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1、建筑电气 第2版 主编 段春丽 黄仕元,机械工业出版社,第1章 绪论,建筑电气 第2版,添加标题,电力系统概念及组成,海洋大型风电机组,电力系统的额定电压,添加标题,海洋大型风电机组,建筑供配电的负荷分级及供电要求,添加标题,海洋大型风电机组,建筑电气施工的内容、程序与要求,1,2,3,4,绪 论,第1章 绪论,1.1电力系统概念及组成,2电力系统概念及组成,电力系统由发电厂、输配电网、变电站及电力用户组成的统一整体。,图1-1 电力系统示意图,(1)发电厂,(2) 输配电网,输电线路是将发电厂发出的经升压后的电能送到邻近负荷中心的枢纽变电站，或连接相邻的枢纽变电站，由枢纽变电站将电能送到地区
2、变电站，其电压等级一般在220kV以上,(2) 输配电网,配电线路则是将电能从地区变电站经降压后输送到电能用户的线路，其电压等级一般为110kV及以下。,(3)变电站,变电站是变换电压和交换电能的场所，由变压器和配电装置组成。 按变压的性质和作用又可分为升压变电站和降压变电站 对仅装有受、配电设备而没有变压器的称为配电所。,(3)变电站,1)升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理，便于大功率和远距离传输。,(3)变电站,2)降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理，以便电气设备的使用。 在降压站中，根据变电站的用途可分为 枢纽变电站 区域变电站 用户变电站,枢纽变电站,枢纽变电站起到对整
3、个电力系统各部分的纽带联结作用，负责对整个系统中电能进行转输和分配；,区域变电站,区域变电站是将枢纽变电站送来的电能做一次降压后分配给电能用户,用户变电站,用户变电站接受区域变电站的电能，将其降压为能满足用电设备电压要求的电能且合理地分配给各用电设备。,（4）电力用户,电能消耗的场所。,3建筑供配电系统及其组成,建筑供配电系统由高压（10kV ）配电线路、变电站(包括配电站) 、低压配电线路和用电设备组成；或由它们其中的几部分组成。 一般民用建筑的供电电压在10kV及以下，只有少数特大型民用建筑物（群）及用电负荷大的工业建筑供电电压在35110kV之间,某建筑供配电系统示意图,4电力系统运行的
4、特点,（1）电能生产的重要性 （2）系统暂态过程的快速性 （3）电能发、输、配、用的同时性,1.2电力系统的额定电压,1电力系统额定电压的规定,表1-1 我国三相交流电网和电力设备的额定电压,2用电设备、发电机、变压器的额定电压分析,（1）用电设备的额定电压：用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。 （2）发电机：发电机的额定电压一般比同级电网额定电压高出5%，用于补偿电网上的电压损失。,2用电设备、发电机、变压器的额定电压分析,（3）变压器： 一次绕组额定电压： 当变压器接于电网时，性质上等同于电网上的一个负荷，其额定电压与电网一致 当变压器接于发电机输出端（如发电厂升压变玉器）则其额定电压
5、应与发电机额定电压相同。 二次绕组额定电压 指空载电压，考虑到变压器承载时自身电压损失（按5%计），变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%； 当二次侧输电距离较长时，还应考虑到线路电压损失（按5%计），此时二次绕组额定电压应比电网额定电压高l0%。,10/,10.5/,35KV,10.5KV,T1,T2,380/220V,10KV,38.5KV,0.4KV,3. 用电设备端子的电压偏差允许值,表1-2 用电设备端子的电压偏差允许值,4电压等级选择,（1）城镇的高压配电电压宜采用20(或10)kV，低压配电电压应采用0.22/0.38kV。 （2）用电单位（或称为用户）的供电电压应根据用电
