建筑供配电跟照明-魏明2.ppt

建筑供配电与照明 汪小龙 1 概论 2 供配电系统的负荷计算 3 短路电流及其计算 4 变配电所及供配电系统 5 供配电线路 6 供配电系统的过电流保护 7 供配电系统的二次回路与自动装置 8 电气照明 9 电气安全及接地与防雷系统 目录 2.1 负荷计算的目的及相关物理量 2.2 三相用电设备的计算负荷 2.3 单相用电设备的计算负荷 2.4 供配电系统中的功率损耗 2.5 无功功率补偿 2.6 尖峰电流的计算 2 供配电系统的负荷计算 基本概念 1）用电设备的工作制 2）设备容量的确定 3）负荷曲线及与负荷计算相关的物理量 4）与负荷计算有关的几个物理量 2.1 负荷计算的目的及相关物理量 要使供配电系统在正常情况下可靠运行，就要求其中的各个元件（如电力变压器、开关设备、导线、电缆等）必须选择合适，除了应满足工作电压和频率的要求外，还要满足正常发热的要求。 这就要求对该系统中各个环节的电力负荷，根据基本的原始资料，如铭牌上给定的额定容量、额定电压和有关资料所查得的计算系数等进行统计计算。 根据统计计算出的负荷即计算负荷Pc，满足设备的正常的允许发热条件（也称半小时最大负荷P30）。 根据计算负荷选择电气设备和导线，并进行保护的整定计算等，这也是负荷计算的目的。 基本概念 是指用电设备的工作方式。其对于用电负荷的大小有直接影响。按照工作制的不同，可将用电设备分为三类。 （1） 长期工作制的设备 （2） 短期工作制的设备 （3） 反复短期工作制的设备 1）用电设备的工作制 是指工作时间较长，负荷输出稳定，连续运行的用电设备。大多数用电设备属此类工作制，如通风机、水泵、压缩机、机床电动机中的主电机、电炉、照明灯等。 是指工作时间短，停歇时间长的用电设备。如机床上的辅助电机、控制闸门的电动机等。在用电设备中这类设备的数量很少且容量也小。 是指周期性地时而工作、时而停歇，反复运行的用电设备。如起重设备，电焊设备等。 负荷持续率（又称暂载率） （2－1） 起重电动机的标准暂载率有15%、25%、40%、60%四种。 电焊设备的标准暂载率有50%、65%、75%、100%四种。 通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示负荷持续率（或称暂载率）ε 负荷持续率 工作时间 停歇时间 同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其设备容量时，必须先转换到一个统一的 ε下。 断续工作制电气设备的功率与负荷持续率的关系 例如某设备在时ε1的设备容量为P1,那么该设备在ε2时的设备容量P2为多少呢? 这就需要进行“等效”换算 , 即按同一周期内相同发热条件来进行换算。 由于用电设备存在不同的工作制，对不同工作制下设备的额定容量不能简单求和，而须将不同工作制的用电设备的额定容量换算为统一规定工作制下的额定容量，这个经过换算后的额定容量就称为设备容量，用Pe表示。设备容容量不含备用设备的额定容量。 （1）对连续运行工作制和短时工作制的用电设备组 （2）对断续周期运行工作制的用电设备 2）设备容量的确定 其设备容量一般是所有设备铭牌额定容量PN之和，即Pe=∑PN。 对采用电感镇流器的电光源，要考虑镇流器消耗的功率。估计考虑设备容量为其设备铭牌额定容量之和的1.2倍，即Pe=1.2 ∑PN 。 对不同性质的建筑物估算照明设备的设备容量，可采用单位面积照明容量法来计算，即Pe=Aω。 对短时运行工作制用电设备，也可不考虑其 Pe。 （1）对连续运行工作制和短时工作制的用电设备组 就是将所有在不同负荷持续率下的铭牌额定容量换算到一个规定的负荷持续率下的功率之和，即 ——铭牌额定容量； ——铭牌规定的功率因数； ——铭牌额定容量所对应的额定负荷持续率； ——换算到规定的负荷持续率，电焊设备100%，起重设备25%。 （2）对断续周期运行工作制的用电设备 负荷曲线是表征用电设备的用电负荷（P，Q，S，I有功、无功、视在、电流）随时间变化的关系曲线，它反映用户用电的特点和规律。负荷曲线绘制在直角坐标系上。 3）负荷曲线及与负荷计算相关的物理量 年负荷曲线，通常绘成负荷持续时间曲线，按负荷大小依此排列。 3）负荷曲线及与负荷计算相关的物理量 绘制方法：从夏季日负荷曲线和冬季日负荷曲线中的最大功率开始，以功率递减的顺序，依次绘制到年持续负荷曲线坐标系中 （注意横坐标最大值为8760h） （1）年最大负荷 （2）年最大负荷利用小时 （3）平均负荷 （4）负荷系数 4）与负荷计算有关的几个物理量 年最大负荷是指全年中最大工作班（这一工作班的最大负荷不是偶然出现的，而是全年至少出现2 ～3 次）内半小时平均功率的最大值，并用 Pmax， Qmax ， Smax ， Imax分别表示年有功、无功、视在最大负荷和电流最大负荷，即 Pmax = P