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文档简介

2022/11/3施工工地临时供配电工程设计2022/11/2施工工地临时供配电工程设计1任务一:高压部分图纸的读识一、高压系统图(高压主接线或主结线)读识参见书中128页图6-3任务一:高压部分图纸的读识2施工工地临时供配电工程设计课件3

二、高压设备(室外用)认识10KV及以下供配电系统中,常用的高压电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压避雷器、成套设备有各种类型的高压开关柜等,本项目主要介绍室外临时用电工程中常用的设备和一些室内用的高压设备。

4高压熔断器用途:实现对高压的配电线路、变压器及电压互感器的短路及过载保护。缺点:灭弧能力差、熔断电流和熔断时间分散性大。分类:按使用场合分:1.户内型(RN)2.户外型(RW)其中:RN1、RN5----保护供电线路及电力设备RN2、RN4、RN6----保护电压互感器RN3----保护供电线路RW----保护变压器的电源侧按工作性能分:固定式和自由跌落式高压熔断器用途:实现对高压的配电线路、变压器及电压互感器的5

文字符号:FU图形符号:型号:详见P78选择:1.熔断器的额定电压≥线路及设备的额定电压2.熔管额定电流≥熔体额定电流≥被保护设备额定电流;3.熔断器的上限电流>要切断的最大短路电流熔断器的下限电流<要切断的短路电流的最小值4.上、下级配合问题文字符号:FU图形符号:6户内RN系列本产品适用于户内交流50HZ,额定电压12KV.35KV系统作为电压互感器的过载及短路保护之用.户内RN系列本产品适用于户内交流50HZ,额定电压12KV.7跌落式熔断器HRW11-10KV额定电压(KV):10

额定电流(A):100/200

开断电流(A):6300/12500该系列为跌落式熔断器,跌落式熔断器及拉负荷跌落式熔断器是户外高压保护电器.它装置在配电变压器高压侧或配电线支干线上,用作变压器和线路的短路,过载保护及分,合电流。户外高压限流型熔断器特点:能在电流未达到最大值之前将电弧熄灭。降低对保护设备动热稳定的要求。跌落式熔断器HRW11-10KV户外高压限流型熔断器8高压隔离开关用途:①隔离高压电源②双母线切换的倒闸操作③接通或断开较小电流(例如:变压器空载电流)缺点:无灭弧装置,只能在无负荷的情况下进行分、合闸操作。分类:按地点分:户内----户外按极数分:单极----三极按结构分:单柱----双柱----三柱按绝缘分:普通型----加强绝缘型高压隔离开关用途:①隔离高压电源9

文字符号:QS图形符号:型号:详见P81选择:35KV及以上的断路器的两侧和线路用的,宜选用带接地刀闸的隔离开关,IN>8000A或UN≥220KV应使用电动操作机构或液压、气压操动机构。文字符号:QS图形符号:型号:详见P8110GN10-10、20系列户内高压隔离开关是三相交流50Hz高压开关设备,用于额定电压为10~20kV的电力系统中,尤其是发电机回路系统中,作为有电压无负载时分、合电路之用.

GN10-10、20系列户内高压隔离开关是三相交流511GW8-35-60-110GW13-35-60-110-126GW8、GW13系列中性点隔离开关,是交流50HZ户外装置,供在无载荷情况下,分、合变压器中性点联线之用。GW8-35,60,110G/400G型用CS8-5手力操动机构操作;GW13-35,63,110-126./630型用电动操动机构或CS17-G型手力操动机构操作。

中性点隔离开关GW8-35-60-110GW13-35-60-110-112GW9-12系列户外高压隔离开关主要用于农网和城网12KV配电系统,作为电压无负荷情况下切断和闭合电器之用。户外隔离开关GW9-12系列户外高压隔离开关主要用于农网和城网12K13高压避雷器

文字符号:F

图形符号:

作用:用以保护电气设备免遭雷电伤害

常用型号:FZ-保护大、中容量的配电装置,如发电机、变压器等。FS----用于10KV及以下配电线路、配电变压器和开关设备等。FCD、FCZ(此吹灭弧)----防止内部过电压。高压避雷器文字符号:F14金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器,被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中,使电气设备的绝缘免受过电压的损害。

适用于:户内、户外。金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器,15任务二:变压器及其型号和容量的选择任务二:变压器及其型号和容量的选择16一、电力变压器(一)用途和分类

用途:变电压(基本作用)、变电流、变阻抗

分类:按相数分按绝缘分

按冷却按调压方式分方式分单相三相油浸式干式气体绝缘式自冷风冷水冷强迫油循环无载调压有载调压一、电力变压器单相油浸式自冷无载调压17(二)结构和工作原理1、结构铁心:0.35~0.5mm厚的硅钢片叠装而成。绕组:用Cu或Al绝缘导线绕制而成。附件:调压、散热、保护等。

常用产品:①油浸式变压器:S11系列(低损耗)②干式变压器:SC11系列(防火性能突出、环保、运行效率高、噪声低、免维护、体积小、重量轻、不用调试)施工工地临时供配电工程设计课件18干式电力变压器油浸式电力变压器干式电力变压器油浸式电力变压器191—放油阀门2—绕组3—铁心4—油箱5—分接开关6—低压套管7—高压套管8—气体继电器9—安全气道10—油表11—储油柜12—吸湿器13—湿度计1—放油阀门2—绕组202、工作原理E1≈4.44fN1

Φm加u1i0Φ

E2≈4.44fN2

Φm

变压作用:U1/U2=E1/E2=N1/N2=ku

变流作用:I1/I2=U2/U1=N2/N1

变阻抗作用:Z′=(N1/N2)2Z2、工作原理21(三)变压器的铭牌

1、型号

变压器相数D:单相S:三相结构特点L:铝线C:成型固体绝缘G:干式绝缘Z:有载调压F:风冷却设计序号额定容量(KVA)高压绕组电压等级(KV)例:S9—500/10表示三相油浸自冷式铜线电力变压器额定容量500KVA,高压为10KV,设计序号是9。(三)变压器的铭牌变压器相数结构特点设计序号额定容量高压绕组222、额定容量SN3、额定电压UN4、额定电流IN对单相变压器:SN=U1NI1N=U2NI2N对三相变压器:SN=√3U1NI1N=√3U2NI2N5、短路电压Uk%6、联结组标号7、温升2、额定容量SN23(四)三相电力变压器1、分类组式:有三个单相变压器组合而成;芯式:高压绕组在外,低压绕组在内。2、联结组别标号采用时钟表示法常用连接组别标号:D,yn11、Y,yn0---用于10~6/0.4KV三相四线制配电Y,d11---用于35~63/6~10KV供电系统YN,d11---用于高压输电线路中

