电力供配电系统

第三部分建筑电气系统主讲：李友志第一章建筑电气系统概述第一节建筑电气系统的作用和分类一、现代建筑电气的特点1、建筑对电气不断提出新的要求，建筑电气的范围在不断扩大；；；；2、现代建筑电气用电设备种类多电气照明：工作照明、安全照明、疏散照明等电梯设备：客梯、货梯、消防电梯、观景电梯、自动扶梯等给排水设备：生活给水泵、消防水泵、排水泵等制冷设备：冷冻机、冷却塔风机、冷却水泵、冷水泵等洗衣房用电设备：洗衣机、甩干机、熨平机、消毒机等消防设备：排烟风机、正压风机等空调用电设备：送风机、回风机、风机盘管等第一章建筑电气系统概述厨房用电设备：冰箱、冷库、排风机、炊事用具等客房用电设备：电冰箱、电视机、电动美容工具等锅炉房用电设备：鼓风机、引风机、给水泵、供油泵、补水泵等弱电设备：电话站、广播站、消防中心、电视监控室、电脑监控室等3、现代建筑用电量大，供电的可靠性要求高二、建筑电气的基本作用1、人为地创造适当的生活和工作环境如：光、温湿度、空气和声音等2、为室内的人们提供生活和工作上的方便条件如：给、排水系统所需的水泵；、垂直运输的电梯、家用电器等所需要的能源，电话通信、消防、防盗报警系统等需要的电能供应3、增强安全性第一章建筑电气系统概述第一节建筑电气系统的作用与分类如：避雷器、避雷针系统可以消除雷电危害；，自动防火门、自动排烟、各种自动化灭火系统和设备、消防电梯、事故照明等能及时消除或控制火灾危害备用电源、过电流、欠电压、接地和接零等保护措施，可提高电气设备和系统自身的可靠性，也可避免因过电流、短路等故障对建筑物造成危害。4、提高控制性能5、快捷的信息服务功能三、建筑电气系统的分类1、根据电能的输入、分配、输送和使用划分变配电系统、动力系统、照明系统、智能工程系统第一章建筑电气系统概述第一节建筑电气系统的作用和分类2、根据建筑物用电设备和系统所传输的电压高低或电流大小划分强电与弱电（将电能转变为信号，如，火灾报警控制系统、共用天线电视系统等）四、建筑电气对建筑的影响1、影响建筑项目的审批和建设规模、等级2、影响建筑物功能的发挥3、影响建筑的布置4、影响建筑物艺术的体现5、影响建筑物使用安全6、影响建筑物的管理7、影响建筑物的维护第一章建筑电气系统概述第二节建筑电气系统的组成和设计原则一、建筑电气系统的组成1、电力系统指发电厂、电力网、电能用户组成的整体。2、现代电力系统电能的生产、输送与分配、消费与控制等4个子系统构成的不可分割的大系统。（理解：电的特性是不能大量储存的，其生产、输送、分配与消费都是在同一时间内完成的。）1）电能的生产（电源系统），由各类发电厂构成：火力发电厂、水力发电厂、核电站、风力发电站、太阳能发电站。2）电能的输送与分配（电力网），由各级输电线路、变电所与配电所构成。输电线路的作用把发电厂生产的电能输送到电能用户，额定电压等级为：500、330、220、110、66、35、10（kV）和380/220V；。注意：电力网电压在1kV以上为高压，民用建筑中常用10kV。第一章建筑电气系统概述第二节建筑电气系统的组成和设计原则3）电能的消费（建筑用电系统），由各种特性的用电负荷组成。包括：动力用电，设备将电能转变为机械能，如水泵、风机，电梯。照明用电，设备将电能转变为光能，如照明灯具。电热用电，设备将电能转变为热能，如电烤箱、电加热器等。工艺用电，设备将电能转变为化学能，如电解、电镀等。弱电系统，设备将电能转变为信号，如火灾报警控制系统、公用天线电视系统等。以上设备在不同的建筑物中，类型与数量各不相同，根据它们在建筑物内的空间效果可以分为两类：a）占空性设备指在建筑物内需要占据一定的建筑空间的各种电气设备。如用电、控制、保护、计量设备等，以及将这些设备成套组装在一起的配电盘、配电柜等。特点：具有占空性、功能性强、外露性与动作频繁等。第一章建筑电气系统概述第二节建筑电气系统的组成和设计原则b）广延性设备指可以在整个建筑物内穿越各个空间，随意延伸的电气设备，如绝缘导线、电缆线等各种导线。特点：具有广延性、隐蔽性、故障几率高和易于更换等。4）电能的控制系统现代电力系统已经形成区域并网，这里提出的控制系统实际上是指电网的区域调配与统筹问题。二、建筑电气设计的基本原则1、基本原则符合国家现行有关规范的规定，安全可靠、技术先进、经济合理、维修管理方便，协调美观。2、基本要求1）技术标准与装备水平第十一章建筑电气概述第二节建筑电气系统的组成和设计原则2）处理好近期与远期发展之间的关系3）设备与材料的供给情况、施工安装和维护管理的水平的现状4）节能措施、省材措施。