建筑供配電與照明第一章緒論

建筑供配電與照明第一章緒論第一頁，共38頁。閉卷：70％作業(yè)+考勤：30％第二頁，共38頁。專業(yè)基礎(chǔ)就業(yè)、發(fā)展的起步課→電力公司招聘考試用書、注冊電氣工程師考試用書第三頁，共38頁。第四頁，共38頁。國家對從事電氣專業(yè)工程設(shè)計活動的專業(yè)技術(shù)人員實(shí)行執(zhí)業(yè)資格注冊管理制度，納入全國專業(yè)技術(shù)人員執(zhí)業(yè)資格制度統(tǒng)一規(guī)劃。兩個方向：發(fā)輸變電、供配電基礎(chǔ)考試：電氣工程基礎(chǔ)占30%第五頁，共38頁。

供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)1供配電系統(tǒng)設(shè)計的基本知識2第一章緒論第六頁，共38頁。第一章緒論一、電力系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)1．組成

電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、電力網(wǎng)及電能用戶組成的系統(tǒng)。如圖下圖所示。第一節(jié)供配電系統(tǒng)水庫G~M~M~電力網(wǎng)電力系統(tǒng)動力系統(tǒng)發(fā)電廠水輪機(jī)發(fā)電機(jī)變電所升壓變壓器輸電線路變電所降壓變壓器用戶用電設(shè)備第七頁，共38頁。

電力網(wǎng)：由變電所和不同電壓等級輸電線路組成的網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)：由發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路以及用電設(shè)備（或發(fā)電廠、變電所、輸配電線路以及用戶），按照一定的規(guī)律連接而組成的統(tǒng)一整體。發(fā)電廠： 生成電能變電所： 變換和分配電能輸配電線路： 輸送電能用戶： 消費(fèi)電能動力系統(tǒng)：在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把發(fā)電廠的動力部分（例如火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機(jī)和水力發(fā)電廠的水庫、水輪機(jī)以及核動力發(fā)電廠的反應(yīng)堆等）包含在內(nèi)的系統(tǒng)。第八頁，共38頁。水力發(fā)電廠水流位能機(jī)械能電能水輪機(jī)發(fā)電機(jī)第九頁，共38頁。水力發(fā)電廠壩后式水電廠示意圖第十頁，共38頁。水力發(fā)電廠河床式水電廠結(jié)構(gòu)示意圖第十一頁，共38頁。2.火力發(fā)電廠燃料化學(xué)能熱能機(jī)械能鍋爐汽輪機(jī)電能發(fā)電機(jī)第十二頁，共38頁。第十三頁，共38頁。3.核能發(fā)電廠核能發(fā)電廠通稱核電站，它主要是利用原子核的裂變能來生產(chǎn)電能。其以核反應(yīng)堆（俗稱原子鍋爐）代替燃煤鍋爐，以少量的核燃料代替大量的煤炭。核裂變能熱能機(jī)械能核反應(yīng)堆汽輪機(jī)電能發(fā)電機(jī)第十四頁，共38頁。第十五頁，共38頁。風(fēng)力發(fā)電：風(fēng)能是一種取之不盡的清潔、價廉和可再生的能源。第十六頁，共38頁。地?zé)岚l(fā)電：它建在有足夠地?zé)豳Y源的地方，利用地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)豳Y源來生產(chǎn)電能。第十七頁，共38頁。太陽能發(fā)電：它利用太陽的光能或熱能來生產(chǎn)電能。利用太陽光能發(fā)電，是通過光電轉(zhuǎn)換元件如光電池等直接將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能。第十八頁，共38頁。變電所從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖第十九頁，共38頁。大型建筑變電站樓宇變電站第一章緒論圖1-1電力系統(tǒng)圖第二十頁，共38頁。第一章緒論一、電力系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)2．特點(diǎn)電能與其他能量的生產(chǎn)與運(yùn)用有顯著的區(qū)別，其特點(diǎn)如下：（1）電能不能大量儲存，傳輸速度快，輸送距離遠(yuǎn)。電能從發(fā)電—輸電—變（配）電—消費(fèi)幾乎是同時進(jìn)行的。（2）電力系統(tǒng)中的暫態(tài)過程非常短（3）易實(shí)現(xiàn)自動化分配控制簡單，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動控制。第一節(jié)供配電系統(tǒng)第二十一頁，共38頁。第一章緒論供電質(zhì)量

供電質(zhì)量可由以下兩個指標(biāo)來衡量：?

