《祝春华-建筑设备教学课件》第3章建筑供电系统

1、建筑电气技术,桂林电子科技大学建筑环境教研室 杨建波 2006.09 Tel2006年7月13日 星期四,2,第3章 建筑供电系统,绪言： 通过本节内容的学习，了解并掌握建筑供电系统的组成、供电负荷计算、高压供电接线、配电系统接线、线路导线的选择等。 内容框架： 供电系统概述 供电负荷计算 高压供电接线 配电系统接线 线路导线的选择 重点/难点： 供电负荷计算,preceding,2006年7月13日 星期四,3,第1节 供电系统概述,1.1 供电系统的组成 1电力系统的组成,main body,2006年7月13日 星期四,4,2006年7月13日 星期四,5,第1

2、节 供电系统概述,提问：2为什么要升压供电？ 因为：电流，传输距离，热能消耗，电能损失 所以：在传输容量一定的条件下，输电电压，输电电流，电能消耗 我国常用的输电电压等级：有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等多种 电力的传输线路：架空线路、电缆线路,2006年7月13日 星期四,6,第1节 供电系统概述,组成： 发电厂：是生产电能的场所。主要有火力发电厂、水利发电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热发电、太阳能发电、风力发电等。 升压及降压变电设备： 电力网：主要作用是变换电压、传送电能、由升压和降压变电所和与之对应的电力线路组成。 配电系统(电力用户)：位于电力系统的末端，

3、主要承担将电力系统的电能传输给电力用户的作用。电力用户主要是消耗电能的场所。 电力用户根据供电电压分为高压用户（其额定电压在1kv以上）、低压用户（额定电压是220380V）。,main body,2006年7月13日 星期四,7,第1节 供电系统概述,升压变电 6、10、15kv 升110、220、500kv 降压变电 110、220、500kv降6、10、kv 例 我国居民用电: 1996年1130亿kwh 2000年1690亿kwh 2005年2700亿kwh 2010年3920亿kwh 小知识： 三峡电站共有单机70万千瓦的机组26台，总装机量1820万千瓦，年发电847亿千瓦时，相当

4、于6个半葛洲坝电站和10个大亚湾核电站，每年为全国人均提供70千瓦时电。电站单机容量、总装机容量、年发电量都堪称世界第一。 我国小水电行业经过50多年的发展,如今装机容量已经超过两座三峡电站,惠及农村人口3亿多人。 目前,我国有4万多家小水电站,装机总量逾4000万千瓦。,2006年7月13日 星期四,8,第1节 供电系统概述,2配电系统的组成 组成： 供电电源：可以取自电力系统的电力网或企业、用户的自备发电。 配电网：主要作用是接受电能、变换电压、分配电能。由企业或用户的总降压变电所(或高压配电所)、高压输电线路、车间降压变电所(或配电所)、低压配电线路组成。 用电设备：是指专门消耗电能的电

5、气设备。 配电系统的电源是电力系统中的电力网，电力系统的用户实际上就是配电系统。,main body,2006年7月13日 星期四,9,第1节 供电系统概述,1.2 供电的质量 “供电质量指标“-是评价供电质量优劣的标准参数。 1电压偏移 “电压偏移“-指用电设备的实际端电压偏离其额定电压的百分数。 UN用电设备的额定电压(kV)； U用电设备的实际端电压(kV)。 产生电压偏移的主要原因：系统滞后的无功负荷和线路损耗所引起的系统电压损失。,main body,2006年7月13日 星期四,10,第1节 供电系统概述,电压偏移允许值确定： 一般电动机5，特殊情况下-1015； 电梯电动机7；

6、照明在一般工作场所为5，在视觉要求较高的屋内场所为-2.55，对于远离变电所的小面积工作场所，难以满足要求时，可为-510； 应急照明、道路照明和警卫照明为-105； 其他用电设备，当无特殊要求时为5； 医用x射线诊断机-1010。,main body,2006年7月13日 星期四,11,第1节 供电系统概述,2电压波动 “电压波动“-是指电压在短时间内的快速变动情况，通常以电压幅度波动值和电压波动频率来衡量。 电压波动的主要原因：用户负荷的剧烈变化。例如电焊机、碎石用的电动机等。 电压波动后果：直接影响系统中的其他电气设备的运行。 电压波动幅度值： UMax用电设备端电压的最大波动值(kV)

7、； UMin用电设备端电压的最小波动值(kV)。,main body,2006年7月13日 星期四,12,第1节 供电系统概述,3频率偏差 “频率偏差“-是指供电的实际频率与电网的标准频率的差值。 我国的标准频率为50Hz，又叫“工频“。 不良影响：电网频率降低，用户电动机的转速将降低，将影响产品的质量。对电力系统运行的稳定性也造成很大的影响。 频率偏差要求：一般不超过0.25Hz，当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超过0.2Hz。 调整频率的办法：增大或减小电力系统发电机有功功率。,main body,2006年7月13日 星期四,13,第1节 供电系统概述,4供电可靠性 “供电可靠性

