建筑供配电与照明.ppt

课程的意义,要求及课程任务,教学目标和基本要求:供配电系统的常用设计计算方法;熟悉设备图形符号;应用规范和高低压电气设备选择应用能力;照明的设计;,主 要 内 容,第一章 建筑供配电系统第二章 建筑照明系统第三章 建筑防雷系统第四章 电气接地系统第五章 电源装置,课程的意义,要求及课程任务,国家电力信息网的统计数据 我国1990年发电机总装机容量为13789万kW，总发电量为6213亿kWh，人均发电量543.3kWh人均用电量为458.9kWh；1995年发电机总装机容量为21722万kW，总发电量为9942亿kWh，人均发电量为831.4kWh，人均用电量为694.4kWh；2000年发电机总装机容量为31932万kW，总发电量为13510亿kWh，人均发电量为10811kWh，人均用电量为999.6kWh。电能的生产量和使用量已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志之一。,课程的意义,要求及课程任务,对电力系统运行的基本要求是：(1)安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求(3)优质应满足电能用户对电压质量和频率质量等方面的要求。(4)经济应使供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和有色金属。,第一章 建筑供配电系统,第一节 供电系统概述一、电力系统的组成电力系统，是指由发电厂、变电站、电力网以及用电设备所组成的统一整体。,第一节 供电系统概述,1.1.1 发电厂 发电厂是生产电能的工厂。一次能源的转换它把其它形式的能源，如煤炭、石油、天然气、水能、原子核能、风能、太阳能、地热、潮汐能等等，通过发电设备转换为电能。我国以火电发电为主，其次是水电和原子能发电。,第一节 供电系统概述,火力发电厂,水力发电厂,发电厂,火力发电厂是指用煤、油、天然气等为燃料的发电厂。将燃料燃烧加热锅炉中的水，利用高温高压的水蒸气推动汽轮机，带动与它联轴的发电机发电。,水力发电厂是把水的位能和动能转变成电能的发电厂。主要可分为堤坝式和引水式水力发电厂。,原子能发电厂,原子能发电厂又称核电站，是利用核裂变能量转化为热能，再按火力发电厂方式利用原子核反应堆发电。,地热,潮汐,海浪,第一节 供电系统概述,张家口发电总厂,第一节 供电系统概述,水力发电厂,第一节 供电系统概述,秦山核电站,第一节 供电系统概述,1.1.2 变配电所,变电所起着变换电能电压、接受电能与分配电能的作用，是联系发电厂和用户的中间环节。如果变电所只用以接受电能和分配电能，则称为配电所。变电所有升压和降压之分升压变电所多建在发电厂内，把电能升高后，再进行长距离输送。降压变电所多设在用电区域，将高压电适当降低电压后，对某地区或用户供电。,1.1.3 电力网,电力系统中各级电压的电力线路及与其连接的变电所，总称为电力网，简称电网。电力网是电力系统的一部分，是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道。电网由各种不同电压等级和不同结构类型的线路组成，从电压的高低可将电力网分为低压网、中压网、高压网等。,电压在1kV以下的，220V，380V,1kV到10kV的，6kV，10kV,高于10kV的，35kV，110kV，220kV，500kv,在我国，主要的大型电网有华北电网、东北电网、华东电网、华中电网、南方电网、西北电网等。,用电设备作用：用电设备是指专门消耗电能的电气设备。据统计用电设备中70%是电动机类设备，20%左右是照明用电设备。结构：与电力系统是极其相似的，所不同的是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。分类：高压用电设备：额定电压在1kV以上。低压用电设备：额定电压在1kV以下。,电力系统的特点,电能与其他能量的生产与运用有显著的区别：1.电能不能大量存储，传输速度快，输送距离远。电能从发电输电-变配电-消费几乎是同时进行的。2.电力系统中的暂态过程非常短。电力系统发生短路或由一种运行状态切换到另一种运行状态的过渡过程非常短暂，仅有百分之几甚至千分之几秒钟。必须设有一套继电保护装置。3.易实现自动化，分配控制简单，可进行远距离自动控制。可实现对电力系统的计算机监控和管理，大大提高了供配电系统的可靠性，安全性，灵活性。,电力系统,思考：电力系统并网运行的原因,用电设备使用的电能最终来自发电厂，那么，为什么要构成一个电力网络，而不是由单个发电厂直接向电能用户提供电能呢？