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13供电系统如何设计？

用电负荷分组配电的常见方案是，在市电停供时，供一般负荷的各分路开关均因失压而脱扣，这时备用电源或发电机组应投入或启动，但一般负荷应甩掉（或部分甩掉），以保证余下负荷的供电。为了避火灾发生时切除一般负荷出现误操作，一级负荷可集中一段母线供电，以提高供电可靠性。如果一级负荷母线与一般负荷母线之间加防火间隔，还可减小相互影响。发电机机组作为大楼的自备应急电源，其配电系统应在正常电源故障停电后，能快速可靠地对重要负荷恢复供电，减小电源故障造成的损失。在低压配电系统中，对不需要由机组供电的一般负荷，不能接在应急母线上，对允许短时间停电但也重要的负荷（例如营业大厅的照明）可以手动合闸。

图6一路备用市电与一路自备电源配电系统

图6所示为一路备用市电与一路自备电源负荷不分组方案，这种方案是负荷不按种类分组，备用电源接至同一母线上，非保证负荷采用失压脱扣方式甩掉。其特点是接线简单、供电可靠，用电设备末端市电和应急电源回路两路自切，正常情况下，两路电源只有市电回路带电，应急电源回路为备用，常用于一些重要负荷较少的建筑。

图7两路市电与自备电源配电系统

图7所示为两路市电与自备电源一级负荷单独分组方案，这种方案是将消防用电等一级负荷单独分出，并集中一段母线供电，备用发电机组仅对此段母线提供备用电源。方案的特点为，两个电源的双重切换，正常情况下，消防设备等用电设备为两路市电同时供电，末端自切，应急母线的电源由其中一路市电供给，当两路市电中失去一路时，可以通过两路市电中间的联络开关合闸，恢复大部分设备的供电，当两路市电全部失去时，自动启动机组，应急母线由机组供电，保证消防设备等重要负荷的供电。对大厅照明等稍重要的负荷，由于配电开关上装有失压脱扣器，在市电故障时已全部分闸，然后可以根据机组负荷情况手动合闸。例如此时无火灾，那么这些负荷可以全部合闸，若一旦发生火灾，这些回路开关应能根据消防发出的指令自动跳闸。这种方案适用于城市电网较稳定、大楼重要负荷较多的工程。

14楼宇供配电监控系统的设备配置有哪些？

大厦供配电系统主要由高压配电柜、低压配电柜、电力变压器、空调动力配电柜、应急柴油发电机组和直流操作柜组成。通常大厦为一类用电负荷，采用两路高压供电，两路电源互为备用。当工作电源失电后，备用电源自动投入运行，确保整座大厦的供电，在两路电源均失电的情况下，自备发电机组自动投入，向大厦负载供电。

15供配电监控系统的监控功能有哪些？

在电气设计中，对于采用双回路供电电源和自备发电机组的供配电系统，均设置了一整套完整的电气联锁启停和保护装置。当工作电源失电后，备用电源通过联锁装置的切换投入运行，担负起全部负载的供电，当发生两路供电电源都失电时，应急柴油发电机组将在最短的时间内(约10s)自动启动投入运行，担负起确保负载的供电。当外部供电电源恢复供电后，电气联锁装置将使柴油发电机组自动停机。因此，大厦供配电监控系统，主要是监测大厦供配电设备和柴油发电机组的运行状态。供配电监控系统具体的监控功能如下。

（1）高压进线、出线和中间联络断路器状态监测和故障报警，高压进线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数的检测。

（2）变压器断路器状态监测和故障报警，变压器温度检测和高温报警。

（3）低压进线，中间联络和重要出线回路断路器状态监测和故障报警，低压进线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和电量统计等参数的检测。

（4）直流操作柜断路器状态监测与报警，直流输出电压和电流等参数的检测。

（5）发电机运行状态、控制柜断路器状态与故障报警，电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、油箱油位、进口油压、冷却出水水温和水箱水位等监测和故障/超限报警。

