第十二章供配电系统.ppt

1、同济大学浙江学院,1,第三篇 建筑电气,讲课人 冯志彪教授,教材: 建筑设备，陈妙芳主编，同济大学出版社,主要参考书： 1. 建筑电气，段春丽，黄仕元主编，机械工业出版社 2电气照明技术王晓东主编，机械工业出版社 3建筑电气技术，唐定曾、唐海、朱相尧编著，机械工业出版社,2009/2010 第一学期,同济大学浙江学院,2,第十二章 供配电系统,12.1.1.电能的优点: 电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化.另外，作为信息载体，电信号的传输速度快、容量大，广泛地用于通信、广播及计算机系统。因此，电能已广泛应用于国民

2、经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。到2003年底，我国发电机装机容量达38450万千瓦，发电量达19080亿度，居世界第2位。工业用电量已占全部用电量的5070%，是电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。,12.1.电力系统,同济大学浙江学院,3,12.1.2.电力系统及其组成,电力系统发电厂、变电站、电力线路和电能用户组成的一个整体。 发电厂将一次能源转换成电能。根据一次能源的不同，有火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂，此外，还有风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等。 变

3、电所的功能是接受电能、变换电压和分配电能。 电力线路将发电厂、变电所和电能用户联接起来，完成输送电能和分配电能的任务。 所有消耗电能的用电设备或用电单位称为电能用户。,同济大学浙江学院,4,12.1.3. 建筑供配电系统 民用建筑的供配电系统由高压配电线路(10kV)、变电站(包括配电站)、低压配电线路和用电设备组成。,M,变电站,高压配电站,高压配电线路,低压配电线路,用电设备,610kV,0.38/0.22kV,同济大学浙江学院,5,一般民用建筑的供电电压在10kV以下,只有少数特大型民用建筑物或建筑群及用电负荷大的工业建筑供电电压在35110kV之间.,建筑电气的学习重点为:10kV及以

4、下电源和供配电系统、防雷及接地系统、电气照明系统和智能建筑系统。,12.1.4. 电力系统运行的特点,12.1.4.1.电能生产、输送方便和应用广泛，因此电能是国民经济的主要能源。,12.1.4.2. 电力系统暂态过程的快速性,12.1.4.3. 电能发、输、配、用的同时性,同济大学浙江学院,6,12.2.电力系统的额定电压,12.2.1.定义:额定电压是电气设备能长期运行的最经济的电压,12.2.2. 规定: 原则为：安全、经济、有利于制造和运行,电压低当然安全，但对于一定功率的电能应用,因P=UI，电压高电流就小，则输送同样功率的电能时，输电线路上的电能损耗、电压降就小，则经济而且用户端电

5、压波动小,线路的截面大小还受机械强度的限制，截面不能太小，因此额定电压的确定要按安全、经济、有利于制造和运行的原则综合考虑。为保证产品生产的标准化和系列化各国都制定了标准，标准电压等级不应过多，否则也不利于电气设备的制造和运行业的发展。 我国的国家标准为“标准电压”（GB156-1993）。,同济大学浙江学院,7,12.2.3.用电设备入口电压偏差的允许值如表1-2所示,表1-2 用电设备入口电压偏差的允许值,名称,正常情况下,特殊情况下,电压偏差允许值(%),事故、道路、警卫照明,电压偏差允许值(%),电动机,+5 - -5,+5 - -10,名称,照明灯,视觉要求较高的场所,其它设备无特殊

6、规定时,一般工作场所,+5 - -10,+5 - -2.5,+5 - -5,+5 - -5,12.2.4.电压等级选择,(1) 城镇: 高压配电电压宜采用10kV,低压配电电压应采用380V/220V;,(2) 用户:根据其计算容量、供电距离、设备特性、供电回路数、远景规划及当地电网现状和发展规划等技术经济因素综合考虑确定；小用户一般直接接入低压电网；较大用户，如计算负荷大于100kVA或供电距离大于250m时宜采用高压电网。,同济大学浙江学院,8,12.3.建筑供配电系统的负荷分级及供电要求,12.3.1.供配电的基本要求 安全可靠和优质经济； 电能质量指标有电压、波形和频率的质量；,电压偏

