凈水廠反沖洗泵房低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、凈水廠反沖洗泵房低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) HYPERLINK /dict_result.aspx?searchword=%e4%bd%8e%e5%8e%8b%e9%85%8d%e7%94%b5%e7%b3%bb%e7%bb%9f&tjType=sentence&style=&t=low-voltage+distribution+system Low-voltage Distribution System Design onBackwash Pump House of Water Treatment Plant 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc359066102

2、第1章 緒論 PAGEREF _Toc359066102 h 1 HYPERLINK l _Toc359066103 1.1 選題的背景及意義 PAGEREF _Toc359066103 h 1 HYPERLINK l _Toc359066104 1.2 電力系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc359066104 h 1 HYPERLINK l _Toc359066105 1.3 企業(yè)供配電系統(tǒng)的要求 PAGEREF _Toc359066105 h 2 HYPERLINK l _Toc359066106 1.4 本文研究的主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc359066106 h 2 HYPERL

3、INK l _Toc359066107 第2章 反沖洗泵房用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc359066107 h 3 HYPERLINK l _Toc359066108 2.1 負(fù)荷計(jì)算的意義 PAGEREF _Toc359066108 h 3 HYPERLINK l _Toc359066109 2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法 PAGEREF _Toc359066109 h 3 HYPERLINK l _Toc359066110 2.2.1 設(shè)備容量的確定 PAGEREF _Toc359066110 h 3 HYPERLINK l _Toc359066111 2.2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法 PA

4、GEREF _Toc359066111 h 4 HYPERLINK l _Toc359066112 2.3 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc359066112 h 6 HYPERLINK l _Toc359066113 第3章 配電方案和電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc359066113 h 8 HYPERLINK l _Toc359066114 3.1 供配電系統(tǒng)的可靠性 PAGEREF _Toc359066114 h 8 HYPERLINK l _Toc359066115 3.2 低壓配電系統(tǒng)的接線形式 PAGEREF _Toc359066115 h 8 HYPER

5、LINK l _Toc359066116 3.3 配電方案的設(shè)計(jì)和比較 PAGEREF _Toc359066116 h 9 HYPERLINK l _Toc359066117 3.4 電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc359066117 h 10 HYPERLINK l _Toc359066118 第4章 電氣設(shè)備的選型 PAGEREF _Toc359066118 h 13 HYPERLINK l _Toc359066119 4.1 用電設(shè)備選型 PAGEREF _Toc359066119 h 13 HYPERLINK l _Toc359066120 4.2 電氣設(shè)備選擇的一般原則

6、PAGEREF _Toc359066120 h 13 HYPERLINK l _Toc359066121 4.3 配電裝置電氣設(shè)備的選型 PAGEREF _Toc359066121 h 14 HYPERLINK l _Toc359066122 4.3.1 隔離開(kāi)關(guān)的選型 PAGEREF _Toc359066122 h 14 HYPERLINK l _Toc359066123 4.3.2 空氣斷路器選型 PAGEREF _Toc359066123 h 15 HYPERLINK l _Toc359066124 4.3.3 電流互感器選型 PAGEREF _Toc359066124 h 17 HYP

7、ERLINK l _Toc359066125 4.3.4 低壓配電屏選型 PAGEREF _Toc359066125 h 19 HYPERLINK l _Toc359066126 4.4 電機(jī)主接線電路電氣設(shè)備的選型 PAGEREF _Toc359066126 h 20 HYPERLINK l _Toc359066127 4.4.1 空氣斷路器選型 PAGEREF _Toc359066127 h 20 HYPERLINK l _Toc359066128 4.4.2 交流接觸器選型 PAGEREF _Toc359066128 h 20 HYPERLINK l _Toc359066129 4.4.

8、3 熱繼電器選型 PAGEREF _Toc359066129 h 21 HYPERLINK l _Toc359066130 4.4.4 軟啟動(dòng)器選型 PAGEREF _Toc359066130 h 22 HYPERLINK l _Toc359066131 4.4.5 變頻器選型 PAGEREF _Toc359066131 h 23 HYPERLINK l _Toc359066132 4.5 電纜和母線的選型 PAGEREF _Toc359066132 h 26 HYPERLINK l _Toc359066133 4.5.1 電纜的選擇 PAGEREF _Toc359066133 h 26 HY

9、PERLINK l _Toc359066134 4.5.2 母線的選擇 PAGEREF _Toc359066134 h 28 HYPERLINK l _Toc359066135 第5章 接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc359066135 h 30 HYPERLINK l _Toc359066136 5.1 接地概述 PAGEREF _Toc359066136 h 30 HYPERLINK l _Toc359066137 5.1.1 接地和接地裝置 PAGEREF _Toc359066137 h 30 HYPERLINK l _Toc359066138 5.1.2 接地類型 PAGERE

10、F _Toc359066138 h 30 HYPERLINK l _Toc359066139 5.1.3 重復(fù)接地 PAGEREF _Toc359066139 h 32 HYPERLINK l _Toc359066140 5.1.4 低壓配電系統(tǒng)的等電位連接 PAGEREF _Toc359066140 h 33 HYPERLINK l _Toc359066141 5.2 泵房的接地裝置 PAGEREF _Toc359066141 h 34 HYPERLINK l _Toc359066142 第6章 電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc359066142 h 35 HYPERLINK l

11、_Toc359066143 6.1 照明光源和燈具的選擇 PAGEREF _Toc359066143 h 35 HYPERLINK l _Toc359066144 6.2 燈具的布置 PAGEREF _Toc359066144 h 35 HYPERLINK l _Toc359066145 6.3 照度計(jì)算 PAGEREF _Toc359066145 h 35 HYPERLINK l _Toc359066146 6.4 照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc359066146 h 36 HYPERLINK l _Toc359066147 第7章 結(jié)論及展望 PAGEREF _Toc35906

12、6147 h 39 HYPERLINK l _Toc359066148 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc359066148 h 40 HYPERLINK l _Toc359066149 致謝 PAGEREF _Toc359066149 h 41 HYPERLINK l _Toc359066150 附錄A 外文翻譯 PAGEREF _Toc359066150 h 42附錄B 圖紙第1章 緒論1.1 選題的背景及意義電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制，調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自