8、指标”-是根据用电负荷的等级要求制定的，衡量供电可靠性的指标，用全年平均供电时间占全年时间百分数表示。 例如，全年时间8760小时，用户全年停电时间为876小时，供电可靠性为99。 5电子计算机供电电源的电能质量 略。 6高次谐波的抑制 由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性而引起的波形畸变。通常在50HZ基频信号上，叠加150HZ，300HZ或更高频率的信号。 略。,main body,2006年7月13日 星期四,14,第1节 供电系统概述,1.3 供电电压的确定 1选择电压的一般原则 配电电压选择的考虑因素：地区供电电源的电压、用电设备的总容量、用电设备的特征、供电距离、供电线路的回路

9、数量、用电单位的远景规划、当地公共电网现状、它的发展规划及经济合理。 供电方式: 高压方式供电-用电设备容量在250kw或需要变压器容量在160kVA以上者； 低压方式供电-用电设备容量在250kw或需要变压器容量在160kVA以下者，特殊情况下也可以高压方式供电。,main body,2006年7月13日 星期四,15,第1节 供电系统概述,2电力线路合理输送功率和输送距离 电压愈高则电流愈小，导线截面和线路中的功率损耗愈小。 电压愈高线路的绝缘要求愈高，变压器和开关设备的价格愈高。 选择电压等级要权衡经济效益。,main body,2006年7月13日 星期四,16,第1节 供电系统概述,

10、3额定电压 额定电压-是用电设备、发电机和变压器正常工作时具有最好技术经济指标的电压。 (1)额定电压的确定： 电网的额定电压：线路首末两端电压的平均值应等于电网额定电压，作为其它电力设备额定电压的依据； 用电设备的额定电压：用电设备额定电压等于电网额定电压； 发电机的额定电压：发电机的额定电压规定比同级电网电压高5。因为电网在传输功率时有电压损失；,main body,2006年7月13日 星期四,17,第1节 供电系统概述,电力变压器一次绕组的额定电压：两种：当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同，即高出同级电网额定电压5；当变压器直接与电网相连时，其一次绕

11、组的额定电压与同级电网的额定电压相同。 电力变压器二次绕组的额定电压：是二次绕组的空载电压。变压器自身电压降和线路中的电压损失，变压器的二次绕组的额定电压应比同级电网额定电压高10；（若变压器靠近用户，线路的电压损失可以忽略不计，可以是5),main body,2006年7月13日 星期四,18,第1节 供电系统概述,(2)额定电压的分类： 第一类额定电压、第二类额定电压、第三类额定电压。 见书P46P47。,main body,2006年7月13日 星期四,19,第2节 负荷计算,2.1 负荷的分级与供电要求 1.负荷 “负荷”-指发电机或变电所供给用户的电力。 衡量标准：电气设备（发电机、

12、变压器和线路)中通过的功率或电流，而不是指它们的阻抗。 当线路中的电压U一定时，线路输送的功率与电流成正比，线路中的负荷-导线通过的电流值。 发电机、变压器等电气设备的负荷-输出功率。 电动机类的用电设备的负荷-输入功率。,main body,2006年7月13日 星期四,20,第2节 负荷计算,2负荷的分级 分级（根据供电可靠性及中断供电影响的程度）： (1)一级负荷： 中断供电将造成人身伤亡者； 中断供电将造成重大政治影响者； 中断供电将造成重大经济损失者； 中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。 有：特等建筑，重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆国事活动的大量人员集中的公共场所、实时处

13、理计算机及计算机网络、中断供电后将发生爆炸、以及严重中毒等。,main body,2006年7月13日 星期四,21,第2节 负荷计算,(2)二级负荷： 中断供电将造成较大政治影响者； 中断供电将造成较大经济损失者； 中断供电将造成公共场所秩序混乱者。 (3)三级负荷：不属于一级和二级的电力负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,22,2006年7月13日 星期四,23,2006年7月13日 星期四,24,第2节 负荷计算,3供电要求 (1)一级负荷的供电要求： 应由两个独立电源供电源应不致同时受到损坏。 负荷容量较大或有高压电气设备时：应采用两路高压电源供电； 负荷容量不大

14、时：应优先采用从电力系统或邻近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组； 仅为照明或电话站负荷时：宜采用蓄电池组作为备用电源。 特别重要负荷：除上述两个电源外，还必须增设应急电源。严禁将其他负荷接入应急供电系统。,main body,2006年7月13日 星期四,25,第2节 负荷计算,应急电源种类： 发电机组； 专门馈电线路； 蓄电池、不间断电源装置。 应急电源的选择（根据允许的中断时间）： 不间断电源装置：适用于允许中断供电时间为毫秒级的供电。 专门馈电线路（自动投入）：适用于允许中断供电时间为1.5s以上的供电。 柴油发电机组：适用于允许中断供电时间为15s以上的供电。,main bo

