CN102340138B - 一种建筑供配电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑供配电系统,包括AC/DC转换器组、直流断路器、600V直流输电线路、350V直流输电线路和用电设备,所述AC/DC转换器连接到直流断路器,直流断路器上接入600V直流输电线路和350V直流输电线路,600V直流输电线路和350V直流输电线路末端分别接入用电设备;其电路传递方式为:前级配电系统的交流电通过AC/DC转换器组转换成直流电,再通过切断或接通电源正极或同时切断或接通正负极的直流断路器和600V直流输电线路、350V直流输电线路将直流电力输送到末端用电设备。其优点是,减少辅助元件和电缆的使用,降低电损,节省电能,综合成本减少30%。
Description
技术领域
本发明涉及电力输送技术领域,尤其是一种建筑供配电系统。
背景技术
传统的建筑供配电系统是通过交流电供电。如图1所示,其走线方式为:3相高压交流电通过变压器转化为3相低压交流电,然后通过L1、L2、L3、N四根电线和四极开关,以树干式和放射式混合级联的方式,将电力送到末端用电设备。由于现在建筑物内的主要用电设备包括变频马达、灯具、计算机、笔记本电脑、打印、复印机、电视机、变频冰箱、变频空调、各种充电器等绝大多数都是最终使用直流电作为动力源,因此需要在交流电到达用电设备处后通过交流、直流转换器将交流电转换成直流电后使用。这不仅需要更多的线缆、开关、整流器等贵重金属、半导体材料,而且系统复杂,还要解决功率因数、谐波、电磁损耗等寄生问题,建设成本高,供电损耗大,给节约、底碳目标的经济造成了较大的压力。
发明内容
本发明的目的是,针对现有技术的上述不足,提供一种建筑供配电系统,通过直流送电的设计,不仅减少了辅助元件的使用,降低成本,而且能够降低电损,节省电能,减少布线电缆使用量,降低成本,综合成本减少30%以上,符合社会节能的发展需求。
为了达到上述设计目的,本发明采用的技术方案如下:
一种建筑供配电系统,包括AC/DC转换器组、直流断路器、600V直流输电线路、350V直流输电线路和用电设备,所述AC/DC转换器通过电缆连接到直流断路器,直流断路器上分别接入600V直流输电线路和350V直流输电线路,600V直流输电线路和350V直流输电线路末端分别接入用电设备;其电路传递方式为:将变压器或前级配电系统送来的交流电通过一台或一组可并联AC/DC转换器组转换成直流电,再通过切断或接通电源正极或同时切断或接通正负极的直流断路器和600V直流输电线路、350V直流输电线路将直流电力输送到末端用电设备。
优选地,所述600V直流输电线路和350V直流输电线路末端分别设有直流配电柜,直流配电柜上输出若干回路,每个回路直接通过电缆连接至末端用电设备。
更优选地,所述每个回路连接插接母线,下级配电箱或终端用电设备通过插接元件连接到母线上。
优选地,所述直流配电柜上并联接入若干个电压相同的发电设备,发电设备通过隔离断路器并入直流配电柜。
优选地,所述600V直流输电线路和350V直流输电线路接入用电设备处分别设有二极管和储能电容。
优选地,所述600V直流输电线路和350V直流输电线路末端分别接入DC/AC转换器。
本发明所述的建筑供配电系统的有益效果是:通过直流送电的设计,不仅减少了辅助元件的使用,降低成本,而且能够降低电损,节省电能,减少布线电缆使用量,降低成本,综合成本减少30%以上,符合社会节能的发展需求。
该设计有多种布线方式,能够减少电缆的使用,节省电缆,进一步降低送电成本。
能够充分利用各种发电设备发出的电能,使得再生电能得到最大程度的使用,减少远程电能的使用。
防瞬断结构简单,无需额外增加备用电路,减少电缆使用,更进一步降低布线成本。
附图说明
图1是现有技术中建筑供配电系统的示意图;
图2是本发明所述的建筑供配电系统的整体示意图;
图3是本发明所述的建筑供配电系统的星形布线示意图;
图4是本发明所述的建筑供配电系统的树干形布线示意图;
图5是本发明所述的建筑供配电系统交直流变换并网联的电路图;
图6是本发明所述的建筑供配电系统的防电源瞬断原理示意图。
图7是本发明所述的建筑供配电系统用于交流负载的直流/交流变换原理示意图。
图中:
1、AC/DC转换器组;2、直流断路器;3、600V直流输电线路;4、350V直流输电线路;5、用电设备;6、直流配电柜;7、发电设备;8、隔离断路器;9、DC/AC转换器;10、母线。
具体实施方式
