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1、内容提要及学习要求:现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛，一般建筑采用低压供电，高层建筑通常10kV电压供电。建筑供配电是建筑电气的重要内容，为更好的理解建筑供配电系统，本章着重介绍了电力系统和电力网、高低压供电配电系统、电力负荷计算。通过学习要求掌握高低压供配电系统的主要设备、电力负荷计算、导线和供配电设备的选择等主要内容。第二章建筑供配电系统第1页/共69页2.1 电力系统及电力负荷2.2 10kV变（配）电所及高压设备2.3 低压配电系统及低压设备2.4 低压线路及控制保护设备选择第二章建筑供配电系统第2页/共69页2.1.1电力系统概念 2.1.2我国电网电压等级2.1.3电力负
2、荷分级及供电要求第二章建筑供配电系统2.1 电力系统及电力负荷第3页/共69页2.1.1电力系统概念图2.1电力系统示意图 第二章建筑供配电系统 2.1 电力系统及电力负荷第4页/共69页2.1.1电力系统概念1发电厂：发电厂是将一次能源（如水力、火力、风力、原子能等）转换成二次能源（电能）的场所。2电力网：电力网是电力系统的有机组成部分，它包括变电所、配电所及各种电压等级的电力线路。变电所：接受电能、变换电压和分配电能的场所，可分为升压变电所和降压变电所两大类。配电所：不具有电压变换能力。电力线路：输送电能的通道。3电力用户:电力用户也称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电
3、力用户。第二章建筑供配电系统 2.1 电力系统及电力负荷第5页/共69页2.1.2我国电网电压等级 电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。高压:是指电网电压在1kV及以上 低压：是指 1kV以下的电压第二章建筑供配电系统第6页/共69页2.1.3电力负荷分级及供电要求 分为三级1一级负荷：指中断供电将造成人身伤亡者，造成重大政治影响和经济损失，或造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷，属于一级负荷。2二级负荷：当中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失或将造成公共场所秩序混乱的电力负荷，属于二级负荷。3三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般
4、电力负荷，均属于三级负荷。第二章建筑供配电系统 2.1 电力系统及电力负荷第7页/共69页2.1.3电力负荷分级及供电要求1一级负荷：两个电源供电，一用一备，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。应急电源有：发电机组、专门馈电线路、蓄电池。2二级负荷：两个电源供电，一用一备，两个电源应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断供电后能迅速恢复）3三级负荷 供电电源无要求，一般为一路电源供电即可，但在可能的情况下，也应提高其供电的可靠性。第二章建筑供配电系统 2.1 电力系统及电力负荷第8页/共69页2.2.1变（配）电所位置的选择原则2.2.2主结线的方式及特点
5、2.2.3变电所的形式和布置2.2.4常用高压设备第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备第9页/共69页2.2.1变（配）电所位置的选择原则（1）接近负荷中心，这样可降低电能损耗，节约输电线用量。（2）进出线方便。（3）接近电源侧。（4）设备吊装、运输方便。（5）不应设在有剧烈振动的场所。（6）不宜设在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应设在污染源的下风侧。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备第10页/共69页2.2.1变（配）电所位置的选择原则（7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。（8）变（配）电所为
6、独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。（9）高层建筑地下层变（配）电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。（10）变（配）电所位于高层（或其他地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所地面等防水措施。并应避免洪水或积水从其他渠道淹渍变（配）电所的可能性。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备第11页/共69页2.2.2主结线的方式及特点 主结线是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种，本书只介绍建筑电气中常