15、dy,2006年7月13日 星期四,26,第2节 负荷计算,(2)二级负荷的供电要求： 当电力变压器故障或线路常见故障时：不中断供电(或中断后能迅速恢复)两回路供电。 在负荷较小或地区供电条件困难时：可由一个回路10(6)kv及以上专用架空线供电。 (3)三级负荷的供电要求： 无特殊要求。,main body,2006年7月13日 星期四,27,第2节 负荷计算,2.2 负荷工作制的划分 1长期工作制（连续运行工作制） 设备任何部分的温升均不超过允许值。 2短时工作制 设备温升一般不会超过允许值。 3断续工作制（重复短时工作制） 用暂载率表示，定义为： tg-工作时间；tr-停歇时间,main

16、 body,2006年7月13日 星期四,28,第2节 负荷计算,2.3 需要系数法计算负荷 1需要系数 一般系统内最大负荷全系统用电设备总容量： 用电设备不会在同一时间一起工作； 一起工作的设备不会都在满负荷情况下运行； 设备和线路存在功率损耗； “需要系数“(k)-表示配电系统中所有用电设备同时运转(用电)的程度。通常其值小于1。,main body,2006年7月13日 星期四,29,第2节 负荷计算,书P49 表27、28各用电设备组的需要系数及功率因数。,main body,2006年7月13日 星期四,30,第2节 负荷计算,2计算负荷的概念 “计算负荷”-是按发热条件选择电气设备

17、的一个假定负荷，其产生的热效应与实际负荷产生的最大热效应相等。 根据计算负荷选择的导体或电器，在运行中的最高温升不超过导体或电器的温升允许值。 计算负荷确定：一般把半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷。依据用Pj（Qj、Sj、Ij）表示。,main body,2006年7月13日 星期四,31,第2节 负荷计算,3设备容量的概念 “额定功率(PN)”-是电气设备铭牌中注明的功率。电气设备在此功率下，其温升均不会超过允许的温升。 “设备容量”-又称设备功率，是指换算到统一工作制下的“额定功率”，用Pe表示，即当电气设备上注明的暂载率不等于标准暂载率（不同设备有规定）时，要对

18、额定功率进行换算到标准暂载率下。,main body,2006年7月13日 星期四,32,第2节 负荷计算,4用“需要系数法”进行负荷计算 适用：用电设备组中设备容量差别不大的情况。 特点：计算简单。 方法：进行供电负荷计算时一般按供电系统图进行逐级计算。 计算时按图中的G、F、E、D、C、B、A的顺序逐级确定各点的计算负荷，,main body,2006年7月13日 星期四,33,第2节 负荷计算,(1)对单台设备供电的支线(G点)的计算： 对不同工作制的用电设备，其设备容量（即有功计算负荷）的确定。 长期工作制电动机的设备容量：等于其铭牌上的额定功率(kW)。 PePN 反复短时工作制电动

19、机的设备容量：等于统一换算到暂载率=25时的额定功率(kW)。,main body,2006年7月13日 星期四,34,第2节 负荷计算,电焊机的设备容量：统一换算到暂载率=100时的额定功率(kW)。 SN交流电焊机的铭牌额定视在功率(kVA)； cos电焊设备的铭牌额定功率因数。 照明设备的设备容量： 白炽灯、碘钨灯等于灯泡上标出的额定功率(kW)； 带镇流器的荧光灯为1.2倍的额定功率(kW)； 电子型起动的荧光灯为荧光灯灯管的额定功率； 高压水银灯、金属卤化物灯为1.1倍的额定功率(kW)。,main body,2006年7月13日 星期四,35,第2节 负荷计算,具不对称单相负荷的设

20、备容量：如单相用电设备不对称容量之和不大于总设备容量的15时，则设备容量应按三倍最大相负荷计算。 单相负荷接在相电压： 单用负荷接在线电压： 短时工作制设备的设备容量：为零。 无功计算负荷：,main body,2006年7月13日 星期四,36,第2节 负荷计算,(2)确定用电设备组(F点)的有功计算负荷(PjF)、无功计算负荷(QjF)和计算容量(SjF)： 设备组的有功计算负荷(PjF)： kx表2-7、表2-8给出的需要系数； Pe单台电气设备的设备容量(kW)。 设备组的无功计算负荷(QjF)： 设备组的计算容量(SjF)： 设备组的功率因数：,main body,2006年7月13

21、日 星期四,37,第2节 负荷计算,(3)低压干线(E点)的计算负荷： 将各用电设备组计算负荷按有功功率和无功功率分别相加：,main body,2006年7月13日 星期四,38,第2节 负荷计算,(4)低压母线(D点)的计算负荷： 考虑各干线最大负荷不可能同时出现，引入同时工作系数，将各低压干线的有功、无功计算负荷相加 母线的计算负荷为： kP、kQ-同时工作系数，一般在0.71.0之间，当母线出线干线数量较多时取较小值，反之取较大值(一般kPkQ )。,main body,2006年7月13日 星期四,39,第2节 负荷计算,(5)企业内10kV输电线路、母线及高压进线(C、B、A点)计

