建筑電氣

第2版

主編段春麗黃仕元

機(jī)械工業(yè)出版社

第1章緒論

建筑電氣第2版添加標(biāo)題電力系統(tǒng)概念及組成海洋大型風(fēng)電機(jī)組

電力系統(tǒng)的額定電壓添加標(biāo)題海洋大型風(fēng)電機(jī)組建筑供配電的負(fù)荷分級(jí)及供電要求添加標(biāo)題海洋大型風(fēng)電機(jī)組建筑電氣施工的內(nèi)容、程序與要求1234緒論第1章緒論1.1電力系統(tǒng)概念及組成1電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀2電力系統(tǒng)概念及組成3建筑供配電系統(tǒng)及其組成4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)2．電力系統(tǒng)概念及組成電力系統(tǒng)由發(fā)電廠(chǎng)、輸配電網(wǎng)、變電站及電力用戶(hù)組成的統(tǒng)一整體。圖1-1電力系統(tǒng)示意圖(1)發(fā)電廠(chǎng)

(2)輸配電網(wǎng)輸電線(xiàn)路是將發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出的經(jīng)升壓后的電能送到鄰近負(fù)荷中心的樞紐變電站，或連接相鄰的樞紐變電站，由樞紐變電站將電能送到地區(qū)變電站，其電壓等級(jí)一般在220kV以上

(2)輸配電網(wǎng)配電線(xiàn)路則是將電能從地區(qū)變電站經(jīng)降壓后輸送到電能用戶(hù)的線(xiàn)路，其電壓等級(jí)一般為110kV及以下。(3)變電站變電站是變換電壓和交換電能的場(chǎng)所，由變壓器和配電裝置組成。按變壓的性質(zhì)和作用又可分為升壓變電站和降壓變電站對(duì)僅裝有受、配電設(shè)備而沒(méi)有變壓器的稱(chēng)為配電所。(3)變電站1)升壓變電站是將發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出的電能進(jìn)行升壓處理，便于大功率和遠(yuǎn)距離傳輸。(3)變電站2)降壓變電站是對(duì)電力系統(tǒng)的高電壓進(jìn)行降壓處理，以便電氣設(shè)備的使用。在降壓站中，根據(jù)變電站的用途可分為樞紐變電站區(qū)域變電站用戶(hù)變電站樞紐變電站樞紐變電站起到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)各部分的紐帶聯(lián)結(jié)作用，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中電能進(jìn)行轉(zhuǎn)輸和分配；區(qū)域變電站區(qū)域變電站是將樞紐變電站送來(lái)的電能做一次降壓后分配給電能用戶(hù)用戶(hù)變電站用戶(hù)變電站接受區(qū)域變電站的電能，將其降壓為能滿(mǎn)足用電設(shè)備電壓要求的電能且合理地分配給各用電設(shè)備。（4）電力用戶(hù)電能消耗的場(chǎng)所。3．建筑供配電系統(tǒng)及其組成建筑供配電系統(tǒng)由高壓（10kV）配電線(xiàn)路、變電站(包括配電站)、低壓配電線(xiàn)路和用電設(shè)備組成；或由它們其中的幾部分組成。一般民用建筑的供電電壓在10kV及以下，只有少數(shù)特大型民用建筑物（群）及用電負(fù)荷大的工業(yè)建筑供電電壓在35~110kV之間某建筑供配電系統(tǒng)示意圖

4．電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)（1）電能生產(chǎn)的重要性（2）系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程的快速性（3）電能發(fā)、輸、配、用的同時(shí)性1.2電力系統(tǒng)的額定電壓1

電力系統(tǒng)額定電壓的規(guī)定2用電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓分析3用電設(shè)備端子的電壓偏差允許值4電壓等級(jí)選擇

1．電力系統(tǒng)額定電壓的規(guī)定表1-1我國(guó)三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓

分類(lèi)電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓(kV)發(fā)電機(jī)額定電壓(kV)電力變壓器額定電壓(kV)一次繞組二次繞組低壓0．220．380．6623400．690．220．380．6623400．69高壓3610-35631102203305003．156．310．513．8，15．75，18．20------3及3．156及6．310及10．513．8，15．75，18．2035631102203305003．15及3．36．3及6．610．5及11-38．5691212423635502．用電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓分析（1）用電設(shè)備的額定電壓：用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。（2）發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高出5%，用于補(bǔ)償電網(wǎng)上的電壓損失。2．用電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓分析（3）變壓器：一次繞組額定電壓：當(dāng)變壓器接于電網(wǎng)時(shí)，性質(zhì)上等同于電網(wǎng)上的一個(gè)負(fù)荷，其額定電壓與電網(wǎng)一致當(dāng)變壓器接于發(fā)電機(jī)輸出端（如發(fā)電廠(chǎng)升壓變玉器）則其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。二次繞組額定電壓指空載電壓，考慮到變壓器承載時(shí)自身電壓損失（按5%計(jì)），變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高5%；當(dāng)二次側(cè)輸電距離較長(zhǎng)時(shí)，還應(yīng)考慮到線(xiàn)路電壓損失（按5%計(jì)），此時(shí)二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高l0%。G10/10.5/35KV10.5KVT1T2380/220V10KV38.5KV0.4KV3.用電設(shè)備端子的電壓偏差允許值

表1-2用電設(shè)備端子的電壓偏差允許值名

稱(chēng)電壓偏差允許值（%）名稱(chēng)電壓偏差允許值（%）電動(dòng)機(jī)照明燈正常情況下+5~-5視覺(jué)要求較高的場(chǎng)所+5~-2.5特殊情況下+5~-10一般工作場(chǎng)所+5~-5應(yīng)急照明、道路照明、警衛(wèi)照明+5~-10其他用電設(shè)備無(wú)特殊規(guī)定時(shí)+5~-54．電壓等級(jí)選擇（1）城鎮(zhèn)的高壓配電電壓宜采用20(或10)kV，低壓配電電壓應(yīng)采用0.22/0.38kV。（2）用電單位（或稱(chēng)為用戶(hù)）的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線(xiàn)路的回路數(shù)、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。（3）小負(fù)荷用戶(hù)宜接入當(dāng)?shù)氐蛪弘娋W(wǎng)，當(dāng)用戶(hù)的總?cè)萘繛?00kW及以上或安裝容量在250kVA及以上時(shí)宜采用20kV供電。否則可由低壓供電。4．電壓等級(jí)選擇（4）當(dāng)供電距離超過(guò)300m時(shí)，宜采用10kV及以上電壓等級(jí)供電。（5）低壓配電電壓宜采用0.22/0.38kV；由地區(qū)公共低壓電網(wǎng)供電的0.22kV負(fù)荷，線(xiàn)路電流小于等于60A時(shí)，可采用0.22kV單相供電；大于60A時(shí)，宜采用0.22/0.38kV三相四線(xiàn)制供電。（6）當(dāng)安全需要時(shí)，應(yīng)采特低電壓供電，即相間電壓或相對(duì)地電壓不超過(guò)交流方均根值50V的電壓。具體電壓值應(yīng)根據(jù)供電設(shè)備情況及國(guó)家、行業(yè)規(guī)范中的相關(guān)要求確定。1.3建筑供配電的負(fù)荷分級(jí)及供電要求1供電可靠性2負(fù)荷等級(jí)3各類(lèi)負(fù)荷分級(jí)

