第3章建筑供電與配電授課大綱：電力系統(tǒng)與電力網(wǎng)變電所和配電所低壓配電三相負(fù)荷的計(jì)算低壓供配電線路導(dǎo)線的選擇建筑設(shè)備（電）電能的傳輸建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室4、太陽能發(fā)電三種方法:其一：直接將日光轉(zhuǎn)換為電流。其二：產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)發(fā)電機(jī)。其三：利用日光將水分解，利用氫作為發(fā)電的燃料。上述三種方法均須有穩(wěn)定的日照及廣大的土地建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室§3-1電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)3.1.1電力系統(tǒng)的組成發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)組成，如圖３-1所示。發(fā)電廠電網(wǎng)（輸電網(wǎng)+配電網(wǎng)）電力用戶電力系統(tǒng)建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室發(fā)電廠水力火力核能風(fēng)力電能6KV10KV13.8KV……

1、發(fā)電發(fā)電廠主要包括：火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠核能發(fā)電廠其他能源發(fā)電共同特點(diǎn)：原動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室2.輸電輸送的電功率：(當(dāng)P和cos一定時(shí)，U越高，I越小，輸電線路上的能量損耗下降，而且可以減少輸電線的截面積，節(jié)省造價(jià)。)建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.1.2電力網(wǎng)的電壓等級(jí)FD1D2D3DU=380VU2=360V＋5％－5％B1B2電壓等級(jí)：10級(jí)建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.1.3用電負(fù)荷的分類電力負(fù)荷：指配電網(wǎng)上連接的一切用電設(shè)備所需要的功率。正常用電負(fù)荷動(dòng)力負(fù)荷：各種機(jī)床、水泵、空調(diào)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、電梯等照明負(fù)荷：各種燈具、家用電器、弱電用電設(shè)備（電話、廣播、有線電視的、樓宇自控、辦公自動(dòng)化等）防災(zāi)用電負(fù)荷防災(zāi)動(dòng)力：消火栓泵、噴淋泵、排煙機(jī)、加壓送風(fēng)機(jī)、防火卷簾門、消防電梯和防盜門窗等應(yīng)急照明負(fù)荷：疏散指示照明、事故照明、警衛(wèi)照明、障礙照明等火災(zāi)和防盜報(bào)警負(fù)荷：火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)器、消防通信、消防廣播、防盜報(bào)警器、防盜監(jiān)控器等建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室電力負(fù)荷的分級(jí)：

