建筑设备管理

建筑设备管理第1页/共83页主要内容：背景知识建筑用电负荷分类低压配电系统8-1概述第2页/共83页8-1概述电路：电流所流经的路径。一个完整的电路由电源、负载、开关，保护装置，联接导线组成。背景知识负载：用电设备，将电能转换为其他形式的能量第3页/共83页8-1概述第4页/共83页8-1概述第5页/共83页8-1概述背景知识第6页/共83页8-1概述背景知识第7页/共83页8-1概述背景知识第8页/共83页8-1概述背景知识第9页/共83页8-1概述背景知识~~~110KV110KV110KV110KV110KV110KV110KV220KV35KV35KV35KV35KV35KV35KV35KV35KV110KV10KV10KV10KV10KV0.4KV0.4KV0.4KV0.4KV电力网电力网枢纽变电站地区枢纽变电站低压变电所10KV变电所负荷变电站火力发电站水力发电站负荷变电站发电厂第10页/共83页电力系统由各种电压的电力线路及一些发电厂、变电所和电能用户联系起来的一个发电、输电、变电和用电的整体。电力网电力系统中各种不同电压等级的电力线路及其所联系的变电所。其任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。8-1概述背景知识第11页/共83页强电工程动力能源，把电能引入建筑物，进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成机械能、热能和光能等。弱电工程信号电，实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换、信息传递及信息控制等。8-1概述背景知识第12页/共83页强电动力工程照明工程变配电工程防雷接地工程其他用电工程弱电通信与计算机网络CATV电视与卫星电视闭路电视和监控系统安全防范系统电话通信系统火灾自动报警系统公共广播系统8-1概述背景知识第13页/共83页8-1概述直流电：指方向和时间不作周期性变化的电流交流电：大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流背景知识第14页/共83页8-1概述电压标准：第一类额定电压

电压值在100V以下，主要用于安全照明、蓄电池、断路器及其它开关设备的操作电源。第二类额定电压

电压值在100V以上，1000V以下，主要用于低压动力和照明。用电设备的额定电压建筑用电的电压主要属于这一范围。第三类额定电压

电压值在1000V以上，主要作为高压用电设备及发电、输电的额定电压值。我国常用电压等级主要有220V、380V、3KV、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV等，频率标准是50Hz，频率变化对电网的运行质量影响较大，正负偏差应≤0.5Hz。背景知识第15页/共83页8-1概述三相交流电：具备三个大小相等、频率相同、相位彼此相差120°的电动势。背景知识第16页/共83页三相四线制就是三根相线(火线)一条中性线（零线）的供电体制。而新建住宅中要求再引出一根接地保护线，即采用三相五线制。8-1概述背景知识第17页/共83页8-1概述建筑用电负荷的分类用电负荷电力网上用电设备所消耗的功率。是进行供配电系统设计的主要依据和参数。第18页/共83页1.将民用建筑用电负荷分为三级：（1）符合下列情况之一时，应为一级负荷：①中断供电将造成人身伤亡时。如医院急诊室、监护病房、手术室等处的负荷。②中断供电将在政治、经济上造成重大损失的负荷。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。8-1概述建筑用电负荷的分类第19页/共83页一级负荷供电要求一级负荷的供电电源应符合下列规定：1）一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。2）一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。8-1概述建筑用电负荷的分类第20页/共83页一级负荷供电要求8-1概述建筑用电负荷的分类第21页/共83页1.将民用建筑用电负荷分为三级：（2）符合下列情况之一时，应为二级负荷：①中断供电将造成较大政治影响者；②中断供电将造成较大经济损失者；③中断供电将造成公共场所秩序混乱者（3）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。

8-1概述建筑用电负荷的分类第22页/共83页二级负荷供电要求应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时，不至于中断供电（或中断后能迅速回复）三级负荷供电无特殊要求8-1概述建筑用电负荷的分类第23页/共83页8-1概述建筑用电负荷的分类第24页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别1国家级会堂、国宾馆、国家级国际会议中心

