工厂供电设计(夏)ppt课件

1、 工厂供电设计要点 力诺太阳能电力工程 夏征勇 1.1电缆选择电缆主要构造1.1电缆选择电缆型号、规格组成型号由7部分组成：1用途；2绝缘层；3导体代号(铜或铝)；4维护层；5特征；6铠装层；7外护层。例如：ZR-YJLV22，表示用途是阻燃、绝缘层是交联聚乙烯、导体是铝材、维护层是聚录乙烯、特征省略、铠装层是双钢带、外护层是聚乙烯。规格由3部分组成：1耐压(相电压/线电压)；2芯数；3截面。例如：ZR-YJLV22-0.6/1 3150170，表示绝缘1KV的线电压、4芯、其中3芯是截面150，1芯截面是70。1.1电缆选择常用电缆(电线)VV铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆VV22-铜芯聚

2、氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套双钢带铠装层聚氯乙烯外护层电缆ZRA-YJV22铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆YJY22-铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电缆KVV-聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆ZRC-KVVP22-0.45/0.75 101.5BV铜芯聚氯乙烯绝缘电线俗称独股塑料硬铜线BVR-铜芯聚氯乙烯绝缘电线俗称多股塑料软铜线注：阻燃电缆分A、B、C，A类阻燃性能最优。1.1电缆选择电缆的温升曲线1是导体通电流温度上升，3倍稳定曲线2是导体停顿通电流温度下降。稳定温升是根据电缆绝缘材质而定，普通电缆普通65，交联电缆普通901.1电缆选择电缆的允许载流量根据电流在该一种导体中产生的功率损耗PI

3、R，此损耗使该导体发热，假设周围环境温度低于该导体发热温度，该导体就向周围散热。根据该导体能接受的最大电流，使该导体经过的电流固定在这个最大电流值，此时发热和散热处于平衡，这个最大电流就是该导体的允许载流量。见下式： Ks散热系数0.0150.03，50为界，大截面(或室内)取小数，小截面(或室外)取大数。1.1电缆选择d导线直径(d导线截面54再开方)导体在允许温度时的电阻率(铜90-0.0226，铜65-0.0209)t1导体接受最大电流时的稳定温度(交联90 ，普通65 t0周围环境温度(普通从15 40 ，间隔5 )I允许单芯电缆在计算公式各条件满足时的载流量例如：185交联电缆在室内

4、40空气中的载流量I=0.015*3.14*15.2*90-40 4*0.0226=0.148*3512*500.0904=536A例如：16普通电缆在室外35空气中的载流量I=0.03*3.14*4.47*65-35 4*0.0209=0.296*89*300.0836=97A 1.1电缆选择结论：1以上经过公式推导阐明电缆经过的额定电流(允许最大电流)与导线材质、导线粗细、导线散热系数、环境温度、以及导线最大允许温度亲密相关。2以上计算公式只是单根电缆经过的额定电流，由于大部分电缆都是35芯，因此多芯电缆实践经过的电流比公式计算结果小，三芯电缆载流量普通是单芯电缆的0.7倍左右。3设计选择

5、电缆载流量要按照：I设计 I电缆允许 1.2低压断路器选择低压断路器又称塑壳断路器、框架断路器、空气断路器、自动开关、微断，无论哪种，构造大体如右图：短路时过流脱扣动作，短路电流动作大小调整吸力弹簧过载时热脱扣动作，过载倍数调整热金属片整定螺钉电源电压降低或消逝时失压脱扣动作，电压降低百分数调整失压弹簧远方跳闸分励脱扣动作 1.2低压断路器选择过流脱扣器的调整长延时脱扣，维护线路普通有1、1.3、2、3倍额定电流，维护电动机有6倍额定电流，还可有更长时间倍数的，脱扣时间与电流倍数曲线如以下图： 1.2低压断路器选择维护线路长延时脱扣器动作电流特性 实际电流/整定电流100A以下断路器100A以

