建筑供配電系統(tǒng)電力和負(fù)荷分級(jí)變電所實(shí)用教案

1、 供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，包括電力系統(tǒng)中區(qū)域變電站和用戶變電站，涉及電力系統(tǒng)電能發(fā)、輸、配、用的后兩個(gè)環(huán)節(jié)，其運(yùn)行特點(diǎn)、要求與電力系統(tǒng)基本相同。只是(zhsh)由于供配電系統(tǒng)直接面向用電設(shè)備及其使用者，因此供、用電的安全性尤顯重要。供配電系統(tǒng)示意圖如圖5-1中點(diǎn)劃線框部分。第1頁/共75頁第一頁，共76頁。圖5-1 電力系統(tǒng)(din l x tn)示意圖第2頁/共75頁第二頁，共76頁。 眾所周知，三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S和線電壓U、線電流I之間的關(guān)系為 S=3UI 當(dāng)輸送功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線路、電氣設(shè)備等的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬投資也就越?。?/p>

2、同時(shí)，由于(yuy)電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損失也較小。1.2 電力系統(tǒng)的額定電力系統(tǒng)的額定( dng)電壓電壓1.2.1 電力系統(tǒng)額定電力系統(tǒng)額定( dng)電電 壓的規(guī)定壓的規(guī)定第3頁/共75頁第三頁，共76頁。 另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣的要求則越高，變壓器、開關(guān)等設(shè)備以及線路的絕緣投資也就越大 在我國，不同地區(qū)電網(wǎng)的額定電壓系列不同，主要有：330kV110kV35kV10kV；500kV220kV110kV35kV10kV；500kV220kV66kV10kV。由于各電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)的不同，給全國聯(lián)網(wǎng)造成一定的難度。第4頁/共75頁第四頁，共76頁。 （1） 輸

3、送功率和輸送距離 前已述及，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離有一相對(duì)(xingdu)合理的線路電壓。 （2） 輸電電壓 220750kV電壓一般為輸電電壓，完成電能的遠(yuǎn)距離傳輸功能。該電網(wǎng)稱為高壓輸電網(wǎng)。1.2.2 各種各種( zhn)電電 壓等級(jí)的適用范圍壓等級(jí)的適用范圍第5頁/共75頁第五頁，共76頁。 （3） 配電電壓 110kV及以下電壓一般為配電電壓，完成對(duì)電能進(jìn)行降壓處理并按一定方式分配至電能用戶的功能。其中35110kV配電網(wǎng)為高壓(goy)配電網(wǎng)，1035kV配電網(wǎng)為中壓配電網(wǎng)，1kV以下配電網(wǎng)稱為低壓配電網(wǎng)。 3kV、6kV是工業(yè)企業(yè)中壓電氣設(shè)備的供電電壓。 20kV電壓等級(jí)目前

4、還不常用，一般要經(jīng)論證結(jié)果證明用戶確實(shí)需要時(shí)才采用。第6頁/共75頁第六頁，共76頁。第二節(jié)第二節(jié) 供電供電(n din)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 一 高壓線路的接線方式 （一）放射式線路 可靠性高。 繼電保護(hù)整定等易于實(shí)現(xiàn)。 開關(guān)設(shè)備多，投資大。 適于供較重要的和容量較大的負(fù)荷(fh)。 只限于兩級(jí)以內(nèi)。第7頁/共75頁第七頁，共76頁。第8頁/共75頁第八頁，共76頁。 （二）樹干式線路 出線少，開關(guān)設(shè)備和導(dǎo)線耗用少，投資省。 可靠性低。 適于負(fù)荷(fh)容量較小 ，不重要的用電負(fù)荷(fh)。 干線連接變壓器不超過5臺(tái)，總安裝容量不大于3000KVA。第9頁/共75頁第九頁，共76頁。第10頁/共