主会场、接见厅、宴会厅照明、电声、录像、计算机系统用电一级*客梯、总值班室、会议室、主要办公室、档案室用电一级2国家及省部级政府办公建筑客梯、主要办公室、会议室、总值班室、档案室及主要通道照明用电一级3国家及省部级计算中心计算机系统用电一级*4国家及省部级防灾中心、电力调度中心、交通指挥中心防灾、电力调度及交通指挥计算机系统用电一级*5地、市级办公建筑主要办公室、会议室、总值班室、档案室及主要通道照明用电二级6地、市级及以上气象台气象业务用计算机系统用电一级*气象雷达、电报及传真收发设备、卫星云图接收机及语言广播设备、气象绘图及预报照明用电一级第25页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别7电信枢纽、卫星地面站保证通信不中断的主要设备用电一级*8电视台、广播电台国家及省、市、自治区电视台、广播电台的计算机系统用电，直接播出的电视演播厅、中心机房、录像室、微波设备及发射机房用电一级*语音播音室、控制室的电力和照明用电一级洗印室、电视电影室、审听室、楼梯照明用电二级9剧场特、甲等剧场的调光用计算机系统用电一级*特、甲等剧场的舞台照明、贵宾室、演员化妆室、舞台机械设备、电声设备、电视转播用电一级甲等剧场的观众厅照明、空调机房及锅炉房电力和照明用电二级第26页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别10电影院甲等电影院的照明与放映用电二级11博物馆、展览馆大型博物馆及展览馆安防系统用电；珍贵展品展室照明用电一级*展览用电二级12图书馆藏书量超过100万册及重要图书馆的安防系统、图书检索用计算机系统用电一级*其他用电二级第27页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别13体育建筑特级体育场（馆）及游泳馆的比赛场（厅）、主席台、贵宾室、接待室、新闻发布厅、广场及主要通道照明、计时记分装置、计算机房、电话机房、广播机房、电台和电视转播及新闻摄影用电一级*甲级体育场（馆）及游泳馆的比赛场（厅）、主席台、贵宾室、接待室、新闻发布厅、广场及主要通道照明、计时记分装置、计算机房、电话机房、广播机房、电台和电高转播及新闻摄影用电一级特级及甲级体育场（馆）及游泳馆中非比赛用电、乙级及以下体育建筑比赛用电二级14商场、超市大型商场及超市的经营管理用计算机系统用电一级*大型商场及超市营业厅的备用照明用电一级大型商场及超市的自动扶梯、空调用电二级中型商场及超市营业厅的备用照明用电二级第28页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别15银行、金融中心、证交中心重要的计算机系统和安防系统用电一级*大型银行营业厅及门厅照明、安全照明用电一级小型银行营业厅及门厅照明用电二级16民用航空港

航空管制、导航、通信、气象、助航灯光系统设施和台站用电，边防、海关的安全检查设备用电，航班预报设备用电，三级以上油库用电一级*候机楼、外航驻机场办事处、机场宾馆及旅客过夜用房、站坪照明、站坪机务用电一级其他用电二级17铁路旅客站大型站和国境站的旅客站房、站台、天桥、地道用电一级第29页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别18水运客运站