4各級(jí)負(fù)荷的供電要求及措施1.3.1供電可靠性供配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量：主要由電能質(zhì)量和供電可靠性?xún)纱笾笜?biāo)來(lái)衡量。電能質(zhì)量指標(biāo)包括電壓、波形和頻率的質(zhì)量。供電可靠性是指供電企業(yè)對(duì)用戶(hù)的供電連續(xù)性，一般用供電企業(yè)的實(shí)際供電小時(shí)數(shù)與全年時(shí)間內(nèi)實(shí)際總小時(shí)數(shù)的百分比來(lái)衡量，也可以全年的停電次數(shù)和停電持續(xù)時(shí)間來(lái)衡量。1.3.2負(fù)荷等級(jí)“負(fù)荷的大小”是指用電設(shè)備功率的大小?！豆┡潆娤到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009電力負(fù)荷根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在對(duì)人身安全、經(jīng)濟(jì)損失上所造成的影響程度進(jìn)行分級(jí)。針對(duì)不同負(fù)荷等級(jí)確定其對(duì)供電電源的要求。并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.3.2負(fù)荷等級(jí)1．符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)視為一級(jí)負(fù)荷（1）中斷供電將造成人身傷害時(shí)。（2）中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。（3）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。（4）在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將造成人員傷亡或重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。1.3.2負(fù)荷等級(jí)2．符合下列情況之一時(shí)，視為二級(jí)負(fù)荷：（1）中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。（2）中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作。3．不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者視為三級(jí)負(fù)荷。1.3.3各類(lèi)負(fù)荷分級(jí)表1-3民用建筑中各類(lèi)建筑物的主要用電負(fù)荷分級(jí)1.3.4各級(jí)負(fù)荷的供電要求及措施1.一級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電要求2.二級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電措施3.三級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電措施4.自備電源1.一級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電要求：（1）一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞（強(qiáng)制性規(guī)范）。而且當(dāng)一電源中斷供電時(shí)，另一電源應(yīng)能承擔(dān)本用戶(hù)的全部一、二級(jí)負(fù)荷設(shè)備的供電。（2）一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷供電，應(yīng)符合下列要求：1）除應(yīng)由雙重電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)

2）設(shè)備的供電電源的切換時(shí)間，應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備允許中斷供電的要求。1.一級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電要求：（3）當(dāng)一級(jí)負(fù)荷設(shè)備容量在300kW以上或有高壓用電設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用兩個(gè)高壓電源，這兩個(gè)高壓電源一般是由當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的兩個(gè)區(qū)域變電站分別引來(lái)。兩個(gè)電源的電壓等級(jí)宜相同。根據(jù)負(fù)荷需要及地區(qū)供電條件，采用不同電壓更經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，亦可經(jīng)當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)同意，采用不同電壓供電；或自備柴油發(fā)電機(jī)組供電。1.一級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電要求：（4）一級(jí)負(fù)荷的供配電系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求：1）一級(jí)負(fù)荷用戶(hù)的變配電室內(nèi)的高低壓配電系統(tǒng)，均應(yīng)采用單母線(xiàn)分段系統(tǒng)。分列運(yùn)行互為備用。2）一級(jí)負(fù)荷設(shè)備應(yīng)采用雙重電源供電，并在最末一級(jí)配電裝置處自動(dòng)切換。3）不同級(jí)別的負(fù)荷不應(yīng)共用供電回路。4）應(yīng)急電源與正常電源之間，應(yīng)采取防止并列運(yùn)行的措施。當(dāng)有特殊要求，應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換需短暫并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采取安全運(yùn)行的措施。5）為一級(jí)負(fù)荷供電的低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，盡量減少配電級(jí)數(shù)。一般低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)三級(jí)。2．二級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電措施二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)應(yīng)做到當(dāng)電力變壓器或線(xiàn)路發(fā)生常見(jiàn)故障時(shí)，不致中斷供電或中斷供電能及時(shí)恢復(fù)。（1）二級(jí)負(fù)荷用戶(hù)的供電可根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的條件，采取下列方式之一：

1）宜由兩回線(xiàn)路供電，其第二回路可來(lái)自地區(qū)電力網(wǎng)或鄰近單位，也可用自備柴油發(fā)電機(jī)組（但必須采取防止與正常電源并聯(lián)運(yùn)行的措施）。2）在負(fù)荷較小或地區(qū)變電條件困難時(shí)，可由一路6kV及以上專(zhuān)用的架空線(xiàn)路供電，當(dāng)采用電力電纜敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用兩根電纜供電，且每根電纜均應(yīng)能承擔(dān)全部二級(jí)負(fù)荷的容量。2．二級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電措施（2）二級(jí)負(fù)荷的供配電系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求：1）雙電源（或雙回路）供電，在最末一級(jí)配電裝置內(nèi)自動(dòng)切換。