6、容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较后确定。 （3）小负荷用户宜接入当地低压电网，当用户的总容量为300kW及以上或安装容量在250kVA及以上时宜采用20kV供电。否则可由低压供电。,4电压等级选择,（4）当供电距离超过300m时，宜采用10kV及以上电压等级供电。 （5）低压配电电压宜采用0.22/0.38kV；由地区公共低压电网供电的0.22kV负荷，线路电流小于等于60A时，可采用0.22kV单相供电；大于60A时，宜采用0.22/0.38k V三相四线制供电。 （6）当安全需要时，应采特低电压供电，即相间电压或相对地电压不
7、超过交流方均根值50V的电压。具体电压值应根据供电设备情况及国家、行业规范中的相关要求确定。,1.3建筑供配电的负荷分级及供电要求,1.3.1供电可靠性,供配电系统的供电质量：主要由电能质量和供电可靠性两大指标来衡量。 电能质量指标包括电压、波形和频率的质量。 供电可靠性是指供电企业对用户的供电连续性，一般用供电企业的实际供电小时数与全年时间内实际总小时数的百分比来衡量，也可以全年的停电次数和停电持续时间来衡量。,1.3.2负荷等级,“负荷的大小”是指用电设备功率的大小。 供配电系统设计规范GB50052-2009 电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程
8、度进行分级。针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。并应符合下列规定：,1.3.2负荷等级,1符合下列情况之一时，应视为一级负荷 （1）中断供电将造成人身伤害时。 （2）中断供电将在经济上造成重大损失时。 （3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。 （4）在一级负荷中，当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为一级负荷中特别重要的负荷。,1.3.2负荷等级,2符合下列情况之一时，视为二级负荷： （1）中断供电将在经济上造成较大损失时。 （2）中断供电将影响较重要用电单位的正常工作。 3不属于一级和二级负荷者视为三级
9、负荷。,1.3.3各类负荷分级,表1-3 民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级,1.3.4各级负荷的供电要求及措施,1.一级负荷用户和设备的供电要求 2.二级负荷用户和设备的供电措施 3.三级负荷用户和设备的供电措施 4. 自备电源,1.一级负荷用户和设备的供电要求：,（1）一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏（强制性规范）。而且当一电源中断供电时，另一电源应能承担本用户的全部一、二级负荷设备的供电。 （2）一级负荷中特别重要的负荷供电，应符合下列要求： 1） 除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统 2）设备的供电电源的切换
10、时间，应满足设备允许中断供电的要求。,1.一级负荷用户和设备的供电要求：,（3） 当一级负荷设备容量在300kW以上或有高压用电设备时，应采用两个高压电源，这两个高压电源一般是由当地电力系统的两个区域变电站分别引来。两个电源的电压等级宜相同。 根据负荷需要及地区供电条件，采用不同电压更经济合理时，亦可经当地供电部门同意，采用不同电压供电； 或自备柴油发电机组供电。,1.一级负荷用户和设备的供电要求：,（4）一级负荷的供配电系统应符合下列要求： 1）一级负荷用户的变配电室内的高低压配电系统，均应采用单母线分段系统。分列运行互为备用。 2）一级负荷设备应采用双重电源供电，并在最末一级配电装置处自动
11、切换。 3）不同级别的负荷不应共用供电回路。 4）应急电源与正常电源之间，应采取防止并列运行的措施。当有特殊要求，应急电源向正常电源转换需短暂并列运行时，应采取安全运行的措施。 5）为一级负荷供电的低压配电系统，应简单可靠，尽量减少配电级数。一般低压配电级数不宜超过三级。,2二级负荷用户和设备的供电措施,二级负荷的供电系统应做到当电力变压器或线路发生常见故障时，不致中断供电或中断供电能及时恢复。 （1）二级负荷用户的供电可根据当地电网的条件，采取下列方式之一： 1）宜由两回线路供电，其第二回路可来自地区电力网或邻近单位，也可用自备柴油发电机组（但必须采取防止与正常电源并联运行的措施）。 2）在
