智能建筑设备自动化系统工程课件17楼宇供配电系统的控制.ppt

1、情境五情境五 其他建筑设备的自动化其他建筑设备的自动化任务任务1 楼宇供配电系统的控制楼宇供配电系统的控制智能建筑设备自动化系统工程智能建筑设备自动化系统工程复习回顾BAS的主要内容。给排水系统控制的要点。空调系统控制的要点。冷、热源控制的要点。内容提要6.1 供配电系统监控6.2 照明系统监控6.3 电梯系统监控引例：建筑设备自动化系统最基本的监控对象包括：暖通空调、给排水、供配电、建筑照明和电梯等机电设备，这些设备都是耗能大户，其消耗的能源占整个建筑物的90%以上。供配电系统是智能建筑最主要的能源来源，对电能起到接收、变换和分配的作用，为智能建筑内的各种机电设备提供电能，是不可缺少的最基本

2、的建筑设备。为确保用电设备的正常运行，必须保证供电的可靠性。另外，从节能的角度看，电力供应管理和设备节电运行也离不开供配电系统的监控管理。6.1 供配电系统监控6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知电力系统的基本概念 输电输电35-500KV35-500KV发电发电3.5-20KV3.5-20KV配电配电6-10KV6-10KV用电用电220/380V220/380V输电网输电网配电网配电网变电变电6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知1、智能建筑的负荷等级划分l一级负荷一级负荷 保安型负荷保安型负荷1.1.消防用电设备：消防用电设备：消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排消

3、防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火装置、火灾事故照明、烟设施、火灾自动报警、自动灭火装置、火灾事故照明、疏散指示标志、电动防火门窗、卷帘、阀门等疏散指示标志、电动防火门窗、卷帘、阀门等2.2.安防设备安防设备3.3.通讯设备通讯设备4.4.主要业务用计算机及外设、管理用计算机及外设主要业务用计算机及外设、管理用计算机及外设5.5.重要场所的应急照明重要场所的应急照明 6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知1、智能建筑的负荷等级划分l二级负荷二级负荷 保障型负荷保障型负荷1.1.客梯客梯2.2.生活供水泵房生活供水泵房3.3.主要工作区照明、插座主要工作区

4、照明、插座 l三级负荷三级负荷 一般型负荷一般型负荷1.1.暖通空调设备暖通空调设备2.2.一般的电力、照明一般的电力、照明6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知智能建筑用电设备的特点（1）用电设备种类多（2）用电量大，且负荷密度高（3）供电可靠性要求高（4）电气线路多，电气系统复杂6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知智能建筑供配电系统的特点l供电电压采用10KV,设内部变配电所；l用电负荷可分为：空调、动力、照明等；l变压器深入负荷中心，采用干式变压器和真空断路器；l高压主接线采用一路主供、一路备用的方式集中供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源能自动投入运行；l自

5、备应急柴油发动机；l低压主接线采用分段单母线连接方式，母联开关自动切换。6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知智能建筑的高压主接线变电所中承担输送和分配电能任务的回路被称为主电路或主接线。主接线上的设备被称为一次设备，包括变压器、断路器和互感器等。图6.2 智能建筑供电系统常用高压主接线方案 6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知智能建筑的低压主接线 一般采用分段单母线接线方式，母联开关手动或自动切换。低压配电的接线方式可分为放射式和树干式两大类。放射式配电特点：每个负荷由单一线路供电，因此发生故障时影响范围小，可靠性高，控制灵活，易于实现集中控制，但缺点是线路多，所用开关

6、设备多，投资大，因此多用于供电可靠性要求较高的设备。树干式配电特点：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，所需配电设备及线缆消耗量较少，但干线发生故障时影响范围大，所以供电可靠性较低，且在实现自动化方面适应性较差。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。6.1 供配电系统监控6.1.1 供配电系统认知智能建筑的低压主接线 智能建筑常用低压配电方案：在干线上基本采用放射式，而楼层间配电则为混合式。混合式即放射-树干的组合方式。图6.3 低压配电接线方案6.1 供配电系统监控6.1.2 供配电系统的监控 供配电监控系统作为BA系统的一个子系统，能够直接接