6、上断路器 1.0不动作不动作 1.3小于1小时小于1小时 2.0小于4分钟小于10分钟 3.0瞬动，1或3秒返回瞬动，3或8秒返回短延时脱扣，延时时间有3档，0.1秒、0.2秒、0.4秒。2500A及以上的断路器，设置电流倍数普通在310倍，无反时限。瞬时脱扣器，动作时间极短，不会超越0.1秒，短路电流倍数有6倍、10倍，发生大的短路电流瞬间跳闸。注：长延时、短延时、瞬时构成三段式脱扣器，见以下图。1.2低压断路器选择三段式脱扣曲线图第一段，长延时，最短1秒，电流倍数3倍之内，脱扣时间与电流构成反时限。第二段，短延时，在36倍电流区间，开关按照人为调整时间0.1、0.2、0.4秒跳闸。第三段，

7、瞬时，大于6倍额定电流开关立刻跳闸，动作时间不会大于0.1秒。 1.3低压负荷开关选择将低压断路器的电磁脱扣、热脱扣、失压脱扣、分励脱扣全部去掉，仅保管主触头灭弧，就成为负荷开关，如以下图：负荷开关仅能闭合/切除任务中的负荷电流，不能切除短路电流。负荷开关可以与熔断器配合构成与断路器一样的作用且价钱相对比断路器廉价，但不如断路器灵敏方便。 1.4低压刀开关选择刀开关没有灭弧安装，只能切断电压回路，不能切断电流回路，其作用主要是给人一个明显可见的断开点，在心思上有平安感。刀开关普通安装在断路器或熔断器的上部电源侧，刀开关绝不能带负荷拉合闸，刀开关又称隔分开关。 1.5熔断器选择熔断器的构造，见右

8、图，主要有熔管、熔丝二部分组成，为熄灭电弧，熔管内可装石英砂等。在此结构根底上还有安装熔断器的底座。熔丝金属有二种：一种是高导电率金属，如铜或银制成，截面较小，称为小热容量熔断器；另一种是电阻率较大金属，如铅、铅锡合金、锌制成，截面较大，称为大热容量熔断器。国产熔断器型号主要有：瓷插入式-RC1A，最大200A；螺旋式-RL1，普通不超越60A；密封管式-RM10，最大可到600A，断流才干高，性能好；填充料式-RTO，最大可到1000A，断流才干高，性能很好。 1.5熔断器选择熔断器的安-秒特性Is-熔断器的界限电流Ie-熔断器的额定电流由于熔断器的安-秒特性不稳定(图中两条曲线)，因此Is

9、/Ie1，普通情况10A以内Is/Ie1.5；10A25A，Is/Ie1.4；35A以上，Is/Ie1.3 1.5熔断器选择熔断器的选择熔断器的额定电流Ie线路计算电流Ijs。假设是电动机，还要思索躲开最大启动电流，IeIqd/，(取24)。上下级熔丝电流配合，假设上级是干线，下级是支线，普通情况是上级是下级最大支线的23倍。例如：有一条干线下面有三条支线，熔丝分别是50A、80A、120A，求干线熔丝。解：三条支线总电流是50+80+120=250A，250A/120A=2.1倍，干线就取250A熔丝，既满足三条支线电流维护，又满足120A支线短路不越级熔断干线熔丝。又如：16路汇流箱，每路

10、电流5.15A，16*5.15=82.4A，汇流箱总熔断丝取100A，10个汇流箱再接到逆变器，在逆变器用熔断器维护，82.4*10=824A，选择RTO-1000,熔丝900A。 1.6电流互感器的选择电流互感器CT、TA原理根据右手螺旋定那么，一次电流从电流互感器初级流入，二次电流从次级流出，流入和 流出端称为“同名端，用黑圆圈表示，如右图所示。无论是电流表还是电度表，接线时应留意电流互感器的极性(同名端)。电流互感器一次电流有5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、400A、500A、600A、800A、1000A、1250A

11、、1600A、2000A、2500A、3000A、3150A电流互感器二次电流有5A、1A 1.6电流互感器的选择电流互感器准确度等级丈量误差：0.1/实验室、0.2/电度表、0.5/电流表、1/电流表、3/维护、TP(暂态维护用)、P稳态维护用常用有5PXX、10PXX，前者为误差5%，后者为10%，P-维护，后面XX为准确限值系数。例如：某线路电流互感器300/5，知该线路某点短路电流4800A，如选用5P10电流互感器能否满足维护要求？解：300A*10=3000A，不满足，假设用5P20,300A*20=6000A，满足要求。电流互感器与电能表精度匹配普通有：有功电度表0.2S或0.5

