民用建筑供电解析

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1、民用建筑供电 4.1 电力系统基本概念 4.2 变配电所 4.3 电力负荷计算 4.4 民用建筑低压供配电 4.5 高层民用建筑供电 4.6 自备电源和事故照明 4.7 建筑施工现场供电 为了提高供电的可靠性和实现经济运行，常将许多的 发电厂和电力网连接在一起并联运行，由发电厂、电力网和 电能用户组成的统一整体称为电力系统。 4.1 电力系统基本概念 区域变电站 400/230伏10千伏 220千伏 10.5千伏 低压变配电 所 输电网络 输电网络 升压变电站 升压变电站 水电厂 火电厂 自备电站 1 1、发电厂、发电厂 发电厂是将自然界蕴藏的诸种一次能源 转换成电能(二次能源)的工厂,主要有

2、:火力发 电厂、水力发电厂、原子能发电厂、风力发 电厂、地热发电厂以及太阳能发电厂等。 共同特点：原动机共同特点：原动机+ +发电机发电机 火力发电 火力发电厂原理图 水力发电 葛洲坝水电厂装机容量271.5万千瓦 三峡水利工程鸟瞰图三峡水利工程鸟瞰图 三峡发电厂厂房坝段剖面图三峡发电厂厂房坝段剖面图 核电 核分裂反应如何持续发生 太阳能发电 太阳能发电 利用聚热装置，将太阳热能聚 集以产生蒸汽，带动涡轮发电 机产生电力。 利用光电效应来产生电力 风力发电 风力发电 20KW20KW变速恒频变速恒频 风力发电机组风力发电机组 在内蒙古快速发展的风能电站 地热发电 地热蒸汽电能 羊八井地热电站羊

3、八井地热电站 潮夕发电 潮夕发电示意图 波浪电站 燃料电池还被称为静止发电机 垃圾焚烧发电技术 2 2、电力网、电力网 电力网各种电压等级的输、配电电力线路和变配电所，即连接发 电厂和用户的中间环节。包括输电网和配电网两大部分。 输电网由35kV及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成的 网络，输电网的作用是将电力输送到各个地区或直接送给大型用户。输 电网又称为区域电力网或地方电力网，是电力系统的主要网络。 配电网是由10kV及以下的配电线路和配电变压器所组成的，它 的作用是将电力分配到各类用户。 配电线路直接供电给用户的线路。用户电压如果是380220V ，则称为低压配电线路。把电压降为38

4、0220V的用户变压器称为用户 配电变压器。如果用户是高压电气设备，这时的供电线路称为高压配电 线路，连接用户配电变压器及其前级变电所的线路也称为高压配电线路 ； 以上所指的低压，是指lkV以下的电压1kV及以上的电压称为 高压。一般还把3、6、10kV等级的电压称为配电电压，把高压为这些 等级的电压的降压变压器称为配电变压器，接在35kV及其以上电压等级 的变压器称为主变压器。 我国电网分布图 30000MW 30000MW 40000MW 40000M W 20000MW 10000MW 10000MW 10000MW 电力网的电压等级是比较多的，不同的电压等级 有不同的作用。从输电的角度

5、看，电压 越高则输 送的距离就越远，传输的容量越大，电能的损耗就 越小；但电压越高，要求绝缘水平也越高，因而造 价也越高。电压的等级也不宜太多，否则输变电容 量重复太多，也不易实现电机、变压器及其他用电 设备的生产标准化，电网的接线也比较复杂零乱。 目前，我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、 3、6、10、35、110、220、330、500kV共8级。 电力网的电压等级 1频率质量频率的稳定主要取决于系统中有 功功率的平衡。 2电压质量电压的稳定主要取决于系统中无 功功率的平衡。 电能质量 电力系统互联的优越性 （2）降低系统总的负荷峰值 （1）合理开发一次能源 （3）减少备用容量

6、 （4）提高供电可靠性 （5）提高电能质量 （6）提高运行经济性 4.2.1变电所的类型、结构及位置选择 4.2 变电所和配电所 配电所不经电力变压器变换，直接以同级电压分配。 变电所经电力变压器变换，并进行分配。 （一）变电所与配电所的区别 （二）变电所的类型与结构 10kV 变电所 按变压器及高压开关 设备的安装位置分类 室内变电所-全部电气设备装设在屋内 . 半室内变电所低压配电设备装设在屋内. 变压器和高压设备均在室外. 室外变电所-全部电气设备置于露天场合. 成套变电站又称组合变电站或箱式变电 站,就是将电力变压器和高、低压配电装 置等设备组合在一个或几个箱体内 室内变电所 室内式配

