常用建筑电气设备及选择.ppt

第四章常用建筑电气设备及选择,第一节概述,一、分类（一）按电压分主要有高压电气设备和低压电气设备。其主要作用是电路的通断。开关电器极其重要部分为触头，并具有较好的灭弧能力。,1.电弧的主要影响延长了电路的开断时间。电弧高温烧坏开关的触头。,2.产生的原因触头本身及触头周围介质含有大量可被游离的电子。（内因当分断的触头间存在足够大的外施电压的条件下，而且电路电流也达到最小生弧电流，其间的介质就会强烈游离形成电弧。（外因,3.常用灭弧方法速拉灭弧法冷却灭弧法吹弧灭弧法长弧吹短灭弧法粗弧分细灭弧法狭沟灭弧法真空灭弧法,4.对电气触头的基本要求满足正常负荷的发热要求具有足够的机械强度具有足够的动稳定和热稳定具有足够的断流能力,（二）按在电路的位置分1.变配电所中担负输送和分配电能任务的电路,称一次回路或一次电路,或主电路、主接线。一次电路中的电气设备一次设备。2.凡用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称二次回路（电路、接线)。二次回路通常接在互感器的二次侧，二次电路的电气设备称二次设备或二次元件。,第二节电气设备选择的共同原则,一、按正常工作条件额定电压和额定电流注：我国目前生产的电气设备，设计时取周围空气温度为为计算值。，1.2下一级(2)熔断器在前，空气断路器在后当熔断器为限流型：熔断器的限流电流当熔断器不是限流型：比小一级,(3)空气断路器在前，熔断器在后当熔断器为限流型：则可不作校验。当熔断器不是限流型：则应作校验。一般60A以下，至少差二级；60A以上，至少差12级。6.与配电线路截面的配合,（四)主要规格及技术参数（以DW15-200、400、630系列为例）,过电流脱扣器动作电流整定值范围,四漏电保护器（一）分类：1.按动作原理分：电压型电流型脉冲型,2.按脱扣的型式分：电磁式：不受电压波动、环境温度变化以及缺相等影响而且良好，可靠性高。电子式：灵敏度高，制造技术简单，可制成大容量产品，但需要辅助电源，抗磁干扰性能不强。,3.按其保护功能及结构特征分：(1)漏电继电器由零序电流互感器和继电器组成。它仅具备判断和检测功能，由继电器触头发出信号，控制断路器分闸或控制信号元件发出声、光信号。,(2)漏电开关由零序电流互感器、漏电脱扣器和主开关组成，装在绝缘外壳里。它具有漏电保护和手动通断电路的功能。(3)漏电断路器具有过载保护和漏电保护的功能，它是在断路器上加装漏电保护器件而构成。,（二）选择1.下列设备的配电线路宜设置漏电电流动作保护手握式及移动式用电设备。建筑施工工地的用电设备。环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、地下室及浴室)的电气设备。,住宅建筑每户的进续开关或插座专用回路。由TT系统供电的用电设备。与人体直接接触的医疗电气设备(但急救和手术用电设备等除外)。,2.漏电电流保护装置的动作电流宜按下列数值选择：手握式用电设备为15mA。环境恶劣或潮湿场所的用电设备(如高空作业、水下作业等处）为610mA医疗电气设备为6mA。,建筑施工工地的用电设备为1530mA。家用电器回路及照明线路一般为30mA。成套开关柜、分配电盘等为100mA以上。用于总体保护一般200500mA防止电气火灾为300mA。,五交流接触器作为线路或电机的远距离频繁通、断之用。（一）类型CJ20系列接触器，是全国统一设计的新产品，适用于50/60Hz,600v及以下的交流电路。额定电流6.3630A,灭弧性能好，触头具有较高的抗熔焊和耐电磨损性能。,CJ20系列交流接触器,B系列接触器，是目前常用的产品之一，适用于50/60Hz,600v及以下,电流475A及以下的交流电路,具有失压保护作用，常和T系列热继电器组成磁力起动器。,（二）选择1.2.3.动热及分断能力校验。,4.据电源的要求选择吸收线圈的电压等级和电流种类。5.据连锁点的数目和它需要遮断的电流大小确定辅助接点。6.据操作次数需要接触器所允许的工作频率。,六智能化低压电器智能断路器、智能电动机保护器、智能接触器等智能电器元件随智能型配电网络系统应运而生。以DW40、DW45、DZ40、S、CJ40、M、F、3TF等产品为代表，产品性能优良、工作可靠、体积小、电子化、智能化、组合化、模块化、多功能化。,（一）智能断路器1.特点：(1)保护功能多样化除了可同时具有长延时、短延时、瞬时的三段保护功能以外，还具备过压、欠压、断相、反相、三相不平衡、逆功率及接地保护(第四段保护)以及屏内火灾检测预报警等功能，甚至于可做到一种保护功能多种动作特性。