建筑电气第三章.ppt

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建筑电气建筑电气主讲：

谢陈磊3供电与配电系统供电与配电系统目录目录负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求1电压与电压质量电压与电压质量2电力系统中性点运行方式及低压供配电接地形式电力系统中性点运行方式及低压供配电接地形式3供配电线路结构形式供配电线路结构形式4变配电所及其主结线变配电所及其主结线5负荷计算负荷计算6短路电流计算短路电流计算73.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求1、电力系统的基本概念、电力系统的基本概念电能电能是由发电厂生产的，最终由变电、配电所送到用户。

是由发电厂生产的，最终由变电、配电所送到用户。

但发电厂大多建设在能源基地附近，往往离用电负荷很远，但发电厂大多建设在能源基地附近，往往离用电负荷很远，这就需要将电能经过线路这就需要将电能经过线路输送输送到用户。

为了减少输电时的电到用户。

为了减少输电时的电能损耗，输送电能时要能损耗，输送电能时要升压升压，采用高压输电线路将电能输送，采用高压输电线路将电能输送给用户；同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之后给用户；同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之后还要经过还要经过降压降压，而且还要合理地将电能，而且还要合理地将电能分配分配到用户或生产车到用户或生产车间的各个用电设备，如图所示。

间的各个用电设备，如图所示。

建筑供配电建筑供配电建筑供配电建筑供配电系系系系统统统统3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求

（1）建筑供配电的基本要求）建筑供配电的基本要求我国我国电力法电力法规定：

规定：

“电力生产与电网运行应当遵循电力生产与电网运行应当遵循安全、可靠、优质、经济的原则。

电网运行应连续、稳定，安全、可靠、优质、经济的原则。

电网运行应连续、稳定，保证供电可靠性。

保证供电可靠性。

”又规定：

又规定：

“国家对电力供应和使用，实国家对电力供应和使用，实行行安全用电、计划用电的管理原则。

安全用电、计划用电的管理原则。

”因此，建筑供配电的基因此，建筑供配电的基本要求是：

本要求是：

安全、可靠、优质、经济、合理安全、可靠、优质、经济、合理。

安全安全：

在电能的供应、分配和使用中，应避免发生人身：

在电能的供应、分配和使用中，应避免发生人身事故和设备事故，实现供电安全。

事故和设备事故，实现供电安全。

可靠可靠：

在发电、供电系统正常运行的情况下，应连续向：

在发电、供电系统正常运行的情况下，应连续向用户供电，不得中断。

用户供电，不得中断。

优质优质：

应满足用户对电能质量的要求。

：

应满足用户对电能质量的要求。

3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求经济经济：

供配电系统的投资要少，运行费用要低，尽可能：

供配电系统的投资要少，运行费用要低，尽可能地节约电能和有色金属消耗量。

在供电系统中，应采用符合地节约电能和有色金属消耗量。

在供电系统中，应采用符合现行国家标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品，不现行国家标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品，不得采用明令淘汰的产品。

得采用明令淘汰的产品。

合理合理：

在供配电工作中，应合理地处理局部和全局、当：

在供配电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系。

既要照顾局部和当前的利益，又要有全局前和长远等关系。

既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，按照统筹兼顾、保证重点、择优供应的原则，做好供观点，按照统筹兼顾、保证重点、择优供应的原则，做好供配电工作。

配电工作。

为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力网连接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统；将各种网连接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统；将各种类型发电厂中的发电机、升压降压变压器、输电线路以及各类型发电厂中的发电机、升压降压变压器、输电线路以及各3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求种用电设备组联系在一起构成的统一的整体就是电力系统，种用电设备组联系在一起构成的统一的整体就是电力系统，用以实现完整的发电、输电、变电、配电和用电。

用以实现完整的发电、输电、变电、配电和用电。

2、电力系统组成、电力系统组成电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

成的电能生产与消费系统。

它的功能是将自然界的一次能源它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。

为实现这一功能，电力系统在各个环节和能供应到各用户。

为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。

得安全、经济、优质的电能。

3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求电力系统的主体结构有电力系统的主体结构有电源电源（水电站、火电厂、核电站（水电站、火电厂、核电站等发电厂），等发电厂），变电所变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路输电、配电线路和和负荷中心负荷中心。

各电源点还互相联接以实现不。

各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。

济性。

输电线路与变电所构成的网络通常称输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络电力网络。

电力。

电力系统的系统的信息与控制系统信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。

电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益成。

电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。

其典型结构如的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。

其典型结构如图所示。

图所示。

3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求

（1）电力网络）电力网络电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分。

电力网电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分。

电力网络包括络包括输电输电、变电变电和和配电配电3个环节。

个环节。

它把分布在广阔地域内它把分布在广阔地域内的发电厂和用户联接成一个整体，把集中生产的电能送到千的发电厂和用户联接成一个整体，把集中生产的电能送到千家万户分散的电能用户。

