楼宇智能化技术.ppt

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1、楼宇智能化技术广东工业大学自动化学院第四章楼宇基本设备及其控制特性第一节供配电系统第二节照明系统第三节空调与冷热源系统第四节给排水系统第一节供配电系统一、典型楼宇供配电系统二、供配电系统监测三、供电品质监测及改善四、应急电源系统一、典型楼宇供配电系统⒈负荷分布及变压器的配置变电所应尽量设在负荷中心，以便于配电，节省导线，也有利于施工。负荷中心实际上是一种最佳配电点，它需要按所要达到的优化目标及不同的计算条件而列出的目标函数来确定。就负荷的竖向分布来说，负荷大部分集中在下部，因此将变压器设置在建筑物的底部是有利的40层以上的高层建筑中，电梯设备较多，宜将变压器按上、下

2、层配置或者按上、中、下层分别配置⒉供电系统的主结线电力的输送与分配，必须由母线、开关、配电线路、变压器等组成一定的供电电路，这个电路就是供电系统的一次结线，即主结线。智能化建筑由于功能上的需要，一般都采用双电源进线，即要求有两个独立电源，常用的供电方案如图我国目前最常用的主结线方案如图4-2所示。采用两路lOkV独立电源，变压器低压侧采取单母线分段的方案。例如广州东方宾馆、白云宾馆均采用这种供电方案。对于规模较小的建筑，由于用电量不大，当地获得两个电源又较困难，附近又有400V的备用电源时，可采用一路lOkV电源作为主电源，400V电源作为备用电源的高供低备主结线方

3、案，如图4-3所示。⒊低压配电方式低压配电方式是指低压干线的配线方式,低压配电的结线方式可分为放射式和树干式两大类,混合式即放射一树干的组合方式a)放射式配电系统b)树干式配电系统c)混合式配电系统二、供配电系统监测供配电系统监测有如下内容：①各自动开关、断路器状态监测;②三相电压、电流检测;③有功、无功功率及功率因数检测;④电网频率、谐波检测;⑤变压器温度检测及故障状态报警;⑥用电量（kwh）检测。⒈高、低压端电压及电流自动检测对6～10kV高压线路的电压及电流测量方法如图4-5所示。图4-5高压线路的电压及电流测量方法⒉功率、功率因数的检测比较精确的测量功率方法

4、是采用模拟乘法器构成的功率变送器，或者用数字化测量的方法（高速采样电压、电流数据，再对数字信号进行处理），直接测量功率数据。通过测量电压与电流的相差可测得功率因数，有了功率因数、电压、电流数值即可求得有功功率和无功功率。因此，可以先测量功率因数，然后间接得出功率数据，这是一种间接的测量功率的方法。三、供电品质监测及改善供电品质的指标通常是电压、频率和波形，其中尤以电压和频率最为重要。电压质量包括电压的偏移、电压的波动和电压的三相不平衡度等.⒈频率⒉电压偏移⒊电压波动及谐波⒋电压的不平衡度⒈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。由于频

5、率直接影响电子设备的正常工作，因此对于频率的偏差要求很严格，国家规定电力系统对用户的供电频率偏差范围为0.5%。对电网频率的检测可在低压侧进行，在电网的频率偏差超过允许值时，监测系统应予报警，必要时应切断市电供电，改用备用电源或应急发电机供电。⒉电压偏移各种电气设备的铭牌都标有它的额定工作电压。但在实际运行中由于电力系统负荷的变化或用户本身负荷的变化等原因，往往使用电设备的端电压偏离额定值。电压低于额定值往往是发生在高峰负荷时长线路的末端，电压高于额定值往往是发生在低负荷时线路的始端。当电压过高或过低时,监测系统应予以报警，同时需要采取系统或局部的调压及保护措施。对

6、电压偏移的改善一般要求在电网的高压侧采取措施，使电网的电压随负荷的增大而升高，反之负荷减少电压降低。对于重要的负荷，宜在受电或负荷端设置调压及稳压器。⒊电压波动及谐波由于三相电气设备的三相绕组不完全对称，带有铁芯线圈的励磁装置、特别是大型可控硅装置、电力电子设备的应用，在电力系统中产生了与50Hz基波成整数倍的高次谐波，于是电压的波形发生畸变成为非正弦波。有源电力滤波器(APF--ActivePowerFilter)是消除和抑制谐波的新型技术,从理论上说,APF可以完全消除谐波,同时也可完全补偿无功电流。⒋电压的不平衡度在低压系统中一般采用Y/Y0三相四线制，单相负

7、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平衡。电压的不平衡度可以通过测量三个相电压及三个相电流的数据，再经相互比较其差值来检测。差值越大则不平衡度相大。当这个不平衡电压加于三相电动机时，由于相电压的不平衡使得电动机中的负序电流增加，因而增加了转子内的热损失。在设计中应尽量使单相负荷平衡地分配在三相中，对相电压不平衡敏感的负荷如电子计算机类设备应采用分开回路的措施。同时监测系统应予报警。四、应急电源系统⑴自备发电机组容量的选择初步设计时自备发电机容量可以取变压器总装机容量的1O%～20%左右。⑵自备发电机组的机组选择1)启动