13、動(dòng)化。因此電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛?，F(xiàn)代社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對(duì)這些用電部門(mén)造成嚴(yán)重的和深遠(yuǎn)的影響。故作好供配電工作，對(duì)于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將有十分重要的意義。在水處理工程中，高質(zhì)量的供配電系統(tǒng)對(duì)于安全供水是非常重要的，如若突然中斷供電，水廠供水機(jī)組就會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致非計(jì)劃的停止供水，將會(huì)給工廠企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，給城市生活造成較大的影響。據(jù)相關(guān)資料分析，非計(jì)劃性突然停水90以上是由于水廠供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障造成的，所以結(jié)合自來(lái)水廠的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)科學(xué)完善的供配電系統(tǒng)，合理選擇繼電保護(hù)方式是保證電力

14、系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。1.2 電力系統(tǒng)概述電力從生產(chǎn)到供給用戶應(yīng)用，通常都要經(jīng)過(guò)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等5個(gè)環(huán)節(jié)。由發(fā)電廠的發(fā)電部分、輸配電線路、變配電所及用電戶的各種用電設(shè)備所組成的整體稱為電力系統(tǒng)。電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。 輸電網(wǎng)是以輸電為目的，采用高壓或超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來(lái)的送電網(wǎng)絡(luò)，它是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架。直接將電能送到用戶去的網(wǎng)絡(luò)稱為配電網(wǎng)或配電系統(tǒng)，它是以配電為目的的。配電網(wǎng)的電壓由系統(tǒng)及用戶的需要而定，因此配電網(wǎng)中又分：高壓配電網(wǎng)(通常指35kV及以上的電壓，目前最高為110kV)、中壓配電網(wǎng)(通常指10、6kV和3kV)及

15、壓配電網(wǎng)(通常指220、380V)。電力網(wǎng)按其電壓高低和供電范圍大小分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的范圍大，電壓一般在220kV及以上。地方電網(wǎng)的范圍小，電壓一般為35110kV。企業(yè)供配電系統(tǒng)屬于地方電網(wǎng)的一種。該凈水廠電源進(jìn)線為10kV電壓等級(jí)，然后由高壓配電室經(jīng)變壓器變?yōu)?.4kV電壓等級(jí)，再由低壓配電室配電至水泵機(jī)組等各用電設(shè)備。1.3 企業(yè)供配電系統(tǒng)的要求某個(gè)企業(yè)的供配電系統(tǒng)是指該企業(yè)需要的電力電源從進(jìn)入企業(yè)起到所有用電設(shè)備入端止的整個(gè)電路。為保證企業(yè)的正常生產(chǎn)和生活，對(duì)企業(yè)供配電系統(tǒng)的基本要求如下。(1)安全安全是指在電力的供應(yīng)、分配和使用中，應(yīng)避免發(fā)生人身事故和設(shè)備事故，實(shí)現(xiàn)安

16、全供電。(2)可靠可靠是指企業(yè)供電系統(tǒng)能夠連續(xù)向企業(yè)中的用電設(shè)備供電，不得中斷。若系統(tǒng)中的供電設(shè)（如變壓器）發(fā)生故障或檢修，應(yīng)有備用電源供電。(3)優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)是指供電系統(tǒng)供給的電能質(zhì)量應(yīng)能滿足企業(yè)的用電要求。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量只有三個(gè)主要指標(biāo)，即電壓、頻率和可靠性（不斷電），其中前兩者是電能質(zhì)量的重點(diǎn)考核指標(biāo)。根據(jù)需要，目前又增加了諧波、三相不平衡度、電壓波動(dòng)和閃變。(4)經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)是指供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和有色金屬消耗量。合理是指合理處理局部與全局，當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部和當(dāng)前利益，又要有全局觀點(diǎn)，按照統(tǒng)籌兼顧、保證重點(diǎn)、擇優(yōu)供應(yīng)的原則，做好企業(yè)供電工作。

17、綜上所述，保證對(duì)用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)而又經(jīng)濟(jì)的電能，這就是對(duì)現(xiàn)代企業(yè)供電系統(tǒng)的基本要求。這些基本要求是相互聯(lián)系的，在實(shí)際處理問(wèn)題時(shí)，又往是相互矛盾和相互制約的。因此，在考慮滿足任何一項(xiàng)要求時(shí)，必須兼顧其他方面的要求。1.4 本文研究的主要內(nèi)容(1)凈水廠反沖洗泵房電氣設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算；(2)低壓壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(3)低壓配電系統(tǒng)電氣元件的選型，包括隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、接觸器、變頻器、軟啟動(dòng)器、配電柜、導(dǎo)線和電纜等的選擇；(4)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(5)照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；(6)低壓配電圖的繪制。第2章 反沖洗泵房用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算是供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的計(jì)算，是正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線、電纜、開(kāi)關(guān)

18、電器、變壓器等的基礎(chǔ)，也是保證供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行必不可少的環(huán)節(jié)。2.1 負(fù)荷計(jì)算的意義計(jì)算負(fù)荷是指通過(guò)電力負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的負(fù)荷值?！坝?jì)算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一個(gè)“假想負(fù)荷”。其物理意義是：這個(gè)不變的“計(jì)算負(fù)荷”持續(xù)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等，即當(dāng)“假想負(fù)荷”在時(shí)間內(nèi)通過(guò)一個(gè)導(dǎo)體或電器產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與這個(gè)導(dǎo)體或電器在同樣時(shí)間內(nèi)通過(guò)一個(gè)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。這個(gè)不變的“假想負(fù)荷”稱為這個(gè)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷的“計(jì)算負(fù)荷”。由于導(dǎo)體通過(guò)電流使其發(fā)熱，導(dǎo)體溫度上升，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)通過(guò)電流的時(shí)間大

