397山东财经大学成人高等教育期末考试建筑物供电复习资料

397山东财经大学成人高等教育期末考试建筑物供电复习资料一、建筑物供电系统概述建筑物供电系统是保障建筑物内各类用电设备正常运行的基础设施，其设计与运行直接关系到建筑物的使用功能、安全性和经济性。作为非电力专业的学生，理解建筑物供电的基本概念、系统构成及主要设备功能，对于正确使用和维护电气设备、保障用电安全具有重要意义。（一）建筑物供电的基本要求建筑物供电系统应满足以下基本要求：1.安全性：确保人身和设备安全，防止触电、火灾等事故发生。这是供电系统最核心的要求。2.可靠性：保证供电不中断，特别是对某些重要负荷（如消防设备、应急照明、关键办公设备等）需采取特殊保障措施。3.优质性：提供符合标准的电压和频率，减少电压波动、闪变和谐波污染，以保证用电设备的正常性能和寿命。4.经济性：在满足安全、可靠、优质的前提下，力求降低初投资和运行维护费用，提高能源利用效率。（二）电力系统的基本概念1.电力系统构成：通常由发电、输电、变电、配电和用电五个环节组成。建筑物供电主要涉及配电和用电环节，并与上一级变电系统相连接。2.额定电压：我国低压配电系统的额定电压通常为交流三相380V/220V，频率为50Hz。3.相数：分为单相和三相。三相电由三个相位差互成120度的交流电源组成，能提供更稳定的动力和更大的功率。民用建筑中，照明和普通插座多为单相220V，动力设备多为三相380V。二、负荷计算与无功补偿（一）负荷的分类1.按重要程度分：*一级负荷：中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失或公共场所秩序严重混乱的负荷。需双电源供电。*二级负荷：中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失或公共场所秩序混乱的负荷。宜双电源供电，或单电源加应急电源。*三级负荷：不属于一、二级的其他负荷。单电源供电即可。2.按性质分：*照明负荷*动力负荷（如水泵、电梯、空调等）*电热负荷*信息设备负荷（如计算机、服务器等）（二）负荷计算的目的与方法负荷计算是确定建筑物供电系统容量、选择电气设备和导线截面的依据。1.目的：*选择变压器容量*确定各级配电线路的计算电流*选择开关设备及保护装置2.常用方法：*需要系数法：从电力负荷的整体出发，根据用电设备的性质和数量，估算计算负荷的一种常用方法。公式为：Pjs=Kd*Pe，Qjs=Pjs*tanφ，Sjs=√(Pjs²+Qjs²)，Ijs=Sjs/(√3*Ue)。其中，Kd为需要系数，Pe为设备容量总和。*单位指标法：根据建筑物的使用性质和面积，采用单位面积功率或单位指标进行估算，如住宅按XXW/m²。（三）功率因数与无功补偿1.功率因数：有功功率P与视在功率S的比值，cosφ=P/S。功率因数低会导致线路损耗增大、电压下降、设备利用率降低，并可能受到供电部门的罚款。2.无功补偿：提高功率因数的主要手段是加装无功补偿装置，如并联电容器。补偿后的功率因数一般要求达到0.9以上。三、建筑物供配电系统的构成（一）电源引入方式建筑物的电源通常从城市电网引入，根据建筑物的负荷等级和规模，引入方式有所不同：1.单回路电源引入：适用于三级负荷。2.双回路电源引入：适用于一、二级负荷，可实现手动或自动切换。3.应急电源：对于特别重要的一级负荷，除双回路外，还需设置应急电源，如柴油发电机、UPS等。（二）变配电所变配电所是建筑物供电系统的核心，负责接受电能、变换电压和分配电能。1.组成：主要由高压配电室、变压器室、低压配电室、电容器室（若有）、值班室等组成。2.变压器：将高压电变换为建筑物内使用的低压电（如10kV/0.4kV）。常用的是油浸式变压器和干式变压器。