電力系統是發電廠、電力網和用電設備組成的統一整體。電力網由變電所、配電所及各種電壓等級的電力線路組成，它是電力系統的一部分。

    圖1-1是電力系統示意圖。電能由發電廠發出，經電力網變換、輸送、分配，然后供給用電設備消費使用。

圖1-1 電力系統示意圖

    發電廠是把各種形式能量轉換成電能的工廠。按照被轉換能源的不同，發電廠有不同的類型，主要有火力發電廠、水力發電廠、核能發電廠。

    火力發電廠主要設備有鍋滬、汽輪機、發電機，它是利用燃料(主要是煤)燃燒產生熱能來生產電能。水力發電廠主要由水庫、水輪機、發電機等組成，它是將水流中的位能轉換成電能。核能發電廠是以原子能反應堆和蒸發器代替鍋爐，利用原子核的核能來產生電能。

    變電所是接受電能、變換電壓和分配電能的場所。將低電壓變換成高電壓稱為升壓變電所，一般建在發電廠附近;將高電壓變換成低電壓稱為降壓變電所，一般建在用電負荷中心。主要用來接受和分配電能。不改變電壓的場所稱為配電所，多建在建筑物內部。變配電所在規劃設計中，要盡量接近負荷中心，進出線方便，避免多塵和有腐蝕性氣體的場所，避免有劇烈振動和低洼積水地區。

    電力線路是輸送電能的通道。由于發電廠離電能用戶都較遠，所以需要各種不同電壓等級的電力線路，將發電廠生產的電能源源不斷的輸送到電能用戶。

    電力負荷就是消費電能的用電設備。用電設備按其用途可分為;動力用電設備，如電動機等;工藝用電設備，如電解、冶煉、熱處理等;電熱用電設備，如電護，空調等;照明用電設備等.它們分別將電能轉換成機械能、熱能、光能，以適應生產和生活對電能的需要。按我國各類電能用戶統計資料表明，工業是電力系統的大電能用戶，約占總電量的73%。

在我國電力系統中，110kV及以上電壓多作為主干線電壓.35kV多用于大型工廠.建筑群的內部供電網絡，6~10kV多作為一般工廠內部、建筑物、建筑工地的高壓配電電壓，380/22oV電壓等級多作為工廠內部，建筑物內的低壓配電電壓。關于用電設備，一般是380/220V低壓電器，也有6kV或10kV的高壓電動機。

2、民用建筑供電系統

    民用建筑的供電系統根據負荷的大小，采用不同的方案。

    對于小型民用建筑，由于負荷較小，則可采用一個降壓變電所，將6~10kV電壓經變壓器降壓為380/220V供用戶使用。其供電系統如圖1-2所示。若小型民用建筑用電量較小，附近已有低壓電源，且變壓器容量足夠，則可不再安裝變壓器，而設立一個低壓配電室由該變壓器供電。

    對于中型民用建筑物。由于負荷較大且分散，則可設立高壓配電所，由6~10kV電源進線，然后分別引出幾路高壓出線，在各負荷相對集中地點設立降壓變電所，將電壓降為380/220V供給各用戶，如圖1-3所示。

    對于大型民用建筑，由于負荷很大，分布更廣，采用6~10kV電壓在經濟技術上均不合理，必須采用35kV電壓，進行兩次降壓。這時應設立總變電所，將35kV降為6~10kV電壓，然后用高壓配電線將電能送至各負荷中心，并設立變電所再降至380/220V如圖1-4所示。

圖1-2 小型民用建筑物的供電系統                 圖1-3 中型民用建筑物的供電系統

圖1-4 大型民用建筑物的供電系統

3、電力負荷的分類

   根據用電設備在生產和社會生活中的重要性，以及供電中斷對人身和設備安全的影響。電能用戶分為三個等級。對于不同等級的電能用戶，其供電要求也不同。

    供電中斷將造成人身傷亡，或造成重大設備損壞，或破壞復雜的工藝過程使生產長期不能恢復，或破壞重要交通樞紐、通訊設施、賓館、公共場所的正常秩序，帶來極大政治經濟損失者，屬于“一級負荷”。一級負荷要求有兩個獨立的電源供電，當一個電源發生故障或檢修時，另一個電源能繼續供電，保證供電不中斷。