19、約為3T=310min=30min(T為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)）時(shí)，導(dǎo)體的溫度不再升高，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此在選擇導(dǎo)體或電氣設(shè)備時(shí)，短暫的尖峰負(fù)荷不足以使其達(dá)到最高溫度就已消失了，只有持續(xù)時(shí)間在30min 以上的負(fù)荷值，才能使導(dǎo)體或電氣設(shè)備的溫度達(dá)到最高值。所以按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體或電氣設(shè)備采用30min平均最大負(fù)荷、或作為計(jì)算負(fù)荷合乎實(shí)際情況，即1 (2-1)2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法22.2.1 設(shè)備容量的確定(1)長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備 (2-2)(2)反復(fù)短時(shí)工作的用電設(shè)備(2-3)反復(fù)短時(shí)工作的用電設(shè)備容。量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。常用設(shè)備的換算要求如下

20、。電焊機(jī)和電焊機(jī)組要求統(tǒng)一換算到時(shí)的功率，即 式中，為電焊機(jī)的額定有功功率；為額定視在功率；為額定負(fù)荷持續(xù)率； 為其值為100%的負(fù)荷持續(xù)率；為額定功率因數(shù)。起重機(jī)要求統(tǒng)一換算到時(shí)的功率，即 (2-4)式中，為額定有功功率；為額定負(fù)荷持續(xù)率；為其值為25%的負(fù)荷持續(xù)率。(3)照明設(shè)備不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如白熾燈、碘鎢燈）的設(shè)備容量就是其額定功率，即 (2-5)用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如熒光燈、高壓水銀燈）的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失，即 (2-6)照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算，即 (2-7)式中，是建筑物單位面積的照明容量（W/ m2）；S為建筑物的面積m2。2.2.

21、2 負(fù)荷計(jì)算的方法(1)估算法估算法實(shí)為指標(biāo)法。在做設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)或初步設(shè)計(jì)階段，尤其當(dāng)下需要進(jìn)行方案比較時(shí)，按估算法計(jì)算比較方便。(2)需要系數(shù)法在所計(jì)算的范圍內(nèi)（如一條干線、一段母線或一臺(tái)變壓器)，用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量，兩者之間存在一個(gè)比值關(guān)系，引入需要系數(shù)的概念，即 (2-8)式中，為需要系數(shù)；為計(jì)算負(fù)荷；為設(shè)備容量。若進(jìn)行計(jì)算的負(fù)荷有多種，則可將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，每組用電設(shè)備選用相應(yīng)的需要系數(shù)，算出各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，然后由各組計(jì)算負(fù)荷求總的計(jì)算負(fù)荷。所以需要系數(shù)法一般用來(lái)求多臺(tái)三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 QUOTE * MER

22、GEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT (2-9)式中，為需要系數(shù)；為設(shè)備容量；為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮各用電設(shè)備組的最大負(fù)荷不一定同時(shí)出現(xiàn)，需計(jì)入各用電設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即 (2-10)式中, 為用電設(shè)備組的組數(shù)；,分別為有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)；，分別為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。(3)二項(xiàng)式法用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，既考慮了用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺(tái)大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷。二項(xiàng)式法適用于確定設(shè)備太少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷。單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 (2-11)式中，,為二項(xiàng)式系數(shù)；是該組用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；為臺(tái)最

23、大設(shè)備的總?cè)萘浚ǖ闹悼刹楸淼贸?，當(dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備總臺(tái)數(shù)時(shí)，則最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)取，且按“四舍五入”法取整，當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為；為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。(2-12)多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷式中,為各用電設(shè)備組的平均功率，其中是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；為每組用電設(shè)備組中臺(tái)容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷；為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值(可查表得出）。2.3 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備的參數(shù)見(jiàn)表2-1所示。1單級(jí)雙吸臥式離心泵2臺(tái)N=75kW1用1備2單級(jí)雙吸臥式離心泵2臺(tái)N=30kW1用1備3三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)(帶隔音罩)2臺(tái)N=45kW1用1備4螺桿

24、式空氣壓縮機(jī)(帶隔音罩)2臺(tái)N=11kW1用1備5潛水排污泵3臺(tái)N=5.5kW2用1備6電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)1臺(tái)配套起重量3噸電動(dòng)葫蘆7電焊機(jī)1臺(tái)N=17kW8電動(dòng)蝶閥2個(gè)DN600D941X-109電動(dòng)蝶閥2個(gè)DN300D941X-1010照明N=4kW表2-1 用電設(shè)備參數(shù)綜合考慮發(fā)沖洗泵房用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)和容量，采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算2。(1)通風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)組查表取 QUOTE * MERGEFORMAT =0.8，=0.8，=0.75，則=0.8(75+30+45+11+5.5 QUOTE * MERGEFORMAT 2)=137.6kW=137.6 QUOTE * MERGEF

25、ORMAT 0.75=103.2kvar(2)起重機(jī)組查表，該型號(hào)起重機(jī)起重電機(jī) QUOTE * MERGEFORMAT =4.5kW，設(shè)備容量=4.5kW（，不用換算）查表，=0.2， QUOTE * MERGEFORMAT =0.5， QUOTE * MERGEFORMAT =1.73 ，則 QUOTE * MERGEFORMAT =0.2 QUOTE * MERGEFORMAT 4.5=0.9kW=0.9 QUOTE * MERGEFORMAT 1.73=1.557kvar(3)電焊機(jī)設(shè)備容量的確定： =170.93=12.25kW查表，取=0.35， QUOTE * MERGEFORM

26、AT =0.6， QUOTE * MERGEFORMAT =1.33 ，則=0.3512.25=4.375kW=4.3751.33=5.82kvar(4)電動(dòng)閥電動(dòng)蝶閥共四個(gè)，功率0.5kW，查表，需要系數(shù) QUOTE * MERGEFORMAT 取0.1， QUOTE * MERGEFORMAT 取0.5， 取1.73，則=0.1 QUOTE * MERGEFORMAT (4 QUOTE * MERGEFORMAT 0.5)=0.2kW=0.2 QUOTE * MERGEFORMAT 1.73=0.346kW (5)照明照明設(shè)備容量=4kW，查表，取照明負(fù)荷同時(shí)系數(shù)=0.7， QUOTE *