,实现经济运行 一次能源运输困难，就地建厂 充分利用发电厂的季节优势提高供电可靠性 不会因个别发电机故障或检修而导致对用户停电。提高设备利用率系统内的设备互为备用,北林大工学院电气教研室 21,1.2.4 建筑供（配）电系统,建筑供电一般从电网取得10kV高压电源，然后用变压器将10kV高压变换为220/380V的三相四线制低压电源，再分配到各个用电负载。从取得电源到用电负载之间的线路，加上线路中间的各种分支、控制及保护装置，即组成建筑供配电系统，简称建筑供电系统。从电力系统角度来看，建筑供电系统是其一个用户；从建筑物内用电设备的角度来看，建筑供电系统则是它们的电源。,供电,配电,北林大工学院电气教研室 22,某建筑物供电系统示意图,从电力网引入10kV的三相三线制高压电源，经10kV变电所变换为220/380V的三相四线制低压电源，分成3条回路，分别给3栋楼房供电，在每栋楼房内，又通过配电箱将电源线路分至每层的用电器。,在建筑电气图中，所有线路用单线条表示，注明线路种类，从而简化供配电系统图。,二、电力系统电压1、电力网的额定电压：首末两端电压值不同，取平均值国内：220v；380v；6kv;10kv;35kv;110kv;220kv;500kv等,2、电力设备的额定电压：,指能使电气设备长期运行的最经济的电压,用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。,线路的允许电压偏差一般是5,3.发电机的额定电压,3、发电机的额定电压发电机的额定电压高于所供电网额定电压5%,如何理解?,4、变压器的额定电压,一次线圈：（接受电能，相当于用电设备）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，其一次绕组的额定电压与电网的额定电压相同，即等于同级电网额定电压。,二次线圈：（发送电能的，相当于发电机）所供线路较长时，高出电网额定电压10%。所供线路较短时，高出电网额定电压5%。,电力变压器的额定电压,二、供电质量指标：电压偏移，电压波动，频率，供电可靠性,电压波动定义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波动频率来衡量电压波动的程度。,原因？系统负荷急剧变化,用电设备端电压的最大波动值，KV,用电设备端电压的最小波动值，KV,国家规定电压波动的范围在-5%+5%。,电压偏移,用电设备的实际端电压偏离其额定电压的百分数。,实际端电压,额定电压,GB12325电能质量供电电压允许偏差对用电设备供电电压偏差允许范围的规定：,一般电动机为5。电梯电动机为7。照明在一般工作场所为5；在视觉要求较高的室内场所为+5、-2.5；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可以为+5、-10；应急照明、道路照明和警卫照明为+5、-10。其他用电设备当无特殊规定时为5。,频率偏差,定义频率偏差是指供电的实际频率与电网的标准频率的差值。我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。偏差允许值频率偏差一般不超过0.25Hz。当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超过0.2Hz。,可靠性,定义供电可靠性指标是根据用电负荷的等级要求制定的。对供电可靠程度的要求，取决于建筑用电负荷的等级。,供电可靠率衡量供电可靠性的指标，用户用电时间内不中断的概率。供电可靠率（1用电平均停电时间/统计期间时间）100例如，全年时间8760小时，用户全年停电时间为87.6小时，即停电时间占全年的1%，供电可靠率为99%。可靠性标准城市供电可靠率达到99.9%；大中城市中心市区供电可靠率达到99.99%。,电压的选择的一般原则,（1）影响配电电压的因素：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数量用电单位的远景规划当地公共电网现状和它的发展规划经济合理因素,（2）供电方式：用电设备容量在250kW或需要变压器容量在160kVA以上者，应以高压方式供电；用电设备容量在250kW或需要变压器容量在160kVA以下者，应以低压方式供电，特殊情况下也可以高压方式供电。,供配电系统设计的基础知识,原则：安全，可靠，经济，节约。一、供配电系统设计程序及要求1、确定方案意见书2、扩大初步设计收集相关图纸及技术要求，并向当地供电部门，气象部门，消防部门等收集相关资料。