22、算负荷的确定： 在D点负荷的基础上考虑相应配电变压器或降压变压器、线路的功率损耗以及同时工作系数后确定。 C点的计算负荷：,main body,2006年7月13日 星期四,40,第2节 负荷计算,B点的计算负荷： A点的计算负荷： P1、Q1配电线路的有功和无功损耗； Pb、Qb变压器的有功和无功损耗，估算： Pb0.012 Sj；Qb0.006 Sj Sj代表上一计算点的计算容量，如计算C点的Pb、Qb应代入D点的SjD；计算A点应代入B点的SjB。,main body,2006年7月13日 星期四,41,第2节 负荷计算,2.4 单位面积估算法 1单位面积估算法(负荷密度法) “单位面积

23、估算法”-是已知不同类型的负荷在单位面积上的需求量，乘以建筑面积或使用面积得到的负荷量。 K负荷密度(wm2或VAm2)； A建筑面积(m2)。 例：某餐厅面积为200m2，负荷密度为120VAm2，则此餐厅的负荷量是24kVA。,main body,2006年7月13日 星期四,42,第2节 负荷计算,2单位指标法 “单位指标法”-是巳知不同类型的负荷在单位核算单位上的需求量，乘以单位核算单位得到的负荷量。 K单位指标(w床或w户)； N核算单位的数量。,main body,2006年7月13日 星期四,43,第2节 负荷计算,2.6 冲击负荷的计算 应正确处理短期和冲击负荷，使变压器的负荷

24、率适合。 季节性负荷（如冬季采暖和夏季空调）：应取较大值计入正常的负荷计算； 临时性负荷（如大型实验设备、事故处理设备等）：不应计入正常的负荷计算；但应校验。 冲击负荷（电动机的瞬时起动）：一般不计入正常的负荷计算中，但应校验。,main body,2006年7月13日 星期四,44,第2节 负荷计算,2.7 住宅建筑的负荷计算 1每套住宅的负荷计算 住宅的电气负荷计算不是按照灯具、插座等电气设备的容量进行计算，而是按照住宅的每套的类型进行计算的。 每套住宅的电力负荷和电度表的规格(也有地方推荐),main body,2006年7月13日 星期四,45,第2节 负荷计算,2配电干线的计算 配电

25、干线的负荷计算按E点或B点的负荷计算进行，式中的需要系数：,main body,2006年7月13日 星期四,46,第2节 负荷计算,2.9 变压器容量的选择 1数量 (1)宜装设两台及以上变压器的情况： 有大量的一级及虽为二级负荷但从保安角度需设置时(如消防)； 季节性负荷变化较大； 集中负荷较大。 (2)专设变压器的情况（一般情况下，动力和照明宜共用变压器）： 照明负荷大或动力照明共用变压器严重影响照明及灯泡寿命； 单台单相负荷较大时，宜设单相变压器； 冲击性负荷大，严重影响电能质量，可设冲击负荷专用变压器。,main body,2006年7月13日 星期四,47,第2节 负荷计算,2容量

26、 (1)满足设计规范的要求： 两台及以上变压器的变电所，任意一台变压器断开时，其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷的用电； 变电所中单台变压器(低压为0.4kv)的容量不宜大于1000kvA。当用电设备容量大、负荷集中时，可选用较大容量的变压器； 设置在二层楼以上的三相变压器，应考虑垂直与水平运输对通道及楼板载荷的影响，其容量不宜大于630kvA； 居住小区变电所单台变压器容量不宜大于630kvA； 车间变压器尽量选择一台变压器，其容量不大于1800kVA。,main body,2006年7月13日 星期四,48,第2节 负荷计算,(2)满足负荷计算的要求： 变压器的容量应以计算负荷为基础

27、，即SNSj。 按变压器的运行方式分： 明备用：即两台变压器正常运行时，一台工作，另一台作为备用；工作变压器故障或检修时，备用变压器投入运行，并要求带全部负荷。 暗备用：指正常运行时，两台变压器同时工作，每台变压器各承担一半的负荷量，每台变压器的负荷率小于80；当变压器故障或检修时，由另一台变压器尽量带全部负荷，此时变压器会出现过负荷现象（短时过负荷要满足要求）。,main body,2006年7月13日 星期四,49,第3节 高压供电系统主接线,“主接线”(或称一次接线、一次电路)- 是指出各种开关电器、电力变压器、断路器、隔离开关、避雷器、互感器、母线、电力电缆、移相电容器等电气设备依一定

