建筑供配电及照明技术课件_1

1、基本内容基本内容 第一章第一章 绪论绪论 第二章第二章 建筑供配电的负荷计算建筑供配电的负荷计算 第三章第三章 建筑供配电系统短路电流及其计算建筑供配电系统短路电流及其计算 第四章第四章 常用建筑电气设备及其选择常用建筑电气设备及其选择 第五、六章第五、六章 建筑供配电系统建筑供配电系统 第七、八章第七、八章 建筑供配电系统的继电保护建筑供配电系统的继电保护 第九章第九章 建筑防雷及接地建筑防雷及接地 第十章第十章 建筑电气照明建筑电气照明 学习目的学习目的 v是一门经典、实用学科是一门经典、实用学科 v在各领域广泛应用：工业生产、控制系统、商业、在各领域广泛应用：工业生产、控制系统、商业、

2、军事（雷达站）民用建筑等方面。军事（雷达站）民用建筑等方面。 v就业主要方向就业主要方向 v电气工程师考试的主要内容电气工程师考试的主要内容 通过供电技术课程的学习，使学生掌握建筑供配通过供电技术课程的学习，使学生掌握建筑供配 电系统和电气照明运行、维护和管理，所必需的基电系统和电气照明运行、维护和管理，所必需的基 本理论和基本知识、基本计算及实际运行等技术。本理论和基本知识、基本计算及实际运行等技术。 课程要求课程要求 本课程是专业课，是实践性较强的课程。通本课程是专业课，是实践性较强的课程。通 过本课程的学习，要求：过本课程的学习，要求： v掌握供配电系统的设计方法掌握供配电系统的设计方法

3、 v掌握电气设备的安全运行、管理和维护等技掌握电气设备的安全运行、管理和维护等技 术术 v掌握继电保护方案选择和继电保护整定计算掌握继电保护方案选择和继电保护整定计算 v掌握电气照明平面图的设计掌握电气照明平面图的设计 考核方法考核方法 v本课为考试课本课为考试课 v成绩包括：成绩包括： 出勤：出勤：7分，旷课一次，扣分，旷课一次，扣2分分 作业：作业：8分，少交一次或抄作业扣分，少交一次或抄作业扣3分分 提问：印象分提问：印象分 实验：实验：20分（两次）分（两次） 考试：考试：65分分 1 绪论绪论 了解：现代建筑电气的特点了解：现代建筑电气的特点 和发展和发展 重点：建筑供配电系统基本重

4、点：建筑供配电系统基本 概念概念 建筑供配电系统的设建筑供配电系统的设 计步骤计步骤 1.1 现代建筑的特点现代建筑的特点 一、建筑上的特点建筑上的特点 由于民用建筑向大面积、高层、超高层、由于民用建筑向大面积、高层、超高层、 多功能、综合性用途发展，更由于人民生活多功能、综合性用途发展，更由于人民生活 水平的提高，科技的发展，对建筑电气提出水平的提高，科技的发展，对建筑电气提出 了更高的要求。了更高的要求。 （一）高度高（一）高度高 高层建筑高层建筑 v第一类高层建筑：第一类高层建筑：916层（最高到层（最高到50m） v第二类高层建筑：第二类高层建筑：1725层（最高到层（最高到75m）

5、v第三类高层建筑：第三类高层建筑：2640层（最高到层（最高到100m） v第四类高层建筑：第四类高层建筑：40层以上（高度超过层以上（高度超过100m） （二）面积大（二）面积大 几万几万几十万几十万m2 （三）有地下层（三）有地下层 二、设备上的特点二、设备上的特点 低压设备，单相设备，分布广低压设备，单相设备，分布广 三、电气上的特点三、电气上的特点 （一）用电设备种类多（一）用电设备种类多 （二）耗电量大（二）耗电量大 （三）供电可靠性大（三）供电可靠性大 1.2 1.2 建筑电气的发展现状建筑电气的发展现状 一、供电一、供电 量大、面广、用途复杂的供电系统。量大、面广、用途复杂的供电

6、系统。 二、照明二、照明 在照度、照明质量、照明方式、灯具在照度、照明质量、照明方式、灯具 外形、供电要求及控制上都有不同程度外形、供电要求及控制上都有不同程度 的发展和更高的要求。的发展和更高的要求。 三、电力三、电力 运输系统、水泵系统、空调系统和运输系统、水泵系统、空调系统和 消防防排烟系统等各成系统。消防防排烟系统等各成系统。 就地控制、远地集控、就地控制、远地集控、BA系统自动系统自动 控制、火警信号控制及联动控制等多种控制、火警信号控制及联动控制等多种 控制。控制。 四、线路选型及敷设四、线路选型及敷设 五、防雷接地五、防雷接地 有防直击雷、侧击雷、感应雷的措施，有防直击雷、侧击雷

