建筑供配电系统设备课件..

• 砂浆搅拌机组： P30.2=KdPe2=0.7*18=12.6kW • Q30.2=P30.2tgφ=12.6*1.17=14.74kW • 升降机组： • • 传送带组： • P30.3=KdPe3=0.25*9=2.25kW Q30.3=P30.3tgφ=2.25*1.02=2.3kW P30.4=KdPe4=0.6*35=21kW Q30.4=P30.4tgφ=21*0.88=18.48kW
• 无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var) 或千乏(KVar)
• 视在功率 • 视在功率用来表示电气设备的容量，以S来 表示，单位为伏安（VA）或千伏安(KVA)。 • 视在功率包括有功功率和无功功率，但不 是简单的代数和关系。
三种交流电功率的相互关系
S P Q
2
2
Baidu Nhomakorabea K K

• （三）用电负荷的计算 • 1、用电设备的工作制 • （1）长期工作制的设备
• • 长期连续运行，可以达到稳定温升，负荷比较平稳； 工作时间较短常达不到稳定温升，停用时间很长，可 冷却到环境温度的用电设备 工作时间很短、达不到稳定温升，停用时间很短，常 冷却不到环境温度。
• （2）短期工作制的设备
符号 用电设备名称 功率 /kW 10 4.5 4.5 台数 4 4 2 总功率 /kW 40 18 9 备注
1 2 3
混凝土搅拌机 砂浆搅拌机 升降机
4
5 6
传送带
起重机 电焊机
7
30 32
5
2 3
35
60 96 单相 380V
7
照明
20
• [解] 首先求各组用电设备的计算负荷 • 混凝土搅拌机组：P30.1=KdPe1=0.7*40=28kW • Q30.1=P30.1tgφ=28*1.17=32.76kW
• 一、二级负荷；
• 4、单电源、双变压器、低压母线分段系统 • 与2相同。
• 5、双电源、单变压器、母线不分段 • 投资较省而可靠性较高，适用于二级负荷； • 6、双电源、单变压器、低压母线分段系统
• 增加不多，而可靠性明显提高，适用于二级负荷；
• 7、双电源、双变压器，低压母线不分段
• 不分段的低压母线限制变压器作用的发挥，不宜选用；
• 8、双电源、双变压器，低压母线分段
• 供电可靠性大为提高，可适用于一、二级负荷。
• 9、双电源、双变压器，高压母线分段
• 投资大，且存在7的缺点，不宜选用；
• 10、双电源、双变压器，高、低压母线均分段系统
• 投资虽高，但供电的可靠性提高更大，适合一级负荷。
二、供电电压及用电负荷
• （一）供电电压
以需要系数，即
P30 K d Pe
• (b)无功计算负荷为：
Q30 P30 tan
2 2 P30 Q30
• （c）视在计算负荷为： S 30
• （1）有功功率 • 有功功率是保持用电设备(如电灯、电动 机)正常运行所需要的电功率，即用电设备 真实消耗的功率，也就是将电能转换为其 他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。 • 以P来表示，单位为瓦(W)或千瓦(KW) • 一般来说，有功功率是相对于纯阻性负 载来说的。
0.85 ~ 0.95 0.90 ~ 0.97
多组用电设备计算负荷的确定：
• 计入同时系数： • 对车间干线取：
K
K K

和K


0.85 ~ 0.95 0.90 ~ 0.97
• 对低压母线： K 0.80 ~ 0.90 • 用电设备组计算负荷直接相加来计算时取： K 0.85 ~ 0.95
第二章 建筑供配电系统
第1节 电力系统概述
• 一、电力系统的组成
• 1、发电厂 • 2、变电所：变电所是接受电能、变换电压和分配电能的
•
•
场所，由电力变压器和高低压配电装置组成。
用户。
• 3、电力网：将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能
• 4、电能用户：电能用户是所有用电设备的总称。
10kV

