建筑设备第十一章

等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。一类
高层建筑的自备发电设备应设有自动启动装置，并能在30秒 内供电。
11.1 建筑供配电系统概述
11.1.4 中性点运行方式及低压配电系统接地的形式
11.1.4.1 供配电系统中性点运行方式
供配电系统的中性点是指星形联结的变压器或发电机绕 组的中间点。
11.1 建筑供配电系统概述
11.1.4.2 低压配电系统接地的形式
低压配电系统接地的形式根据电源端与地的关系、电气 装置的外露可导电部分与地的关系分为TN、TT、IT系统，
其中TN系统又分为TN-S、TN-C、TN-C-S系统。
以拉丁文字作代号形式的意义为： 第一个字母表示电源与地的关系。T表示电源有一点直 接接地；I表示电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻 抗接地。
Back
11.1 建筑供配电系统概述
图11-3
TN-C系统
Back
11.1 建筑供配电系统概述
图11-4
TN-C-S系统
Back
11.1 建筑供配电系统概述
图11-5
TT系统
Back
11.1 建筑供配电系统概述
图11-6
IT系统
Back
11.1 建筑供配电系统概述
11.1.5 电能的质量及其标准
的就是满足不同需要的条件下的计算数值作为选择各电气设
备的依据。 (1) 计算负荷 计算负荷也称为最大负荷，是指消耗电能最多的30分钟 时间内的平均功率。它是是一个假想的持续负荷，其热效应 与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等。各计算负荷 的表示方法和单位分别是： 有功计算负荷Pjs, 千瓦(kW) 无功计算负荷Qjs,千乏(kVar)
时间所得到的平均功率值。它用来计算某段时间内的用电量
并确定补偿电容的大小。相应的有Pp、Qp、Sp和Ip。 平均负荷与最大负荷（计算负荷）的比值称为负荷系数 或负荷率，它可以反映负荷波动的程度。
11.2 用电负荷计算
2、需要系数Kx
每个用电设备的安装容量就是其铭牌上标的额定容量Pe，
即该用电设备在额定条件下的最大输出功率。建筑内所有用 电设备的总容量为Ps，Pjs=Ps=∑Pe。考虑到在线路中传输的 能量损失，Pjs=η· s；又考虑到全部电气设备并不是同时运 P 行，计入同时运行系数Kt， Pjs= Kt ·· s； 再再考虑到并不是 ηP 所有的电气设备都是在额定条件下满负荷运行，计入系数 Kf， Pjs= Kf · t ·· s= Kx· s 。由此可见，需要系数Kx的确定 K ηP P 十分复杂，实际上它与用电设备组的工作性质、 设备功率和 线路损耗等因素有关，也与工人技术熟练程度和生产组织有
了防止设备损坏，必须迅速切断电源，因而供电可靠性低，
易发生停电事故。 但这种系统上发生单相接地故障时，由于系统中性点的
钳位作用，使非故障相的对地电压不会有明显的上升，因而
对系统绝缘是有利的。
11.1 建筑供配电系统概述
2、 中性点不接地系统
中性点不接地系统，是指中性点不接地或经过高阻抗 （如消弧线圈）接地的系统，也称小接地电流系统。 这种系统发生单相接地故障时，只有比较小的导线对地 电容电流通过故障点，因而系统仍可继续运行，这对提高供
于1kV称为低压。
11.1 建筑供配电系统概述
11.1.3பைடு நூலகம்供配电系统基本概念
对于建筑电气而言，电源可泛指城市电网中的任一点， 如变电所的一路出线、一台变压器、一根电缆的∏型接线转 接箱等。建筑供配电系统包括从电源进户起到用电设备的输 入端止的整个电路，主要功能是完成在建筑内接受电能、变 换电压、分配电能、输送电能的任务。其设计内容主要包括
1、频率质量
电力系统的额定频率为50Hz。当电力系统的容量在300万
kW及以上时，频率偏差允许值为±0.2Hz；电力系统的容量
在300万kW以下时，频率偏差允许值为±0.5Hz。
2、电压质量
国家标准GB 50052—95《供配电系统设计规范》规定，正 常运行情况下，用电设备端子处电压偏差的允许值应符合下 列要求：① 电动机为±5％。② 照明，在一般场所为±5％ ；
较丰富的地方，而电能用户是比较分散的，往往又远离发电 厂。这样就必须通过输电线路和变电站等中间环节将发电厂 发出的电能输送给用户。由于电能目前尚不能大量储存，其 生产、输送、分配和使用的全过程，实际上是在同一瞬间完 成的。这个全过程中的各个环节构成一个紧密相连的整体。 由各种电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联
11.1 建筑供配电系统概述
对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足以上要求
时，可为+5％、-10％；应急照明、道路照明和警卫照明等
为+5％、-10％。③ 其他用电设备，当无特殊规定时为±5％。
3、波形质量
电能的质量除了频率与电压以外，还包含了供电电压的
