1-供配电系统

2020/2/7燕山大学电气工程学院1第二章：楼宇基本设备及其控制特性供配电系统；照明系统；空调系统；电梯控制系统。2020/2/7燕山大学电气工程学院2第一节：供配电系统供配电系统是大厦的动力系统，如果没有供配电系统，大厦内的空调系统、给排水系统、照明、电梯、甚至消防、安保等系统都无法正常工作。这是大厦最重要的组成之一。定义：由发电厂、电力网（输电、变电、配电）和用户组成的统一整体成为电力系统。2020年2月7日1时57分燕山大学电气工程学院3典型楼宇供配电系统大中型楼宇采用的供电电压多为10KV（也有35KV），5000KVA以上的变压器至少两个独立电源。原则上互为备用，同时供电。必要时需要备用发电机组2020/2/7燕山大学电气工程学院41、负荷分布与变压器的位置高层建筑负荷分类：空调、动力、电热、照明全空调商业性楼宇，空调负荷达40～50％电梯、水泵、排烟风机等。高层建筑中，电梯、水泵容量增大，负荷比重增加。变压器的位置应设在负荷中心负荷中心实际就是最佳配电点，按所达到的优化目标及不同的计算条件而列出的目标函数来确定。（不是固定的）2020/2/7燕山大学电气工程学院5一台主变压器的供电范围15～20层对于超高层建筑要分区设置。如：世贸大厦变压器配置在7，41，75，108层帝国大厦变压器配置在地下2层，41，84层从防火要求考虑，不应采用油浸式变压器和油断路器，应采用干式变压器和真空断路器。2020/2/7燕山大学电气工程学院6（a）概念：电力的输送与分配，必须由母线、开关、配电线路、变压器等组成一定的供电线路，这个电路是供电系统的一次结线，即主结线。（b）主结线方式：一备一用、同时供电、单母线分段制、高供低备2、供电系统的主接线2020/2/7燕山大学电气工程学院7S1S2市电1市电2主供备用10KV母线减少中间母线联络开关和电压互感器柜；要求两路都保证100％负荷用电。节省投资；但清扫母线或母线故障时将造成全部停电。适用场合：大楼负荷较小，供电可靠性要求较低的建筑一备一用2020/2/7燕山大学电气工程学院8S1S2市电1市电210KV母线母线联络开关同时供电增加中间母线联络开关和电压互感器柜供电可靠性较高适用场合：商用性楼宇，高级宾馆，大型办公楼宇特别是安装容量大，变压器台数多的情况。2020/2/7燕山大学电气工程学院9S1市电110KV母线S2市电210KV母线ABC400V母线10KV/400V变压器单母线分段低压侧母线实行分段制结线灵活，安全性性高，清扫母线故障可保证正常工作适用于大多数场合2020/2/7燕山大学电气工程学院1010KV/400V变压器S1380V、220V母线380V、220V备用电源高供低备仅有一路市电作为主电源成本小适用于规模小的建筑，用电量不大，当地难以获得两个独立电源，附近有400V备用电源。2020/2/7燕山大学电气工程学院113、低压配电方式智能楼宇高压供电只是将高压电源移至大楼附近而已，大楼内的用电设备仍是以低压为主。低压配电方式是指低压干线的配电方式。通常指从变电所低压配电屏分路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路。低压配电的结线方式分为：放射式；树干式；混合式。2020/2/7燕山大学电气工程学院12低压配电屏放射式低压配电屏树干式低压配电屏混合式供电可靠性高；单台设备容量大；容量比较集中。用电设备比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合一般照明，小容量插座等用树干式；大容量设备用放射式2020/2/7燕山大学电气工程学院134、后备电源和应急供电（1）自备发电机组容量的选择目前无统一的计算公式，可简单地按照变压器容量的百分比确定。10～20％选的过大：一次投资的浪费选的过小：发生事故时无法满足要求用电负荷分类：保安型负荷；保障型负荷；一般型负荷消防设备；监控设备；应急照明。主要通道照明部分电梯空调、供水一般不同时启动2020/2/7燕山大学电气工程学院14（2）自备发电机组的运行由于所选的发电机组均是应急所用，因此要有自启动装置和停电复电控制。市电消失后15秒内备用发电机组启动并供电；市电恢复后供电状态确认，主开关跳闸之后，机组空载运行10分钟后自由停车。2020/2/7燕山大学电气工程学院153s10s5min10min市电状态发电机状态主开关状态2020/2/7燕山大学电气工程学院16（3）供电系统设计用电负荷分组配电的常见方案：在市电停供时，供一般负荷的各分路开关均因失压而脱扣。备用发电机组及时启动。甩掉一般性负荷。为提高可靠性，一级负荷可集中一段母线供电。常见方案:(1)一备一用加备用发电机组；(2)同时供电加备用发电机组2020/2/7燕山大学电气工程学院17G电梯消防事故照明自备发电机主供电源备用市电应急母线一备一用＋自备电源2020/2/7燕山大学电气工程学院18特点：结线简单，供电可靠，用电设备末端市电和应急电源回路两路自动切换，正常情况下应急母线不带电。常用于一些重要负荷较少的建筑。2020/2/7燕山大学电气工程学院19G消防电梯消防设备区域照明一般电梯UPS市电1市电2连锁开关母线联络开关失压脱扣开关保安型负荷保障型负荷同时供电＋自备发电机组2020/2/7燕山大学电气工程学院20特点：备用发电机组供电的应急母线只为一级负荷供电。两路市电同时供电，用电负荷末端自动切换。适用于城市电网较稳定，大楼重要负荷较多的场合2020/2/7燕山大学电气工程学院21(4)供配电系统检测供配电系统监测的内容各自动开关、断路器状态监测；三相电压、电流检测有功、无功功率及功率因数检测电网频率、谐波检测变压器稳定检测及故障状态报警用电量检测变压器（降压）2020/2/7燕山大学电气工程学院22U1U2I1I2常规变压器一二次侧绕组是相互绝缘的，没有电的直接联系自耦变压器，只有一个绕组，一二次侧不仅有磁的联系，也有电的联系。不是安全变压器常规变压器自耦变压器2020/2/7燕山大学电气工程学院23自耦变压器ABabN1N2U1U21122NUKNU2020/2/7燕山大学电气工程学院24ABU1U2ab1122NtUtKNU2020/2/7燕山大学电气工程学院25ABCabc三项自耦变压器2020/2/7燕山大学电气工程学院26N1VABabU1U2VBAabU1U2电压互感器电压互感器二次侧不允许短路否则电流大大增大，烧毁绕组电流互感器二次侧不允许开路否则开路电压过大2020/2/7燕山大学电气工程学院27供配电低压监控系统结构图电流变送器电压变送器功率因数有功功率变送红黄蓝中DDC中央控制系统