7、见的单母线接线。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备第12页/共69页2.2.2主结线的方式及特点 图2.2 单母线不分段主接线 图2.3 单母线分段主接线第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备第13页/共69页2.2.3变电所的形式和布置1.变电所的形式 变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。2.变电所的布置 10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备第14页/共69页2.2.3变电所的形式和布置第二章建筑供配电系统2.2
8、 10kV变（配）电所及高压设备第15页/共69页2.2.4常用高压设备 常用的高压一次电气设备有：高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜、高压避雷器和互感器等。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备1.1.高压隔离开关：是隔断高压隔离开关：是隔断高压电源，并造成明显的高压电源，并造成明显的断开点，以保证其他电气断开点，以保证其他电气设备安全进行检修设备安全进行检修。GN19GN1910/60010/600型型 第16页/共69页2.2.4常用高压设备2.高压断路器:具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。它的作用是接通和切断高压负荷电流，并在严重的
9、过载和短路时自动跳闸，切断过载电流和短路电流。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备图图2.6 SN10-102.6 SN10-10型高压少油断路器型高压少油断路器第17页/共69页2.2.4常用高压设备3.高压负荷开关 只具有简单的灭弧装置，只能通过一定的负荷电流和过负荷电流，它的断流能力不大，不能用它来切断短路电流。它必须和高压熔断器串联使用，短路电流靠熔断器切断。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备图图2.7 FN3-10RT2.7 FN3-10RT型户内压气式高压负荷开关型户内压气式高压负荷开关第18页/共69页2.2.4常用高压设备4.高压熔
10、断器 是在电网中人为地设置的一个最薄弱的通流元件，当流过过电流时，元件本身发热而熔断，借灭弧介质的作用使电路断开，达到保护电网线路和电气设备的目的。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备图2.8 RN2型高压管式熔断器第19页/共69页2.2.4常用高压设备4.高压熔断器 户外跌落式熔断器既可作610kV交流电力线路和电力变压器的短路保护，又可在一定条件下直接用绝缘钩棒操作熔管的开合，以断开或接通小容量的空载变压器、空载线路和小负荷电流。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备图2.9 RW4-10型户外跌落式熔断器第20页/共69页2.2.4常用高压设备
11、5.高压开关柜 一种成套配电设备，它是按一定的接线方案将有关一、二次设备组成成套的高压配电装置，在变电所中作为控制和保护电力变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电动机的启动和保护之用。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备图图2.10 GG-1A-07S2.10 GG-1A-07S型高压开关柜型高压开关柜 第21页/共69页2.2.4常用高压设备6避雷器 是用来防止架空线引进的雷电对变配电装置所起的破坏作用。阀型避雷器是由火花间隙和可变电阻两部分组成，密封于一个瓷质套筒里面，上面出线与线路连接，下面出线与地连接。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设
12、备图图2.11 2.11 阀式避雷器阀式避雷器第22页/共69页2.2.4常用高压设备7互感器 电工测量和自动保护装置使用的特殊变压器。使用互感器的目的一是把测量回路和高压电网隔离，以利于确保工作人员的安全；二是扩大测量仪表的量程，可以使用小量程电流表测量大电流，用低量程电压表测量高电压，或者为高压电路的控制及保护装置提供所需的低电压或小电流。互感器按用途可分为电压互感器和电流互感器两类。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备第23页/共69页2.2.4常用高压设备（1）电压互感器：一次绕组匝数多，而二次绕组匝数少，相当于降压变压器。二次绕组的额定电压一般为100V。注意事
