民用建筑供电.ppt
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1、民用建筑供电民用建筑供电为了提高供电的可靠性和实现经济运行,常将许多的发电厂和电力网连接在一起并联运行,由发电厂、电力网和电能用户组成的统一整体称为电力系统。4.1电力系统基本概念区域变电站400/230伏10千伏220千伏10.5千伏低压变配电所输电网络输电网络升压变电站升压变电站水电厂火电厂自备电站1 1、发电厂、发电厂发电厂发电厂是将自然界蕴藏的诸种一次能源转换成电能(二次能源)的工厂,主要有:火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、风力发电厂、地热发电厂以及太阳能发电厂等。共同特点:原动机共同特点:原动机+发电机发电机火力发电火力发电火力发电厂原理图火力发电厂原理图水力发电水力发电葛洲坝
2、水电厂葛洲坝水电厂装机容量装机容量271.5万千瓦万千瓦三峡水利工程鸟瞰图三峡水利工程鸟瞰图三峡水利工程鸟瞰图三峡水利工程鸟瞰图三峡发电厂厂房坝段剖面图三峡发电厂厂房坝段剖面图三峡发电厂厂房坝段剖面图三峡发电厂厂房坝段剖面图核电核电核分裂反应如何持续发生核分裂反应如何持续发生太阳能发电太阳能发电太阳能发电太阳能发电利用聚热装置,将太阳热能聚利用聚热装置,将太阳热能聚集以产生蒸汽,带动涡轮发电集以产生蒸汽,带动涡轮发电机产生电力。机产生电力。利用光电效应来产生电力利用光电效应来产生电力风力发电风力发电风力发电风力发电20KW变速恒频变速恒频风力发电机组风力发电机组在内蒙古快速发展的风能电站在内蒙
3、古快速发展的风能电站 地热发电地热发电地热蒸汽地热蒸汽电能电能羊八井地热电站羊八井地热电站羊八井地热电站羊八井地热电站潮夕发电潮夕发电潮夕发电示意图潮夕发电示意图波浪电站波浪电站燃料电池还被称为静止发电机燃料电池还被称为静止发电机垃圾焚烧发电技术垃圾焚烧发电技术2 2、电力网、电力网电力网电力网各种电压等级的输、配电电力线路和变配电所,即连接发电厂和用户的中间环节。包括输电网和配电网两大部分。输输电电网网由35kV及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成的网络,输电网的作用是将电力输送到各个地区或直接送给大型用户。输电网又称为区域电力网或地方电力网,是电力系统的主要网络。配配电电网网是由10k
4、V及以下的配电线路和配电变压器所组成的,它的作用是将电力分配到各类用户。配配电电线线路路直接供电给用户的线路。用户电压如果是380220V,则称为低压配电线路。把电压降为380220V的用户变压器称为用户配电变压器。如果用户是高压电气设备,这时的供电线路称为高压配电线路,连接用户配电变压器及其前级变电所的线路也称为高压配电线路;以以上上所所指指的的低低压压,是是指指lkV以以下下的的电电压压1kV及及以以上上的的电电压压称称为为高高压压。一一般般还还把把3、6、10kV等等级级的的电电压压称称为为配配电电电电压压,把把高高压压为为这这些些等等级级的的电电压压的的降降压压变变压压器器称称为为配配
5、电电变变压压器器,接接在在35kV及及其其以以上上电电压等级的变压器称为主变压器。压等级的变压器称为主变压器。我国电网分布图我国电网分布图30000MW30000MW40000MW40000MW20000MW10000MW10000MW10000MW电力网的电压等级是比较多的,不同的电压等级有不同的作用。从输电的角度看,电压越高则输送的距离就越远,传输的容量越大,电能的损耗就越小;但电压越高,要求绝缘水平也越高,因而造价也越高。电压的等级也不宜太多,否则输变电容量重复太多,也不易实现电机、变压器及其他用电设备的生产标准化,电网的接线也比较复杂零乱。目前,我国电力网的电压等级主要有0.22、0.
