1、授人以渔 能力为本毕业设计（论文）智能楼宇配电系统学 院 建筑工程学院年 级专 业学 号学生姓名指导老师2013 年 4 月授人以渔 能力为本摘 要智能楼宇的核心是 5A 系统，智能楼宇就是通过综合布线系统将此 5 个系统进行有机的综合，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点。智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科，涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等，并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。通过楼宇自控系统(这里指通常所说的小 BA 系统或狭义 BA 系统，采用先进的计算机控制技术，以丰富灵活的控制、管理软件和节能程序，使建筑物机电或建
2、筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行，从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。楼宇自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。楼宇自动化系统组成中的智能楼宇供配电系统的基本功能、基本原理、系统构成，一切用电的部门，如果没有自备发电机，差不多都是由电力系统供电的。由发电厂、电力网（输电、变电、配电）和用户组成的统一整体称为电力系统。其目的是把发电厂的电力供给用户使用。因此，电力系统又常称为输配电系统或供配电系统。关键词：智能楼宇供配电系统；基本功能；原理构成；配电系统授人以渔 能力为本目 录第一章 绪 论
3、 .1第二章 典型楼宇供配电系统 .2负荷分布及变压器的配置 .2供电系统的主结线 .2低压配电方式 .4第三章 供配电系统监测 .6第四章 应急电源系统 .71.自备发电机组容量的选择 .72.自备发电机组的机组选择 .8结 论 .10致 谢 .11参考文献 .12授人以渔 能力为本第一章 绪 论智能楼宇的核心是 5A 系统，智能楼宇就是通过综合布线系统将此 5 个系统进行有机的综合，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点。智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科，涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等，并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应
4、用。通过楼宇自控系统(这里指通常所说的小 BA 系统或狭义 BA 系统，采用先进的计算机控制技术，以丰富灵活的控制、管理软件和节能程序，使建筑物机电或建筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行，从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。楼宇自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。授人以渔 能力为本第二章 典型楼宇供配电系统中大型楼宇的供电电压一般采用 lOkV，有时也可采用 35kV。为了保证供电可靠性，应至少有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供
5、电，互为备用。此外，必要时还需装设应急备用发电机组。负荷分布及变压器的配置高层建筑的用电负荷一般可分为空调、动力、电热、照明等类。对于全空调的各种商业性楼宇，空调负荷属于大宗用电，约占 40%50%。冷热源设备一般放在大楼的地下室、首层或下部。动力负荷主要指电梯、水泵、排烟风机等设备。普通建筑的动力负荷都比较小，随着建筑高度的增加，在超高层建筑中，由于电梯负荷和水泵容量的增大，动力负荷的比重将会明显的增加。动力负荷中的水泵等亦大部分放在下部，因此，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。但是,在 40 层以上的高层建筑中，电梯设备较多，此类负荷大部分
6、集中于大楼的顶部。竖向中段层数较多，通常设有分区电梯和中间泵站。在这种情况下，宜将变压器按上、下层配置或者按上、中、下层分别配置。供电变压器的供电范围大约为 1520 层。如日本的新信心大厦共 60 层，变压器配置在地下 4 层和地面 40 层;纽约的帝国大厦共102 层，变压器配置在地下 2 层、地面 41 层及 84 层。为了减少变压器台数，单台变压器的容量一般都大于 1000kVA。由于变压器深入负荷中心而进入楼内，从防火要求考虑，不应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，而应采用干式变压器和真空断路器。授人以渔 能力为本负荷中心是供配电设计中一个重要的概念
7、。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。事实上，负荷的大小不是恒定不变的，因此负荷中心常会变动。在设计时也往往由于各种实际因素而不能将配电点布置在计算而得的负荷中心上。只有在负荷比较平稳的部门，才可将变电所设在负荷中心或大负荷的近旁。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 4-1 所示。图 4
8、 -1a 为两路高压电源，正常时一用一备，即当正常工作电源事故停电时，另一路备用电源自动投入。此方案可以减少中间母线联络柜和一个电压互感器柜，对节省投资和减小高压配电室建筑面积均有利。这种结线要求两路都能保证 100%的负荷用电。当清扫母线或母线故障时，将会造成全部停电。因此，这种接线方式常用在大楼负荷较小，供电可靠性要求相对较低的建筑中。图 4-1b 为两路电源同时工作，当其中一路故障时，由母线联络开关对故障回路供电。该方案由于增加了母线联络柜和电压互感器柜，变电所的面积也就要增大。这种接线方式是商用性楼宇、高级宾馆、大型办公楼宇常用的供电方案。当大楼的安装容量大，变压器台数多时，尤其适宜采
9、用这种方案，因为它能保证较高的供电可靠性。我国目前常用的主结线方案为双电源接入，如图 42 所示授人以渔 能力为本；对于规模较小的建筑，可采用高供低备的主结线方案，如图 43 所示。低压配电方式低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压配出干线一般是指从变电所低压配电屏分路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路。用电负荷分组配电系统是指负荷的分组组合系统。智能化建筑由于负荷的种类较多，低压配电系统的组织是否得当，将直接影响大楼用电的安全运行和经济管理。低压配电的结线方式可分为放射式和树干式两大类。放射式配电是一独立负荷或一集中负荷均由一单独的配电线路供电，它一般用在下列低压配电场所：供电可靠性高
10、的场所;单台设备容量较大的场所;容量比较集中的地方。对于大型消防泵、生活水泵和中央空调的冷冻机组，一是供电可靠性要求高，二是单台机组容量较大，因此考虑以放射式专线供电。对于楼层用电量较大的大厦，有的也采用一回路供一层楼的放射式供电方案。授人以渔 能力为本树干式配电系统是一独立负荷或一集中负荷按它所处的位置依次连接到某一条配电干线上。树干式配电所需配电设备及有色金属消耗量较少，系统灵活性好，但干线故障时影响范围大，一般适用于用电设备比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合，如图 4 -4 所示授人以渔 能力为本第三章 供配电系统监测供配电系统是智能大楼的命脉，因此电力设备的监控和管理是至关重要的。
11、由监控系统对供配电设备的运行状况进行监测，并对各参量进行测量，如电流、电压、频率、有功功率、功率因数、用电量、开关动作状态、变压器的油温等等， 如图45所示。管理中心根据测量所得的数据进行统计、分析，以查找供电异常情况、预告维护保养，并进行用电负荷控制及自动计费管理。电网的供电状况随时受到监视，一旦发生电网全部断电的情况，控制系统作出相应的停电控制措施，应急发电机将自动投入，确保消防、安保、电梯及各通道应急照明的用电，而类似空调、洗衣房等非必要用电负荷可暂时不与供电。同样，复电时控制系统也将有相应的复电控制措施。供配电系统监测有如下内容：各自动开关、断路器状态监测;三相电压、电流检测;有功、无功功率及功率因数检测;电网频率、谐波检测;变压器温度检测及故障状态报警;用电量（kwh）检测。
