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文檔簡介
Chapter2
Powersupplyanddistributionsystem2.1Introduction2.2Typicalsysteminsidethebuilding2.3systemdiagramreading2.4monitoringsystem2.5Examples1whatkindofdistributionsystem?2Residenceinformation?unit/floor3powerlineincome?4Maindistributionpanel?5Unitdistributionpanel?6Familydistributionpanel?7cablebox?8specificationofthemainswitch?2.3Diagramreading(Ⅲ)1whatkindofdistributionsystem?2.3Diagramreading(Ⅲ)◆Distributionsystemforresidencebuilding2Residenceinformation?unit/floor2.3Diagramreading(Ⅲ)◆sixfloor/threeunit3powerlineincome?2.3Diagramreading(Ⅲ)◆Cableinput◆cablejointincableboxDJR4Maindistributionpanel?2.3Diagramreading(Ⅲ)◆MaindistributionpanelAL-1-1GM100H-3300/63AGM225H-3300/160AGM100H-3300/63AGM100H-3300/63AXA10-1P-C6AAL-1-1DJPR-600×600×180DJR-600×600×1801L-3×25+2×16-SC50-FC.WC4L-3×25-SC15-WCResidencedistributionsystem4Maindistributionpanel?2.3Diagramreading(Ⅲ)◆MaindistributionpanelAL-1-1◆specificationofthemainswitch
GM225H-3300/160A●33pthreepoleswires●3meansthereisacompoundtrip●00noaccessories
●
160Asettingvalueforcontactors
表示觸頭動作整定電流5Unitdistributionpanel?2.3Diagramreading(Ⅲ)5Unitdistributionpanel?2.3Diagramreading(Ⅲ)FourbranchfromAL-1-11L\2L\3L\4L,threephaseforeachbranchtounitdistributionpanel
AL-1-2DJDR-05-600×700×160WhWhWhLLXA10-1P-C6AXA10-3P-50AXA10-1P-C6AXA10-1P-C20AXA10-1P-C20A4L3L2L1LThreemeterslongdistancetransmissionPubliclightingkilowatt-hourmeter;watt-hourmeter;electricmeter
Luserdistributionpanel5Unitdistributionpanel?2.3Diagramreading(Ⅲ)XA10-3P-50Aratedcurrent50A6Familydistributionpanel?2.3Diagramreading(Ⅲ)LuserdistributionpanelXA10-1P-C20AXA10LE-1/2-16A(30mA)L2XA10LE-1/2-16A(30mA)L3lightingsocketsocketSystemdiagramofuserdistributionpanel(L)系統(tǒng)圖LEforleakprotection?2pole(ahotandaneutral)16Acapacity30mAactuatingcurrentforcircuitbreaker1GL-630/3PK630A三相負荷隔離開關,裝在PK電控柜里面2YJV22-4*95-SC100-FCWC4根95個平方的交聯聚氯乙烯電纜穿SC(鋼管)100(埋地)WC(墻內敷設)3CM1L250H/4P-200A+Vigi300mA,0.3SCM1L表示CM1系列帶漏電(剩余電流)保護的塑殼斷路器250表示殼架等級電流為250A,4P表示四極(L1、L2、L3、N);200A表示額定電流為200安培;Vigi300mA表示漏電動作電流為300毫安;0.3s表示漏電保護動作時間小于等于0.3秒
2.7
問題討論?1
LeakageProtection
關于漏電開關?Zerosequenceprotection零序電流保護Zerosequenceprotection零序電流保護Zerosequenceprotection零序電流保護Residualcurrentprotection剩余電流保護Voltage
Dependent
ResistorResidualcurrentprotection剩余電流保護A
residual-currentdevice
(RCD),or
residual-currentcircuitbreaker
(RCCB)
isanelectricalwiring
devicethatdisconnectsacircuitwheneveritdetectsthatthe
electriccurrent
isnotbalancedbetweentheenergized(line)conductor(s)andthereturn(neutral)conductor.Innormalcircumstances,thesetwowiresareexpectedtocarrymatchingcurrents,andanydifferenceusuallyindicatesa
shortcircuit
.Acurrentofaround30mA
(0.030
Amps)ispotentiallysufficienttocause
cardiacarrestorseriousharmifitpersistsformorethanasmallfractionofasecond.RCDaredesignedtodisconnecttheconductingwiresquicklyenoughtopreventseriousinjuryfromsuchshocks.(ThisiscommonlydescribedastheRCDbeing"tripped".)RCD
Singlephaseleakageprotection單相漏電保護Singlephaseleakageprotection單相漏電保護漏電開關Singlephaseleakageprotection單相漏電保護日產日本三菱(Mitsubishi)、富士(Fuji)、歐姆龍(Ormon)、東芝(Toshiba)漏電開關Singlephaseleakageprotection單相漏電保護美國產漏電開關Singlephaseleakageprotection單相漏電保護?2CircuitBreaker關于空氣開關(斷路器)?為什么空氣開關有這么多樣子?有什么區(qū)別?CircuitBreaker?