28、次序相连接的具有接受和分配电能的电路。（35110KV610KV） 电气主接线图通常以“单线图”的形式表示。,main body,2006年7月13日 星期四,50,第3节 高压供电系统主接线,国内外部分工程情况简介,2006年7月13日 星期四,51,第3节 高压供电系统主接线,3.1 主接线的基本要求 “母线”-又称汇流排，由导体构成，它起汇集变压器的电能和给各用户的馈电线分配电能的作用。 主接线的基本要求： 可靠性：根据用电负荷的等级，保证供电的连续性、电能质量。 灵活性：没有多余的电气设备；操作方便、灵活；尽量避免误操作。 安全性：保证在进行一切操作、切换时工作人员和设备的安全，以及能

29、在安全条件下进行维护、检修工作。 经济性：考虑用户的近期与长远发展现划，应使主接线的一次投资与运行费用达到经济合理。,main body,2006年7月13日 星期四,52,第3节 高压供电系统主接线,主接线： 线路-变压器组接线 单母线接线 桥式接线 双母线接线,main body,2006年7月13日 星期四,53,第3节 高压供电系统主接线,3.2 线路-变压器组接线 线路-变压器组接线图：,main body,2006年7月13日 星期四,54,第3节 高压供电系统主接线,接线的特点： 直接将电能送至负荷，无高压用电设备，若线路发生故障或检修时，停变压器； 变压器故障或检修时，所有负荷

30、全部停电； 适用：二级、三级负荷中，只有12台变压器的单回线路供电。,main body,2006年7月13日 星期四,55,第3节 高压供电系统主接线,3.3 单母线接线 1单母不分段 每条引入线和引出线的电路中都装有断路器和隔离开关，电源的引入与引出是通过一根母线连接的。,main body,2006年7月13日 星期四,56,第3节 高压供电系统主接线,特点： 电路简单，使用设备少，费用低； 可靠性和灵活性差； 当母线、电源进线断路器(QF1)、电源侧的母线隔离开关(QS2)故障或检修时，必须断开所有出线回路的电源，而造成全部用户停电； 适用：对供电连续性要求不高的二级、三级负荷用户。,

31、main body,2006年7月13日 星期四,57,第3节 高压供电系统主接线,2单母线分段接线 单母线分段接线是根据电源的数量和负荷计算、电网的结构情况来决定的。一般每段有一个或两个电源，使各段引出线用电负荷尽可能与电源提供的电力负荷平衡，减少各段之间的功率交换。,main body,2006年7月13日 星期四,58,第3节 高压供电系统主接线,特点与适用： 用隔离开关(QSL)分段的单母线接线适用于由双回路供电的、允许短时停电的具有二级负荷的用户。 用断路器(QFL)分段的单母线接线，可靠性提高。如果有后备措施，一般可以对一级负荷供电。,main body,2006年7月13日 星期

32、四,59,第3节 高压供电系统主接线,3. 带旁路母线的单母线接线 单母线分段接线的缺点：用隔离开关或断路器分段，母线检修或故障时，接在该母线的用户停电。单母线接线检修引出线断路器时，该引出线的用户停电。 单母线加旁路母线：,main body,2006年7月13日 星期四,60,第3节 高压供电系统主接线,特点: 当引出线断路器检修时，用旁路母线断路器(QFL)代替引出线断路器，给用户继续供电。 适用：该接线造价较高。仅用在引出线数量很多的变电所中。,main body,2006年7月13日 星期四,61,第3节 高压供电系统主接线,3.4 桥式接线 适用：具有双电源进线、两台变压器终端式的

33、总降压变电所。 特点：它实质是连接两个35110kV“线路-变压器组”的高压侧，其特点是有条横跨“桥”。桥式接线比分段单母线结构简单，减少了断路器的数量。 分为内桥接线和外桥接线。,main body,2006年7月13日 星期四,62,第3节 高压供电系统主接线,1内桥接线,main body,2006年7月13日 星期四,63,第3节 高压供电系统主接线,特点：跨接桥靠近变压器侧，桥开关(QF3)装在线路开关(QF1、QF2)之内，变压器回路仅装隔离开关，不装断路器。采用内桥接线可以提高改变输电线路运行方式的灵活性。 适用： 对一级、二级负荷供电； 供电线路较长； 变电所没有穿越功率； 负

34、荷曲线较平稳，主变压器不经常退出工作； 终端型工业企业总降压变电所。,main body,2006年7月13日 星期四,64,“穿越功率”,有穿越功率的叫中间变电站，与之相对的叫终端变电站。比如35KV变电站的进线是35KV，还要出一条35KV线路。35KV进线除供本站主变外还要将一部分功率经过本站的35KV配电装置再送出。所谓穿越功率就是35KV出线所能输送的功率。简单说就是35KV进线输送的电能一部分供中间变电站，一部分又转送到其它变电站。,2006年7月13日 星期四,65,第3节 高压供电系统主接线,2外桥接线 特点：跨接桥靠近线路侧，桥开关(QF3)装在变压器开关(QFl、QF2)之

