建筑电气技术基础建筑电气技术基础华中科技大学华中科技大学电气与电子工程学院电气与电子工程学院建筑电气研究所建筑电气研究所 骆建骆建第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 建筑供配电的负荷计算建筑供配电的负荷计算第三章第三章 建筑供配电系统短路电流建筑供配电系统短路电流 及其计算及其计算 第四章第四章 常用建筑电气设备及其选择常用建筑电气设备及其选择 第五章第五章 建筑供配电系统建筑供配电系统 第六章第六章 建筑供配电网络建筑供配电网络第七章第七章 建筑供配电系统的继电保护建筑供配电系统的继电保护第八章第八章 建筑防雷及接地建筑防雷及接地 第九章第九章 建筑电气照明建筑电气照明第十章第十章 建筑电气工程中的节能措施建筑电气工程中的节能措施 第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 现代建筑的特点现代建筑的特点 一、建筑上的特点建筑上的特点 由于民用建筑向大面积、高层、超高由于民用建筑向大面积、高层、超高层、多功能、综合性用途发展，更由于层、多功能、综合性用途发展，更由于人民生活水平的提高，科技的发展，对人民生活水平的提高，科技的发展，对建筑电气提出了更高的要求。建筑电气提出了更高的要求。（一）高度高（一）高度高高层建筑高层建筑第一类高层建筑：第一类高层建筑：916层（最高到层（最高到50m）第二类高层建筑：第二类高层建筑：1725层（最高到层（最高到75m）第三类高层建筑：第三类高层建筑：2640层（最高到层（最高到 100m）第四类高层建筑：第四类高层建筑：40层以上（高度超过层以上（高度超过 100m）（二）（二）面积大面积大 几万几万几十万几十万m2（三）三）有地下层有地下层二、设备上的特点二、设备上的特点三、电气上的特点三、电气上的特点（一）用电设备种类多（一）用电设备种类多（二）耗电量大（二）耗电量大（三）供电可靠性大（三）供电可靠性大 第二节第二节 建筑电气的发展现状建筑电气的发展现状一、供电一、供电 量大、面广、用途复杂的供电系统。量大、面广、用途复杂的供电系统。二、照明二、照明 在照度、照明质量、照明方式、灯具外在照度、照明质量、照明方式、灯具外形、供电要求及控制上都有不同程度的形、供电要求及控制上都有不同程度的发展和更高的要求。发展和更高的要求。三、电力三、电力 运输系统、水泵系统、空调系统和运输系统、水泵系统、空调系统和消防防排烟系统等各成系统。消防防排烟系统等各成系统。 就地控制、远地集控、就地控制、远地集控、BA系统自动系统自动控制、火警信号控制及联动控制等多种控制、火警信号控制及联动控制等多种控制。控制。四、线路选型及敷设四、线路选型及敷设五、防雷接地五、防雷接地 有防直击雷、侧击雷、感应雷的措施，有防直击雷、侧击雷、感应雷的措施，有接零、接地保护、等电位联接等。有接零、接地保护、等电位联接等。六、通信、保安、自动化六、通信、保安、自动化通信自动化系统通信自动化系统(CAS)楼宇自动化系统楼宇自动化系统(BAS)办公自动化系统办公自动化系统(OAS)保安自动化系统保安自动化系统(SAS)管理自动化系统管理自动化系统(MAS)综合布线系统综合布线系统(PDS)结构化布线系统结构化布线系统(SCS)智能建筑智能建筑第三节第三节 建筑供配电系统建筑供配电系统一一 电力系统的基本概念电力系统的基本概念（一）电能（一）电能 预计到预计到2050年，全国总装机容量可达年，全国总装机容量可达15 18亿亿kw,每年总发电量可达每年总发电量可达7 8万亿万亿kwh。 例例 某一办公楼各种能源比例：某一办公楼各种能源比例： 电力电力84%（照明插座（照明插座42%，一般动力，一般动力21%，空调机，空调机14%，冷冻机，冷冻机7%（二）电力系统（二）电力系统 由发电厂、变电站、电力网和用户组成由发电厂、变电站、电力网和用户组成的系统。的系统。发电厂：发电厂： 将各种一次能源转化为电能，将各种一次能源转化为电能，即生产电能的工厂。即生产电能的工厂。 例例 三峡水电站三峡水电站 单机容量单机容量70万万kw，32台，总容量台，总容量2240万万kw。电力网电力网: 输送和分配电能的渠道。输送和分配电能的渠道。变电站：变换电压和交换电能的场所。变电站：变换电压和交换电能的场所。 升压变电升压变电 6、10、15kv 升升110、220、500kv 降压变电降压变电 110、220、500kv降降6、10、kv电能用户：电能消耗的场所。电能用户：电能消耗的场所。 例例 我国居民用电我国居民用电: 1996年年1130亿亿kwh 2000年年1690亿亿kwh 2005年年2700亿亿kwh 2010年年3920亿亿kwh 二二 建筑供配电系统及其组成建筑供配电系统及其组成 由高压及低压配电线路、变电站（包括由高压及低压配电线路、变电站（包括配电站和用电设备组成。配电站和用电设备组成。