低壓配電基礎(chǔ)

低壓配電基礎(chǔ)知識

電力配電系統(tǒng)示意圖工業(yè)HV/MV變電所MV/MV配電所MV/LV變電所發(fā)電機架空線路電動機埋地電纜變壓器12/31/2023BTTMarketing2配電電網(wǎng)常識根據(jù)IEC60038/GB10056標(biāo)準(zhǔn)低壓：1000V以下中壓：10kV,20kV,35kV高壓/超高壓：110kV,220kV,330kV,500kV相電壓和線電壓的關(guān)系

UL/Un=400V/230V=O12/31/2023BTTMarketing3電工學(xué)基本概念及元件部分圖例交流接地外殼三線電纜直流變壓器電動機發(fā)電機避雷器G12/31/2023BTTMarketing4低壓配電主要產(chǎn)品圖例負(fù)荷開關(guān)斷路器熔斷器隔離開關(guān)漏電開關(guān)漏電保護斷路器電流互感器12/31/2023BTTMarketing5低壓配電系統(tǒng)示意圖

樹狀圖12/31/2023BTTMarketing6低壓配電基本概念額定電壓：電氣設(shè)備正常情況下的工作電壓--Ue1000V以下電氣設(shè)備的額定電壓等級分為：直流：1.5,2,3,6,12,24,36,48,60,72,110,220,400,440,800,1000V

單相：6，12，24，36，42，100，127，220V

三相：36，42，100，127，220/380，380/660，1140(1200)V額定頻率：額定條件下正弦電路中正弦量每秒鐘變化的次數(shù)稱為頻率f(Hz)我國電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)頻率是50Hz，美國、日本采用60Hz額定電流：額定電壓額定頻率下，達到額定功率的電流--Ie正弦交流電路中的電流是有效值（均方根值）12/31/2023BTTMarketing7低壓配電產(chǎn)品的各種電壓Ue：額定工作電壓220V/380VUc：額定控制電路電壓（實際運行電壓）Us：額定控制電源電壓230V/400VUimp:額定沖擊耐受電壓Ur：分?jǐn)嗪箅妷篣i:額定絕緣電壓12/31/2023BTTMarketing8低壓配電產(chǎn)品的各類電流In：額定電流Ib：工作電流（實際運行電流）Ir：整定電流Iz：電纜允許電流Icc：短路故障電流Icn：極限短路分?jǐn)嗄芰cs：運行短路分?jǐn)嗄芰?2/31/2023BTTMarketing9低壓配電基本常識電位電壓：兩點之間的電位差短路單相短路兩相短路三相短路過載線路所帶負(fù)荷容量超過了線路的設(shè)計容量在電氣上無損的電路中發(fā)生的過電流電能質(zhì)量電壓：偏差允許值范圍±7%(10KV三相線路）頻率：偏差允許值范圍±0.2Hz波形：正弦曲線（電壓諧波含有率）12/31/2023BTTMarketing10正弦交流電路中的常用名詞頻率與周期周期T:正弦量變化一次所需的時間（秒）頻率f:1s內(nèi)正弦量變化的次數(shù)f＝1/T幅值與有效值正弦量任一瞬間的值為瞬時值,瞬時值幅值:正弦量任一瞬間的值為瞬時值i,u,瞬時值中的最大值為幅值Im,Um有效值I,U:正弦交流電網(wǎng)值功率與功率因數(shù)瞬時功率、有功功率、無功功率、視在功率功率因數(shù)：電壓與電流夾角的余弦值電壓與電流的關(guān)系電阻性、電感性、電容性12/31/2023BTTMarketing11交流電路中的基本公式歐姆定律R＝U/I電流的熱效應(yīng)

Q=I2RT功率

P=Q/T=UI能量守恒定律12/31/2023BTTMarketing12功率與功率因數(shù)功率有功功率無功功率視在功率(S=U*I)功率因數(shù)：cosФ=P/S關(guān)系：P=S*cosФ

Q=S*sinФP2+Q2=S2功率因數(shù)在電路中，功率因數(shù)角是電流滯后電壓的角度。物理意義：對于設(shè)備來說，功率因數(shù)反映的是能量轉(zhuǎn)換過程中有用功率占總功率的比例。舉例：母線提供給電機的是視在功率；電機中轉(zhuǎn)換為機械做功的部分是有功功率,提供磁場的電流為無功電流。功率因數(shù)降低的原因功率因數(shù)，或cos

以

0到1.0之間的數(shù)值來表示。功率因數(shù)為1.0不含無功功率功率因數(shù)低于0.9一般認(rèn)為較差系統(tǒng)中有較多的無功功率，其功率因數(shù)會較低電路中電流與電壓的空間矢量關(guān)系由電阻和電感決定；由于感性負(fù)載的存在，電流滯后電壓一定的角度。物理意義：非阻性負(fù)載；為了實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換而消耗的功率，最終轉(zhuǎn)化為熱量。12/31/2023BTTMarketing13