• 由车间干线计算负荷直接相加来计算时取： K 0.90 ~ 0.95
K 0.93 ~ 0.97
• 总的有功计算负荷为：
P 30 ,t Q30 K q Q30 ,t P30 K
例：某建筑工地的用电设备如下表所示，试确定工 地变电所低压母线上的总计算负荷。
• （3）反复短期工作制的设备
•
• 2、负荷曲线和负荷的种类
• （1）负荷曲线：用电负荷随时间而变化的曲线；
• （2）负荷的种类
• A. 最大负荷：消耗电能最多的半小时的平均功率；
• B. 尖峰负荷：连续1到2s的最大平均负荷； • C. 平均负荷：用电设备在某段时间内所消耗的电能与
•
该段时间的比值。
• 接于相电压的单相设备容量换算： • 接于线电压的单相设备容量换算：
• （4）负荷计算的方法
• a、单位建筑面积安装功率法(p245) • 总用电负荷＝单位建筑面积安装功率×总建筑面 积
•
• b、需要系数法
• 需要系数kx：用电设备组所需要的最大负荷 Pj与其设备容量的总和Ps的比值；
•
（a）有功计算负荷，等于同类用电设备的设备容量和乘
铜芯塑料线 3根 25mm2 16mm2 1根 Φ 32 沿墙 沿地板
钢管
• （2）导线截面的选择条件 • ① 发热条件 • 导线和电缆在通过计算电流时产生的发热温 度不应超过其正常运行时的最高允许温度。 • 最高允许温升：最高允许温度与环境温度的差 值。 • 最高允许温升的影响因素：a载流量 • b环境温度 • c敷设方式
• (2) 无功功率 • 交流电路中电磁类电气设备(如变压器、电 动机、电磁线圈等)，是靠建立和维持磁场 来工作的，也需要一部分功率在内部进行 交换。这一功率称为无功功率。 • 比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率 (镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外， 还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈 建立交变磁场用。
第五步
把变压器高
压侧的计算负荷再加上高
压配电线(图中“5”点与
“6”点之间)的功率损耗，
即为高压配电所引线处
(图中“6”点)的计算负荷。
•
• 第六步
把高压配电所
各条引出线处(图中“6” 点)的计算负荷相加．并 乘以同时系数．就是6～ 10kV高压配电所母线上 (图中“7”点)的总计算
负荷。
三、民用建筑供配电线路
• 电压波动：指用电设备接线端电压时高时低的变化；
• (±5%,-2.5%～+5%)
• 频率：我国标准频率为50Hz。（±0.5%）
• 三相电压不平衡：三相电压不平衡程度不超过2％
三、供电系统的方案
• 1、单电源、单变压器、低压母线不分段系统。 • 可靠性低。适用于三级负荷。 • 2、单电源、双变压器、低压母线不分段系统。 • 可靠性增加不多而投资大为增加。 • 3、单电源、单变压器、低压母线分段。 • 投资增加不多，但可靠性大大提高，适用于
10kV
0.38/0.22kV 动力 低压
火
~
35kV 35kV (引入线)
照明
水
~ ~
动力(高压) 0.38/0.22kV 照明
风
原动机及 附属设备
发电 机
升压变 电站
输电线
降压变 电站
工业企业及 居民用电户
发电厂
电力网
用户配电系统
电力系统
系统动力
动力系统的组成
二、电压标准和电源引入方式
• （一）我国电力系统的电压等级和质量指标 • 1、电压等级 • 第一类额定电压：100V以下，主要用于安全照明、蓄
• ② 电压损耗
• ③ 机械强度：导线的截面应不小于最小允许截
• 面；(p248)
• ④ 经济电流密度(P247)
• 导线选择的一般原则：
• * 低压动力线一般先按发热条件选择截面再校验 电压损耗和机械强度；
• * 低压照明线先按允许电压损耗选择截面，然后 校验发热条件和机械强度；
• * 对长距离、大电流及35kV以上的高压线路，先 按经济电流密度来选择截面再校验其他条件；
• 1、分类：
• 按电压：高压配电线路：>1kV • • 低压配电线路：<1kV 电缆线路 • 按结构形式：架空线路
•
车间（室内）线路
• 2、低压配电的接线方式