7、电所主要由三个部分组成： (1)高压配电室；(2)低压配电室；(3)变压器室 特点:安全、可靠、受环境影响小 ；维护、监测、管理方便；建筑 费用高。 适用范围：一般用于大中型企业 和高层建筑。 采用干式变压器时,可不 设专用的变压器室 室外变电所 单杆式变电所双杆式变电所 台墩式变电所 特点:占地面积少，结构简单，进出线方 便，变压器易于通风散热。 适用范围：适用于320kVA以下的变压器。 建筑施工工地 成套变电所 特点:成套性强，体积小、重量轻、外型美 观、占地面积小、结构合理、安装维护方便 和投资少. 适用范围：在国外已广泛应用,特别是在高 层建筑中得到普遍应用.在我国也开始推广 使用.

8、 4.2.1变电所的类型、结构及位置选择 4.2 变电所和配电所 (1) 尽量靠近负荷中心,距离功率较大的负荷点一般不超过300m; (2) 尽量靠近高压电源线,并方便进线和出线; (3) 避开多尘和有腐蚀气体、易燃易爆物质； (4)避开地势低洼和有剧烈震动的场所; (5) 变压器、开关柜等大型设备运输方便; (6) 尽可能与土建工程统一规划,保证安全供电和土建施工两不误. （三）变电所的位置选择 4.2.2变电所、配电所的主要电气设备 4.2 变电所和配电所 （1）、高压电气设备 高压熔断器 高压隔离开关 高压负荷开关 高压断路器 阀型避雷器 高压开关柜 高压熔断器 高压熔断器是保 护高压电

9、气设备的,用了 它可使设备免遭过电流 和短路电流的危害。按 照使用场合不同可分为 户内式和户外式 RN1,RN2型管式熔断器 RW4型跌落式熔断器 瓷熔 管 金属管帽 弹性触 座 接线端 子 瓷绝缘 子 底座 高压隔离开关 的主要作用是用来隔 离高压电源,并形成明 显可见的断开间隔,以 保证其他电气设备能 安全检修.因隔离开关 没有专门的灭弧装置, 所以不允许用它来带 负荷断开或接通电路 。 高压隔离开关 1-底座；2-支柱瓷瓶；3-静触头；4-闸刀； 5-操作瓷瓶；6-转轴 户内配电用隔离开关的结构图 高压负荷开关 FKRN12-12D负荷开关 装有高压限流式熔断 器（带撞击器）形成 负荷开

10、关一熔断器组 合电器，作过负载（ 如电力变压器）的过 载、短路保护。 高压负荷开关在结构上具有 明显的断开间隔，可以起隔离开 关的作用，同时又具有简单的灭 弧罩，能通断一定的负荷电流， 当装有热脱扣器时，还能在过负 荷时自动跳闸，但负荷开关不能 用来断开短路电流，只有当它和 高压熔断器串联使用时，靠熔断 器的熔断来断开短路电流。 高压断路器 SN10-10型高压少油断路器 ZN28系列真空断路器 高压断路器又叫高压开关。 它有完善的灭弧结构和足够的断 流能力。它是用来接通和切断高 压负荷电流的，在严重过载或短 路时，它能自动跳闸、切断故障 电流。 常用的是高压油断路器。少 油断路器的用油量很少

11、，它的油 不是用来绝缘的，而是用来灭弧 的，所以这种断路器的外壳是有 电的。一定要保持距离，否则容 易触电。 ZN型真空断路器是以真空作 为灭弧和绝缘的介质，有良好的 灭弧性能，且体积小，重量轻， 寿命长，故广泛应用在10kV及以 下的户内电力设备中,以及发电厂 和变电站等场合,用作保护和控制 开关 阀型避雷器的作 用是设置在线路和设备 之间,避免电气设备遭 受雷击。 阀型避雷器 高压开关柜 高压开关柜是一种柜式的成套电气 设备。它按一定的接线方案,将所需的高、 低压设备，如开关设备、监察测量仪表、 保护电器，以及一些操作辅助设备等组装 成一个整体，作为控制电力变压器和电力 线路等用。 4.2