家万户分散的电能用户。

结构：

电力网络的主要组成有电力线路、变电所和换流结构：

电力网络的主要组成有电力线路、变电所和换流站。

按功能分，包括输电线路、区域电网、联络线和配电网站。

按功能分，包括输电线路、区域电网、联络线和配电网络。

电力网络、电力系统和动力系统间的关系如图。

络。

电力网络、电力系统和动力系统间的关系如图。

3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求网络互联：

网络互联：

电力网络中通过联络线把区域电力系统联接来，形成联电力网络中通过联络线把区域电力系统联接来，形成联合电力系统的技术措施。

合电力系统的技术措施。

网络互联可以得到若干技术和经济方面的效益：

网络互联可以得到若干技术和经济方面的效益：

可实可实现各区域间电能的相互支援，大大提高供电的可靠性，减小现各区域间电能的相互支援，大大提高供电的可靠性，减小因设备事故引起供电中断而设置的备用容量；因设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理地可更合理地调配用电，减少联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用调配用电，减少联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合电力系统中发电设备的总容量；率，减少联合电力系统中发电设备的总容量；因个别负荷因个别负荷在系统总负荷中所占比例减小，它们的变动对系统电能质量在系统总负荷中所占比例减小，它们的变动对系统电能质量的影响将减小；的影响将减小；联合系统总容量很大，个别发电机组的开联合系统总容量很大，个别发电机组的开3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求停停,甚至故障，对系统的影响将减小甚至故障，对系统的影响将减小,从而允许采用单机容量从而允许采用单机容量更大的高效机组；更大的高效机组；可以更合理和充分地利用各种类型的发可以更合理和充分地利用各种类型的发电设备（水电站、核电站、火电厂、热电厂、抽水蓄能电站电设备（水电站、核电站、火电厂、热电厂、抽水蓄能电站等），从而提高运行的经济性；等），从而提高运行的经济性；可利用各地区之间气候差可利用各地区之间气候差别、时间差别，更合理地按不同发电特性和用电特性来交换别、时间差别，更合理地按不同发电特性和用电特性来交换电能；电能；若网络结构合理，调度控制恰当，可以提高整个系若网络结构合理，调度控制恰当，可以提高整个系统的稳定性。

统的稳定性。

另一方面，由于网络互联，使系统规模扩大另一方面，由于网络互联，使系统规模扩大,相互间的影相互间的影响增强，从而对系统的结构、控制措施的配备、通信设施的响增强，从而对系统的结构、控制措施的配备、通信设施的完善、联络线运行的监视和控制，以及系统运行调度等也提完善、联络线运行的监视和控制，以及系统运行调度等也提出了更高的要求。

出了更高的要求。

3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求

（2）发电厂）发电厂发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。

换为电能（二次能源）的工厂。

发电厂按其所利用的能源不同，分为发电厂按其所利用的能源不同，分为水力发电厂水力发电厂、火力火力发电厂发电厂、核能发电厂核能发电厂以及以及风力发电厂风力发电厂、太阳能电站太阳能电站、地热发、地热发电厂、潮汐发电厂等类型。

电厂、潮汐发电厂等类型。

（3）变电所：

接受电能、）变电所：

接受电能、变换电压变换电压、分配电能。

有枢纽变、分配电能。

有枢纽变电所、中间变电所、终端变电所电所、中间变电所、终端变电所（4）配电所：

接受电能、分配电能）配电所：

接受电能、分配电能（5）电力线路：

架空线路，电缆）电力线路：

架空线路，电缆架空线路：

绝缘导线、裸导线架空线路：

绝缘导线、裸导线3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求3、建筑供配电系统及其组成、建筑供配电系统及其组成为了接受和分配从电力系为了接受和分配从电力系统送来的电能，各类建筑都需统送来的电能，各类建筑都需要有一个内部的供配电系统。

要有一个内部的供配电系统。

（1）具有高压配电所的供电系统具有高压配电所的供电系统大型、特大型建筑设有总大型、特大型建筑设有总降压变电站，把降压变电站，把35220kV电电压降为压降为610kV电压，向各楼电压，向各楼宇小变电站供电，小变电站把宇小变电站供电，小变电站把610kV降为降为220380V电压，电压，对低压用电设备供电。

对低压用电设备供电。

3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求中型建筑设施的供电，一般中型建筑设施的供电，一般电源进线为电源进线为610kV，经过高压，经过高压配电站，再由高压配电站分出几配电站，再由高压配电站分出几路高压配电线将电能分别送到各路高压配电线将电能分别送到各建筑物变电所，降为建筑物变电所，降为220380V低压，供给用电设备。

低压，供给用电设备。

3.1负荷分级与供电要求负荷分级与供电要求

（2）只有一个变电所（或变配电所）的供只有一个变电所（或变配电所）的供电系统电系统小型建筑设施的供电，当所需电力小型建筑设施的供电，当所需电力容量不大于容量不大于1000kVA时，一般只需一个时，一般只需一个610kV降为降为220380V的变电所。

的变电所。

如果建筑所需容量不大于如果建筑所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，直接由当时，一般采用低压电源进线，直接由当地地220/380V公共电网供电，因此工厂只公共电网供电，因此工厂只需设一低压配