35、外，进线回路仅装隔离开关，不装断路器。 适用： 对一级、二级负荷供电； 供电线路较短； 允许变电所有较稳定的穿越功率； 负荷曲线变化大。主变压器需要经常操作； 中间型工业企业总降压变电所，宜于构成环网。,main body,2006年7月13日 星期四,66,第3节 高压供电系统主接线,3.5 双母线接线 双母线接线：,main body,2006年7月13日 星期四,67,第3节 高压供电系统主接线,特点：其中母线DMl为工作母线，母线DM2为备用母线。任一电源进线回路或负荷引出线都经一个断路器和二个母线隔离开关接于双母线上，两个母线通过母线断路器QFL及其隔离开关相连接。 优点：双母线两组

36、互为备用，大大提高了供电可靠性、主接线工作的灵活性。 适用：对供电可靠性要求很高的一级负荷，加大型工业企业总降压变电所的35110kV母线系统中，或有重要高压负荷、自备发电厂的610kV母线系统。,main body,2006年7月13日 星期四,68,第4节 配电系统接线,610KV用电设备（220V、380V）。 4.1 放射式 “放射式接线（专用线供电）”-从电源点用专用开关及专用线路直接送到用户或设备的受电端，沿线没有其他负荷分支的接线。 特点：引出线发生故障时互不影响，供电可靠性较高。切换操作方便，保护简单。但其有色金属消耗量较多，采用的开关设备较多，投资大。 适用：用电设备容量大、

37、负荷性质重要、潮湿及腐蚀件环境的场所供电。,main body,2006年7月13日 星期四,69,第4节 配电系统接线,接线形式有： 1单电源单回路放射式 2单电源双回路放射式 3双电源双回路放射式(双电源双回路交叉放射式) 4具有低压联络线的放射式,main body,2006年7月13日 星期四,70,第4节 配电系统接线,1单电源单回路放射式 特点：该接线的电源由总降压变电所的610kV母线上引出一回线路直接向负荷点或用电设备供电，沿线没有其他负荷，受电端之间无电的联系。 适用：可靠性要求不高的二级、三级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,71,第4节 配电系统接

38、线,2单电源双回路放射式 特点：对一个负荷点或用电设备使用两条专用线路供电的方式，即线路备用方式。 适用：二级、三级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,72,第4节 配电系统接线,3双电源双回路放射式(双电源双回路交叉放射式) 特点：两条放射式线路连接在不同电源的母线上，其实质是两个单电源单回路放射的交叉组合。 适用：可靠性要求较高的一级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,73,第4节 配电系统接线,4具有低压联络线的放射式 特点：为了提高单回路放射式接线的供电可靠性，从邻近的负荷点或用电设备取得另一路电源，用低压联络线引入。 适用：用户用电总容量小

39、，负荷相对分散，各负荷中心附近设小型变电所，便于引电源。适用于可靠性要求不高的二级、三级负荷。若低压联络线的电源取自另电源，则可供小容量的一级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,74,第4节 配电系统接线,4.2 树干式 “树干式接线”-是指由高压电源母线上引出的每路出线，沿线要分别连到若干个负荷点或用电设备的接线方式。 特点：有色金属消耗量较少，采用的开关设备较少；干线发生故障时，影响范围大，供电可靠性较差。 适用：多用于用电设备容量小而分布较均匀的用电设备。,main body,2006年7月13日 星期四,75,第4节 配电系统接线,1直接树干式 特点：在由变电所引

40、出的配电干线上直接接出分支线供电。 适用：三级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,76,第4节 配电系统接线,2单电源链串树干式 特点：在由变电所引出的配电干线分别引入每个负荷点，然后再引出走向另一个负荷点，干线的进出线两侧均装设开关。 适用：二级、三级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,77,第4节 配电系统接线,3双电源链串树干式 特点：在单电源链串树干式的基础上增加了一路电源。 适用：二级、三级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,78,第4节 配电系统接线,4.3 环网式 特点：可靠性比较高，接入环网的电源可以是一个，也可

41、以是两个甚至是多个。一般可采用双线环式结构。有色金属消耗量大。 适用： 双电源环网式-一级、二级负荷供电； 单电源环网式-允许停电半小时以内的二级负荷。,main body,2006年7月13日 星期四,79,第4节 配电系统接线,4.4 格式网络 应用：在欧美大城市负荷密集区的低压配电网。 特点：所有低压配电线路(380/220v)沿街布置，在街口连接起来，构成一个个的格子。根据负荷情况在网络中适当的位置引入一定数量的电源，供电可靠性很高，每个用户可以从不同的方向上获得多个电源。,main body,2006年7月13日 星期四,80,第5节 线路导线的选择,5.1 导线电缆的选择原则 导线

42、、电缆的型号应根据它们所处的电压等级和使用场所来选择。 截面选择原则方式： (1)按发热条件(负荷电流)选：在最大允许连续负荷电流下，导线发热不超过线芯所允许的温度，不会因过热而引起导线绝缘损坏或老化加快。 (2)按机械强度条件选：在正常的工作状态下，导线应有足够的机械强度以防断线保证安全可靠运行。 (3)按允许电压损失选择：导线上的电压损失应低于最大允许值(5)，以保证供电质量。 (4)按经济电流密度选择：应保证最低的电能损耗，并尽量减少有色金属的损耗。 (5)按热稳定最小截面来校验：在短路情况下，导线必须保证在一定的时间内，安全承受短路电流通过导线时所产生的热作用，以保证供电安全。,mai

