《供配电系统》ppt课件-2

《《供配电系统》ppt课件-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《供配电系统》ppt课件-2（97页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第十二章,供配电系统,2013.5.,12.1 供电系统,电源的形式： 城市电网中的某一点，如变电所、变压器、电杆、电缆的出线和接线转接箱。 供电： 电源将高压10kV或低压380/220V送入建筑物中。 配电： 进入建筑物的电能，经配电装置分配给各个用电设备。,2,12.1 供电系统,供配电系统： 利用电气设备将电源与用电设备联系在一起的整体。 分界开关： 城市电网与建筑供配电系统的分界点。 之前由供电部门管理，之后由建筑用电单位管理。,3,12.1 供电系统,一、负荷分级和供电电源 负荷等级 按电力负荷性质和停电造成的损失程度划分。 1. 一级负荷 一级负荷特征 中断供电导致： 人员伤亡；

2、 重大政治影响； 重大经济损失； 公共场所严重混乱。,4,12.1 供电系统,1. 一级负荷 一级负荷中的特别重要负荷 重要交通枢纽； 国宾馆； 国家级及承担重大国事活动的会堂； 国家级大型体育中心； 重要国际活动大量人员集中的公共场所 一级负荷中因停电导致： 实时处理计算机及网络工作异常； 发生爆炸、火灾以及严重中毒。,5,12.1 供电系统,1. 一级负荷 一级负荷的供电要求 双电源供电。 当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。 一级负荷中的特别重要负荷： 双电源加应急电源。,6,12.1 供电系统,应急电源的反应时间： 静态交流不间断电源 允许中断时间毫秒级； 带自动投入装

3、置的专用馈电线路 允许中断时间1.5s以上； 快速自启动柴油发电机组 允许中断时间15s以上。,7,12.1 供电系统,2. 二级负荷 二级负荷特征 中断供电导致： 较大政治影响； 公共场所秩序混乱。 二级负荷的供电要求 双回路供电。 由上一级变电所两段母线上引入两个回路，当发生变压器故障或线路常见故障时，不致中断供电或能迅速恢复。,8,8,负荷较小或地区供电困难时，可一路6kV以上专用架空线路供电。,12.1 供电系统,3. 三级负荷 三级负荷特征 除一、二级以外的电力负荷。 供电要求 无特殊要求，可由单电源供电。,9,9,12.1 供电系统,负荷分级实例： 一级负荷： 重要办公建筑： 客梯

4、电力； 主要办公室、会议室、总值班室、档案室、主要通道照明。,10,10,12.1 供电系统,一级负荷： 一、二级旅馆（四星以上酒店）： 传媒电源 宴会厅电声、新闻摄影、录像电源； 通道照明 宴会厅、餐厅、娱乐厅、高级客房、康乐设施、厨房及主要通道照明； 动力能源 地下室污水泵、雨水泵、厨房、部分客梯电力。,11,12.1 供电系统,一级负荷： 高等学校、科研院所 重要实验室。 市级以上气象台、计算中心 主要业务性计算机系统、气象雷达、电报及传真收发设备、卫星云图接收机、语言广播电源； 天气绘图及预报照明。,12,12,12.1 供电系统,一级负荷： 大型博物馆 防盗信号电源； 珍贵展品展室的

5、照明。 监狱 警卫照明。,13,13,12.1 供电系统,二级负荷： 高层普通住宅、宿舍 客梯、生活水泵电源； 主要通道、楼梯照明。 部、省级办公建筑 客梯电力； 主要办公室、会议室、总值班室、档案室、主要通道照明。 高等学校教学楼 客梯电力； 主要通道照明。,14,12.1 供电系统,二级负荷： 一、二级旅馆 其余客梯电力； 一般客房照明。 市级以上气象台、计算中心 客梯电力。 大型博物馆、展览馆 展览用电。 冷库主要设备。 三级负荷： 农业用电,15,12.1 供电系统,负荷分类 按电价不同划分的用电类型，重庆市分为： 1.居民生活用电（0.432元）； 2.非居民照明用电（0.645元）