(四)三相电力变压器24(五)变压器的选择1、类型的选择《民用建筑电气设计规范》中规定:一类高低层主体建筑,严禁设置装有可燃性油的电气设备的变电所,二类高低层主体建筑,不宜设置装有可燃性油的电气设备的变电所。即:一、二类建筑应选干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。2、连接组别的选择6~10KV/0.4KV的变压器宜选D,yn11和Y,yn0

施工工地临时供配电工程设计课件253、台数的选择----应满足用电负荷对供电可靠性的要求。

有大量一、二级负荷时季节性负荷较大时4、容量的选择⑴一台时:SN≥Sc

⑵二台时:一用一备:SN≥Sc互为备用:SN≥0.7Sc且SN≥Sc(Ⅰ、Ⅱ)此时负荷率β=50%/

70%=71.4%

若一台坏,另一台承担100%

负荷,则负荷率β=100%/

70%=1.4可连续工作5天。变压器的选择宜选两台变压器3、台数的选择变压器的选择宜选两台变压器26

应注意:①低压为0.4KV变电所中,单台变压器的容量不宜大于1600KVA,用电设备容量大,负荷集中时,也可选2000KVA或2500KVA。②居住小区变电所内单台变压器容量不宜大于630KVA。【例题】已知一民用建筑总计算负荷SC=890KVA,其中一、二级负荷Sc(Ⅰ、Ⅱ)=600KVA,若在主体建筑内设置变电所,试选择变压器。解:(1)选台数:2台(2)选容量:630KVA(3)选类型:干式

结论:选SC11–630/10型电力变压器应注意:①低压为0.4KV变电所中,单台变压器的容量不27(六)变压器常见故障1、油面不正常2、油温过高3、声音异常4、气体继电器动作5、方保管簿膜破裂6、变压器着火施工工地临时供配电工程设计课件28变压器电力变压器一般按绝缘方式分为:油浸式(主体建筑以外用)、干式(主体建筑以内用)。常用系列:S11、SC11

三相变压器按铁心结构分:芯式和组式;对于芯式,高压绕组在外、低压绕组在内。我国6~10KV/0.4KV的系统中,变压器宜选D,yn11和Y,yn0电力变压器的选择包括:台数的选择、容量的选择。台数由负荷等级决定;容量不但取决于负荷大小,还取决于台数和工作方式。

变压器电力变压器一般按绝缘方式分为:油浸式(主体建筑以外29规范中关于变压器的选择4.3尽量选用节能型:S11和SC10长期工作负载率不宜大于85%特殊情况时可选用专用变压器供电系统中,配电变压器宜选用D,yn11接线组别设置在民用建筑中的变压器,应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。当单台变压器油量为100kg及以上时,应设置单独的变压器室。变压器低压侧为0.4kV时,单台变压器容量不宜大于1250kVA。预装式变电所变压器,单台容量不宜大于800kVA。规范中关于变压器的选择4.3尽量选用节能型:S11和SC1030任务三:低压配电系统的构成一、一般临时用电工程采用低压计量方式,系统的接线形式多为放射式和链式,高压线路采用绝缘导线或裸导线架空敷设,低压部分采用绝缘导线或电缆架空敷设,变压器露天杆上台上安装。二、使用的用电设备,多为人工直接工操作的设备,因此为了保证安全,接地形式为T-N-C-S。三、系统构成框图总配电箱计量总保护分配电箱分配电箱接到变压器的低压侧各种用电设备任务三:低压配电系统的构成总配电箱计量总保护分配31一、临时用电工程的用电设备特点:1、反复短时工作的设备较多如:吊车类、(塔吊和吊盘)电焊机类。设备功率的确定时要注意的问题。2、交流单相用电设备设备较多,而且有使用单相交流380伏的电焊机和220伏电焊机,另外;建筑机械也有单相220伏的用电设备,如振捣棒、切割机、和木工机械等。3、移动的用电设备较多。4、保护设备以短路保护漏电保护为主。5、主干线采用绝缘导线、移动设备采用橡皮电缆。任务四:负荷计算选择导线、开关和保护设备一、临时用电工程的用电设备特点:任务四:负荷计算选择导线、32二、临时用电工程负荷计算的特点和方法(一)临时用电工程负荷计算设备功率确定特别注意:施工现场的临时用电设备可以分为三种类型:(1)、长期连续工作制:如钢筋切断机、水泥搅拌机等。(2)、反复短时工作制:塔吊、电焊机等。(3)、单相相负荷和单相线负荷的用电设备:(通常称单相负荷)如:单相220伏的电焊机和单相380伏的电焊机等。临时用电工程负荷计算的方法采用需要系数法,其步骤与以前大至相同,也有一些特点在负荷计算确定设备功率时应注意以下问题:1、对于反复短时工作制的设备设备功率的确定二、临时用电工程负荷计算的特点和方法33(1)对于反复短时工作制的用电设备,是将用某一暂载率下的铭牌额定功率统一换算到一个标准暂载率下的功率。1)对电焊设备:取即:2)对电动机起重设备:取即

(1)对于反复短时工作制的用电设备,是将用某一暂载率下的铭牌34(2)、设备功率确定的计算示例例1:某工地有一部塔吊,铭牌上数据如下:额定容量22KW。额定负荷持续率为15%,确定其设备功率。解:据公式(2-1-8),将有关数据代入Pe=2PN·√εn=2×22√0.15=17.04(KW)设备功率为17.04KW。例2:某处有一台电焊机,铭牌上所标数据如下,额定容量为22KVA,额定功率因数为0.6,额定负荷持续率为60%,确定其设备功率。解:据公式(2-1-7),将有关数据代入Pе=SNCOSфN√εn=22×0.6×√0.6=10.22(KW)设备功率为10.22KW。(2)、设备功率确定的计算示例352、单相相负荷用电设备功率转换成等效三相设备功率1)转换原则单相用电设备组确定计算负荷的原则是按在三相供电系统中连接单相设备功率和三相设备功率的比例来制定。在通常情况下,在某个计算范围内,当单相设备功率的总容量小于三相设备功率总容量的15%时,认为单相设备功率就相当于三相设备功率。如果在某个计算范围内,单相设备功率的总容量大于三相设备功率总容量的15%时。这时三相供电系统处于非平衡状态,必须将单相用电设备功率换算成等效的三相设备功率,然后进行三相计算负荷的确定。2、单相相负荷用电设备功率转换成等效三相设备功率362)、单相负荷用电设备功率