5、75頁第十頁，共76頁。 （三）環(huán)網(wǎng)線路 可靠性高（相對(duì)于樹干(shgn)式。但繼電保護(hù)比較復(fù)雜，整定配合也較困難。 一般采用“開口運(yùn)行”，開環(huán)點(diǎn)為電壓差最小的點(diǎn)。 環(huán)形線路載流量按所接的全部變壓器容量計(jì)算，有色金屬消耗量大。 單電源環(huán)形只適于允許停電半小時(shí)以內(nèi)的二級(jí)負(fù)荷。雙電源環(huán)形可用于一、二級(jí)負(fù)荷，但可靠性低于放射式。 通常采用以高壓負(fù)荷開關(guān)的高壓環(huán)形柜組成，特適于城市電網(wǎng)。第11頁/共75頁第十一頁，共76頁。第12頁/共75頁第十二頁，共76頁。二二 線路的供電質(zhì)量線路的供電質(zhì)量(zhling)及要求及要求第13頁/共75頁第十三頁，共76頁。第14頁/共75頁第十四頁，共76頁。第1

6、5頁/共75頁第十五頁，共76頁。2.1 負(fù)荷分級(jí)的原則(yunz)及供電要求 2.1.1 負(fù)荷(fh)按重要性分級(jí)的原則 對(duì)供電可靠性的要求 中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)的影響 （對(duì)公共秩序的影響）第三第三 節(jié)節(jié) 負(fù)荷負(fù)荷(fh)分級(jí)分級(jí)第16頁/共75頁第十六頁，共76頁。 一、負(fù)荷分級(jí) 電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響的程度，分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。 1一級(jí)負(fù)荷 屬下列情況(qngkung)者均為一級(jí)負(fù)荷： （1）中斷供電將造成人身傷亡者。 （2）中斷供電將造成重大政治影響者。 （3）中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者。 （4）中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重

7、混亂者。第17頁/共75頁第十七頁，共76頁。 對(duì)于某些特等建筑，如重要的交通樞紐、重要的通訊樞紐、國賓館、國家級(jí)及承擔(dān)重大國事活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等的一級(jí)負(fù)荷為特別重要負(fù)荷。 中斷供電(n din)將影響實(shí)時(shí)處理計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常工作或中斷供電(n din)后將發(fā)生爆炸、火災(zāi)以及嚴(yán)重中毒的一級(jí)負(fù)荷亦為特別重要負(fù)荷。第18頁/共75頁第十八頁，共76頁。 2二級(jí)負(fù)荷 屬下列(xili)情況者均為二級(jí)負(fù)荷： （1）中斷供電將造成較大政治影響者。 （2）中斷供電將造成較大經(jīng)濟(jì)損失者。 （3）中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序混亂者。 3三級(jí)負(fù)荷 不屬于一級(jí)和二級(jí)的電力負(fù)荷。第19頁/共75頁第

8、十九頁，共76頁。 二、供電要求 1一級(jí)負(fù)荷的供電要求 （1）應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。 一級(jí)負(fù)荷容量較大或有高壓電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用兩路高壓電源。如一級(jí)負(fù)荷容量不大時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用從電力系統(tǒng)或臨近單位取得第二低壓電源，亦可采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組，如一級(jí)負(fù)荷僅為照明或電話站負(fù)荷時(shí)，宜采用畜電池組作為備用電源。供給(gngj)一級(jí)負(fù)荷的兩個(gè)電源應(yīng)在最末一級(jí)配電盤（箱）處切換。第20頁/共75頁第二十頁，共76頁。 （2）一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 （3）常用的應(yīng)急

9、電源有下列幾種： 1）獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組。 2）供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路(xinl)。 3）畜電池。第21頁/共75頁第二十一頁，共76頁。 2二級(jí)負(fù)荷的供電要求 應(yīng)做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時(shí)不致(bzh)中斷供電（或中斷后能迅速恢復(fù)）。對(duì)二級(jí)負(fù)荷應(yīng)采用兩個(gè)電源供電，或用兩回路送到適宜的配電點(diǎn)。 當(dāng)配電系統(tǒng)低壓側(cè)為單母線分段且母聯(lián)斷路器采用自動(dòng)投入方式時(shí)，也可選用線路可靠獨(dú)立出線的單回路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回路10（6）kV及以上專用架空線供電。3.三級(jí)負(fù)荷的供電要求三級(jí)負(fù)荷的供電要求(yoqi)：指除一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷外：指