7、差过大,电网的电压偏差过大时，不仅影响电力系统的正常运行，而且对用电设备的危害很大 。,以照明用的白炽灯为例，当加在灯泡上的电压低于其额定电压时，发光效率降低，使人的身体健康受影响，降低劳动生产率。白炽灯的端电压降低10%，发光效率下降30%以上，灯光明显变暗；端电压升高10%时，发光效率将提高1/3，但使用寿命将只有原来的1/3。,电压偏差对荧光灯等气体放电灯的影响不像白炽灯那么明显，但也会影响起燃，同样影响照度和寿命。,同济大学浙江学院,9,供电电压的波形畸变,电力系统的供电电压（或电流）的波形畸变，使电能质量下降，产生高次谐波，谐波电流增加了电网的能量损耗，降低旋转电机、变压器、电缆等电

8、气元件的寿命，还将影响电子设备的正常工作，使自动化、远动、通信都受到干扰。,频率偏差,我国工业标准电流频率为50Hz，有些工业企业有时采用较高的频率，以提高生产效率。 电网低频率运行时，所有用户的交流电动机转速都将相应降低，因而许多工厂的产量和质量都将不同程度地受到影响。 频率的变化对电力系统运行的稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的要求严格得多，一般不得超过0.5%，电网容量在300万千瓦及以上者不得超过2%。频率的调整主要依靠发电厂。,同济大学浙江学院,10,12.3.2. 负荷等级,12.3.2.1.按对供电可靠性要求的负荷分类 我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治

9、上、经济上造成的损失或影响的程度划分为三级。 (1)一级负荷 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续性生产过程被打乱而需要长时间恢复等；中断供电将有重大政治、经济影响的用电单位的正常工作的负荷者。,供电可靠性是指供电企业对用户的供电连续性，一般用供电企业的实际全年供电小时数与全年总小时数的百分比来衡量，也可用全年的仃电次数和仃电持续时间来衡量。,同济大学浙江学院,11,(2)二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废，连续性

10、生产过程被打乱需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；中断供电系统将影响重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。,(3)三级负荷 三级负荷为不属于一级和二级负荷者。对一些非连续性生产的中小型企业，停电仅影响产量或造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属三级负荷。,教材第316页表12-3列了常用民用负荷的级别,同济大学浙江学院,12,12.3.4. 各级负荷对供电电源的要求,12.3.4.1.一级负荷 应要求由两个独立电源供电。而对特别重要的一级负荷，应由两个独立电源点供电 。 一级负荷通常又叫做保安负荷。对保

11、安负荷必须备有应急使用的可靠电源，以便当工作电源突然中断时，保证工厂安全停产。这种为安全停产而应急使用的电源称为保安电源。,独立电源,同时具备下列两个条件的发电厂、变电站的不同母线均属独立电源： （1）每段母线的电源来自不同的发电机； （2）母线段之间无联系，或虽有联系，但当其中一段母线发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线段继续供电。 所谓独立电源点主要是强调几个独立电源来自不同的地点，并且当其中任一独立电源点因故障而停止供电时，不影响其他电源点继续供电。,同济大学浙江学院,13,12.3.4.2. 二级负荷,这类负荷允许短时停电几分钟。它在工业企业内部占的比例最大。 二级负荷应由两个回

12、路供电，两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。当取得两个回路确实有困难时，允许由一回专用架空线路供电。,12.3.4.3 三级负荷,三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。,同济大学浙江学院,14,12.4.1. 计算负荷的意义与目的,进行建筑供配电设计的依据: 设计时首先要确定建筑供配电系统的计算负荷,从而可确定供配电系统的导体截面、确定变压器容量、选择保护设备等等。而计算负荷不等于设备容量之和，因为设备不会同时满负荷工作，必须按设备的特性确定一个合理的计算负荷。,12.4 电力负荷计算,负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。 12.4.2.1.日负荷曲线：负荷在一昼

13、夜间（0-24h）变化情况,见教材 p312图12-2。 制作方法： （1）以某个监测点为参考点，在24h中各个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制而成折线形状，称折线形负荷曲线。 （2）通过接在供电线路上的电度表，每隔半小时的时间间隔将其读数记录下来，求出0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。,12.4.2.负荷曲线,电力负荷计算就是确定用电设备的计算负荷,是建筑供配电设计时的依据.,同济大学浙江学院,15,12.4.2.3.负荷曲线的一个重要物理量-需要系数,需要系数定义,式中,常用建筑电气设备的需要系数见书上第313页至第19页表12-2(a)

