不小于 0.6m。18成排布置的低压配电屏，其长度超过 6m，屏后的通道应设两个出口，并宜布置在通道的两端，当两出口之间的距离超过 15m 时，其间增加出口。19.成排布置的低压配电屏，其屏前和屏后的通道宽度，不应小于表 12-1 中所列数值。表略20.配变电所中消防设施的设置：二类建筑的配变电所可设火灾自动及手提式灭火装置。四、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：(1)为保证一级负荷中特别重要的负荷用电；

18、(2)有一级负荷，但从市电取得第二电源有或不经济合理时。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，应采用耐火极限不低于 2.OOh 的隔墙和 1.50h 的楼板与其他部位隔开，应避开主要出口通道。当布置在层时，应处理好通风、排烟、消声和减振等问题。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。7贮油间其总量不应超过 8.OOh 的需要量，当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。11.机房内的管沟和电缆应有 0.3%的坡度和排水、