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1、本讲稿第一页，共九十九页12.1.1.电能的优点电能的优点: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
2、供应和分配。12.1.12.1.电力系统电力系统本讲稿第二页，共九十九页12.1.2.电力系统及其组成电力系统电力系统发电厂发电厂、变电站变电站、电力网电力网和和电能电能用户用户组成的一个整体。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、地热发电厂和潮汐厂，此外，还有风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等。发电厂等。变电所的功能是接受电能、变换电压和分配变电所的功能是接受电能、变换电压和分配电能。电能。电力网将发电厂、变电所和电能用户联
3、接起来，电力网将发电厂、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。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所有消耗电能的用电设备或用电单位称为电能用户。能用户。本讲稿第三页，共九十九页 12.1.3.建筑供配电系统（图建筑供配电系统（图12-1）电力网是发电厂和用户之间的中间环节，电力网是发电厂和用户之间的中间环节，它分为输电网、配电网，输送电压为它分为输电网、配电网，输送电压为35kV35kV及以及以上的配电线路和与其相连的变电所组成的网络上的配电线路和与其相连的变电所组成的网络称输电网，配电网是由称输电网，配电网是由10kV10kV及以下的配电线路
4、及以下的配电线路和与其相连的变电所组成的网络。和与其相连的变电所组成的网络。民用建筑的供配电系统由高压配电线路民用建筑的供配电系统由高压配电线路(10kV)(10kV)、变电站、变电站(包括配电站包括配电站)、低压配电线路、低压配电线路和用电设备组成。和用电设备组成。本讲稿第四页，共九十九页M变电站高压配电站高压配电线路高压配电线路低压配电线路低压配电线路用电设备用电设备610kV0.38/0.22kV本讲稿第五页，共九十九页一般民用建筑的供电电压在一般民用建筑的供电电压在10kV10kV以下以下,只有少数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特大型民用建筑物或建筑群及用电负荷大的
5、工业建筑供电电压在建筑供电电压在35110kV35110kV之间之间.建筑电气的学习重点为建筑电气的学习重点为:10kV:10kV及以下电源和供及以下电源和供配电系统、防雷及接地系统、电气照明系统和配电系统、防雷及接地系统、电气照明系统和智能建筑系统。智能建筑系统。本讲稿第六页，共九十九页12.1.4.3.电能发、输、配、用的同时性12.1.4.2.电力系统暂态过程的快速性12.1.4.电力系统运行的特点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。本讲稿第七页，共九十九页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
6、运行的最经济的电压12.2.2.规定:原则为：安全、经济、有利于制造和运行本讲稿第八页，共九十九页电压低当然安全，但对于一定功率的电能应用电压低当然安全，但对于一定功率的电能应用,因因P=UIP=UI，电压高电流就小，则输送同样功率的电能时，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，则经济而且用输电线路上的电能损耗、电压降就小，则经济而且用户端电压波动小户端电压波动小,线路的截面大小还受机械强度的限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、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
7、产经济、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。行业的发展。我国的国家标准为我国的国家标准为“标准电压标准电压”（GB156-1993GB156-1993）。）。本讲稿第九页，共九十九页12.2.3.用电设备入口电压偏差的允许值如下表所示表表用电设备入口电压偏差的允许值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+5-1
8、0名称照明灯视觉要求较高的场所其它设备无特殊规定时一般工作场所+5-10+5-2.5+5-5+5-5本讲稿第十页，共九十九页12.2.4.电压等级选择(1)(1)城镇城镇:高压配电电压宜采用高压配电电压宜采用10kV,10kV,低压配低压配电电压应采用电电压应采用380V/220V;380V/220V;(2)(2)用户用户:根据其计算容量、供电距离、设根据其计算容量、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；较大用定；小用户一般直接接入低压电