13、项：一次、二次侧必须加熔断器保护，二次侧不能短路；电压互感器二次侧有一端必须接地；二次侧并接的电压线圈不能太多。第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备图2.12 电压互感器构造原理图 第24页/共69页2.2.4常用高压设备（2）电流互感器：一次绕组匝数少（有的只有一匝，利用一次导体穿过其铁心），导体相当粗；而二次绕组匝数很多，导体较细。二次绕组的额定电流一般为5A。注意事项：二次不得开路，二次侧不允许串接熔断器和开关；电流互感器二次侧有一端必须接；第二章建筑供配电系统2.2 10kV变（配）电所及高压设备图图2.13 2.13 电流互感器构造原理图电流互感器构造原理图第2
14、5页/共69页2.3.12.3.1低压配电方式2.3.22.3.2常用低压设备特点及用途 2.3.32.3.3低压配电线路第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备第26页/共69页2.3.1低压配电方式 低压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低压配电方式是指低压干线的配电方式。低压配电方式有放射式、树干式、链式三种形式。第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备1.放射式：由总配电箱直接供电给分配电箱或负载的配电方式。优点：独立受电，供电可靠性高，控制灵活，易于实现集中控制。缺点是线路多，有色金属消耗量大，系统灵活性较差。适用于设备容量大、要求集中控制的设备、要求供电可靠性
15、高的重要设备配电回路，以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护起动设备放在现场者。第27页/共69页2.3.1低压配电方式 第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备2.树干式是指由总配电箱至各分配电箱之间采用一条干线连接的配电方式。优点是投资费用低、施工方便，易于扩展。缺点是干线发生故障时，影响范围大，供电可靠性较差。这种配电方式常用于明敷设回路，设备容量较小，对供电可靠性要求不高的设备。3.链式在一条供电干线上带多个用电设备或分配电箱。优点是线路上无分支点，适合穿管敷设或电缆线路，节省有色金属。缺点是供电的可靠性差。这种配电方式适用于暗敷设线路，供电可靠性要求不高的小容量设
16、备，串联的设备不宜超过34台，总容量不宜超过10kW 第28页/共69页2.3.1低压配电方式 第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备在实际工程中，照明配电系统不是单独采用某一种形式的低压配电方式，多数是综合形式，如在一般民用住宅所采用的配电形式多数为放射式与链式的结合。总配电箱向每个楼梯间配电为放射式，楼梯间内不同楼层间的配电箱为链式配电 图图2.15 2.15 一般民用住一般民用住宅低压配电形式宅低压配电形式第29页/共69页2.3.2常用低压设备特点及用途 在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系
17、统及低压设备1刀开关刀开关是一种简单的手动操作电器，用于非频繁接通和切断容量不大的低压供电线路，并兼作电源隔离开关。按工作原理和结构，刀开关可分为低压刀开关、胶盖闸刀开关、刀形转换开关、铁壳开关、熔断式刀开关、组合开关等。图2.16 HD11、11B-100400刀开关第30页/共69页2.3.2常用低压设备特点及用途 第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备图2.17 开启式负荷开关图2.18 铁壳开关结构图 第31页/共69页表2.1 低压刀开关的技术参数 第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备额定电压/VAC380、DC220、440额定电流/A1002004006
18、001000通断能力/AAC380V、COS=0.720.81002004006001000DCT=0.010.011s220V1002004006001000440V50100200300500机械寿命/次100005000电寿命/次10005001s热稳定电流/kA61020253040动稳定电流峰值/kA杠杆操作式203040506080手柄式1520304050操作力/N353535354545第32页/共69页第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备表2.3 铁壳开关常用规格型号额定电压（V）额定电流（A）级数HH325044010、15、20、30、60、100、2002
