楼宇智能化设备运行与控制教学课件 作者 范国伟 第2章 楼宇智能化的供配电系统.ppt

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1、第2章楼宇智能化的供配电系统各类建筑为了接受从电力系统送来的电能，需要有一个内部的供配电系统。楼宇供配电系统由高压及低压的配电系统、变电站（配电站）和用电设备组成。它是整个建筑物的动力系统，为楼宇内部的空调系统、给排水系统、照明系统、电梯系统、消防及安防系统等提供正常运转所需的电力能源。2.1供配电系统智能建筑用电设备的种类多、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%，照明负荷占总用电量的20%～30%，电梯、水泵及其他动力设备占总用电量的25%～35%。一

2、些智能化设备属于连续不间断工作的重要负荷，供电可靠性和电源质量是保证智能化设备及其网络稳定工作的重要因素。2.1.1保证供电的可靠性根据智能建筑的特点，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，合理划分级别，以便正确地设计供配电系统，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、

3、波形的畸变、多次谐波的产生都会对智能建筑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，导致设备的使用寿命降低，使控制过程中断或造成失误。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、可靠的高质量电源。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地运行。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衡程度等。2.3供配电系统基本构成建筑供配电系统是接收、转换、分配和输送电能的系统，它主要由变配电设备和线路

4、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供配电方式接线图。2.3.1变配电站常用主接线建筑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2-1所示。图2-1常用主接线形式高、低压系统的常用主接线形式有单母线不分段接线和单母线分段接线，图2-2所示高压系统为单母线不分段主接线，低压系统为单母线分段主接线。图2-2供配电系统示意图2.3.2常用供

5、配电方式对于低压系统来说，常用的供配电方式主要有放射式、干线式，如图2-3所示。两种方式都可以是单回路或双回路形式。图2-3常用供配电方式2.4对供配电系统的基本要求2.4.1满足供电可靠性要求。供电可靠性是指系统用电设备供电的连续性。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，确定电源的回路数，保证供电可靠。建筑物供配电系统的可靠性由两方面来满足：一方面是要求有可靠的外部电源；另一方面是要求内部供配电系统的主接线和供配电方式要满足要求，在系统发生部分故障时，仍能满足连续供电的要求。2.4.

6、2满足电能质量要求电能质量主要有频率和电压两大指标，其中，频率指标主要由电力系统调控，电压指标则需由电力系统和用户供配电系统一起来调控。电压质量指标主要有电压偏移、电压波动、谐波及电压的三相不平衡度。2.4.3智能建筑供配电系统的特点（1）由于用电量大，一般供电电压都采用10kV标准电压等级，有时也可采用35kV，变压器装机容量大于5000kVA，并设内部变配电所。（2）按照《智能民用建筑设计防火规范》（GB50045－95）的有关要求，为了确保智能建筑消防设施和其他重要负荷用电，智能建筑一般要求两路或两路以上独立电

7、源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应能自动投入运行，不至同时受到损坏。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15s内自动恢复供电，保证事故照明、计算机设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。2.4.3智能建筑供配电系统的特点（3）智能建筑的用电负荷一般可分为空调、动力、照明等。在超智能建筑中通常采用变压器深入负荷中心的方式，变压器进入楼内而且上楼。（4）变压器进入楼内，不能采用一般的油浸式变压器和油断路器等在事故情况下能引起火灾的电气设备，而采用干式变压器和真空断路器。所以目前国内的普遍做法是：一般的大中

8、型智能办公建筑，有一路10kV市电加应急柴油发电机组就可以了；对于特别重要和用电量很大（例如计算容量大于5000kVA）的大型智能办公建筑，则要求两个独立的市电电源再加应急柴油发电机组。应急电源与工作电源之间必须采用可靠措施防止其并列运行。2.5智能建筑供配电自动化系统设计原则1．稳定可靠性原则2．规范性原则3．分层分布原则4．保护功能独立性原