    供電中斷將造成經濟較大損失，設備局部損壞，產品大量減產，生產較長時間才能恢復，以及影響交通樞紐，通訊設備等正常工作，造成城市及重要公共場所，如大型體育場，大型影劇院等秩序混亂的電能用戶屬于二級負荷。二級負荷應由兩條線路供電，即一條線路工作時，另一條線路處于備用，當采用兩條線路有困難時，則允許由一條專用架空線供電。

    不屬于一級和二級負荷的電能用戶均為三級負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。

    在民用建筑中，重要的醫院、大型商場、體育館、影劇院、重要賓館、銀行和電信電視中心應列人一級負荷。一般民用建筑都屬于三級負荷。

對于一級負荷，應由兩個電源供電，當一個電源發生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞。一級負荷中特別重要的負荷除上述兩個電源外，還必須增設應急電源。為保證對特別重要的負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應急供電系統。

常用的應急電源可有下列幾種：

a.獨立于正常電源的發電機組。

b.供電網絡中有效地獨立于正常電源的專門饋電線路。

c.蓄電池。

根據允許的供電中斷時間可分別選擇下列應急電源：

a.靜態交流不間斷電源裝置（允許中斷時間為毫秒級的供電）

b.帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的專門饋電線路（允許中斷時間為1.5秒以上）

c.快速自啟動的柴油發電機組（允許中斷時間為15秒以上）

4、數據中心電力系統

圖1-5 數據中心電力系統示意圖

數據中心因屬于一級負荷，其電力供電方案請參考一級負荷設置。

（1）10kV系統：包括開閉所（10kV配電站，負責向一片區域供電）、高壓戶（即由供電局直接向其收費的用戶，由供電局裝表計量）、低壓戶（不由供電局直接向其收費的用戶）、П接室（在建筑物變配電室內，由供電局進行管理，內設П接箱和計量。功能為便于管理以及同時向其它建筑物供電）、高壓開關柜（對高壓電力進行保護、分配、計量和聯絡）、環網柜（采用絕緣介質為六氟化硫的斷路器，簡單化的高壓開關柜）

（2）變壓器：可分：油浸變壓器（絕緣介質為油，民用建筑基本淘汰）、干式變壓器（無絕緣油，不易燃燒 ；主要性能取決于絕緣材料的性能，現在多采用環氧樹脂作為絕緣材料 ；允許短時間過負載。在有強迫風冷的情況下，可過負載較長時間；變壓器可以和低壓開關柜直接連接）

（3）低壓配電系統：

①低壓配電柜：對380V電力進行保護、分配、聯絡和計量，有抽屜式，固定式多種；

②電力電纜：常用的有YJV（交聯聚乙烯絕緣，聚氯乙烯護套電力電纜）和VV（聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護套電力電纜）兩種電纜；

            YJV電纜的優越性：i.載流量大；ii.燃燒時，有毒氣體排放少；iii.性能價格比高

③插接式母線 ：即緊密絕緣型母線槽，載流量>400A時使用；

④預分支電纜：適用于現代高層建筑和現代化廠房的一種新型垂直主電纜；載流量〈1000A；具有的優越性：經濟，施工時間短，施工工藝簡單等

⑤電氣豎井：建筑物內電力系統集中敷設的區域。

圖1-6 電氣豎井經典布置圖

⑥框架式空氣開關：又稱為萬能式斷路器，所有器件集中在一個金屬框架內，內裝多種附件和智能脫扣器，以實現多種功能，額定電流>630A；

⑦塑殼式空氣開關（MCCB）：所有器件集中在一個塑料殼架內，額定電流>63A；有智能型（即脫扣器電流連續可調）和普通型（即脫扣器電流分級可調）；

⑧微型斷路器（MCB）：額定電流〈100A；結構緊湊，體積��；適于安裝；

⑨接地系統：包括TN-C系統，TN-S系統，TN-C-S系統，TT系統，IT系統；在現代民用建筑中，通常采用TN-S系統，TN-C-S系統；機房接地方式的分類：交流工作地，安全保護地，防雷接地和直流工作地；

⑩應急照明：疏散照明：0.5Lx；安全照明：10Lx；備用照明：正常照度的10%~100%

11柴油發電機組：一種應急電源設備；供電對象是一級負荷或重要負荷；

確定柴油發電機組容量的基本原則：按穩定負荷計算發電機容量；按大電動機起動電流進行校驗。

圖1-7 數據中心電力系統示意圖