14、.,设备的铭牌额定功率Pr经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率”称为设备容量，用Ps来表示。,同济大学浙江学院,16,12.4.3.负荷计算,12.4.3.1 单位容量法 这是在方案设计阶段所采用的方法,首先根据建筑物的类型、等级、附属设备情况及房间的用途确一个单位面积的电力负荷，再根据当地的生活消费水平作相应的调整。 书p312页表12-1给出了一些电力负荷估算指标的推荐值。,12.4.3.2 需要系数法 所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量，两者之间存在一个比值关系，因此前面引进了需要系数的概念，即,同济大学浙江学院,17,单组用电设备的计算负荷,多组用电设备的计算负荷,还应在各单

15、组负荷之和上打一折扣,叫同时系数.,同济大学浙江学院,18,12.5. 建筑用电负荷及其特征,随着城市建筑用地的日趋减少,现代建筑迅速向空间发展和具有现代化的多功能性.这对建筑电气的设计和施工提出了更高的要求,涉及的内容不断扩大.就目前建筑供配电而言,主要用电负荷有如下几种:,12.5.1. 给排水动力负荷,1)消防泵、喷淋泵：为建筑物的最高负荷等级，一般均有备用机组.,2) 生活水泵: 因与人们的生活密切,也为建筑物的最高负荷等级.,12.5.2. 冷冻机组动力负荷 提高生活舒适性, 主要是空调,一般为三级,但对采暖锅炉及其配套设备一般为二级或三级负荷.,12.5.3. 电梯负荷,分为消防电

16、梯和非消防电梯,消防电梯为建筑物的最高负荷等级，非消防电梯中客梯一般为二级或三级负荷,货梯可用三级负荷.,同济大学浙江学院,19,12.5.4. 照明负荷,分为两类: 1)应急照明和消防设备用房照明:一般为建筑物的最高负荷等级, 火灾时绝对不能仃电.,2)普通照明: 根据对象,可为一级、二级或三级负荷。,12.5.5. 风机负荷,高层建筑中一般都有地下层,用作仃车场、蓄水池、生活污水处理池、冷冻机及机组设备和变电所等用房,还有地下商场,要将室新鲜空气送入室内,这种风机称为新风风机,还要将混浊空气抽出到室外,称为抽风机或排风机.,另外,火灾时烟雾会使人窒息死亡,必须设置专用的防烟和排烟风机, 火

17、灾时用正压力送风机把室外新鲜空气送入防烟楼梯间,加大楼梯间 内的空气压力,防止烟气进入楼梯间内,便于人员安全疏散.,对于消防系统使用的风机,根据建筑的使用性质的不同,分为一或二级,而且须与防灾中心联动控制.,同济大学浙江学院,20,12.5.6. 弱电设备负荷 高层智能建筑物的弱电系统相当于智能中枢神经其功能为: 防灾减灾灭灾,各种通信及对数据信息进行传递、交换、应答.,弱电系统的供电电源按建筑物的最高供电负荷等级供电.用于大型百货商店(商场) 、大型金融中心(银行)经营管理的电子计算机系统和防盗报警系统是特别重要负荷.,弱电系统用电负荷主要包括:,防灾中心、程控数字通信及传真系统、办公自动化

18、系统、卫星电视及公用天线电视、保安监察电视系统、大型国际比赛场馆的计时记分电子计算机系统及监控系统、大型百货商店(商场) 、大型金融中心(银行)经营管理的电子计算机系统和防盗报警系统等等的用电负荷.,同济大学浙江学院,21,12.6. 建筑供配电系统无功功率的补偿(参考),12.6.1功率因数的计算,1)瞬时功率因数,2)最大负荷功率因数,3)平均功率因数 由消耗的电能计算,式中，Wa为某一时间内消耗的有功电能（kWh）；Wm为某一时间内消耗的无功电能（kvarh）。,同济大学浙江学院,22,4)供电部门对用户功率因数的要求: 高压用户应 cos0.9, 低压用户应 cos0.85.,12.6