10、除一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷外的負(fù)荷都稱為三級(jí)負(fù)荷，三級(jí)負(fù)荷可以停電。的負(fù)荷都稱為三級(jí)負(fù)荷，三級(jí)負(fù)荷可以停電。第22頁/共75頁第二十二頁，共76頁。 4.1 負(fù)荷(fh)計(jì)算的內(nèi)容和目的 （1）求計(jì)算負(fù)荷(fh)，是選擇確定建筑物報(bào)裝容量、變壓器容量的依據(jù)； （2）求計(jì)算電流，是選擇纜線和開關(guān)設(shè)備的依據(jù)； （3）求有功計(jì)算負(fù)荷(fh)和無功計(jì)算負(fù)荷(fh)，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。第四節(jié)第四節(jié) 負(fù)荷負(fù)荷(fh)計(jì)算計(jì)算（P105)第23頁/共75頁第二十三頁，共76頁。4.2 負(fù)荷(fh)計(jì)算的方法 1. 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法（已知用電設(shè)備的數(shù)量和額定容量） （1）需要系數(shù)法用于設(shè)備數(shù)量多，容量差別不大的

11、工程計(jì)算。 （2）二項(xiàng)式法用于設(shè)備容量差別大的工程計(jì)算(此法在機(jī)械加工廠用的相對(duì)較多，由于缺乏計(jì)算需要的建筑工程系數(shù)，因此(ync)，在建筑工程領(lǐng)域用的相對(duì)較少）。 （3）利用系數(shù)法有平均負(fù)荷求計(jì)算負(fù)荷，利用概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。 需要系數(shù)是用于負(fù)荷計(jì)算，它是一個(gè)綜合系數(shù)，取決于設(shè)備的負(fù)荷率、效率、臺(tái)數(shù)、工作情況及線路損耗，一般需要系數(shù)總是小于1的。利用系數(shù)：對(duì)于(duy)不同類型的負(fù)荷之間的一個(gè)系數(shù)，比如某棟樓的空調(diào)負(fù)荷和照明負(fù)荷，應(yīng)先按照需要系數(shù)法求出各自的計(jì)算負(fù)荷，然后按利用系數(shù)求出總的計(jì)算負(fù)荷，用在計(jì)算配電所和變配電所的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)比較多。 第24頁/共75頁第二十四頁，共76頁。 2. 用

12、電指標(biāo)法（已知建筑物的使用功能，未知用電設(shè)備的數(shù)量和額定容量）： （1）負(fù)荷密度法單位容量法 （2）單位指標(biāo)法 （3）住宅用電指標(biāo)法 用電指標(biāo)法有時(shí)又稱負(fù)荷估算( sun)法。用于工程的初步設(shè)計(jì)階段對(duì)符合的估算( sun)。第25頁/共75頁第二十五頁，共76頁。 4.3暫載率及其換算 (設(shè)備功率的確定）（見P104) 一、工作制劃分和暫載率的計(jì)算 1用電設(shè)備的工作制 (1)長期連續(xù)工作制 又稱連續(xù)運(yùn)行工作制或長期工作制。是指電氣設(shè)備在運(yùn)行工作中能夠達(dá)到(d do)穩(wěn)定的溫升、能在規(guī)定環(huán)境溫度下連續(xù)運(yùn)行，設(shè)備任何部分的溫度和溫升均不超過允許值。例如通風(fēng)機(jī)、水泵、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、照明燈具

13、、電熱設(shè)備等負(fù)荷比較穩(wěn)定，它們?cè)诠ぷ髦袝r(shí)間校長，溫度穩(wěn)定。（半小時(shí)平衡（半小時(shí)平衡(pnghng)負(fù)荷法負(fù)荷法P108）第26頁/共75頁第二十六頁，共76頁。第27頁/共75頁第二十七頁，共76頁。 (2)斷續(xù)周期工作制 即斷續(xù)運(yùn)行工作制或稱反復(fù)短時(shí)工作制屈設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進(jìn)行工作，工作時(shí)間 與停歇時(shí)間 相互交替重復(fù)，周期性地工作或是經(jīng)常停，反復(fù)運(yùn)行。一個(gè)周期一般不超過10min，例如起重電動(dòng)機(jī)。斷續(xù)周期工作制的設(shè)備用哲載率(或負(fù)荷持續(xù)(chx)宰)來表示其工作持性。 gtTt溫度(wnd)曲線表明如果設(shè)備運(yùn)行時(shí)間過長溫度(wnd)持續(xù)上升，設(shè)備將有可能燒壞，故宜采用斷續(xù)工作方式。第28頁