选择合理的供电电源，电压，采取合理的防雷措施及消防措施，进行负荷计算确定供配电方案及用电量。安装设计深度标准作出有一定深度的规范化图纸。提出主要设备及材料清单，编制概算，编制设计说明书报上级部门审批3、施工图设计校正资料数据，完成施工图设计，编制材料明细表，编制设计说明书，编制工程预算书。,供配电系统设计的内容,1、供配电线路设计两方面：建筑外部供配电线路设计 建筑内部配电线路设计 2、变配电所设计负荷计算和无功补偿确定变电所位置确定变压器容量，台数，形式确定变电所高，低压系统主接线方案确定自备电源及其设备选择短路电流计算开关，导线，电缆等设备的选择确定二次回路方案及继电保护的选择与整定防雷保护与接地装置设计变电所内电气照明设计绘制图纸3照明设计：室内，室外照明系统设计4防雷接地设计：防雷等级，防雷措施。,第二节 负荷计算,一、负荷 指发电机或变电所供给用户的电力。即为电气设备（发电机、变压器）和电路中通过的功率或电流。,设备负荷通常用功率表示线路负荷通过电流值表征发电机、变压器等电气设备负荷指其输出功率，而电动机类负荷指其输入功率,按照民用建筑电气设计规范，用电负荷分为如下三个等级：一级负荷二级负荷三级负荷,满负荷：满载，负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。,最大负荷：系统或设备在一段时间内用电可能出现的最大负荷瞬时值,最小负荷：系统或设备在一段时间被用电可能的最小负荷瞬时值,负荷分类,负荷工作制的划分,用电设备按其工作方式可分为三种：1 连续运行工作制负荷 2 短时运行工作制负荷 3 重复短暂工作制负荷,建筑内按用电对象分类,1 照明负荷2动力负荷3消防负荷4通信及数据处理设备负荷,1 连续运行工作制（长期工作制）在规定的环境温度下连续运行，设备任何部分温升均不超过最高允许值，负荷比较稳定。如电炉、空调、电加热设备、照明灯具，通风机水泵、空气压缩机、皮带输送机、破碎机、球磨机、搅拌机、电机车等机械的拖动电动机等，均属连续运行工作制的用电设备。,2 短时运行工作制（短暂工作制）用电设备的运行时间短而停歇时间长，在工作时间内，用电设备的温升尚未达到该负荷下的稳定值即停歇冷却，在停歇时间内其温度又降低为周围介质的温度，这是短暂工作的特点。如机床上的某些辅助电动机（如横梁升降、刀架快速移动装置的拖动电动机）及水闸用电动机等设备。这类设备的数量不多。,3 断续运行工作制（重复短暂工作制）用电设备以断续方式反复进行工作，其工作时间（t）与停歇时间（t0）相互交替。工作时间内设备温度升高，停歇时间温度又下降，若干周期后，达到一个稳定的波动状态。如电焊机和吊车电动机等。断续周期工作制的设备，通常用暂载率表征其工作特征，取一个工作周期内的工作时间与工作周期的百分比值，即为，即：,式中 t，t0工作时间与停歇时间，两者之和为工作周期T。,负荷曲线的概念,图1是一班制工厂的日负荷曲线，其中（a）是依点连成的负荷曲线，图（b）是依点绘成梯形的负荷曲线。,表征用电负荷随时间变化的一种图形,日有功负荷曲线 a）依点连成的负荷曲线 b）依点绘成梯形的负荷曲线,24h内的负荷变动情况,年负荷曲线的另一形式，是按全年每日的最大负荷（通常取每日的最大负荷半小时平均值）绘制的，称为年每日最大负荷曲线，如图所示。,年每日最大负荷曲线,P30?,根据纵坐标表示的功率不同,有功功率负荷曲线,无功功率负荷曲线,根据横坐标表示的时间不同,日负荷曲线,月负荷曲线,年负荷曲线,计算负荷的定义：我们用“计算负荷”来表示实际使用的总负荷。计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性负荷，其热效应应与同一时间内通过实际变动负荷所产生的最大热效应相等。所以根据“计算负荷”选择导线和电气设备，在实际运行中的最高温升不会超过允许值。通常将以半小时平均负荷为依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据，用P30(Q30、S30、I30)表示。,规定取“半小时平均负荷”的原因：一般中小截面导体的发热时间常数为10min以上，根据经验表明，中小截面导线达到稳定温升所需时间约为 3=31030（min），如果导线负载为短暂尖峰负荷，显然不可能使导线温升达到最高值，只有持续时间在30min以上的负荷时，才有可能构成导体的最高温升。,在每台用电设备的铭牌上都有“额定功率”PN，但由于各用电设备的额定工作方式不同，不能简单地将铭牌上规定的额定功率直接相加，必须先将其换算为同一工作制下的额定功率，然后才能相加。