低压配电系统及智能化配电系(9)

1、低压配电系统及智能化配电系低压配电系统及智能化配电系 1、电力系统的组成 2、供配电系统的组成 3、低压动力配电系统 (1) 配电系统接线方式 （2）低压配电的一般规定 （3）配电电压的选择（4）常用低压动力配电系统接线方式 4、常用照明配电系统 （1）配电的一般规定（2）配电电压的选择 （3）常用照明配电系统接线方式 5、住宅供配电系统的基本安全要求 6、智能化配电系统简介 何为智能化配电系统 智能化低压配电系统的特点 智能型低压配电系统的应用 低压配电系统低压配电系统 1、电力系统的组成、电力系统的组成 电力系统是由发电厂、变电站、电力线路和电能用户组成的一个整体。图3-3所示为电力系统示

2、意图。 为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，这就需要输送电能和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户，如图3-4所示。（1）发电厂： 发电厂是生产电能的场所，在发电厂可以把自然界的一次能源转换为用户可以直接使用的二次能源电能。根据发电厂所取用的一次能源不同，主要有火力发电、水力发电、核能发电、太阳能发电、地热发电、潮汐发电、风能发电等发电形式。（2）变电站： 变电站的功能是接受电能、变换电压和分配电能。变电站由电力变压器、配电装置和二次装置等构成。按变电站的性质和任务不同，分为升压变电站和降压变电站；按变电站的地位和作用不同，又分为枢纽变

3、电站、地区变电站和用户变电站。（3）电力线路：电力线路将发电厂、变电站和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。电力线路有各种不同的电压等级，通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，35110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（35110kV）、中压配电线路（610kV）和低压配电线路（1KV及以下的0.22/0.38kV）。（4）电能用户：电能用户又称为电力负荷，是指所有消耗电能的用电设备或用电单位。2、供配电系统的组成、供配电系统的组成 供配电系统是电力系统的重要组成部分，它是由总降压变电站、高压配电室、配电线路、车间变电站或建筑物变电站和用电设备组

4、成。图3-5所示为供配电系统结构框图。 由图3-5可以看出，总降压变电站是用户电能供应的枢纽。它将35110kV的外部供电电源电压降为610kV高压配电电压，供给高压配电室、车间变电站或建筑物变电站和高压用电设备。 高压配电室集中接收610kV电压，再分配到附近各车间变电站或建筑物变电站和高压用电设备。一般负荷分散、厂区大的大型企业需要设置高压配电室。 配电线路分为610kV高压配电线路和0.22/0.38kV低压配电线路。高压配电线路将总降压变电站与高压配电室、车间变电站或建筑物变电站和高压用电设备连接起来。低压配电线路将车间变电站或建筑物变电站0.22/0.38kV的电压送给各低压用电设备

5、。（矿区另设）。 车间变电站或建筑物变电站将610kV电压降为0.22/0.38kV电压，供低压用电设备使用。（矿区另设）。 用电设备按用途可分为动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备、实验用电设备和照明用电设备等。 3、低压动力配电系统、低压动力配电系统 (1)、配电系统接线方式：、配电系统接线方式： 低压动力配电系统一般为220/380V中性点直接接地系统，线路一般从建筑物变电站向建筑物各用电设备或负荷点配电，低压配电系统的接线方式有三种：放射式、树干式和链式（是树干式的一种变形）。 放射式动力配电系统 图3-6所示为放射式动力配电系统图，这种供电方式的可靠性较高，当动力设备数量不多，容

6、量大小差别较大，设备运行状态比较平稳时，可采用此方式接线方案。这种接线方案的主配电箱宜安装在容量较大的设备附近，分配电箱和控制开关与所控制的设备安装在一起。放射式 树干式动力配电系统树干式动力配电系统 图3-7所示为树干式动力配电系统图，当动力设备分布比较均匀，设备容量差别不大且安装距离较近时，可采用树干式动力系统配电方案。这种供电方式的可靠性比放射式低一些，在高层建筑的配电系统设计中，垂直母线槽和插接式配电箱组成树干式配电系统。链式动力配电系统链式动力配电系统 图3-8所示为链式动力配电系统图，当设备距离配电屏较远，设备容量比较小且相距比较近时，可以采用链式动力配电方案。这种供电方式可靠性较

7、差，一条线路出现故障，可影响多台设备正常运行。链式供电方式由一条线路配电，先接至一台设备，然后再由这台设备接至相邻的动力设备，通常一条线路可以接34台设备，最多不超过5台，总功率不 超过10kW。（2）低压配电的一般规定：）低压配电的一般规定：低压配电电压应采用220/380V。带电导体系统的形式宜采用单相二线制和三相四线制；在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电；当用电设备为大容量时，或用电负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电；当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一

8、回路环链设备不宜超过5台，其容量不宜超过10Kw。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加；在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应由低压配电室给出放射式配电；平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电；由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。当低压母线为双电源（回路）变压器，低压侧主进线开关及母线分段开关采用断路时，当进线断路器的出线侧及母线分段断路器的两侧宜装备设有刀开关或隔离触头。低压母