19、.2. 功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法,1) 功率因数对供电系统的影响 电能损耗增加, 电压损失增大:因,降低,则电流,在同样的有功功率下升高,使电压损失增大;, 供电设备利用率降低:,在功率因数降低后，不得不降低输送的有功功率P来控制电流I的值，这样就降低了供电设备的供电能力。,同济大学浙江学院,23,人工补偿功率因数方法 并联电容器 同步电动机补偿 调相机(仅发无功功率的同步发电机)补偿 动态无功补偿,2) 提高功率因数的方法,12.6.3.并联电容器补偿,1)并联电容器的型号 并联电容器的型号由文字和数字两部分组成，型号各部分所表示的意义如下：,例如：BW0.4-12-1

20、型即为单相户内型十二烷基苯浸渍(W)的并联(B)电容器，额定电压为0.4kV、容量为12kvar,1表示单相。但文字的意义往往各制造厂自定义的.应用时要查设计手册或制造厂提供的产品说明书.,同济大学浙江学院,24,2)补偿容量和电容器台数的确定 补偿容量： Qcc=Pav（tgav1tgav2）,式中，Qcc为补偿容量；Pav为平均有功负荷，tgav1为补偿前平均功率因数角的正切值；tgav2为补偿后平均功率因数角的正切值；,例12-2 如某一工厂的计算负荷为2400kW，平均功率因数为0.67。要使其平均功率因数提高到0.9（在10kV侧固定补偿），问需要装设多大容量的并联电容器？如果采用B

21、WF-10.5-40-1型电容器，需装设多少个？ 解 tgav1=tg(arccos0.67)=1.1080 tg av2=tg(arccos0.9)=0.4843,同济大学浙江学院,25,Qcc= Pav（tgav1tgav2） = Pc（tgav1tgav2） =0.752400(1.1080-0.4843)1122.66kvar n= Qcc /qcN=1122.66/40=28个 考虑三相均衡分配，应装设30个，每相10个，此时并联电容器的实际值为3040=1200kvar，此时的实际平均功率因数为,满足要求。,同济大学浙江学院,26,12.7 建筑供配电系统的接线方式12.7.1变电

22、所高压系统常用主接线线路变压器组接线；单母线接线；桥式接线。,12.7.1.1.线路变压器组单元接线 结构：当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路变压器组接线。QS-隔离开关,QF-断路器,FU-熔断器,QL-负荷开关,QDK-熔断器式开关（如下右图）, 特点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约建设投资; 该单元中任一设备发生故障时，变电所全部停电，可靠性不高;, 适用范围：小容量三级负荷、小型工厂或非生产性用户.,同济大学浙江学院,27,12.7.1.2. 单母线接线,（1）单母线不分段接线 结构： （如右图）, 特点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好，发生误操作的

23、可能性小。,可靠性和灵活性差。当电源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。 适用范围：可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷用户。,同济大学浙江学院,28,(2)单母线分段接线, 结构：可采用隔离开关或断路器分段，隔离开关分段因倒闸操作不便，现已不再采用。, 特点：供电可靠性高，操作灵活。除母线故障或检修外，可对用户连续供电。,缺点：母线故障或检修时，仍有50%左右的用户停电。,适用范围：在具有两路电源进线时，采用单母线分段接线，可对一、二级负荷供电，特别是装设了备用电源自动投入装置后，更加提高了单母线用断路器分段接线的供电可靠性。,同济大学

24、浙江学院,29,12.7.2 建筑供配电的低压系统接线方式,典型的低压主接线有以下几种:,12.7.2.1.照明供电系统,(a),如右图所示,仅适用于按照明电价计费的三级负荷,其中图(a)的电度表为直通式(60A及以下),主开关为负荷开关,因而后面要加熔断器,以在有短路故障时切断电源.图(b)的主开关为自动空气开关,可跳开故障电流,因而不用熔断器,图(c)接线用于60A以上电度表经电流互感器接入,主开关也用自动空气开关.,同济大学浙江学院,30,12.7.2.2 单电源照明及动力供电线路,线路如右图所示,适用于60A以下线路,否则要加电流互感器电度表.,12.7.2.3.双电源照明供电线路,双