6、38、3、6、10、35、110、220、330、500kV共8级。电力网的电压等级电力网的电压等级1频率质量频率质量频率的稳定主要取决于系统中有频率的稳定主要取决于系统中有 功功率的平衡。功功率的平衡。2电压质量电压质量电压的稳定主要取决于系统中无电压的稳定主要取决于系统中无 功功率的平衡。功功率的平衡。电能质量电能质量电力系统互联的优越性电力系统互联的优越性 (2 2)降低系统总的负荷峰值)降低系统总的负荷峰值 (1 1)合理开发一次能源)合理开发一次能源 (3 3)减少备用容量)减少备用容量(4 4)提高供电可靠性)提高供电可靠性(5 5)提高电能质量)提高电能质量(6 6)提高运行经济
7、性)提高运行经济性4.2.1变电所的类型、结构及位置选择4.2变电所和配电所 配电所配电所不经电力变压器变换,直接以同级电压分配。不经电力变压器变换,直接以同级电压分配。变电所变电所经电力变压器变换,并进行分配经电力变压器变换,并进行分配。(一)变电所与配电所的区别(二)变电所的类型与结构10kV 变电所变电所按变压器及高压开关设备的安装位置分类室内变电所室内变电所-全部电气设备装设在屋内全部电气设备装设在屋内.半室内变电所半室内变电所低压配电设备装设在屋内低压配电设备装设在屋内.变压器和高压设备均在室外变压器和高压设备均在室外.室外变电所室外变电所-全部电气设备置于露天场合全部电气设备置于露
8、天场合.成套变电站成套变电站又称组合变电站或箱式变电又称组合变电站或箱式变电站站,就是将电力变压器和高、低压配电装就是将电力变压器和高、低压配电装置等设备组合在一个或几个箱体内置等设备组合在一个或几个箱体内室内变电所室内变电所室内式配电所主要由三个部分组成:室内式配电所主要由三个部分组成:(1)高压配电室;高压配电室;(2)低压配电室;低压配电室;(3)变压器室变压器室特点特点:安全、可靠、受环境影响小;安全、可靠、受环境影响小;维护、监测、管理方便;建筑费维护、监测、管理方便;建筑费用高。用高。适用范围:一般用于大中型企业适用范围:一般用于大中型企业和高层建筑。和高层建筑。采用干式变压器时采
9、用干式变压器时,可不可不设专用的变压器室设专用的变压器室室外变电所室外变电所单杆式变电所单杆式变电所双杆式变电所双杆式变电所台墩式变电所台墩式变电所特点特点:占地面积少,结构简单,进出线方占地面积少,结构简单,进出线方 便,变压器易于通风散热。便,变压器易于通风散热。适用范围:适用于适用范围:适用于320kVA以下的变压器。以下的变压器。建筑施工工地建筑施工工地成套变电所成套变电所 特点特点:成套性强,体积小、重量轻、外型美成套性强,体积小、重量轻、外型美观、占地面积小、结构合理、安装维护方便观、占地面积小、结构合理、安装维护方便和投资少和投资少.适用范围:在国外已广泛应用适用范围:在国外已广
10、泛应用,特别是在高特别是在高层建筑中得到普遍应用层建筑中得到普遍应用.在我国也开始推广在我国也开始推广使用使用.4.2.1变电所的类型、结构及位置选择4.2变电所和配电所(1)尽量靠近负荷中心尽量靠近负荷中心,距离功率较大的负荷点一般不超过距离功率较大的负荷点一般不超过300m;(2)尽量靠近高压电源线尽量靠近高压电源线,并方便进线和出线并方便进线和出线;(3)避开多尘和有腐蚀气体、易燃易爆物质;避开多尘和有腐蚀气体、易燃易爆物质;(4)避开地势低洼和有剧烈震动的场所避开地势低洼和有剧烈震动的场所;(5)变压器、开关柜等大型设备运输方便变压器、开关柜等大型设备运输方便;(6)尽可能与土建工程统
11、一规划尽可能与土建工程统一规划,保证安全供电和土建施工两不误保证安全供电和土建施工两不误.(三)变电所的位置选择4.2.2变电所、配电所的主要电气设备4.2变电所和配电所(1)、高压电气设备高压熔断器高压隔离开关高压负荷开关高压断路器阀型避雷器高压开关柜高压熔断器高压熔断器高压熔断器是保护高压电气设备的,用了它可使设备免遭过电流和短路电流的危害。按照使用场合不同可分为户内式和户外式RN1,RN2型管式熔断器RW4型跌落式熔断器瓷熔管金属管帽弹性触座接线端子瓷绝缘子底座高压隔离开关的主要作用是用来隔离高压电源,并形成明显可见的断开间隔,以保证其他电气设备能安全检修.因隔离开关没有专门的灭弧装置,