9、网；较大用户，如计算负荷大于户，如计算负荷大于100kVA100kVA或供电距离大于或供电距离大于250m250m时宜采用高压电网。时宜采用高压电网。本讲稿第十一页，共九十九页12.3.建筑供建筑供配配电电系统的负荷分级及供电要求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；本讲稿第十二页，共九十九页电压偏差过大电压偏差过大 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、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。本讲稿第十三页，共九十九页供电电压的波形畸变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，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、电缆等电网的能量损耗，降低旋转电机、变压器、电缆等电气元件的寿命，还将影响电子设备的正常工作，电气元件的寿命，还将影响电子设
11、备的正常工作，使自动化、远动、通信都受到干扰。使自动化、远动、通信都受到干扰。本讲稿第十四页，共九十九页频率偏差频率偏差我国工业标准电流频率为我国工业标准电流频率为50Hz50Hz，有些工业企业有，有些工业企业有时采用较高的频率，以提高生产效率。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。受到影响。频率的变化对电力系统运行的稳定性影响很大，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
12、求严格得多，一般不得因而对频率的要求比对电压的要求严格得多，一般不得超过超过0.5%0.5%，电网容量在，电网容量在300300万千瓦及以上者不得超过万千瓦及以上者不得超过2%2%。频率的调整主要依靠发电厂。频率的调整主要依靠发电厂。本讲稿第十五页，共九十九页供电可靠性供电可靠性是指供电企业对用户的是指供电企业对用户的供电连供电连续性续性，一般用供电企业的实际全年供电小时数，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，也可用全年与全年总小时数的百分比来衡量，也可用全年的供电次数和供电持续时间来衡量。的供电次数和供电持续时间来衡量。本讲稿第十六页，共九十九页12.3.2.12
13、.3.2.负荷等级负荷等级12.3.2.1.12.3.2.1.按对供电可靠性要求的负荷分类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上、经济上造成的损失或影中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响的程度划分为三级。响的程度划分为三级。本讲稿第十七页，共九十九页(1)(1)一级负荷一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；中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、用重要原料生产重大设备损坏、重大产品报废、用重要
14、原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续性的产品大量报废，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将有重大政治、经济影响的用电单位的正常工作的负荷者。的负荷者。本讲稿第十八页，共九十九页(2)(2)二级负荷二级负荷二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成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，较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废，连续性生产过程被打乱需较长时间才能恢复，连续性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
15、断供电系统将影响重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。要公共场所秩序混乱者。本讲稿第十九页，共九十九页(3)(3)三级负荷三级负荷 三级负荷为不属于一级和二级负荷者。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备，以及一般民用建筑的用电负荷等均