25、电源照明供电方案有”一用一备”和”互为备用”两种类型.不管那种类型,供电部门均要求两个电源不能并联运行,须有可靠的电气及机械互锁功能.两个电源的切换方式有”手动”和”自动”两种.,同济大学浙江学院,31,12.7.2.4 低压放射式结线 低压放射式结线 特点：供电可靠性较高，所用开关设备及配电线路也较多。多用于用电设备容量大，或负荷性质重要，或车间内负荷排列不整齐，或车间为有爆炸危险的厂房，必须由与车间隔离的房间引出线路等情况。,12.7.2.5 低压树干式结线 低压树干式结线 特点：引出配电干线较少，采用的开关设备自然较少，但供电可靠性差。在机械加工车间、工具车间和机修车间应用比较普遍.,同

26、济大学浙江学院,32,12.8 电线、电缆及电器设备的选择,电线、电缆及电气设备的选择是供配电系统设计的重要步骤，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。本章对常用的电线、电缆及高、低压电器即高压断路器、高压隔离开关、母线、绝缘子、高低压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气设备提供了依据。,同济大学浙江学院,33,12.8.1 导线和电缆的选择,包括两方面内容：选择型号；选择截面,导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定。户外架空线路10KV及以上电压等级一般采用裸导线，380V电压等级一般采用绝缘导线。

27、12.8.1.1.1 裸导线常用的型号： （1）铝绞线（LJ）导电性能较好，重量轻，对风雨作用的抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差。 多用于6-10kV的线路。 （2）钢芯铝绞线（LGJ） 在机械强度要求较高的场合和35kV及以上的架空线路上多被采用。,12.8.1.1导线、电缆型号的选择,同济大学浙江学院,34,（3）铜绞线（TJ）:导电性能好，机械强度好，对风雨和化学腐蚀作用的抵抗力都较强，但价格较高,用于重要场合. （4）防腐钢芯铝绞线（LGJF）:具有钢芯铝绞线的特点，同时防腐性好，一般用在沿海地区、咸水湖及化工工业地区等周围有腐蚀性物质的高压和超高压架空线路上。,12.8.1.

28、1.2.常用电力电缆型号及选择原则 （1）电力电缆型号的表示和含义 3 1 依次含义为： 类别代号 ：Z油浸纸绝缘电力电缆 V聚氯乙烯绝缘电力电缆 YJ交联聚乙烯绝缘电力电缆 X橡胶绝缘电力电缆;,同济大学浙江学院,35,导体材质 ：L铝导体,LH铝合金导体,T铜导体,TR软铜导体;内护套代号：Q铅包,L铝包（现不生产）,V聚氯乙烯护套;特征代号:P滴干式,D不滴流式,F分相铅包式;外护层代号：02聚氯乙烯套,03聚乙烯套,20裸钢带铠装,30裸细圆钢丝铠装,40裸粗圆钢丝铠装;额定电压（V）；相线芯数 ；相线芯截面（mm2）；中性线芯数 ；中性线芯截面（mm2）.,（2）常用型号及选择原则

29、塑料绝缘电力电缆（BLV、BLVV、BVR） 结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。 常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。,同济大学浙江学院,36,油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆 可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。,12.8.1.1.3.常用的绝缘导线型号选择 塑料绝缘的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶和棉纱，在室内敷设时常用。 常用塑料绝缘线型号有：BLV(BV), BLVV(BVV), BVR.,B表示布导线,V表示聚氯乙烯,R表示软导线,L表示铝芯,铜芯不表示,例如BV表示铜芯聚氯乙烯绝缘导

30、线, BVV铜芯聚氯乙烯护套聚氯乙烯绝缘导线.,同济大学浙江学院,37,12.8.1.2导线、电缆截面的选择,(1)按允许载流量选择导线和电缆的截面; (2)按允许电压损失选择导线和截面; (3)按经济电流密度选择导线和电缆截面; (4)按机械强度选择导线和电缆截面; 这是对架空线路而言的,要求所选的截面不小于其最小允许截面(可查有关规范),对电缆不必校验其机械强度; (5)满足短路稳定度的条件（热稳定和动稳定）.,12.8.1.2.1 原则,同济大学浙江学院,38,12.8.1.2.2 按允许载流量选择导线和电缆截面,这是按发热条件(允许温升)选择导线截面的原则.允许载流量可查有关标准和手册