1P220VHotonly2P220VHotandNeutrul3P380VThreehotlines4P
380V
ThreehotlinesandNeutralCircuitBreaker?1F2F3F4F5F6F53333333333335333333333333554433554433?3About
balanceofthreephase?
★AccordingtotheresidentialhousingareaUnder60m2:4~5kW;60m2~100m2:5kW~6kW;100m2:8kW~12kW;150m218~20kW★RequirementSingle-phasefor8kWandbelow.Three-phaseforover8kW.
?4Aboutresidentialpowersupplycapacity?5Electricsilo?◆Path:forheavyandlightcurrentwires
◆Types:有強電井、弱電井,也有強弱結合,這時強弱電干線之間采取隔離措施,以免干擾?!鬢iring:豎井內可采用金屬管、金屬線槽、電纜、電纜橋架和封閉母線◆Onefor600m2一Concept:
在電氣豎井內,如果除敷設干線回路外,還設置各層的電力、照明分配電箱及弱電設備的端子箱等電氣設備,則稱為電氣小間。(2)Characteristics:◆豎井的一部分◆每個樓層上都有◆每層均設向外開的小門?6Switching
room?配電小間內有什么?電氣豎井就是從建筑物的底層到頂層留出的一條井道。豎井在每個樓層設有配電小間,每層都有樓板隔開,只留出不同尺寸的孔洞?6Switching
room?
What’s
inside?Insidetheswitchingroom:Power
line電力干線Powerdistributionpanel動力配電箱Lightingdistributionpanel照明配電箱Junctionbox
forphone電話匯接箱ClosedCircuitTV閉路電視Computer
controlsystem電腦控制系統(tǒng)?6Switching
room?
What’s
inside?奇勝(Clipsal),梅蘭日蘭
西門子ABB一直是該產品生產領域的佼佼者,產品性能穩(wěn)定,質量可靠。
?7Brand品牌是質量的保證Chapter2
Powersupplyanddistributionsystem2.1Introduction2.2Typicalsysteminsidethebuilding2.3systemdiagramreading2.4monitoringsystem2.5Examples2.4Monitoringsystem2.4.1ImportanceofMonitoring
2.4.1ImportanceofMonitoring
2.4Monitoringsystem◆Powerlinecarrier(優(yōu)點)◆Powergridproblem
(波形畸變、高次諧波)◆Pollution(原因、危害、解決)ⅠReliabilityofpowersupplyⅡQualityofpowersupply2.4.1ImportanceofMonitoring
Ⅲ
Voltage偏離和波動(危害和解決辦法)
Ⅳ
Frequency電源頻率(速度、阻抗)
Ⅴ
Balancedthree-phase
三相平衡2.4.1ImportanceofMonitoring
2.4MonitoringsystemⅠReliabilityofpowersupply2.4.1ImportanceofMonitoring
10kVBusS1S2MainSpare主備10kVBusS1S2Power1Power2TieswitchFireliftFireprotectionEmergencylightingHalllightinggeneratorMainIMainIIEmergencybusUPScomputerImportantloadinterlockGmainsupply380V/220VbusbarTransformer10kV/400V380V/220Vspare2.4.1ImportanceofMonitoring
2.4Monitoringsystem◆Powerlinecarrier(優(yōu)點)◆Powergridproblem
(波形畸變、高次諧波)◆Pollution(原因、危害、解決)ⅠReliabilityofpowersupplyⅡQualityofpowersupply2.4.1ImportanceofMonitoring
Ⅲ
Voltage偏離和波動(危害和解決辦法)
Ⅳ
Frequency電源頻率(速度、阻抗)
Ⅴ
Balancedthree-phase
三相平衡2.4Monitoringsystem2.4.1ImportanceofMonitoring
IBMSurvey
Report
2.4Monitoringsystem2.4.1ImportanceofMonitoring
Reliability:如惠普公司集成電路工廠停電20分鐘將引起3000萬美元損失。Threephasebalance:大量電力電子裝置的使用、電容投切等造成負荷不對稱并引起嚴重的電能質量問題。Voltagedeviation:電壓低于0.9額定值時,某些電動機將不能正常工作。High-orderHarmonics:高次諧波會導致對精密電子設備工作的干擾和電器設備的異常發(fā)熱,造成設備的永久性損壞。Frequency:供電電壓的頻率變化,則直接影響各種電氣設備正常運行。2.4Monitoringsystem2.4.1ImportanceofMonitoring