16、属三级负荷。三级负荷。教材第教材第316316页表页表12-312-3列了常用民用负荷的级别列了常用民用负荷的级别本讲稿第二十页，共九十九页12.3.4.12.3.4.各级负荷对供电电源的要求各级负荷对供电电源的要求12.3.4.1.12.3.4.1.一级负荷一级负荷 应要求由应要求由两个独立电源供电两个独立电源供电。而对特别重要的一。而对特别重要的一级负荷，应由两个独立电源点供电级负荷，应由两个独立电源点供电 。一级负荷通常又叫做一级负荷通常又叫做保安负荷保安负荷。对保安负荷。对保安负荷必须必须备有应急使用的可靠电源，以便当工作电源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
17、全停产。这种为安全停突然中断时，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产而应急使用的电源称为保安电源保安电源。本讲稿第二十一页，共九十九页独立电源独立电源 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：同母线均属独立电源：（1 1）每段母线的电源来自不同的发电机；）每段母线的电源来自不同的发电机；（2 2）母线段之间无联系，或虽有联系，但当其中一）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。线段继续供电。所谓所谓独立电源独立电
18、源点主要是强调几个独立电源来自不同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，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。不影响其他电源点继续供电。本讲稿第二十二页，共九十九页12.3.4.2.二级负荷二级负荷这类负荷允许短时停电几分钟。它在工业企业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。内部占的比例最大。二级负荷应由两个回路供电，两个回路应尽二级负荷应由两个回路供电，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
19、电。路确实有困难时，允许由一回专用架空线路供电。本讲稿第二十三页，共九十九页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。本讲稿第二十四页，共九十九页12.4.1.12.4.1.计算负荷的意义与目的计算负荷的意义与目的进行建筑供配电设计的依据进行建筑供配电设计的依据:设计时首先要确定建设计时首先要确定建筑供配电系统的计算负荷筑供配电系统的计算负荷,从而可确定供配电系统的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计算负荷不等于设备容量之和
20、，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负荷工作，必须按设备的特性确定一个合理的计算负荷。荷。12.4 12.4 电力负荷计算电力负荷计算电力负荷计算就是确定用电设备的计算负荷电力负荷计算就是确定用电设备的计算负荷,是是建筑供配电设计时的依据建筑供配电设计时的依据.本讲稿第二十五页，共九十九页负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。12.4.2.1.12.4.2.1.日负荷曲线：负荷在一昼夜间（日负荷曲线：负荷在一昼夜间（0-24h0-24h）变化情况变化情况,见教材见教材 p312 p312图图12-212-2。制作方法：制作方法：（
21、1 1）以某个监测点为参考点，在）以某个监测点为参考点，在24h24h中各个时刻记录有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。负荷曲线。（2 2）通过接在供电线路上的电度表，每隔半小时的时）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，求出间间隔将其读数记录下来，求出0.5h0.5h的平均功率，再的平均功率，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。阶梯形负荷曲线。12.4.2.12.4.2.负荷曲线负荷曲线本讲稿第二十六页，共九
22、十九页12.4.2.3.负荷曲线的一个重要物理量荷曲线的一个重要物理量-需要系数需要系数 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页表12-2(a).设备的铭牌额定功率设备的铭牌额定功率P Pr r经过换算至统一规定的工作制经过换算至统一规定的工作制下的下的“额定功率额定功率”称为设备容量，用称为设备容量，用P Ps s来表示。来表示。本讲稿第二十七页，共九十九页12.4.3.12.4.3.负荷计算负荷计算 12.4.3.1 12.4.3.1 单位容量法单位容量法这是在方案设计阶段所采用的方法这是在方案设计阶段所采用的方法,首先根据建筑物首先根据建筑物的类型、等级、附属设备情况