波形。电力系统电压的波形应是50Hz的正弦波形，如果波形 偏离正弦波形就称为波形畸变，可以根据傅立叶级数从畸变
11.1 建筑供配电系统概述
电网网损，造成资源能源的浪费；电压等级也不宜过少，如
果电网电压过少会造成输电容量无法合理分配，并且变电站 高压侧出线太多给布线带来困难。我国电力网目前一般采用 五级电压，即0.4／10／35／110／220或330kV。 对于建筑电气而言，电压大于等于1kV都称为高压，小
11.1 建筑供配电系统概述
电站的不同变压器时，即可认为满足要求。
在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6kV及以
上专用的架空线路或电缆线路供电。当采用架空线时，可为 一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成
的线路供电，且每根电缆应能承受100％的二级负荷。
3、三级负荷
不属于一、二级负荷者为三级负荷。
绝缘问题比较突出，因此一般都采用中性点接地系统；而在 中压系统中，中性点不接地系统发生单相接地故障时产生的
过电压对绝缘的威胁不大，因为中压系统的绝缘水平是根据
更高的雷电过电压制定的，因此为了提高供电可靠性，中压 系统较多地采用了中性点不接地系统。
对于1kV以下的低压配电系统，中性点运行方式与绝缘
的关系已不是主要问题，这时中性点运行方式主要取决于供 电可靠性和安全性。因此，1kV以下的低压配电系统采用中 性点接地系统。
11 供配电系统
建筑设备
主讲：张鸿恺
目
1 2 3 4 5 3 6
录
建筑供配电系统概述 用电负荷计算 低压配电线路 低压电器和配电箱（盘） 变配电室和自备应急电源
电梯
11.1 建筑供配电系统概述
11.1.1 电力系统简介
电力系统由电源、电力网、电力用户组成。电力系统的
电源一般是发电厂，发电厂多数是建造在燃料或水力资源比
所谓系统的中性点运行方式，是指系统中性点与大地的 电气联系方式，或简称系统中性点的接地方式。
11.1 建筑供配电系统概述
1、中性点接地系统
中性点接地系统，就是中性点直接接地或经小电阻接地 的系统，也称大接地电流系统。 这种系统中一相接地时，出现了除中性点接地点以外的 另一个接地点，构成了短路回路，接地故障相电流很大，为
11.1 建筑供配电系统概述
按中性线与保护线的组合情况，TN系统有以下三种形 式： ① TN-S系统（见图11-2） 线是分开的。 整个系统的中性线和保护
② TN-C系统（见图11-3） 线是合一的。
③ TN-C-S系统（见图11-4） 和保护线是合一的。
整个系统的中性线和保护
系统中有一部分中性线
电可靠性是有利的。
但这种系统在发生单相接地故障时，系统中性点对地电 压会升高到相电压，非故障相对地电压会升高到线电压；若
接地点不稳定，产生了间歇性电弧，则过电压会更严重，对
绝缘不利。
11.1 建筑供配电系统概述
对于高压输配电网，由于传输功率大且传输距离长，一
般都采用110kV及以上的电压等级，在这样高的电压等级下
11.1 建筑供配电系统概述
系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，统称
电力系统，如图11-1所示。
11.1 建筑供配电系统概述
11.1.2 电力网电压等级
根据《电压标准》(GBl56-93)的规定，标准电压包括以 下等级：0.38、3、6、10、35、66、110、220、330、500、 750kV。 就整个电力网而言，0．4kV作为低压配电电压，3、6、 10kV作为中压配电电压，35、66、110kV作为高压配电电 压，220、330、500kY作为高压输电(送电)电压，750kV及以 上作为超高压输电(送电)电压。整个电力网的电压等级不宜 过多，多一级电压就会多一级变电站和相应的电力设备以及
③ 中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的 正常工作的负荷，如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要
宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的
公共场所等用电单位中的重要负荷。
11.1 建筑供配电系统概述
一级负荷中有普通一级负荷和特别重要的一级负荷之分。
普通一级负荷应由两个电源供电，且当其中一个电源发
11.1 建筑供配电系统概述
2、TT系统
TT系统有一个直接接地点，电气设施的外露可导电部分
接至电气上与电力系统的接地点无关的接地极（见图11-5）。
3、IT系统
IT系统的带电部分与大地间不直接连接，而电气设施的
外露可导电部分则是接地的（见图11-6）。
11.1 建筑供配电系统概述
图11-2
TN-S系统
的波形中分解出50Hz的基波及一系列的高次谐波。电压或电
流中含有的高次谐波越多，或者高次谐波的幅值(或有效值) 越大，其波形离正弦波形就越远，畸变就越严重，波形质量 就越差。
11.2 用电负荷计算