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1、建筑供配电第1页，本讲稿共25页组成的整体发电变电输电配电用电电力系统一级负荷：最重要的负荷，二级负荷三级负荷5.1 电力系统一、电力系统概述第2页，本讲稿共25页电力系统：发电、变电、输电、配电、用电的整体。1020KV教学楼 50KV110KV220KV 330KV500KV负载50KV220KV10KV35KV380/220V第3页，本讲稿共25页35KV变电所220KV输电线（几百Km)联络线水电厂50KV输电线热电厂35KV输电线电力系统示意图案例分析几百米10KV变电所10KV输电线（约10Km)区域变电所水电厂0.4/0.23KV火电厂220KV10KV 20KV第4页，本讲稿共
2、25页发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。1.发电 发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。电力系统：发电、变电、输电、配电、用电的整体。2.输电 输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到用电户。它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。输电过程中,一般将发电机组发出的 610KV 电压经升压变压器变为 35500KV 高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户。第5页，本讲稿共25页3.3.配电配电 配电是由 10KV 级以下的配电线路和配电(降压)变压器所组成。它的作用是将电能降为 380/220
3、V 低压再分配到各个用户的用电设备。电力网的电压等级高压：高压：1KV1KV及以上的电压称为高压。及以上的电压称为高压。有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。低压：低压：1KV1KV及以下的电压称为低压。及以下的电压称为低压。有220，380V。安全电压：安全电压：36V36V以下的电压称为低压。以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。第6页，本讲稿共25页电力系统的电压 1.电压等级 220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。2.各种电压的适应范围 220kV以上的电压等级用于主干
4、线，输送距离几百公里，110kV的输送100km左右，35kV电压用于电力系统的二次网络或大型工厂的内部供电，6kV、10kV电压用于送电距离10km左右的城镇和工业与民用建筑供电，380/220V低压供电线路。第7页，本讲稿共25页进行供电设计，首先遇到的是全厂要用多少电，即负荷计算问题。由于各种用电设备在运行时，其负荷大小是不断变化的，各设备的亦不同，各用电设备的最大负荷一般不会同时出现，所有设备又不同时工作。因此，精确地计算企业的用电负荷是非常困难的。所谓负荷(load)是指电气设备（发电机、变压器、电动机等）和线路中流过的功率或电流（因电压一定时，电流与功率成正比），而不是指它们的阻抗
5、。例如，发电机、变压器的负荷是指它们输出的电功率（或电流），线路的负荷是指通过线路的电功率（或电流）。如果负荷达到了电气设备额定容量就叫做满负荷或满载。第2节 负荷计算第8页，本讲稿共25页因导线截面及电气设备额定容量选择取决于计算负荷的大小，若计算负荷(calculation load)过大，则所选导线截面及电气设备的额定容量就大，将造成投资和设备的浪费；若计算负荷过小，则所选导线截面及电气设备的额定容量就小，将造成导线及电气设备过热，使线路及各种电气设备的绝缘老化，寿命缩短，甚至无法正常工作。负荷计算是工矿企业供电中很重要的一环，其目的就是为了合理的选择供电系统中的导线、开关电器、变压器等
6、设备，使电气设备和材料既能得到充分利用又能满足电网的安全运行。另外，也是选择仪表量程、整定继电保护的重要依据。负荷计算的意义：负荷计算主要采用三种方法：需要系数法，二项式法，利用系数法。本节只介绍需要系数法第9页，本讲稿共25页（1）需要(demand)系数法需要系数是根据类似用户的负荷曲线引出的：式中，为30min平均负荷最大值。此值就是所要求的计算负荷；为用电设备总额定容量。各用电设备组的需要系数 及功率因数表5-1查得。第10页，本讲稿共25页用需要系数法计算负荷的具体步骤如下：将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量。查出各组用电设备相应的需要系数及对应的功率系数。则 于是，用需要
