低压配电(简单培训用).ppt

低压配电 电力系统示意图 低压配电方式 1 放射式由总配电箱直接供电给分配电箱或负载的配电方式 优点是各负荷独立受电 一旦发生故障只局限于本身而不影响其他回路 供电可靠性高 控制灵活 易于实现集中控制 缺点是线路多 有色金属消耗量大 系统灵活性较差 这种配 电方式适用于设备容量大 要求集中控制的设备 要求供电可靠性高的重要设备配电回路 以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护起动设备放在现场者 低压配电方式 2 树干式是指由总配电箱至各分配电箱之间采用一条干线连接的配电方式 优点是投资费用低 施工方便 易于扩展 缺点是干线发生故障时 影响范围大 供电可靠性较差 这种配电方式常用于明敷设回路 设备容量较小 对供电可靠性要求不高的设备 低压配电方式 3 链式在一条供电干线上带多个用电设备或分配电箱 与树干式不同的是其线路的分支点在用电设备上或分配电箱内 即后面设备的电源引自前面设备的端子 优点是线路上无分支点 适合穿管敷设或电缆线路 节省有色金属 缺点是线路或设备检修以及线路发生故障时 相连设备全部停电 供电的可靠性差 这种配电方式适用于暗敷设线路 供电可靠性要求不高的小容量设备 一般串联的设备不宜超过3 4台 总容量不宜超过10kW 低压系统中性点运行方式 T表示接地 I表示不接地 N表示接中性线 1 TN系统 1 TN C系统 其中性点引出PEN线节约了导线材料 比较经济系统不适于对电磁干扰要求高的场所系统也不适于安全要求高的场所 PEN线上不得装设开关和熔断器 以免PEN线断开造成事故 低压系统中性点运行方式 2 TN S系统由于PE线与N线分开 PE线中没有电流通过 因此不会对设备产生电磁干扰 所以这种系统适合于对抗电磁干扰要求高的数据处理 电磁检测等实验场所 当PE线断线时不会使接PE线的设备外露可导电部分带电 因此比较安全 所以这种系统也适合于安全要求较高的场所 低压系统中性点运行方式 3 TN C S系统 此系统比较灵活 对安全要求较高及对抗电磁干扰要求较高的场所 采用TN S系统 而其他情况下则采用TN C系统 因此TN C S系统兼有TN C系统和TN S系统的优越性 经济实用 这种系统在现代企业中应用日益广泛 低压系统中性点运行方式 TT系统这种系统适于对抗电磁干扰要求较高的场所 但这种系统若有设备因绝缘不良或损坏使其外露可导电部分带电时 由于其漏电电流一般很小往往不足以使线路的过电流保护装置动作 从而增加了触电危险 因此为保障人身安全 此种系统中必须装设灵敏的漏电保护装置 低压系统中性点运行方式 IT系统此系统各设备之间也不会发生电磁干扰 而且在发生一相接地时 设备仍可继续运行 但需装设单相接地保护 以便在发生一相接地故障时发出报警信号 此种IT系统主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆的场所 如矿山 井下等地 负荷计算 电力线路一般允许的电压偏差为 5 负荷计算 负荷计算主要是确定计算负荷 若根据计算负荷选择导体及电器 则在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过允许值 计算负荷是设计时作为选择供配电系统供电线路的导线截面 变压器容量 开关电器及互感器等的额定参数的依据 负荷计算 计算负荷的概念通常把一个年内最高日负荷曲线中30min平均负荷的最大值 称为平均最大负荷作为按发热条件选择导线 电缆和电气设备的依据 它就是所要寻求的计算负荷 负荷计算 1 长期工作制 是指电气设备在运行工作中能够达到稳定的温升 能在规定环境温度下连续运行 设备任何部分的温度和温升均不超过允许值 例如通风机 水泵 电动发电机 空气压缩机 照明灯具 电热设备等负荷比较稳定 它们在工作中时间较长 温度稳定 用电设备的工作方式 负荷计算 2 短时工作制 是指运行时间短而停歇时间长 设备在工作时间内的发热量不足以达到稳定温升 而在间歇时间内能够冷却到环境温度 例如车床上的进给电动机等 电动机在停车时间内 温度能降回到环境温度 负荷计算 3 反复短时工作制 该设备以断续方式反复进行工作 工作时间与停歇时间相互交替 周期性地工作 一个周期一般不超过10min 例如起重电动机 根据我国的技术标准规定工作周期以10min为计算依据 起重机电动机的标准暂载率分为15 25 40 60 四种 电焊机设备的标准暂载率分别50 