31、。,12.8.1.2.3按机械强度选择导线和电缆截面按机械强度允许的最小截面见书上表12-5.,12.8.1.2.4按允许电压损失选择导线和截面,电压损失一般以百分数表示，即电压损失的有名值与额定电压之比的百分数表示,线路的电压损失不宜超过规定值：高压配电线路的电压损失，一般不超过线路额定电压的5%；从变压器低压侧母线到用电设备受电端的低压配电线路的电压损失，一般不超过5%；对视觉要求较高的照明电路，则为2%-3%.,同济大学浙江学院,39,12.8.2 开关和熔断器的选择,12.8.2.1.高压断路器选择,按断路器使用场合、环境条件来选择型号，然后再选择额定电压、额定电流值，最后校验动稳定、

32、热稳定和断流容量。,12.8.2.1.1。高压断路器用途,正常运行时接通或切断负荷电流，故障时切断故障电流.,12.8.2.1.2.类型:,高压断路器由导电回路、灭弧室、外壳、绝缘支体操作和传动机构等部分组成，按灭弧介质和灭弧方式有下列类型：,（1）油断路器：有多油和少油断路器两种；,同济大学浙江学院,40,（2）空气断路器：灭弧介质为压缩空气，压缩空气起三个作用：吹弧，绝缘，分合闸操作动力. 优点:断流容量大、分闸速度快，但结构复杂、价格贵和维护要求高，一般用于国家电网及以上的大型电站和变电所。,（3）六氟化硫断路器：采用气体SF6作为灭弧介质，它在电弧作用下分解为低氟化物，可大量吸收电弧热

33、量，使电弧迅速冷却而熄灭.这种断路器动作快、断流容量大、寿命长、无火灾和爆炸危险、可频繁通断、体积小等优点，虽价格偏高、维护要求严格，但仍受欢迎，用于全封闭的组合电器中.,（4）真空断路器：利用空气稀薄的高绝缘强度来灭弧，这种断路器开距小、动作快、燃弧时间短、断流能力强、结构简单、重量轻、体积小、无噪声、寿命长、容易维修、无爆炸危险等优点，在10kV及以下系统应用广泛，但分断感性负载会因操作过电压而击毁系统中的设备，必须配置专用的R-C吸收装置或金属氧化物避雷器.,同济大学浙江学院,41,12.8.2.2 高压隔离开关选择,隔离开关只需要选择额定电压和额定电流，校验动稳定度和热稳定度。型式有户

34、外型(GW)和户内型(GN).,隔离开关用于隔离电源,以保证安全检修其它电气设备.隔离开关没有灭弧能力,不能拉电流.,12.8.2.3.高压负荷开关选择,用于接通和断开负荷电流,为了切断短路电流,须与高压熔断器使用.,型式有FN型户内式和FW型户外式.,选择:除环境条件和额定值外,要进行动、热稳定和断流容量校验。,同济大学浙江学院,42,12.8.2.4 高压熔断器的选择,型式也分为RN型户内式和RW型户外式,用来保护线路、变压器及电压互感器等设备。,12.8.2.5 自动空气开关选择: 自动空气开关是一种低压开关,其作用与高压断路器类似.针对不同的负荷如照明负荷、电动机类负荷、配电线路等对象

35、来选择，参见有关手册.,12.9 变配电所,12.9.1. 建筑变配电所的类型,12.9.1.1 电压等级: 建筑变配电所的电压等级大多为610kV, 将10kV高压降为0.38kV/0.22kV低压,对低压设备供电.,从整体结构来分:室内型、半室外型、室外型及成套变电站；,12.9.1.2. 变配电所的类型与布置,同济大学浙江学院,43,从变电站所处位置来分：,12.9.1.2.1. 独立变配电所: 供给分散的用电负荷,或周围环境限制,如车间、建筑物内有腐蚀性气体或易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变配电所.中大城市的居民住宅区多采用独立变电所.,12.9.1.2.2. 附设变配电所,(1