23、及房间的用途确一个的类型、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。作相应的调整。书书p312p312页表页表12-112-1给出了一些电力负荷估算指标的给出了一些电力负荷估算指标的推荐值。推荐值。本讲稿第二十八页，共九十九页12.4.3.2 12.4.3.2 需要系数法需要系数法所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容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，即引进了需要系数的概念，即本讲稿第二十九页，共九
24、十九页单组用电设备的计算负荷单组用电设备的计算负荷 式中，KX为需要系数；Ps为设备容量；tg为设备功率因数角的正切值。有功功率无功功率视在功率计算电流多组用电设备的计算负荷多组用电设备的计算负荷,还应在各单组还应在各单组负荷之和上打一折扣负荷之和上打一折扣,叫同时系数叫同时系数.本讲稿第三十页，共九十九页12.5.建筑用电建筑用电负荷及其特征负荷及其特征随着城市建筑用地的日趋减少随着城市建筑用地的日趋减少,现代建筑迅速向空间现代建筑迅速向空间发展和具有现代化的多功能性发展和具有现代化的多功能性.这对建筑电气的设计这对建筑电气的设计和施工提出了更高的要求和施工提出了更高的要求,涉及的内容不断扩
25、大涉及的内容不断扩大.就就目前建筑供配电而言目前建筑供配电而言,主要用电负荷有如下几种主要用电负荷有如下几种:12.5.1.12.5.1.给排水动力负荷给排水动力负荷1)1)消防泵、喷淋泵：为建筑物的最高负荷等级，一般消防泵、喷淋泵：为建筑物的最高负荷等级，一般均有备用机组均有备用机组.2)2)生活水泵生活水泵:因与人们的生活密切因与人们的生活密切,也为建筑物也为建筑物的最高负荷等级的最高负荷等级.本讲稿第三十一页，共九十九页12.5.2.12.5.2.冷冻机组动力负荷冷冻机组动力负荷 提高生活舒适性提高生活舒适性,主要是空调主要是空调,一般为三级一般为三级,但对采暖锅炉及其配套设备一般为二级
26、或三级负但对采暖锅炉及其配套设备一般为二级或三级负荷荷.12.5.3.12.5.3.电梯负荷电梯负荷 分为消防电梯和非消防电梯分为消防电梯和非消防电梯,消防电梯为消防电梯为建筑物的最高负荷等级，非消防电梯中客梯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一般为二级或三级负荷,货梯可用三级负荷货梯可用三级负荷.本讲稿第三十二页，共九十九页12.5.4.照明负荷分为两类分为两类:1)1)应急照明和消防设备用房照明应急照明和消防设备用房照明:一般为建筑一般为建筑物的最高负荷等级物的最高负荷等级,火灾时绝对不能仃电火灾时绝对不能仃电.2)2)普通照明普通照明:根据对象根据对象,可为一级、
27、二级或三可为一级、二级或三级负荷。级负荷。本讲稿第三十三页，共九十九页12.5.5.风机负荷高层建筑中一般都有地下层高层建筑中一般都有地下层,用作仃车场、蓄水池、生用作仃车场、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活污水处理池、冷冻机及机组设备和变电所等用房,还有地还有地下商场下商场,要将室新鲜空气送入室内要将室新鲜空气送入室内,这种风机称为新风风机这种风机称为新风风机,还要将混浊空气抽出到室外还要将混浊空气抽出到室外,称为抽风机或排风机称为抽风机或排风机.另外另外,火灾时烟雾会使人窒息死亡火灾时烟雾会使人窒息死亡,必须设置专用的防烟和排烟必须设置专用的防烟和排烟风机风机,火灾
28、时用正压力送风机把室外新鲜空气送入防烟楼梯间火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加大楼梯间内的空气压力,防止烟气进入楼梯间内防止烟气进入楼梯间内,便于人员安便于人员安全疏散全疏散.对于消防系统使用的风机对于消防系统使用的风机,根据建筑的使用性质的不同根据建筑的使用性质的不同,分为一分为一或二级或二级,而且须与防灾中心联动控制而且须与防灾中心联动控制.本讲稿第三十四页，共九十九页12.5.6.12.5.6.弱电设备负荷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神经其功能为:防灾减灾灭灾防灾减灾灭灾,各种
29、通信及对各种通信及对数据信息进行传递、交换、应答数据信息进行传递、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弱电系统的供电电源按建筑物的最高供电负荷等级供电级供电.用于大型百货商店用于大型百货商店(商场商场)、大型金融中、大型金融中心心(银行银行)经营管理的电子计算机系统和防盗报警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系统是特别重要负荷.本讲稿第三十五页，共九十九页弱电系统用电负荷主要包括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、防灾中心、程控数字通信及传真系统、办公自动化系统、卫星电视及公用天线电办公自动化系统、卫星电视及公用天线电视、保安监察电视