6、； 3.商业用电（0.765元）； 4.非工业、普通工业用电（0.515元）； 5.大工业用电（0.417元）； 6.农业生产用电（0.422元）； 7.贫困县农业排灌用电（0.190元）。,16,12.1 供电系统,二、电源电压及引入方式 选择依据： 外网电压等级； 建筑用电负荷大小； 用户与电源距离； 供电回路数； 发展规划。,17,12.1 供电系统,单相低压 柱上变压器架空引入 外网电压：10kV/380V/220V 引入电源：220V单相 适应对象： 单相低压用电设备； 单幢建筑、用电负荷量：6.6kW,18,12.1 供电系统,三相四线 柱上变压器架空引入 外网电压：10kV/38

7、0V/220V 引入电源：380/220V三相四线 适应对象： 有单相和三相低压用电设备； 建筑物较大、用电负荷量：250kW,19,12.1 供电系统,高压供电 外网电压：10kV 引入电源：10kV 内设变压器室，提供10kV/380V/220V供电 适应对象： 有高压用电设备（10 kV）； 建筑物很大、用电负荷量：250 kW 或变压器：160 kVA,20,12.2 建筑用电负荷,建筑用电负荷 建筑物各类用电的统称。 作用： 决定电源电压级别； 进行变配电系统图设计； 选择变配电设备； 选择变配电所的位置。,21,12.2 建筑用电负荷,一、负荷容量 1. 设备容量（装机容量） 所有

8、安装的用电设备的额定功率之总和，kW。 2. 计算容量 通过计算求出的实际使用负荷容量，kW。 3. 装表容量 计量用电度表所表明的容量，A。 用户限定在装表容量下使用电力。 装表容量在20A及以下时，允许采用单相供电，一般均采用三相供电，以利于三相负荷平衡和减少电压损失。,22,23,12.2 建筑用电负荷,二、用电负荷的计算 负荷曲线和负荷种类 1.负荷曲线 用电负荷（功率或电流）随时间变化的曲线。 可清晰直观反映负荷实际变化情况。,24,12.2 建筑用电负荷,二、用电负荷的计算 负荷曲线和负荷种类 2.负荷种类 最大负荷（计算负荷） 消耗电能量最多的半小时平均功率。 是按发热条件选择电

9、气设备的依据。 Pjs 计算有功功率； Qjs 计算无功功率； Sjs 计算视在功率。,25,12.2 建筑用电负荷,尖峰负荷 电动机起动时连续12秒的最大平均负荷。 是短时最大负荷。 Pjf 尖峰有功功率； Qjf 尖峰无功功率； Sjf 尖峰视在功率。 作用： 校核电路中的电压损失和波动 作为选择保护元件（如熔断器、自动开关等）的依据 作为检验电动机自启动条件。,26,12.2 建筑用电负荷,平均负荷 用电设备在某时间段内的平均功率。 Pp=Wt / t 教材式（12-1） Pp 平均功率，kW； Wt 用电设备在t时间内所消耗的电能，kWh； t 实际用电时间，h。日平均负荷取t=24；

10、年平均负荷按365天计算，t=8760h。 作用： 计算某段时间内的用电量； 确定补偿电容的大小。 常用Pp、Qp、Sp 表示。,27,12.2 建筑用电负荷,负荷系数（负荷率） 平均负荷与最大负荷的比值。 反映负荷波动程度。 有功负荷系数 ： = Pp / Pjs 教材式（12-2） 无功负荷系数 ： = Qp / Qjs 教材式（12-2）,28,12.2 建筑用电负荷,负荷计算方法 单位建筑面积安装功率法（单位指标法）； 需要系数法； 二项系数法； 利用系数法。 方案设计阶段可采用单位指标法； 初设、施工图设计阶段宜采用需要系数法； 住宅设计各阶段单位指标法。,29,12.2 建筑用电负

11、荷,负荷计算方法 1.单位指标法 单位面积电力负荷乘以建筑面积。 单位面积负荷指标：,30,12.2 建筑用电负荷,2.需要系数法 需要系数用电设备组计算负荷Pjs与装机容量Ps的比值。 Kx = Pjs / Ps 教材式（12-3） 由需要系数Kx和已安装设备总容量，求计算负荷的方法需要系数法。,31,12.2 建筑用电负荷,需要系数Kx的确定 影响因素： 设备效率 设备台数 工作情况 线路损耗 维护管理及人员操作水平 一般通过实测确定。,32,12.2 建筑用电负荷,设备容量Ps的确定 动力设备 只考虑工作设备，不考虑备用设备； 多组设备考虑同时使用系数。 照明设备 白炽灯等热辐射光源铭牌

