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1、電氣設(shè)備安裝工程 電力系統(tǒng)構(gòu)成電力系統(tǒng)一般由發(fā)電廠、輸電線路、變電站(所)、配電站(所)、配電線路、配電設(shè)備、用電設(shè)備等構(gòu)成 。 電力系統(tǒng) 供電系統(tǒng)電源簡介 (二)電力系統(tǒng) 圖1是從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖。 送電過程:發(fā)電機升壓高壓輸電線路降壓配電 圖 1-7 從 發(fā) 電 廠 到 用 戶 的 送 電 過 程 示 意 圖 為什么升壓?將電壓升高,這樣做的目的是減小線路損耗,當(dāng)輸出功率一定時,輸出電壓提高一倍,則輸出電流為原來的1/2,輸電回路上的損耗也減小為原來的1/4。 損耗功率P的計算利用公式:P=UI P損=(I2)*R=(P輸/U)2*R =(P輸)2*R/U2 損耗功率: 1、與
2、輸出功率的平方成正比; 2、與線路電阻成正比; 3、與輸送電壓的平方成反比。 自備電源簡介 1.采用柴油發(fā)電機組的自備電源。圖1是采用快速自啟動型柴油發(fā)電機組作備用電源的主接線圖。 圖 1 采 用 柴 油 發(fā) 電 機 組 作 備 用 電 源 的 主 接 線 圖 2.采用柴油發(fā)電機組的自備電源 柴 油 發(fā) 電 機 組 組 成 示 意 圖 電力系統(tǒng)的劃分習(xí)慣上把1KV以下的電壓稱為低壓,1KV以上的電壓稱為高壓,110千伏以上稱為超高壓,把35KV以上的輸電線路稱為送電線路,10KV以下的線路稱為配電線路。 發(fā)電送變電過程 發(fā)電升壓高壓送電降壓10KV高壓配電降壓0.4KV低壓配電用戶 1、發(fā)電廠
3、發(fā)電形式:水電、火電、核電、風(fēng)電等。 2、變配電所升壓變電所、降壓變電所、配電所 3、電力線路架空線路、電纜線路 電纜橋架電纜 網(wǎng)格式電纜橋架 低壓配電系統(tǒng)低壓干線:變電所低壓配電屏分路開關(guān)至各大型用電設(shè)備或樓層配電箱的線路低壓配電系統(tǒng)由配電裝置(配電盤)及配電線路組成低壓配電系統(tǒng)的配電方式:放射式樹干式混合式 低壓配電系統(tǒng)的配電方式放射式優(yōu)點:可靠性高 缺點:投資大適用范圍:供電可靠性要求高的負荷,或大型用電設(shè)備供電電纜供電線路 低壓配電系統(tǒng)的配電方式樹干式優(yōu)點:投資省 缺點:可靠性較低適用范圍:電力架空線路 戶外絕緣導(dǎo)線供電 單芯電纜供電 高層大容量多芯電纜供電 低壓配電系統(tǒng)的配電方式混合
4、式結(jié)構(gòu)特點:優(yōu)點:投資較省、可靠性高適用范圍:多芯電纜供電,綜合了放射式和樹干式的有點,得到廣泛應(yīng)用。 民用建筑低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng):是指從終端降壓變電所的低壓側(cè)到民用建筑內(nèi)部低壓設(shè)備的電力線路,其電壓一般為380/220V。 低壓配電系統(tǒng)的配電要求1、可靠性要求低壓配電線路首先應(yīng)當(dāng)滿足民用建筑所必須的供電可靠性要求。所謂可靠性,是指根據(jù)民用建筑用電負荷的性質(zhì)和由于事故停電給政治上、經(jīng)濟上造成的損失,對用電設(shè)備提出的不中斷供電的要求。不同的民用建筑對供電的可靠性要求不同,供電的可靠性是由供電電源、供電方式和供電線路共同決定的。 2、用電質(zhì)量要求低壓配電線路應(yīng)當(dāng)滿足民用建筑用電質(zhì)量的要求。電
5、能質(zhì)量主要是指電壓和頻率兩個指標(biāo)。電壓質(zhì)量與電源和線路有關(guān),一般情況下,低壓供電半徑不宜超過250m。電能質(zhì)量的頻率指標(biāo)我國規(guī)定為工頻50HZ。 3、考慮發(fā)展。從工程角度看,低壓配電線路應(yīng)當(dāng)力求接線簡單、操作方便、安全,具有一定的靈活性,并能適應(yīng)用電負荷發(fā)展的需要。 電力負荷等級 電力負荷分級是根據(jù)建筑的重要性和對其中斷供電后在政治上和經(jīng)濟上所造成的影響和損失來分等級的,對于工業(yè)和民用建筑的供電負荷可分為三級。 電力負荷等級 1.一 級 負 荷 中 斷 供 電 將 造 成 人 身 傷 亡 、 重 大 政 治 影響 、 重 大 經(jīng) 濟 損 失 或 將 造 成 公 共 場 所 秩 序嚴 重 混 亂
6、 的 負 荷 屬 于 一 級 負 荷 。 如 交 通 樞紐 建 筑 , 國 家 級 承 擔(dān) 重 大 國 事 活 動 的 會 堂 、賓 館 , 經(jīng) 常 用 于 重 要 國 際 活 動 且 有 大 量 人員 集 中 的 公 共 場 所 等 。 電力負荷等級 2. 二級負荷:比較重要負荷 ,中 斷 供 電 將造 成 較 大 的 政 治 影 響 , 較 大 經(jīng) 濟 損 失 的 建筑 用 電 屬 于 二 級 負 荷 。 3. 三級負荷:不屬于一級和二級的電力負荷 供電電壓等級與頻率高壓與低壓的分界: 國際電工委員會標(biāo)準IEC4391規(guī)定:AC1kV,DC1.5V為低壓;AC1KV,DC1.5kV為高壓。