（6）火灾时，切断相关区域的非消防电源。

图8所示为供配电低压监控系统，该监控系统由现场设备传感器、执行器以及直接数字控制器组成。

图8供配电低压监控系统

对6~10kV高压线路的电压电流测量方法如图9所示。

图9高压线路的电压电流测量方法

低压端(V/V)的电压及电流测量方法与高压侧基本相同，只不过是电压和电流互感器的电压等级不同。

16功率、功率因数如何检测？

通过测量电压与电流的相位差可测得功率因数，有了功率因数、电压、电流数值可求得有功功率和无功功率。因此，可以先测量功率因数，然后间接得出功率数据，这是一种间接的测量功率的方法。

比较精确的测量功率的方法是采用模拟乘法器构成的功率变送器，或者用数字化测量的方法（高速采样电压、电流数据，再对数字信号进行处理），直接测量功率数据。

17供电品质如何监测？

供电品质的指标通常是电压、频率和波形，其中尤以电压和频率最为重要。电压质量包括电压的偏移、电压的波动、电压的三相不平衡度等。

18什么是频率？

在电气设备的铭牌上都标有额定频率，我国电力工农业政策的标准频率为50Hz。由于频率直接影响电子设备的正常工作，因此对于频率的偏差要求很严格，规定电力系统对用户的供电频率偏差范围为±0.5%。在电网频率偏差超过允许值时，监测系统应报警，必要时应切断市电供电，改用备用电源或应急发电机供电。

19什么是电压偏移？

在实际运行中由于电力系统负荷的变化等，用电设备端电压偏离额定值，当电压过高或过低时，监测系统应报警，同时需采取系统或局部的调压及保护措施。

20什么是电压波动及谐波？

电动机的启动，电梯、电焊类冲击负荷的工作，将引起供配电系统中的电压时高时低，这种短时间的电压变化称为电压波动。电力系统中交流电的波形从理论上应该是正弦波，但实际上由于三相电气设备的三相绕组不完全对称，带有铁芯线圈的励磁装置，特别是大型晶闸管装置、电力电子设备的应用，在电力系统中产生了与50Hz基波成整数倍的高次谐波，于是电压的波形畸变成了非正弦波，谐波对电气设备的正常运行、通信系统、计算机系统等有较大影响。

21什么是电压的不平衡度？

在低压系统中采用三相四线制、单相负荷接于相电压上。由于单相负荷在三相系统中不可能完全平衡，因而三个相电压不可能完全平衡。电压的不平衡度可以通过测量三个相电压及三个相电流的数据，再经相互比较其差值来检测。差值越大则不平衡度越大。当这个不平衡电压加于三相电动机时，由于相电压的不平衡使得电动机中的负序电流增加，因而增加了转子内的热损失。应尽量使单相负荷平衡地分配在三相中，对相电压不平衡敏感的负荷（如电子计算机类设备）应采用分开回路的措施，同时监测系统应予报警。

22楼宇照明系统的功能是什么？

电气照明是建筑物的重要组成部分。照明设计的优劣除了影响建筑物的功能外，还影响建筑艺术的效果。室内照明系统由照明装置及其电气部分组成。照明装置主要是灯具，照明装置的电气部分包括照明开关、照明线路、照明配电盘等。照明的基本功能是创造一个良好的人工视觉环境。在一般情况下是以明视条件为主的功能性照明，在那些突出建筑艺术的厅堂内，照明的装饰作用需要加强，成为以装饰为主的艺术性照明。

23楼宇照明设计的原则是什么？

楼宇照明设计的原则是在满足照明质量要求的基础上，正确选择光源和灯具，并满足节约电能、安装和使用完全可靠、配合建筑的装饰、经济合理以及预留照明条件等。

24照明设计的一般步骤是什么？

确定照明方式、照明种类、照度设计标准；确定光源及灯具类型，并进行布置；进行照度计算，并确定光源的安装功率；确定照明的配电系统；线路计算，包括负荷、电压损失计算，机械强度校验，功率因数补偿计算等；确定导线型号、规格及敷设方式，并选择配电控制设备及其安装位置等；绘制照明平面布置图，同时汇总安装容量，列出主要设备及材料清单等。