19、、3或3+中性线座HH438015、30、602、3或3+中性线座第33页/共69页第二章建筑供配电系统2.3 低压配电系统及低压设备2低压断路器 又称低压空气开关，或自动空气开关。断路器具有良好的灭弧性能，它能带负荷通断电路，可以用于电路的不频繁操作，同时它又能提供短路、过负荷和失压保护，是低压供配电线路中重要的开关设备。断路器主要由触头系统、灭弧系统、脱扣器和操作机构等部分组成。它的操作机构比较复杂，主触头的通断可以手动，也可以电动。图2.19 断路器原理图第34页/共69页 空气断路器具有两段保护特性或三段保护特性，两段保护特性曲线如图2.20所示，ab段是过载时开关动作的特性曲线，其特
20、点是反时限，即电流大，动作时间短；电流小，动作时间长；当电流大到一定值时，开关在极短时间内动作，即进入曲线的cd段，是瞬时动作特性，在这段中，开关动作时间与电流大小无关，是固定的，叫定时限特性。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备图2.20 保护特性曲线第35页/共69页 按照用途可分为：配电用断路器、电机保护用断路器、直流保护用断路器、发电机励磁回路用的灭磁断路器、照明用断路器、漏电保护断路器等。按照分断短路电流的能力可分为：经济型、标准型、高分断型、限流型、超高分断型等。低压空气断路器的代号含义如下：第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备第36页/共69页 漏
21、电:是指电网或电气设备对地的泄漏电流。触电:是指当人体不慎触及电网或电气设备的带电部位，此时流经人体的电流称为触电电流。现以常用的电流型漏电保护断路器为例，说明其工作原理。电流型漏电保护断路器有单相和三相之分。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备图2.21 电流型漏电保护断路器原理结构图第37页/共69页 3、交流接触器 接触器的工作原理是利用电磁吸力来使触头动作的开关，它可以用于需要频繁通断操作的场合。接触器按电流类型不同可分为直流接触器和交流接触器。在建筑工程中常用的是交流接触器。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备图2.22 接触器的结构原理第38页/共6
22、9页 4.低压熔断器 主要作为短路保护用，在一定条件下也可能起过负荷保护的作用。低压熔断器常用的有瓷插式(RC1A）、密闭管式(RM10)、螺旋式(RL7)、填充料式(RT20)、等多种类型。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备a)瓷插式熔断器b)螺旋式熔断器第39页/共69页 5.插座 有明装式和暗装式两种。按所接电源相数分三相和单相两类。单相插座按孔数可分二孔、三孔。两孔插座的左边是零线、右边是相线；三孔也一样，只是中间孔接保护线。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备6.6.灯开关灯开关照明灯具控制开关用照明灯具控制开关用于对单个或多个灯进于对单个或多个灯进
23、行控制，工作电压为行控制，工作电压为250V250V，额定电流有，额定电流有6A6A、10A10A等，有拉线式和等，有拉线式和跷板式等多种形式，跷板式等多种形式，跷板式又分明装和暗跷板式又分明装和暗装式，有单极和多极、装式，有单极和多极、单控和双控之分。单控和双控之分。第40页/共69页 7.电能表 计量用电的表，它是利用固定的交流磁场与由该磁场在可动部分的导体中所感应的电流之间的作用力而工作的。主要由驱动元件（电压元件、电流元件）、转动元件（铝盘）、制动元件（制动磁铁）和积算元件等组成。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备第41页/共69页 8.低压配电柜低压配电柜是按一定的
24、接线方案将低压开关电器组合起来的一种低压成套配电装置，用在500V以下的供配电系统中，作动力和照明配电之用。GGD、GDL、GHL、JK、MNS、GCS等。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备图2.26 GGD型低压配电柜外形示意图第42页/共69页 2.3.3低压配电线路 1.架空线路 主要由导线、电杆、横担、绝缘子和线路金具等组成。其特点是设备材料简单，成本低；容易发现故障，维护方便；缺点是易受外界环境的影响，供电可靠性较差；影响环境的整洁美观等。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备图2.27 架空线路结构第43页/共69页 2.3.3低压配电线路 2.电缆