按其使用性質(zhì)和重要程度分為三級(jí)，并以此采用相應(yīng)的供電措施來滿足對(duì)供電可靠性的要求。說明負(fù)荷分類舉例供電要求一級(jí)負(fù)荷如國(guó)家級(jí)大會(huì)堂、國(guó)際候機(jī)廳、醫(yī)院手術(shù)室；一類高層建筑的火災(zāi)應(yīng)急照明及消防負(fù)荷等由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電。一備一用或同時(shí)工作。重要負(fù)荷還應(yīng)設(shè)應(yīng)急備用電源。二級(jí)負(fù)荷如省市級(jí)體育館、展覽館的照明；二類高層建筑的火災(zāi)應(yīng)急照明、疏散指示燈及消防負(fù)荷等宜采用兩個(gè)電源供電，供電變壓器宜選兩臺(tái)（不一定在同一變電所內(nèi)）。三級(jí)負(fù)荷如旅館、住宅、小型工廠的照明等對(duì)供電沒有特殊的要求，只需要一路電源供電即可。建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室1.接線圖的分類主接線圖（一次接線圖）副接線圖（二次接線圖）變壓器、高壓開關(guān)、高壓熔斷器、低壓開關(guān)、互感器等一次電氣設(shè)備二次電氣設(shè)備電壓互感器電流互感器測(cè)量?jī)x表、保護(hù)繼電器等互感器屬一次設(shè)備3.2.2變配電所的電氣接線圖表示電能傳送和分配路線。表示測(cè)量、控制、信號(hào)顯示、保護(hù)和自動(dòng)調(diào)節(jié)一次設(shè)備運(yùn)行的電路。建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.變電所主接線舉例QKFUQS6～10kV0.4/0.23kVQKFUQL6～10kV0.4/0.23kVQKQFQS6～10kV0.4/0.23kV建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室4.配電所主接線舉例6~10kV電纜進(jìn)線6~10kV架空進(jìn)線6~10kV母線建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.2.4變、配電所的布置、結(jié)構(gòu)及對(duì)土建設(shè)計(jì)的要求1.變、配電所的布置對(duì)土建的要求（1）考慮運(yùn)行安全，變壓器室的大門不應(yīng)朝向露天倉庫和堆放雜物的地方；（2）炎熱地區(qū)，變壓器室應(yīng)避免西曬的陽光；（3）變、配電所各室的大門都應(yīng)朝外開，以便在緊急情況時(shí)人員的疏散；（4）變、配電所的方位應(yīng)便于室內(nèi)進(jìn)出線；（5）當(dāng)值班室與低壓配電室合并時(shí)，低壓配電屏的正面或側(cè)面離墻的距離不得小于3米，當(dāng)少量的高壓開關(guān)柜與低壓配電屏同室時(shí)，兩者間的距離不得小于2米；（6）變、配電所的總體布置方案應(yīng)該因地制宜、合理設(shè)計(jì)。（圖3-14和圖3-15所示）建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室說明類別功能及主要設(shè)備對(duì)土建要求高壓配電室內(nèi)設(shè)高壓開關(guān)柜，柜內(nèi)設(shè)置油斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器和母線等。面積由高壓開關(guān)柜的數(shù)量和柜的尺寸決定。一般設(shè)有高壓進(jìn)戶柜、計(jì)量柜、電容補(bǔ)償柜和配出柜等。高壓柜前留有巡查操作通道，應(yīng)大于1.8米。柜后及兩端應(yīng)留有檢修通道，應(yīng)大于1米。室高度應(yīng)大于2.5米。門應(yīng)大于設(shè)備進(jìn)出的寬度，朝外開。變壓器室為使變壓器與高、低壓開關(guān)柜等設(shè)備隔離，應(yīng)單獨(dú)設(shè)變壓器室。面積取決于變壓器的體積和臺(tái)數(shù)，還要考慮維護(hù)通道。變壓器室內(nèi)的高低壓電氣裝置應(yīng)分別同高低壓配電室相同。10KV及以下的高壓裸導(dǎo)線要求離地高度大于2.5米，低壓裸導(dǎo)線要求離地高度大于2.2米。低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室。由于低壓配出回路多，所以低壓開關(guān)柜的數(shù)量也多。有進(jìn)線柜、儀表柜、配出柜、低壓電容器補(bǔ)償柜等面積決定于低壓開關(guān)柜的數(shù)量（應(yīng)考慮發(fā)展，增加備用柜），柜前應(yīng)留有巡檢通道（大于1.8米），柜后應(yīng)留有巡檢通道（大于0.8米）6~10KV的變電所是由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室§3-3低壓配電各負(fù)荷獨(dú)立受電，一旦發(fā)生故障只限其本身，不影響其他回路，可靠性高。由總配電盤到分配電盤采用鏈?zhǔn)竭B接。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約投資，施工方便；但是故障影響范圍大。變電所配出的是放射式，分支是樹干式。分配電箱中既有放射式，也有樹干式。3.3.1低壓配電方式放射式樹干式混合式建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.斷路器斷路器是一種自動(dòng)切斷電路故障的電器，主要用于保護(hù)低壓電器設(shè)備，使它們免遭過電流、斷路和欠壓等不正常情況的危害。3.3.3.1常用低壓電器功能：不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失壓時(shí)自動(dòng)分?jǐn)嚯娐?。特點(diǎn)：操作安全，分?jǐn)嗄芰^高。分類：框架式（萬能式）和塑殼式（裝置式）結(jié)構(gòu)：觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室萬能式低壓斷路器結(jié)構(gòu)圖單極雙極三極四極低壓斷路器的圖形及文字符號(hào)3.斷路器建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室（1）低壓配電線路的短路保護(hù)熔斷器熔體額定電流小于或等于電纜或穿管絕緣導(dǎo)線允許載流量的2.5倍斷路器斷路器過電流脫扣器的整定電流一般應(yīng)小于或等于絕緣導(dǎo)線或電纜的允許載流量的1.1倍3.3.3.2用電設(shè)備及配電線路的保護(hù)低壓配電線路的保護(hù)或熔體額定電流小于或等于明敷導(dǎo)線允許載流量的1.5倍建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室5.斷路器選擇的一般條件選擇低壓斷路器時(shí)應(yīng)注意以下幾方面:低壓斷路器的額定電流和額定電壓應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流。低壓斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于或等于電路最大短路電流。欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負(fù)載電流。例題見書建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.4.4負(fù)荷分析計(jì)算法

合計(jì)18KW（1）支路：燈具9KW一般插座4KW窗式空調(diào)器2x2.5kW（2）支路：燈具37KW一般插座38KW

窗式空調(diào)器15x2.5kW合計(jì)112.5KW（3）支路：燈具34KW一般插座23.5KW窗式空調(diào)器12x2.5kW合計(jì)87.5KW例如：某照明系統(tǒng)有3條支路，主路中的負(fù)荷是：建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室對(duì)干路進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算：確定各用電設(shè)備的需要系數(shù)，燈具取0.8；一般插座取0.3；窗式空調(diào)器取0.75。進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為3.4.5變壓器容量的選擇建筑物供電變壓器的總裝機(jī)容量建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室§3-5低壓供電線路導(dǎo)線的選擇3.5.1導(dǎo)線選擇的一般原則和要求