7、收来自现场设备的各种监测信号，产生控制信号并直接作用于现场设备，具有一定的记录、显示、处理及报警功能，同时还能够与上位计算机进行信息交换。图6.4 建筑供电系统监控示意图6.1 供配电系统监控6.1.2 供配电系统的监控供配电监控系统的监控原理 监控对象:高低压系统、直流系统、变压器、备用发电机系统的相关设备的运行状态控制，以及系统电压、电流、功率、功率因数等参数的监测。监控方法：监测的信号由电流互感器、电压互感器获得，经过变送器转换，输出05V、010V的标准模拟量信号送入现场控制器的AI端子。电气设备的运行状态通过被测设备的辅助触点转换为ON/OFF（1/0）信号直接送往DDC的DI端子。

8、6.1 供配电系统监控6.1.2 供配电系统的监控供配电监控系统的监控原理 图6.5 高压线路的电压电流测量方法 6.1 供配电系统监控6.1.2 供配电系统的监控供配电监控系统的监测内容（1）高压供电系统的监测 高压进线主开关的分合状态及故障状态监测，高压进线三相电流监测，高压进线电压、频率、功率因数监测，电度计量等。2）低压配电系统的监测 变压器二次侧主开关的分合状态及故障状态监测，变压器二次侧主开关电流、电压、功率及功率因数监测，母联开关的分合状态及故障状态监测，母联的三相电流监测，各低压配电开关的分合状态及故障状态监测，各低压配电出线三相电压、电流、功率及功率因数监测等。6.1 供配电

9、系统监控6.1.2 供配电系统的监控供配电监控系统的监测内容 3）变压器的监测 变压器监测内容：变压器温度监测，风冷变压器风机运行状态监测，油冷变压器油温及油位监测等。4）备用电源的监测 通常，供配电监控系统不对应急柴油发电机组及切换开关进行控制。但为保障机组的正常运行，需对一些有关参数进行监测，如机组运行状态，故障报警，油箱油位，各开关的状态，电流、电压及频率等，从而有助于系统的正常运行及故障排除。6.1 供配电系统监控6.1.2 供配电系统的监控供配电监控系统的监测内容图6.6 应急柴油发电机组检测原理图IT电流变送器；ET电压变送器；LT液位传感器/变送器 6.1 供配电系统监控6.1.

10、2 供配电系统的监控供配电监控系统的控制功能 1）高低压断路器、开关设备按顺序自动接通、分断，高、低压母线联络断路器按需要自动接通、分断。2）柴油发电机组备用电源的开关设备按顺序自动投入或自动脱离，即由开关设备的自动分、合闸实现备用电源与市电供电的转换。3）大型动力设备定时启动、停止及顺序控制。4）现场监控站的监控器根据用电量的统计与分析，通过预先编制的程序对用电高峰和低谷用电状况下变压器投入的台数进行合理的控制，提高变压器的利用率；通过监控装置中计算机软件对用户电量的监测、分析、预测。6.1 供配电系统监控6.1.3 供配电监控系统工程应用 目前，许多工程不将供配电系统的高压部分纳入建筑设备

11、自动化系统的监控管理范围，这一方面是由于高压侧的许多参数是应该是由电力部门负责保证的，无需各楼宇独立进行管理；另一方面，高压侧监控设备安装困难、危险性大，需要与电力部门进行多方面的协调。因此，如需监控，高压侧除开关柜的运行及故障状态利用干节点直接监控外，其他参数一般通过网络从专业的电力管理系统中读取。在大多数工程中，对发电机组及直流操作电源的监控不由建筑设备自动化系统直接完成。如需监控，可通过网络与发电机组控制器及专业电力管理系统进行通讯。6.1 供配电系统监控6.1.3 供配电监控系统工程应用 目前工程中建筑设备自动化系统对供配电系统的监控，主要是对系统变压器及低压配电部分监控功能的实现。图6.7 典型低压配电系统监控原理图IT电流变送器；ET电压变送器；COS功率因数变送器任务1小结：1、电能是如何从发电厂输送到用户的？2、智能建筑的负荷等级划分。3、智能建筑供配电系统的特点。4、供配电系统的监控。作业：工作页5恭喜完成任务1！恭喜完成任务1！