12、S配0.2互感器；有功电度表1级配0.5互感器。 1.6电流互感器的选择电流互感器构造方式有：母线式，贯穿式，穿墙式，支柱式等型号代表及意义：例如，LZZBJ9-10，第一个字母L电流互感器；第二个字母Z支柱；第三个字母Z浇注绝缘；第四个字母B带有维护级；第五个字母J加强型；9设计序号；10电压等级 1.7电压互感器的选择电压互感器PT、TV原理(以下图以三相五柱式为例)为隔离高压电，电压互感器普通都用于10KV及以上，大部分以左图为多。A、B、C接高压。a、b、c接丈量或维护设备，电压普通为100V、100/3V、100/3V。a0、x0接维护用继电器，正常时三相电压对称，电压之和为零，线路

13、单相接地缺点时输出100V，继电器吸合，报警或跳闸。 1.7电压互感器的选择准确度等级丈量误差：0.5/电度表、1/丈量、3/维护型号代表及意义：例如，JSZW3-10，第一个字母J电压互感器；第二个字母S三相；第三个字母Z浇注式；第四个字母W五铁心柱；3设计序号；10电压等级。 1.8电能表的接线三相三线电能表接线由矢量相加可知，IaIc-Ib，经推导完全满足丈量三相电能量的要求。此接线方式可节省一只电流互感器。 1.8电能表的接线三相四线电能表接线适宜于三相不平衡负荷供电线路，例如照明负荷。 1.8电能表的接线10KV及以上高压系统电能表接线，该接线电流互感器安装在一次高压回路，电能表的电

14、流线圈接在对应相序的电流互感器二次侧，电能表的电压线圈接在对应相序的电压互感器二次侧，构成三相四线制电能表接线方式。 1.9变压器的接线及调压变压器的接线组别变压器的接线组别组有：一次为Y或，二次为Y或，可组合成假设干方式，太阳能发电升压变压器一次接成，可以使三次谐波电流在一次绕组流通，其线电流中无三次谐波，进而二次侧的三次谐波磁动势被抵消，一、二次侧线电动势均无三次谐波分量，使逆变电压质量得到提高。右图是经常用到的太阳能逆变升压变压器接线方式，接线组别为：DYn11。 1.9变压器的接线及调压1MW太阳能发电逆变器与升压变压器的典型衔接 1.9变压器的接线及调压1MW太阳能发电逆变器与升压变

15、压器的图形符号的表示变压器采用油浸式双分裂，也可采用干式变压器。接至电网的电压普通为10KV35KV，电网电压假设是110KV，必需进展二级升压。110KV第二级升压变压器的接线方式普通为Yn d11。 1.9变压器的接线及调压变压器分接头调压原理分接头在0档，变比Ko10.5/0.2738.89分接头在第二档2.5%，变比K210.5(10.05)/0.2740.83分接头在第二档2.5%，变比K410.5(10,05)/0.2736.94 1.9变压器的接线及调压假设分接头在Ko位置，由于高压侧缘由，导致电压下降至10KV，10KV/Ko10/38.890.257KV，由于电网缘由导致逆变

16、电压为较低，此时可将分接头调至第二档2.5%，知变比K436.94，知目前电压为10KV，那么10KV/36.940.27KV，使逆变电压上升到额定值。假设分接头在Ko位置，由于高压侧缘由，导致电压上升至11KV，11KV/Ko11/38.890.283KV，此时为了不损伤逆变器，可将分接头调至第二档2.5%，知变比K240.83，知目前电压为11KV，那么11KV/40.830.27KV，使逆变电压降回到额定值。结论：不论什么缘由，只需低压侧电压低，就将分接头往低档调；低压侧电压高，就将分接头往高档调；即：高往高档调，低往低档调。由于逆变功率远远小于电网，上述方式无法改动电网电压。 1.9变

17、压器的接线及调压调整变压器分接头的作用35KV经过变压器B1降至10.5KV，经过传输导线L，到达变压器B2降至9.5KV，此时可调整B2的分接头(低往低调)，使B2低压侧电压输出0.4KV，满足低压配电要求。例如B2分接头为：1022.5%/0.4KV，在第二档2.5%，变比K410(10.05)/0.423.75，如将一次电压在9.5KV时仍能使二次电压维持在0.4KV，可调分接头为22.5%，9.5KV/23.750.4KV。 1.10变压器容量选择由计算负荷确定变压器容量 1.10变压器容量选择由上图可以看出，设备装机容量1012KW，有功计算负荷Pjs661KW，无功计算负荷Qjs5

