民用建筑供电讲义

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1、第六章 民用建筑供电,6.1 电力系统简介,一、组成由发电厂、变电站、电力网和用户组成的系统。 发电厂： 将各种一次能源转化为电能，即生产电能的工厂。例 水电站 火电站 核电站风能发电 太阳能发电 电力网: 输送和分配电能的渠道,变电站：变换电压和交换电能的场所升压变电 6、10、35kv 升110、220、500kv降压变电 110、220、500kv降6、10、35kv 电能用户：电能消耗的场所例 我国居民用电:1996年1130亿kwh2000年1690亿kwh2005年2700亿kwh2010年3920亿kwh,二、建筑供配电系统分类,大型、特大型建筑供配电 中型建筑供配电 小型建筑供

2、配电 100kw以下的用电负荷建筑,三、建立电力系统的优越性,提高供电可靠性 实现经济运行 提高设备利用率,四、电力系统的电压和频率,电力系统电能质量的两个基本参数：频率、电压 1. 额定频率：500.5Hz ，“工频” 2. 额定电压：为电气设备正常运行且获得最佳经济效果的电压。 电网额定交流电压等级有：110 220 380V；3，6，10，35，110，220，330，500kV,(1)电网（电力线路)的额定电压它是确定各类电力设备额定电压的基本依据。 (2) 用电设备额定电压 与电网额定电压相同。 (3) 发电机的额定电压 高于同级电网电压5%. (4)电力变压器的额定电压一次绕组的额

3、定电压与发电机相连：高于电网额定电压5%.不与发电机相连：连在线路上时 与电网额定电压相同二次绕组的额定电压与高压线路相连：比电网额定电压高10%与低压线路相连：比电网额定电压高5%,电力变压器的额定电压,(1) 用电设备处电压偏移的允许值电动机 5；照明灯 一般工作场所 5；视觉要求高的场所 5； 2.5%等,允许的电压偏移,规范GB5005295,第4.0.4条 对用电设备端电压偏差允许值有下列要求： 电动机为5； 在一般工作场所的照明为5， 远离变电所的小面积一般工作场所照明、应急照明、道路照明和警卫照明为5、10； 其它用电设备当无特殊规定时为5。,照明用配电电压等级,一般照明光源电压

4、采用220V,1500W及以上高强气体放电灯的光源电压宜采用380V 移动式和手提式灯具,以及某些特殊场所,应采用安全特低电压(SELV)供电,其工频交流电压值在干燥场所不大于50V,在潮湿场所电梯井道照明要求采用36V电压供电不大于25V. 例如: 演出场所的化妆台照明要求供电电压为36V或以下 游泳池水下照明灯用电为12V 工地临时照明用电供电电压为36V,6.2 照明供配电系统,一、照明配电方式 放射式 树干式 混合式 链式,1、放射式及特点,特点 优点是线路发生故障时影响范围小，供电可靠性高，控制灵活，易于实现集中控制 缺点是线路多，有色金属消耗量大。 用于大容量设备，或要求集中控制的

5、设备，或要求供电可靠性高的重要设备。,2、树干式及特点,特点 优点是线路较少，有色金属消耗量少，投资少，易于发展。 缺点是干线发生故障时，影响范围大，供电可靠性较差。 适用于明敷设线路，容量较小的设备，或对供电可靠性要求不高的设备。,3、混合式及特点,取放射式与树干式的优点,4、链式及特点,链式配电系统，与树干式相似，不同的是其线路的分支点在用电设备上或分配电箱内，即后面设备的电源引自前面设备的端子 优点是线路上无分支点，适合穿管敷设或电缆线路，节省有色金属； 缺点是线路或设备检修以及线路发生故障时，相连设备全部停电，供电的可靠性差 一般链接的设备不宜超过34台，总容量不宜超过10kW。单台容

