1建筑供配電系統(tǒng)概述作如下比喻：建筑大樓→人的軀干、骨架供配電系統(tǒng)→人的血管系統(tǒng)弱電系統(tǒng)→人的神經(jīng)系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)的重要作用，只有在游戲即將通關(guān)瞬間停電時，才能被學(xué)生深刻體會到。1.1建筑供配電系統(tǒng)的組成建筑供配電是說電路系統(tǒng)的那一段？建筑供配電系統(tǒng)建筑供配電系統(tǒng)分析：都學(xué)啥？進小區(qū)（建筑）用電設(shè)備一、建筑供電系統(tǒng)的基本概念建筑供配電系統(tǒng)就是解決建筑物所需要電能的供應(yīng)和分配的系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)的一部分。電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶組成的一個整體。如圖所示:電力系統(tǒng)方框圖

1、電力系統(tǒng)（1）發(fā)電廠發(fā)電廠將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。根據(jù)一次能源的不同，有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核能發(fā)電廠，此外，還有風(fēng)力、地?zé)?、潮汐和太陽能等發(fā)電廠。發(fā)電的電壓一般為3.15～15.75KV（2）電力網(wǎng)是輸電和配電的渠道，是連接發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。組成：包括由電力線路和變電所（站）組成的輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。電壓等級：輸電網(wǎng)---≥35KV；配電網(wǎng)---≤10KV完成傳輸電能和分配電能的任務(wù)完成升壓、降壓的任務(wù)1、電力系統(tǒng)（3）用戶電能用戶又稱電力負荷，所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位。分類：①低壓用戶：220/380V，小型建筑

②高壓用戶：6～10KV，中型建筑≥35KV，大型建筑各種電壓等級線路的輸送功率和距離見下表1、電力系統(tǒng)各種電壓等級線路的輸送功率和距離線路電壓等級（KV）輸送功率（KW）輸送距離（Km）線路電壓等級（KV）輸送功率（KW）輸送距離（Km）0.2250以下1以下352000～1000020～500.38100以下1以下11010000～5000050～1506100～12004500000100～30010200～20006～202.電網(wǎng)的電壓電網(wǎng)的額定電壓

電網(wǎng)(線路)的額定電壓只能使用國家規(guī)定的額定電壓。它是確定各類電氣設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。主要有：0.38、6、10、35、110、220、500kV用電設(shè)備的額定電壓

用電設(shè)備的額定電壓與同級電網(wǎng)的額定電壓相同。用電設(shè)備和發(fā)電機額定電壓說明

發(fā)電機的額定電壓

發(fā)電機的額定電壓為線路額定電壓的105%。即

UN.F=1.05UN

變壓器的額定電壓

一次繞組：變壓器一次繞組接電源，相當于用電設(shè)備。與發(fā)電機直接相連的升壓變壓器的一次繞組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機額定電壓相同；連接的線路上的降壓變壓器的一次繞組的額定電壓應(yīng)與線路的額定電壓相同。二次繞組：變壓器的二次繞組相當于發(fā)電機。二次繞組電壓應(yīng)比線路的額定電壓高5%，再考慮二次繞組的電壓降為5%，因此，為使正常運行時變壓器二次繞組電壓較線路的額定電壓高5%，作如下選擇：當線路較長（如35kV及以上高壓線路），變壓器二次繞組的額定電壓應(yīng)比相聯(lián)線路的額定電壓高10%；當線路較短（直接向高低壓用電設(shè)備供電，如10kV及以下線路），二次繞組的額定電壓應(yīng)比相聯(lián)線路的額定電壓高5%。如圖所示?！纠恳阎獔D所示系統(tǒng)中的額定電壓，試求發(fā)電機和變壓器的額定電壓。解：發(fā)電機G的額定電壓

UN.G=1.05UN.1WL=1.05×6=6.3(kV)

變壓器1T的額定電壓

U1N.1T=UN.F=6.3kVU2N.1T=1.1UN.2WL=1.1×110=121(kV)1T額定電壓為:

121/6.3kV

變壓器2T的額定電壓

U1N.2T=UN.2WL=110kVU2N.2T=1.05UN.3WL=1.05×10=10.5(kV)

變壓器2T的額定電壓:

110/10.5kV

建筑供電系統(tǒng)建筑供配電系統(tǒng)示意圖要掌握的幾個問題：1.采用多大電壓？2.需要幾個電源？3.如何評價供電質(zhì)量？4.供電系統(tǒng)的型式？

