建筑供配电系统构成

建筑供配电系统构成第一页，共38页。本课讲述方法及特点一、本课程的理论内容主要是以高职学校使用的教材为原本，结合校本教材来确定的。二、教学方法以教师课堂理论讲述、学生课堂设计训练、现场实际教学以及与实际工程设计相结合为主（专用设计周），同时教会学生如何使用计算机进行辅助设计（在机房进行电气设计软件使用操作训练）。三、本课以四个我院新建的四个工程实例进行项目教学法和情景教学法的实践。第二页，共38页。项目1建筑供配电系统构成1.工程术语：电力系统、电力网、变电所、开闭所、高、低压用户和计量方式（电价）。2.设计规范：对用电负荷的分级情况的论述3.供电部门对供电电源质量的规定4.实际建筑工程中供配电系统的中性点接地方式5.我院本区和教师居住区配电系统的构成形式框图

知识导航：第三页，共38页。任务一：工程术语的学习1.电力系统：由发电厂电力网以及用电单位所组成的同一整体。2.电力网：连接发电厂和用户中间的环节，包括变电所、开闭所和输电线路。变电所：改变电压等级的场所。配电所：不改变电压等级只进行电力分配场所。3.用户：所有的用电单位均称为用户；用户的电源引入电压为1伏以上称为高于用户；1千伏以下为低压用户。具体的讲电源电压等级为220/380伏引入的是低压用户；10千伏引入的高压用户。用户通常是电力部门的称呼，工程中称为负荷或负载，但是理论上负载和负荷是有区别的。第四页，共38页。4.计量方式：计量方式有高压集中计量和低压集中计量以及低压分散计量方式三种。5.电价：正式用电按照电能的使用性质分为工业商业居民等不同电价，非正式的用电例如施工用电属于另一种电价。特别注意：我国为了避免高峰集中用电提出了高峰电价和谷峰用电价格不同的两部电价形式。另外供电部门对用电单位的功率因数值提出了电价的奖惩方式，规定高低压用户的功率因数标准值。超出奖励低于罚款。第五页，共38页。任务二：设计规范对用电负荷的分级、电源质量的规定一、用电负荷等级划分及其对供电电源的要求我国将电力负荷划分为三个等级

1.一级负荷：一级负荷应有两个独立电源供电。在一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个独立电源外，须增设应急电源。

2.二级负荷：二级负荷应由双回线路供电，供电变压器亦应有两台。做到当电力变压器发生故障或电力线路发生常见故障时，不致中断供电或中断后能迅速恢复。

3.三级负荷：三级负荷对于供电电源没有特殊要求，一般由单回电力线路供电。第六页，共38页。二、建筑中的用电负荷级别的举例

1.给排水动力负荷

主要为生活水泵，专用消防水泵按一级负荷供电，其余为二级负荷。

2.空调机组动力负荷

高层建筑均安装中央空调系统，空调机组一般为三级负荷。

3.电梯负荷

在高层建筑中，一般都配备客梯、货梯、工作电梯和消防电梯。消防电梯为一级负荷，其余为二级负荷。第七页，共38页。

4.电扶梯负荷

电扶梯一般为二、三级负荷。

5.照明负荷

五星级宾馆客房的照明负荷，高层建筑物内部的疏散诱导照明灯，工作场所的事故照明灯，楼梯内的事故照明灯，消火栓内的按钮控制消防水泵起动的控制电源，都应视为一级负荷。一般工作场所的工作照明为二级或三级负荷。

6.通风机负荷

通风机有送风机、排风机、消防系统使用的防烟和排烟风机。消防系统使用的防烟和排烟风机为一级负荷，其余为二、三级负荷。第八页，共38页。

7.弱电设备负荷

主要有防灾中心用电负荷、办公自动化系统用电负荷、通信及传真系统用电负荷、安保系统用电负荷、卫星电视及广播系统用电负荷、自备发电室照明及控制电源，按一级负荷供电。

8.电炊设备用电负荷

电炊设备用电负荷，一般为三级负荷。

9.插座用电负荷

插座用电负荷，按三级负荷供电。第九页，共38页。三供电电源质量的规定（一）一般要求

1.供电电源的质量是指电压质量、频率质量和供电可靠性三项指标。2.电压质量是以电压偏差、电压波动、闪变和电压波形来衡量。

3.电压偏差是以电压偏离额定电压的幅度，一般以百分数表示。第十页，共38页。（二）电压偏差产生电压偏差的主要原因是系统内存在滞后的无功负荷所引起的系统电压损失。根据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》中规定电压偏差的允许范围：①一般电动机±5%②电梯电动机±7%③照明：在一般工作场所为±5%；在视觉要求较高的屋内场所为+5%，-2.5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为+5%，-10%；应急照明、道路照明和警卫照明为+5%，-10%。④其他用电设备，当无特殊规定时为±5%。第十一页，共38页。（三）减少电压偏差的办法：正确选择变压器的变压比和电压分接头合理选择导线的截面合理进行无功补偿配电时，尽量使三相负荷平衡照明与动力电分开大设备单独配电启动电流大的设备单独回路配电第十二页，共38页。任务三、建筑供电系统的中性点接地方式

中性点接地方式---是指作为供电电源的发电机或变压器的中性点在正常运行时与大地之间的连接方式。（一）10KV配电网中性点接地方式种类：⑴中性点不接地⑵中性点经阻抗接地⑶中性点直接接地第十三页，共38页。

