配電系統(tǒng)設(shè)計原則及開關(guān)和電纜選擇

1、質(zhì)量管理委員會,配電系統(tǒng)設(shè)計原則及開關(guān)和電纜選擇,目錄,一、負(fù)荷分級 二、不同等級負(fù)荷對電源的要求 三、負(fù)荷計算 四、配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)簡述 1. 供配電系統(tǒng)中性點運行方式 2. 低壓配電系統(tǒng)型式 3. 低壓配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 五、常用電器的選擇 六、電纜橋架的選擇,一.負(fù)荷分級 1.一級負(fù)荷、一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡、環(huán)境嚴(yán)重污染和將給政治、經(jīng)濟(jì)、社會治安造成重大影響 在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要負(fù)荷 2.二級負(fù)荷 中斷供電將造成政治、經(jīng)濟(jì)上較大影響 3.三級負(fù)荷 除以上兩類以外的其它重要負(fù)

2、荷,二、不同等級負(fù)荷對電源的要求 1.一級負(fù)荷 電源來自兩個不同發(fā)電廠； 電源來自兩個區(qū)域變電站(電壓一般在35kV及以上) 一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷除滿足上述條件的兩個電源之外 還須增設(shè)應(yīng)急電源 2.二級負(fù)荷 一般應(yīng)由兩回線路供電，當(dāng)電源來自于同一區(qū)域變電站的不 變壓器時，即可認(rèn)為滿足要求； 在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時，可由一回6KV及以上專 門的架空線路或電纜線路供電。 3.三級負(fù)荷 對電源無特殊要求。,三、負(fù)荷計算 1.單相負(fù)荷的計算 Ijs=Pe/（U*cos） Ijs計算電流 Pe設(shè)備額定功率 U設(shè)備額定電壓，單相負(fù)荷接相電壓為0.22KV，接線電壓為0.38KV 2.三相負(fù)荷的

3、計算 Ijs=Pe/（ U*cos） Ijs計算電流 Pe設(shè)備額定功率 U 設(shè)備額定電壓，一般為0.38KV,3、需要系數(shù)法 認(rèn)為造成P 及 之間差異的因素有： 并非供電范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備都會同時投入使用， 以同時系數(shù)K1表示； 并非投入使用的所有電氣設(shè)備任何時候都會滿載運行， 以負(fù)荷系數(shù)K2表示； 電氣設(shè)備額定功率與輸入功率不一定相等， 以電氣設(shè)備的平均效率K3表示； 考慮直接向電氣設(shè)備配電的配電線路上的功率損耗后，電氣設(shè)備輸 入功率與系統(tǒng)向設(shè)備提供的功率不一定相同。以線路平均效率K4表示；,考慮上述因素得到的系數(shù)稱為需要系數(shù)K， 此需要系數(shù)可表達(dá)為： 但是工程實際中很難通過求上述四個系數(shù)

4、來得到需要系數(shù)，而是根據(jù)已運 行的實際系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，得到需要系數(shù)的經(jīng)驗值，這部分參考設(shè)計手冊。 需要系數(shù)是以電氣設(shè)備的性質(zhì)為分類原則分類得到的，因此使用時應(yīng)首先對所要計算的設(shè)備進(jìn)行分類； 設(shè)計手冊給出的需要系數(shù)是一個范圍，使用時根據(jù)實際設(shè)備的數(shù)量決定取值的大小。,四、配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)簡述 1.供配電系統(tǒng)中性點運行方式 供配電系統(tǒng)中性點是指星形連結(jié)的變壓器或發(fā)電機繞組的中 間點。所謂系統(tǒng)的中性點運行方式是指系統(tǒng)中性點與大地的 電氣連結(jié)方式。 1）中性點接地系統(tǒng) 中性點直接接地或經(jīng)小電阻接地。 優(yōu)點：發(fā)生單相接地故障時，由于系統(tǒng)中性點鉗位作用，使 非故障相的對地電壓不會有明顯上升，對系統(tǒng)絕緣有利；

5、缺點：發(fā)生單相接地故障時，接地故障相故障電流很大，為 防止設(shè)備損壞，必須迅速切斷電流，因而供電可靠性低；,2）中性點不接地系統(tǒng) 中性點不接地或經(jīng)高阻抗接地。 優(yōu)點：發(fā)生單相接地故障時，只有比較小的導(dǎo)線對地電容電 流通過故障點，因而系統(tǒng)仍可繼續(xù)運行，供電可靠性比較高 缺點：發(fā)生單相接地故障時，系統(tǒng)中性點對地電壓會升高至 相電壓，非故障相對地電壓會升高至線電壓；對絕緣不利 一般110KV及以上一般采用中性點接地系統(tǒng)，6KV35KV采用中性點不接地系統(tǒng)，1KV以下低壓配電系統(tǒng)中性點運行方式取決于供電的可靠性和安全性。 2.低壓配電系統(tǒng)型式 1）帶電導(dǎo)體型式 帶電導(dǎo)體是指相線和中性線，正常運行時會有工

