供配电系统基本知识《建筑供配电与照明》

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1、课题1供配电系统基本知识1.1供配电系统概述1.2额定电压及供电质量1.3电力系统中性点运行方式1.1供配电系统概述电能是现代人们生产和生活的重要能源。建筑供配电就是指建筑所需电能的供应和分配问题。电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变配电和用电的整体。图1.1所示是电力系统的组成。电力系统中的各级电压线路及其联系的变配电所，称为电力网。1.1.1电力系统的基本概念及组成1.发电厂发电厂是生产电能的工厂，它是把非电形式的能量转换成电能。发电厂的种类很多，一般根据所利用能源的不同分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂。此外，还有

2、风力、地热、潮汐、太阳能等发电厂。2.变、配电所变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，由电力变压器和配电装置组成。变电所按变压的性质和作用又可分为升压变电所和降压变电所两大类。升压变电所的任务是将低电压变换为高电压，以利于电能的传输。降压变电所的任务是将高电压变换到一个合理的电压等级，一般建在靠近用电负荷中心的地点。3.电力线路电力线路又称输电线。电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电能用户连接起来。电力线路按其用途及电压等级分为输电线路和配电线路。电压在35kV及以上的电力线路称为输电线路；电压在10kV及以下的电力线路称为配电线

3、路。电力线路按其架设方法可分为架空线路和电缆线路；按其传输电流的种类又可分为交流线路和直流线路。4.电能用户电能用户又称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电能用户。用电设备按其用途可分为动力用电设备(如电动机等)、工艺用电设备(如电解、电镀、冶炼、电焊、热处理等)、电热用电设备(如电炉、干燥箱、空调器等)、照明用电设备和试验用电设备等，它们将电能转换为机械能、热能和光能等不同形式，以满足生产、生活的不同需要。图1.1电力系统的组成建筑供配电系统是指所需的电力能源从进入建筑物（或小区）开始到所有用电设备终端的整个电路。建筑供配电系统由

4、总降压变电所(或高压配电所)、高压配电线路、分变电所、低压配电线路及用电设备组成。1.1.2供配电系统的组成1.二次变压的供电系统大型建筑群和某些负荷较大的中型建筑，一般采用具有总降压变电所的二次变压供电系统，如图1.2所示。图1.2二次变压供电方式2.一次变压的供电系统(1)具有高压配电所的一次变压系统一般中型建筑或建筑群多采用6～10kV电源进线，经高压配电所将电能分配给各分变电所，由分变电所将6～10kV电压降至380/220V，供低压用电设备使用。同样，高压用电设备直接由高压配电所的6～10kV母线供电，如图1.3所示。(2)高压深入负荷中心

5、的一次变压系统对于某些中小型建筑或建筑群，如果本地电源电压为35kV，且各种条件允许时，可直接采用35kV作为配电电压，将35kV线路直接引入靠近负荷中心的变电所，再由车间变电所一次变压为380/220V，供低压用电设备使用，如图1.4所示。(3)只有一个变电所的供电系统对于小型建筑或建筑群，由于用电较少，通常只设一个将6～10kV电压降为380/220V电压的变电所，如图1.5所示。3.低压供电的小型供电系统某些小型建筑或建筑群也采用380/220V低压电源进线，只需设置一个低压配电室，将电能直接分配给各低压用电设备使用，如图1.6所示。图1.3具

6、有高压配电所的供电系统图1.4高压深入负荷中心的一次变压系统图1.5只有一个降压变电所的供电系统(a)装有一台电力变压器;(b)装有两台电力变压器图1.6低压进线的小型供电系统（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质应满足电能用户对电压质量和频率等方面的要求。（4）经济应使供电系统的投资少、运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。1.1.3供配电的基本要求1.2额定电压及供电质量1.2.1额定电压所谓额定电压，就是用电设备、发电机、变压器正常运行并具有最经济

7、的工作电压，也就是正常情况下所规定的电压。国家标准规定的三相交流电网和电气设备的额定电压如表1.1所示（见P5）。1.电力线路的额定电压电力线路的额定电压等级是国家根据国民经济发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析后确定的，它是确定各类用电设备额定电压的基本依据。2.用电设备的额定电压用电设备运行时，电力线路上要有负荷电流流过，因而在电力线路上引起电压损耗，造成电力线路上各点电压略有不同，如图1.7所示。但成批生产的用电设备，其额定电压不可能按使用地点的实际电压来制造，而只能按线路首端与末端的平均电压即电力线路的额定电压UN来制造。所以用电设

8、备的额定电压与同级电力线路的额定电压是相等的。3.发电机的额定电压由于同一等级电压的线路允许电压损耗为±5％