供電可靠性：是指供電系統(tǒng)對用戶持續(xù)供電的能力，即供

電的連續(xù)性?

電能質(zhì)量：

是指電壓、波形和頻率的質(zhì)量

區(qū)別供電質(zhì)量與電能質(zhì)量第二十二頁，共38頁。第一章緒論用電單位受電端供電電壓的偏差限值為：

1）由35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差絕對值之和不超過標(biāo)稱電壓的10%。2）由20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的±7%。3）由220V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+7%、-10%。

正常運(yùn)行用電設(shè)備端子處的電壓偏差允許值宜符合下列要求：1）對于照明，室內(nèi)場所宜為±5％；對于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足上述要求時，可為+5％、-10％；應(yīng)急照明、景觀照明、道路照明和警衛(wèi)照明宜為+5％、-10％；2）一般用途電動機(jī)宜為±5％；3）電梯電動機(jī)宜為±7％；4）其他用電設(shè)備，當(dāng)無特殊規(guī)定時宜為±5％。第二十三頁，共38頁。第一章緒論二、電力系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓及電壓選擇（必考題）（一）標(biāo)稱電壓系統(tǒng)標(biāo)稱電壓用以標(biāo)志或識別系統(tǒng)電壓的給定值稱系統(tǒng)標(biāo)稱電壓。2．用電設(shè)備的額定電壓額定電壓通常是指電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行，且具有最佳經(jīng)濟(jì)效果時的電壓。用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓相等。3．發(fā)電機(jī)的額定電壓同一電壓等級的線路一般允許的電壓偏移是±5%，為了保證線路平均電壓在額定值上，線路首端（發(fā)電機(jī)處）的電壓應(yīng)比電網(wǎng)標(biāo)稱電壓高5%，滿足線路損耗，因此發(fā)電機(jī)的額定電壓高于同級電網(wǎng)標(biāo)稱電壓5%。第二十四頁，共38頁。4．電力變壓器額定電壓由于變壓器一次繞組是接受電能的，相當(dāng)于用電設(shè)備，而變壓器二次繞組是發(fā)送電能的，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，因此變壓器具有發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備的雙重地位。一次繞組的額定電壓：與發(fā)電機(jī)相連，高于電網(wǎng)額定電壓5%；

不與發(fā)電機(jī)相連，連在供電線路上時,與電網(wǎng)額定電壓相同。二次繞組的額定電壓：即指空載電壓，供電線路不長時，高于電網(wǎng)額定電壓5%；供電線路較長時，高于電網(wǎng)額定電壓10%。第一章緒論第二十五頁，共38頁。(一)電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓(二)用電設(shè)備的額定電壓(三)發(fā)電機(jī)的額定電壓第二十六頁，共38頁。用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓說明第二十七頁，共38頁。(四)電力變壓器的額定電壓1.電力變壓器一次繞組的額定電壓分兩種情況：(1)當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連時，如圖1-13中的變壓器T1，其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即高于同級電網(wǎng)額定電壓5%。(2)當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連而是連接在線路上時，如圖1-13中的變壓器T2，則可將它看作是線路的用電設(shè)備，因此其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相同。電力變壓器的額定電壓說明UN第二十八頁，共38頁。電力變壓器二次繞組的額定電壓

也分兩種情況：(1)變壓器二次側(cè)供電線路較長，如為較大的高壓電網(wǎng)時，如圖1-13中的變壓器T1，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相連電網(wǎng)額定電壓高10%，其中有5%是用于補(bǔ)償變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時繞組內(nèi)部的約5%的電壓降，因為變壓器二次繞組的額定電壓是指變壓器一次繞組加上額定電壓時二次繞組開路的電壓；此外，變壓器滿負(fù)荷時輸出的二次電壓還要高于電網(wǎng)額定電壓5%，以補(bǔ)償線路上的電壓損耗。(2)變壓器二次側(cè)供電線路不長，如為低壓電網(wǎng)或直接供電給高低壓用電設(shè)備時，如圖1-13中的變壓器T2，其二次繞組額定電壓只需高于電網(wǎng)額定電壓5%，僅考慮補(bǔ)償變壓器滿負(fù)荷時繞組內(nèi)部5%的電壓降。