1.不接地系统正常运行时，如下图。各相的对地电压均等于相电压，中性点对地电压为零。各相的对地电容电流对称，其电容电流的相量和为零。电源中性点第十四页，共38页。2.中性点经阻抗接地系统发生单相接地时，如下图。接地相对地电压为零，非接地相对地电压升高为线电压，即为相电压的倍，接地相的电容电流为零，非接地相的对地电流也增大为倍，接地电流为正常运行时每相的对地电容电流的3倍。第十五页，共38页。当中性点不接地系统的单相接地电流超过规定值(3～10kV系统接地电流大于30A；20～63kV系统接地电流大于10A)时，中性点应经消弧线圈接地，消弧线圈实际上就是电抗线圈。忽略A、B两相的对地电流第十六页，共38页。3.中性点直接接地的电力系统

中性点直接接地系统发生单相接地时，通过接地中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，继电保护动作切除故障线路，使系统的其它部分恢复正常运行。由于中性点直接接地，发生单相接地时，中性点对地电压仍为零，非接地的相电压不发生变化。第十七页，共38页。一、我们国家电力系统的电源中性点接地方式：220/380V三相四线制电网----直接接地6～10KV三相三线制----一般为不接地只有当3～10kV系统接地电流大于30A或20～63kV系统接地电流大于10A时，中性点经消弧线圈接地。任务三:建筑电气工程所涉及的内容第十八页，共38页。二、低压供电系统中性点接地方式建筑供电系统中都采用TN系统TN系统有三种具体的接线方式：⑴TN---C系统⑵TN---S系统⑶TN---C---S系统第十九页，共38页。TN---C系统优点：出现故障反应灵敏，线路经济简单适用：较平衡的三相负荷（动力负荷）、不适合作为智能建筑的低压供电系统。第二十页，共38页。1、由于三相负载不平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压，所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。2、如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。3、如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高（由相压升为线压，使中性线上的危险电位蔓延。4、TN-C系统干线上使用漏电保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上；而且，工作零线在任何情况下都不得断线。所以，实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。5、TN-C方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。

TN-C系统的特点：第二十一页，共38页。TN---S系统优点：不平衡电流不流经PE线，提高安全性适用：智能建筑低压供电系统、计算机等精密仪器设备的供电系统。第二十二页，共38页。1、系统正常运行时，专用保护线上不有电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。2、工作零线只用作单相照明负载回路。3、专用保护线PE不许断线，也不许进入漏电开关。4、干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。5、TN-S方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。TN-S系统的特点：第二十三页，共38页。TN---C---S系统TN---C---S系统优点：既安全又节约投资适用：民用建筑低压供电系统第二十四页，共38页。1、PE线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线

路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造

成大范围停电。2、对PE线除了在总箱处必须和N线相接以外，其他

各分箱处均不得把N线和PE线相联，PE线上不

许安装开关和熔断器。

TN-C-S系统的特点：第二十五页，共38页。第二十六页，共38页。任务四建筑供电系统构成的一般原则建筑供电系统的形式主要涉及如下几方面内容：1、电源的电压等级（装机容量）2、电源的数量和用户对电源的具体要求（用电负荷的性质负荷的等级规定.3、电源的供应距离(电压损失情况）4、建筑物所在地的电源实际情况5、计量方式第二十七页，共38页。一、装机容量和电压等级规定：单台用电设备容量在250KW或需用变压器容量在160KVA及以上时，采用高压供电方式，配电电压用10KV。单台用电设备容量在250KW或需用变压器容量在160KVA以下时，采用低压供电方式，配电电压用220/380V。第二十八页，共38页。二、电压等级线路的输送功率和距离的规定线路电压等级（KV）输送功率（KW）输送距离（Km）线路电压等级（KV）输送功率（KW）输送距离（Km）0.2250以下1以下352000～1000020～500.38100以下1以下11010000～5000050～1506100～12004500000100～30010200～20006～20第二十九页，共38页。三、各类建筑供电系统典型方案（教材第9页）(一)小型建筑供电系统（一个单元）单电源、低压220/380V配电即可。图1-8、1-9(二)多单元住宅楼供电系统单电源、低压220/380V配电即可。图1-10(三)小区供电系统

1个10KV电源+1个柴油发电机备用。图1-11、12(四)大型或高层供电系统双电源（10KV）互为备用/双电源一用一备。图1-13、14(五)超高层建筑供电系统（≥10层或≥24m）双电源（10KV）+1个柴油发电机备用。第三十页，共38页。任务五：工程实例我院本区和教师居住区配电系统的构成形式框图以及系统特点.第三十一页，共38页。

1教师住宅小区供电系统的构成

变、配电所变配电装置和线路建筑物内的配电装置计量箱分户配电箱

开闭所箱式变电站建筑物内第三十二页，共38页。教师住宅小区供电系统的构成特点1、高压采用单电源交流10千伏、低压采用交流50赫兹220/380伏。2、用电负荷的等级为三级、低压分散计量方式。3、设置室外开闭所一座、箱式变电站如干，分别给独立建筑物供电。4、供电系统的组成为环形供电形式。第三十三页，共38页。2.黑龙江建筑职业技术学院供电系统的构成

变、配电所变配电装置和线路建筑物内的配电装置用电设备动力用电设备照明用电设备

文艺中心校园内变电站建筑物