,(2)选择性强其保护的选择性，灵活性及重复误差都很好，加之它的各种保护功能和特性可以全范围调节，因此可实现多种选择性：可任意选择动作特性。可任意选择保护功能。便于实现极联保护协调，实施区域选择性连锁，实现良好的极间协调配合。,(3)具备通讯功能既能从操纵者那里得到各种控制命令和控制参数又能通过连续巡回检测对各种保护特性、运行参数、故障信息进行直观显示，还可与中央计算机联网实现双向通讯，实施遥测、遥讯、遥控、人机对话功能强，操作人员易于掌握，避免误动作。,(4)显示与记忆智能化断路器能显示三相电压、电流、功率因数、频率、电能、有功功率、动作时间、分断次数以及预示寿命等，能将故障数据保存，并指示故障类型、故障电压、电流等，起到辅助分析诊断故障的作用。,(5)故障自诊断，预警与试验功能可对构成智能断路器的电子元器件的工作状态进行自诊断，当出现故障时可发出报警并使断路器分断。预警功能使操作人员能及时处理电网的异常情况。微处理器能进行“脱扣”和“非脱扣”两种方式试验，利用模拟信号进行长延时，短延时，瞬时整定值的试验，还可进行在线试验。,2.组成及工作原理(1)实时检测电流传感器、实心和空心电流互感器(2)微处理器及其外围接口智能脱扣器的核心部分，对拾信号进行实时处理，存储、判别，对不正常因素进行监控等。,(3)执行元件执行元件是磁通变换器，其磁路全封闭或半封闭，正常工作时靠永磁铁保证铁心处于闭合状态，脱扣器发出脱扣指令时，线圈通过的电流产生反磁场抵销了永磁体的磁场，动芯靠反弹簧动作推动脱扣件脱扣。,NA1系列智能型万能式低压断路器,（三）交流接触器将微处理器引入交流接触器中，实现智能交流接触器起动、保护、分断全过程的优化控制。目前采用了特殊结构的触头系统，实现了接触器的无弧、少弧分断，大大提高了接触器的电寿命，实现了交流接触器技术的重大突破，达国际先进水平。,NCPS7系列智能控制保护开关,七低压配电柜按一定线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置。（一）固定式PGL1已淘汰。PGL2还在中小型建筑的配电系统中使用。GDL1、GDL2、GDL3在电力系统用得较多，民用建筑仅用于三级及容量较小的二级负荷系统中。GGL、GGD等也使用较多。,（二）抽屉式外形紧凑，操作安全，易于检修与维护，更换故障开关容易，缩短故障开关停电时间。常用的有GCK及GCL型及模数制的抽屉开关柜。MUS及MZS目前用在大容量一、二类建筑中。,GGD(NGG1)型低压固定式开关柜,NMNS(NGC3)型低压抽出式开关柜,第五节电力变压器,一变压器常用类型（一）电力变压器类别1.按绕组导体分铜绕组、铝绕组,2.按绕组绝缘类型分(1)油浸式：广泛用作电力变压器，与干式相比，具有较好的绝缘和散热性能，价廉，不宜用于易燃、易爆场所。,ZGS11-H(Z)R-2001000/10系列卷铁心组合式变压器,S11-MR-301000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器,(2)干式：开启式封闭式浇注式：用浇注的环氧树脂作为绝缘和散热介质，结构简单体积小，重量轻，安全防火要求高的场所，广泛用于民用建筑。(3)冲气式：多为六氟化硫,干式变压器-SC(B)10系列10kV30-2500kVA配电变压器,3.按容量系列分采用国际通用的R10容量系列。例：100，125，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500KVA。,（二）电力变压器的联结组别610KV变压器在其低压侧为三相四线制系统时，其联结组别有Y,yn0和D,yn11两种。D,yn11较Y,yn0优点：更有利于抑制高次谐波。更有利于单相短路接地故障的切除。承受单相不平衡负荷能力强。,二电力变压器的容量和过负荷能力（一）实际容量变压器的额定容量（铭牌容量，是在规定的环境温度下，在规定的使用年限（20年内所连续输出的最大视在功率。否则要进行温度修正，即：,（二）正常过负荷昼夜和季节不均匀的过负荷。户内变压器户外变压器,（三）事故过负荷在事故情况下，允许短时间较大幅度过负荷，但运行时间不能超过规定值。（见表,三变电所主变压器选择（一）选型的原则应选用节能型的油浸及干式变压器。独立式变电所，可选用油浸式变压器，安装在一层。,在一二类高低层主体建筑内变压器应选用干式变压器，若与低压配电盘并列安装时，应选用箱型干式变压器。非一类建筑，当变压器附设在外墙时，可安装油浸式变压器，但容量不能超过400KVA。,（二）台数的选择据负荷性质一、二级负荷，宜选用两台。