建筑電氣第1-1章供配電匯報人：AA2024-01-22contents目錄供配電系統(tǒng)概述電力負荷計算與無功補償供配電系統(tǒng)的主要設(shè)備供配電系統(tǒng)的接線方式供配電系統(tǒng)的保護與控制供配電系統(tǒng)的運行與維護供配電系統(tǒng)概述01供配電系統(tǒng)是指將電能從電源輸送到用戶設(shè)備，并分配給用戶設(shè)備的系統(tǒng)。它包括供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)兩部分。定義供配電系統(tǒng)主要由電源、變壓器、開關(guān)設(shè)備、保護設(shè)備、測量儀表、母線、電纜等組成。組成供配電系統(tǒng)的定義與組成分類根據(jù)電壓等級和供電范圍，供配電系統(tǒng)可分為高壓供配電系統(tǒng)、中壓供配電系統(tǒng)和低壓供配電系統(tǒng)。特點高壓供配電系統(tǒng)具有傳輸距離遠、傳輸容量大、電壓等級高等特點；中壓供配電系統(tǒng)具有傳輸距離適中、傳輸容量較大、電壓等級適中等特點；低壓供配電系統(tǒng)具有傳輸距離近、傳輸容量小、電壓等級低等特點。供配電系統(tǒng)的分類與特點安全性隨著電力負荷的不斷增長和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，供配電系統(tǒng)的安全性越來越受到關(guān)注，采用先進的保護技術(shù)和設(shè)備，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。智能化隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，供配電系統(tǒng)正朝著智能化方向發(fā)展，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、故障診斷和自動化控制等功能。綠色化環(huán)保意識的提高使得供配電系統(tǒng)的綠色化成為發(fā)展趨勢，采用清潔能源和高效節(jié)能設(shè)備，降低能耗和排放。集成化供配電系統(tǒng)正朝著集成化方向發(fā)展，實現(xiàn)與建筑、機械、自動化等專業(yè)的緊密配合和協(xié)同工作，提高整體運行效率。供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢電力負荷計算與無功補償02一級負荷中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)備損壞，且難以修復(fù)；給國民經(jīng)濟帶來極大損失。例如，重大設(shè)備損壞，重大產(chǎn)品報廢，用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢，國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂，需要長時間才能恢復(fù)等。二級負荷中斷供電將嚴重影響重要用電單位的正常工作。例如，交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。三級負荷不屬于一級和二級的電力負荷。電力負荷的分級與分類用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法比較簡便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。采用利用系數(shù)求出最大負荷班的平均負荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計算負荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比較接近實際，但因計算過程較繁，一般多用于企事業(yè)單位和配電干線以及單獨用電設(shè)備的計算。主要適用于施工機械用電設(shè)備的負荷計算?？紤]到用電設(shè)備數(shù)量不多且各臺設(shè)備容量有較大差別時，以及設(shè)備使用情況的不同，二項式法可以簡化為查表法和插座法進行計算。需要系數(shù)法利用系數(shù)法二項式系數(shù)法電力負荷的計算方法無功補償?shù)脑砼c方法無功補償?shù)姆椒ǎ簾o功補償通常采用的方法主要有3種，即低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹這3種補償方式的適用范圍及使用該種補償方式的優(yōu)缺點。低壓個別補償:低壓個別補償就是根據(jù)個別用電設(shè)備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接，它與用電設(shè)備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用于補償個別大容量且連續(xù)運行(如大中型異步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償?shù)膬?yōu)點是：用電設(shè)備運行時，無功補償投入，用電設(shè)備停運時，補償設(shè)備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。低壓集中補償高壓集中補償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補償作用；補償裝置根據(jù)負荷的大小自動投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費的增加。高壓集中補償無功補償?shù)脑砼c方法供配電系統(tǒng)的主要設(shè)備03