1.按使用環(huán)境及敷設(shè)方式選擇2.按發(fā)熱條件選擇3.按電壓損失選擇4.安機(jī)械強(qiáng)度選擇5.選擇室內(nèi)、外線路導(dǎo)線的基本原則6.選用電纜線的原則7.適當(dāng)考慮發(fā)展需要建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.5.2電線、電纜的型號(hào)和截面的選擇3.5.2.1常用電線、電纜的型號(hào)規(guī)格與敷設(shè)方式的標(biāo)準(zhǔn)

室內(nèi)：絕緣電線和絕緣電纜線；室外：裸導(dǎo)線或絕緣電纜線絕緣導(dǎo)線的分類：塑料絕緣橡皮絕緣銅芯鋁芯單芯多芯建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室1.塑料絕緣電線聚氯乙烯絕緣電線銅芯電線（BV）鋁芯電線（BLV）BLV—25導(dǎo)線標(biāo)稱截面為25mm2聚氯乙烯塑料絕緣（X為橡皮絕緣）鋁芯導(dǎo)線（銅芯不用字母表示）布線用的電線建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室2.橡皮絕緣電線銅芯棉紗編織橡皮絕緣線（BX）鋁芯棉紗編織橡皮絕緣線（BLX）銅芯玻璃絲編織橡皮絕緣線（BBX）鋁芯玻璃絲編織橡皮絕緣線（BBLX）建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.電纜線按絕緣材料分按用途分電力電纜控制電纜油浸紙絕緣電纜橡皮絕緣電纜塑料絕緣電纜電纜組成保護(hù)層絕緣層線芯單芯雙芯三芯多芯建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室塑料絕緣電纜的主要型號(hào)鋁芯聚氯乙烯絕緣和聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜（VLV）銅芯聚氯乙烯塑料絕緣電纜（VV）橡皮絕緣電纜的主要型號(hào)鋁芯橡皮絕緣和聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜（XLV）銅芯橡皮絕緣電纜（XV）建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室導(dǎo)線的標(biāo)注形式：導(dǎo)線根數(shù)導(dǎo)線型號(hào)導(dǎo)線截面敷設(shè)方式及穿管管徑線路敷設(shè)部位建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室3.5.2.3導(dǎo)線和電纜截面的選擇導(dǎo)線截面選擇應(yīng)滿足的要求：（1）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，避免因刮風(fēng)、結(jié)冰或施工等原因被拉斷；（2）長(zhǎng)期過負(fù)荷電流不應(yīng)該使導(dǎo)線過熱，以避免損壞絕緣或造成短路、失火等事故；（3）線路上的電壓損失不能過大。電力線路的電壓損失一般不能超過額定電壓的10%，照明線路不能超過5%。建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室1.選擇的方法（1）對(duì)于距離的線路，一般先按發(fā)熱條件的計(jì)算方法選擇導(dǎo)線截面，然后用電壓損失條件和機(jī)械強(qiáng)度條件進(jìn)行校驗(yàn)；（2）對(duì)于距離的線路，一般先按允許電壓損失的計(jì)算方法選擇導(dǎo)線截面，然后用發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度條件進(jìn)行校驗(yàn)。建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室2.按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面總計(jì)算電流3.按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面電壓損失：線路的始端電壓與終端電壓有效值的代數(shù)差，建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室計(jì)算電壓損失的公式導(dǎo)線截面感性負(fù)載線路，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)需要進(jìn)行修正阻性負(fù)載

建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室三相四線制供電線路中，零線截面可以根據(jù)流過的最大電流值按發(fā)熱條件進(jìn)行選擇。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可按不小于相線截面的1/2選擇。4.零線截面的選擇方法對(duì)于可能發(fā)生逐相切斷電源的三相線路，零線截面應(yīng)與相線截面相等。單相線路的零線截面應(yīng)與相線相同。兩相帶零線的線路可以近似認(rèn)為流過零線的電流等于相線電流，因此零線截面也與相線相同。建筑設(shè)備（電）電氣工程及其自動(dòng)化教研室例3-4有一條從變電所引出的長(zhǎng)100m的干線，供電方式為樹干式。干線上接有電壓為380V三相異步電動(dòng)機(jī)共22臺(tái)，其中10KW電機(jī)的20臺(tái)，4.5KW的電機(jī)2臺(tái)，敷設(shè)地點(diǎn)的環(huán)境溫度為30o