换算成等效的三相设备功率的方法1.仅存在单相相负荷方法:取最大相负荷的3倍。求等效的三相计算负荷步骤如下:第一:求出各相的总设备功率,PeA、PeB、PeC;第二:找出PeA、PeB、PeC中的最大值Pe(max);第三:则三相等效总设备功率为:第四:三相总计算负荷可用下式计算:指设备功率2)、单相负荷用电设备功率

换算成等效的三相设备功率的方法1372.仅存在单相线负荷

①若仅存在单台设备时,等效三相负荷的设备功率取线间负荷的倍。即:

②若存在多台设备,要首先尽可能均匀地将这些设备分配到AB、BC和CA线间,求出各线间负荷的总设备功率,记为:Pe(AB)、Pe(BC)、Pe(CA),则等效三相负荷的设备功率为最大线间负荷的倍加上次线间最大负荷的倍。即若:Pe(AB)>Pe(BC)>Pe(CA),则:2.仅存在单相线负荷②若存在多台设备,要首先尽可能均匀地将38举例:某220/380V的配电线路上接有三台380V单相对焊机,其中接于A相和B相之间的额定功率为20KW,接于B相和C相间的额定功率为18KW;接于C相和A相之间的额定功率为30KW,三台设备的εN均为100%,确定配电线路的计算负荷。作业举例:某220/380V的配电线路上接有三台作业39既存在单相相负荷,又存在单相线间负荷情况下,等效三相计算负荷的确定(换算系数法)

步骤:(1)首先应将接于线负荷的单相设备换算为接于相负荷的设备容量。换算的方法有两种即换算系数法和工程估算法,前者用于正式用电工程后者应用于施工现场的临时用电工程。换算系数法:换算成公式如下:(书中28页公式2-27~2-32换算系数表2-6):

既存在单相相负荷,又存在单相线间负荷情况下,等效三相计算负荷40(2)用需要系数法查找到合适的需要系数,参见教材中227页表7—10《临时用电工程中部分用电设备的需要系数和功率因数》。注意:需要系数是不分单相和三相的。分别求出220V单相负荷在三相中的有功、无功计算负荷,以及380V线负荷折算成220V单相负荷后,并把求出的各相中的计算负荷对应相加,从而得到各相总的有功、无功计算负荷。(3)总的等效三相有功、无功计算负荷分别为:最大有功、无功负荷相的有功、无功计算负荷的3倍。(2)用需要系数法查找到合适的需要系数,参见教材中227页表41

4、工程估算法:(1)、利用公式:(请见教材中29页2—33~2—38)求出每个单相等效设备功率.(2)、确定需要系数(表7-10)确定每个单相的计算负荷(3)、找到最大单相计算负荷(不一定接在同一单相上)(4)、确定三相计算负荷:最大单相的三倍。注意:1、在使用该公式进行估算时,如果用电设备的性质相同或者说他们的功率因数相同估算的结果时最精确的。2、估算法实质上是一个平均法。3、如果在施工现场供电设计时将上述的特点考虑进去,那么在使用该公式时精确地程度会更好。4、估算法是以等效热效应为理论根据的。4、工程估算法:425.即存在单相负荷又存在三相负荷时计算负荷的求法

具体做法是:⑴先将单相线间负荷等效成单相相负荷;⑵求出各个相中所有单相负荷的总有功计算负荷和总无功计算负荷的值;⑶取三相中最大的有功计算负荷和无功计算负荷的3倍分别作为所有单相负荷等效的三相计算有功负荷和等效三相无功计算负荷;⑷最后再与系统中所接的三相负荷对应相加,从而求出计算范围内的总计算负荷。5.即存在单相负荷又存在三相负荷时计算负荷的求法具体做43施工工地临时供配电工程设计课件44举例:如图所示220/380V三相四线制线路上,接有220V单相电热干燥箱4台,其中2台10KW接于A相,1台30KW接于B相,1台20KW接于C相。另有380V单相对焊机4台,其中2台14KW(ε=100%)接于AB相间,1台20KW(ε=100%)接于BC相间,1台30KW(ε=60%)接于CA相间。试求此线路的计算负荷。作业施工工地临时供配电工程设计课件45思考与讨论:在施工的工地中常见的是单相用电设备性质相同(例如:均是电焊机类的负荷,有的是单相380伏有的是单相220伏),在利用需要系数法确定三相供电线路时负荷计算如何简化计算过程?运算的步骤是什么?思考与讨论:46任务五、实际设计训练(学院实训基地建设临时用电工程为例)任务五、实际设计训练47一、学院实训基地施工现场,施工单位提供的用电设备如下表黑字部分。试确定计算该线路上的计算负荷。并列出负荷计算表。用电设备名称数量单台设备容量相数/电压值(V)需要系数(Kd)cosФ备注沙浆搅拌机55.5KW3/3800.750.75运输机(吊盘)37.5KW3/3800.20.5三相电焊机422kvar3/3800.350.6暂载率100%单相电焊机414KW1/3800.350.6暂载率100%接于各线电压之间振捣机61.5KW1/2200.750.8接于各相电压之间现场照明装置8套2KW1/2201约为:1接于各相电压之间一、学院实训基地施工现场,施工单位提供的用电设备如下表黑字部48解:1.确定单相和三相用电设备功率的比例。单相总设备功率为:56千瓦。三相总设备功率:102.8千瓦。单相设备总功率占三相总设备功率的54.4%。超出15%的要求。必须进行单相设备功率换算成三相设备功率的计算。2.确定单相设备在三相线路的连接方式、求出等效三相设备功率。(1)确定单相设备在三相线路的连接方式四台单相电焊机中,两台接于AB之间;其他分别接于BCCA之间。六台振捣机中,每两台接于:AN;BN;CN;之间。八套照明装置中,有三套分接于:AN;BN;之间。另两套接于CN之间。(2)分别求出它们的等效三相设备功率。解:1.确定单相和三相用电设备功率的比例。491)电焊机:由于同组的三相电焊机和单相电焊机性质相同,比较简单的方法是用公式进行计算。根据连接的实际情况Pel,ab>Pel,bc>Pel=48.50+17.75=66.25(KW)2)振捣机:由于是单相设备使用公式.Peq=3×PemФ(KW).=3×3=9(KW)3)3)照明装置与振捣机相同.取最大单相设备功率的三倍.Peq=3×PemФ(KW)=3×3×2=18(KW)3.进行设备的分组然后进行负荷计算.分组和负荷计算和三相负荷计算相同,计算过程省略,计算结果见下表。1)电焊机:50建筑工地常用用电设备组的需要系数及功率因数功率因数costan用电设备组名称需要系数Kd通风机和水泵0.75~0.850.800.75运输机、传送机0.52~0.600.750.88混凝土及砂浆搅拌机0.65~0.700.651.17破碎机、筛、泥浆、砾石洗涤机0.700.701.02起重机、掘土机、升降机0.250.701.02电焊机0.450.451.98建筑室内照明0.801.00工地住宅、办公室照明0.40~0.701.00变电所照明0.50~0.701.00室外照明1.01.00

