供配电系统课件

1、情景六 建筑电气系统任务一 供配电系统,任务一 供配电系统 一、建筑的供配电系统的组成 二、电力负荷分级及其供电可靠性要求 三、供电电源 四、供配电系统主要形式 五、民用建筑供配电线路,概述 建筑电气系统一般由用电设备、供配电线路、控制和保护装置三大基本部分组成。,由一次设备相互连接构成发电、输电、配电或进行其他生产的电气回路，称为一次回路或一次接线。 由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路。,一、 建筑供配电系统的组成,1、电能产生、输送和分配,1）发电厂 2）电能输送 3）电能用户,电力系统组成示意图,发电厂 发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源(

2、如煤、水、风和原子能等)转换为电能(称二次能源)，并向外输出电能的工厂。 变电所 变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，主要由电力变压器和高低压配电装置组成，是电力系统中的重要组成部分。,三相变压器,三相变压器的构造 三相变压器的铭牌 变压器在其外壳上都有一块铭牌,上面记载着这台变压器的型号与各种额定数据。,电力网 电力网按其功能常分为输电网和配电网两大类。 由35KV及以上的输电线路和与其连接的变电所组成的电力网称为输电网，它是电力系统的主要网络。它的作用是将电能输送到各个地区或直接输送给大型用户。 由10kv及以下的配电线路和配电变压器所组成的电力网称为配电网。它的作用是将电能分配给

3、各类不同的用户。,电能用户 电能用户是所有用电设备的总称。,1、 电力系统的电压,1）电压等级：我国规定交流电网的额定电压等级有：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220 kV等。 2）各种电压等级的适用范围：高压多用于远距离输送电能，三相四线制低压供电采用380/220v； 注：在配电网中，高压是110kv，35kv 中压是10kv， 低压是0.4kv 在电业安全工作规程中，超过250v为高压，安全电压是36v。,二、电力负荷分级及其供电可靠性要求,3）额定电压 用电设备的额定电压 用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压同。 由于用电设备运行时线路上要产

4、生电压降，所以线路上各点电压都略有不同.,发电机的额定电压 发电机的额定电压规定高于同级电网额定电压5%。 由于电力线路允许的电压偏差一般为5%，即整个线路允许有10%的电压损失， 所以为了维持线路的平均电压在额定值，线路首端（电源端）的电压可较线路额定电压高5，而线路末端则可较线路额定电压低5%.,4）电压偏移 电压偏移是指用电设备的实际端电压U与设备额定电压UN之差，通常用它对额定电压UN的百分值来表示，即,在电力系统中，用电设备的端电压无论是偏高还是偏低，都会对设备的工作性能和使用寿命产生不良影响。,国家标准GB5005295供配电系统设计规范规定：正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差

5、的允许值宜符合下列要求： 电动机为5%。 照明。在一般工作场所为5%；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；应急照明、道路照明和警卫照明等为+5%、10%。 其他用电设备，当无特殊规定时为5%。 当电网电压不能满足要求时，必须采取相应的电压调整措施。,2、 电力负荷分级,电力网上用电设备所消耗的功率，称为用户的“用电负荷”或“电力负荷”。 根据建筑物的类别和用电负荷的性质，按民用建筑电气设计规范规定，对用电负荷划分为三个等级：,1）一级负荷 中断供电将造成人员伤亡者； 中断供电将造成重大政治影响者； 中断供电将造成重大经济损失者； 中断供电将造成公共场所秩序

6、严重 混乱者。 如火车站，大会堂，重要宾馆，通讯交通枢纽，重要医院的手术室，炼钢炉，国家级重点文物保护场所等。,2 ）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， 如大量产品和原材料报废，大量减产或发生重大设备损坏事故，重点企业连续生产过程需要长时间才能恢复； 供电将造成公共场所秩序混乱者。,3 ）三级负荷 凡不属一级和二级负荷者。 下面对民用建筑及工业建筑的常用设备及部位的负荷分级列表分类，如下表1所示： 各个级别的负荷对用电的可靠性有不同的要求，以一级要求最重要、最严格,二级、三级逐渐降低要求。,表1 民用建筑常用重要电力负荷级别,1） 一级负荷的供电要求 级负

7、荷应由两个独立电源供电，按照生产需要和允许停电时间，采用双电源自动或手动切换的接线，或双电源对多台一级用电设备分组同时供电的接线，具体供电形式见图2。 a)每段母线的电源来自不同发电机或变压器 b)母线段之间无联系，或虽有联系但在一段发生故障时，能自动将其联系切断，不影响另一段母线继续供电。 对于一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，还要求增设应急电源。 c)常用的应急电源有：独立于正常电源之外的发电机组、干电池、蓄电池、专门供电线路等。,3、 各级符合的供电要求,图 2,2） 二级负荷的供电要求 对于二级负荷，应由二回线路供电，供电变压器也应有两台(这两台变压器不一定在同一变电所

8、)。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应做到不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。 3） 三级负荷的供电要求 三级负荷属不重要负荷，对供电无特殊要求。但在条件允许的情况下，应尽量提高供电的可靠性和连续性。,供电电源应根据建筑物内的用电负荷的大小和用电设备的额定电压数值以及供电可靠性要求等因素确定。 （一）电源供电方式： 1、单相220V电源 用于建筑物较小或用电设备负荷量较小，而且均为单相、低压用电设备的场合。 2、三相380220V电源 用于建筑物较大或用电设备的容量较大，但全部为单相和三相低压用电设备而且总设备功率在240kW以下的场合。,三、供电电源,3、l0kV高压供电电

9、源 用于建筑物很大或用电设备的容量很大，虽全部为单相和三相低压用电设备，但采用高压供电在技术和经济上合理且满足供电部门要求的场合。 此时，在建筑物内应装设变压器，布置变电室。若建筑物内有高压用电设备时,应引入高压电源供其使用，同时装设变压器，满足低压用电设备的电压要求。,2 电源形式,四、供配电系统主要形式,建筑电气配电系统的接线方法最常用的有放射式、树干式和混合式三种。下面以380220V低压配电系统为例，简单介绍一下它们的特点。,1.配电系统的接线方式,低压配电系统 组成：由配电装置（配电盘）及配电线路（干线及分支线）组成。 配电方式：放射式、树干式及混合式等数种。,2 、建筑配电系统常用

10、形式 建筑电气的高压配电系统大多采用放射式接线方式，低压配电系统（特别是大型高层建筑)大多采用放射式和树干式相结合的混合式配电方式。 建筑物地下设备层，大容量的用电设备较多，应采用电缆放射式对单台设备或设备组供电，电缆可沿电缆沟、电缆支架或电缆托盘敷设，如电缆数量较少，线路较短，则可采用穿管暗敷，这样可不影响地面使用。,建筑上部各层配电可采用分区树干式 所谓分区，就是将整个楼层依次分为若干供电区，分区层数一般为26层，每区可以是个配电回路，也可分为照明、一般动力等几个回路，如图3。图中(b)是在(a)方式中增加了一公用备用回路，(c)方式中增加了一个中间配电箱，各层分配电箱前有保护装置，提高了供电可靠性。 建筑上部各层也可采用由底层到顶层垂直大树干式向所有各层供电，如图15(d)。,图1-5 典型的低压配电系统,图 3 多层或高层建筑供配电形式,3、注意：不论是分区树干式或是大树干式的垂直主干线，现在常用的有电缆、绝缘母线槽及大电流分支电缆三种形式。 电缆一般用于楼层不多，负荷不太大的建筑物， 绝缘母线槽电流大，插接方