25什么是照度？

照度用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。照度的单位为勒克斯(lx，1m/m2)。例如，在40W白炽灯下1m处的照度约为30lx；加一搪瓷伞形罩后照度就增加到了73lx。阴天中午室外照度为~lx；晴天中午在阳光下的室外照度可高达0~1lx。而当照度为1lx时，人眼仅能辨别物体的轮廓；照度为5~10lx时，看一般书籍比较困难。阅览室和办公室的照度不应低于50lx。

26照明方式有几种？

照明方式可分为以下三种：

（1）一般照明

在整个场所或场所的某部分照度基本上均匀的照明。对于工作位置密度很大而对光照方向又无特殊要求，或工艺上不适宜装设局部照明装置的场所，优先考虑单独使用一般照明。

（2）局部照明

局限于工作部位的固定的或移动的照明。对于局部地点需要高照度，并对照射方向有要求的场所，宜采用局部照明。但在整个场所不应只设局部照明而无一般照明。

（3）混合照明

混合照明为一般照明与局部照明共同组成的照明。对于工作位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。此时，一般照明照度按不低于混合照明总照度的5%~10%选取，且最低不低于20lx。

27照明按功能可分成几类？

（1）工作照明

正常工作时使用的室内外照明，一般可单独使用，也可与事故照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。

（2）事故照明

正常照明因故障熄灭后，供事故情况下继续工作或安全通行的照明。在由于工作中断或误操作容易引起爆炸、火灾以及人身事故会造成严重政治后果和经济损失的场所，应设置事故照明。事故照明布置在可能引起事故的设备、材料周围以及主要通道和出入口，并在灯的明显部位涂以红色，以示区别。事故照明通常采用白炽灯(或卤钨灯)。事故照明若兼作为工作照明的一部分则需经常点亮。

（3）值班照明

在非生产时间内供值班人员使用的照明。例如对于三班制生产的重要车间、有重要设备的车间及重要仓库，通常宜设置值班照明。可利用常用照明中能单独控制的一部分，或利用事故照明的一部分或全部作为值班照明。

（4）警卫照明

用于警卫地区周边附近的照明。

（5）障碍照明

装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。在机场周围较高的建筑上，或有船舶通行的航道两侧的建筑上，应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明。

28住宅楼宇照明的要求是什么？

住宅楼宇的照明主要应满足不同居住水平、不同居住条件的生活需要。在住宅或公寓照明中，常用光源有白炽灯和荧光灯两种。住宅楼宇照明的平均照度值，各房间的照度不能要求一致，如起居室、卧室为30~75lx，餐厅、厨房为50~lx，走道、楼梯为15~30lx等。一般来说，高照度能创造活跃、愉快的气氛，低照度能创造轻快、宁静的气氛。

29办公型楼宇照明的要求是什么？

办公室是长时间进行公务活动的场所，不应只考虑工作面的照明，还应使整个房间的视觉环境比较舒适，不致引起心理及眼睛的疲劳。确定办公型楼宇的照度应该从视力、心理、节能等方面综合考虑。按心理学的观点，照度值通常在读书之类的视觉工作中至少需要lx，为进一步减小眼睛的疲劳就需要0~lx。办公型楼宇一般照明的照度值，可在75~lx范围内选取。对设计室、绘图室可以取~lx。在有计算机显示屏的工作场所，不宜取过高的照度，否则显示屏的反差减弱。为使工作面有较好的照度均匀度和控制反射眩光，宜采用与办公桌成垂直的接近蝙蝠翼形配光的荧光灯带。典型蝙蝠翼形配光曲线如图10所示，其特点是在30~60lx范围内光强值较高，即这部分出射的光通较多，以达到减少光幕反射，限制眩光，提高照度均匀度的目的。