7、系数法求车间或全厂计算负荷时，需要在各级配电点乘以同期系数,如图 所示，a线路上的计算负荷（）第11页，本讲稿共25页MT2K aK cbca图 求全厂计算负荷时乘以同期系数示意图第12页，本讲稿共25页是由低压计算负荷加上变压器工作时的功率损耗而得，用来选择车间变电所高压端的供电导线截面。b线路上的计算负荷（）是由 乘以 及乘以d是供给全厂用电的总供电线路，由 与加上总降压变压器的功率损耗求得。加上高压端用电设备的计算负荷而得，用来确定配电所母线及导线b的截面。c线路上的计算负荷（）是由及而得,用来确定总降压变电站母线及线路c的截面和总降压变电站变压器容量。第13页，本讲稿共25页的取值一般
8、为0.0.71由于愈趋向电源端负荷愈平稳，所以对应的 也愈大。在低压母线B处也需乘以。高、低压供配电系统 高、低压供配电系统的示意图如图所示，图中进线处装有户外跌落式熔断器，为了防止雷电波的侵入，还装了阀式避雷器。系统中一般均采用断路器作为主控制器，主要是为接通和断开变压器。当供电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，断路器可以自动跳闸。第14页，本讲稿共25页 图 高、低压供配电系统示意图 第15页，本讲稿共25页 高压电源的进线方式可为架空线或用电缆进线。高压侧配有电流互感器和电压互感器，以供给用户电能表的电流和电压数值，亦可引至电流表、电压表做测量用。低压侧配电的出线总开关采用容量较大的
9、断路器，分支出线开关可采用刀开关加断路器或刀开关加熔断器的方式。第16页，本讲稿共25页 低压线路一般应满足以下要求：(1)车间照明和电力线路应分开设置。(2)选择导线的截面除按计算负荷电流外，还应考虑线路允许的电压损失、导线的机械强度。(3)每一电灯分路的灯和插座的总数一般不超过25只，每一分路的最大负荷不应超过30 A。(4)三相四线制中性线的载流能力一般不小于相线的1/2;二相三线或单相线路的中性线截面应与相线截面相同。(5)导线的安全载流量与保护该导线的熔断器的熔体额定电流之间的关系一般规定如下：照明线路:导线安全载流量熔体额定电流;电力线路:导线安全载流量(1.51.8)熔体额定电流
10、;有爆炸危险场所内的线路:导线安全载流量0.8熔体额定电流。第17页，本讲稿共25页(6)线路截面减小的地方或分支线处，一般应加装熔断器。(7)低压线路完工接电之前，应进行以下测试:测量绝缘电阻。用500 V兆欧表测量线路装置的每一分路以及总熔断器和分熔断器之间的导线和导线对大地间的绝缘电阻，绝缘电阻不应小于下列数值:相对地为0.22 M；相对相为0.38 M。对于36 V低压线路的绝缘电阻亦不应小于0.22 M。测量系统电阻。明、暗管线装置的钢管及电缆线路的金属包皮应连成一体。从总开关邻近的一点起到户内线路装置的任何一点止，钢管或电缆金属外皮系统的电阻不得大于 1。第18页，本讲稿共25页
11、户内、外明线 1.导线的选择 户内、外明线应采用橡皮或塑料绝缘导线。按照机械强度的要求，导线的最小截面和敷设距离应符合下表 中的规定。2.明、暗管线 明、暗管线用的钢管必须经过防锈处理。装于潮湿、腐蚀场所的明管及埋在地下的暗管，应采用管壁厚度不小于2.5 mm的钢管。穿管子导线的绝缘强度不低于交流500 V，管内不得有接头；必须要接头时，应加装接线盒。除直流回路导线及接地线外，不允许在钢管内穿单根导线。第19页，本讲稿共25页 表 户内、外明线最小截面和距离第20页，本讲稿共25页 钢管与钢管之间用束节连接，与接线盒的连接处用螺母拧紧,钢管管口应装有护圈。敷设于含有对导线绝缘有害的蒸气、气体或
12、多尘房屋内的钢管，以及敷设于可能进入油、水等液体的场所的钢管，其连接处应密封。明管应采用管卡支持，管卡间的距离应符合表 的规定。钢管或硬塑料管的敷设应尽可能沿最短路线并减少弯曲次数。布线的管路较长或有弯时，应加装拉线盒，使两个拉线点之间的距离应符合以下要求:(1)无弯曲时，不超过45 m。(2)两个拉线点之间有一个弯曲时，不超过30 m。(3)两个拉线点之间有两个弯曲时，不超过20 m。(4)两个拉线点之间有三个弯曲时，不超过12 m。第21页，本讲稿共25页 表 明敷钢管管卡间的最大距离 第22页，本讲稿共25页工业企业配电低压配电线路的结构低压配电线路的结构 低压配电线路是由配电室(配电箱
13、)、低压线路、用电线路组成。通常一个低压配电线路的容量在几十千伏安到几百千伏安的范围，负责几十个用户的供电。为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。第23页，本讲稿共25页工业企业配电低压配电线路的结构低压配电线路的结构 低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干式两种。变电所配电室放射式配电线路变电所配电室树干式配电线路第24页，本讲稿共25页某校实验楼树形供电线路示意图去教学楼去宿舍 食堂干线干线干线 2#生活区配电柜 1#教学区配电柜 3#实验区配电柜实验楼总 配电箱X房间配电箱X房间配电箱分支线分支线分支线2层配电箱11层配电箱1层配电箱 1#主配电柜10kV去报告厅实验楼配电变压器配电柜第25页，本讲稿共25页