27、 MERGEFORMAT =1， QUOTE * MERGEFORMAT =0，則=0.74=2.8kW =0車(chē)間總計(jì)算負(fù)荷取同時(shí)系數(shù)=0.9,=0.95，則總的計(jì)算負(fù)荷為=0.9(137.6+0.9+4.375+0.2+2.8)=131.29kW=0.95 QUOTE * MERGEFORMAT (103.2+1.557+5.82+0.346)=105.38kvar = QUOTE * MERGEFORMAT =168.35kvar=A 第3章 配電方案和電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì)3.1 供配電系統(tǒng)的可靠性電力負(fù)荷按其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響程度分為三級(jí)：一級(jí)負(fù)荷

28、、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求：(1)一級(jí)負(fù)荷由兩個(gè)電源供電。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。兩個(gè)電源與應(yīng)急電源供電。對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。應(yīng)急電源是與電網(wǎng)在電氣上獨(dú)立的各式電源。(2)二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷的供配電系統(tǒng)，宜采用兩回線路供電。供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見(jiàn)故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，才允許由一回6kV及以上的專用架空線供電。這主要

29、考慮電纜發(fā)生故障后，有時(shí)檢查故障點(diǎn)和修復(fù)需時(shí)較長(zhǎng)，而一般架空線路修復(fù)方便。當(dāng)線路自配電所引出采用電纜線路時(shí)，必須要采用兩根電纜組成的電纜線路，其每根電纜應(yīng)能承受的二級(jí)負(fù)荷為100%，且互為熱備用，即同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。(3)三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷供電可靠性要求較低，對(duì)供電電源無(wú)特殊要求4。該凈水廠為二級(jí)供電負(fù)荷，按照二級(jí)負(fù)荷的供電要求，由總配電所通過(guò)兩根電纜引至反沖洗泵房，兩路電源一用一備，每根電纜應(yīng)能承受的二級(jí)負(fù)荷為100%。3.2 低壓配電系統(tǒng)的接線形式低壓配電系統(tǒng)的接線形式有放射式、樹(shù)干式和環(huán)式。(1)放射式 這種接線方式是由變配電所的低壓配電屏引出若干條線，直接供電給低壓用電設(shè)備或配電箱。其優(yōu)

30、點(diǎn)是引出線發(fā)生故障時(shí)互不影響，供電可靠性較高；缺點(diǎn)是所用開(kāi)關(guān)設(shè)備和配電線較多。這種接線方式多用于用電設(shè)備容量大、或負(fù)荷重要、或特殊環(huán)境的車(chē)間供電。(2)樹(shù)干式低壓樹(shù)干式接線有放射樹(shù)干式、干式樹(shù)干式和鏈?zhǔn)綆追N。在正常的用電環(huán)境中，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且用電設(shè)備無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹(shù)干式配電方式。當(dāng)部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姺绞?，但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不宜超過(guò)5臺(tái)，其總?cè)萘坎灰顺^(guò)10kW。 (3)環(huán)式接線環(huán)形接線是樹(shù)干式接線的改進(jìn)，兩路樹(shù)干式接線連接起來(lái)就構(gòu)成了環(huán)形接線。環(huán)形接線運(yùn)行靈活供電可靠性高，任一段線路故障或檢修，一般只是暫時(shí)停電

31、或不停電，經(jīng)切換操作后就可恢復(fù)供電。它可使電能損耗和電壓損耗減小，但保護(hù)裝置及其整定配合比較復(fù)雜，所以通常也多采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行。 上述三種高、低壓線路的基本接線方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)用中選擇接線方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合分析，根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，選用時(shí)往往不是單純地采用哪一種，而是上述幾種接線方式的組合，總的來(lái)說(shuō)，力求接線簡(jiǎn)單。3.3 配電方案的設(shè)計(jì)和比較(1)配電方案的設(shè)計(jì)圖3-2 配電設(shè)計(jì)方案2圖3-1 配電設(shè)計(jì)方案1配電設(shè)計(jì)方案1：如圖3-1所示。配電設(shè)計(jì)方案2：如圖3-2 所示。(2)方案比較及選擇方案1和方案2對(duì)反沖洗泵房的配電都是可行且能達(dá)到目的。方案1和方案2中， 對(duì)功率較大的靠近低壓配電柜的

32、設(shè)備采用放射式方式供電，放射式線路間互不影響，因此供電可靠性高。方案1中的各組用電設(shè)備均采用放射式供電，電能損耗多，金屬損耗多，投資較大，但安全可靠。方案2中的同類設(shè)備采用樹(shù)干式供電，金屬消耗量少，采用的開(kāi)關(guān)較少，能減少線路的投資，但若有一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，則同一干線上的其他設(shè)備均不能使用，供電可靠性較差。方案1雖然耗材較多，但考慮到用電設(shè)備很少，用電設(shè)備距配電柜都比較近，設(shè)備性質(zhì)都比較重要，方案1投資也不會(huì)很大且配電可靠性高。結(jié)論：經(jīng)以上比較，從經(jīng)濟(jì)性和供電可靠性兩方面考慮，方案1比方案2好。因此采用方案1對(duì)反沖洗泵房配電。(3)低壓配電系統(tǒng)圖配電系統(tǒng)圖3-3中，低壓配電電源由0.4kV電纜引

33、入低壓配電柜，經(jīng)低壓母線，以放射式方式配電，出線柜用兩個(gè)，出線回路共10 條。配電柜中有隔離開(kāi)關(guān)和低壓斷路器等保護(hù)電氣。圖3-3 低壓配電系統(tǒng)圖3.4 電機(jī)主接線電路設(shè)計(jì)(1)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式選擇三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在額定電壓下的啟動(dòng)電流Iq=（67）IN，電動(dòng)機(jī)的定子繞組正常情況下能夠承受在額定電壓下的啟動(dòng)電流。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)本身沒(méi)有損壞。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)主要考慮啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響。單級(jí)雙吸臥式離心泵中兩臺(tái)75kW水泵采用軟啟動(dòng)，三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量，其他設(shè)備等均為直接啟動(dòng)。(2)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置短路保護(hù)短路保護(hù)的作用在于防止電動(dòng)機(jī)突然流過(guò)短路電流而引起電