12、所以不允许用它来带负荷断开或接通电路。高压隔离开关高压隔离开关1-底座;2-支柱瓷瓶;3-静触头;4-闸刀;5-操作瓷瓶;6-转轴户内配电用隔离开关的结构图高压负荷开关高压负荷开关FKRN12-12D负荷开关装有高压限流式熔断器(带撞击器)形成负荷开关一熔断器组合电器,作过负载(如电力变压器)的过载、短路保护。高压负荷开关在结构上具有明显的断开间隔,可以起隔离开关的作用,同时又具有简单的灭弧罩,能通断一定的负荷电流,当装有热脱扣器时,还能在过负荷时自动跳闸,但负荷开关不能用来断开短路电流,只有当它和高压熔断器串联使用时,靠熔断器的熔断来断开短路电流。高压断路器高压断路器SN10-10型高压少油
13、断路器ZN28系列真空断路器高压断路器又叫高压开关。高压断路器又叫高压开关。它有完善的灭弧结构和足够的断它有完善的灭弧结构和足够的断流能力。它是用来接通和切断高流能力。它是用来接通和切断高压负荷电流的,在严重过载或短压负荷电流的,在严重过载或短路时,它能自动跳闸、切断故障路时,它能自动跳闸、切断故障电流。电流。常用的是高压油断路器。少常用的是高压油断路器。少油断路器的用油量很少,它的油油断路器的用油量很少,它的油不是用来绝缘的,而是用来灭弧不是用来绝缘的,而是用来灭弧的,所以这种断路器的外壳是有的,所以这种断路器的外壳是有电的。一定要保持距离,否则容电的。一定要保持距离,否则容易触电。易触电。
14、ZN型真空断路器是以真空作型真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘的介质,有良好的为灭弧和绝缘的介质,有良好的灭弧性能,且体积小,重量轻,灭弧性能,且体积小,重量轻,寿命长,故广泛应用在寿命长,故广泛应用在10kV及以及以下的户内电力设备中下的户内电力设备中,以及发电厂以及发电厂和变电站等场合和变电站等场合,用作保护和控制用作保护和控制开关开关阀型避雷器的作用是设置在线路和设备之间,避免电气设备遭受雷击。阀型避雷器阀型避雷器高压开关柜高压开关柜高压开关柜是一种柜式的成套电气设备。它按一定的接线方案,将所需的高、低压设备,如开关设备、监察测量仪表、保护电器,以及一些操作辅助设备等组装成一个整体,作为控
15、制电力变压器和电力线路等用。4.2.2变电所、配电所的主要电气设备4.2变电所和配电所(2)、低压电气设备低压熔断器低压刀开关低压负荷开关低压自动开关低压配电屏固定式固定式结构简单、造价低结构简单、造价低可靠性较低,维修不便可靠性较低,维修不便母线排在上部母线排在上部抽屉式抽屉式可靠性较高,安全性好,维修方便可靠性较高,安全性好,维修方便结构复杂、造价高结构复杂、造价高母线排在后面母线排在后面低压配电屏内的电气设备低压配电屏内的电气设备 刀开关、熔断器、自动开关(低压断路器)、交流接触器、刀开关、熔断器、自动开关(低压断路器)、交流接触器、电流互感器、电压互感器等电流互感器、电压互感器等低压配
16、电屏主要用在变压器低压侧低压配电屏主要用在变压器低压侧500V以下的配电系统中,作为动力、以下的配电系统中,作为动力、照明配电用。照明配电用。低压配电屏低压配电屏4.2.3变、配电所的电气接线图一、电路图的类型及其应用电路图的类型及其应用 定义:用来表示电力设备相互间电气连接顺序的图,称为电气接线图,简称电路图。分类:主电路图(一次接线图)和副电路图(二次接线图)。由一次设备按一定次序连成的电路图称为主电路接线图,简称主接线图。主接线图能说明电能的输送、分配关系和运行方式。配电所的主接线图,通常由避雷器、隔离开关、熔断器、油开关、变压器、电流互感器及母线等电气设备组成。副电路(也称二次线路)的
17、接线图用以表示辅助电路的电器及其连接顺序,是用来测量、监视、保护和控制主电路的,故一般是由仪用互感器、仪表、继电保护装置及信号装置等组成。4.2.3变、配电所的电气接线图二、二、对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求电气主接线图的确定不仅是配电所作为供电设计、进行电气计算、选择电气设备以及拟定配电装置和安装的依据,而且是作为以后运行中一切操作和倒换电路的依据。所以电气主结线的确定十分重要,它应该满足下列几个基本要求:1满足对用户供电可靠性和电能的质量2接线应力求简单、明显、运用灵活3投资少,运行费用低。4保证运行人员监视操作、人身和设备安全。5考虑发展的可能性,留有充分裕度。4.2.3变
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