25、线路 电缆线路的优点是不受外界环境影响，供电可靠性高，不占用土地，有利于环境美观；缺点是材料和安装成本高。在低压配电线路中广泛采用电缆线路。电缆主要由线芯、绝缘层、外护套三部分组成。分为电力电缆、控制电缆、通信电缆等；分为低压电缆、高压电缆；电缆的型号中包含其用途类别、绝缘材料、导体材料、保护层等信息。第二章建筑供配电系统 2.3 低压配电系统及低压设备第44页/共69页 2.4.12.4.1负荷计算 2.4.22.4.2导线和电缆的选择方法 2.4.32.4.3控制和保护设备选择方法第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第45页/共69页 2.4.1负荷计算 负荷计算的目的
26、是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是合理地进行无功功率补偿的重要依据。目前负荷计算常用的方法有需要系数法、二项式法和利用系数法等。在建筑供配电系统的负荷计算中常用的是需要系数法。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第46页/共69页 1用电设备的工作制长期工作制（连续运行工作制）：是指电气设备在运行工作中能够达到稳定的温升，能在规定环境温度下连续运行，设备任何部分的温度和温升均不超过允许值。例如通风机、水泵、电动发电机、空气压缩机。短时工作制（短时运行工作制）：是指运行时间短而停歇时间长，设备在工作时间内的发热量不足以达到稳定温升，而在间
27、歇时间内能够冷却到环境温度，例如车床上的进给电动机等。反复短时工作制（继续运行工作制）：该设备以断续方式反复进行工作，工作时间与停歇时间相互代替，周期性地工作或是经常停歇、反复运行。一个同期一般不超过10min，例如起重电动机。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第47页/共69页 1用电设备的工作制反复短时工作制（继续运行工作制）：反复短时工作制的设备用暂载率（或负荷持续率）来表示其工作特性，计算公式如下：=t/T*100%=t/(t+t0)*100%（2.1）式中 暂载率；t工作周期内的工作时间；T工作周期；t0工作周期内的间歇时间。工作时间加停歇时间称为工作周期。起重
28、机电动机的标准暂载率分为15%、25%、40%、60%四种；电焊机设备的标准暂载率分别50%、65%、75%、100%四种。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第48页/共69页 2设备容量的确定 在进行电力负荷计算时：首先确定用电设备的设备容量Pe。设备容量在计算时不包括备用设备在内，设备容量是指用电设备组的设备容量Pe。所谓用电设备组是指将同类型的用电设备归为一组，即用电设备组。用电设备铭牌上标示的容量为额定容量PN。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第49页/共69页 2设备容量的确定 在进行负荷计算前，应对各种负荷做如下处理（）对不同工作制用电
29、设备的额定功率PN或额定容量SN进行换算。1）长期工作制的设备容量 设备容量等于铭牌标明的“额定容量”，设备容量Pe与设备额定容量PN相等。对于照明：白炽灯的设备容量是指灯泡上标出的额定容量；荧光灯及高压汞灯必须考虑其镇流器的损耗，一般荧光灯的设备容量为灯管额定容量的1.11.2倍，高压汞灯为灯泡额定容量的1.1倍。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第50页/共69页 2设备容量的确定 在进行负荷计算前，应对各种负荷做如下处理（）对不同工作制用电设备的额定功率PN或额定容量SN进行换算。2）反复短时工作制的设备容量 把设备容量统一换算到某一暂载率下。电动机换算到25%的暂
30、载率下，电焊机换算到100%暂载率下。电动机换算公式如下：电焊机换算公式如下：第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第51页/共69页 2设备容量的确定（2）消防设备与火灾时必然切除的设备取其大者计入总设备容量。（3）夏季制冷设备与冬季取暖设备取其大者计入总设备容量。（4）单相负荷应均衡分配到三相上，当单相负荷小于三相对称负荷的15时，可全部按三相负荷进行计算；若大于15时，单相负荷应换算成等效三相负荷，才能与三相负荷相加。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第52页/共69页 2设备容量的确定1）当单相负荷全部为相间负荷（接在相电压上）时，Pe=3Pem