14、/共75頁第二十八頁，共76頁。 (3)短時(shí)工作制 短時(shí)運(yùn)行工作制是指運(yùn)行時(shí)間短而停歇時(shí)間長，設(shè)備在工作則司內(nèi)的發(fā)熱量不足以達(dá)到穩(wěn)定(wndng)溫升，而在間歇時(shí)間內(nèi)能夠冷卻到環(huán)境溫度，例如車床上的進(jìn)給電動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)在停車時(shí)間內(nèi)，溫度能降回到環(huán)境溫度。第29頁/共75頁第二十九頁，共76頁。第30頁/共75頁第三十頁，共76頁。 二.設(shè)備功率的確定(暫載率及其換算）（見P104) 1.設(shè)備的額定功率 額定功率（ ）是電氣設(shè)備銘牌中注明的功率，它是制造廠家根據(jù)電壓等級(jí)要求選用適當(dāng)?shù)慕^緣材料，在額定條件下允許輸出的機(jī)械功率，即電氣設(shè)備在此功率下，其溫升均不會(huì)超過允許的溫升。 2.設(shè)備功率 設(shè)備功

15、率是指換算到統(tǒng)一工作制下的“額定功率”，用 表示，即當(dāng)電氣設(shè)備上注明的暫載率不等于標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)暫載率時(shí)，要對(duì)額定功率進(jìn)行換算到標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)暫載率下。NPeP第31頁/共75頁第三十一頁，共76頁。 3. 計(jì)算負(fù)荷(fh) 計(jì)算負(fù)荷(fh)是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假定負(fù)荷(fh)，其產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷(fh)產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)應(yīng)相等。 根據(jù)計(jì)算負(fù)荷(fh)選擇的導(dǎo)體或電器，在運(yùn)行中的最高溫升不超過導(dǎo)體或電器的溫升允許值。 一般把半小時(shí)平均負(fù)荷(fh)所繪制的負(fù)荷(fh)曲線上的“最大負(fù)荷(fh)”稱為計(jì)算負(fù)荷(fh)。作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)用（ 、 或 及

16、）表示。jsPjsQjsSjsI第32頁/共75頁第三十二頁，共76頁。 4.計(jì)算 用電設(shè)備的設(shè)備功率（ ）的確定。對(duì)不同工作制的用電設(shè)備，其設(shè)備功率應(yīng)按下列方法確定： 1）長期(chngq)連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率：等于其銘牌上的額定功率，kW。NePP eP第33頁/共75頁第三十三頁，共76頁。 2）反復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率(P106)：統(tǒng)一換算到暫載率JC25時(shí)的額定功率（kW），即 式中 換算到JC25時(shí)電動(dòng)機(jī)的設(shè) 備容量，kW； JC 銘牌(mngpi)暫載率，以百分值代入公式； 電動(dòng)機(jī)的銘牌(mngpi)額定功率，kW。 JCPPJCJCPNNe225ePNP第34頁/共

17、75頁第三十四頁，共76頁。見見P106第35頁/共75頁第三十五頁，共76頁。 3）電焊機(jī)及電焊設(shè)備的設(shè)備功率：指統(tǒng)一換算到暫載率JC100時(shí)的額定功率，即 式中 換算到100時(shí)電焊設(shè)備的設(shè)備 容量，kW； 銘牌(mngpi)暫載率，以百分值代入公式； 直流電焊機(jī)的銘牌(mngpi)額定功率，kW； 交流電焊機(jī)銘牌(mngpi)額定視在功率，kVA； 電焊設(shè)備的銘牌(mngpi)額定功率因數(shù)。cos100NNeSJCPJCJCPePcosNNSP第36頁/共75頁第三十六頁，共76頁。 例題表明把暫載率小的設(shè)備換算為長時(shí)間運(yùn)行(JC100)下的容量，則計(jì)算容量變小。 總之，在實(shí)用中動(dòng)力設(shè)備容