建筑工地常用用电设备组的需要系数及功率因数功率因数costa51用电设备组名称设备功率(KW)需要系数功率因数计算有功功率(KW)计算无功功率(KVAR)沙浆搅拌机27.50.750.7520.6118.15运输机(吊盘)22.50.20.54.57.79电焊机79.450.350.627.8136.98振捣机90.750.86.755.06现场照明装置1811180合计77.6767.98总的视在计算功率(KVAR)103.22计算电流(A)156.89用电设备设备功率需要系数功率因数计算有功计算52根据计算结果选择变压器容量是多少?根据计算结果选择变压器容量是多少?53任务五:导线截面选择时特别要注意的问题------电压损失临时用电工程中供电的线路大多数比较长,在选择导线截面时除了按照导线载流量选择外,要特别考虑电压损失的数值。因此选择导线截面的原则是:按照导线载流量选择,然后按照电压损失校验。任务五:导线截面选择时特别要注意的问题54设备种类允许电压偏移(%)照明装置对视角要求较高的室内+5,-2.5一般工作场所+5,-5远离变压器的一般小面积工作场所+5,-10应急照明、道路照明、警卫照明+5,-10一般电动机+5,-5电梯的电动机+7,-7医用x线诊断机+10,-10电子计算机电源A级+5,-5B级+7,-10C级+10,-10其他无特殊规定的用电设备+5,-5一、常用电气设备允许的电压偏移值的规定

设备种类允许电压偏移照明装置对视角要求较高55二、按电压损失条件校验电缆和导线截面

(教材中209页内容)

线路上的电压损失△U=电源端输出电压U1-负载端得到电压U2

相对电压损失△U%=×100%

必须指出:输电线路的电压损失,是指输电线路的始末端电压的代数之差,而不是相量之差。二、按电压损失条件校验电缆和导线截面

(教材中209页内容)56每相的电压损失:△Up=IRcosφ+IXsinφ=[(IRcosφ+IXsinφ)UN]/UN=(PR+QX)/UN求线电压损失:△UL=△Up=

(IRcosφ+IXsinφ)=[(IRcosφ+IXsinφ)ULN]/ULN=(PR+QX)/ULN均为相值均为线值1.集中负荷时每相的电压损失:求线电压损失:均为相值均为572.分散负荷时(树干式接线)电压降的求法:OA段:P1=p1+p2+p3Q1=q1+q2+q3

△U1=(P1R1+Q1X1)/UNAB段:P2=p2+p3Q2=q2+q3

△U2=(P2R2+Q2X2)/UNBC段:P3=p3Q3=q3

△U3=(P3R3+Q3X3)/UN总压降:△U=△U1+△U2+△U32.分散负荷时(树干式接线)电压降的求法:总压降:583.均匀分散负荷P0=P=p0·LQ=P·tanφ△U=(PR+QX)/UN3.均匀分散负荷P0=P=p0·L59三、注意:以上内容是已知线路,求线路的电压损失,而在工程中,往往需求导线的截面。

低压输电线路较短,导线上的感抗可以忽略不计,而且cosφ≈1,此时,导线截面可以用下述公式求:A=(∑Pi·Li)/(C△U%)Pi----设备功率KWLi----从电源到负荷点的距离mC----计算系数

三、注意:以上内容是已知线路,求线路的电压损失,而在60

四、例题:某动力供电系统线路电压为:220/380V,系统为TN-C形式,具体连接方式如图:请见教材中211页图中O为变电所的低压母线引出位置;A点为某建筑的总配电箱;B点为分配电箱;C点为接入一个单台电动机。计算C点处电压损失的数值,并检验是否符合要求;如果不符合要求如何调整。条件如下:1、整条线路的导线采用铝芯塑料绝缘线穿钢管暗敷设。2、OA段长度(LOA)为150米;导线的截面为70平方毫米。AB段长度(LAB)为50米;导线的截面为50平方毫米。BC段长度(LBC)为30米;导线的截面为2.5平方毫米。3、A点处的计算有功功率(PA)为:80千瓦,功率因数为:0.8。B点处的计算有功功率(PB)为:60千瓦,功率因数为:0.8。C点处的计算有功功率(PC):7.5千瓦,功率因数为:0.8。四、例题:某动力供电系统线路电压为:220/380V,系统61解:1、查表7-2-6。得到各个段内的每单位长度的电阻值(R0)和电抗值(X0),计算每段长度内的电阻R和电抗值X。OA段:R0=0.53,X0=0.09,ROA=ROLOA=0.0795Ω,XOA=X0LoA=0.0135Ω。AB段:RO=0.75X0=0.9,RAB=R0LAB=0.0375Ω.XAB=X0LAB=0.045Ω。BC段:RO=14.6X0=0.13,RBC=R0LBC=0.438Ω.XBC=X0LBC=0.0065Ω。