31、ax （2.4）2）当单相负荷全部为线间负荷（接在线电压上）时Pe=Pe1（3-）Pe2 （2.5）3）当单相负荷既有相间负荷，又有线间负荷时a相 Pa=Pabp(ab)a+Pcap(ca)a a=abq(ab)a+Qcaq(ca)b相 Pb=Pabp(ab)b+Pbcp(bc)b Qb=Qabq(ab)b+Qbcq(bc)bc相 Pc=Pbcp(bc)c+Pcap(ca)c Qc=Qbcq(bc)c+Qcaq(ca)c第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第53页/共69页第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择换算系数负荷功率因数0.350.40.50.6
32、0.650.70.80.91.0p(ab)a，p(bc)b，p(ca)cp(ab)b，p(bc)c，p(ca)aq(ab)a，q(bc)b，q(ca)cq(ab)b，q(bc)c，q(ca)a1.27-0.271.051.631.17-0.170.861.441.00.00.581.160.890.110.380.960.840.160.30.880.80.20.220.80.720.280.090.670.640.36-0.050.350.50.5-0.290.29第54页/共69页第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择例2.1 某建筑工程工地有两台电焊机，铭牌容量为20k
33、VA，cos为0.7。铭牌为25%，接于380V线路上，求三相等效负荷？解：每台电焊机的设备容量=7kw假设两台设备分别接在ab、bc线电压上，则三相等效负荷Pe=Pe1（3-）Pe2=7（3-）7=21kW第55页/共69页 3用需要系数法确定计算负荷（1）计算负荷的概念 通常把一个年内最高日负荷曲线中30min平均负荷的最大值，称为平均最大负荷（简称最大负荷，记作计算负荷P30或Pj），作为按发热条件选择导线、电缆和电气设备的依据，它就是所要寻求的计算负荷。为何取每隔半小时计数作为绘制负荷曲线的时间单元呢？这是因为一般中小截面导线的发热时间常数（T）一般在10min以上，实验证明，达到稳定
34、温升的时间约为3T=310=30min，故只有持续时间在30min以上的负荷值，才有可能构成导体的最高温升。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第56页/共69页 3用需要系数法确定计算负荷（2）需要系数的含义 以一组用电设备来分析需要系数的含义。若该组设备有几台电动机，其额定容量为Pe。由于该组电动机实际上不一定都同时运行，而且运行的电动机也不可能都满负荷，同时设备本身及配电线路也有功功率损耗，因此考虑这些因素后该组电动机的有功计算负荷应为 Pj=KxPe 式中 Pj有功计算负荷，kW；Kx需要系数。Pe经过折算后的设备容量，kW。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及
35、控制保护设备选择第57页/共69页第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择（2）需要系数的含义 序号用电设备名称需要系数Kxcostan1小批量生产的金属冷加工机床电动机0.160.20.51.732大批量生产的金属冷加工机床电动机0.180.250.51.733小批量生产的金属热加工机床电动机0.250.30.51.734大批量生产的金属热加工机床电动机0.30.350.651.175通风机、水泵、空压机0.70.80.80.757自动连续装料的电阻炉设备0.750.80.950.338实验室用小型电热设备0.71.009工频感应电炉0.80.352.6710高频感应电炉0.
36、80.61.3311电弧熔炉0.90.870.5716变配电所、仓库照明0.50.71.0017办公室、阅览室、实验室照明0.811.0018宿舍、生活区照明0.60.81.0019室外照明、事故照明1.01.00第58页/共69页 3用需要系数法确定计算负荷（2）需要系数的含义 有功计算负荷 Pj=KxPe 无功计算负荷 Qj=Pjtan视在计算负荷 Sj=Pj/cos=计算电流 Ij=第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第59页/共69页 3用需要系数法确定计算负荷例2.2 已知车间用电设备，有电压为380V的三相电动机7.5kW 3台，4KW 8台，1.5kW 10台
37、，1kW 51台。求其计算负荷。解：此车间各类用电设备的总容量是Pe=7.53+48+1.510+151=120.5kW取Kx=0.2,cos=0.5，tan=1.73有功计算负荷 Pj=KxPe=0.2120.5=24.1kW无功计算负荷 Qj=Pjtan=24.11.73=41.7kvar视在计算负荷 Sj=Pj/cos=24.1/0.5=48.2kVA计算电流 Ij=Sj/UN=48.21000/（1.732380）=73.2A第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第60页/共69页 3用需要系数法确定计算负荷（3）总的计算负荷计算 在确定低压干线上或变电所低压母线上的