18、量的計(jì)算有三種情況： 長期運(yùn)行的電氣設(shè)備暫載率按100計(jì)算，即長期運(yùn)行電器設(shè)備的銘牌額定功率。多臺(tái)電氣設(shè)備的容量為各臺(tái)電氣設(shè)備容量之和 ，就等于折合后的電氣設(shè)備容量 。如電動(dòng)水泵、自動(dòng)電焊機(jī)等。 斷續(xù)運(yùn)行的電氣設(shè)備暫載率按65計(jì)算，如起重(q zhn)電氣設(shè)備等。銘牌上標(biāo)注的暫載率不一定是65。如果小于55，經(jīng)過折算后設(shè)備容量將小于銘牌上標(biāo)定的額定功率，如例52所得結(jié)果。 短時(shí)運(yùn)行的電氣設(shè)備暫載率按25計(jì)算。如吊車、電動(dòng)閘門、機(jī)床架升降等。若銘牌標(biāo)定的哲載率大于25，則折合后的設(shè)備容量將大于銘牌功率。NPeP（見（見P106)第37頁/共75頁第三十七頁，共76頁。 4）電爐變壓器的設(shè)備功率是

19、指額定功率因數(shù)時(shí)的有功(yu n)功率。 式中 電爐變壓器的額定容量， kVA。 5）設(shè)備組的設(shè)備功率是指不包含備用設(shè)備在內(nèi)的所有單個(gè)用電設(shè)備的設(shè)備功率之和。cosNNSP NS6） 380V單相電氣設(shè)備折算為三相計(jì)算負(fù)荷 首先將暫載率折合到所需要的情況(qngkung)，平均分配列三相電源，一般為三角形聯(lián)結(jié)，求出每相的計(jì)算負(fù)荷，再找出相鄰兩相計(jì)算容量平均最大的，而后乘以3即為三相計(jì)算容量。第38頁/共75頁第三十八頁，共76頁。此例見此例見P107P107第39頁/共75頁第三十九頁，共76頁。 7）照明設(shè)備的設(shè)備功率 白熾燈、碘鎢燈設(shè)備功率等于燈泡上標(biāo)出的額定功率，kW。 帶鎮(zhèn)流器的熒光燈

20、的設(shè)備功率為1.2倍的額定功率，kW，電子型啟動(dòng)的熒光燈的設(shè)備功率為熒光燈燈管的額定功率。 高壓(goy)水銀燈、金屬鹵化物燈其設(shè)備功率為1.1倍的額定功率，kW。NePP 第40頁/共75頁第四十頁，共76頁。8）不對(duì)稱單相負(fù)載的設(shè)備容量 對(duì)多臺(tái)單相設(shè)備應(yīng)盡可能干均地接在三相上，若單相設(shè)備不平衡度(即偏離三相平均值的大小(dxio)）與三相干均疽之比小于15時(shí)，按三相平衡分配計(jì)算。見式(512)。當(dāng)單相設(shè)備不平衡度與三相平均疽之比大于15時(shí)，按單相最大功率的三倍計(jì)算，見式513。偶爾短時(shí)工作制小容量設(shè)備的設(shè)備容量一般按零考慮，如電磁聞等可以忽賂不第41頁/共75頁第四十一頁，共76頁。此例見

21、此例見P108P108第42頁/共75頁第四十二頁，共76頁。4.4 需要系數(shù)(xsh)法確定計(jì)算負(fù)荷（P108) 1負(fù)荷計(jì)算程序 下圖是供電系統(tǒng)中具有代表性的各點(diǎn)的電力(dinl)負(fù)荷計(jì)算圖。 計(jì)算時(shí)一般按圖中的G、F、E、D、C、B、A的順序逐級(jí)確定各點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷。第43頁/共75頁第四十三頁，共76頁。 （1）確定用電設(shè)備組（圖中的F點(diǎn)）的有功計(jì)算負(fù)荷（ ）、無功計(jì)算負(fù)荷（ ）和計(jì)算容量（ ） 在計(jì)算設(shè)備組單臺(tái)的設(shè)備功率(gngl)（ ）后，可以根據(jù)所提供的需要系數(shù) ，得到設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷 式中 給出的需用系數(shù)，表5-2(P109)； 單臺(tái)電氣設(shè)備的設(shè)備功率(gngl)，kW。NiP