2）雙電源（或雙回路）供電到適當(dāng)?shù)呐潆婞c(diǎn)自動(dòng)互投后用專(zhuān)線(xiàn)送到用電設(shè)備或其控制裝置上。3）由變電所引出可靠的專(zhuān)用單回路供電。4）應(yīng)急照明等分散的小容量負(fù)荷，可采用一路市電加EPS或來(lái)用一路電源與設(shè)備自帶的蓄（干）電池（組）在設(shè)備處自動(dòng)切換。3．三級(jí)負(fù)荷用戶(hù)和設(shè)備的供電措施三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，采用單回路供電，但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡(jiǎn)潔可靠，盡量減少配電級(jí)數(shù)，低壓配電級(jí)數(shù)一般不宜超過(guò)四級(jí)。且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下，盡量減少電壓偏差和電壓波動(dòng)。在以三級(jí)負(fù)荷為主，有少量一、二級(jí)負(fù)荷的用戶(hù)，可設(shè)置僅滿(mǎn)足一、二級(jí)負(fù)荷需要的自備電源。4.自備電源（1）常用的應(yīng)急電源有下列幾種：1)獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組。2)供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專(zhuān)用的饋電線(xiàn)路。3)蓄電池（包括大容量UPS或EPS不間斷電源）。4)干電池。4.自備電源（2）符合下列條件之一時(shí)，用戶(hù)宜設(shè)置自備電源：1）需要設(shè)置自備電源作為一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷的應(yīng)急電源時(shí)或第二電源不能滿(mǎn)足一級(jí)負(fù)荷的供電要求時(shí)。2）設(shè)置自備電源較從電力系統(tǒng)取得第二電源經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。3）有常年穩(wěn)定余熱、壓差、廢棄物可供發(fā)電，技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。4）所在地區(qū)偏僻，遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)，設(shè)置自備電源經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。5）有設(shè)置分布式電源的條件，能源利用效率高、經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。6）分散的小容量一級(jí)負(fù)荷：如電話(huà)機(jī)房、消防中心（控制室），應(yīng)急照明等，亦可采用設(shè)備自帶的蓄電池（干電池）或集中供電的EPS作為自備應(yīng)急電源。4.自備電源（3）應(yīng)急電源應(yīng)根據(jù)允許中斷供電的時(shí)間選擇，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1)允許中斷供電時(shí)間為15s以上的供電，可選用快速自啟動(dòng)的發(fā)電機(jī)組。2)自投裝置的動(dòng)作時(shí)間能滿(mǎn)足允許中斷供電時(shí)間的，可選用帶有自動(dòng)投入裝置的獨(dú)立于正常電源之外的專(zhuān)用饋電線(xiàn)路。3)允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的供電，可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置或柴油機(jī)不間斷供電裝置。EPS應(yīng)急電源裝置主要用于應(yīng)急照明系統(tǒng)及允許中斷供電時(shí)間為0.25s以上的負(fù)荷；UPS不間斷電源裝置主要用于中斷供電時(shí)間不允許超過(guò)毫秒級(jí)的用電負(fù)荷，如電子計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)通信及控制裝置的通信中心、金融中心、安防中心、消防中心、監(jiān)控中心等；4）故障時(shí)應(yīng)急電源的供電時(shí)間，應(yīng)按供電設(shè)備要求的連續(xù)供電時(shí)間確定。1.4建筑電氣施工的內(nèi)容、程序與要求1施工準(zhǔn)備階段2安裝施工階段3竣工驗(yàn)收階段1．施工準(zhǔn)備階段施工準(zhǔn)備工作是保證建設(shè)工程順利地連續(xù)施工，全面完成各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的重要前提，也是一項(xiàng)有計(jì)劃、有步驟、階段性的工作，它不僅在施工前，而且貫串于施工的全過(guò)程。階段性施工準(zhǔn)備，是指工程開(kāi)工之前針對(duì)工程全面所做的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作；作業(yè)條件的施工準(zhǔn)備，是為某一施工階段，某分部、分項(xiàng)工程或某個(gè)施工環(huán)節(jié)所做的準(zhǔn)備工作，它是局部性