6、作電流流過 的導(dǎo)體。,常用的帶電導(dǎo)體型式：,2)系統(tǒng)接地型式 接地型式按照配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的不同接地組合分類。按 照IEC60364規(guī)定,接地系統(tǒng)一般由兩個字母組成,必要時可加 后續(xù)字母。 第一個字母:表示電源中性點對地的關(guān)系： T-直接接地； I-不接地或通過阻抗與大地相連； 第二個字母:表示電氣設(shè)備外殼與大地的關(guān)系： T-獨立于電源接地點的直接接地; N-表示直接與電源系統(tǒng)接地點或與該點引出的導(dǎo)體相連。,低壓配電系統(tǒng)接地型式有以下三種： TN系統(tǒng)：電力系統(tǒng)有一點直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線與該接地點相連接。根據(jù)中性導(dǎo)體(N)和保護(hù)導(dǎo)體(PE)的配置方式，TN系統(tǒng)可分為如下

7、三類： a.TN-C系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的N、PE線是合一的 ,如圖5所示,b. TN-C-S系統(tǒng)。系統(tǒng)中有一部分線路的N、PE線是合一的。如圖6所示,c.TNS系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的N、PE線是分開的。如圖7所示,TT系統(tǒng)。電力系統(tǒng)有一點直接接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線接至與電力系統(tǒng)接地點無關(guān)的接地極。如圖8所示,IT系統(tǒng)。電力系統(tǒng)與大地間不直接連接，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)接地線與接地極連接。如圖9所示,3.低壓配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 放射式,樹干式 鏈?zhǔn)?五、常用電器的選擇 1.斷路器 1.1低壓斷路器主要結(jié)構(gòu)、主要功能及工作原理 1.1.1主要結(jié)構(gòu)： 1）主觸頭 2）滅弧系統(tǒng) 主觸頭

8、及滅弧系統(tǒng)是執(zhí)行電路通斷的主要部件 3）具有不同保護(hù)功能的各種脫扣器 熱脫扣器：用于長延時過電流保護(hù) 電磁脫扣器：用于短延時及瞬時過電流保護(hù) 分勵脫扣器：用于遠(yuǎn)距離分?jǐn)?欠電壓脫扣器：用于監(jiān)視電壓、完成電氣聯(lián)鎖及遠(yuǎn)距離分?jǐn)?1.1.2主要功能 短路保護(hù) 短路保護(hù)指當(dāng)電路發(fā)生短路時，斷路器能及時切斷電流。 過載延時保護(hù) 過載延時保護(hù)是指負(fù)荷電流超過電氣設(shè)備的限定范圍時，斷 路器能按設(shè)定的延時時間切斷電源，使電路和設(shè)備得到有效 保護(hù)。 隔離功能,1.1.3工作原理,低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主

9、電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。 當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。 當(dāng)電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。 當(dāng)電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。 當(dāng)按下分勵脫扣按鈕時，分勵脫扣器銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。,1.2主要技術(shù)參數(shù)： 1.2.1額定電壓 斷路器銘牌上的額定電壓是指斷路器主觸頭的額定電壓，是 保證主觸頭長期正常工作的電壓值。 1.2.2額定電流 斷路器銘牌上的額定電流是指斷路器主觸頭的額定電流，是 保證

10、主觸頭長期正常工作的電流值 。 1.2.3脫扣電流 脫扣電流是使過電流脫扣器動作的電流設(shè)定值，當(dāng)電路短路 或負(fù)載嚴(yán)重超載，負(fù)載電流大于脫扣電流時，斷路器主觸頭 分?jǐn)唷?1.2.4額定短路分?jǐn)嗄芰?額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu，是斷路器分?jǐn)嗄芰O限參數(shù)，分?jǐn)鄮状味搪饭收虾?，斷路器分?jǐn)嗄芰⒂兴陆怠?額定運行短路分?jǐn)嗄芰cs，是斷路器的一種分?jǐn)嘀笜?biāo)，即分?jǐn)鄮状味搪饭收虾?，還能保證其正常工作。,1.2.5反時限脫扣曲線 過載電流越大，熱脫扣器動作的時間就越短。,2.接觸器 主要功能：用于用電設(shè)備的控制，一般用于馬達(dá)及金鹵燈的 控制 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流 參考設(shè)計手冊第657頁 3、熱繼電器 主要功能：馬達(dá)類負(fù)荷保護(hù)用 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、整定電流 參考設(shè)計手冊第669頁,六、電纜橋架的選