22、jsQjsSjsPNiXjsPKPXKNPXK第44頁/共75頁第四十四頁，共76頁。 設(shè)備組的無功計(jì)算負(fù)荷 式中 給出的正切值tg ，表5-2(P109) ； 有功(yu n)計(jì)算負(fù)荷，kW。 設(shè)備組的視在功率 jsQtgPQjsjs tg22jsjsjsQPSjsSFjP第45頁/共75頁第四十五頁，共76頁。 設(shè)備組的計(jì)算電流 式中 系統(tǒng)的額定( dng)電壓（線電壓），kV。 設(shè)備組的功率因數(shù)jsIrjsjsUSI3rUjsjsSPcos第46頁/共75頁第四十六頁，共76頁。利用系數(shù)利用系數(shù)(l yn x sh)法舉例：例題法舉例：例題5-5（P110)第47頁/共75頁第四十七頁，

23、共76頁。4.5 二項(xiàng)式法確定(qudng)計(jì)算負(fù)荷（P111) 二項(xiàng)式法計(jì)算負(fù)荷基本公式 式中 、 、 該用電設(shè)備的有功、無功、 視在功率的計(jì)算負(fù)荷，kW、kvar、kVA； 用電設(shè)備組中 臺(tái)容量最大用電設(shè)備 的設(shè)備功率之和，kW； 該用電設(shè)備組的設(shè)備功率，kW； 、 二項(xiàng)式系數(shù)； 各用電設(shè)備組的功率因數(shù)(n l yn sh)的正切值。tgPQbPcPPjsjssnjssPnPcbtgjsPjsQjsS22jsjsjsQPS第48頁/共75頁第四十八頁，共76頁。4.6 單位面積功率法和單位指標(biāo)法確定單位面積功率法和單位指標(biāo)法確定(qudng)計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷 1. 單位面積功率（負(fù)荷密度法

24、） 負(fù)荷密度估算法是已知不同類型(lixng)的負(fù)荷在單位面積上的需求量，乘以建筑面積或使用面積得到的負(fù)荷量。 式中 單位面積功率（負(fù)荷密度）， W/m2 ； 建筑面積，m2 。1000SPPNjsNPS第49頁/共75頁第四十九頁，共76頁。 2. 單位指標(biāo)法 單位指標(biāo)法是已知不同類型的負(fù)荷(fh)在單位核算單位上的需求量，乘以單位核算單位得到的負(fù)荷(fh)量。 式中 單位指標(biāo)，W/床、或W/戶； 核算單位的數(shù)量。1000NPPNjsNPN第50頁/共75頁第五十頁，共76頁。 【例4-1】某旅游賓館變電站負(fù)荷情況如下列設(shè)備清單(qngdn)所示，用需要系數(shù)法計(jì)算變電站總計(jì)算有功功率、無功功

25、率、視在功率和計(jì)算電流。 設(shè)備清單(qngdn)：（利用系數(shù)可查P109表5-2） 大堂、走道、餐廳、多功能廳等處照明設(shè)備容量： 150kW（帶電容補(bǔ)償，cos=0.9）熒光燈；180kW白熾燈 客房照明設(shè)備容量：70kW白熾燈 冷水機(jī)組容量：120kW4臺(tái) 冷凍水泵容量：30kW5臺(tái)（其中一臺(tái)備用） 冷卻水泵容量：22kW5臺(tái)（其中一臺(tái)備用） 冷卻塔容量：7.5kW4臺(tái) 送、排風(fēng)機(jī)容量：11kW5臺(tái)；22kW3臺(tái)；17.5kW5臺(tái) 電梯容量：30kW3臺(tái)(JC=40%) 廚房設(shè)備容量：15kW2臺(tái)；5kW5臺(tái)；2.2kW6臺(tái) 洗衣設(shè)備容量：30kW2臺(tái)；6kW3臺(tái)；4kW4臺(tái)第51頁/共75

