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低压配电基础知识,Aug-20 BTT Marketing,2,电力配电系统示意图,工业,HV/MV 变电所,MV/MV配电所,MV/LV变电所,发电机,架空线路,电动机,埋地电缆,变压器,Aug-20 BTT Marketing,3,配电电网常识,根据IEC60038 / GB10056标准 低压:1000V以下 中压:10kV, 20kV, 35kV 高压/超高压:110kV, 220kV, 330kV, 500kV 相电压和线电压的关系 UL/Un = 400V/230V =,O,Aug-20 BTT Marketing,4,电工学基本概念及元件部分图例,交流 接地 外壳 三线 电缆 直流,变压器 电动机 发电机 避雷器,G,Aug-20 BTT Marketing,5,低压配电主要产品图例,负荷开关 断路器 熔断器 隔离开关 漏电开关 漏电保护断路器 电流互感器,Aug-20 BTT Marketing,6,低压配电系统示意图,树状图,Aug-20 BTT Marketing,7,低压配电基本概念,额定电压:电气设备正常情况下的工作电压- Ue 1000V 以下电气设备的额定电压等级分为: 直流:1.5,2,3,6,12,24,36,48,60,72,110,220,400,440,800,1000V 单相:6,12,24,36,42,100,127,220V 三相:36,42,100,127,220/380,380/660,1140(1200)V 额定频率:额定条件下正弦电路中正弦量每秒钟变化的次数称为频率f(Hz) 我国电网标准频率是50Hz,美国、日本采用60Hz 额定电流:额定电压额定频率下,达到额定功率的电流- Ie 正弦交流电路中的电流是有效值(均方根值),Aug-20 BTT Marketing,8,低压配电产品的各种电压,Ue: 额定工作电压220V/380V Uc: 额定控制电路电压(实际运行电压) Us: 额定控制电源电压230V/400V Uimp: 额定冲击耐受电压 Ur: 分断后电压 Ui: 额定绝缘电压,Aug-20 BTT Marketing,9,低压配电产品的各类电流,In: 额定电流 Ib: 工作电流(实际运行电流) Ir: 整定电流 Iz: 电缆允许电流 Icc:短路故障电流 Icn:极限短路分断能力 Ics:运行短路分断能力,Aug-20 BTT Marketing,10,低压配电基本常识,电位 电压:两点之间的电位差 短路 单相短路 两相短路 三相短路 过载 线路所带负荷容量超过了线路的设计容量 在电气上无损的电路中发生的过电流 电能质量 电压:偏差允许值范围7%(10KV三相线路) 频率:偏差允许值范围0.2Hz 波形:正弦曲线(电压谐波含有率),Aug-20 BTT Marketing,11,正弦交流电路中的常用名词,频率与周期 周期 T: 正弦量变化一次所需的时间(秒) 频率 f: 1s内正弦量变化的次数 f1/T 幅值与有效值 正弦量任一瞬间的值为瞬时值,瞬时值 幅值: 正弦量任一瞬间的值为瞬时值i,u,瞬时值中的最大值为幅值Im,Um 有效值I, U: 正弦交流电网值 功率与功率因数 瞬时功率、有功功率、无功功率、视在功率 功率因数:电压与电流夹角的余弦值 电压与电流的关系 电阻性、电感性、电容性,Aug-20 BTT Marketing,12,交流电路中的基本公式,欧姆定律 R U/I 电流的热效应 Q = I2RT 功率 P = Q/T = UI 能量守恒定律,Aug-20 BTT Marketing,13,功率与功率因数,功率 有功功率 无功功率 视在功率(S=U*I) 功率因数: cos = P/S 关系:P=S*cos Q=S*sin P2+Q2=S2 功率因数 在电路中,功率因数角是电流滞后电压的角度。 物理意义:对于设备来说,功率因数反映的是能量转换过程中有用功率占总功率的比例。 举例:母线提供给电机的是视在功率;电机中转换为机械做功的部分是有功功率,提供磁场的电流为无功电流。 功率因数降低的原因 功率因数,或 cos 以 0 到 1.0 之间的数值来表示。 功率因数为 1.0 不含无功功率 功率因数低于 0.9 一般认为较差 系统中有较多的无功功率,其功率因数会较低 电路中电流与电压的空间矢量关系由电阻和电感决定;由于感性负载的存在,电流滞后电压一定的角度。 物理意义:非阻性负载;为了实现能量转换而消耗的功率,最终转化为热量。,Aug-20 BTT Marketing,14,各类设备的功率因数,Aug-20 BTT Marketing,15,功率因数对电网的影响,如果不减少带有低功率因数的高视在负荷,则从发电站到工厂支路的整个电气网络,必须能承载比需要大的电流负荷 损耗增加,设备温升严重 线路上压降增加,设备端电压下降,影响正常工作 供电管理局制定商业和工业的收费标准,奖励高功率因数运行,处罚低功率因数运行用户。通常功率因数应大于0.85,高压供电的工业用户,高压侧大于0.9,Aug-20 BTT Marketing,16,无功功率补偿,为了提高功率因数,降低无功功率,采用人工的方法进行补偿,简称无功补偿。 电容器组 集中补偿 分散补偿 个别补偿; 同步电机:利用其工作特性,具有超前的功率因数; 同步调相机:空载的同步电动机; 最简单方便的补偿方式是选用电容器组。,Aug-20 BTT Marketing,17,谐波,产生 当正弦波电压施加在线性的电阻、电感和电容上时,仍为同频率的正弦波。但当负载为非线性时,电流就变为非正弦波,电流产生的压降导致电压也为非正弦波。 非正弦电压电流可分解为傅立叶级数,频率与工频相同的分量为基波,频率大于基波的成为谐波。 谐波频率与基波频率之比为谐波次数。 电弧炉,电力机车,调光设备,日光灯,变频空调等易引起谐波。 危害 谐波损耗,大量的3次谐波流过中线时使线路过热。 引起公用电网中局部的并联和串联谐振,使谐波放大。 会导致继电保护和自动装置的误动作,电气测量仪表计量不正确。 对附近的通信系统产生干扰,Aug-20 BTT Marketing,18,继电保护,继电保护器 反应故障和不正常状态的自动装置,发出报警和跳闸信号,实现对电气设备的保护。 基本要求 可靠性;选择性;快速性;灵敏性; 常见保护类型 三段式过流保护 零序电流保护 过电压保护 欠电压保护 反应电压与电流比值的距离保护 差动保护、高频保护,Aug-20 BTT Marketing,19,变压器的额定值,三相变压器:In=Sn/(1.732xUn) 单相变压器:In=Sn/Un 在一台三相变压器低压侧的满载额定电流由下式算出,Aug-20 BTT Marketing,20,短路电流计算基本方法,Aug-20 BTT Marketing,21,低压配电电器的相关国际标准,Aug-20 BTT Marketing,22,低压配电产品的防护等级 IP,IPX X:用数字表示设备外壳提供的保护程度根据IEC529 / GB4942.2-93 第一个数字表示防尘,防止固体进入危险部件(带电部件)的等级 0:无防护 1:防止直径大于50mm固体进入 2:防止直径大于12.5mm固体进入 3:防止直径大于2.5mm固体进入 4:防止直径大于1mm固体进入 5:防尘(无有害沉积) 6:尘密,第二个数字表示防湿气防水侵入的密封程度 0:无防护 1:防止垂直滴水 2:防止垂直方向15范围内滴水 3:防止垂直方向60范围内淋水 4:防止任何方向的溅水 5:防止任何方向的喷水 6:防止海浪或强烈喷水 7:防浸水影响 8:防潜水影响,
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