经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率”称为“设备额定容量”，用Pe表示。,用电设备额定容量的计算,1 长期工作制和短时工作制的设备容量 Pe=PN2 重复短暂工作制的设备容量 吊车机组用电动机（包括电葫芦、起重机、行车等）的设备容量统一换算到=25%时的额定功率（kW），若其N不等于25%时应进行换算，公式为:电焊机及电焊变压器的设备容量统一换算到100%时的额定功率（kW）。若其铭牌暂载率N不等于100%时，应进行换算，公式为:,4 照明设备的设备容量白炽灯、碘钨灯设备容量就等于灯泡上标注的额定功率（kW）；荧光灯还要考虑镇流器中的功率损失（约为灯管功率的20%），其设备容量应为灯管额定功率的1.2倍（kW）；高压水银荧光灯亦要考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的10%），其设备容量应为灯泡额定功率的1.1倍（kW）；金属卤化物灯：采用镇流器时亦要考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的10%），故其设备容量应为灯泡额定功率的1.1倍（kW）。,3 电炉变压器的设备容量 是指在额定功率因数下的额定功率（kW），即：Pe=PN=SNcos,5、不对称单相负荷的设备容量 当有多台单相用电设备时，应将它们均匀地分接到三相上，力求减少三相负载不对称情况。设计规程规定，在计算范围内，单相用电设备的总容量如不超过三相用电设备总容量的15%时，可按三相对称分配考虑，如单相用电设备不对称容量大于三相用电设备总容量的15%时，则设备容量Pe 应按三倍最大相负荷的原则进行换算。,设备接于相电压或线电压时，设备容量Pe的计算如下：单相设备接于相电压时Pe3Pem式中 Pe等效三相设备容量；Pem最大负荷所接的单相设备容量。单相设备接于线电压时 式中 Pel接于同一线电压的单相设备容量。,负荷计算的方法,负荷计算的方法有：需要系数法、二项式法、利用系数法、形状系数法、附加系数法.需要系数法比较简便因而广泛使用。这里仅介绍需要系数法。,需要系数需要系数考虑了以下的主要因素：式中 K同时使用系数，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；KL负荷系数，用电设备不一定满负荷运行，此系数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比；wl线路供电效率；用电设备组在实际运行功率时的平均效率。,实际上，上述系数对于成组用电设备是很难确定的，而且对一个生产企业或车间来说，生产性质,工艺特点，加工条件，技术管理和劳动组织以及工人操作水平等因素，都对Kd有影响。所以Kd只能靠测量统计确定。上述各种因素可供设计人员在变动的系数范围内选用时参考。,2.基本公式,(千瓦),式中 设备总容量(不计备用设备容量)(千瓦)；Kd需要系数。,(千乏),计算电流,民用建筑照明负荷需要系数Kd,需要系数-考虑建筑内各用电负荷同时使用概率而确定的负荷计算系数,例题：已知某民用建筑拥有额定电压380V的三相水泵电动机15KW1台，11KW3台，7.5KW8台、4KW15台，其他更小容量电动机总容量35KW。试用需要系数法确定其计算负荷。P30,Q30,S30,I30,例题：某建筑物的380V线路上，接有给排水用电的水泵电动机（15KW以下）30台共205KW、另有通风机25台共45KW、电焊机3台共10.5KW（=65%）。试确定各组的计算负荷和总的计算负荷。,1.负荷密度法 负荷密度法是将已知的不同类型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。P30=KA/1000,用单位估算法计算负荷,某餐厅面积为200 m2，负荷密度为120 VAm2，求此餐厅的负荷量。,2单位指标法 单位指标法是将已知不同类型负荷在核算单位上的需求量乘以核算单位得到的负荷量。P30=KN/1000,某办公区域计划安装计算机插座45个，每个插座的安装容量为300 W，求此办公区域插座的总安装功率。,功率因数的提高,功率因数：有功功率视在功率,与电路的负荷性质有关,电阻性负荷：功率因数都是1,电感性负荷：功率因数都小于1,功率因数低造成的危害,增加供电系统的有功损耗,降低了供电设备的供电能力,负荷性质,设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。