43、n body,2006年7月13日 星期四,81,第5节 线路导线的选择,一般原则： 厂区电网的导线截面按发热条件来选择，然后按电压损失加以校验； 工业、企业610kV的高压电源线路距离较长时(大于2km)宜按电压损失条件来选择导线截面，再按发热条件所允许的载流量来校验； 高压架空线路，应按机械强度要求不能小于允许最小截面； 对于1kV以下的动力或照明线路，虽然线路不长，但因负荷电流大，必须按允许电压损失来校验； 电缆还应按短路时的热稳定来校验。,main body,2006年7月13日 星期四,82,第5节 线路导线的选择,5.2 按允许载流量选择导线 1长期工作制负荷 导线或电缆按发热条件

44、长期允许工作电流Ixu受环境温度影响。 Ixu电缆、导线允许长期工作电流值(A)，查表； IN经校正后的导线或电缆长期额定电流(A)； Ij线路计算负荷电流(A)； K温度校正系数，周围环境温度不是为空气25，土壤15的标准值时。 导线或电缆多根并列敷设或穿管敷设时也应进行相应的校正，其校正系数见表225。,main body,2006年7月13日 星期四,83,第5节 线路导线的选择,2重复性短时工作负荷 “重复性短时工作“-负荷重复周期t=6mm2的铜线，或S=10mm2的铝线，其允许电流等于长期允许电流的0.876倍，是该用电设备的暂载率百分数。,main body,2006年7月13日

45、 星期四,84,第5节 线路导线的选择,3短时工作制负荷 “短时工作制”-用电工作时间S=4min，在停止用电时间内，导线或电缆散热，降到周围环境温度时，此时导线或电缆的允许电流按重复短时工作制决定。,main body,2006年7月13日 星期四,85,第5节 线路导线的选择,5.3 按电压损失选择导线 1. 线路的电压损失计算 电压降在三相系统中常用百分率表示为： UN线路的额定电压(kV)； P线路输送的有功功率(kW)； Q线路输送的无功功率(kvar) R线路的电阻值()； X线路的电抗值()。 求各段线路的压降，然后求和得到总电压降。,main body,2006年7月13日 星

46、期四,86,第5节 线路导线的选择,2按允许电压损失选择线路导线截面 (1)低压线路的估算法： 低压供电线路(380/220V)网络的功率因数接近1，可进一步简化计算： S导线截面积 U%电气设备所在线路的允许电压损失百分比,main body,2006年7月13日 星期四,87,第5节 线路导线的选择,main body,2006年7月13日 星期四,88,第5节 线路导线的选择,(2)电缆和架空线路的截面积： 电压损失为两部分：有功分量电压损失和无功分量电压损失。 则导线的截面为：,main body,2006年7月13日 星期四,89,第5节 线路导线的选择,5.4 按机械强度选择导线

47、铝材质轻软，机械应力强度低，容易断线，为此，规定了架空裸铝导线的最小截面(表226)，及绝缘导线的线芯最小截面(表227)。 对电缆不校验机械强度，但应校验短路热稳定。,main body,2006年7月13日 星期四,90,第5节 线路导线的选择,5.5 架空线路 导线的选择原则： (1)架空线路的导线一般采用铝绞线。当高压线路档距或交叉挡距较长时，宜采用钢芯铝绞线。在街道狭窄和建筑物稠密地区应采用绝缘导线。 (2)钢芯铝绞线及其他复合导线，应按综合计算拉断力进行选择。 (3)10kv及运行架空线路的导线截面，一般按计算负荷、允许电压损失及机械强度确定。 (4)采用电压损失校验导线截面时：

48、高压线路：允许电压损失为供电变电所二次侧额定电压(6kv，10kv)的5。 低压线路：允许电压损失为额定配电电压(220v，380v)的4。,main body,2006年7月13日 星期四,91,第5节 线路导线的选择,(5)确定导线截面时，应与地区配电网的发展规划相结合。表2-28。 (6)架空线路导线的长期允许载流量，应按掌握空气温度进行校验。最高允许工作温度宜取70。验算时的周围空气温度采用当地最热月份的月平均最高温度。 (7)配电线路的导线不应采用单股的铝线或铝合金线。高压线路的导线不应采用单股线。配电线路导线的截面按机械强度要求见表229所列数值。低压线路与铁路交叉跨越档，当采用裸