電力變壓器的額定電壓說明UN第二十九頁，共38頁。練習(xí)題：電力變壓器一、二次繞組的額定電壓第三十頁，共38頁。試確定圖1-23所示供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1、WL2的額定電壓。練習(xí)題圖1-23習(xí)題1-1的供電系統(tǒng)1-2試確定圖1-24所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和各變壓器的額定電壓？GT1T2T310KV6KV電網(wǎng)220V/380V電網(wǎng)35KV第三十一頁，共38頁。1、低壓2、高壓（二）電壓選擇用于配電的交流電力系統(tǒng)中1000V及其以下的電壓等級。

電力系統(tǒng)中高于1KV、低于330KV的交流電壓等級。

第一章緒論4、特高壓3、超高壓電力系統(tǒng)中高于330KV、低于1000KV的交流電壓等級。電力系統(tǒng)中1000KV及以上的交流電壓等級。

GB/T2900.50-2008規(guī)定電力系統(tǒng)標(biāo)稱電壓等級：第三十二頁，共38頁。第一章緒論注：電壓選擇主要取決于用電負(fù)荷容量、電能輸送距離和地區(qū)電網(wǎng)電壓。220kV及以上電壓等級多用于大電力系統(tǒng)的輸電線路；大型企業(yè)可選用110kV、35kV電壓為電源電壓；而一般企業(yè)可選用10kV為供電電壓，如果企業(yè)內(nèi)部6kV用電設(shè)備較多，以經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較，采用6kV電壓供電較合理時，可采用6kV供電或作為供電電壓的一種（企業(yè)內(nèi)部可有兩種電壓供電）；企業(yè)內(nèi)部的低壓配電電壓，一般采用220/380V。

三、工業(yè)與民用建筑供配電系統(tǒng)及其組成工業(yè)與民用建筑供配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中屬于建筑樓（群）內(nèi)部供配電系統(tǒng)，見圖1-1虛線部分。由高壓供電（電源系統(tǒng)），變電站（配電所）、低壓配電線路和用電設(shè)備組成。

第三十三頁，共38頁。第一章緒論第二節(jié)供配電系統(tǒng)的基本知識一、供配電系統(tǒng)設(shè)計程序及要求供配電系統(tǒng)設(shè)計通常分三個階段進(jìn)行：3)施工圖設(shè)計1)確定方案意見書。

2)擴(kuò)大初步設(shè)計（簡稱擴(kuò)初設(shè)計）。注：在建造用電量大、投資高的企業(yè)或民用建筑時，需要對其進(jìn)行可行性研究，即采用方案意見書，對于技術(shù)要求簡單的民用建筑工程建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計把方案意見書和擴(kuò)初設(shè)計合二為一，即只包括兩個階段：①方案設(shè)計。②施工圖設(shè)計。第三十四頁，共38頁。第一章緒論二、供配電系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容供配電系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容包括變配電所設(shè)計、配電線路設(shè)計、照明設(shè)計和防雷接地設(shè)計等。1．供配電線路設(shè)計供配電線路設(shè)計主要分兩方面①建筑物外部供配電線路電氣設(shè)計，包括供電電源、電壓和供電線路的確定。②建筑物內(nèi)部配電線路設(shè)計，包括高壓和低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計。第三十五頁，共38頁。第一章緒論2．變配電所設(shè)計1）負(fù)荷計算和無功補(bǔ)償2）確定變電所位置3）確定變壓器容量、臺數(shù)、型式4）確定變電所高、低壓系統(tǒng)主接線方案5）確定自備電源及其設(shè)備選擇（需要時）6）短路電流計算7）開關(guān)、導(dǎo)線、電纜等設(shè)備的選擇8）確定二次回路方案及繼電保護(hù)的選擇與整定。9）防雷保護(hù)與接地裝置設(shè)計

第三十六頁，共38頁。