26、頁第五十一頁，共76頁。 【解】(1） 分組計(jì)算 大堂(dtng)、走道、餐廳、多功能廳等處熒光燈照明設(shè)備(Kd1=0.7,cos1=0.9,tan1=0.48) 考慮電感型鎮(zhèn)流器:PN1=1.25Pr1=1.25150=187.5(kW) Pc1=Kd1PN1=0.7187.5=131.25(kW) Qc1=tan1Pc1=0.48131.25=63(kvar) 大堂(dtng)、走道、餐廳、多功能廳等處白熾燈照明設(shè)備(Kd2=0.7,cos2=1,tan2=0)PN2=Pr2=180(kW) Pc2=Kd2PN2=0.7180=126(kW) Qc2=tan2Pc2=0126=0 客房白熾

27、燈照明設(shè)備(Kd3=0.4,cos3=1,tan3=0)PN3=Pr3=70(kW) Pc3=Kd3PN3=0.470=28(kW) Qc3=tan3Pc3=028=013.2 負(fù)荷負(fù)荷(fh)計(jì)算計(jì)算 PQS第52頁/共75頁第五十二頁，共76頁。 冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔設(shè)備(Kd4=0.7,cos4=0.8,tan4=0.75)PN4=Pr4=4120+430+422+47.5=718(kW) Pc4=Kd4PN4=0.7718=502.6(kW) Qc4=tan4Pc4=0.75502.6=376.95(kvar) 送、排風(fēng)機(jī)(fn j)(Kd5=0.65,cos5=0.8

28、,tan5=0.75)PN5=Pr5=511+322+217.5=156(kW) Pc5=Kd5PN5=0.65156=101.4(kW) Qc5=tan5Pc5=0.75101.4=76.05(kvar) 電梯(Kd6=1,cos6=0.5,tan6=1.73)PN6=2PrJCr=233040%=113.84(kW) Pc6=Kd6PN6=1113.84=113.84(kW) Qc6=tan6Pc6=1.73113.84=196.94(kvar)13.2 負(fù)荷負(fù)荷(fh)計(jì)算計(jì)算 第53頁/共75頁第五十三頁，共76頁。 廚房設(shè)備(Kd7=0.4,cos7=0.75,tan7=0.88)P

29、N7=Pr7=215+55+62.2=68.2(kW) Pc7=Kd7PN7=0.468.2=27.28(kW) Qc7=tan7Pc7=0.8827.28=24.01(kvar) 洗衣設(shè)備(Kd8=0.35,cos8=0.7,tan8=1.02)PN8=Pr8=230+36+44=94(kW) Pc8=Kd8PN8=0.3594=32.9(kW) Qc8=tan8Pc8=1.0232.9=33.56(kvar) (2） 計(jì)算總計(jì)算負(fù)荷 因?yàn)?，?duì)于(duy)變電站總計(jì)算負(fù)荷，KP取值范圍一般在0.851，KQ取值范圍一般在0.951，所以取KP=0.9，KQ=0.97。則13.2 負(fù)荷負(fù)荷(f

30、h)計(jì)算計(jì)算 第54頁/共75頁第五十四頁，共76頁。 Pc=0.9(131.25+126+28+502.6+101.4+113.84+27.28+32.9) =956.943(kW) Qc= 0.97(63+0+0+376.95+76.05+196.94+24.01+33.56) =747.3947(kvar) Sc1214.22(kVA) Ic1844.82(A)13.2 負(fù)荷負(fù)荷(fh)計(jì)算計(jì)算 第55頁/共75頁第五十五頁，共76頁。第五節(jié)第五節(jié) 變配電所工程變配電所工程(gngchng) 一 概述 （一） 配電所 不經(jīng)電力變壓器變換，直接以同級(jí)電壓分配。 （二）變電所 經(jīng)電力變壓器變

