第一章建筑供配电系统概述

1辽宁商贸职业学院技术经济系建筑电气技术教研室建筑供电与照明辽宁商贸职业学院建筑电气教研室2内容提要：现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛，一般建筑采用低压供电，高层建筑通常10kV电压供电。建筑供配电是建筑电气的重要内容，为更好的理解建筑供配电系统，本章着重介绍了电力系统和电力网、电力网电压的分级、建筑供电系统的中性点接地运行和常用的建筑物配电方式实例。第一章建筑配电系统概述辽宁商贸职业学院建筑电气教研室3学习要求:1、了解电力系统的概念；2、掌握电力系统的额定电压等级；3、掌握电力负荷的等级及划分；4、了解建筑供电系统的中性点接地方式；5、掌握常用的建筑物配电方式。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室4第一节电力系统简介第二节建筑供电系统第三节各类建筑物供电系统典型方案第一章建筑供电系统概述辽宁商贸职业学院建筑电气教研室51.1.1电力系统概念1.1.2我国电网电压等级第一节电力系统简介辽宁商贸职业学院建筑电气教研室61.1.1电力系统概念图1.1电力系统示意图辽宁商贸职业学院建筑电气教研室71.1.1电力系统概念1．发电厂：发电厂是将一次能源（如水力、火力、风力、原子能等）转换成二次能源（电能）的场所。2．电力网：电力网是输送和分配电能的渠道，它包括变电所、配电所及各种电压等级的电力线路。变电所：接受电能、变换电压和分配电能的场所，可分为升压变电所和降压变电所两大类。配电所：不具有电压变换能力。电力线路：输送电能的通道。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室8电力网：输电网：35kV及以上输电线路及变压器组成的网络配电网：10kV及以下配电线路及配电变压器组成的网络3．电力用户:电力用户也称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电力用户。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室91.1.2我国电网电压等级电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、500kV等。高压:是指电网电压在1kV及以上低压：是指1kV以下的电压辽宁商贸职业学院建筑电气教研室101.2.1建筑供电系统的组成：1.2.2电力负荷分级1.2.3电力负荷供电要求1.2.4电压偏移和电压质量1.2.5建筑供电系统的中性点接地方式1.2.6供电线路的分支方式第二节建筑供电系统辽宁商贸职业学院建筑电气教研室111.2.1建筑供电系统的组成：从取得电源到用电负荷之间的线路，加上线路中间各种分支、控制及保护装置，即组成建筑供配电系统——建筑供电系统。1.2建筑供电系统图1.2建筑供配电系统图辽宁商贸职业学院建筑电气教研室121.2.2电力负荷分级分为三级1．一级负荷：指中断供电将造成人身伤亡者，造成重大政治影响和经济损失，或造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷，属于一级负荷。2．二级负荷：当中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失或将造成公共场所秩序混乱的电力负荷，属于二级负荷。3．三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般电力负荷，均属于三级负荷。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室131.2.3电力负荷供电要求1．一级负荷：两个电源供电，一用一备，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。应急电源有：发电机组、专门馈电线路、蓄电池。2．二级负荷：两个电源供电，一用一备，两个电源应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断供电后能迅速恢复）3．三级负荷供电电源无要求，一般为一路电源供电即可，但在可能的情况下，也应提高其供电的可靠性。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室14图1.3电源高供低备主结线方案辽宁商贸职业学院建筑电气教研室151.2.4电压偏移和电压质量电源的质量可以从电压偏移、频率的变化、波形的畸变、三相不平衡等方面来衡量。1．电压偏移：实际电压与额定电压的差异—电压偏移——额定电压——实际电压—UUUUUUUNNN100%图1.4电压偏移示意图辽宁商贸职业学院建筑电气教研室162.电压质量（1）电压偏移调整措施合理选择变压器的电压比和电压分接头合理选择导线截面，以减少系统阻抗合理补偿无功功率尽量使系统的三相负荷平衡辽宁商贸职业学院建筑电气教研室17（2）频率变化控制在±1HZ之间（3）波形畸变各类大功率非线性用电设备的变压器尽量选用高电压；提高变压器二次侧的相数和增加整流脉冲按谐波次数装设分流滤波器辽宁商贸职业学院建筑电气教研室18（4）三相不平衡单相用电设备应均匀分布在三相电源中；由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，当线路电流小于30A时，可用单相220V供电，否则用220/380V的三相四线制供电。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室191.2.5建筑供电系统的中性点接地方式中性点接地方式：是指供电系统中变压器的中性点与大地连接的方式。