7、、感应雷的措施， 有接零、接地保护、等电位联接等。有接零、接地保护、等电位联接等。 六、通信、保安、自动化六、通信、保安、自动化 通信自动化系统通信自动化系统(CAS) 楼宇自动化系统楼宇自动化系统(BAS) 办公自动化系统办公自动化系统(OAS) 保安自动化系统保安自动化系统(SAS) 管理自动化系统管理自动化系统(MAS) 综合布线系统综合布线系统(PDS) 结构化布线系统结构化布线系统(SCS) 智能建筑智能建筑 1.3 建筑供配电系统建筑供配电系统 一一 电力系统的基本概念电力系统的基本概念 （一）电能（一）电能 预计到预计到2050年，全国总装机容量可达年，全国总装机容量可达15 1

8、8亿亿kw,每年总发电量可达每年总发电量可达7 8万亿万亿kwh。 例例 某一办公楼各种能源比例：某一办公楼各种能源比例： 电力电力84%（照明插座（照明插座42%，一般动力，一般动力21%， 空调机空调机14%，冷冻机，冷冻机7% （二）电力系统（二）电力系统 由发电厂、变电站、电力网和用户组成由发电厂、变电站、电力网和用户组成 的系统。的系统。 发电机发电机 升压变压器升压变压器 高压输电线高压输电线 路路 降压变压器降压变压器高压配电高压配电 线路线路 降 压 变 压降 压 变 压 器器 低 压 配 电低 压 配 电 线路线路 35500kV 610kV 220/380V G 3.155

9、00kV 发电厂发电厂电力网电力网用户用户 v发电厂：发电厂： 将各种一次能源转化为电能，即生将各种一次能源转化为电能，即生 产电能的工厂。产电能的工厂。 分：火电、水电、核电、风电、地热、潮汐发分：火电、水电、核电、风电、地热、潮汐发 电等。电等。 例例 三峡水电站三峡水电站 单机容量单机容量70万万kw，32台，台， 总容量总容量2240万万kw。 v电力网电力网: 输送和分配电能的渠道。输送和分配电能的渠道。 由变压器和输配电线路组成。由变压器和输配电线路组成。 v变电站：变换电压和交换电能的场所。变电站：变换电压和交换电能的场所。 升压变电升压变电 6、10、15kv 升升110、22

10、0、500kv 降压变电降压变电 110、220、500kv降降6、10kv v电能用户：电能消耗的场所。电能用户：电能消耗的场所。 例例 我国居民用电我国居民用电: 1996年年1130亿亿kwh 2000年年1690亿亿kwh 2005年年2700亿亿kwh 2010年年3920亿亿kwh 二二 建筑供配电系统及其组成建筑供配电系统及其组成 由高压及低压配电线路、变电站（包括由高压及低压配电线路、变电站（包括 配电站配电站和用电设备组成。和用电设备组成。 （一）分类（一）分类 v大型、特大型建筑供配电大型、特大型建筑供配电智能高层智能高层 v中型建筑供配电中型建筑供配电小高层小高层 v小型

11、建筑供配电小型建筑供配电普通楼房普通楼房 v100kw以下的用电负荷建筑以下的用电负荷建筑 国内外部分工程情况简介 国内外部分工程情况简介 （二）电力系统的电压（二）电力系统的电压 电力系统电能质量的两个基本参数：电力系统电能质量的两个基本参数： 频率、电压频率、电压 1. 额定频率：额定频率：500.5Hz ，一般称一般称“工频工频” 2. 额定电压：为电气设备正常运行且获得额定电压：为电气设备正常运行且获得 最佳经济效果的电压。最佳经济效果的电压。 (1)电网（电力线路电网（电力线路的额定电压的额定电压 它是确定各类电力设备额定电压的基它是确定各类电力设备额定电压的基 本本 依据依据。 (

12、2) 用电设备额定电压用电设备额定电压 与电网额定电压相同。与电网额定电压相同。 (3) 发电机的额定电压发电机的额定电压 高于同级电网电压高于同级电网电压5%. (4)电力变压器的额定电压电力变压器的额定电压 v一次绕组的额定电压一次绕组的额定电压 与发电机相连：与发电机相连： 高于电网额定电压高于电网额定电压5%. 不与发电机相连：不与发电机相连： 连在线路上时连在线路上时 , 与电网额定电压相同。与电网额定电压相同。 v二次绕组的额定电压二次绕组的额定电压即指空载电压即指空载电压 供电线路不长时：供电线路不长时： 高于电网额定电压高于电网额定电压5%. 供电线路较长时供电线路较长时 ：