Chips當電壓低于85%時,測試儀停止工作,芯片、主板可能被毀;PLC
早期的產品,當電壓低于10%時,仍能持續(xù)工作15個周波新版產品,當電壓低于(50~60)%時,PLC停止工作;而2
年后資料表明,當電壓低于81%時,PLC停止工作;ROBOAT
由機器人控制對金屬部件進行鉆、切割等精密加工的機械工 具,為保證產品質量和安全,工作電壓檻值一般設為90%,當電壓低于此值、持續(xù)時間超過2~3個周波時,被跳閘。
DCMotor當電壓低于80%時,直流電機被跳閘。VVVF當電壓低于70%,持續(xù)時間超過6個周波時,VSD被切除。 而對于一些精細加工業(yè)中的電機,當電壓低于90%、持續(xù)時 間超過3個周波時,電機就會被跳閘而退出運行。
研究表明:當電壓低于50%~70%、持續(xù)時間超過1個周波,接Contacter觸器就會脫扣。
Computer當電壓低于60%,持續(xù)時間超過12個周波時,計算工作將 到影響,如數據丟失。2.4.1ImportanceofMonitoring
2.4Monitoringsystem◆Powerlinecarrier(優(yōu)點)◆Powergridproblem
(波形畸變、高次諧波)◆Pollution(原因、危害、解決)ⅠReliabilityofpowersupplyⅡQualityofpowersupply2.4.1ImportanceofMonitoring
Ⅲ
Voltage偏離和波動(危害和解決辦法)
Ⅳ
Frequency電源頻率(速度、阻抗)
Ⅴ
Balancedthree-phase
三相平衡2.4.2FunctionofMonitoringsystem
◆Differentsymbolandcoloronthescreen
表示接通、分斷、短路或過載等各種運行狀態(tài),◆Voiceorwordalarm
方便值班工作人員及時處理故障?!鬍quipmentsstatus
柴油發(fā)動機、UPS應急電源等應有相應狀態(tài)顯示。ⅠStatusMonitoring
:Thestatusofcircuitbreakersandrelays2.4.2FunctionofMonitoringsystem
2.4MonitoringsystemInterfaceofpowersupplyanddistributingsystem
電壓、電流、頻率、變壓器溫度、有功功率、無功功率、功率因數等,以及柴油發(fā)電機等其他設備的運行參數。◆Mainparameters:Ⅱ
OperationParameters◆Mainfunctions:自動測量、記錄存盤、超限報警。2.4.2FunctionofMonitoringsystem
2.4Monitoringsystem◆Sound&LightAlarm
運行過程中發(fā)生故障,供配電設備監(jiān)控系統(tǒng)應立即發(fā)出聲光報警。◆Displaytheinterfacewhichindicatethefailure以便值班人員及時地處理故障。◆Restore
只有在故障消除后,顯示的故障狀態(tài)圖標才會恢復為正常的運行狀態(tài)圖標。
faultclearanceFaultIconⅢ
Faultmonitoringsystem:2.4.2FunctionofMonitoringsystem
2.4Monitoringsystem◆Acquisitionandstorage
定時采集并存儲運行參數,◆LoadChart
能自動生成日負荷表及年度報表。◆RecordandArchive
操作記錄均能自動記錄存檔,◆Predictionandanalysis
對負荷曲線進行趨勢預測和分析,提出改進方案。Ⅳ
Faultrecords:2.4.2FunctionofMonitoringsystem
2.4MonitoringsystemThreelayers:現場I/O、控制層和管理層。(開關柜)I/OI/OcontrolI/OFieldbus(MODBUS)I/OI/OcontrolI/OFieldbus(MODBUS)I/OI/OcontrolI/OFieldbus(MODBUS)BACnet工業(yè)以太網Managementlayer(PLC,工控PC,DDC)DatabaseMonitoringcomputer2.4.3Systemconstitution
2.4.3Systemconstitution2.4MonitoringsystemFieldI/OlayerControllayerEquipmentEquipmentEquipmentEquipmentEquipmentEquipmentFieldI/OModernI/O:intelligentcircuitbreaker,RemoteDataAcquisitionModule,RTU(RemoteTerminalUnit),measuringandcontroling測量常用的電力參數,如三相電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數,可同時顯示多個測量參數和電網系統(tǒng)的運行參數。2.4.3Systemconstitution