31、換，并進(jìn)行(jnxng)分配。 變配電所是各級(jí)電壓的變電所和配電所的總稱。第56頁/共75頁第五十六頁，共76頁。 （三 ）變電所類型 1.獨(dú)立式變電所 為獨(dú)立建筑，適用于用電負(fù)荷比較分散，或有防火、防爆、防塵和安全管理(gunl)方面要求。（如小區(qū) 2.獨(dú)立式露天變電所 設(shè)置在室外桿塔上?，F(xiàn)在很少用。第57頁/共75頁第五十七頁，共76頁。 3.外附式變電所 適用(shyng)于沒有地下室，而一層面積比較貴重的建筑。 4.樓內(nèi)變電所 高層建筑內(nèi)，可分為： 地下室或中間層 地下室和高層 地下室、中間層和高層第58頁/共75頁第五十八頁，共76頁。 二、變電所的布置與結(jié)構(gòu) （一）變電所選址 一般

32、原則： 接近(jijn)負(fù)荷中心 進(jìn)出線方便 接近(jijn)電源側(cè) 設(shè)備運(yùn)輸方便 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所第59頁/共75頁第五十九頁，共76頁。 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所。 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室附近及地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。 不應(yīng)設(shè)在有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。 高層建筑(o cn jin zh)地下室等變電所宜選擇通風(fēng)散熱好的場(chǎng)所，并近電氣豎井及負(fù)荷中心。 不防礙企業(yè)單位的發(fā)展，并適當(dāng)考慮將來擴(kuò)建的可能。第60頁/共75頁第六十頁，共76頁。 （二） 變電所的布置(P150) 1.布置要求 便于運(yùn)行維護(hù) 保證運(yùn)行安全 便于進(jìn)出線 節(jié)約土地和建設(shè)費(fèi) 留有發(fā)展(fzhn)余

33、地第61頁/共75頁第六十一頁，共76頁。 2.布置(bzh)方案第62頁/共75頁第六十二頁，共76頁。第63頁/共75頁第六十三頁，共76頁。第64頁/共75頁第六十四頁，共76頁。第65頁/共75頁第六十五頁，共76頁。第66頁/共75頁第六十六頁，共76頁。（四）（四） 變電所的柴油發(fā)電機(jī)容量變電所的柴油發(fā)電機(jī)容量(rngling)及臺(tái)及臺(tái)數(shù)的確定數(shù)的確定第67頁/共75頁第六十七頁，共76頁。第68頁/共75頁第六十八頁，共76頁。（五）變配電所設(shè)計(jì)（五）變配電所設(shè)計(jì)(shj)對(duì)有關(guān)專對(duì)有關(guān)專業(yè)的要求業(yè)的要求對(duì)建筑物的要求耐火等級(jí)耐火等級(jí)一級(jí)油浸變壓器室耐火等級(jí)二級(jí)高壓配電室，高壓電

34、容器室，放置非可燃介質(zhì)(jizh)變壓器的變壓器室 耐火等級(jí)三級(jí)低壓配電室，低壓電容器室，但屋頂承重構(gòu)件應(yīng)為二級(jí)69第69頁/共75頁第六十九頁，共76頁。 配電裝置室長度大于7m，應(yīng)有兩個(gè)出口，大于60m時(shí)，宜增加一個(gè)出口，使從維護(hù)走廊、操作走廊或防爆走廊的任一點(diǎn)到出口距離不大于30m。 配電裝置室可開固定窗，以利于采光，但要有措施(cush)防止玻璃碎時(shí)小動(dòng)物進(jìn)入的措施(cush)，臨街一面不開窗是考慮安全 配電裝置室的頂棚和內(nèi)墻應(yīng)做耐火處理，耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。地（樓）面應(yīng)采用耐磨、防滑、高硬度地面。 民用主體建筑和車間內(nèi)的油浸變壓器室要求放置100%油量的貯油池是使油在貯油池內(nèi)熄滅，不致擴(kuò)大到建筑物或車間 附設(shè)變電所、露天或半露天變電所中，油量為1000kg及以上的變壓器，應(yīng)設(shè)油量為100%擋油池設(shè)施是防止變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí)不致危及附近的建筑物。第70頁/