,1 均权（平均）功率因数,平均功率因数指某一规定时间内，功率因数的平均值。其计算公式为,式中：WP-某一时间内消耗的有功电能（kWh）；由有功电度表读出。WQ-某一时间内消耗的无功电能（kvarh）；由无功电度表读出。,我国电业部门每月向工业用户收取电费，就规定电费要按月平均功率因数来调整。上式用以计算已投入运行的用电单位计算功率因数用。,二、功率因数的计算,2 最大功率因数,最大功率因数：由最大计算负荷与最大计算功率的比,民用及一般工业建筑的功率因数指标：,1、高压供电的用电单位，功率因数一般规定为0.9以上,2、其他电力用户，功率因数为0.85以上,3、对新建的工业企业用户，功率因数标准规定为0.95以上,4、对农业用电单位，要求功率因数在0.8以上,三、提高功率因数的方法,采用降低各用电设备所需无功功率的措施，称为提高自然功率因数的方法，主要有：,1 正确选用异步电动机2 合理使用电力变压器3 合理安排和调整工艺流程 4 减少线路感抗,（二）功率因数的人工补偿方法,采用供应无功功率设备来补偿用电设备所需无功功率，以提高功率因数的措施，称为功率因数人工补偿法。,用人工补偿无功功率的方法有电容器补偿法、同步电动机补偿法和同步调相机补偿法。在建筑电气供配电系统中，广泛采用电容器补偿法。,（一）提高自然功率因数的方法,电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以KVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见，例如：变频器就是容性的，在变频器电源端加入电抗器可提高功率因数。,功率因数的提高原理图,补偿电容的容量的计算,P30-总计算负荷（KW）Pmax-运行时最常出现的最大有功功率（KW）,QC=P30(tg 1 tg）（Kvar)（设计用）,电容器的补偿方式,1、个别补偿：电容器直接安装在用电设备附近。特点：补偿效果好，能减少配电线路上的电能损耗。但这种补偿方式总的投资较大，电容器组利用率较低。,3、分组（分散）补偿：电容器组分散安装在各配电干线或动力配电箱旁。特点：在1和2之间。,2、集中补偿：电容器组集中安装在变配电所的高压或低压侧。特点：初投资较少，便于集中管理，满足用电单位总功率因数的要求。但无法减少配电线路上的电能损耗。,变压器容量的选择,1.变压器数量的确定,（1）符合下列条件之一时，宜装设两台及两台以上变压器a:有大量一级负荷及虽为二级负荷但从保安角度考虑需设置时（如消防等）b:季节性负荷变化较大c:集中负荷较大。（2）一般情况下，动力和照明宜共用变压器下列情况可设专用变压器：a：当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器会严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器；b:单台单相负荷较大时，宜设单相变压器；c：冲击性负荷较大，严重影响电能质量时，可设冲击负荷专用变压器；d:在电源系统不接地或经电阻抗接地（IT系统）的低压电网中，照明负荷应专用变压器,2、变压器容量的确定(1)满足设计规范的要求：a:装有两台及两台以上变压器的变电所，其中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要求。b：变电所中单台变压器（低压为0.4KV）的容量不宜于大于1000KVA。当用电设备容量较大，负荷集中且运行合理时，可选用较大容量的变压器。c：设置在二层以上的三相变压器，应考虑垂直与水平运输对通道及楼板载荷的影响，如采用干式变压器时，其容量不宜于大于630KVA。d:居住小区变电所内单台变压器容量不宜于大于630KVAe：车间变压器一般尽量选择一台变压器，其容量不大于1000KVA，最大不允许超过1800KVA。,（2）满足负荷计算的要求以计算负荷为基础：SN S30.根据变压器数量不同变压器运行方式分为两种：A：明备用 两台变压器，一工作，一备用。备用投入，要求全部带负荷。每台容量按100%的计算负荷确定，SN=100%S30B:暗备用 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%当变压器检修时，容易出现过负荷现象。