6、量不宜超过5kW,二、照明配电线路,相关支线配电规范,供电范围不应超过25m 7.2.7条 (GB50034-2004) 每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A,所接光源数不宜超过25个 连接建筑组合灯具时,回路电流不宜超过25A,光源数不宜超过60个 连接高强度气体放电灯的单相分支回路的电流不宜超过30A 7.2.8条 插座不宜和照明灯接在同一分支电路 插座数量不宜超过 12 组,6.3 电力负荷分级与供电要求,按照用电负荷对供电可靠性要求的不同，以及中断供电在政治上、经济上所造成的影响和损失的程度，把电力负荷分为三级 ( P91 ) 供电要求：一级负荷 两个独立电源 二级负荷 双回路 三

7、级负荷 无特殊要求,符合下列情况之一的,用电单位宜设置自备电源,需要设置自备电源作为一级负荷中特别重要的应急电源时 第二电源不能满足一级负荷的条件时 设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理时 所在地区偏僻,远离电力系统,设置自备电源经济合理时,基本概念 日负荷曲线 计算负荷P30 尖峰电流 平均负荷 需要系数Kn,日负荷曲线中最大半小时负荷,6.4 电力负荷计算,电力负荷计算目的： 合理选择导线、开关、 变压器、电表等 设备 计算方法：需要系数法Kn 计算步骤：负载支路干线进户线,1、各用电设备计算负荷的确定,白炽灯、卤钨灯、PC= Pe 荧光灯 Pc=1.1Pe 民用、公建建筑中的插座

8、 无具体设备连接按每个 100W 计算 一般住宅插座、无具体设备连接按 50W/个若是插座组则100W/组 吊扇：85W/台 空调：10002000W/台 热水器：15003000W/台,一、建筑配电线路的计算,2、各支路的计算负荷,支路负荷接近负载末端 取Kn=1； 支路负荷为各设备负荷的累加Pc=Pe 一般民用建筑用电设备均为单相设备,所以，支路电流的大小：,各设备的,白炽灯、电热设备 1 (P104 表6.9) 日光灯 0.6 配电子整流器 0.9 风扇、单相电机 0.70.95 插座 0.8,为：,3、干线与进户线负荷的计算,一般干线Kn ： 取 0.90.95进户线Kn： 根据建筑类

9、型而定 (P97)配电方式及计算方法： （1）单相进线 单相出线 负荷为各支路负荷累加乘以需要系数Kn用单相功率的计算公式来计算电流Ic （2）三相进线 单相出线先对所有负荷进行相序分配，尽量做到三相平衡。,单相负荷均匀分配到三相的标准 最小相负荷不宜少于平均值的85% 最大相负荷不宜大于平均值的115%,再取最大相负荷的三倍作总负荷,一般线路 Ic40A时要求为三相进线 按三相功率的计算公式来计算电流Ic 即,（3）三相进线 三相出线负荷PC计算方法与单相进线 单相出线的情况相同；电流Ic的计算按三相功率的计算公式来计算（4）三相进线 混合出线单相部分按最大相负荷的三倍计，再加上三相部分的负

10、荷作为总负荷。 电流Ic的计算按三相功率的计算公式来计算,例1：某支路有日光灯12盏，风扇6个； 功率：日光灯 36W/个 风扇 85W/个,试计算该支路的功率及电流。,： 0.9 0.7 : 0.48 1.02,解： PC = P1+P2 = 121.136+685=985.2W Q1=475.20.48=228var Q2=6851.02=520var QC=228+520 =748var,=Q/P= 748/985.2 = 0.759,=0.79,例2：某小楼有一配电箱共分5条支线，各支路Kc为1，进户线Kc取0.7 各支路负荷如下： N1 ：白炽灯： 60瓦2只、40瓦5只 荧光灯：3