30、系统、大型国际比赛场视、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、馆的计时记分电子计算机系统及监控系统、大型百货商店大型百货商店(商场商场)、大型金融中心、大型金融中心(银银行行)经营管理的电子计算机系统和防盗报警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系统等等的用电负荷.本讲稿第三十六页，共九十九页12.6.建筑供配电系统无功功率的补偿(参考)12.6.112.6.1功率因数的计算功率因数的计算 1)瞬时功率因数 2)最大负荷功率因数 本讲稿第三十七页，共九十九页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（kWh）；Wm为某一
31、时间内消耗的无功电（kWh）。本讲稿第三十八页，共九十九页4)4)供电部门对用户功率因数的要求供电部门对用户功率因数的要求:高压用户应高压用户应 cos0.9,cos0.9,低压用户应低压用户应 cos0.85.cos0.85.本讲稿第三十九页，共九十九页12.6.2.12.6.2.功率因数对供配电系统的影响及提高功率因功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法数的方法 1)1)功率因数对供电系统的影响功率因数对供电系统的影响 电能损耗增加电能损耗增加本讲稿第四十页，共九十九页 电压损失增大电压损失增大:因因降低降低,则电流则电流在同样的有功功率下升高在同样的有功功率下升高,使电压损失增大
32、使电压损失增大;供电设备利用率降低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在功率因数降低后，不得不降低输送的有功功率P P来控制电流来控制电流I I的值，这样就降低了供电设备的供电的值，这样就降低了供电设备的供电能力。能力。本讲稿第四十一页，共九十九页 人工补偿功率因数方法人工补偿功率因数方法 并联电容器并联电容器 同步电动机补偿同步电动机补偿 调相机调相机(仅发无功功率的同步发电机仅发无功功率的同步发电机)补补偿偿 动态无功补偿动态无功补偿2)提高功率因数的方法提高功率因数的方法本讲稿第四十二页，共九十九页12.6.3.并联电容器补偿并联电容器补偿 1)1)并联电容器的
33、型号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：部分所表示的意义如下：例如：例如：BW0.4-12-1BW0.4-12-1型即为单相户内型十二烷基苯浸渍型即为单相户内型十二烷基苯浸渍(W)(W)的并联的并联(B)(B)电容器，额定电压为电容器，额定电压为0.4kV0.4kV、容量为、容量为12kvar,112kvar,1表示单相。但文字的意义往往各制造厂自定义表示单相。但文字的意义往往各制造厂自定义的的.应用时要查设计手册或制造厂提供的产品说明书应用时要查设计手册或制造厂提供的产品说明书.本讲稿第四十三页，共
34、九十九页2)2)补偿容量和电容器台数的确定补偿容量和电容器台数的确定 补偿容量：补偿容量：Q Qcccc=P=Pavav（tgtgav1av1tgtgav2av2）式中，式中，Q Qcccc为补偿容量；为补偿容量；P Pavav为平均有功负荷，为平均有功负荷，tgtgav1av1为补偿前平均功率因数角的正切值；为补偿前平均功率因数角的正切值；tgtgav2av2为补偿后平均功率因数角的正切值；为补偿后平均功率因数角的正切值；本讲稿第四十四页，共九十九页例例12-2 12-2 如某一工厂的计算负荷为如某一工厂的计算负荷为2400kW2400kW，平均，平均功率因数为功率因数为0.670.67。要
35、使其平均功率因数提高到。要使其平均功率因数提高到0.90.9（在（在10kV10kV侧固定补偿），问需要装设多大容侧固定补偿），问需要装设多大容量的并联电容器？如果采用量的并联电容器？如果采用BWF-10.5-40-1BWF-10.5-40-1型电型电容器，需装设多少个？容器，需装设多少个？解解 tgtgav1av1=tg(arccos0.67)=1.1080=tg(arccos0.67)=1.1080tgtg av2av2=tg(arccos0.9)=0.4843=tg(arccos0.9)=0.4843本讲稿第四十五页，共九十九页Q Qcccc=P=Pavav（tgtgav1av1tgtg
36、av2av2）=P Pc c（tgtgav1av1tgtgav2av2）=0.752400(1.1080-0.4843)=0.752400(1.1080-0.4843)1122.66kvar1122.66kvar n=Q n=Qcccc/q/qcNcN=1122.66/40=28=1122.66/40=28个个考虑三相均衡分配，应装设考虑三相均衡分配，应装设3030个，每相个，每相1010个，此时个，此时并联电容器的实际值为并联电容器的实际值为3040=1200kvar3040=1200kvar，此时的，此时的实际平均功率因数为实际平均功率因数为 本讲稿第四十六页，共九十九页满足要求。满足要求