設(shè)備 功率因數(shù)普通的感0%負(fù)載 0.17應(yīng)電動機工25%負(fù)載 0.55作在:50%負(fù)載 0.7375%負(fù)載 0.80100%負(fù)載 0.85白熾燈 1.0熒光燈 0.5氣體放電燈 0.4~0.6電阻爐 1.0感應(yīng)爐 0.85介質(zhì)加熱爐電阻焊接機 0.8~0.9固定式單相電弧焊接機 0.5旋轉(zhuǎn)式電弧焊接機 0.7~0.9變壓器—整流裝置電弧焊接機 0.7~0.8電弧爐 0.8各類設(shè)備的功率因數(shù)12/31/2023BTTMarketing14功率因數(shù)對電網(wǎng)的影響如果不減少帶有低功率因數(shù)的高視在負(fù)荷，則從發(fā)電站到工廠支路的整個電氣網(wǎng)絡(luò)，必須能承載比需要大的電流負(fù)荷損耗增加，設(shè)備溫升嚴(yán)重線路上壓降增加，設(shè)備端電壓下降，影響正常工作供電管理局制定商業(yè)和工業(yè)的收費標(biāo)準(zhǔn)，獎勵高功率因數(shù)運行，處罰低功率因數(shù)運行用戶。通常功率因數(shù)應(yīng)大于0.85，高壓供電的工業(yè)用戶，高壓側(cè)大于0.9功率 kVA因數(shù)1.0 1000.95 1050.90 1110.80 1250.70 1430.60 16712/31/2023BTTMarketing15無功功率補償為了提高功率因數(shù)，降低無功功率，采用人工的方法進行補償，簡稱無功補償。電容器組集中補償分散補償個別補償；同步電機：利用其工作特性，具有超前的功率因數(shù)；同步調(diào)相機：空載的同步電動機；最簡單方便的補償方式是選用電容器組。12/31/2023BTTMarketing16諧波產(chǎn)生當(dāng)正弦波電壓施加在線性的電阻、電感和電容上時，仍為同頻率的正弦波。但當(dāng)負(fù)載為非線性時，電流就變?yōu)榉钦也?，電流產(chǎn)生的壓降導(dǎo)致電壓也為非正弦波。非正弦電壓電流可分解為傅立葉級數(shù)，頻率與工頻相同的分量為基波，頻率大于基波的成為諧波。諧波頻率與基波頻率之比為諧波次數(shù)。電弧爐，電力機車，調(diào)光設(shè)備，日光燈，變頻空調(diào)等易引起諧波。危害諧波損耗，大量的3次諧波流過中線時使線路過熱。引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)和串聯(lián)諧振，使諧波放大。會導(dǎo)致繼電保護和自動裝置的誤動作，電氣測量儀表計量不正確。對附近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾12/31/2023BTTMarketing17繼電保護繼電保護器反應(yīng)故障和不正常狀態(tài)的自動裝置，發(fā)出報警和跳閘信號，實現(xiàn)對電氣設(shè)備的保護?；疽罂煽啃?；選擇性；快速性；靈敏性；常見保護類型三段式過流保護零序電流保護過電壓保護欠電壓保護反應(yīng)電壓與電流比值的距離保護差動保護、高頻保護12/31/2023BTTMarketing18變壓器的額定值三相變壓器：In=Sn/(1.732xUn)單相變壓器：In=Sn/Un在一臺三相變壓器低壓側(cè)的滿載額定電流由下式算出In= Sn：變壓器的額定視在功率kVAU：空載時線電壓(單位為伏)In：單位為安對于400V(三相有載)的簡化公式In=kVAx1.4Sn103U312/31/2023BTTMarketing19短路電流計算基本方法M電路圖 裝置的部件 電阻(m) 電抗(m)上方側(cè)網(wǎng)絡(luò)Psc變壓器S,Usc,U斷路器母線電纜(4)R極小對于S>100kVAR極小R極小R=(3)R=(3)LSLSX=(1)X=(2)X極小X=0.15m/mX=0.08m/mUo2Psc

Usc%Uo2100PscIsc= kAUo3

Rt2+Xt2(1)Psc:上方側(cè)網(wǎng)絡(luò)的短路容量，單位VA(通常為500MVA)(2)Usc:短路電壓(即變壓器短路阻抗)，S:變壓器視在容量，單位kVA(3)=22.5(銅)，=36(鋁)，L單位為m，S單位為mm2(4)如果每相有數(shù)根電纜并聯(lián)，將一根電纜的電阻和電抗除以電纜根數(shù)。12/31/2023BTTMarketing20低壓配電電器的相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 住宅用設(shè)備 工業(yè)及小型商業(yè)<1000V低壓電器 IEC60947-1斷路器 IEC60898 IEC60947-2開關(guān) IEC60669-1 IEC60947-3接觸器 IEC61095 IEC60947-4電動機起動器 IEC60947-4分離式過電流保護 IEC61008剩余電流斷路器一體式帶過電流保護 IEC61009IEC60755(剩余電流保護斷路器)剩余電流動作斷路器安裝標(biāo)準(zhǔn) IEC60364配電柜標(biāo)準(zhǔn) IEC60439熔斷器 IEC6026912/31/2023BTTMarketing21低壓配電產(chǎn)品的防護等級IPIPX

X：用數(shù)字表示設(shè)備外殼提供的保護程度－根據(jù)IEC529/GB4942.2-93第一個數(shù)字表示防塵，防止固體進入危險部件（帶電部件）的等級0：無防護1：