34、動(dòng)機(jī)繞組、導(dǎo)線絕緣及機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，或防止電源損壞。此時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)立即可靠地使電動(dòng)機(jī)與電源斷開(kāi)。常用的短路保護(hù)元件有熔斷器、過(guò)電流繼電器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)等。設(shè)計(jì)中采用自動(dòng)空氣斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）作短路保護(hù)。這種電器的接觸系統(tǒng)與接觸器的接觸系統(tǒng)相似，它具有熔斷器能直接斷開(kāi)主回路的特點(diǎn)，又具有過(guò)電流繼電器動(dòng)作準(zhǔn)確性高、容易復(fù)位、不會(huì)造成單向運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。它不僅具有作為短路保護(hù)的過(guò)電流脫扣器，而且具有作為長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)的熱脫扣器，還有失壓保護(hù)。但它價(jià)格較高，故在自動(dòng)化程度和工作特性要求高的系統(tǒng)中，它是一種很好的保護(hù)電器。自動(dòng)空氣斷路器的工作原理如圖3-4 所示3。圖3-4 自動(dòng)空氣斷路器主觸頭 2彈簧A 3

35、鎖鉤 4過(guò)流脫扣器 5失壓脫扣器 6彈簧B 7輔助觸頭 8彈簧C 長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)裝置。所謂長(zhǎng)期過(guò)載，是指電動(dòng)機(jī)帶有比額定負(fù)載稍高一點(diǎn)（115%125%）的負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行，這樣會(huì)使電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備因發(fā)熱而導(dǎo)致溫度升高，甚至?xí)^(guò)設(shè)備所允許的溫升而是電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的絕損壞，所以必須給與保護(hù)。目前使用得最多的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)裝置是熱繼電器FR。熱繼電器FR的發(fā)熱元件串在電動(dòng)機(jī)的主回路中，而其觸電則串在控制電路接觸器線圈的回路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，熱繼電器的熱元件就發(fā)熱，將其在控制電路的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器線圈失電，觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。使其觸點(diǎn)斷開(kāi)。熱繼電器還可以保護(hù)電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行。第4章 電氣設(shè)備的選型4

36、.1 用電設(shè)備選型用電設(shè)備選型如表4-1所示4。電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表4-2所示5。表4-1 用電設(shè)備選型序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格功率/kW1單級(jí)雙吸臥式離心泵14sh-28Q=1440 m3/hH=13.4 m752單級(jí)雙吸臥式離心泵10sh-19Q=486 m3/hH=14 m303三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)(帶隔音罩)3L63WDQ=34.2 m3/min，風(fēng)壓49 KPa454螺桿式空氣壓縮機(jī)(帶隔音罩)BLT-15AQ=1.25 m3/min,風(fēng)壓1.0 MPa115潛水排污泵QW45-15-5.5Q=45 m3/h ,H=15 m5.56MD1型電動(dòng)葫蘆MD型起重量3噸，軌長(zhǎng)15 m4.57電焊機(jī)ZX7

37、-400=0.93(60%)178電動(dòng)蝶閥D941X-10DN6000.59電動(dòng)蝶閥D941X-10DN4000.5序號(hào)型號(hào)額定功率/kW滿載時(shí)堵轉(zhuǎn)電流/額定電流轉(zhuǎn)速/(r/min)電流/A效率/%功率因數(shù)1Y2-280S-475148014093.80.877.52Y2-200L-430147057.692.00.867.23Y280M-84574093.291.70.8064Y2-160M1-211293021.388.00.897.855.5286011.781.50.876ZD32-4138010表4-2 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)4.2 電氣設(shè)備選擇的一般原則供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電

38、壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，除了應(yīng)滿足在正常工作中能安全可靠運(yùn)行，適應(yīng)所處的位置、環(huán)境溫度、海拔高度，以及防塵、防火、防爆、防腐等要求，還應(yīng)滿足在短路故障是不至損壞的條件，開(kāi)關(guān)電器還應(yīng)具有足夠的斷流能力。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)具備以下4個(gè)原則3。按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號(hào)。按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流。(1)按工作電壓選取電氣設(shè)備的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于其所在電路的額定電壓，即 (4-1)(2)按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定定電流。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實(shí)際通過(guò)它的最大負(fù)荷電流（或計(jì)算電流），即或 (4-2)(3)按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)

39、穩(wěn)定和熱穩(wěn)定為了保證電氣設(shè)備在短路故障時(shí)不至于損壞，就必須按最大短路電流校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。動(dòng)穩(wěn)定是指電氣設(shè)備在沖擊短路電流所產(chǎn)生的點(diǎn)動(dòng)力作用下，電氣設(shè)備布不至損壞。熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備載流導(dǎo)體在穩(wěn)態(tài)短路電流作用下，其發(fā)熱溫度不超過(guò)載流導(dǎo)體短時(shí)的允許發(fā)熱溫度。(4)開(kāi)關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)斷路器和熔斷器等設(shè)備擔(dān)負(fù)著切斷短路電流的任務(wù)，必須可靠的切斷通過(guò)的最大短路電流，因此，開(kāi)關(guān)電器還必需校驗(yàn)器斷流能力，其斷流容量并不小于安裝地點(diǎn)最大三相短路容量。4.3 配電裝置電氣設(shè)備的選型4.3.1 隔離開(kāi)關(guān)的選型干線1開(kāi)關(guān)的選型。干線1所接設(shè)備是離心泵。在確定分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，采用二項(xiàng)式法。對(duì)水泵

40、電動(dòng)機(jī)組，查表2，b=0.65，c=0.25，x=5，=0.8，=0.75，因n=2。過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流可整定為5倍的脫扣器額定電流，即A1120A滿足躲過(guò)尖峰電流的要求。故選擇DZ20Y-200型斷路器，斷路器額定電流為200A，脫扣器額定電流160A,額定極限短路分?jǐn)嗄芰?5kA,額定運(yùn)行短路分段能力18kA。其它各線路斷路器選型見(jiàn)表4-4序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)斷路器額定電流/A脫扣器額定電流/A瞬時(shí)脫扣器整定電流/A2-1140DZ20Y-40040022552-257.6DZ20Y-10010080102-393.2DZ20Y-100100100102-421.3DZ20Y-10010