7、 我國電力工業(yè)的標(biāo)準頻率為50HZ,一般交流電力設(shè)備的額定頻率也是50HZ。由于頻率直接影響各種電氣設(shè)備的阻抗值,影響交流電動機的轉(zhuǎn)速,影響電子設(shè)備的正常工作,因此對頻率偏差要求嚴格。規(guī)定電力系統(tǒng)對用戶的供電頻率偏差不得超過5%。 系統(tǒng)的接地方式 (1) TT系統(tǒng) (我國過去稱作保護接地系統(tǒng)) (2) TN系統(tǒng) (我國過去稱作保護接零系統(tǒng)) (3) IT系統(tǒng) (僅負荷側(cè)接地)第一個字母表示電源側(cè)中性點接地狀態(tài),即: T表示直接接地; I表示不接地(或高電阻接地)。第二個字母表示負載側(cè)接地狀態(tài),即: T表示電氣設(shè)備外露導(dǎo)體的接地與系統(tǒng)接地相互獨立; N表示負載側(cè)接地與系統(tǒng)接地直接作電氣連接。 電
8、力系統(tǒng)的中性點運行方式 在三相交流電力系統(tǒng)中,作為供電電源的發(fā)電機和變壓器的中性點有三種運行方式:l中性點直接接地l中性點不接地l中性點經(jīng)消弧線圈接地 我國3-66kV的電力系統(tǒng),特別是3-10kV系統(tǒng),一般采用中性點不接地的運行方式。如果單相接地電流大于一定值時( 3-10kV 大于30A,20kV及以上大于10A)則采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式或低電阻接地方式。110kV上采用中性點直接接地 電力系統(tǒng)的中性點運行方式 (一)中性點不接地的電力系統(tǒng) 圖1是電源中性點不接地的電力系統(tǒng)在正常運行時的電路圖和相量圖。 圖 1 正 常 運 行 時 的 中 性 點 不 接 地 的 電 力 a)
9、電 路 圖 b) 相 量 圖 系統(tǒng)正常運行時,三相電壓是對稱的,三個相得對地電流也是平衡的。地中沒有電流流過。 中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 單相接地電流大于一定值時,電力系統(tǒng)中性點必須采取中性點經(jīng)阻抗線圈接地的運行方式。圖2是電源中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的電路圖和相量圖。 圖 2 中 性 點 經(jīng) 消 弧 線 圈 接 地 的 電 力 系 統(tǒng) 發(fā) 生 單 相 接 地 故 障 a) 電 路 圖 b) 相 量 圖 電容電流超前電壓90度,電感電流之后90度?;ハ嘌a償。 中性點直接接地或經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng) 圖3是電源中性點直接接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的電路圖。 圖 3 中
10、 性 點 直 接 接 地 的 電 力 系 統(tǒng) 在 發(fā) 生 單 相 接 地 故 障 低壓配電系統(tǒng)的接地型式 我國220/380V低壓配電系統(tǒng),廣泛采用中性點直接接地的運行方式,而且引出中性線(N)、保護線(PE)或保護中性線(PEN)。中性線功能:一是用來接其額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備; 二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流;三是用來減少負荷中性點的點位偏移。保護線功能: 保障人身安全,防止發(fā)生觸電事故的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(指正常不帶電但故障時可能帶電的易被接觸的導(dǎo)電部分)通過保護線接地。保護中性線功能:兼有兩者功能。我國統(tǒng)稱“零線”。 低壓配電系統(tǒng)按接地型式
11、,分TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。 二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式 (一)TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)的中性點直接接地,所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護線(PE線)或公共的保護中性線(PEN線)。這種接公共PE線或PEN線的方式,通稱“接零”。TN系統(tǒng)又分TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng),如圖1-15所示。 圖 1-15 低 壓 配 電 的 TN系統(tǒng) a) TN-C系 統(tǒng) ; b) TN-S系 統(tǒng) ; c) TN-C-S系 統(tǒng) TN系統(tǒng)的三種型式 1、TN-S系統(tǒng) (三相五線制) 2、TN-C系統(tǒng) (三相四線制) 3、TN-C-S系統(tǒng)(局部三相五線制) TN-S系統(tǒng) TN-S系統(tǒng):整個系統(tǒng)的中心線和保護線是分開的。 導(dǎo)線符號 導(dǎo)線引上引下 配電箱符號