18、52Kvar，由功率三角形算得Sjs861KVA，因此变压器选择可采用一台1000KVA或二台500KVA。断路器K依然以变压器容量计算出总电流来选择，如：1000KVA/0.4KV1.7321443A，选额定电流1500A断路器。 1.11转换开关接点通断图形表示当转换开关在T位置：10-11通，9-12通。当转换开关在T2位置：10-11通，9-12通，6-7通。当转换开关在T1位置：10-11通。当转换开关在H1位置：6-7通。当转换开关在H2位置：5-8通，16-13通。当转换开关在H位置：9-12通，16-13通。 1.11转换开关接点通断图形表示用一个转换开关和一只电压表丈量三相电

19、压原理。当转换开关在AB位置，2-3通，7-6通，A相经过2-3和1到达电压表上侧，B相经过7-6和6到达电压表下侧，电压表丈量AB电压。当转换开关在BC位置，4-1通，5-6通，B相经过4-1和1到达电压表上侧，C相经过5-6到达电压表下侧，电压表丈量BC电压。当转换开关在CA位置，2-1通，5-8通，C相经过2-1到达电压表上侧，A相经过2和5-8和6到达电压表下侧，电压表丈量CA电压。 2.1低压配电系统的接地方式共有五种：TN-C；TN-S；TN-C-S；IT；TT 表示中性线N与维护线PE之间关系，C：N与PE合并； S：N与PE分开；C-S：N与PE先合并后分开。 表示电气设备外露

20、可导电部分与大地关系，T：本身构成独 立接地系统；N：与配电系统接地共用一套接地系统。 表示电源系统对地的关系，T：表示直接接地；I：表示不接地 或经过阻抗接地。 2.1低压配电系统的接地方式TN-C系统当三相负荷不平衡时，PEN线有电流流通，产压降导致设备外壳有电。当某相导线接壳，会产生较大接地电流。假设PEN线在电源附近断线，此时某相导线接壳，设备外壳对地将带220V电压，危及人身平安。TN-C较适宜三相负荷平衡系统，或由专业人员维护的工业场所。 2.1低压配电系统的接地方式TN-S系统当三相负荷不平衡或用于单相负荷时，PE不流通不平衡电流，PE线无压降。当某相导线与设备外壳相连，接地电流

21、仍会很大。比较适宜单相负荷集中场所，电子设备运用场所，防火防爆有要求的场所。 2.1低压配电系统的接地方式TN-C-S系统当三相负荷不平衡或用于单相负荷时，N线及前一部分PEN线有压降。当某相导线与设备外壳相连，接地电流仍会很大。前一部分PEN断线，后面设备假设是单相负荷，外壳会有220V电压。较适宜工业与民用建筑，电源线路采用TN-C，进入建筑物PEN线反复接地分成PE和N线，线路简单又能保证一定程度的平安。 2.1低压配电系统的接地方式IT系统电力系统带电部分与大地无直接衔接，我国10KV高压采用。单相接地电流很小，但是非接地相对地电压升高为线电压。单相接地短时间还可以运转，适用于要求不延

22、续供电场所及防火防爆和很潮湿的场所。 2.1低压配电系统的接地方式TT系统当某相导线与设备外壳相连，接地电流较小。适用于对电压干扰要求较高的电子设备及防火防爆场所。进入建筑物要进展等电位衔接。 2.1低压配电系统的接地方式TT系统当某相导线与设备外壳相连，接地电流较小。适用于对电压干扰要求较高的电子设备及防火防爆场所。进入建筑物要进展等电位衔接。 2.2变电所主接线方式单母线(放射式)方式，多用于数MW级光伏发电。此方式普通用于二级升压，逆变器发出的电压0.27KV，经一级升压至10KV母线汇总后，再经二级升压至110KV。假设无110KV电压等级，逆变电压也可经10KV母线汇总后直接并入10KV电网。此接线方式灵敏，当一组逆变单元缺点后，由断路器切除该组逆变单元，不影响其它逆变发电单元继续运转。此接线方式10KV电缆和10KV开关柜用量较多。 2.2变电所主接线方式单母线分段方式，多用于供电要求较高场所。普通用于两路电源来自不同供电点，当一路电源出现缺点，可将母线联络开关合上，对380V用电负荷供电。此