9、联断路器采用自投方式时，应具有自投自复、自投手复、自投停用三种控制功能的选择；自投时应有一定的延时，当变压器低压侧总开关因过负荷或短路分闸时，不允许关合母联断路器；低压侧主进线断路器与母联断路器应设有电气联锁。消防用电设备及应急发电机配电设备，宜设单独的应急母线段。应急发电机出线侧与外网电源应设联锁，不允许并网运行。（3）配电电压的选择：）配电电压的选择：民用建筑的配电电压应采用220/380V。50Hz 3kv以下交流设备的额定电压和系统额定电压（以下均称系统标称电压），（见表3-20所示）。 （4）常用低压动力配电系统接线方式，）常用低压动力配电系统接线方式， 详见表3-21和表3-22所

10、示。 低压供配电系统应简单可靠，配电极数不宜过多，同一电压等级的配电级数低压一般不宜多于三级，三级用电负荷不宜多 4、常用照明配电系统、常用照明配电系统（1）、配电的一般规定：1）照明负荷应根据其中断供电可能造成的影响及损失，合理地 确定用电负荷等级，并应根据照明的类别，正确选择配电方案。2)正常照明电源宜与动力负荷合用变压器，但不宜与较大冲击性电力负荷合用。如必须合用时，应校核电压波动值。对于照明容量较大而又集中的场所，如果电压波动或偏差过大，严重影响照明质量或灯泡寿命，可装设照明专用变压器或调压装置。3)民用建筑照明负荷计算宜采用需要系数法。在计算照明分支回路和应急照明的所有回路时需要系数

11、均应取1。4)照明负荷的功率因数一般可确定为下列数值： a、白炽灯：1； b、荧光灯（带有无功功率补偿装置时）：0.95； c、荧光灯（不带无功功率补偿装置时）：0.5； d、高强光气体放电灯（带有无功功率补偿装置时）：0.9； e、高强光气体放电灯（不带无功功率补偿装置时）：0.5。强调：强调：在公共建筑内不宜使用不带无功功率补偿装置的荧光灯。5)对于三相四线（220/380v）配电的照明线路，各相负荷的分配，宜尽可能保持平衡，在每个分配电盘中的最大与最小相的负荷电流差不宜超过30%。6)特别重要的照明负荷，宜在负荷末级配电盘采用自动切换电源的方式，也可用由两个专用回路各带约50%的照明灯具

12、的配电方式。7)备用照明（供继续和暂时继续工作的照明）应由两路电源或两回线路供电，其具体方案如下： a、当有两路高压电源供电时，备用照明的供电干线应接自两 段高压母线上的不同变压器； b、当采用两路低压电源供电时，备用照明的供电应从两段低压配电干线分别接引； c、当设有自备发电机或机组时，备用照明的一路电源应接自发电机作为专用供电回路，另一路可接自正常照明电源。在重要场所，尚应设置带有蓄电池的应急照明灯或用蓄电池组供电的备用照明，供发电机或机组投运前的过渡期间使用； d、当供电条件不具备两路电源或两回线路时，备用电源宜采用蓄电池组，或设置带有蓄电池的应急照明灯。 8)、当备用照明作为正常照明的

13、一部分并经常使用时，其配电线 路及控制开关应分开装设。当备用照明仅在事故情况下使用时，则当正常照明因故停电时，备用照明应自动投入工作。在有专人值班时，可采用手动切换。9)、疏散照明最好由另一台变压器供电。当只有一台变压器时，可在母线处或建筑物进线处与正常照明分开，还可采用镉镍电池（荧光灯还需带有直流逆变器）的应急照明灯。10)、在照明分支回路中，避免采用三相低压断路器对三个单相分支回路进行控制和保护。11)、照明系统中的每一单相回路的电流不宜超过16A，灯具数量不宜超过25个。大型建筑组合灯具每一单相回路电流不宜超过25A，光源数量不宜超过60个。建筑物轮廓灯每一单相回路不宜超过100个。当灯

14、具和插座混用同一回路时，总数不宜超过25个，其中插座数量不宜超过5个（组）。当插座为单独回路时，数量不宜超过10个（组）。但住宅可不受上述规但住宅可不受上述规定限制定限制。12)、插座宜由单独的回路配电，并且一个房间内的插座宜由同一回路配电。备用照明、疏散照明的回路上不应设置插座。13) 为减轻气体放电光源的频闪效应，可将其同一或不同灯具的相邻灯管分接在不同相序的线路上。14) 道路照明可以集中由一个变电所（一个变压器）供电，也可以分别由几个变电所供电，尽可能在一处 集中控制。控制方式采用手动或自动，控制点应设 在有人值班的地方。15) 在潮湿房间（住宅中的厨房除外）内，不允许装设一般插座，但