选择变压器容量时需考虑负荷大小、负荷增长及经济运行。（三）低压配电系统低压配电系统由低压配电柜（屏）、配电线路、配电箱等组成，负责将电能分配到各用电设备。1.配电方式：*放射式：可靠性高，故障影响范围小，但成本较高。适用于重要负荷。*树干式：灵活性好，成本较低，但干线故障影响范围大。适用于一般照明和小动力负荷。*环式：可靠性较高，可互为备用。2.配电线路的敷设：导线和电缆的敷设方式有明敷和暗敷。常用的敷设场所和方式有：穿管敷设（钢管、PVC管）、线槽敷设、桥架敷设、电缆沟敷设、直埋敷设等。选择时需考虑环境条件、安全、维护等因素。四、常用电气设备与选择（一）开关电器1.断路器：具有灭弧装置，能在正常和故障情况下接通和断开电路。按灭弧介质分有空气断路器（MCB微型断路器、MCCB塑壳断路器、ACB框架断路器）等。选择时需考虑额定电流、额定短路分断能力等。2.隔离开关：无灭弧能力，主要用于电气隔离，保证检修安全。3.熔断器：利用熔体熔断来保护电路，当电流超过规定值时，熔体熔断切断电路。（二）保护电器1.过载保护：当电路中电流超过额定值且持续一定时间后，保护装置动作切断电源。2.短路保护：当电路发生短路故障时，能迅速切断电源，防止设备损坏和事故扩大。3.漏电保护：当线路或设备发生漏电时（如人身触电），能迅速切断电源，保障人身安全。常用的有漏电保护器（RCD）。（三）导线与电缆导线和电缆是传输电能的载体。1.导线材料：常用铜和铝。铜的导电性能好，机械强度高，但成本较高；铝的成本较低，但导电性能和机械强度稍差。2.绝缘材料：根据使用环境和电压等级选择，如聚氯乙烯（PVC）、交联聚乙烯（XLPE）等。3.导线截面选择：主要依据计算电流、允许载流量、电压损失、机械强度等因素综合确定。五、建筑物电气照明（一）照明方式与种类1.照明方式：一般照明、局部照明、混合照明。2.照明种类：正常照明、应急照明（备用照明、疏散照明、安全照明）、值班照明、警卫照明等。（二）照明光源与灯具1.常用光源：白炽灯、荧光灯、节能灯（紧凑型荧光灯）、LED灯等。LED灯具有高效、节能、寿命长等优点，已广泛应用。2.灯具：根据配光曲线、安装方式、防护等级等选择，以满足不同场所的照明需求和环境要求。（三）照明设计的一般要求满足规定的照度标准，保证照明质量（均匀度、眩光限制等），节约能源，安全可靠。六、接地与防雷（一）接地的种类与作用1.工作接地：为保证电力系统正常运行而设置的接地，如变压器中性点接地。2.保护接地：将电气设备的金属外壳或构架与大地连接，防止因绝缘损坏而导致外壳带电危及人身安全。3.保护接零：在中性点直接接地的低压系统中，将电气设备的金属外壳与零线连接。4.重复接地：在零线的一定距离处或终端再次接地，以提高保护接零的可靠性。（二）防雷措施建筑物防雷应采取综合措施：1.直击雷防护：安装避雷针、避雷带、避雷网等，将雷电流引向自身并安全泄入大地。2.感应雷防护：在电气线路和设备上安装避雷器、浪涌保护器（SPD）等，限制雷电感应过电压。3.接地装置：保证雷电流和故障电流能安全快速泄放，接地电阻应符合设计要求。七、安全用电与电气防火（一）安全用电基本常识1.不要用湿手触摸电器，不要私拉乱接电线。2.电气设备金属外壳应可靠接地或接零。3.定期检查电气设备和线路，及时发现和排除隐患。4.学会正确使用漏电保护器。（二）电气火灾的原因与预防1.原因：短路、过载、接触不良、电器使用不当、违章操作等。2.预防：合理设计电路，正确选择和安装电器设备，加强维护管理，禁止超负荷用电，配备必要的消防器材。八、复习要点与建议1.理解基本概念：如电力系统、额定电压、相数、负荷等级、功率因数等。2.掌握核心内容：负荷计算（需要系数法）、供配电系统构成、主要电气设备的功能与选择、接地与防雷的基本措施。3.注重实际应用：结合建筑