37、。本讲稿第四十七页，共九十九页12.7 12.7 建筑供配电系统的接线方式建筑供配电系统的接线方式12.7.112.7.1变电所高压系统常用主接线变电所高压系统常用主接线线路线路变压器组接线；单母线接线；桥式接线。变压器组接线；单母线接线；桥式接线。12.7.1.1.12.7.1.1.线路线路变压器组单元接线变压器组单元接线 结构：结构：当只有一路电源供电线路和一台变压器时，当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路可采用线路变压器组接线。变压器组接线。QS-QS-隔离开关隔离开关,QF-,QF-断路器断路器,FU-,FU-熔断器熔断器,QL-,QL-负荷开关负荷开关,QDK-,QDK-
38、熔熔断器式开关（如下右图）断器式开关（如下右图）本讲稿第四十八页，共九十九页 特点：接线简单，所用电气设备少，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，可靠性不高全部停电，可靠性不高;适用范围：小容量三级负荷、小型工厂适用范围：小容量三级负荷、小型工厂或非生产性用户或非生产性用户.本讲稿第四十九页，共九十九页本讲稿第五十页，共九十九页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，发生误操作的可能性小。可靠性
39、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。本讲稿第五十一页，共九十九页(2)(2)单母线分段接线单母线分段接线 结构：可采用隔离开关或断路结构：可采用隔离开关或断路器分段，隔离开关分段因倒闸操作器分段，隔离开关分段因倒闸操作不便，现已不再采用。不便，现已不再采用。特点：供电可靠性高，操作特点：供电可靠性高，操作灵活。灵活。除母线故障或除母线故障或检修外，检修外，可对用户连续供电。可对用户连续供电。缺点：母线故障或检修时，仍有缺点：母线故障或检修时，仍有50%50%左右的用户停
40、电。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，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。后，更加提高了单母线用断路器分段接线的供电可靠性。本讲稿第五十二页，共九十九页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典型的低压主接线有以下几种:12.7.2.1.照明供电系统照明供电系统Wh(a)(b)Wh(c)Wh如右图所示如右图所示,仅适用于按照明电价计仅适用于按照明电价计费的三级负
41、荷费的三级负荷,其中图其中图(a)的电度表的电度表为直通式为直通式(60A及以下及以下),主开关为负主开关为负荷开关荷开关,因而后面要加熔断器因而后面要加熔断器,以在以在有短路故障时切断电源有短路故障时切断电源.图图(b)的主的主开关为自动空气开关开关为自动空气开关,可跳开故障电可跳开故障电流流,因而不用熔断器因而不用熔断器,图图(c)(c)接线用于接线用于60A60A以上电度表经电流互感器接入以上电度表经电流互感器接入,主开关主开关也用自动空气开关也用自动空气开关.本讲稿第五十三页，共九十九页12.7.2.2 单电源照明及动力供电线路WhWh线路如右图所示线路如右图所示,适用于适用于60A6
42、0A以下线路以下线路,否则要否则要加电流互感器电度表加电流互感器电度表.本讲稿第五十四页，共九十九页12.7.2.3.双电源照明供电线路 双电源照明供电方案有双电源照明供电方案有”一用一备一用一备”和和”互为备用互为备用”两种类型两种类型.不管那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须有可靠的电气及机械互锁功能.两个电两个电源的切换方式有源的切换方式有”手动手动”和和”自动自动”两种两种.本讲稿第五十五页，共九十九页12.7.2.4 12.7.2.4 低压放射式结线低压放射式结线 低压放射式结线低压放射式结线 特点
43、：供电可靠性较高，所用开关设备及配电线路也较多。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。出线路等情况。6-10kV380/220V本讲稿第五十六页，共九十九页12.7.2.5低压树干式结线低压树干式结线低压树干式结线低压树干式结线特点：引出配电干特点：引出配电干线较少，采用的开关设备自然较少，但供电线较少，采用的开关设备自然较少，但供电可靠性差。在
44、机械加工车间、工具车间和机可靠性差。在机械加工车间、工具车间和机修车间应用比较普遍修车间应用比较普遍.6-10kV380/220V本讲稿第五十七页，共九十九页12.8 12.8 电线、电缆及电器设备的选择电线、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、高、低压电器即高