二级负荷（无一级负荷时，也可采用一台，但在低压侧应与其它备用电源联络。考虑经济运行季节负荷较大时，可装二台以上的变压器。考虑负荷大小考虑负荷的发展,（三）容量的选择(1)单台变压器变压器最佳负荷率，一般为70%80%。补偿后的平均功率因数。,(2)两台变压器任一台变压器单独运行时，应满足一二级负荷的需要。,(3)容量上限建筑物内，干式变压器不宜超过2000KVA。二层楼以上的干式变压器其容量不宜大于630KVA居民小区变电所的配电变压器单台不宜超过630KVA。,（四）组台式变电所组合式变电站又称成套变电站或箱式变电站。组成高压开关柜、电力变压器、低压开关柜等组合为一个整体的接线方式。,2.特点运行安全可靠，占地面积比较小，便于维修，安装速度快，深入到建筑的负荷中心，便于形成环网式供电等,YBM29A小型化预装式变电站,第六节电流互感器和电压互感器,一概述电流、电压互感器称为仪用变压器，其主要作用是：使仪表、继电器与电路绝缘。扩大仪表、继电器的使用范围。,二电流互感器（一）接线方案1.一相式接线适用于负荷平衡的三相线路，供测量电流或接过负荷保护装置。2.两相V形适用于中性点不接地的三相三线制线路。供测量三相电流和电能，并可接过电流保护装置。,3.两相电流差接线适用于中性点不接地的三相三线制线路。供接过电流保护装置之用。4.三相Y形接线适用于三相四线制及中性点直接接地的三相三线制线路，供测量及保护用。,（二）类型1.按一次绕组分单匝式、多匝式。2.按用途分测量用：准确度0.1,0.2,0.5,1,3,5。保护用：3P，5P，10P。,3.按电压分高压：多制成两个铁芯、二个二次绕组，分别接仪表、继电器。低压,（三）选择和校验1.按装置地点的条件和额定电压，一次电流、二次电流（5A，准确级等选择。2.注意电流互感器准确级与二次负荷容量有关，即二次负荷S2不得大于准确级对应的额定二次负荷S2N。,3.动热稳定校验,（四）使用注意事项1.电流互感器在工作时，其二次侧不得开路。2.电流互感器的二次侧有一端必须接地。3.电流互感器在连接时，注意其端子的极性。,三电压互感器（一）接线方案1.一个单相电压互感器接成V/V形适用于电压对称的三相线路，供仪表、继电器接于一个线电压。2.两个单相电压互感器接成V/V形适用于三相三线制线路，供仪表、继电器接于各个线电压，广泛用于高压系统中，作为电压、电能测量。,两个单相电压互感器接成V/V形,3.三个单相电压互感器接成Y0/Y0形适用于三相三线制和三相四线制，可供接要求线电压的仪表、继电器，并可供接要求相电压的绝缘监察电压表。4.三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/（开口三角形。,三个单相电压互感器接成Y0/Y0形,Y0/Y0/,（二）类型广泛采用环氧树脂浇注绝缘的干式互感器。例：JDZJ10为单相三绕组环氧树脂浇注绝缘电压互感器。,（三）选择及校验1.按装置地点的条件和一次电压、二次电压（100V、准确级等选择。2.有熔断器保护，不需校验短路电流的稳定度。3.准确级与二次负荷的容量有关。,（四）使用注意事项1.电压互感器在工作时，其二次侧不得短路。2.电压互感器的二次侧有一端必需接地。3.电压互感器在连接时，也要注意其端子的极性。,第七节自备电源及选择,一、柴油发电机组当供电部门的电源发生故障后，在1015s内自动起动，作应急备用电源。（一）柴油发电机组供电范围1.一级负荷消防用电设备重要场所的用电设备其它重要设备,2.部分二级负荷高层建筑的客梯和生活水泵重要会议厅、演出厅、金融营业厅的照明和空调设备的用电。冷冻室和冷藏室的电源。,（二）原理及组成以柴油机为动力，拖动工频交流同步发电机组成的发电设备。具有结构紧凑，占地面积小，热效率高，起动迅速等特点。柴油发电机组主要由柴油机、发电机和控制屏三大部分组成。,（三）、柴油发电机组主要性能连续输出功率或主力功率、备用功率。50Hz、三相Y形接线，中性点直接接地。380/220V，cos=0.8，H级绝缘，IP22级防护。励磁方式为无刷自励，机组带短路超负荷保护。耗油量、整机噪声、自起动时间等。,（四）总容量的确定1.计算方法(1)用电负荷计算重要电气设备，满负荷运行，需要系数和同期系数均为1。,(2)发电机总容量的计算按稳定负荷计算按尖峰负荷计算按发动机组母线允许电压降计算选择其中最大者。,2.估算方法(1)按面积估算建筑面积在10000M2以上的大型高层建筑，可按1520W/m2估算，10000M2以下的中、小型高层建筑,可按1015W/m2估算。(2)按主变压器总容量1020估算。,(