传统的楼宇送电,当交流电到达用电设备5后需要经过整流桥进行整流校正,变频器进行变频等作业,不仅需要增加多个辅助元件,提高成本,也会造成一定的电损,为克服该问题,我们采用直流送电,可直接将直流电接入用电设备5,省去大部分辅助元件,如图2所示,本发明实施例所述的建筑供配电系统,包括AC/DC转换器组1、直流断路器2、600V直流输电线路3、350V直流输电线路4和用电设备5,所述AC/DC转换器2通过电缆连接到直流断路器2,直流断路器2上分别接入600V直流输电线路3和350V直流输电线路4,600V直流输电线路3末端接入用电设备5,350V直流输电线路4末端接入用电设备5,600V直流输电线路3接入600V用电设备5;350V直流输电线路4接入350V用电设备5,其电路传递方式为:将变压器或前级配电系统送来的交流电通过一台或一组可并联AC/DC转换器组1转换成直流电,再通过切断或接通电源正极或同时切断或接通正负极的直流断路器2和600V直流输电线路3、350V直流输电线路4将直流电力输送到末端用电设备5,在建筑中一般采用直流600伏给变频电机设备使用,直流350伏给照明和小动力、办公设备使用。
如图3所示,600V直流输电线路3末端设有直流配电柜6,直流配电柜6上输出三个回路,每个回路直接通过电缆连接至末端用电设备5;350V直流输电线路4末端设有直流配电柜6,直流配电柜6上输出三个回路,每个回路直接通过电缆连接至末端用电设备5。通过这种接线方式可节省大量电缆,降低布线成本。
如图4所示,600V直流输电线路3末端设有直流配电柜6,直流配电柜6上输出三个回路,每个回路连接插接母线,下级配电箱或终端用电设备通过插接元件连接到母线10上,形成一条树干+若干树枝的布线形式;350V直流输电线路4末端设有直流配电柜6,直流配电柜6上输出三个回路,每个回路连接插接母线,下级配电箱或终端用电设备通过插接元件连接到母线上,形成一条树干+若干树枝的布线形式。通过这种接线方式可节省大量电缆,降低布线成本。
此外,在大多楼宇中还配置风/光等再生能源,采用传统交流电的送电方式时,只能接收额定范围内的风/光等再生能源,造成了再生能源的利用不充分等问题,采用直流电送电后可克服此问题。如图5所示,所述直流配电柜6上并联接入若干个电压相同的发电设备7,发电设备7通过隔离断路器8并入直流配电柜6,以扩大供电能力,发电设备7包括风力发电、太阳能发电、温差发电等再生电力。
在楼宇送电中还需要提供应急线路,传统的交流电送电方式,其应急线路是提供双供电线路,常用线路损坏后,通过另一条供电线路送电,其增加了电线的布线量,提高了成本,其不能采用并路的方式送电,通过直流送电后可很方便的克服该问题,具体的实施方式如图6所示,所述600V直流输电线路3接入用电设备5处设有二极管和储能电容;350V直流输电线路4接入用电设备5处设有二极管和储能电容,通过二极管和储能电容可防止上级电力系统出现短时瞬间掉电对负载设备造成影响。
如图7所示,直流供电系统末端负载,一般是电机,需要交流电源时,采用交流/直流变换器将直流电变换为单相或三相所需要频率的交流电给负载使用。具体的方式为:所述600V直流输电线路3末端接入DC/AC转换器9,DC/AC转换器9上接入交流用电设备5;所述350V直流输电线路4末端接入DC/AC转换器9,DC/AC转换器9上接入交流用电设备5。
以上所述仅为本发明的一个实例,同时实例并不限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种建筑供配电系统,其特征在于:包括AC/DC转换器组、直流断路器、600V直流输电线路、350V直流输电线路和用电设备,所述AC/DC转换器通过电缆连接到直流断路器,直流断路器上分别接入600V直流输电线路和350V直流输电线路,600V直流输电线路和350V直流输电线路末端分别接入用电设备;其电路传递方式为:将变压器或前级配电系统送来的交流电通过一台或一组可并联AC/DC转换器组转换成直流电,再通过切断或接通电源正极或同时切断或接通正负极的直流断路器600V直流输电线路、350V直流输电线路将直流电力输送到末端用电设备,所述600V直流输电线路和350V直流输电线路末端分别设有直流配电柜,直流配电柜上输出若干回路,每个回路直接通过电缆连接至末端用电设备,所述直流配电柜上并联接入若干个电压相同的发电设备,发电设备通过隔离断路器并入直流配电柜,所述600V直流输电线路和350V直流输电线路接入用电设备处分别设有二极管和储能电容。
2.根据权利要求1所述的建筑供配电系统,其特征在于:所述每个回路连接插接母线,下级配电箱或终端用电设备通过插接元件连接到母线上。
3.根据权利要求1或2所述的建筑供配电系统,其特征在于:所述600V直流输电线路和350V直流输电线路末端分别接入DC/AC转换器。
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