45、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（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。合理、正确使用电气设备提供了依据。本讲稿第五十八页，共九十九页12.8.1 12.8.1 导线和电缆的选择导线和电缆的选择包括两方面内容：包括两方面内容：选择型号；选择型号；选择截面选择截面导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定。户外架空线路等因素确定。户外架空线路10KV10KV及以上电压等及以上电压等级一般采用裸导线，级一般
46、采用裸导线，380V380V电压等级一般采用绝电压等级一般采用绝缘导线。缘导线。12.8.1.112.8.1.1导线、电缆型号的选择导线、电缆型号的选择本讲稿第五十九页，共九十九页12.8.1.1.1 裸导线常用的型号：裸导线常用的型号：（1）铝绞线（）铝绞线（LJ）导电性能较好，重量导电性能较好，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。蚀作用的抵抗力较差。多用于多用于6-10kV的线路。的线路。（2）钢芯铝绞线（）钢芯铝绞线（LGJ）在机械强度在机械强度要求较高的场合和要求较高的场合和35kV及以上的架空线路及以上的架空线路上多被采
47、用。上多被采用。本讲稿第六十页，共九十九页（3 3）铜绞线（）铜绞线（TJTJ）:导电性能好，机械强度好，对导电性能好，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,用于重要场合用于重要场合.（4 4）防腐钢芯铝绞线（）防腐钢芯铝绞线（LGJFLGJF）:具有钢芯铝绞线的特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。线路上。本讲稿第六十一页，共九十九页 12.8.1.1.2
48、.12.8.1.1.2.常用电力电缆型号及选择原则常用电力电缆型号及选择原则 （1 1）电力电缆型号的表示和含义）电力电缆型号的表示和含义 3 3 1 1 依次含义为：依次含义为：类别代号类别代号 ：ZZ油浸纸绝缘电力缆油浸纸绝缘电力缆 V V聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘电力电缆电力电缆 YJ YJ交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆 X X橡胶橡胶绝缘电力电缆绝缘电力电缆;本讲稿第六十二页，共九十九页导体材质导体材质 ：LL铝导体铝导体,LH,LH铝合金导体铝合金导体,T,T铜导体铜导体,TR,TR软铜导体软铜导体;内护套代号：内护套代号：QQ铅包铅包,LL铝包（现不铝包（现不生产）生产
49、）,V,V聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套;特征代号特征代号:P:P滴干式滴干式,D,D不不滴流式滴流式,F,F分相铅包式分相铅包式;外护层代号：外护层代号：0202聚氯乙烯套聚氯乙烯套,0303聚乙烯套聚乙烯套,20,20裸钢带铠装裸钢带铠装,30,30裸细圆钢丝铠装裸细圆钢丝铠装,40,40裸粗圆钢丝铠装裸粗圆钢丝铠装;额定电压（额定电压（V V）；相线芯数）；相线芯数 ；相；相线芯截面（线芯截面（mmmm2 2）；中性线芯数）；中性线芯数 ；中性线芯截面；中性线芯截面（mmmm2 2）.本讲稿第六十三页，共九十九页（2 2）常用型号及选择原则）常用型号及选择原则塑料绝缘电力电缆（塑料绝缘电力电缆
50、（BLVBLV、BLVVBLVV、BVRBVR）结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。装方便。常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆和常用的有两种：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。交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。本讲稿第六十四页，共九十九页油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆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、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，但不能承受大的隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。拉力。本讲稿第六十五页，共九十九页 12.8.1.1.3.