38、计算负荷时，要乘以同时系数K，也叫参差系数。对于变电所低压母线 K=080.9对于配电所或低压干线 K=0.91.0对于总变配电所母线 K=0.951.0因此，总的计算负荷为 Pj=KPj Qj=KQj Sj=第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第61页/共69页 2.4.2导线和电缆的选择方法1根据机械强度选择2按发热条件选择 每一种导线截面按其允许的发热条件都对应着一个允许的载流量。因此，在选择导线截面时，必须使其允许的载流量大于或等于线路的计算电流值。3与保护设备相适应 IyI保Ij 4按允许电压损失来选择35kv时，5%UN；10kv时，7%UN；380V时，（5%
39、10%）UN。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第62页/共69页 2.4.2导线和电缆的选择方法 例2.3 有一条采用BLX-500型的铝芯橡皮线明敷的380/220V线路，最大负荷电流为30A，敷设地点的环境温度为30C。试按发热条件选择此橡皮线的芯线截面。解：查有关资料知，气温为30C时芯线截面为10mm2的BLX型橡皮线穿钢管敷设时的允许载流量为37A，大于最大负荷电流。因此，按发热条件，相线截面可初步地选为10mm2，而零线截面可初步选为10mm2。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第63页/共69页 2.4.2控制和保护设备选择方法 1控
40、制保护设备选择的原则：（1）根据周围环境特征选择（2）根据电流、电压选择（3）根据保护条件选择 2常用控制保护设备按电流进行选择（1）刀开关的选择 刀开关可以接通和断开额定电流，对于普通的负荷来说，可以根据负载的额定电流来选择相应的刀开关，若刀开关控制电动机时，由于电动机的启动电流很大，所以选择刀开关的额定电流要比电动机的额定电流大一些。在选择开关时还要选择合适的操作机构，以便操作和维护方便。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择INIj 第64页/共69页 2.4.2控制和保护设备选择方法 2常用控制保护设备按电流进行选择 （2）熔断器的选择 熔断器一般是指熔体底座和熔体的
41、组合，在选用熔断器时，熔体的熔断电流绝不能大于其底座的额定电流，而熔体的额定熔断电流应根据不同用电设备来选取。在照明用电线路中：INIj 若负荷是气体放电灯时：IN（1.11.7）Ij第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第65页/共69页 2.4.3控制和保护设备选择方法 2常用控制保护设备按电流进行选择 （3）空气开关的选择 额定电压和额定电流、脱扣器的长延时动作整定电流和瞬时动作整定电流等。断路器的额定电压应大于或等于线路的额定电压；断路器的额定电流应大于或等于线路的计算电流。长延时动作的过电流脱扣器的整定电流应大于或等于线路的计算电流，即：Iop1Kk1Ij瞬时动作的
42、过电流脱扣器的整定电流应大于线路的尖峰电流，即：Iop2Kk2Ij 第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第66页/共69页2常用控制保护设备按电流进行选择 （4）熔断器、断路器与导线的配合第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择保护装置无爆炸危险场所有爆炸危险场所过负荷保护短路保护橡皮绝缘电线及电缆低绝缘电缆橡皮绝缘电线与电缆低绝缘电缆电线及电缆电线及电缆允许持续电流I熔体额定电流ININ0.8IINIIN2.5IIN0.8IINI断路器长延时动作电流Iop1Iop10.8IIop1IIop1IIop10.8IIop1I第67页/共69页2常用控制保护设备按
43、电流进行选择 （5）各级保护的配合熔断器与熔断器间的配合关系为：一般要求上一级熔断器的熔断电流比下一级熔断器的熔断电流大23倍，这样才能保证熔断器动作的选择性。断路器与断路器间的配合关系为：上一级断路器脱扣器的整定电流一定要大于下一级断路器脱扣器的整定电流，对于瞬时脱扣器整定电流也是同样的。熔断器与断路器之间的配合关系为：当上一级为断路器，下一级为熔断器时，熔断器的熔断时间一定要小于断路器脱扣器动作所要求的时间。若上一级为熔断器，下一级为断路器时，断路器脱扣器动作时间一定要小于熔断器的最小熔断时间。第二章建筑供配电系统 2.4 低压线路及控制保护设备选择第68页/共69页感谢您的观看！第69页/共69页