通信、导航设施用电一级港口重要作业区、一级客运站用电二级19汽车客运站一、二级客运站用电二级20汽车库（修车库）、停车场Ⅰ类汽车库、机械停车设备及采用升降梯作车辆疏散出口的升降梯用电一级Ⅱ、Ⅲ类汽车库和Ⅰ类修车库、机械停车设备及采用升降梯作车辆疏散出口的升降梯用电二级第30页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别21旅游饭店国星级及以上旅游饭店的经营及设备管理用计算机系统用电一级*四星级及以上旅游饭店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所的照明用电，厨房、排污泵、生活水泵、主要客梯用电，计算机、电话、电声和录像设备，新闻摄影用电一级三星级旅游饭店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所的照明用电，厨房、排污泵、生活水泵、主要客梯用电，计算机、电话、电声和录像设备，新闻摄影用电，除上述之外的四星级及以上旅游饭店的其他用电二级22科研院所、高等院校四级生物安全实验室等对供电连续性要求极高的国家重点实验室用电一级*除上栏所述之外的其他重要实验室用电一级主要通道照明用电二级第31页/共83页民用建筑电气设计规范JGJ16-2008

附录A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级序号建筑物名称用电负荷名称负荷级别23二级以上医院重要手术室、重症监护等涉及患者生命安全的设备（如呼吸机等）及照明用电一级*急诊室、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、核磁共振、介入治疗用CT及X光机扫描室、血库、高压氧仓、加速器机房、治疗室及配血室的电力照明用电，培养箱、冰箱、恒温箱用电，走道照明用电，百级洁净度手术室空调系统用电、重症呼吸道感染区的通风系统用电一级除上栏所述之外的其他手术室空调系统用电，电子显微镜、一般诊断用CT及X光机用电，客梯用电，高级病房，肢体伤残康复病房照明用电二级24一类高层建筑走道照明、值班照明、警卫照明、障碍照明用电，主要业务和计算机系统用电，安防系统用电，电子信息设备机房用电，客梯用电，排污泵、生活水泵用电一级25二类高层建筑主要通道及楼梯间照明用电，客梯用电，排污泵、生活水泵用电二级第32页/共83页8-1概述低压配电系统——方案第33页/共83页8-1概述低压配电系统——方案方案a为一路高压进线单台变压器情况该系统供电可靠性较差，系统中电源、变压器、开关及母线中任一环节出现故障或检修时，均不能保证供电，但接线简单，造价低，可适用三级负荷。方案b为一路高压进线，双台变压器，低压母线分段供电方式与方案a比较，除变压器有备用外，其他环节也无备用，一般情况下，变压器出现故障或检修的可能性比其他元件少得多，故其可靠性增加不多而投资大为增加。对于电力负荷较大需设置两台变压器或考虑变压器经济运行而选择两台变压器的情况可采用此供电方式。方案c为一路高压进线，单台变压器，低压备用的供电方式，适用于建筑中只有少量一级负荷的情况。方案d为一路高压进线，柴油发电机作为备用的供电方式，当一级负荷第二电源取得需大量投资时采用。第34页/共83页8-1概述低压配电系统——方案方案e为二路高压进线，一用一备，单台变压器的供电方式，因变压器远比电源故障和检修要少，故投资增加不多而可靠性较高，可适用于二级负荷。方案f为二路高压进线，两台变压器，低压母线分段的供电方式，该系统基本设备均有备用，供电可靠性高，可适用于一、二级负荷。方案g为二路高压进线，两台变压器，高压母线分段，低压母线也分段的供电方式，该系统投资虽高但供电可靠性更高，可试用于一级负荷。方案h为在方案g的基础上增加了柴油发电机作为第三电源，适用于一级负荷中的特别重要负荷的供电。目前，超高层建筑及重要的高层建筑大多采用此供电方式。需要指出的是，电力用户的供电电压，供电方式的确定应从供用电安全，经济，合理和便于管理，依据当地电网规划、供电条件等因素进行技术经济比较，与供电部门协商确定。第35页/共83页8-1概述低压配电系统——示例第36页/共83页8-1概述低压配电系统——高层建筑（1）负荷分级一级负荷：消防用电设备，应急照明，消防电梯。二级负荷：客用电梯，供水系统，公用照明。三级负荷：居民用电等其他用电设备。（2）供电要求因为高层建筑存在着一级或二级负荷，所以现代高层建筑均是采用至少两路独立的10kV电源同时供电。第37页/共83页低压配电原则：安全可靠，经济方便，调度灵活，有利发展。低压配电的结线方式主要有三种：1.放射式2.树干式3.混合式8-1概述低压配电系统——结线方式ABC第38页/共83页8-1概述低压配电系统——结线方式放射式配电优点：线路敷设简单，配电设备集中，操作维护方便，保护容易，线路故障、停电影响范围小，供电可靠性较高。缺点：母线出线回路较多，需要配电设备较多，有色金属消耗量也较多。适用：一般运用于容量大，负荷集中或重要的用电设备。第39页/共83页8-1概述低压配电系统——结线方式树干式配电：优点：配电系统出线回路减少，敷设简单，配电设备的数量较少。从而可减少有色金属消耗量，节省投资。缺点：线路故障影响的停电范围大，供电可靠性差，一般只适用于三级负荷。第40页/共83页8-1概述低压配电系统——结线方式混合式配电：是放射式和树干式配电方案的结合形式第41页/共83页主要内容：变压器配电盘(柜)