41、032103-116.18DZ20Y-10010020103-210DZ20Y-10010016103-328DZ20Y-10010032103-40.63DZ20Y-100 100 16 104-66.0DZ20Y-1001001610總干線255.79DZ20Y-4004003155表4-4 各線路斷路器選型4.3.3 電流互感器選型(1)電流互感器的構(gòu)造和工作原理電流互感器也是按電磁感應(yīng)原理工作的。它的構(gòu)造與普通變壓器相似，主要由鐵芯、一次繞組和二次繞組等幾個(gè)主要部分組成，如圖4-1所示。所不同的是電流互感器的一次繞組匝數(shù)很少，使用時(shí)一次繞組串聯(lián)在被測(cè)線路里。而二次繞組匝數(shù)較多，與測(cè)量?jī)x

42、表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用。運(yùn)行中電流互感器一次繞組內(nèi)的電流取決于線路的負(fù)荷電流，與二次負(fù)荷無(wú)關(guān)（與普通變壓器正好相反），由于接在電流互感器二次繞組內(nèi)的測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器，這是電流互感器與變壓器的主要區(qū)別。 圖4-1 電流互感器構(gòu)造理(2)電流互感器的選擇原則電流互感器形式的選擇：在10kV及以下配電裝置中，首先應(yīng)選擇環(huán)氧樹(shù)脂澆注式全封閉的電流互感器。測(cè)高壓時(shí)只能用高壓電流互感器，測(cè)低壓時(shí)只能用低壓電流互感器。兩者不能混用。額定電壓的選擇：電流互感器的額定電壓等于被測(cè)電路的額定電壓。10kV高壓電流互感

43、器的額定絕緣電壓為12kV，0.4kV低壓電流互感器的額定絕緣電壓為0.66kV。額定電流的選擇：電流互感器的額定電流應(yīng)大于被測(cè)電路的最大持續(xù)工作電流。電流互感器一次額定電流為103000A。電流互感器得到電流比選擇：根據(jù)被測(cè)電流的大小選擇電流比。電流互感器電流比的一次部分表示其一次額定電流，分母部分表示其二次額定電流。電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇:配電變壓器的額定容量為2000kVA、2500kVA時(shí)，準(zhǔn)確級(jí)選0,2S級(jí)；配電變壓器的額定容量在2000kVA以下時(shí)選0.5S級(jí)。電壓互感器額定二次容量的選擇：低壓電流互感器的額定二次容量20V A，10kV電流互感器的額定二次容量60V A。(3)電

44、流互感器型號(hào)的選擇7LMZ1系列電流互感器適用于交流50Hz、額定工作電壓500V及以下的線路中，作為電流、功率測(cè)量及繼電保護(hù)裝置使用。變流比電壓等級(jí)（kV）樹(shù)脂澆注母線貫穿式電流互感器L M Z1 型號(hào)意義該電流互感器測(cè)量的是0.4kV電纜進(jìn)線處的電流，計(jì)算電流為244.62A。查表，選用LMZ1-0.5型電流互感器，主要技術(shù)參數(shù)為：額定一次電流 300A，額定二次電流5A，穿孔尺寸35mm。4.3.4 低壓配電屏選型低壓配電屏是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種低壓成套配電裝置，在低壓配電系統(tǒng)中作動(dòng)力和照明配電用。低壓配電屏有固定式和抽屜式兩大類。固定式低壓配電屏又有單面操作

45、和雙面操作兩種，雙面操作式為離墻安裝，屏前屏后均可維修，占地面積較大，在盤(pán)數(shù)較多或二次接線較復(fù)雜需經(jīng)常維修時(shí)，可選用此種型式。單面操作式為靠墻安裝，屏前維護(hù)，占地面積小，在配電室面積小的地方宜選用，這種屏目前較少生產(chǎn)。抽屜式低壓配電屏的特點(diǎn)是饋電回路多、體積小、檢修方便、恢復(fù)供電迅速，但價(jià)格較貴。一般中小型企業(yè)多采用固定式低壓配電屏。固定式低壓配電屏主要有PGL型GGD型。PGL型為室內(nèi)安裝的開(kāi)啟式雙面維護(hù)的低壓配電屏。PGL屏具有更完善的保護(hù)接地系統(tǒng)，提高了防觸電的安全性。其線路方案也更為合理，除了有主電路外，對(duì)應(yīng)每一主電路方案還有一個(gè)型低或幾個(gè)輔助電路方案，便于用戶選用。GGD型交流低壓配

46、電柜可廣泛地適用于發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等電力用戶作為交流50Hz、額定工作電壓380V、額定工作電流最高至3150A的配電系統(tǒng)中作為動(dòng)力、照明及配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換、分配與控制之用。產(chǎn)品型號(hào)及含義G G D輔助電路方案代號(hào)主電路方案代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)(1-分段能力為15KA；2-分段能力為30KA；3-分段能力為50KA)交流低壓配電柜電器元件固定安裝、固定接線電力用柜電氣參數(shù)及安裝參考尺寸見(jiàn)表4-5和表4-6表4-5 電氣參數(shù)型號(hào)額定電壓（V)額定電流（A)額定短路開(kāi)斷電流(KA)額定短時(shí)耐受電流(IS)(KA)額定峰值耐受電流(KA)GGD1380400151530表4-6 安裝參數(shù)型號(hào)高度(

47、H)寬度(W)深度(D)GGD12200600，800，10006004.4 電機(jī)主接線電路電氣設(shè)備的選型4.4.1 空氣斷路器選型低壓配電配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作應(yīng)具有選擇性；各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。斷路器選型見(jiàn)表4-7。表4-7 空氣斷路器選型序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)斷路器額定電流/A脫扣器額定電流/A瞬時(shí)脫扣器整定電流/A2-1140DZ20Y-20020022582-257.6DZ20Y-10010080122-393.2DZ20Y-100100100122-421.3DZ20Y-10010032123-111.7DZ20Y-10010020123-210DZ20Y-100100