2确定作用于各个干线段内的有功功率(P)和无功功率(Q)。OA段内:作用的总功率为A、B、C三点功率之和。其中有功功率POA=PA+PB+PC=147.5kW。无功功率为:QOA=POAtan

=110.625kVar。AB段内;作用的总功率为B、C两点功率之和。其中有功功率PAB=PB+PC=67.5kW,无功功率为:QAB=PABtan

=50.625kVar解:1、查表7-2-6。得到各个段内的每单位长度的电阻值(R62BC段内;作用的总功率为C点的功率;其中有功功率PBC=PC=7.5Kw无功功率为:QBC=PBCtan=5.625kVar3计算每段的电压损失,确定总的电压损失。利用公式计算结果如下:OA段,电压损失为:34.79伏,AB段:电压损失为:7.26伏,BC段:电压损失为:8.74伏,总的电压损失:50.79伏.4检验电压损失的数值是否符合要求。根据规定:正常运行的条件下,电动机这类的用电设备的端处电压的偏移值的允许值不应超出和低于额定电压的百分之五。本题中电压偏移的百分数值为:(50.79/380)100/100=13.3%,超出规定的数值。BC段内;作用的总功率为C点的功率;其中有功功率PBC=PC63任务七:用电安全电流对人体造成的伤害及安全防范措施;电力系统和电气设备的接地方式。重点:电流对人体造成的伤害及安全防范措施;电力系统和电气设备的接地方式。施工工地临时供配电工程设计课件64

一、安全用电的一般知识电流对人体的作用及有关概念电流对人体的伤害有两种:电击和电伤电击又分为:单相触电、两相触电、跨步电压影响触电严重程度的因素:触电时间、电流类型和频率、电流的途径、体重和健康状况、心理状况、环境、触电部位安全电流:人体触电后最大的摆脱电流。(30mA·S)安全电压:30mA×1700Ω≈50V几个极限值:1A—心脏停止跳动30mA—呼吸瘫痪的极限10mA—肌肉抽搐0.5mA—刚有感觉一、安全用电的一般知识电流对人体的作用及有关概念几个极限65

触电方式单相触电两相触电触电方式单相触电两相触电66跨步电压跨步电压67二、防止触电的措施触电的防护直接触电防护:防止直接接触正常带电的部分的防护。(遵守制度、严格施工)间接触电防护:防止直接接触正常不带电、而故障时带危险电压的外露可导电部位。(采用接地技术)

主要讲二、防止触电的措施触电的防护主要讲68

接地技术----接地类型保护接地:为保证人身安全,防止触电而将设备金属外露可导电部分进行接地。----重点介绍(TN系统、TT系统、IT系统)工作接地:为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的接地。(如:电源中性点直接接地、经消弧线圈接地防雷接地等)重复接地:在TN系统中,为确保PE和PEN线安全可靠,除电源中性点做工作接地外,还必须在PE线和PEN线上做重复接地。261接地技术----接地类型保护接地:为保证人身安69保护接地保护接地有两种形式:保护接零:将设备金属外壳经公共的PE线或PEN线接地。(需做重复接地)适用于TN系统。保护接地:将设备金属外壳经各自的PE线分别接地。适用于IT系统和TT系统。P261-262保护接地保护接地有两种形式:70

TN系统、TT系统、IT系统TN-C系统:适用:三相负荷比较平衡(车间供配电系统)TN-S系统:适用:无电磁干扰、供电可靠要求较高的场所(机房)TN-C-S系统:适用:民用建筑TT系统:适用:对数据处理、精密检测装置等供电(国外用)IT系统:适用:矿山、冶金等行业(应装设绝缘监视装置)TN系统、TT系统、IT系统TN-C系统:71

保护接地电路的分析IT系统单相接地故障IM/IE=RE/RM其中:RE=4ΩRM=1700Ω因此:IM<<IE注意:中性点不接地的系统中,只许采用保护接地,不许采用保护接零。IEIm保护接地电路的分析IT系统单相接地故障IM/IE=RE/72保护接地电路的分析电位为相压保护接地电路的分析电位为相压73保护接地电路的分析TN-C系统保护接地电路的分析TN-C系统74

保护接地电路的分析重复接地装设地点:1.架空线路的干线和分支线的终端2.沿线每隔1KM处3.线路的入户出重复接地保护接地电路的分析重复接地装设地点:重复接75

保护接地电路的分析IE=220/(RE+R0)=220/(4+4)=27.5AUE=IERE=110V保护接地电路的分析IE=220/(RE+R0)76

民用建筑低压配电系统接地故障保护都有哪些接地故障?相线与大地、相线与PE线或PEN线、相线与设备的外露可导电部分之间的短路。采用什么办法?--------使用漏电保护器。有哪些漏电保护器?------漏电开关和漏电断路器。漏电保护器的动作时间有何要求?固定设备:≤5S手握和移动设备:≤0.4S民用建筑低压配电系统接地故障保护都有哪些接地故障?77

漏电保护器---漏电断路器漏电保护器---漏电断路器782022/11/3施工工地临时供配电工程设计2022/11/2施工工地临时供配电工程设计79任务一:高压部分图纸的读识一、高压系统图(高压主接线或主结线)读识参见书中128页图6-3任务一:高压部分图纸的读识80施工工地临时供配电工程设计课件81

二、高压设备(室外用)认识10KV及以下供配电系统中,常用的高压电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压避雷器、成套设备有各种类型的高压开关柜等,本项目主要介绍室外临时用电工程中常用的设备和一些室内用的高压设备。

82高压熔断器用途:实现对高压的配电线路、变压器及电压互感器的短路及过载保护。缺点:灭弧能力差、熔断电流和熔断时间分散性大。分类:按使用场合分:1.户内型(RN)2.户外型(RW)其中:RN1、RN5----保护供电线路及电力设备RN2、RN4、RN6----保护电压互感器RN3----保护供电线路RW----保护变压器的电源侧按工作性能分:固定式和自由跌落式高压熔断器用途:实现对高压的配电线路、变压器及电压互感器的83