暗备用运行方式变压器的每台容量按70%的总计算负荷选择：SN=70%S30,第三节 变配电所,一、变配电所的类型与组成,1、类型,根据变压器功能,降压变电所,升压变电所,根据在系统所处地位,中间变电所,枢纽变电所,终端变电所,根据在系统所处地位,区域变电所,地方变电所,户内室、户外式、组合式,露天变电所,独立变电所,附设式变电所,车间变电所,变电所的一面或数面墙与车间的墙共用，且变压器室的门和通风窗向车间外开,变压器位于露天地面上,变电所为一独立建筑物,位于车间内部的变电所，且变压器室的门向车间内开,2、变电所的所址 1)尽量靠近负荷中心，以便减少电压损耗、电能损耗和有色金属消耗量。2)进出线方便，特别是采用架空进出线时应着重考虑进出线条件。3)尽量靠近电源侧，以尽量避免倒送功率，对总降压变电所和配电所要特别考虑这一点。4)尽量不设在多尘和有腐蚀性气体的场所，若无法远离时则应设在污染源的上风侧。5)不应设在有剧烈震动的场所。6)不应设在洗手间、浴室或其他可能经常积水场所的正下方或贴邻。,7)交通运输方便，以便于运送变压器、开关柜等较重、较大的设备。8)不宜设在易燃易爆场所或与之保持规定的安全距离。9)高压配电所应尽量与车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建10)高层建筑地下层配变电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。11)不应妨碍工业与民用建筑今后的发展，并适当考虑今后扩建的可能。,3、变配电所的总体布置(1)便于运行维护有人值班的变配电所，一般应设置值班室。(2)保证运行的安全值班室内不得有高压设备，高压电容器组一般应装设在单独的房间内。(3)便于进出线高压架空进线时，高压配电室宜位于进线侧，低压配电室宜靠近变压器室。(4)节约土地与建筑费用高压配电所应尽量与车间变电所合建。(5)适当考虑发展高低压配电室内均应留有适当数量开关柜的备用位置，并可予留好电缆沟。,4、组成（1）高压配电室 高压供电系统图确定后，根据高压开关柜的类型、台数、外形尺寸及维护操作通道宽度等决定。（2）低压配电室 低压供电系统图确定后，根据低压配电柜的类型、台数、外形尺寸及维护操作通道宽度等决定低压配电室的布置形式和尺寸。（3）变压器室（4）电容器室（5）值班室,手车式 可靠性高，维修方便，体积大，价格高,（一）高压配电室,固定式 结构简单、造价低 体积大，维修不便,一、室内变配电所,高压配电屏的“五防”功能1、防误分、合闸 2、防带负载分、合隔离开关 3、防止带电挂地线 4、防止带地线合闸 5、防误入带电间隔,高压室设备布置,（1）高压配电室长度超过8m时应开两个门，并宜布置在两端。（2）固定式开关柜操作通道的推荐尺寸，从盘面算起，单列布置为2m，双列布置为2.5m。当开关柜的数量很多时，其通道宽度可适当加大。（3）在高压配电室内，一般只装设高压开关柜，当柜的数量较少时（如四台及以下）也可和低压配电屏布置在同一房间内，但不宜面对面布置，单列布置时与低压配电屏之间净距不应小于2m。,高压室设备布置,配电装置的长度大于6m时，其柜（屏）后通道应设两个出口，低压配电装置两个出口间的距离超过15m时，尚应增加出口。高压配电室内各种通道最小宽度，应符合表4.2.7的规定。表4.2.7高压配电室内各种通道最小宽度（mm）,注：1、固定式开关柜为靠墙布置时，柜后与墙净距应大于50mm，侧面与墙净距应大于200mm；2、通道宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少200mm。,（二）低压配电室,固定式结构简单、造价低可靠性较低，维修不便母线排在上部,抽屉式可靠性较高，安全性好，维修方便结构复杂、造价高母线排在后面,低压配电屏内的电气设备 刀开关、熔断器、自动开关（低压断路器）、交流接触器、电流互感器、电压互感器等,一、室内变配电所：,低压室设备布置,第4.2.9条 低压配电室内成排布置的配电屏，其屏前、屏后的通道最小宽度，应符合表4.2.9的规定。表4.2.9配电屏前、后通道最小宽度（mm）,注：当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少200mm。,低压室设备布置,（1）低压配电屏一般不靠墙安装，屏后离墙约1m，屏的两端有通道时应有防护板。当屏的数量在三台及以下时，也可采用单面维护式靠墙安装。屏前操作通道推荐尺寸，从盘面算起，单列布置1.8m；双列布置2.5m。在屏后墙上装设开关时，屏后离墙距离，应视操作机构的安装位置及操作方向适当加大。（2）低压配电室兼作值班室时，配电装置的正面距墙不宜小于3m。（3）当配电室长度为8m以上时，应设两个门，并尽量布置在两端；当低压配电室只设一个门时，此门不应通向高压配电室。