建筑设备 教学全套课件 本科土木工程系列12 第12章 教案.docx

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1、建筑学院教案用纸课程章节名称第12章供配电系统教学目的、要求1.了解供配电系统的组成。2.掌握用电负荷的概念和分类。3.掌握常用低压电气设备、导线的分类和选用。4.了解配电盘、柜和变配电所的布置要求。5.掌握建筑电气设计的基本要求和步骤。重点难点1.掌握常用低压电气设备、导线的分类和选用。2.了解配电盘、柜和变配电所的布置要求。教学环节时间分配6课时教学手段、教学方法和实施步骤板书结合多媒体授课内容：12.1供配电系统的组成12.1.1电力系统的组成电力系统由发电、输电和配电系统组成。电力用户所消耗的电

2、能是由电力系统中的发电厂供给的。发电厂多数建造在燃料、水力资源丰富的地方，而电能用户是分散的，往往远离发电厂，因此必须采用输电线路和变电所等中间环节，将发电厂发出的电能输送给用户。由于电能目前尚不能大量储存，其生产、输送、分配和消费的全过程是在同一时间完成的，而且发电量随着用电量的变化而变化，生产和消费是严格平衡的，所以，必须将发电厂、电力网和电能用户有机地连接成一个整体。12.1.2电力系统的电压1.额定电压(1)电网(电力线路)的额定电压。(2)用电设备的额定电压。(3)发电机的额定电压。(4)变压

3、器的额定电压。2.电压偏移各种电气设备都有额定的工作电压，但在实际运行时，电气设备的端电压往往会因电力系统负荷的变化或用户本身负荷的变化而偏离其额定值。在用电高峰时长线路的末端电压往往低于额定值；在低负荷时线路的始端电压往往高于额定值。为此，定义用电设备的端电压随电力网中的负荷而变化，其实际电压U与额定电压Un之差称为电压偏移。3.电压波动电动机的启动、电焊类冲击负荷的工作，将引起供配电系统中的电压时高时低，这种电网电压短时快速的变动称为电压波动。电压波动的程度用电压波动幅度和波动频率来衡量。4.高次谐

4、波电力系统中交流电的波形从理论上讲应该是正弦波，但实际上由于三相电气设备的三相绕组不完全对称，带有铁心线圈的励磁装置，尤其是随着电子技术的发展，大功率的硅整流技术和可控硅技术的广泛应用，使电力系统中交流电压和交流电流的波形发生严重畸变。根据傅里叶级数的理论，这种畸变的周期波可以展开为多个频率不相同的正弦周期波的叠加。其中，频率为基频(50Hz)整数倍的正弦分量称为高次谐波。12.1.3供电系统的方案供电系统的方案应根据负荷等级，按照供电安全可靠、投资费用较少、维护运行方便、系统接线简单等原则进行选择。可

5、选方案有单电源供电方案和双电源供电方案。1.单电源供电方案(1)单电源、单变压器，低压母线不分段系统。(2)单电源、双变压器，低压母线不分段系统。(3)单电源、单变压器，低压母线分段系统。(4)单电源、双变压器，低压母线分段系统。2.双电源供电方案(1)双电源、单变压器，母线不分段系统。(2)双电源、单变压器，低压母线分段系统。(3)双电源、双变压器，低压母线不分段系统。(4)双电源、双变压器，低压母线分段系统。(5)双电源、双变压器，高压母线分段系统。(6)双电源、双变压器，高、低压母线均分段系统。1

6、2.1.4供配电系统的设备和接线方式1.供配电系统的主要设备(1)输送电能设备，如母线、导线和绝缘子。三者是输送电能必不可少的设备，统称电气装置。(2)通断电路设备，如高电压、大功率采用短路器，低电压、中小功率采用自动空气开关或刀闸等。(3)检修指示设备，如高压隔离开关。(4)满足高电压、大电流电路检查计量和继电保护需要的电压互感器和电流互感器。(5)故障保护设备，如熔断器等。(6)雷电保护设备，如避雷器等。(7)功率因数改善设备，如电容器等。(8)限制短路电流设备，如电抗器等。2.供配电系统的接线方式

7、建筑电气供配电系统的接线方式最常见的有放射式、树干式和混合式三种。12.2用电负荷12.2.1用电负荷分类1.用电负荷的分类(1)一级负荷①中断供电将造成人员伤亡。②中断供电将造成重大政治影响。③中断供电将造成重大经济损失。④中断供电将造成公共场所秩序严重混乱。(2)二级负荷①中断供电将造成较大政治影响。②中断供电将造成较大经济损失。③中断供电将造成公共场所秩序混乱。(3)三级负荷凡不属于一级和二级负荷者。2.用电负荷的供电要求（1）一级负荷供电电源的供电要求第一，一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发

8、生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。第二，一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源并严禁将其他负荷接入应急供电系统。（2）二级负荷供电电源的供电要求二级负荷的供电系统应设置双回路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可采用一回6kV及以上专用的架空线路或电缆。（3）三级负荷对供电方式无特殊要求3.供电电压的选择供电电压主要取决于地区供电电源的电压、用电设备的总容量、用电设备的特征、供电距离、供电线路的回路数量