12、额定容量； 荧光灯等气体放电光源额定功率加镇流器损耗。,33,12.2 建筑用电负荷,3.功率因数 有功功率P与视在功率S的比值。 cos= P / S 有功功率P 在电阻上消耗的功率，瓦(W)。 电能转变为热能。,34,12.2 建筑用电负荷,无功功率Q 电感、电容与电源间能量互换的功率，乏(Var) 电感元件：通直流，阻交流 电容元件：通交流，隔直流,35,12.2 建筑用电负荷,交流电路中的纯电感： 其电流称为无功电流。无功电流与电压的乘积称为无功功率。 无功电流在感性负载上不作功，但在供电线路上要造成电压降，消耗电能。,电能,磁场能,电能,磁场能,36,12.2 建筑用电负荷,视在功率

13、S 电路中总电压U与总电流I 的乘积，伏安(VA)。 具有功率的形式，但不等于电路中实际消耗的功率。,37,12.2 建筑用电负荷,功率因数 有功功率P与视在功率S的比值。 电阻型用电设备（如白炽灯、电阻电热器等），功率因数：cos1； 其它用电设备的功率因数：cos 1。,38,12.2 建筑用电负荷,功率因数降低的影响 变压器、发电机有功功率输出减少，设备容量利用率低； 保证相同的有功功率，输电线路电流增加，造成线路功率损耗和电能损耗加大； 线路电压损失增大。,39,12.2 建筑用电负荷,提高功率因数的基本方法 提高设备自然功率因数 采用新型电子设备，如一般荧光灯功率因数约为0.5，新型

14、电子镇流器可达0.95以上； 无功补偿 采用供应无功功率的设备来补偿用电设备所需要的无功功率。 感性负载上并联电容器。当电容器的容抗刚好等于感性负载的感抗，可做到全补偿： cos=1。,40,12.2 建筑用电负荷,要求： 高压供电的用电单位： cos0.9 低压供电的用电单位： cos0.85 当达不到上述值，要采用电容器进行无功补偿。,12.3 电气设备的选择,电气设备的分类： 按工作电压分： 高压设备大于1000 V 低压设备小于1000 V 按作用地位分： 一次设备用电负荷直接通过的各种设备，如导线、开关等，图纸上粗线表示； 二次设备使一次设备安全正常工作的辅助设备，如检测、信号、保护

15、设备等，图纸上用细线表示。,41,12.3 电气设备的选择,一、导线与电缆 类型选择 1.导体材料选择 铝、铜 室外架空线路铝芯或铜芯祼绞线或绝缘导线； 高压线路常采用钢芯铝绞线。,42,43,12.3 电气设备的选择,2.绝缘材料选择 橡皮绝缘 普通橡皮，外缠棉纱或玻璃丝。普通橡胶易老化，寿命短，不宜采用； 氯丁橡皮绝缘性能强，耐油、耐老化，适宜室外敷设。,43,44,12.3 电气设备的选择,塑料绝缘 绝缘性能良好，制造工艺简单，价格低，常用于室内配电线路。 聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯等多种。 油浸纸绝缘 耐热性能强，介质损耗低，耐高电压，寿命长，主要用于电缆。,44,45,12.3 电气设备的选择,截面选择 按发热条件（允许温升）选择，按机械强度及电压损失校核。 1.按允许温升选择截面 允许载流量在允许长期工作温度时通过的最大电流。 使导线通过的实际工作负荷电流不超过导线允许载流量。,45,46,12.3 电气设备的选择,2.按经济电流密度校核 经济电流密度综合考虑电力损耗和有色金属耗量满足经济要求的每mm2截面导线和电缆的电流强度。 3.线路电压损失校核 电流通过电阻、电感会产生电压降，使线路末端电压小于始端，影响用电设备正常运行。 要求： 按允许温升条件选择断面后，还需校验电压损失。 4.导线的机械强度校验 正常工作时必须承受一定的拉力，以防断线。 满足机