,低压室设备布置,（4）低压配电装置长度大于6m时，其屏后应设两个通向本室或其他房间的出口。如两个出口间的距离超过15m时尚应增加出口。（5）由同一低压配电室供给一级负荷用电时，母线分段处应有防火隔板或隔墙，供给一级负荷用的电缆不应通过同一电缆沟。（6）低电配电室的高度应和变压器室综合考虑，一般可参考下列尺寸：a）与抬高地坪变压器室相邻时，高度44.5m；b）与不抬高地坪变压器室相邻时，高度3.54m；c）配电室为电缆进线时，高度3m。,变压器室布置示意图,一、室内变配电所：,（三）变压器室,变压器室的通风方式,（a）门下进风，后墙出风；（b）地下进风，门上出风；,（三）变压器室,一、室内变配电所：,变压器室设备布置,第4.2.4条 可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距，应符合表4.2.4的规定。,第4.2.5条 设置于变电所内的非封闭式干式变压器，应装设高度不低于1.7m的固定遮栏，遮栏网孔不应大于40mm40mm。变压器的外廓与遮栏的净距不宜小于0.6m，变压器之间的净距不应小于1.0m。,表4.2.4可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距（mm）,变压器室设备布置,确定变压器室时，应考虑有发展的可能性，一般按能安装大一级容量的变压器考虑变压器室内不应有非本身所用的管线通过。设置于屋内的干式变压器，其外廓与四周墙壁的净距不应小于0.6m，干式变压器之间的距离不应小于1m，并应满足巡视维修的要求。全封闭型的干式变压器可不受上述距离的限制。,变压器外廓（防护外壳）与变压器室墙壁和门的净距,民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-92,变压器室设备布置,第4.1.3条 不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，可设置在同一房间内。具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，当环境允许时，可相互靠近布置在车间内。第4.1.4条 室内变电所的每台油量为100kg及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内。第4.1.7条 变电所宜单层布置。当采用双层布置时，变压器应设在底层。设于二层的配电室应设搬运设备的通道、平台或孔洞。,三、成套（箱式）变配电所：,成套性强，尺寸小、重量轻、外型美观、占地面积小、安装维护方便和投资少,一、电路图的类型及其应用二、高压配电方式三、变电所一次主接线四、低压配电方式,第三节 配电系统接线,变配电所常用的主接线,一、电路图的类型及其应用 定义：用来表示电力设备相互间电气连接顺序的图，称为电气接线图，简称电路图。分类：主电路图（一次接线图）和副电路图（二次接线图）。由一次设备按一定秩序连成的电路图称为主电路接线图，简称主接线图。主接线图能说明电能的输送、分配关系和运行方式。变配电所的主接线图，通常由避雷器、隔离开关、熔断器、断路器、变压器、电流互感器、电压互感器及母线等电气设备组成。副电路(也称二次线路)的接线图用以表示辅助电路的电器及其连接顺序，是用来测量、监视、保护和控制主电路的，故一般是由仪用互感器、仪表、继电保护装置及信号装置等组成。,主接线中常用电器设备图形符号及文字符号,新S9系列三相油浸式变压器 新S9系列三相油浸式变压器采用了新型绝缘结构和提高抗短路能力结构等多项科研成果。其性能达到国际先进水平。与S7系列相比较，空载损耗平均降低10.25%，空载电流降低37.9%，负载损耗平均降低22.4%，是节能型产品的更新换代产品。主要功能和特点损耗低，节能显著；铁芯为圆形多级、全斜三级接缝叠片结构；高低压绕组均用无氧铜线绕制，高压绕组一律采用多层圆筒式结构；器身结构合理；采用新型组件,型号容量(KVA)S9-/10 30 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600,SC(B)10-302500/10系列F级树脂浇注干式配电变压器,概述:用薄层环氧树脂浇注来包封高、低压绕组的干式变压器，具有阻燃、自熄、防潮、散热性好等优点，可以深入负荷中心，例：高层建筑、机场、码头、电厂、住宅小区或成套变电站等各种场所。产品型号说明,正常使用条件海拔不超过1000m 户内最高环境气温+40最高日平均温度+30最高年平均温度+20 最低气温-5根据用户要求可提供在特殊使用条件下运行的变压器。