文字符号:FU图形符号:型号:详见P78选择:1.熔断器的额定电压≥线路及设备的额定电压2.熔管额定电流≥熔体额定电流≥被保护设备额定电流;3.熔断器的上限电流>要切断的最大短路电流熔断器的下限电流<要切断的短路电流的最小值4.上、下级配合问题文字符号:FU图形符号:84户内RN系列本产品适用于户内交流50HZ,额定电压12KV.35KV系统作为电压互感器的过载及短路保护之用.户内RN系列本产品适用于户内交流50HZ,额定电压12KV.85跌落式熔断器HRW11-10KV额定电压(KV):10

额定电流(A):100/200

开断电流(A):6300/12500该系列为跌落式熔断器,跌落式熔断器及拉负荷跌落式熔断器是户外高压保护电器.它装置在配电变压器高压侧或配电线支干线上,用作变压器和线路的短路,过载保护及分,合电流。户外高压限流型熔断器特点:能在电流未达到最大值之前将电弧熄灭。降低对保护设备动热稳定的要求。跌落式熔断器HRW11-10KV户外高压限流型熔断器86高压隔离开关用途:①隔离高压电源②双母线切换的倒闸操作③接通或断开较小电流(例如:变压器空载电流)缺点:无灭弧装置,只能在无负荷的情况下进行分、合闸操作。分类:按地点分:户内----户外按极数分:单极----三极按结构分:单柱----双柱----三柱按绝缘分:普通型----加强绝缘型高压隔离开关用途:①隔离高压电源87

文字符号:QS图形符号:型号:详见P81选择:35KV及以上的断路器的两侧和线路用的,宜选用带接地刀闸的隔离开关,IN>8000A或UN≥220KV应使用电动操作机构或液压、气压操动机构。文字符号:QS图形符号:型号:详见P8188GN10-10、20系列户内高压隔离开关是三相交流50Hz高压开关设备,用于额定电压为10~20kV的电力系统中,尤其是发电机回路系统中,作为有电压无负载时分、合电路之用.

GN10-10、20系列户内高压隔离开关是三相交流589GW8-35-60-110GW13-35-60-110-126GW8、GW13系列中性点隔离开关,是交流50HZ户外装置,供在无载荷情况下,分、合变压器中性点联线之用。GW8-35,60,110G/400G型用CS8-5手力操动机构操作;GW13-35,63,110-126./630型用电动操动机构或CS17-G型手力操动机构操作。

中性点隔离开关GW8-35-60-110GW13-35-60-110-190GW9-12系列户外高压隔离开关主要用于农网和城网12KV配电系统,作为电压无负荷情况下切断和闭合电器之用。户外隔离开关GW9-12系列户外高压隔离开关主要用于农网和城网12K91高压避雷器

文字符号:F

图形符号:

作用:用以保护电气设备免遭雷电伤害

常用型号:FZ-保护大、中容量的配电装置,如发电机、变压器等。FS----用于10KV及以下配电线路、配电变压器和开关设备等。FCD、FCZ(此吹灭弧)----防止内部过电压。高压避雷器文字符号:F92金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器,被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中,使电气设备的绝缘免受过电压的损害。

适用于:户内、户外。金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器,93任务二:变压器及其型号和容量的选择任务二:变压器及其型号和容量的选择94一、电力变压器(一)用途和分类

用途:变电压(基本作用)、变电流、变阻抗

分类:按相数分按绝缘分

按冷却按调压方式分方式分单相三相油浸式干式气体绝缘式自冷风冷水冷强迫油循环无载调压有载调压一、电力变压器单相油浸式自冷无载调压95(二)结构和工作原理1、结构铁心:0.35~0.5mm厚的硅钢片叠装而成。绕组:用Cu或Al绝缘导线绕制而成。附件:调压、散热、保护等。

常用产品:①油浸式变压器:S11系列(低损耗)②干式变压器:SC11系列(防火性能突出、环保、运行效率高、噪声低、免维护、体积小、重量轻、不用调试)施工工地临时供配电工程设计课件96干式电力变压器油浸式电力变压器干式电力变压器油浸式电力变压器971—放油阀门2—绕组3—铁心4—油箱5—分接开关6—低压套管7—高压套管8—气体继电器9—安全气道10—油表11—储油柜12—吸湿器13—湿度计1—放油阀门2—绕组982、工作原理E1≈4.44fN1

Φm加u1i0Φ

E2≈4.44fN2

Φm

变压作用:U1/U2=E1/E2=N1/N2=ku

变流作用:I1/I2=U2/U1=N2/N1

变阻抗作用:Z′=(N1/N2)2Z2、工作原理99(三)变压器的铭牌

1、型号

变压器相数D:单相S:三相结构特点L:铝线C:成型固体绝缘G:干式绝缘Z:有载调压F:风冷却设计序号额定容量(KVA)高压绕组电压等级(KV)例:S9—500/10表示三相油浸自冷式铜线电力变压器额定容量500KVA,高压为10KV,设计序号是9。(三)变压器的铭牌变压器相数结构特点设计序号额定容量高压绕组1002、额定容量SN3、额定电压UN4、额定电流IN对单相变压器:SN=U1NI1N=U2NI2N对三相变压器:SN=√3U1NI1N=√3U2NI2N5、短路电压Uk%6、联结组标号7、温升2、额定容量SN101(四)三相电力变压器1、分类组式:有三个单相变压器组合而成;芯式:高压绕组在外,低压绕组在内。2、联结组别标号采用时钟表示法常用连接组别标号:D,yn11、Y,yn0---用于10~6/0.4KV三相四线制配电Y,d11---用于35~63/6~10KV供电系统YN,d11---用于高压输电线路中

(四)三相电力变压器102(五)变压器的选择1、类型的选择《民用建筑电气设计规范》中规定:一类高低层主体建筑,严禁设置装有可燃性油的电气设备的变电所,二类高低层主体建筑,不宜设置装有可燃性油的电气设备的变电所。即:一、二类建筑应选干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。2、连接组别的选择6~10KV/0.4KV的变压器宜选D,yn11和Y,yn0