65 75 100 四种 设备容量的确定 在每台用电设备的铭牌上都有 额定功率 PN 但由于各用电设备的额定工作方式不同 不能简单地将铭牌上规定的额定功率直接相加 必须先将其换算为同一工作制下的额定功率 然后才能相加 设备容量的确定 1 长期工作制的设备容量设备容量等于铭牌标明的 额定容量 Pen PN对于照明 白炽灯的设备容量是指灯泡上标出的额定容量 荧光灯及高压汞灯必须考虑其镇流器的损耗Pen 1 1 1 2 PN 设备容量的确定 2 反复短时工作制的设备容量按规定应该把设备容量统一换算到某一暂载率下 吊车机组用电动机换算到25 的暂载率下 电焊机换算到100 暂载率下 电焊机 电动机 设备容量的确定 3 消防设备与火灾时必然切除的设备取其大者计入总设备容量 4 夏季制冷设备与冬季取暖设备取其大者计入总设备容量 5 单相负荷应均衡分配到三相上 当单相负荷小于三相对称负荷的15 时 可全部按三相负荷进行计算 若大于15 时 单相负荷应换算成等效三相负荷 才能与三相负荷相加 需要系数法 由于一台设备的额定容量往往大于其实际负荷 一组设备中各负荷的功率因数不同 一般也不同时工作 最大负荷一般也不同出现等情况 所以多台设备的实际负荷总是小于它们的额定容量之和 因此 精确地计算负荷是困难的 需要系数法 以一组用电设备来分析需要系数的含义 若该组设备有几台电动机 其额定容量为PN 由于该组电动机实际上不一定都同时运行 而且运行的电动机也不可能都满负荷 同时设备本身及配电线路也有功功率损耗 因此考虑这些因素后该组电动机的有功计算负荷应为Pj K PN 需要系数法 求出有功计算负荷Pj后 可以按照下式求出其余的计算负荷 无功计算负荷 Qj Pjtan 视在计算负荷 Sj Pj cos 计算电流 Ij 需要系数法 例 已知机加工车间用电设备 有电压为380V的三相电动机7 5kW 3台4KW8台 1 5kW10台 1kW51台 求其计算负荷 需要系数法 解 此车间各类用电设备的总容量是Pe 7 5 3 4 8 1 5 10 1 51 120 5kW取K 0 2 cos 0 5 tan 1 73有功计算负荷Pj Kx Pe 0 2 120 5 24 1kW无功计算负荷Qj Pjtan 24 1 1 73 41 7kvar视在计算负荷Sj Pj cos 24 1 0 5 48 2kV A计算电流Ij Sj 48 2 1000 1 732 380 UN 73 2A 需要系数法 当K值有一定变动范围时 取值要作具体分析 如台数多时 一般取用较小值 台数少时取用较大值 设备使用率高时 取用较大值 使用率低时取用较小值 当一条线路内的用电设备的台数较小 n 3台 时 一般是将用电设备额定容量的总和作为计算负荷 或者采用较大的K值 0 85 1 导线选择 按允许电压损失选择导线和电缆截面 按经济电流密度选择导线和电缆截面 按机械强度选择导线和电缆截面 按允许载流量选择导线和电缆的截面 校验的项目 选择的依据 导线选择 由于导线本身的重量 以及风 雨 冰 雪等原因 使导线承受一定的应力 如果导线过细 就容易折断 将引起停电等事故 因此 在选择导线时要根据机械强度来选择 以满足不同用途时导线的最小截面要求 按机械强度选择导线和电缆截面 导线选择 导线选择 每一种导线截面按其允许的发热条件都对应着一个允许的载流量 因此 在选择导线截面时 必须使其允许的载流量大于或等于线路的计算电流值 按允许载流量选择导线和电缆的截面 导线选择 例 有一条采用BLX 500型的铝芯橡皮线明敷的380 220V线路 最大负荷电流为30A 敷设地点的环境温度为30 C 试按发热条件选择此橡皮线的芯线截面 解 查有关资料知 气温为30 C时芯线截面为10mm2的BLX型橡皮线穿钢管敷设时的允许载流量为37A 大于最大负荷电流 因此 按发热条件 相线截面可初步地选为10mm2 而零线截面可初步选为10mm2 导线选择 电压损耗条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗 不应超过正常运行时允许的电压损耗 35kv时 5 UN 10kv时 7 UN 380V时 5 10 UN 导线选择 对于按允许电压损失来选择导线 电缆截面时 可按下式来简化计算 S 导线电缆截面 mm2 c 系数 Pj 计算负荷kW L 线路长度m C 电压损失计算系数 三相四线 铜芯导线 C 70 铝芯导线 C 41 6 导线选择 经济电流密度35KV及以上高