（一）分类（一）分类大型、特大型建筑供配电大型、特大型建筑供配电中型建筑供配电中型建筑供配电小型建筑供配电小型建筑供配电100kw以下的用电负荷建筑以下的用电负荷建筑国内外部分工程情况简介国内外部分工程情况简介 （二）电力系统的电压（二）电力系统的电压 电力系统电能质量的两个基本参数：电力系统电能质量的两个基本参数： 频率、电压频率、电压1. 额定频率：额定频率：500.5Hz ，一般一般称称“工频工频”2. 额定电压：为电气设备正常运行且获得额定电压：为电气设备正常运行且获得最佳经济效果的电压。最佳经济效果的电压。(1)电网（电力线路的额定电压电网（电力线路的额定电压 它是确定各类电力设备额定电压的基本它是确定各类电力设备额定电压的基本 依据依据。(2) 用电设备额定电压用电设备额定电压 与电网额定电压相同。与电网额定电压相同。(3) 发电机的额定电压发电机的额定电压 高于同级电网电压高于同级电网电压5%.(4)电力变压器的额定电压电力变压器的额定电压一次绕组的额定电压一次绕组的额定电压 与发电机相连：与发电机相连： 高于电网额定电压高于电网额定电压5%. 不与发电机相连：不与发电机相连： 连在线路上时连在线路上时 , 与电网额定电压相同。与电网额定电压相同。二次绕组的额定电压二次绕组的额定电压 即指空载电压即指空载电压供电线路不长时：供电线路不长时： 高于电网额定电压高于电网额定电压5%.供电线路较长时供电线路较长时 ： 高于电网额定电压高于电网额定电压10%. 3. 允许的电压偏移及电压调整措施允许的电压偏移及电压调整措施(1) 用电设备处电压偏移的允许值用电设备处电压偏移的允许值 电动机电动机 5； 照明灯照明灯 一般工作场所一般工作场所 5； 视觉要求高的场所视觉要求高的场所 5； 2.5%等等(2)电压调整措施电压调整措施合理选择变压器的电压比和电压分接头合理选择变压器的电压比和电压分接头合理减少系统阻抗合理减少系统阻抗合理补偿无功功率合理补偿无功功率尽量使系统的三相负荷平衡尽量使系统的三相负荷平衡变压器采用有载调压型变压器采用有载调压型4. 电压波动及其抑制电压波动及其抑制 (1)电网电压的短时快速变动。电网电压的短时快速变动。(2)抑制措施抑制措施 对负荷变化剧烈的大型设备，采用专用对负荷变化剧烈的大型设备，采用专用线或专用变压器单独供电。线或专用变压器单独供电。设法增大供电容量，减少系统阻抗。设法增大供电容量，减少系统阻抗。在系统出现严重的电压波动时，减少或在系统出现严重的电压波动时，减少或切除引起电压波动的负荷。切除引起电压波动的负荷。对大型电弧炉和变压器的受电电压，如对大型电弧炉和变压器的受电电压，如有多种电压选择方案，宜选择较高的电有多种电压选择方案，宜选择较高的电压。压。对大型冲击性负荷可采用电抗器或静止对大型冲击性负荷可采用电抗器或静止型无功补偿装置型无功补偿装置(SVC)。 5.高次谐波及其抑制高次谐波及其抑制(1)公用电网谐波电压允许值公用电网谐波电压允许值电网额定电压电网额定电压0.38kv 总谐波畸变率总谐波畸变率5电网额定电压电网额定电压6,10kv 总谐波畸变率总谐波畸变率4(2)抑制的措施抑制的措施增加整流变压器二次侧的相数。增加整流变压器二次侧的相数。装设分流滤波器。装设分流滤波器。宜采用宜采用Dyn11联结组别的三相配电变压器。联结组别的三相配电变压器。装设装设SVC. 电压质量为电压的偏差、波动和波形三方面。电压质量为电压的偏差、波动和波形三方面。第四节第四节 建筑供配电设计的内容建筑供配电设计的内容程序与要求程序与要求一、建筑电气设计的一般原则一、建筑电气设计的一般原则 适用适用 安全安全 经济经济 美观美观 二、二、 内容内容 输电线路设计输电线路设计变配电所设计变配电所设计电气照明设计电气照明设计电力设计电力设计防雷与接地设计防雷与接地设计电气信号与自动控制设计电气信号与自动控制设计三三 程序与要求程序与要求1.方案设计方案设计 凡国家及省市重点工程项目，规模凡国家及省市重点工程项目，规模较大的高层建筑以及有特殊要求的大型较大的高层建筑以及有特殊要求的大型民用建筑及工业建筑，必须提出方案设民用建筑及工业建筑，必须提出方案设计。一般高层建筑也都应提出方案设计。计。一般高层建筑也都应提出方案设计。 在方案设计阶段，电气设计和弱电设在方案设计阶段，电气设计和弱电设计文件主要是设计说明书及必要的简图。计文件主要是设计说明书及必要的简图。其深度应满足设计方案优选和设计投标其深度应满足设计方案优选和设计投标的要求。的要求。2.初步设计初步设计 初步设计文件根据设计任务书进行编初步设计文件根据设计任务书进行编制，由设计说明书制，由设计说明书(包括设计总说明和专包括设计总说明和专业的设计说明书业的设计说明书)、设计图纸、主要设备、设计图纸、主要设备及材料表和工程概算书等四部分组成。及材料表和工程概算书等四部分组成。3.施工图设计施工图设计 施工图设计应根据已批准的初步设施工图设计应根据已批准的初步设计进行编制，内容以图纸为主，应包括计进行编制，内容以图纸为主，应包括封面、图纸目录、设计说明封面、图纸目录、设计说明(或首页或首页)、图纸、工程概算等等。图纸、工程概算等等。