施工工地临时供配电工程设计课件1033、台数的选择----应满足用电负荷对供电可靠性的要求。

有大量一、二级负荷时季节性负荷较大时4、容量的选择⑴一台时:SN≥Sc

⑵二台时:一用一备:SN≥Sc互为备用:SN≥0.7Sc且SN≥Sc(Ⅰ、Ⅱ)此时负荷率β=50%/

70%=71.4%

若一台坏,另一台承担100%

负荷,则负荷率β=100%/

70%=1.4可连续工作5天。变压器的选择宜选两台变压器3、台数的选择变压器的选择宜选两台变压器104

应注意:①低压为0.4KV变电所中,单台变压器的容量不宜大于1600KVA,用电设备容量大,负荷集中时,也可选2000KVA或2500KVA。②居住小区变电所内单台变压器容量不宜大于630KVA。【例题】已知一民用建筑总计算负荷SC=890KVA,其中一、二级负荷Sc(Ⅰ、Ⅱ)=600KVA,若在主体建筑内设置变电所,试选择变压器。解:(1)选台数:2台(2)选容量:630KVA(3)选类型:干式

结论:选SC11–630/10型电力变压器应注意:①低压为0.4KV变电所中,单台变压器的容量不105(六)变压器常见故障1、油面不正常2、油温过高3、声音异常4、气体继电器动作5、方保管簿膜破裂6、变压器着火施工工地临时供配电工程设计课件106变压器电力变压器一般按绝缘方式分为:油浸式(主体建筑以外用)、干式(主体建筑以内用)。常用系列:S11、SC11

三相变压器按铁心结构分:芯式和组式;对于芯式,高压绕组在外、低压绕组在内。我国6~10KV/0.4KV的系统中,变压器宜选D,yn11和Y,yn0电力变压器的选择包括:台数的选择、容量的选择。台数由负荷等级决定;容量不但取决于负荷大小,还取决于台数和工作方式。

变压器电力变压器一般按绝缘方式分为:油浸式(主体建筑以外107规范中关于变压器的选择4.3尽量选用节能型:S11和SC10长期工作负载率不宜大于85%特殊情况时可选用专用变压器供电系统中,配电变压器宜选用D,yn11接线组别设置在民用建筑中的变压器,应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。当单台变压器油量为100kg及以上时,应设置单独的变压器室。变压器低压侧为0.4kV时,单台变压器容量不宜大于1250kVA。预装式变电所变压器,单台容量不宜大于800kVA。规范中关于变压器的选择4.3尽量选用节能型:S11和SC10108任务三:低压配电系统的构成一、一般临时用电工程采用低压计量方式,系统的接线形式多为放射式和链式,高压线路采用绝缘导线或裸导线架空敷设,低压部分采用绝缘导线或电缆架空敷设,变压器露天杆上台上安装。二、使用的用电设备,多为人工直接工操作的设备,因此为了保证安全,接地形式为T-N-C-S。三、系统构成框图总配电箱计量总保护分配电箱分配电箱接到变压器的低压侧各种用电设备任务三:低压配电系统的构成总配电箱计量总保护分配109一、临时用电工程的用电设备特点:1、反复短时工作的设备较多如:吊车类、(塔吊和吊盘)电焊机类。设备功率的确定时要注意的问题。2、交流单相用电设备设备较多,而且有使用单相交流380伏的电焊机和220伏电焊机,另外;建筑机械也有单相220伏的用电设备,如振捣棒、切割机、和木工机械等。3、移动的用电设备较多。4、保护设备以短路保护漏电保护为主。5、主干线采用绝缘导线、移动设备采用橡皮电缆。任务四:负荷计算选择导线、开关和保护设备一、临时用电工程的用电设备特点:任务四:负荷计算选择导线、110二、临时用电工程负荷计算的特点和方法(一)临时用电工程负荷计算设备功率确定特别注意:施工现场的临时用电设备可以分为三种类型:(1)、长期连续工作制:如钢筋切断机、水泥搅拌机等。(2)、反复短时工作制:塔吊、电焊机等。(3)、单相相负荷和单相线负荷的用电设备:(通常称单相负荷)如:单相220伏的电焊机和单相380伏的电焊机等。临时用电工程负荷计算的方法采用需要系数法,其步骤与以前大至相同,也有一些特点在负荷计算确定设备功率时应注意以下问题:1、对于反复短时工作制的设备设备功率的确定二、临时用电工程负荷计算的特点和方法111(1)对于反复短时工作制的用电设备,是将用某一暂载率下的铭牌额定功率统一换算到一个标准暂载率下的功率。1)对电焊设备:取即:2)对电动机起重设备:取即

(1)对于反复短时工作制的用电设备,是将用某一暂载率下的铭牌112(2)、设备功率确定的计算示例例1:某工地有一部塔吊,铭牌上数据如下:额定容量22KW。额定负荷持续率为15%,确定其设备功率。解:据公式(2-1-8),将有关数据代入Pe=2PN·√εn=2×22√0.15=17.04(KW)设备功率为17.04KW。例2:某处有一台电焊机,铭牌上所标数据如下,额定容量为22KVA,额定功率因数为0.6,额定负荷持续率为60%,确定其设备功率。解:据公式(2-1-7),将有关数据代入Pе=SNCOSфN√εn=22×0.6×√0.6=10.22(KW)设备功率为10.22KW。(2)、设备功率确定的计算示例1132、单相相负荷用电设备功率转换成等效三相设备功率1)转换原则单相用电设备组确定计算负荷的原则是按在三相供电系统中连接单相设备功率和三相设备功率的比例来制定。在通常情况下,在某个计算范围内,当单相设备功率的总容量小于三相设备功率总容量的15%时,认为单相设备功率就相当于三相设备功率。如果在某个计算范围内,单相设备功率的总容量大于三相设备功率总容量的15%时。这时三相供电系统处于非平衡状态,必须将单相用电设备功率换算成等效的三相设备功率,然后进行三相计算负荷的确定。2、单相相负荷用电设备功率转换成等效三相设备功率1142)、单相负荷用电设备功率

换算成等效的三相设备功率的方法1.仅存在单相相负荷方法:取最大相负荷的3倍。求等效的三相计算负荷步骤如下:第一:求出各相的总设备功率,PeA、PeB、PeC;第二:找出PeA、PeB、PeC中的最大值Pe(max);第三:则三相等效总设备功率为:第四:三相总计算负荷可用下式计算:指设备功率2)、单相负荷用电设备功率

换算成等效的三相设备功率的方法11152.仅存在单相线负荷

①若仅存在单台设备时,等效三相负荷的设备功率取线间负荷的倍。即:

②若存在多台设备,要首先尽可能均匀地将这些设备分配到AB、BC和CA线间,求出各线间负荷的总设备功率,记为:Pe(AB)、Pe(BC)、Pe(CA),则等效三相负荷的设备功率为最大线间负荷的倍加上次线间最大负荷的倍。即若:Pe(AB)>Pe(BC)>Pe(CA),则:2.仅存在单相线负荷②若存在多台设备,要首先尽可能均匀地将116举例:某220/380V的配电线路上接有三台380V单相对焊机,其中接于A相和B相之间的额定功率为20KW,接于B相和C相间的额定功率为18KW;接于C相和A相之间的额定功率为30KW,三台设备的εN均为100%,确定配电线路的计算负荷。作业举例:某220/380V的配电线路上接有三台作业117既存在单相相负荷,又存在单相线间负荷情况下,等效三相计算负荷的确定(换算系数法)

步骤:(1)首先应将接于线负荷的单相设备换算为接于相负荷的设备容量。换算的方法有两种即换算系数法和工程估算法,前者用于正式用电工程后者应用于施工现场的临时用电工程。换算系数法:换算成公式如下:(书中28页公式2-27~2-32换算系数表2-6):

既存在单相相负荷,又存在单相线间负荷情况下,等效三相计算负荷118(2)用需要系数法查找到合适的需要系数,参见教材中227页表7—10《临时用电工程中部分用电设备的需要系数和功率因数》。注意:需要系数是不分单相和三相的。分别求出220V单相负荷在三相中的有功、无功计算负荷,以及380V线负荷折算成220V单相负荷后,并把求出的各相中的计算负荷对应相加,从而得到各相总的有功、无功计算负荷。(3)总的等效三相有功、无功计算负荷分别为:最大有功、无功负荷相的有功、无功计算负荷的3倍。(2)用需要系数法查找到合适的需要系数,参见教材中227页表119

4、工程估算法:(1)、利用公式:(请见教材中29页2—33~2—38)求出每个单相等效设备功率.(2)、确定需要系数(表7-10)确定每个单相的计算负荷(3)、找到最大单相计算负荷(不一定接在同一单相上)(4)、确定三相计算负荷:最大单相的三倍。注意:1、在使用该公式进行估算时,如果用电设备的性质相同或者说他们的功率因数相同估算的结果时最精确的。2、估算法实质上是一个平均法。3、如果在施工现场供电设计时将上述的特点考虑进去,那么在使用该公式时精确地程度会更好。4、估算法是以等效热效应为理论根据的。4、工程估算法:1205.即存在单相负荷又存在三相负荷时计算负荷的求法

具体做法是:⑴先将单相线间负荷等效成单相相负荷;⑵求出各个相中所有单相负荷的总有功计算负荷和总无功计算负荷的值;⑶取三相中最大的有功计算负荷和无功计算负荷的3倍分别作为所有单相负荷等效的三相计算有功负荷和等效三相无功计算负荷;⑷最后再与系统中所接的三相负荷对应相加,从而求出计算范围内的总计算负荷。5.即存在单相负荷又存在三相负荷时计算负荷的求法具体做121施工工地临时供配电工程设计课件122举例:如图所示220/380V三相四线制线路上,接有220V单相电热干燥箱4台,其中2台10KW接于A相,1台30KW接于B相,1台20KW接于C相。另有380V单相对焊机4台,其中2台14KW(ε=100%)接于AB相间,1台20KW(ε=100%)接于BC相间,1台30KW(ε=60%)接于CA相间。试求此线路的计算负荷。作业施工工地临时供配电工程设计课件123思考与讨论:在施工的工地中常见的是单相用电设备性质相同(例如:均是电焊机类的负荷,有的是单相380伏有的是单相220伏),在利用需要系数法确定三相供电线路时负荷计算如何简化计算过程?运算的步骤是什么?思考与讨论:124任务五、实际设计训练(学院实训基地建设临时用电工程为例)任务五、实际设计训练125一、学院实训基地施工现场,施工单位提供的用电设备如下表黑字部分。试确定计算该线路上的计算负荷。并列出负荷计算表。用电设备名称数量单台设备容量相数/电压值(V)需要系数(Kd)cosФ备注沙浆搅拌机55.5KW3/3800.750.75运输机(吊盘)37.5KW3/3800.20.5三相电焊机422kvar3/3800.350.6暂载率100%单相电焊机414KW1/3800.350.6暂载率100%接于各线电压之间振捣机61.5KW1/2200.750.8接于各相电压之间现场照明装置8套2KW1/2201约为:1接于各相电压之间一、学院实训基地施工现场,施工单位提供的用电设备如下表黑字部126解:1.确定单相和三相用电设备功率的比例。单相总设备功率为:56千瓦。三相总设备功率:102.8千瓦。单相设备总功率占三相总设备功率的54.4%。超出15%的要求。必须进行单相设备功率换算成三相设备功率的计算。2.确定单相设备在三相线路的连接方式、求出等效三相设备功率。(1)确定单相设备在三相线路的连接方式四台单相电焊机中,两台接于AB之间;其他分别接于BCCA之间。六台振捣机中,每两台接于:AN;BN;CN;之间。八套照明装置中,有三套分接于:AN;BN;之间。另两套接于CN之间。(2)分别求出它们的等效三相设备功率。解:1.确定单相和三相用电设备功率的比例。1271)电焊机:由于同组的三相电焊机和单相电焊机性质相同,比较简单的方法是用公式进行计算。根据连接的实际情况Pel,ab>Pel,bc>Pel=48.50+17.75=66.25(KW)2)振捣机:由于是单相设备使用公式.Peq=3×PemФ(KW).=3×3=9(KW)3)3)照明装置与振捣机相同.取最大单相设备功率的三倍.Peq=3×PemФ(KW)=3×3×2=18(KW)3.进行设备的分组然后进行负荷计算.分组和负荷计算和三相负荷计算相同,计算过程省略,计算结果见下表。1)电焊机:128建筑工地常用用电设备组的需要系数及功率因数功率因数costan用电设备组名称需要系数Kd通风机和水泵0.75~0.850.800.75运输机、传送机0.52~0.600.750.88混凝土及砂浆搅拌机0.65~0.700.651.17破碎机、筛、泥浆、砾石洗涤机0.700.70

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