执行标准a、GB/T10228-1997干式电力变压器技术数据和要求。性能特点1、低压绕组除小容量采用铜导线以外，一般都采用铜箔绕制的圆筒式结构；高压绕组采用分段多层圆筒式结构，使之绕组的安匝分布平衡，漏磁小，机械强度高，抗短路能力强。2、可配置低噪音的风冷装置，通过温控器对风扇的起动和关闭可以自动控制，由此可以使变压器增容40运行。3、通过埋入低压绕组的感温元件和传感系统，根据设定值来启动、关闭风机或报警、跳闸起到保护变压器的作用。4、变压器配置IP20使直径=12mm的异物不会进入罩壳内，配置IP23，它同时还可以防止与垂直成60角度的水淋入。保护罩能有效地防止小动物进入罩内而引起的短路停电等事故，也保障人身安全。5、SC(B)9空载损耗比GBT10228-1997组I 标准值下降10 负载损耗比GB/T10228-1997 标准值下降15 SC(B)10 空载损耗比GBT10228-1997组1 标准值下降20 负载损耗比GB/T10228-1997标准值下降15,全密封油浸式配电变压器,绝缘性能好安匝分布均匀，抗短路能力强，耐雷电冲击水平高；抗裂、耐高温、机械强度高、寿命长；绕组设温度自动监测与保护，可保证长期安全可靠运行；损耗低，过载能力强，强迫风冷时可使额定容量提高4050%；体积小，重量轻、噪音低，安装简单方便、免维护；,1、高压隔离开关,作用：隔离高压电源，保证其他设备和线路的安全检修结构：没有专门的灭弧装置，因此不许带负荷操作类型：户内式、户外式注意：一般与高压断路器串联使用,GW13型中性点隔离开关,GW4-110W户外,交流高压隔离开关,GN2户内高压隔离开关,DGN-12户内高压隔离开关,2、高压负荷开关,作用：能通断一定的负荷电流和过载电流，但不能断开短路电流。结构：有灭弧装置注意：一般与高压熔断器串联使用,FN11负荷开关,YFN18,FN7,高压负荷开关,3、高压断路器,作用：正常运行时接通或切断负荷电流，当发生短路故障时，借助继电保护使它自动、迅速地切断故障电流。结构：有完善的灭弧装置类型：油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器,ZW7-40.5型户外交流高压真空断路器,ZN28-12、ZN25A-12系列户内高压真空断路器,4、高压熔断器,作用：过载与短路保护类型：户内固定式 RN 户外跌落式 RW,户外高压跌落式熔断器,RW10-10F、RW10-10FM型熔断器,XRNP-12户内高压限流熔断器,5、电流和电压互感器 TV TA 互感器就是特殊变压器，其功能有以下三点：1、安全绝缘 2、扩大范围 3、可获得多种形式的接线方案来满足 各种测量和保护电路的要求。,6、避雷器 F 防过电压侵入7、电容器 C 作无功补偿,8、高压开关柜,作用：作电能接受、分配的通、断和监视保护。由制造厂按一定接线方式将同一回路的开关电器、母线、测量仪表、保护电器和辅助设备等装配在封闭的金属柜中成套供应。类型：固定式 GG 手车式 JYN,各设备的文字与图形符号如下：,变压器 断路器 负荷开关 隔离开关 熔断器,KYN18A-10型高压开关柜,高压开关柜,GGD交流低压开关柜,高压配电方式,（一）放射式：供电可靠性高，故障发生后，影响范围较小，切换操作方便，保护简单，便于自动化，但造价较高。（二）树干式：投资少，但事故后影响范围较大，供电可靠性差。（三）环式：有闭路环式和开路环式，为简化保护，一般采用开路环式。供电可靠性较高，运行比较灵活，但切换操作较频繁。,根据对供电可靠性的要求、变压器的容量及分布、地理位置等情况，高压配电系统宜采用放射式，也可采用树干式，环式及其组合方式。,1.放射式,放射式接线主要用于用电设备功率大，负荷性质重要，潮湿及腐蚀性环境场所的供电。,单电源单回路放射式,双回路放射式接线,放射式接线的特点是配电母线上每路或两路馈电出线仅给一个负荷点单独供电。（受电端之间无电气联系）,单回路放射式,双回路放射式（线路备用方式）,放射式线路故障影响范围小，因而可靠性较高，而且易于控制和实现自动化，适于对重要负荷的供电。,HSS总降压变电所 HDS高压配电所 STS车间变电所,2、树干式 树干式接线的特点是配电母线上每路馈电出线给同一方向 的多个负荷点供电。,树干式线路及其开关电器数量少，投资省，但可靠性不高，不便实现自动化。单回路树干式只可供三级负荷，双回路树干式可靠性有所提高，可供二级负荷。,HSS总降压变电所 HDS高压配电所 STS车间变电所 高压电缆线路的分支通常采用专用电缆分支箱。,HSS总降压变电所 HDS