48、16123-328DZ20Y-10010032123-40.63DZ20Y-10010016123-66.0DZ20Y-10010010124.4.2 交流接觸器選型選用CJ10J系列節(jié)電交流接觸器7。CJ10J系列節(jié)電交流接觸器，適用于交流頻率50Hz，額定工作電壓380V，額定工作電流為150A及以下的電力系統(tǒng)中，作為遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐肥褂?，亦可作為頻繁的啟動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)使用。CJ 10 J 額定工作電流（A）節(jié)電型設(shè)計(jì)序號(hào)交流接觸器型號(hào)意義查表，各交流接觸器選型見(jiàn)表4-8表4-8 交流接觸器選型序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)額定工作電壓/V額定工作電流/A控制電壓/V2-1140CJ10J-150

49、3801502202-257.6CJ10J-1003801002202-393.2CJ10J-1003801002202-421.3CJ10J-60380602203-111.7CJ10J-60380602203-20.63CJ10J-60380602204.4.3熱繼電器選型選用JR20系列熱繼電器7。 JR 20熱帶產(chǎn)品派生代號(hào)，用字母“TH”表示特征代號(hào)，D：斷相保護(hù)；L：獨(dú)立安裝式；Z：與交流接觸器組合接線安裝方式基本規(guī)格代號(hào)，以熱過(guò)載繼電器額定工作的電流表示設(shè)計(jì)序號(hào)熱過(guò)載繼電器JR20系列熱過(guò)載繼電器，適用于交流頻率50Hz，額定絕緣電壓660V，額定工作電壓380V、660V，額定

50、工作電流為10630A的電力系統(tǒng)中，作為交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載、斷相保護(hù)及組合一般戶內(nèi)，礦用防爆磁力啟動(dòng)啟動(dòng)器使用。型號(hào)意義查表，各熱繼電器選型見(jiàn)表4-9表4-9 熱繼電器選型序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)額定工作電壓/V額定工作電流/A熱元件代號(hào)及整定電流范圍2-1140JR20-1603801608W：1301501702-257.6JR20-63380636U：5563712-393.2JR20-1603801605W：851001152-421.3JR20-25380254T：2125293-111.7JR20-16380164S:101214續(xù)表 5-3序號(hào)計(jì)算電流/A型號(hào)額定工作電壓/V額定工作電

51、流/A熱元件代號(hào)及整定電流范圍3-210JR20-16380164S:1012143-328JR20-63380632U:2430363-40.63JR20-10380106R：0.811.24.4.4 軟啟動(dòng)器選型(1)軟啟動(dòng)器簡(jiǎn)介異步電機(jī)在接入電網(wǎng)啟動(dòng)的瞬時(shí)，會(huì)引起很大的啟動(dòng)電流，一般啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的57倍,而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不大。對(duì)電網(wǎng)而言，它會(huì)引起較大的線路降壓，影響到同一電源上的其它設(shè)備，過(guò)大的啟動(dòng)電流還會(huì)加速電動(dòng)機(jī)繞組絕緣老化，且在大電流沖擊下，容易造成短路事故。軟啟動(dòng)器的主要目的是降低起動(dòng)電壓與電流。軟啟動(dòng)器的工作原理：控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐

52、漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動(dòng)結(jié)束，旁路接觸器閉合，使軟起動(dòng)器退出運(yùn)行，直至停車(chē)時(shí)，再次投入，這樣即延長(zhǎng)了軟起動(dòng)器的壽命，又使電網(wǎng)避免了諧波污染，還可減少軟起動(dòng)器中的晶閘管發(fā)熱損耗。軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同之處是：無(wú)沖擊電流。軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，通過(guò)逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值。恒流起動(dòng)。軟起動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中保持恒流，確保電機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)。根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳的起動(dòng)電流。軟啟動(dòng)的功能同樣也可應(yīng)用于制動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)軟停車(chē)。軟

53、起動(dòng)器適用于的場(chǎng)合：原則上，籠型異步電動(dòng)機(jī)凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場(chǎng)合都可適用。軟起動(dòng)器特別適用于各種泵類負(fù)載或風(fēng)機(jī)類負(fù)載，需要軟起動(dòng)與軟停車(chē)的場(chǎng)合。同樣對(duì)于變負(fù)載工況、電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于輕載運(yùn)行，只有短時(shí)或瞬間處于重載場(chǎng)合，應(yīng)用軟起動(dòng)器（不帶旁路接觸器）則具有輕載節(jié)能的效果。 (2)軟啟動(dòng)器型號(hào)選擇該軟啟動(dòng)器控制的設(shè)備是75kW的單級(jí)雙葉臥式離心泵。選用施耐德ATS48軟啟動(dòng)器 。ATS48軟起動(dòng)-軟停止單元是一種有6個(gè)晶閘管的控制器，它們用于電流范圍在17至1200A范圍內(nèi)的三相鼠籠式異步電機(jī)的力矩控制軟起動(dòng)和軟停機(jī)。它提供帶有機(jī)器和電機(jī)保護(hù)功能的軟起動(dòng)和減速功能，同時(shí)還具備與控制系統(tǒng)通訊的功能

54、。這些功能是設(shè)計(jì)用于離心機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及輸送機(jī)等應(yīng)用場(chǎng)合，這些機(jī)器大多數(shù)用于建筑、食品飲料及化學(xué)工業(yè)中。ATS48高性能的算法對(duì)提高設(shè)備的可用性、安全性和設(shè)置易用性起了顯著作用。ATS48軟起動(dòng)-軟停止單元的電氣特性：電流設(shè)定：額定電機(jī)電流In可以在起動(dòng)器額定電流的0.4至1.3倍范圍內(nèi)調(diào)整。最大起動(dòng)電流在電機(jī)In的1.5至7倍范圍內(nèi)調(diào)整，限于起動(dòng)器額定電流5倍以內(nèi)。啟動(dòng)模式：通過(guò)轉(zhuǎn)矩控制，起動(dòng)器電流限制在5倍In最大值以內(nèi)。出廠設(shè)置：用于標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，在15s轉(zhuǎn)矩斜坡上4倍In。使用ATS48停機(jī)：電機(jī)自由停車(chē)；減速停機(jī)，這類停機(jī)適用于泵類，可以用來(lái)有效地減小壓力波動(dòng)。ATS48的轉(zhuǎn)矩控

