劉美菊電氣教研室（丁1-302）

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建筑供配電

課時：(72+8)學時學分：5考核方式：平時+實驗+考試要求：出勤+記筆記+作業后續內容：實習+課設+畢業設計課程安排及要求1.專業課與基礎課的區別2.課程性質（與控制類課程不同）3.工廠供電和建筑供配電區別4.建筑供配電和電力系統幾個區別緒論(1)負荷計算(2)變電所(3)配電網絡(4)短路電流計算(5)電氣設備選擇(6)主要內容繼電保護(7)自動裝置與監控系統(8)過電壓及接地(9)無功功率補償(10)臨時用電(11)照明（自動化）第一章緒論第一節建筑供配電系統認識電能電能：清潔、便于輸送和分配、易于轉換為其它的能源、便于控制、管理，易于實現自動化。電能是目前國民經濟各部門和社會生活的主要能源和動力一、供電發展概況（教材外知識）⑴19世紀90年代前：工業生產基本上靠蒸汽機、水力機或風力機作為動力基礎；⑵19世紀90年代：電力、電器制造和電力工業開始興起；⑶19世紀末：生產機械開始改用電力拖動，但電能無法實現遠距離輸送，電能靠自備小型發電機就地產生和供應；⑷20世紀初：變壓器技術得到突破，電能遠距離輸送的理論和技術得到解決，大型發電廠建立在燃料或水源豐富的地區；⑸20世紀30年代：大型電網形成，高壓輸電、低壓配電理論和技術得到推廣和應用；⑹目前：電網規模越來越大，輸電電壓等級越來越高，供電可靠性、供電質量越來越好，朝著無油化、無觸點和遠距離控制的方向由發電廠電能產生；發電廠距離城市和工礦企業可能很遠，于是產生電能輸送問題；到達城市和工礦企業后，由于用戶或車間分布廣泛，又有電能分配問題；最后是用戶設備的電能使用問題。二、電力系統的基本概念

1.電力系統2.明確兩個概念變電所（站）：由受電裝置、變壓器和配電裝置組成。(接受電能、變換電壓和分配電能）配電所（開閉所）：只有受電和配電裝置，無變壓器。（接受電能和分配電能）~~220~500KV3.15~15.75KV升壓變電站升壓變電站220~500KV地區降壓變電站35~110KV大型建筑變電站樓宇變電站3，6，10KV配電站水力發電廠火力發電廠3.電力系統示意圖①大型、特大型建筑：設總降壓站和樓宇小變電站（35~110KV進線）②中型建筑：設高壓配電站和樓宇小變電站（6~10KV進線）（我校屬于此類）③小型建筑：只設樓宇小變電站（6~10KV進線）④100KW以下建筑：不設變電站，只設一個低壓配電室三、建筑供配電系統安全：在電能的供應、分配和使用中，不應發生人身事故和設備事故。

可靠：應滿足用電設備對供電可靠性的要求。

優質：應滿足用電設備對電壓和頻率等供電質量的要求。經濟：供配電應盡量做到投資省，年運行費低，盡可能減少有色金屬消耗量和電能損耗，提高電能利用率。四、對供配電系統的基本要求第二節電力系統額定電壓

1.電力系統有標準電壓等級

電氣設備、發電機和用電設備都有各個等級的額定電壓。2.劃分依據

國民經濟發展需要，經濟技術上的合理性，電機、電器制造技術水平，參考國外標準。3.為什么發電機、變壓器一、二次側額定電壓與電網和用電設備的額定電壓不一致？

因為線路上會產生電壓損失，為了補償該損失，使用電設備獲得額定電壓。（1）發電機額定電壓高出電網5%（2）第三節建筑供配電的負荷定級及其對供電的要求1.一級負荷

中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治上、經濟上造成重大損失者;當中斷供電將發生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，稱為特別重要的負荷。一級負荷應由兩個獨立電源供電。特別重要的負荷要增設應急電源（發電機、干電池或蓄電池等）（獨立電源：來自不同電網的電源，一個因故障停電另一個不受影響）2.二級負荷（多數工業單位屬于此級）中斷供電將在政治上、經濟上造成較大損失者；中斷供電系統將影響重要用電單位正常工作的負荷者；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公共場所秩序混亂者。二級負荷應由兩回線路供電，供電變壓器亦應有兩臺。（兩回線路盡可能取自不同變壓器）

3.三級負荷

不屬于一級和二級負荷者。對一些非連續性生產的中小型企業，停電僅影響產量或造成少量產品報廢的用電設備，以及一般民用建筑的用電負荷等均屬三級負荷。

三級負荷對供電電源沒有特殊要求，一般由單回電力線路供電。第四節建筑供配電設計的內容、程序和要求（自學）1.設計內容

六個方面，后面詳講2.設計程序

方案設計、初步設計和施工圖設計三個階段3.設計要求后面詳講第一章作業：1.電力系統的基本組成2.對供配電系統的基本要求3.發電機、變壓器二次電壓與線路額定定的關系4.負荷等級劃分及各級負荷對供電的要求第三節負荷曲線及計算負荷一、負荷曲線負荷曲線：電力負荷隨時間變化的圖形。（反映了用戶的用電特點和規律）。1.日負荷曲線：負荷在一晝夜（0~24h）內變化的變化曲線。制作：每半小時記錄一次電表讀數，計算平均功率，做負荷曲線。2.年負荷曲線：根據典型夏日和冬日負荷曲線，按負荷大小依次繪制。

1.年最大負荷Pm和年最大負荷小時數Tm（1）年最大負荷Pm

一年里,最高日負荷曲線中，30分鐘內的平均功率最大值，也被稱為30分鐘最大負荷P30（2）年最大負荷利用小時Tm

若負荷以年最大負荷Pm持續運行一段時間，所消耗的電能恰好等于該負荷全年實際消耗的電能，這段時間就是年最大負荷利用小時數，表示為Tm。二、與負荷計算有關的幾個物理量