2.4MonitoringsystemRTUpowermeasuringandcontrolingVoltagetransducerSpecificationsInput3Phase,0-150Vac.,0-300Vac.Powersupply110Vac.,220Vac.Operatingtemperature0-50CWringScrewterminalsMountingWallmountDimensionW132xH132xD162mm.Orderinginformation
SpecifyInput,Output,PowersupplyExampleVT195/0-150Vac/4-20mA/220Vac.VoltagetransducerCurrenttransducer電流變送器溫度變送器頻率變送器功率變送器智能變送器CurrenttransducerCurrenttransducerPowertransducerfrequencytransducerTemperaturetransducerIntelligentTemperatureTransducer2.4.4Typeofsignal2.4.4Typeofsignal
◆voltage電壓◆current電流◆temperature溫度◆power功率ⅠAI(analoginput)
模擬量Ⅱ
DI(digitalinput)數字量◆circuitbreaker
斷路器◆switch開關2.4Monitoringsystem
fQPwTEVTITФTEФVT
fQPwITAIDIAIAIAI3AIDIDIDI3AIAIAIAIDIAI2.4.4Typeofsignal2.4Monitoringsystem2.5LoadcalculationDemandCoefficientMethod(需要系數法)1GrouploadcalculationActivepowerPc=kdPN(kW)ReactivepowerQc=Pctgφ
(kVar)ApparentpowerCurrentSc=√Pc2+Qc2Ic=Sc3UNLPc—groupcapacity
kd
—demandcoefficientUNL—linevoltage2Totalloadcalculation∑Pc=k∑∑(
kdPN)∑Qc=k∑∑(Pctgφ)Sc=√(∑Pc)2+(∑
Qc)2∑Pc=k∑∑(
kdPN)∑Qc=k∑∑(Pctgφ)Example
Aworkshopwith380Vpowersupply.Thereare20electricmachines(electricmotor11kW1,5.5kW4,3kW10,2.2kW5),4blower(2.6kW4),electricfurnace(2kW4),Trytodotheloadcalculation。
checkthetableforthepowerfactorandcoefficient1Grouploadcalculation2Totalloadcalculation◆electricmachinegroup查表
kd=0.2cosφ=0.6tgφ=1.33Pc1=kdPN1=
0.2×74=14.8(kW)Qc1=Pctgφ1
=14.8×1.33=19.68(kVar)◆blowergroup查表
kd=0.7cosφ=0.8tgφ=0.75Pc2=kdPN2=0.7×10.4=7.28(kW)Qc2=Pctgφ2
=7.28×0.75=5.46(kVar)◆electricfurnace查表
kd=0.65cosφ=0.95tgφ=0.33Pc3=kdPN3=0.65×8=5.2(kW)Qc3=Pctgφ3=5.2×0.33=1.72(kVar)1GrouploadcalculationSc=√(∑Pc)2+(∑
Qc)2∑Pc=k∑∑(
kdPN)=0.9×(14.8+7.28+1.72)=24.6kW∑Qc=k∑∑(Pctgφ)=0.9×(19.68+5.46+1.72)=24.2kVar=34.5kVAIc=Sc3UNL=52.5A查表k∑=0.92Totalloadcalculation需用系數法負荷計算表工程名稱:
工號:
序用電設備組回臺設備容量需要系數電壓COSφtgφ計算負荷變壓器(千伏安)號名
稱規(guī)格路數Pe(千瓦)KcKVPjs(KW)Q(Kvar)S(KVA)Ijs(A)開關導線選擇1冷加工組
20740.23800.61.3314.8019.7324.6737.48
2通風機組
410.40.73800.80.757.285.469.1013.83
3電阻爐
280.653800.950.335.201.715.478.32
222
以上功率合計92.4
0.712
27.2826.9038.3158.21
取同時系數0.9
補償后功率因數0.85
總負荷補償前
0.7120.9924.5524.2134.4852.39
總負荷補償后
0.850.6224.5515.2228.8843.89
無功補償
9.00
需用系數法負荷計算表工程名稱:
工號:
序用電設備組相臺設備容量需要系數電壓COSφtgφ計算負荷變壓器(千伏安)號名
稱規(guī)格數數Pe(千瓦)KcKVPjs(KW)Q(Kvar)S(KVA)Ijs(A)開關導線選擇1冷加工組
A2060.452200.51.732.704.685.4024.55
2通風機組
B470.72200.90.484.902.375.4424.75
3電阻爐
C270.42200.51.732.804.855.6025.45
D
750.23800.90.4815
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