图10蝙蝠翼形配光曲线

30学校建筑照明的要求是什么？

学校的教室、实验室、绘图室等合适的照度值一般是~lx；教室黑板上的垂直照度平均值不宜低于lx；电化教学中演播区内主光垂直照度值取~0lx，书库架上（距地面0.25m处）的垂直照度为20~50lx。教室内的一般照明宜采用荧光灯，为避免光幕反射，安装灯具时其长轴应与学生看黑板的视线方向一致。灯具可以吊下也可以吸顶安装，有吊顶时也可用嵌入式灯具。灯具距桌面的最低悬挂高度不应低于1.7m，以选择蝙蝠翼形配光的荧光灯最为合适。

31照明配电线路的要求是什么？

照明灯具的工作电压通常为V，其配电线路采用V/V三相四线制供电。线路一般采用放射式，由总配电盘经中央楼梯或两侧走廊处，采取干线立管的方式向各层分配电盘供电，如图11所示。

图11照明配电线路示意

各分配电盘引出的各支线对各房间的照明灯具供电。各层的分配电盘安装的位置应在同一垂直线上，便于干线立管的敷设，事故照明用电应同其他照明用电加以区分，单独敷设配电线路。另外，应留有适量的照明插座、吊顶内预留线槽，以便供增补局部照明及接用办公电器。

32楼宇照明光源可以分为几类？

常用照明电光源可分为两大类。一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等；另一类是气体放电光源，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、氖灯等。灯具由光源和控照器（灯罩）组成，也称照明器。

33照明光源的光电参数特性有哪些？

作照明用的光源，其主要性能指标是光效、寿命、色温、显色指数、启动再启动等。这些性能指标之间，有时是互相矛盾的。在实际选用时，一般应先考虑光效高、寿命长，其次才考虑显色指数、启动性能等。气体放电光源一般比热辐射光源光效高、寿命长，能制成各种不同光色；白炽灯由于其结构简单、使用方便、显色性好，在一般场所仍被普遍采用。常用照明电光源的主要特性比较见表2。

34楼宇照明控制有几种方式？

正确的控制方式是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。目前设计中常用的控制方式有跷板开关控制方式、断路器控制方式、定时控制方式、光电感应开关控制方式、智能控制器控制方式等。

35跷板开关控制方式的特点是什么？

该方式以跷板开关控制一套或几套灯具，是采用得最多的控制方式，它可以配合设计要求随意布置，同一房间不同的出入口均需设置开关。单控开关用于在一处启闭照明。双控及多程开关用于楼梯及过道等场所在上层下层或两端多处启闭照明。双控及多程开关原理如图12所示。

图12双控及多程开关原理

该控制方式线路烦琐，维护量大、线路损耗多，很难实现舒适照明。

36断路器控制方式的特点是什么？

该方式以断路器控制一组灯具，控制简单，投资小，但由于控制的灯具较多，造成大量灯具同时开关，在节能方面效果很差，又很难满足特定环境下的照明要求，在智能楼宇中应尽量避免使用。

37定时控制方式的特点是什么？

该方式以定时控制灯具，可利用BAS的接口，通过控制中心来实现，但该方式遇到天气变化或临时更改作息时间，较难适应，一定要通过改变设定值才能实现，很不方便。此外，还有一类延时开关，特别适用于一些短暂使用照明或人们容易忘记关灯的场所，使照明点燃后经过预定的延时时间后自动熄灭。

38光电感应开关控制的特点是什么？

光电感应开关通过比较工作面照度测定值与设定值来控制照明开关，可以最大限度地利用自然光，达到更节能的目的，也可提供一个不易受季节与外部气候影响的相对稳定的视觉环境，特别适合一些采光条件好的场所，当检测的照度低于设定值的极限值时开灯，高于极限值时关灯。

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