（一）10kV配电网中性点接地方式1.不接地；2.经销弧线圈接地；3.直接接地。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室20（二）低压供电系统的中性点接地方式建筑供电系统采用TN系统，即变压器中性点直接接地，而用电设备的金属外壳与零线或专用保护线（PE）连接。1.TN—C系统图1-5a2.TN—S系统图1-5b3.TN—C—S系统图1-5c辽宁商贸职业学院建筑电气教研室21图1-5aTN—C辽宁商贸职业学院建筑电气教研室22图1-5bTN—S辽宁商贸职业学院建筑电气教研室23图1-5cTN—C—S辽宁商贸职业学院建筑电气教研室24TN—CTN—C—STN—S辽宁商贸职业学院建筑电气教研室254.TN—C系统、TN—S系统、TN—C—S系统的特点①TN—C系统适用于三相对称负荷，使用时与操作人员接触少；②TN—S系统适用于三相不对称负荷，对电源要求高，使用时与操作人员接触较多；③TN—C—S系统适用于三相不对称负荷，对电源要求不高，使用时与操作人员接触较多。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室261.2.6供电线路的分支方式低压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低压配电方式是指低压干线的配电方式。低压配电方式有放射式、树干式、混合式三种形式。1.放射式：由总配电箱直接供电给分配电箱或负载的配电方式。优点：独立受电，供电可靠性高，控制灵活，易于实现集中控制。缺点：线路多，有色金属消耗量大，系统灵活性较差。适用于设备容量大、要求集中控制的设备、要求供电可靠性高的重要设备配电回路，以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护起动设备放在现场者。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室272.树干式是指由总配电箱至各分配电箱之间采用一条干线连接的配电方式。优点：投资费用低、施工方便，易于扩展。缺点：干线发生故障时，影响范围大，供电可靠性较差。常用于明敷设回路，设备容量较小，对供电可靠性要求不高的设备。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室28在实际工程中，照明配电系统不是单独采用某一种形式的低压配电方式，多数是综合形式，如在一般民用住宅所采用的配电形式多数为放射式与树干式的结合。总配电箱向每个楼梯间配电为放射式，楼梯间内不同楼层间的配电箱为树干式配电辽宁商贸职业学院建筑电气教研室293.链式在一条供电干线上带多个用电设备或分配电箱。优点：线路上无分支点，适合穿管敷设或电缆线路，节省有色金属。缺点：供电的可靠性差。适用于暗敷设线路，供电可靠性要求不高的小容量设备，串联的设备不宜超过3--4台，总容量不宜超过10kW辽宁商贸职业学院建筑电气教研室30第三节各类建筑供电系统典型方案一、小型建筑供电系统二、多单元住宅楼供电系统三、小区供电系统图1-6小区供电系统辽宁商贸职业学院建筑电气教研室31图1-7一般高层建筑供电系统辽宁商贸职业学院建筑电气教研室32四、大型或高层建筑物供电系统（一）双电源互为备用图1-8双电源互为备用供电系统辽宁商贸职业学院建筑电气教研室33（二）双电源一用一备图1-9双电源一用一备供电系统辽宁商贸职业学院建筑电气教研室34五、超高层建筑供电系统的特点和要求（一）超高层建筑供电系统的特点（二）超高层建筑供电系统的要求变电所1、变电所内的高压开关柜、电力变压器要求有较好的防火性能；2、低压配电屏采用自动空气开关；3、配电干线使用插接式母线或电缆。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室35配电系统1、将照明负荷、动力负荷、空调负荷分开配电；2、动力负荷、空调负荷用放射式配电，照明负荷用混合式配电，即分区树干式，10层为一个配电区，用一条干线配电；图保护功能：要求保护装置与消防系统联动自动化程度高：设有设备运行监控，用计算机实现供配电系统及设备管理的自动化辽宁商贸职业学院建筑电气教研室36额定值是制造厂为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值。额定值有额定电压UN与额定电流IN或额定功率PN。必须注意的是，电气设备的电压、电流的实际值不一定等于它们的额定值。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室37建筑供配电系统图辽宁商贸职业学院建筑电气教研室38第一章小结1、我国电网电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、500kV等。2、电源的质量可以从电压偏移、频率的变化、波形的畸变、三相不平衡等方面来衡量。3、电力负荷分级分为三级，一级负荷两个或两个以上独立电源供电；二级负荷，两个电源或回路供电；三级负荷对供电电源无要求。辽宁商贸职业学院建筑电气教研室394、从低压供电系统的中性点接地方式看建筑供电系统采用TN系统，即变压器中性点直接接地，而用电设备的金属外壳与零线或专用保护（PE）连接。TN系统的三种具体接线方式：TN—C系统、TN—S系统、TN—C—S系统。5、低压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低压配电方式是指低压干线的配电方式。低压配电方式有放射式、树干式、混合式三种形式。