3、評價電能質(zhì)量的基本指標（自學(xué)）供電電源的質(zhì)量是指電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量和供電可靠性三項指標。電壓質(zhì)量是以電壓偏差、電壓波動與閃變和電壓波形來衡量。電壓偏差是以電壓偏離額定電壓的幅度，一般以百分數(shù)表示。（1）供電可靠性---即指供電不間斷，這需要電路系統(tǒng)做不同的設(shè)計，具體設(shè)計要求，取決于用電負荷的等級。（2）頻率---工頻50Hz，允許偏差±0.2Hz。系統(tǒng)容量較小時，允許偏差±0.5Hz。（3）電壓質(zhì)量---電壓質(zhì)量是以電壓偏差、電壓波動與閃變和電壓波形來衡量。3、評價電能質(zhì)量的基本指標（自學(xué)）電壓偏差產(chǎn)生電壓偏差的主要原因是系統(tǒng)內(nèi)存在滯后的無功負荷所引起的系統(tǒng)電壓損失。根據(jù)JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定電壓偏差的允許范圍：①一般電動機±5%②電梯電動機±7%③照明：在一般工作場所為±5%；在視覺要求較高的屋內(nèi)場所為+5%，-2.5%；對于遠離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足上述要求時，可為+5%，-10%；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明為+5%，-10%。④其他用電設(shè)備，當無特殊規(guī)定時為±5%。電壓波動是指電壓的急劇變化。電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分數(shù)表示即

式中，

△U為電壓波動；

△U%為電壓波動百分數(shù)；

Umax、Umin為電壓波動的最大值和最小值（kV）；

UN為額定電壓（kV）。電壓波動電壓波動允許值額定電壓（kV）電壓波動允許值（△U%）10及以下2.535~1102.0220及以上1.6電壓閃變：周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象，稱為閃變。通常用電壓調(diào)幅波中不同頻率的正弦波分量的均方根值等效為10Hz正弦電壓波動值的1min平均值(等效閃變值)△U10來表示。波形質(zhì)量：波形的質(zhì)量是以正弦電壓波形畸變率來衡量的。在理想情況下，電壓波形為正弦波，但電力系統(tǒng)中有大量非線形負荷，使電壓波形發(fā)生畸變，除基波外，還有各項諧波。

電壓閃變、波形高次諧波抑制產(chǎn)生原因：非線性阻抗特性和非正弦電流特性電氣設(shè)備的存在危害：線路損耗增大、繼電保護裝置誤動作、通訊系統(tǒng)受干擾措施：①變壓器連接D,yn11②三相負載平衡③裝設(shè)濾波裝置4.建筑供電系統(tǒng)的電壓JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：用電設(shè)備容量在250KW或需用變壓器容量在160KVA以上時，采用高壓供電方式，配電電壓用10KV。用電設(shè)備容量在250KW或需用變壓器容量在160KVA及以下時，采用低壓供電方式，配電電壓用220/380V。二、建筑供配電系統(tǒng)的組成以我校為例：開閉所→高壓配電線路→箱式變電亭→低壓配電線路→各個建筑→不同用電設(shè)備以工廠為例：總降壓變電所→高壓配電線路→車間變電所→低壓配電線路→各個廠房→不同用電設(shè)備組成：配電變壓器+配電線路供電線路的分支方式供電電源總配電箱層配電箱用戶開關(guān)箱用電負荷如何連接構(gòu)成了不同的分支方式進樓之后環(huán)形放射式樹干式

放射式用于容量大、負荷不集中或重要用電場所。

樹干式用于容量小、負荷集中的重要用電設(shè)備。

鏈式用于負荷集中且負荷離配電箱較遠的場所。分區(qū)樹干式是放射式和樹干式的混合，照明系統(tǒng)常用。三、供配電系統(tǒng)的要求1、安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠應(yīng)滿足用電設(shè)備對供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足用電設(shè)備對電壓和頻率等供電質(zhì)量的要求。4、經(jīng)濟

供配電應(yīng)盡量做到投資省，年運行費低，盡可能減少有色金屬消耗量和電能損耗，應(yīng)提高電能利用率。安全用電、防雷接地供電方式電壓偏移、電壓波動等負荷計算、線纜選擇、節(jié)能措施等那么如何實現(xiàn)可靠呢？

可靠是什么意思？用電負荷等級劃分及其對供電電源的要求

我國將電力負荷劃分為三個等級（規(guī)范）

1.一級負荷：一級負荷應(yīng)有兩個獨立電源供電。在一級負荷中的特別重要負荷，除上述兩個獨立電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。

2.二級負荷：二級負荷應(yīng)由雙回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺。做到當電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見故障時，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。