3、设计范围1）供电电源及电压选择系统论证供电电源与工程的关系、供电的可靠性、供电系统短路数据和远期发展情况等，用电负荷性质、负荷等级、工作班制、供电措施、总电力供应主要指标。2）供电系统形式，正常电源与备用电源的切换，变压器低压侧的联络方式，对供电安全所采取的措施等。3）电力负荷计算是供电设计的依据参数，基本上采用密度法和需要系数法计算。第一章建筑电气概述第二节建筑电气系统的组成与设计原则4）变配电所数量、容量、位置及结构形式5）继电保护、计量、控制与信号等6）高、低压供配电线路形式和敷设方法7）电源电压和配电系统，配电设备的选择8）电气照明设计9）自动控制与自动调节10）建筑物防雷保护，过电压与接地保护11）弱电设计思考题P241预习P242-258第二章电力供配电系统发电厂电力网10kv-35kv电力网第一节供电系统35kv-110kv电力网110kv-35kv配电所35kv-10kv变压器用户负荷等级一级中断将造成重大人员伤亡(交通枢纽\国家级单位\重要公共场所)二级中断将造成较大损失三级一二级之外的具体可查看《民用建筑电气设计规范》（2）负荷类别依据：行业和核收电费的“电价规定”来区分分类：照明和划入照明电价的非工业负荷非工业负荷普通工业负荷（总容量不足320KVA）室内供配电线路1建筑用电负荷类别、等级及电压选择（1）电源引入方式选择依据：建筑物内用电量大小用电设备的额定电压数值分类：建筑物较小或用电设备负荷量较小且均为单相，可由柱上变压器引入单相220V电源建筑物较大或用电设备容量较大。全部为单相和三相低压用电设备时，可由柱上变压器引入三相380/220V电源建筑物很大或用电设备容量很大。全部为单相和三相低压用电设备时，应由变电所引入三相高压6KV或10KV的电源经降压后供用电设备使用一、高压线路的接线方式（一）放射式线路可靠性高。继电保护整定等易于实现。开关设备多，投资大。适于供较重要的和容量较大的负荷。只限于两级以内。（二）树干式线路出线少，开关设备和导线耗用少，投资省。可靠性低。适于负荷容量较小，不重要的用电负荷。干线连接变压器不超过5台，总安装容量不大于3000KVA。（三）环网线路可靠性高（相对于树干式〕；；；；；；；；；；；；；，但继电保护比较复杂，整定配合也较困难。）一般采用“开口运行”，开环点为电压差最小的点。环形线路载流量按所接的全部变压器容量计算，有色金属消耗量大。单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷。双电源环形可用于一、二级负荷，但可靠性低于放射式。通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成，特适于城市电网。二低压线路接线方式放射式线路主用于容量大，负荷集中，或重要的用电负荷，或者需要连锁起动、停车的用电负荷。树干式线路常采用插接式母线或预分支电缆。环形线路链式线路适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距较近场所。相连的用电设备一般不宜多于5台，总容量不宜超过10kw.三、架空线路结构及敷设（一）架空线路的导线铜绞线铝绞线钢绞线钢芯铝绞线（二）电杆、横担、拉线（三）绝缘子和金具（四）敷设原则：路径短，转角少，保持安全距离，多回路导线同杆时，电压高的线在上面，电压低的线在下面等。四、低压配电导线的结构和敷设（一）导线橡皮绝缘导线适于室外。（BXF等〕塑料绝缘导线不适于室外。（BV等〕塑料护套线（适于室内）（BVV等）（二）敷设方式明敷和暗敷用瓷夹板、瓷珠或瓷瓶等沿墙明敷。用槽板在墙、吊顶内等明、暗敷。穿塑料管明敷或暗敷。穿钢管明敷或暗敷。直敷布线变电站配电柜配电箱盘五、供电系统的方案1单电源供电方案单电源、单变压器，低压母线不分段单电源、双变压器，低压母线不分段单电源、单变压器，低压母线分段单电源、双变压器，低压母线分段适用三级不适宜适用一、二级适用一、二级2双电源供电方案双电源、单变压器，低压母线不分段双电源、单变压器，低压母线分段双电源、双变压器，低压母线不分段双电源、双变压器，低压母线分段双电源、双变压器，高压母线分段双电源、双变压器，高低压母线均分段适用二级适用二级不适宜使用于一、二级负荷不适宜一级负荷低压配电系统的配电要求（1）可靠性要求（2）用电质量要求（电压、频率）（3）考虑发展（用电负荷密度、灵活、可扩充性）（4）其他要求（见书）低压配电系统的配电方式放射式、树干式、混合式放射式优点