电动机电线电缆保护装置8-2配电系统和保护装置第42页/共83页8-2配电系统和保护装置变压器基本工作原理一次侧绕组接入交流电源后就有交流电流通过，于是在铁心中产生交变磁通。在二次侧绕组中产生互感电动势，于是产生感应电流。第43页/共83页8-2配电系统和保护装置变压器第44页/共83页8-2配电系统和保护装置配电盘配电盘：集中安装开关、仪表等设备，直接向低压用电设备分配电能的控制，计量盘。类似配电柜、配电箱、配电屏等。用途：方便送电和停电，方便计量和判断电路状态，便于维修。第45页/共83页8-2配电系统和保护装置配电盘配电盘的位置应尽量置于用电负荷中心，以缩短配电线路和减少电压损失。还应注意所选配电盘位置应有利于维修、干燥且通风、采光良好，不影响建筑美观和建筑结构的安全等。

第46页/共83页8-2配电系统和保护装置变压器变压器是利用电磁感应原理改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设备。我国远距离交流输电线路电压大都在35kV以上，这样高的电压不能直接产生，因此，在输电前要用变压器将电压升高。电能输送到用电区后，为了保证安全用电和用电设备的电压要求，还必须用电力变压器将电压降低。第47页/共83页8-2配电系统和保护装置电动机电动机是把电能转换成机械能的动力设备。按电流性质分类：直流电动机和交流电动机。常用异步电动机：主要部件是由定子和转子两大部分组成。第48页/共83页8-2配电系统和保护装置电动机机座定子铁心定子绕组接线盒端盖罩壳风扇转子转轴8-2配电系统和保护装置第49页/共83页空间相差120º角的定子绕组，通入三相电流时，产生旋转磁场。定子绕组U1U2V1V2W1W2电动机8-2配电系统和保护装置t02iuiwivi第50页/共83页U1U2V1V2W1W2++•••+++转子定子磁场转速n1n转子在旋转磁场的作用下转动起来，其转向与旋转磁场的转向相同。