3.三級負荷：三級負荷對于供電電源沒有特殊要求，一般由單回電力線路供電。

滿足一級負荷要求的電源

低壓母線分段開關(guān)一個6~10KV220/380VTV2TV1T1T2TA1TA2QF1QF2QS1QS2QF3QF4TA3TA4F1F2QF5FU1FU2那么哪些屬于一級負荷呢？高層建筑的用電負荷

（1）給排水動力負荷

主要為生活水泵，專用消防水泵按一級負荷供電，其余為二級負荷。

（2）空調(diào)機組動力負荷

高層建筑均安裝中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)機組一般為三級負荷。

（3）電梯負荷

在高層建筑中，一般都配備客梯、貨梯、工作電梯和消防電梯。消防電梯為一級負荷，其余為二級負荷。高層建筑的用電負荷

（4）電扶梯負荷

電扶梯一般為二、三級負荷。

（5）照明負荷

五星級賓館客房的照明負荷，高層建筑物內(nèi)部的疏散誘導(dǎo)照明燈，工作場所的事故照明燈，樓梯內(nèi)的事故照明燈，消火栓內(nèi)的按鈕控制消防水泵起動的控制電源，都應(yīng)視為一級負荷。一般工作場所的工作照明為二級或三級負荷。

（6）通風(fēng)機負荷

通風(fēng)機有送風(fēng)機、排風(fēng)機、消防系統(tǒng)使用的防煙和排煙風(fēng)機。消防系統(tǒng)使用的防煙和排煙風(fēng)機為一級負荷，其余為二、三級負荷。高層建筑的用電負荷

（7）弱電設(shè)備負荷

主要有防災(zāi)中心用電負荷、辦公自動化系統(tǒng)用電負荷、通信及傳真系統(tǒng)用電負荷、安保系統(tǒng)用電負荷、衛(wèi)星電視及廣播系統(tǒng)用電負荷、自備發(fā)電室照明及控制電源，按一級負荷供電。

（8）電炊設(shè)備用電負荷

電炊設(shè)備用電負荷，一般為三級負荷。

（9）插座用電負荷

插座用電負荷，按三級負荷供電。又怎么實現(xiàn)系統(tǒng)安全呢？建筑供電系統(tǒng)中都采用TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)有三種具體的接線方式：⑴TN---C系統(tǒng)⑵TN---S系統(tǒng)⑶TN---C---S系統(tǒng)連接連接連接TN-C系統(tǒng)----目前已基本不用

TN-S系統(tǒng)----一般利用在自帶變配電所的建筑中

TN-C-S系統(tǒng)----適用于工業(yè)企業(yè)和一般民用建筑四、建筑供電系統(tǒng)的中性點接地方式TN---C系統(tǒng)優(yōu)點：出現(xiàn)故障反應(yīng)靈敏，線路經(jīng)濟簡單適用：較平衡的三相負荷（動力負荷）、不適合作為智能建筑的低壓供電系統(tǒng)。TN---S系統(tǒng)優(yōu)點：不平衡電流不流經(jīng)PE線，提高安全性適用：智能建筑低壓供電系統(tǒng)、計算機等精密儀器設(shè)備的供電系統(tǒng)。TN---C---S系統(tǒng)優(yōu)點：既安全又節(jié)約投資適用：民用建筑低壓供電系統(tǒng)1.2建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計一、建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容1、負荷計算2、變壓器臺數(shù)和容量的選擇3、變電所主結(jié)線的設(shè)計4、改善功率因數(shù)裝置的設(shè)計5、供配電系統(tǒng)短路電流的計算6、配電系統(tǒng)的設(shè)計、低壓設(shè)備的選擇7、導(dǎo)線的選擇8、繼電保護及二次主結(jié)線的設(shè)計9、變電所的防雷設(shè)計1.2建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計二、建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計步驟

電氣設(shè)計通常分三個階段：方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計。大型工程設(shè)計嚴格按三個階段進行，小型工程往往將前兩步設(shè)計合二為一。1、方案設(shè)計階段1、方案設(shè)計2、初步設(shè)計階段2、施工設(shè)計3、施工圖設(shè)計階段1.2建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計方案設(shè)計階段方案設(shè)計初步設(shè)計階段施工設(shè)計施工圖設(shè)計階段

1.方案設(shè)計匡算出用電總功率，確定高壓用電還是低壓用電，確定電源引入方向和電纜走向及電源路數(shù)、變配電所位置，并考慮是否設(shè)置應(yīng)急柴油發(fā)電機組。再按匡算工程造價。

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