49、铝绞线时，截面不应小于35mm2。 (8)三相四线制的中性线截面不应小于表2-30所列数据。,main body,2006年7月13日 星期四,92,第5节 线路导线的选择,5.6 电缆线路 1电力电缆的选择原则 (1)在一般环境和场所内宜采用铝芯电缆；在震动剧烈和有特殊要求的场所、规模较大的重要公共建筑宜采用铜芯电线。 (2)埋地敷设的电缆，宜采用有外护层的铠装电缆。在无机械损伤可能的场所，也可采用塑料护套电缆或带外护层的铅(铝)包电缆。 (3)在可能发生位移的土壤中埋地敷设电缆时，应采用钢丝铠装电缆，或采取措施(如预留电缆长度、用板桩或排桩加固土壤等)， 消除因电缆位移作用在电缆上的应力。

50、,main body,2006年7月13日 星期四,93,第5节 线路导线的选择,(4)在有化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤中，不宜采用埋地敷设电缆。如果必须埋地时，应采用防腐型电缆或采取防止杂散电流腐蚀电缆的措施。 (5)敷设在管内或排管内的电缆，宜采用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆。 (6)在电缆沟或电缆隧道内敷设的电缆，不宜采用有易燃和延燃的外护层。应采用裸铠装电缆、裸铅(铝)包电缆或阻燃塑料护套电缆。 (7)架空电缆宜采用有外被层的电缆或全塑电缆。,main body,2006年7月13日 星期四,94,第5节 线路导线的选择,(8)当电缆敷设在较大高差的场所时，易采用塑料绝缘电缆、不滴

51、流电缆或干绝缘电缆。 (9)靠近有抗电磁干扰要求的设备及设施的线路或自身有防外界电磁干扰要求的线路，可采用非铠装电缆。 (10)室内明敷的电缆，宜采用裸铠装电缆；当敷设于无机械损伤及无鼠害的场所，允许采用非铠装电缆； (11)沿高层或大型民用建筑的电缆沟道、隧道、夹层、竖井电缆，其绝缘或护套应有非延燃性。,main body,2006年7月13日 星期四,95,第5节 线路导线的选择,(12)电缆通过有振动和承受压力的下列各地段应穿管保护： 电缆引入和引出建筑物和构筑物的基础、楼板和过墙等处； 电缆通过铁路、道路和可能受到机械损伤等地段； 电缆引出地面2m至地下0.20m处行人容易接触和可能受

52、到机械损伤的地方； 管子的内径不应小于电缆外径的1.5倍。,main body,2006年7月13日 星期四,96,第5节 线路导线的选择,(13)配电线路在以下情况(之一)时，应采用铜芯电线或电缆： 特等建筑(具有重大纪念、历史或国际意义的各类建筑)； 重要的公共建筑和居住建筑； 重要的资料室(包括档案室、书库等)、重要库房； 影剧院等人员聚集较多的场所； 连接于移动设备或敷设于剧烈震动的场所； 特别潮湿场所和对铝材质有严重腐蚀的场所； 易燃易爆场所； 有特殊规定的其他场所。,main body,2006年7月13日 星期四,97,第5节 线路导线的选择,2电缆型号,main body,20

53、06年7月13日 星期四,98,第5节 线路导线的选择,3电缆截面的选择 一般按电缆长期允许载流量和允许电压损失确定，并考虑环境温度的变化、多根电缆的并列以及土壤热阻率等的影响，分别根据敷设的条件进行校正。 若选出的截面为非标准截面时，应按上限选择。 电缆线路应进行短路条件下的热稳定校验，但用熔断器作为短路保护的电缆线路允许不作校验。 在电缆沟或电缆隧道内敷设的电缆，当确定其空气计算温度时，除采取规定的昼夜平均温度外，尚要根据电缆发热、散热和通风效果来确定。 当按短路热稳定条件确定的电缆截面大于按正常工作电流选择的截面时应结合其他条件综合考虑，宜选择在短路时允许温度高的电缆。,main bod

54、y,2006年7月13日 星期四,99,第5节 线路导线的选择,5.7 导线 绝缘导线按其绝缘材料分： 橡皮绝缘 聚氯乙烯绝缘 按线芯性能分： 硬线 软线 按股数分： 单股线-一般截面较小的导线多制成单股硬线； 多股线-面积较大的导线常采用多股线，对于与经常移动的电器相连接所用的导线，也使用多股线。 绝缘导线的型号表示的意义。（见书P93）,main body,2006年7月13日 星期四,100,第5节 线路导线的选择,5.8 母线 作用：又称汇流排，用来汇集和分配电流的导体。 优缺点：一般多为裸导体，其优点是散热效果好，允许通过的电流大，安装简便，投资费用低。但也有不足之处，母线间距离大，需占较大的空间位置。 汇流母线截面的选择：首先按发热条件选择母线截面，用经济电流密度校核截面。然后再用母线短路电流，计算母线电动力是否稳定。,main body,2006年7月13日 星期四,101,第5节 线路导线的选择,母线类型： 铜母线 特点：具有较低的电阻，导电性能好，机械强度高，防腐性能好，但价格较高。 铝母线 特点：电阻较铜稍大，导电性能低于