13、高于电网额定电压高于电网额定电压10%. 电力变压器的额定电压电力变压器的额定电压 3. 允许的电压偏移及电压调整措施允许的电压偏移及电压调整措施 (1) 用电设备处电压偏移的允许值用电设备处电压偏移的允许值 电动机电动机 5； 照明灯照明灯 一般工作场所一般工作场所 5； 视觉要求高的场所视觉要求高的场所 5； 2.5% 等等 100% N N U UU U (2)电压调整措施电压调整措施 v合理选择变压器的电压比和电压分接头合理选择变压器的电压比和电压分接头 v合理减少系统阻抗合理减少系统阻抗 v合理补偿无功功率合理补偿无功功率 v尽量使系统的三相负荷平衡尽量使系统的三相负荷平衡 v变压器

14、采用有载调压型变压器采用有载调压型 4. 电压波动及其抑制电压波动及其抑制 (1)电网电压的短时快速变动。电网电压的短时快速变动。 电压波动造成：照明质量下降；电压波动造成：照明质量下降； 计算机、电视机显像变形计算机、电视机显像变形 电动机运行不稳影响产品质量电动机运行不稳影响产品质量 电子产品、自控设备、测试仪电子产品、自控设备、测试仪 器等无法准确工作。器等无法准确工作。 100% minmax N U UU dU (2)抑制措施抑制措施 v对负荷变化剧烈的大型设备，采用专用对负荷变化剧烈的大型设备，采用专用 线或专用变压器单独供电。线或专用变压器单独供电。 v设法增大供电容量，减少系统

15、阻抗。设法增大供电容量，减少系统阻抗。 v在系统出现严重的电压波动时，减少或在系统出现严重的电压波动时，减少或 切除引起电压波动的负荷。切除引起电压波动的负荷。 v对大型电弧炉和变压器的受电电压，如对大型电弧炉和变压器的受电电压，如 有多种电压选择方案，宜选择较高的电有多种电压选择方案，宜选择较高的电 压。压。 v对大型冲击性负荷可采用电抗器或静止对大型冲击性负荷可采用电抗器或静止 型无功补偿装置型无功补偿装置(SVC)。 5.高次谐波及其抑制高次谐波及其抑制 (1)公用电网谐波电压允许值公用电网谐波电压允许值 电网额定电压电网额定电压0.38kv 总谐波畸变率总谐波畸变率5 电网额定电压电网

16、额定电压6,10kv 总谐波畸变率总谐波畸变率4 (2)抑制的措施抑制的措施 v增加整流变压器二次侧的相数。增加整流变压器二次侧的相数。 v装设分流滤波器。装设分流滤波器。 v宜采用宜采用Dyn11联结组别的三相配电变压器。联结组别的三相配电变压器。 v装设装设SVC. 电压质量为电压的偏差、波动和波形三方面。电压质量为电压的偏差、波动和波形三方面。 1.4 建筑供配电设计的内容程序建筑供配电设计的内容程序 与要求与要求 一、建筑电气设计的一般原则一、建筑电气设计的一般原则 v 适用适用 v 安全安全 v 经济经济 v 美观美观 二、二、 内容内容 v 输电线路设计输电线路设计 v变配电所设计

17、变配电所设计 v电气照明设计电气照明设计 v电力设计电力设计 v防雷与接地设计防雷与接地设计 v电气信号与自动控制设计电气信号与自动控制设计 三三 程序与要求程序与要求 1.方案设计方案设计 凡国家及省市重点工程项目，规模凡国家及省市重点工程项目，规模 较大的高层建筑以及有特殊要求的大型较大的高层建筑以及有特殊要求的大型 民用建筑及工业建筑，必须提出方案设民用建筑及工业建筑，必须提出方案设 计。一般高层建筑也都应提出方案设计。计。一般高层建筑也都应提出方案设计。 在方案设计阶段，电气设计和弱电在方案设计阶段，电气设计和弱电 设计文件主要是设计文件主要是设计说明书设计说明书及必要的及必要的简简 图图。其深度应满足设计方案优选和设计。其深度应满足设计方案优选和设计 投标的要求。投标的要求。 2.初步设计初步设计