高壓開關(guān)設(shè)備高壓斷路器用于接通或斷開高壓電路中的空載電流和負荷電流，并在系統(tǒng)發(fā)生故障時與保護裝置和自動裝置相配合，迅速切斷故障電流。高壓負荷開關(guān)用于接通或斷開高壓電路的負荷電流和過負荷電流，但不能斷開短路電流。高壓隔離開關(guān)用于將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離，以保證檢修工作的安全。用于接通、分斷負載電路，控制照明燈等低壓電器的開閉。低壓斷路器一種自動化的控制電器，主要用于遠距離頻繁接通和分斷交、直流主電路和大容量控制電路。接觸器當(dāng)輸入量（激勵量）的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。繼電器低壓開關(guān)設(shè)備以油作為絕緣和冷卻介質(zhì)的變壓器，具有散熱效果好、過負載能力強、適應(yīng)環(huán)境廣泛等特點。依靠空氣對流進行冷卻的變壓器，具有無油化、難燃、防火、無污染、免維修、安裝方便等特點。將高低壓一次設(shè)備、變壓器、二次設(shè)備在工廠內(nèi)集成在一個雙層、密封、防腐、可移動的戶外箱體內(nèi)，具有成套性強、體積小、占地少、能深入負荷中心、提高供電質(zhì)量、減少損耗、送電周期短、選址靈活、對環(huán)境適應(yīng)性強、安裝使用方便、運行安全可靠及投資少見效快等一系列優(yōu)點。油浸式變壓器干式變壓器箱式變電站電力變壓器母線與電纜用高導(dǎo)電率的銅（銅排）、鋁質(zhì)材料制成的，用以傳輸電能，具有匯集和分配電力的能力。通過它，可將配電裝置中的各個載流分支回路連接在一起，構(gòu)成完整的電氣接線。母線由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體和外包絕緣保護層制成，將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線。通常是由幾根或幾組導(dǎo)線（每組至少兩根）絞合而成的類似繩索的電纜，每組導(dǎo)線之間相互絕緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個外面包有高度絕緣的覆蓋層。電纜供配電系統(tǒng)的接線方式04樹干式接線多個負荷由一干線供電，優(yōu)點是干線故障時影響范圍大，有色金屬消耗少，缺點是供電可靠性差。放射式接線各負荷由一單獨線路供電，優(yōu)點是供電可靠性高，缺點是有色金屬消耗量大。環(huán)式接線電源和負荷之間至少有兩個回路，優(yōu)點是供電可靠性高，運行靈活，缺點是繼電保護復(fù)雜，有色金屬消耗量大。高壓供配電系統(tǒng)的接線方式IT系統(tǒng)01電源中性點不接地或經(jīng)高阻抗接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分直接接地。該系統(tǒng)優(yōu)點是供電可靠性高，適用于對供電連續(xù)性要求高的場所，如醫(yī)院手術(shù)室等。TT系統(tǒng)02電源中性點直接接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護線接至與電源中性點接地?zé)o關(guān)的接地極。該系統(tǒng)適用于對供電連續(xù)性要求不高，但要求提供接地保護的場所。TN系統(tǒng)03電源中性點直接接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護線與電源中性點連接。該系統(tǒng)適用于對供電連續(xù)性要求不高，但要求提供接零保護的場所。低壓供配電系統(tǒng)的接線方式要點三放射式與樹干式比較放射式接線供電可靠性高，但有色金屬消耗量大；樹干式接線有色金屬消耗少，但供電可靠性差。因此，對于一級負荷及重要二級負荷應(yīng)采用放射式接線，對于三級負荷及不重要二級負荷可采用樹干式接線。要點一要點二IT系統(tǒng)與TT系統(tǒng)比較IT系統(tǒng)供電可靠性高，適用于對供電連續(xù)性要求高的場所；TT系統(tǒng)適用于對供電連續(xù)性要求不高但要求提供接地保護的場所。因此，對于醫(yī)院手術(shù)室等重要場所應(yīng)采用IT系統(tǒng)，對于一般工業(yè)與民用建筑可采用TT系統(tǒng)。TN系統(tǒng)與TT系統(tǒng)比較TN系統(tǒng)適用于對供電連續(xù)性要求不高但要求提供接零保護的場所；TT系統(tǒng)適用于對供電連續(xù)性要求不高但要求提供接地保護的場所。因此，對于一般工業(yè)與民用建筑可采用TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)。要點三接線方式的比較與選擇供配電系統(tǒng)的保護與控制05當(dāng)電力系統(tǒng)中的元件或系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。繼電保護的基本原理根據(jù)保護對象的不同，可分為輸電線路保護、主設(shè)備保護和系統(tǒng)保護；根據(jù)保護原理的不同，可分為電流保護、電壓保護、方向保護、距離保護、差動保護和高頻保護等。繼電保護的類型繼電保護的基本原理與類型03自動調(diào)節(jié)裝置根據(jù)電力系統(tǒng)的運行參數(shù)，自動調(diào)節(jié)某些設(shè)備的工作狀態(tài)，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。01自動重合閘裝置當(dāng)線路發(fā)生故障導(dǎo)致斷路器跳閘后，能夠自動重合閘的裝置，用于提高供電的可靠性。02備用電源自動投入裝置當(dāng)工作電源因故障斷開后，能自動將備用電源投入，保證供電的連續(xù)性。供配電系統(tǒng)的自動裝置123利用微型計算機的高速運算和邏輯判斷能力，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障檢測、故障定位和故障隔離等功能。微機保護的原理具有高度的靈活性、可靠性和實時性；能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的保護功能；具有強大的通信和數(shù)據(jù)處理能力。微機保護的特點廣泛應(yīng)用于輸電線路、變壓器、發(fā)電機等主設(shè)備的保護中；還可用于電力系統(tǒng)的自動控制、調(diào)度自動化和遠動技術(shù)等領(lǐng)域。微機保護的應(yīng)用供配電系統(tǒng)的微機保護與控制供配電系統(tǒng)的運行與維護06及時發(fā)現(xiàn)供配電系統(tǒng)中的異常情況，確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。巡視檢查的目的巡視檢查的內(nèi)容巡視檢查的周期包括檢查供配電設(shè)備、線路、保護裝置等是否正常運行，有無異常聲響、氣味、溫度等。根據(jù)供配電系統(tǒng)的重要程度和實際情況，制定合理的巡視檢查周期，通常包括日檢、周檢、月檢等。030201供配電系統(tǒng)的巡視檢查通過對供配電系統(tǒng)進行預(yù)防性試驗，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障，避免事故發(fā)生。預(yù)防性試驗的目的包括電氣設(shè)備的絕緣性能試驗、保護裝置的整定試驗、開關(guān)設(shè)備的機械性能試驗等。預(yù)防性試驗的內(nèi)容根據(jù)供配電系統(tǒng)的實際情況和試驗標準，制定合理的預(yù)防性試驗周期，以確保系