2.平均負荷和負荷系數（1）平均負荷Pav指電力負荷在一定時間內消耗的功率的平均值。（2）負荷系數平均負荷與最大負荷的比值。3.需用系數Kd（從電網實際取用的功率與設備組設備功率之比）最大負荷與設備容量總和的比值。4.利用系數Ku平均負荷與設備容量總和的比值。例2-1：某汽車制造廠全廠計算負荷，求該廠全年有功及無功電量需要量是多少？解：查表2-2得有功的Tm=4960(h),可得全年有功電能需要量Wp為：全年查表2-2得無功的Tm=5240(h),有功電能需要量Wq為：

例2-2:某工廠最大工作班的負荷曲線如圖2-4所示，全廠設備額定功率為60KW，是求該廠有功計算負荷，負荷系數，需用系數和利用系數各是多少？（22頁）需用系數法1.單臺設備的計算負荷(G)2.用電設備組的負荷計算(F)3.低壓干線(E)4.低壓母線(D)5.高壓輸線C、高壓母線B和高壓進線AABCDEMGF三、二項式法1.同一工作制單組用電設備組的計算負荷2.不同工作制的多組用電設備組的計算負荷設有不同類型的m個用電設備組四、民用建筑負荷計算（自學）（28頁~34頁）五、單相負荷計算單相負荷：電爐、電燈等為使三相電路導線截面和供電設備選擇經濟合理，單相用電散步設備盡可能均勻地分配在三相電路上。負荷計算表2—2室內各設備的額定功率及需用系數表回路用電設備功率（W）需用系數Kdcosφ衛生間回路熱水器20000.651.0廚房回路油煙機1000.51.0洗衣機3000.550.8微波爐15000.71.0一般插座1000.60.7空調回路空調10000.750.8一般插座回路電視2000.50.7電冰箱2000.50.7電腦及其附件4000.550.8一般插座1000.60.7插座分四個回路：廚房回路，這個回路設置了四個插座，分別供油煙機（100W）、微波爐（1500W）、電飯煲（1000W）和一般炊具（300W）使用。空調回路，這個回路設置了兩個插座，這兩個插座選用1000W的功率，分別安置在主臥室和客廳。衛生間回路，這個回路設置了三個插座，分別供電熱水器（2000W）、洗衣機（300W）和排氣扇（30W）使用。還有就上一般插座（100W）回路，這個回路大多是一般設備的插座，需要注意的是，設計中在書房安裝了電腦插座，在主臥室和客廳安裝了電視插座，在餐廳安裝了電冰箱插座。廚房回路：Pc=100×0.5+1500×0.7+1000×0.85+300×0.75=2175W

Ic=Pc/（Uc*cosφ）=2175/(220×0.8)=12.4A空調回路：Pc=2×0.75×1000=1500W

Ic=Pc/（Uc*cosφ）=1500/(220×0.8)=9.1A衛生間回路：Pc=2000×0.65+300×0.55+30×0.6=1483W

Ic=Pc/（Uc*cosφ）=1483/165=9A一般插座回路：Pc=3×100×0.6+400×0.55+100×0.6+2×100×0.6+200×0.5+200×0.5+3×100×0.6+200×0.5+2×100×0.6=1180WIc=Pc/（Uc*cosφ）=1180/165=7.2A照明回路Pc=346.5W，Ic=2.1A所以此用戶用電的總有功功率Pc=2175+1500+1483+1180+346.5=6648.5W

Ic=12.4+9.1+9+7.2+2.1=39.8A根據計算結果，給用戶設置一個8Kw的戶配電箱，導線選用BV-500-（3×0.6）-G32-WC型號。

1、某工廠的機加車間，設備的額定電壓為380V，主要設備為機床電動機，30Kw1臺，20Kw3臺，10Kw4臺，5Kw8臺，3Kw5臺，請用需用系數法和二項式法求Pc，Qc，Sc，Ic。（Kd=0.16b＝0.14c＝0.4x＝5cosφ＝0.5）2.已知某車間裝有冷加工機床用電動機18臺，共70KW（Kd1=0.2，cosφ1＝0.5，tgφ1＝1.73）；又裝有通風機用電動機4.5KW兩臺(Kd2=0.8，cosφ2＝0.8，tgφ2＝0.75)；還有電阻干燥箱一臺,3KW(Kd3=0.7)；各種用電設備的同期系數KΣ=0.8，所有電動機均為長期工作制，設備的額定電壓為380V，請用需用系數法求Pc，Qc，Sc，Ic。3.某生產車間冷加工機床組，設備的額定電壓為380V，電動機有22Kw2臺，16Kw2臺，10Kw4臺，6Kw8臺，3Kw5臺，請用需用系數法和二項式法求Pc，Qc，Sc，Ic。（Kd=0.16b＝0.14c＝0.4x＝5cosφ＝0.5）4、某變壓器額定容量1000KVA，一次電壓為10Kv，二次電壓為0.4Kv，低壓側有功計算負荷為600Kw，無功功率計算負荷為330Kvar。ΔPO.T

＝2Kw，ΔPCU.N

.T

＝13.7Kw，IO.T%＝2.8，Δuk%＝5，求高壓側有功和無功計算負荷。第二章總結

1.負荷計算的內容包括：計算負荷、尖峰負荷和平均負荷。2.用電設備按工作制分類：連續運行工作制、短時工作制和反復短時工作制。3.負荷計算的步驟：從負荷(末)端開始，逐級計算到電源(首)端。4.需用系數：指的是用電設備組的最大有功負荷與設備容量之比。5.計算負荷的物理意義：按這個