电动机8-2配电系统和保护装置第51页/共83页8-2配电系统和保护装置电动机电动机的选择：1.类型

鼠笼式：结构简单，维护方便，但是启动性能差，调速困难；绕线式：启动性能好，易调速，但结构复杂，维护不便。2.转速：视要求而定3.额定功率：视要求而定功率选择过大，投资增加，且效率降低；功率选择过小，容易过热导致设备寿命降低，易损坏第52页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆常见导线类型绝缘导线裸导线电缆第53页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——绝缘导线有绝缘层的导线第54页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——裸导线如：LJ－铝绞线；LGJ－钢芯铝绞线；TJ－铜绞线。无绝缘层的导线第55页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——电缆由几根或几组导线组成，每组导线之间相互绝缘，整个外表面包有高度绝缘的覆盖层。第56页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——型号第57页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——选择截面正常发热条件：导线载流量＞线路流量；电压损失条件：线路电压损失＜允许值；机械强度条件：导线截面＞最小允许截面。型号工作电压等级；使用环境条件；线路敷设方式；工程投资能力。第58页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——选择机械强度条件：导线截面＞最小允许截面；第59页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——敷设明敷将绝缘导线直接或穿于管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、顶棚的表面及桁架、支架等处。横平竖直、导线沿墙壁、天花板、桁架及梁柱等布线。注意导线与墙面保持一定间距；与热力管道或其他线路较近时应加护套保护。第60页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——敷设分为明敷和暗敷第61页/共83页8-2配电系统和保护装置电线电缆——敷设分为明敷和暗敷暗敷将导线穿于管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部,或在混凝土板孔内敷设。必须穿管保护；尽量使线路最短、转角最少并保证绝缘。管内不得有接头，不同电压等级的线路不得同管敷设。管内导线截面总和不得超过导线管内孔面积的40%，同一管中导线数量不宜超过8根。第62页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置1.刀开关又称闸刀开关或隔离开关，作为不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关用。第63页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置2.熔断器人为地在电网中设置一个最薄弱的发热元件，当过载或短路电流流过该元件时，利用元件（即熔体）本身产生的热量将自己熔断，从而使电路断开，达到保护电网和电气设备的目的。第64页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置3.自动空气开关（自动空气断路器）功能：接触和分断电路，对电路或电气设备发生的短路，严重过载及欠电压等进行保护，不频繁地启动电动机。优点：使用方便，工作安全可靠，动作后不需要更换元件。第65页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置第66页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置第67页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置第68页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置第69页/共83页8-2配电系统和保护装置保护装置4.漏电保护器（触电保安器）功能：迅速断开发生人身触电、漏电和单相接地故障的低压线路。第70页/共83页主要内容：维护与管理的目的维护与管理的任务常见故障安全用电8-3低压电气设备的维护与管理第71页/共83页维护与管理的目的安全：在电能使用中不发生设备和人身伤亡事故。可靠：满足用户对电能可靠性的要求，不随意断电。优质：满足用户对电压和频率的要求。经济：使用费用要低。8-3低压电气设备的维护与管理安全，可靠，优质，经济第72页/共83页维护与管理的任务1.掌握设备情况2.建立各项设备档案内容包括：电气平面图，设备接线图。用电数据，维修记录，运行记录，巡视记录等3.对供电设备进行正常维护与保养包括日常巡视维护和定期检查保养，侧重供电系统的薄弱环节及易出现故障的部位，操作频繁，易损的设备。4.制定管理办法加强人员培训，建立24小时运行及维修值班制度，采取多种方式做好安全用电的宣传。8-3低压电气设备的维护与管理第73页/共83页常见故障1，短路危害短路时线路电流很大，保护装置熔丝迅速熔断，电路被切断。若保护装置不能及时动作，则有可能引起火灾。原因接线错误，相线与零线相碰接；导线绝缘层损坏，在损坏处碰线或接地；用电器具内部损坏。8-3低压电气设备的维护与管理第74页/共83页常见故障2，断路危害断路时电路无电压，照明不亮，用电器具不能工作。原因熔丝熔断；导线断线；线头松脱；开关损坏；铝线端头腐蚀严重等。8-3低压电气设备的维护与管理第75页/共83页常见故障3，漏电在电力系统中，当带点导体对地绝缘下降到一定程度，有电流经该阻抗流入大地，该电流大到一定程度时，称为漏电。危害可能使人触电；引起短路故障，烧坏电气设备，引发火灾；引起煤气爆炸等。原因导线或电气设备的绝缘受到外力损伤；线路经长期运行，导致绝缘老化变质；线路受潮气侵袭或被污染，造成绝缘不良。8-3低压电气设备的维护与管理第76页/共83页安全用电触电