• （1）放射式
• （2）树干式
• （3）链式
• 3、线路的敷设 • （1）导线的敷设 按芯线材质 • a 绝缘导线
铜芯B 铝芯BL
橡胶绝缘X 按绝缘材料分 塑料绝缘V
电池、断路器及其它开关设备的操作电源。
• 第二类额定电压：100～1000V，主要用于低压动力和
照明。
• 第三类额定电压：1000V以上，主要作为高压用电设
备及发电、输电的额定电压值。
• 2、电压质量指标
• 电压偏移：指供电电压偏离用电设备额定电压的数值占
用 • 电设备额定电压值的百分数。(±5%)
• 起重机组： • • 电焊机组： •
P30.5=KdPe5=0.25*60=15kW Q30.5=P30.5tgφ=15*1.02=15.3kW P30.6=KdPe6=0.45*96=43.2kW Q30.6=P30.6tgφ=43.2*1.98=85.54kW
• 照明：P30.7=KdPe7=1*20=20kW • Q30.7=0
• 500V,380V,220V,127V,110V,36V,24V,12V
• （二）用电设备端电压偏移及改进措施 • 1、允许的电压偏移
• 在用电网络设计和运行时，必须规定用电设备端电压 的允许偏移值。
u% U U N 100% UN
• 2、改善电压偏移的主要措施
• （1）正确选择变压器变压比和电压分接头 • （2）合理减少系统阻抗； • （3）按电压和负荷变化情况补偿无功功率； • （4）采用有载调压变压器
• b 绝缘导线的敷设方式
• 明敷M
• 暗敷A，将导线穿管埋设于墙壁WC，顶棚CC，地板
下FC，梁内BC； • 导线管可用水煤气钢管SC，电线管TC，硬塑 料管PC，软聚氯乙烯FPC
• （2）电缆线路的敷设
• a • b • c 直接埋地敷设 电缆沟敷设 电缆穿管敷设
• 4、导线的选择 • （1）导线选择的内容：型号、截面； • 如：BV-3×25＋1×16/SC32-WC-FC
• 最后求总的计算负荷（取同时系数K∑＝0.9） • P30 = K∑∑P30.e • ＝ K∑（P30.1＋P30.2＋P30.3＋P30.4＋P30.5＋P30.6＋P30.7） • =0.9*（28＋12.6+2.25+21+15+43.2+20） • =127.8kW Q30= K∑∑Q30.e =K∑ (Q30.1+ Q30.2+ Q30.3+ Q30.4+ Q30.5+ Q30.6+ Q30.7) =0.9*(32.76+14.74+2.3+18.48+15.3+85.54+0) =152.2kW
2 2 S30 P30 Q30 127 .82 152 .2 2 198 .7(kW )
3)供电系统总计算负荷的确定 以图所示的供电系统为例，说明如何用逐级计算的方法确 定6—10kV高压配电母线上(即图中“7”点)的总计算负荷。 •
第一步 首先计算大
楼每一用电设备的计算负 荷(图中的“1”均表示一 台用电设备)，以此来选 择每一台用电设备的导线
相加，并乘以同时系数，
即为建筑群变电所低压 母线上(图中“4”点） 的计算负荷，以此来选 择建筑群变电所的变压
容量。
•
•
• 第四步
把建筑群变电所
低压母线上的计算负荷加
上变压器的功率损耗即为
建筑群变电所高压侧(图 中“5”点)的计算负荷， 由此选择高压配电线“5” 点与“6”点间的导线截面
及电器。
•
设备容量的计算
• 什么是设备容量?
•
设备容量,亦即设备功率,一般情况下指每个用
电设备的铭牌上标定的额度功率,亦指其在额度条
件下的最大输出功率。
• 但是，对于不同工作制的用电设备，设备容量
的确定略有不同。
• • • •
(3)设备容量的计算 1）动力设备容量 A.连续工作制用电设备：铭牌额定流量； B.短期及反复短期工作制设备：某一工作状态下 的铭牌额定容量换算到标准工作状态下的功率； • C.单相用电设备的等效三相设备容量的换算。
截面及控制电器。
•
• 第二步
确定用电设备组的计算
负荷(图中“2”点)，以此来选择
建筑物干线的导线截面及电器。 若忽略建筑物干线(图中“2”点与 “3”点之间)上的功率损耗，则用 电设备组的计算负荷(即“2”点的 计算负荷)就是低压母线引出线处 的计算负荷(图中的“3”点)。
•
第三步
把三条建
筑物干线上各计算负荷