11、6瓦18盏 N2： 白炽灯：100瓦一只、60瓦1只、40瓦1只 荧光灯：36瓦19盏 N3：路灯按700W预留 N4：插座5个 N5：插座11个 试计算各支路负荷及进户线负荷，计算电流。,解：P1=602+540 +1.13618=320+712.8=1032.8WP2=1100+140+160+191.136=952.4W P3=700WP4=5100=500WP5=11100=1100W 进户线P=Kn P=0.7(1032.8+952.4+700+500+1100)=3000 W,电流计算： P1=1032.8W Q1=712.80.48=342 Var,=0.95,Q2=191.13

12、60.48=361.2 Var,=0.935,进户线：Pc=3000w,为0.85,二、住宅楼的负荷计算,住宅楼的负荷计算采用单位容量法例3：某住宅楼共六层，每层4户，每户按4KW供电标准，试计算进户线上的负荷及计算电流。Kn=0.7 cod=0.8 解： Ppmax =244=32KW PC=Kn3Ppmax =0.7332=67.2KW,例4：如上所述住宅为七层，供电标准变为 6KW,则PC及IC又是多少？,解： Ppmax =346=72KWPc =Kn3Ppmax =3720.7=216KW0.7=151.2KW,三、施工工地的负荷估算,设备按工作制分连续工作制、 短时工作制和断续周期

13、工作制三类。 由于工作制不同，在求计算负荷时不能将额定功率直接相加，而需将不同工作制的设备额定功率换算为统一规定的工作制下的功率，即设备功率Pe。 各种用电设备功率Pe的计算： (1)连续工作制：Pe=PN PN额定容量 (2)短时工作制：Pe不考虑 (3)断续周期工作制：暂载率,t工作时间 t0待机时间周期T在10min内 a、电机类：容量需换算成=25%时的功率,b、电焊设备：容量要换算成=100%时的功率,用电设备组 P30=KnPe,Q30=P30tg,多个设备组 还应计同时系数 K,工地的负荷估算P30=KP30 （KW）Q30=KQ30 (Kvar),(KVA),在工地负荷计算时，

14、如果照明灯具数量不明确，其P30 30中未包括照明负荷时，可以用动力负荷时的10%来估算照明负荷 ，此时,2、单相设备接于线电压,（1）接于同一线电压只接于一相接于两相,（2）接于不同线电压时, P1P2P3 且 Cos1Cos2Cos3 按等效发热原理,四 单相设备等效三相负荷的计算,1、单相设备接于相电压,3、单相设备部分接于相电压，又有部分接于线电压 （1）先将线间负荷换算成相间负荷 （2）将各相负荷分别相加，选出最大相负荷，等效三相负荷为最大相负荷的三倍,例4：某建筑工地的用电设备情况如下，试确定该工地变电所低压母线上的总计算负荷。 混凝土搅拌机 3台 每台10KW 灰浆搅拌机 2台

15、每台2.8KW 电焊变压器 3台 每台21KVA 单相380V =65% 起重机 2台 每台19.5KW =25%,解：先求各组用电设备的计算负荷 混凝土搅拌机组取Kx1=0.7 cos1=0.65 tg1=1.17Pjs1= Kx1Pe1=0.7310=21KWQjs1= Pjs1 tg1=211.17=24.57kvar 灰浆搅拌机组取Kx2=0.7 cos2=0.65 tg2=1.17Pjs2= Kx2Pe2=0.722.8=3.92KWQjs2= Pjs2tg2=3.921.17=4.59kvar,电焊变压器组 取Kx3=0.45 cos3=0.45 tg3=1.98 在进行负荷计算时，先把暂载率统一换算到=100%时的功率 Pjs3= Kx3Pe3=0.4537.62=10.29KW Qjs3= Pjs3tg3=10.291.98=20.37kvar 起重机组 取Kx4=0.25 cos4=0.7 tg4=1.02 起重机的设备容量要求换算到暂载率=25%时的功率,本题不用换算Pjs4= Kx4Pe4=0.25219.5=9.75KWQjs4= Pjs4tg4=9.751.02=9.95kvar,