55、制，即使在負(fù)載升高的情況下也能夠降低液壓瞬態(tài)變化。此類控制使調(diào)整得以簡(jiǎn)化；制動(dòng)停機(jī)，此類停機(jī)由于能夠減少停車(chē)時(shí)間而適用于高慣性的應(yīng)用場(chǎng)合。按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場(chǎng)合選擇軟啟動(dòng)器型號(hào)。查施耐德軟啟動(dòng)器產(chǎn)品目錄軟啟動(dòng)器型號(hào)ATS48C14Q，電機(jī)功率75kW，額定電壓400V，額定電流140A，額定負(fù)載下的耗散功率391W。滿足使用要求。4.4.5 變頻器選型(1)變頻調(diào)速概況8眾所周知，由于直流調(diào)速系統(tǒng)具有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，長(zhǎng)期以來(lái)，調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域本上被直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所壟斷。但這種系統(tǒng)也有其自身的缺點(diǎn)，如容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限制，均受到換向條件的制約，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在一些大容量、特大容量的

56、調(diào)速領(lǐng)域無(wú)法應(yīng)用，同時(shí)維護(hù)工作量大，故障率高等。而交流電動(dòng)機(jī)有一些固定的有優(yōu)點(diǎn)：好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低；堅(jiān)固耐用，事故率低，容易維護(hù)；容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限，不像直流電動(dòng)機(jī)那樣受限制。隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的零的突破和變頻性能的不斷完善，采用晶閘管的同步電動(dòng)機(jī)自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用電壓型或電流型晶閘管變頻器的籠型異步電動(dòng)機(jī)等調(diào)速系統(tǒng)先后實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，從而使變頻調(diào)速開(kāi)始成為交流調(diào)速的主流。目前，交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵，有些甚至超過(guò)直流調(diào)速，特別是自20世紀(jì)90年代以來(lái)，變頻調(diào)速動(dòng)技術(shù)以驚人的速度向前發(fā)展。(2)變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速是通過(guò)變頻器把工頻交流電變成頻率、電壓按比

57、例可調(diào)的交流電作為步電動(dòng)機(jī)的電源。根據(jù)交流異步電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速公式n=60f（1-S）/P，在轉(zhuǎn)差率不變時(shí)調(diào)節(jié)頻率就可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。又根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩公式:, 則。要滿足電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不變，就要維持為一定值。根據(jù)、的不同比例關(guān)系，變頻器有以下幾種控制方式：恒比例控制方式；恒磁通控制方式；恒功率控制方式；恒電流控制方式。(3)變頻器的分類通用變頻器按不同角度可進(jìn)行不同分類按直流電源的性質(zhì)分類電流型變頻器。這種變頻器采用大電感作為儲(chǔ)能元件，電動(dòng)機(jī)的電流波形為方波或梯形波，電壓波形接近于正弦波。其突出優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)時(shí)，回饋到直流側(cè)的再生電能可以方便的回饋到交流電網(wǎng)，不需在主

58、回路內(nèi)附加任何設(shè)備，只要利用網(wǎng)側(cè)的不可逆變流器改變其輸出電壓極性即可。電壓型變頻器。這種變頻器大多數(shù)情況下采用6脈沖運(yùn)行方式，晶閘管在一周期內(nèi)導(dǎo)通180，中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件采用大電容，電動(dòng)極端的電壓為方波或階梯波。對(duì)負(fù)載電動(dòng)機(jī)而言，變頻器是一個(gè)交流電壓源，在不超過(guò)容量限度的情況下，可以驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，具有較好的通用性。按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類變頻調(diào)速時(shí)，需要同時(shí)調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓和頻率，以確保電機(jī)主磁通的恒定。輸出電壓的調(diào)節(jié)主要有PAM和PWM兩種方式。PAM是一種通過(guò)改變電壓源的電壓或電流源的電流幅值來(lái)進(jìn)行輸出控制的方式。因此，在逆變器只控制頻率，在整流器側(cè)控制輸出的電壓或電流。

59、在中小容量的變頻器中，這種方式很少應(yīng)用。PWM又稱脈沖寬度調(diào)制方式。這種方式的基本原理是通過(guò)成比例的高變脈沖波的寬度，控制逆變器輸出的交流基波電壓的幅值；通過(guò)改變脈沖波寬度變化的周期，控制器輸出頻率，從而在同一逆變器上實(shí)現(xiàn)輸出電壓大小及頻率的控制?？刂七^(guò)程的參考信號(hào)為正弦波，輸出電壓平均值近似為正弦波的PWM方式，成為正弦PWM調(diào)制，簡(jiǎn)稱SPWM方式。通用變頻器中，采用SPWM方式調(diào)壓，是一種最常用的方案。按控制方式分類U/f恒定控制。保持U/f恒定控制是異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速最基本控制方式，它在控制電動(dòng)機(jī)電源頻率的同時(shí)，控制變頻器的輸出電壓，并使兩者之比為恒定，從而使電動(dòng)機(jī)的磁通基本保持恒定。轉(zhuǎn)

60、差頻率控制。轉(zhuǎn)差頻率是施加于電動(dòng)機(jī)的交流電壓頻率與電動(dòng)機(jī)速度（電氣角頻率）的差，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝測(cè)速發(fā)電機(jī)等速度檢測(cè)器，可以檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的速度，這個(gè)速度加上轉(zhuǎn)差頻率（與要求的轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)）就是逆變器的輸出頻率。矢量控制。采用矢量控制的目的，主要是為了提高變頻調(diào)速的動(dòng)態(tài)性能。該方式根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，利用坐標(biāo)變換的手段，將交流電動(dòng)機(jī)的定子電流分解成磁場(chǎng)分量電流和轉(zhuǎn)矩分量電流，并分別加以控制，以獲得類似于直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。對(duì)于軋鋼、造紙?jiān)O(shè)備等對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合，可以采用矢量控制變頻器。(4)變頻器類型的選擇變頻器的類型是根據(jù)負(fù)載要求來(lái)選擇的。對(duì)于風(fēng)機(jī)，泵類負(fù)載，其轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速