15、设置有安全隔离变压器的插座可例外.16) 不应将线路敷设在高温灯具的上部。接入高温灯具的线路应采用耐热导线配线或采取其他隔热措施。17）观众厅、比赛场地等的照明灯具，当顶棚内设有人行检修通道以及室外照明场所，宜在每盏灯具处设置单独的保护。（2）配电电压的选择：）配电电压的选择： 照明网络一般采用220/380V三相四线制中性点直 接接地系统，灯用电压一般为220V。当需要采用直流应急照明电源时，其电压可根据容量大小，使用要求来确定。照明安全电压限值有两档：正常环境为3650V；潮湿环境为1225V，安全特低电压网络标称电压及设备额定电压不应超过此限值。 目前，我国常用于正常环境的手提行灯电压为

16、36V。在不便于工作的狭窄地点，且工作者接触有良好接地的大块金属面（如在锅炉、金属容器内）时，应使用电压为12V的手提行灯。在特别潮湿、高温、有导电灰尘或导电地面（如金属或其他特别潮湿的土、砖、混凝土地面等）的场所，当灯具安装高度距地面为2.4m及以下时，容易触及的固定式或移动式照明电器的电压可选用1224V，或采用其他防电击措施。 常用照明配电系统接线方式常用照明配电系统接线方式 6、住宅供配电系统的基本安全要求：、住宅供配电系统的基本安全要求：（1）应采用TN-C-S或TN-S系统接地方式，并进行总等电 位连接。详见后面第八讲介绍。（2）电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配 线，导

17、线应采用铜线，每套住宅进户线截面不小于 10mm，分支回路照明线截面不应小于2.5mm，插 线截面不应小于4mm，空调线截面不应小于6mm。（3）每套住宅的空调电源插座、各种电器电源插座与照明 应分路设计，厨房和卫生间电源插座宜设置独立回路。（4）除空调电源插座外，其他电源插座电路必须设置漏电保 护装置。（5）每套住宅应设置电源总断路器，并应采用可同时断开相 线和中性线的开关电器。（6）设洗浴设备的卫生间作等电位连接。（7）每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能。 （8）、住户读卡式电度表宜集中安装在每层配电间内，每户住宅应采用单相供电。若有三相用电的用户，三相电源只供设备专用。应采用

18、220/380v三相四线供电，并安装三块单相电度表来计量用电量。当住宅楼的用电设备容量过大时，采用两路低压电源的方式供电。 （9）、住户配电箱的回路分配要求：详见表3-24所示。（10）住户电源插座的数量应不少于下列规定： 详见表3-25表3-29。 （11）住宅的公共部位应设置人工照明，除高层住宅的电梯厅 和应急照明外，全部采用节能灯并安装自动声光控延时 控制开关。 （12）住宅的电话、有线电视、网络、安全监控等线路应满足： 一类住宅每套设一个终端插座，其他二、三、四类住宅 每套至少设两个终端插座。对于今后住宅智能化的配置 要求将会更高。 （13）每套住宅必须设有门铃管路，高层和中高层住宅宜

19、设楼 宇对讲系统。 九、智能化配电系统简介九、智能化配电系统简介 1、何为智能化配电系统：、何为智能化配电系统： 智能化配电系统是：用通信网络，把众多的带有通信接口的低压配电和控制设备与主计算机连接起来，由计算机进行智能化管理，来实现集中数据处理、集中监控、集中分析及集中调度的低压配电系统。 现代工业技术的发展，对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，把现代计算技术和通信技术应用到低压配电系统监测和控制中，智能化配电系统由此应运而生。 智能化配电系统是按用户的需求，遵循配电系统的标准规范而二次开发的一套具有专业性强、自动化程度高、易使用、高性能、高可靠等特点的适用于低压配电系

20、统的电能管理系统。通过遥测和遥控可以合理调配负荷，实现优化运行，有效节约电能，并有高峰与低谷用电记录，从而为能源管理提供了必要条件。 同时对电能按照明插座用电照明插座用电：（为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电）、动力用电动力用电：（主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电）、空调用电空调用电：（主要包括冷热站用电、空调末端用电）、特殊用电特殊用电：（主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电）进行分项计量，为企、事业单位电能节能审计提供依据。 随着经济的飞速发展，能源紧张、环境恶化已受到全球的密切关

21、注，能源是发展国民经济的重要基础，为了响应国家号召，走可持续发展的道路，节能降耗是首要任务。其中，电能在所有能源中消耗量比较大，对电能的统一管理显得尤为重要。只有对电能进行准确可靠的计量，才能从真正意义上节约电能。因此实现智能化低压器配电系统的管理意义非常重要。 2、智能化配电系统的特点：、智能化配电系统的特点： 智能化低压配电系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等特点。 针对低压电气系统直接面向控制终端，设备多、分布广，而且现场条件复杂，系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点，智能化监控系统能实现面向对象的操作模式，具有强抗干扰能力，主要控制功能由设备层智能型元器件完成，形成网络集成式全分布控制系统