36、) 内附式变配电所: 设于建筑物内与建筑物共用外墙.保持了建筑物外观整齐,多层建筑可用此方案.,(2)外附式变配电所:设于建筑物外,可与建筑物共用一面墙.在大型民用建筑中,它经常与冷冻机房、锅炉房等用电量较大的建筑物设置在一起。,(3) 外附露天式: 与外附式相似,但变压器装于室外.变压器周围不小于0.8m处设1.7m固定围拦或围墙.结构简单,但维护条件差,用于小负荷处并且不重要处.,同济大学浙江学院,44,(4)室内式: 设于建筑物内.在负荷较大时,可使变电所接近负荷,但要有防火措施.,12.9.1.2.3. 地下变配电所: 节省用地, 在大型建筑物中针对地下冷冻机房、水泵房而设.,12.9

37、.1.2.4. 杆上式或高台式变电所: 用于负荷分散的小城市生活区和工厂生活区,及小型工矿企业,变压器容量在315kVA以下.,12.9.1.2.5. 组合式变电所: 又称为箱式变电站. 特点为可使变配电系统统一化, 而且体积小、按装方便、性价比高，适用于城市建筑、生活小区、中小型工厂、铁路及油田等.目前广泛被采用.,组合式变电所的组成:高压配电装置、电力变压器和低压配电装置三部分组成.,同济大学浙江学院,45,12.9.2.变配电所的布置,户内式：变压器、配电装置安置于室内，工作条件好，运行管理方便；户内式又分为单层布置和双层布置，视投资和土地情况而定.35kV户内变电所宜采用双层布置，6-

38、10kV变配电所宜采用单层布置。 户外式：变压器，配电装置全部安装于室外； 混合式：部分装于室内、部分装于室外。,同济大学浙江学院,46,变电所的布置主要由变压器室2、高压配电室1、低压配电室3、电容器室5、控制室（值班室）4、 休息室、工具间等组成。,同济大学浙江学院,47,12.10 电气安全与保护接地,12.10.1.触电的概念及其危害 当人体不同部位接触不同电位时，就有电流流过人体，这就是触电。触电分直接触电和间接触电两类。 触电事故可分为“电击”与“电伤”两类。电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、呼吸与神经系统；电伤是指由电流的各种效应对人体造成的伤害。安全电流是指人体触电后最大

39、的摆脱电流。我国规定为30mA（50Hz交流），触电时间按不超过1s计，即30mAs。,同济大学浙江学院,48,12.10.2工作接地、保护接地、重复接地,(1) 工作接地 在正常或故障情况下为了保证电气设备可靠地运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。 例如电源（发电机或变压器）的中性点直接（或经消弧线圈）接地，电压互感器一次侧线圈的中性点接地，防雷设备的接地。 (2) 保护接地 在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。 例如电气设备上与带电部分相绝缘的金属外壳接地。,(3) 重复接地 将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称重复接地。,同济

40、大学浙江学院,49,12.10.3 漏电保护,漏电保护用来弥补保护接地的不足,进行防触电保护.正常情况下,主回路对称三相电流之和为零,但当人体接触带电体或主线路或设备绝缘损坏时,这三相电流之和就不等于零,称之为剩余电流.由于一般这剩余电流较小,不会使上述保护装置动作.而加装漏保护.,一般在中小型建筑中安装二级漏电保护,一级装于进线配电箱一级装于用护配搭箱,如教材p328页图12-18所示.,在家用电器回路,采用30mA及以下的值作为剩余电流保护装置的动作电流.对于居住建筑,当干线电流不大于150A时,总的漏电开可选用额定漏电动作电流100mA,动作时间为0.20.5s,干线电流大于150A时,总的漏电开可选用额定漏电动作电流300mA,动作时间为0.10.2s,用户漏电开关可选用额定漏电动作电流30mA.,同济大学浙江学院,50,12.11 建筑防雷,12.11.1. 1过电压及雷电概述 过电压指在电气设备或线路上出现的超过正常工作要求 并对其绝缘构成威胁的电压。 过电压按产生原因可分为内部过电压和外部过电压。 (1) 内部过电压内部过电压是由于电力系统正常操作、事故切换、发生故障或负荷骤变时引起的过电压，可分为操作过电压、弧光接地过电压