智能楼宇与组态监控技术 教学课件 作者 范国伟 2智能楼宇的供配电系统.ppt

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1、第2章智能楼宇的供配电系统范国伟安徽工业大学2.1供配电系统供配电产业的发展及可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用，全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。智能楼宇用电设备的种类多、负荷密度大（一般大于100W/m2）,而且用电负荷比较集中。一般情况下，空调负荷约占总用电量的45%，照明负荷约占总用电量的20%～30%，电梯、水泵及其它动力设备约占总用电量的25%～35%。2.1.1保证供电的可靠性

2、根据智能楼宇的特点，为了保障楼内人员和设备的安全，对供电的可靠性提出了特殊的要求。应根据建筑物内用电负荷的性质和大小、外部电源情况，负荷与电源之间的距离来确定电源的回路数，保证供电可靠。由于智能建筑用电负荷大，因此应对负荷进行分析，合理化分级别，以便正确的设计供配电系统，又不致造成浪费使建筑费用增加。2.1.2满足电源的质量要求稳定的电源质量是用电设备正常工作的根本保证，电源电压的波动、波形的畸变。多次谐波的产生都会对智能建筑的用电设备的性能产生影响，对计算机及其网络系统产生干扰，导致降低设备的使用寿命，使控制过程中断或造成失

3、误。所以，应该采取措施减少电压损失，防止电压偏移，抑制高次谐波，为智能建筑提供稳定、可靠地高质量电源。2.1.3减少电能损耗智能建筑配电电压一般采用10KV，只有证明6KV确有明显优越性时，才采用6KV电压，有条件是也可采用35KV配电电压。高压深入负荷中心，以减少6~10KV配电线路中的电能损耗，这对节约用电及降低经营成本，加强维护管理等方面都有实际意义。2.2电源质量标准电源质量的好坏直接影响到用电设备的工作性能，关系到电力系统是否安全可靠的运行。电源的质量指标主要有电压偏移、电压波动、电压频率、电压的谐波及电压的三相不平

4、衡程度等。2.2.1电压偏移各种电压设备的铭牌上都标有一个额定电压值。但在实际运行中由于电力系统的负荷变化及用户本身负荷的变化等原因，往往使用电设备的端电压值产生偏移，一般规定电压值偏移不超过±5%，当电压过高或过低时，监测系统应予以报警，同时需采取系统或局部的调压及保护措施。2.2.2电压波动由于大容量设备的频繁起动往往引起电压的经常波动，特别是对照明及电子型的设备特别敏感，电压的经常波动引起照明的频闪，给人们一种不舒适的感觉，对人们的心理影响很不好。电子设备、智能型设备在电压波动经常的影响下，往往不能正常工作，甚至损坏。采

5、取的办法包括：对大容量设备采用专用变压器供电，例如空调专用变压器与照明设备、电子设备和智能型设备供电变压器分开；经常起动的大容量设备采用降压起动的方式，降低对电网的冲击。2.2.3电源频率在电气设备的铭牌上都标有额定频率。我国电力工业的标准频率为50HZ，美国、日本等国为60HZ。由于频率直接影响各种电器设备的阻抗值及各种交流电动机的转速，直接影响电子系统运行的稳定性，因而对频率的要求比对电压值的要求严格得多，一般不得超过±0.5%。2.2.4谐波电力系统中交流电的波形理论上为正弦波，但在实际中由于三相电气设备的三相绕组不完全

6、对称，带有铁心线圈的励磁电流装置及大型可控硅整流装置产生了于50HZ基波成整数倍的高次谐波。由于电气设备的感抗和容抗都与频率成比例，使电网中功率损耗和能量损失增大，各种电机、电器设备发热，使寿命缩短。同时使自动化设备、通信设备、计算机设备的工作质量受到干扰，甚至破坏。对电力系统中产生谐波的电力设备应采取措施，限制其产生谐波，例如回路中加电抗器或用隔离变压器和电源滤波器。2.2.5三相系统中电压的不平衡在低压系统中一般采用Y/Y。的三相四线制，单相负荷接于相电压上。由于单相负荷在三相系统中不可能完全平衡，因而三个相电压不可能完全

7、平衡。当不平衡电压加于三相电动机或三相设备时，由于相电压的不平衡使得三项设备的负荷电流增加，对电动机来讲增加了转子内的热损失。当电动机相电压的不平衡超过2%时，在接近满负荷运行时就会产生过热，时间长了会烧坏绕组。对于电子设备，如计算机，在相电压不平衡大于2%~2.5%时，也可能受到影响。2.3供配电系统基本构成智能楼宇供配电系统是接收、转换、分配和输送电能的系统。它主要由变配电设备和线路构成。变配电设备用于接收、转换和分配电能，由变电站或配电站（只接收和分配电能）实现；线路用于输送电能。表示变配电站中各电器元件之间电气连接关系

8、的电气图叫主接线图，表示电源点向用电点的电能输送路径的接线图叫做供配电方式接线图。2.3.1变配电站常用主接线智能楼宇供配电系统的变配电站通常由高压系统和低压系统两部分组成，如图所示。有一路进线的主回路和两路进线的主回路。2.3.2常用供配电方式对于低压系统来说，常用的供配电