12、负荷较小或地区变电条件困难时，可由一路6kV及以上专用的架空线路供电，当采用电力电缆敷设时应采用两根电缆供电，且每根电缆均应能承担全部二级负荷的容量。,2二级负荷用户和设备的供电措施,（2）二级负荷的供配电系统应符合下列要求： 1）双电源（或双回路）供电，在最末一级配电装置内自动切换。 2）双电源（或双回路）供电到适当的配电点自动互投后用专线送到用电设备或其控制装置上。 3）由变电所引出可靠的专用单回路供电。 4）应急照明等分散的小容量负荷，可采用一路市电加EPS或来用一路电源与设备自带的蓄（干）电池（组）在设备处自动切换。,3三级负荷用户和设备的供电措施,三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路
13、供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。且应在技术经济合理的条件下，尽量减少电压偏差和电压波动。 在以三级负荷为主，有少量一、二级负荷的用户，可设置仅满足一、二级负荷需要的自备电源。,4. 自备电源,（1）常用的应急电源有下列几种： 1)独立于正常电源的发电机组。 2)供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。 3)蓄电池（包括大容量UPS或EPS不间断电源）。 4)干电池。,4. 自备电源,（2）符合下列条件之一时，用户宜设置自备电源： 1） 需要设置自备电源作为一级负荷中的特别重要负荷的应急电源时或第二电源不能满足一级负荷的供电要求时。 2）设置自备电
14、源较从电力系统取得第二电源经济合理时。 3）有常年稳定余热、压差、废弃物可供发电，技术可靠、经济合理时。 4） 所在地区偏僻，远离电力系统，设置自备电源经济合理时。 5）有设置分布式电源的条件，能源利用效率高、经济合理时。 6）分散的小容量一级负荷：如电话机房、消防中心（控制室），应急照明等，亦可采用设备自带的蓄电池（干电池）或集中供电的EPS作为自备应急电源。,4. 自备电源,（3）应急电源应根据允许中断供电的时间选择，并应符合下列规定： 1)允许中断供电时间为 15s 以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。 2)自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正
15、常电源之外的专用馈电线路。 3)允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。 EPS应急电源装置主要用于应急照明系统及允许中断供电时间为0.25s以上的负荷； UPS不间断电源装置主要用于中断供电时间不允许超过毫秒级的用电负荷，如电子计算机实时通信及控制装置的通信中心、金融中心、安防中心、消防中心、监控中心等； 4）故障时应急电源的供电时间，应按供电设备要求的连续供电时间确定。,1.4 建筑电气施工的内容、程序与要求,1施工准备阶段,施工准备工作是保证建设工程顺利地连续施工，全面完成各项经济技术指标的重要前提，也是一项有计划、有步骤、阶段性的工作，它
16、不仅在施工前，而且贯串于施工的全过程。 阶段性施工准备，是指工程开工之前针对工程全面所做的各项准备工作； 作业条件的施工准备，是为某一施工阶段，某分部、分项工程或某个施工环节所做的准备工作，它是局部性、经常性的施工准备工作。为保证工程的全面开工，应做好以下几方面的准备工作。,1施工准备阶段,(1)熟悉、会审图纸。 (2)熟悉和工程有关的其他技术资料 (3)编制施工方案 (4)编制工程预算。 (5)根据施工方案和施工预算，组织机具的调配和材料的采购工作，并有计划地组织机具和材料进场。 (6)有计划地组织施工队伍进场。 (7)全面检查现场施工条件的具备情况。,2安装施工阶段,施工中应根据电气装置的特点，依据规范要求制定合理的施工程序和施工措施，是保证工程质量、严防发生事故、避免造成损失的一项重要工作。 在工业与民用建筑安装工程中，电气安装工程施工与主体建筑工程有着密切的关系。必须紧密配合，才能对工程进度、工程造价和工程质量等产生良好的效果。,3竣工验收阶段,工程验收是检验评定工程质量的重要环节，在施工过程中应