12、.2变电所、配电所的主要电气设备 4.2 变电所和配电所 （2）、低压电气设备 低压熔断器 低压刀开关 低压负荷开关 低压自动开关 低压配电屏 固定式 结构简单、造价低 可靠性较低，维修不便 母线排在上部 抽屉式 可靠性较高，安全性好，维修方便 结构复杂、造价高 母线排在后面 低压配电屏内的电气设备 刀开关、熔断器、自动开关（低压断路器）、交流接触器、 电流互感器、电压互感器等 低压配电屏主要用在变压器低压侧500V以下的配电系统中，作为动力、 照明配电用。 低压配电屏 4.2.3 变、配电所的电气接线图 一、电路图的类型及其应用 定义：用来表示电力设备相互间电气连接顺序的图，称 为电气接线图

13、，简称电路图。 分类：主电路图（一次接线图）和副电路图（二次接线 图）。由一次设备按一定次序连成的电路图称为主电路 接线图，简称主接线图。主接线图能说明电能的输送、 分配关系和运行方式。配电所的主接线图，通常由避雷 器、隔离开关、熔断器、油开关、变压器、电流互感器 及母线等电气设备组成。 副电路(也称二次线路)的接线图用以表示辅助电路 的电器及其连接顺序，是用来测量、监视、保护和控制 主电路的，故一般是由仪用互感器、仪表、继电保护装 置及信号装置等组成。 4.2.3 变、配电所的电气接线图 二、 对电气主接线的基本要求 电气主接线图的确定不仅是配电所作为供电设计、进行 电气计算、选择电气设备以

14、及拟定配电装置和安装的依 据，而且是作为以后运行中一切操作和倒换电路的依据 。所以电气主结线的确定十分重要，它应该满足下列几 个基本要求： 1满足对用户供电可靠性和电能的质量 2接线应力求简单、明显、运用灵活 3投资少，运行费用低。 4保证运行人员监视操作、人身和设备安全。 5考虑发展的可能性，留有充分裕度。 4.2.3 变、配电所的电气接线图 三、变电所电气主接线图举例 隔离开关引入： 电缆进线，露天变电所变压器 容量在1000KVA及以下。室内变电 所，变电所变压器容量在315KVA及 以下，常用于小容量三级负荷，常用 于线路变压器组接线方式 跌落式熔断器引入 多用于露天变电所，架空进线

15、，变电所变压器容量在630KVA及 以下，常用于线路变压器组接线 方式。 4.2.3 变、配电所的电气接线图 三、变电所电气主接线图举例 负荷开关与熔断器引入用 于线路变压器组接线方式时 ，适于变电所变压器560 KVA 1000KVA，当熔断器不能满 足继电保护要求时，宜选用断 路器。 4.2.3 变、配电所的电气接线图 三、变电所电气主接线图举例 隔离开关断路器 广泛采用 4. 3 电力负荷的分级和计算 4. 3.1 电力负荷的分级 一级负荷 供电中断，产生重大损失者。 二级负荷 供电中断，产生较大损失者。 三级负荷 为一般电力负荷，所有不属一、二级负荷者 建筑类别建筑物名称用电设备及部

16、位 负荷级别 住宅建筑高层普通建筑电梯、照明二级 旅馆建筑高级旅馆宴会厅、新闻 摄影、高级客 房、电梯等 一级 普通旅馆主要照明二级 办公建筑省、市、部级 办公楼 会议厅、总值 班室、电梯、 档案室、主要 照明 一级 银行主要业务用计 算机及外部电 源、防盗信号 电源 一级 一级负荷 1. 两个电源供电 2.对一级负荷中特别重要的负荷，除两个电源外，还必需增设 应急电源。 二级负荷 1. 两个回路供电 2.供电变压器应有两台 三级负荷 无特殊要求 各级负荷对供电电源的要求 4. 3.2 电力负荷的计算 负荷计算的目的在于既计算出总的用电量以正确地选择电气设备 和电工材料(包括变压器容量、电气设备型号、导线截面积的选择等) ，在进行负荷计算时，要考虑环境及社会因素的影响，并应为将来 的发展留有适当余量。 负荷计算的方法：需要系数法（根据经验的统计方法