低压配电系统技术培训资料

电气低压配电系统技术培训(培训课件2011.12)内容目录概述低压系统开关柜的种类开关柜的主要参数有哪些？防护等级的含义负荷支路配置方案电气开关设备参数如何选择？CT有关参数如何选择？低压动力电缆截面如何选择？常规负荷控制原理电气典型接线图举例低压电气系统的接地设备订货时应注意的事项低压系统施工工艺如何要求？低压系统短路计算概述电气低压系统是输变电---配电系统中的用户未端，电厂的低压厂用电系统分布比较广、用户繁多。我公司的电气低压系统由：380V电源系统它由PC段（中央电源）、MCC段（马达控制中心）、专用盘、就地电源配电柜、就地电源控制箱、低压电动机、控制装置、保护装置等一些设备构成。另外：UPS电源系统、直流电源系统也归类在低压系统，但本次重点讲380V系统。低压系统开关柜的种类目前我公司应用比较多的新型开关柜（防护等级可达IP54以上）（1）ABB公司：MNS型开关柜：最小支路单元可做到8E/4，单柜最大支路数可配置36个。(#2水泵房380V系统)（2）德国默勒：MODAN6000型开关柜：最小支路单元可做到23，单柜最大支路数可配置18个；（1、2机组）（3）引进技术：SIVACON8PT（西门子）（#5、6机）；（4）常州太平洋CUBIC（丹麦）最小支路单元可做到9个，单柜最大支路数可配置9个。（#1、2机输煤1、2段和#3、4机电动葫芦电源盘）（5）国产开关柜：GCS、GCK柜型，最小支路单元可做到9，单柜最大支路数可达9个。（#1、2机电除尘母线段）开关柜的主要参数有哪些？•开关柜、电源盘等一般应注意哪些参数？（1）额定电压选择（2）额定电流选择（3）绝缘水平或过电压级别（4）耐受额定短路能力（5）系统的接地方式（6）选择什么样的箱（柜）型式和安装方式？（7）开关柜防护等级IP确定（8）开关的接口型式。防护等级的含义根据GB4208-93《外壳防护等级（IP代码）》和GB/T4942.1-2006/IEC60034-5:2000《旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级》标准规定，外壳防护等级是将产品依其防尘、防止外物侵入、防水、防湿气之特性加以分级。•IPXX表示产品防湿、防水的密封程度表示产品防尘、防止外物侵入的等级第一个“X”防尘等级：0---没有防护1---防止大的固体侵入2---防止中等大小固体侵入3---防止小固体进入4---防止大于1mm的固体进入5---防止有害的粉尘堆积6---完全防止粉尘进入第二个“X”防尘等级：0---没有防护1---水滴滴到外壳上无影响2---当外壳倾斜到15°时，水滴滴到外壳上无影响。3---水或雨水从60°角度滴到外壳上无影响。4---液体从任何方向泼到外壳上无伤害影响。5---用水冲洗无任何伤害。6---可用于船舱内的环境7---可短时内耐浸水。8---于一定压力下长时间浸水防护等级的含义防护等级能防止物体接近带电部分和触及运动部分IP2X能阻挡手指或直径大于12mm，长度不超过80mm的物体进入。IP3X能阻挡直径或厚度大于2.5mm的工具、金属丝等物体进入。IP4X能阻挡直径大于1.0mm的金属丝或厚度大于1.0mm的窄条等物体进入。IP5X能防止影响设备安全运行的大量尘埃进入，但不能完全防止一般灰尘进入。一般用于开关柜、电源箱的防护等级：低压电气设备柜内元件布置有哪些要求？•柜（箱）内电气一次元件与二次元件应分区隔离布置，若有条件应分室独立安装。目的：防止相互交叉干扰，方便运行维护，保证运行安全。•一次导线与二次导线所走路径相互独立。目的：防止电磁干扰和运行安全。•二次部分强电与弱电进行隔离目的：防止强电对弱电元件的干扰，造成控制不正确动作或测量。成套设备工程的注意事项随机务设备配套的电气设备，在进行订货和验收时，应提出详细的技术参数要求和制造工艺要求，除对设备的性能、功能、技术指标进行验收外，还应特别对设备的安装、运行环境、维护是否方便进行验收。•例1：接线工艺要求：端子排上只允许接一根导线，导线戴机制号头，各元件有安装单元标签号，绑扎整齐、固定牢固。•例2：电机安装应方便今后运行、维护：加油是否方便、拆装和运出是否方便，一次电缆接线盒位置是否与现场实际一致等？•例3：电气一次元件接线：使用的导线应与设备的额定电流相匹配，元件的接线端子应能接上导线电缆鼻子，保证接触面积满足要求。•例4：电气元件额定容量：应与设备的额定电流匹配，并考虑热降容的影响；元器件容量一般选择的比实际设备容量大一个级别；如实际设备是20A（380V），在选择元件的额定电流时选择为32A（380V）。•例5：新设备资料、图纸验收：随设备提供的图纸资料应与到货设备相符，不应是通用型的资料和图纸。如，#3、4机#2、3空压机改造，厂家提供的图纸、资料应在现场进行铭牌、查线核对相符。•例6：设备外观验收：设备出厂验收时，应对设备的安装尺寸、接口尺寸进行重点验收，以免造成实际安装时的困难。如原#1、2机灰浆泵房电机订购的Y系列备用电机与原电机尺寸相差太大，无法作为灰浆泵电机备用。负荷支路接线方案•断路器型式配置原则：（1）小负荷支路配置（75kW以下的电动机回路和400A及以下的配电回路）：塑壳开关、塑壳开关+接触器+热偶、电动机控制器（如PKZ系列）+接触器组件（2）大负荷支路配置（75kW及以上的电动机回路、450A及以上的配电回路）：框架式空气断路器。电气开关设备参数如何选择？塑壳开关选择：确定开关的使用场合：即所带负荷是馈线型？电动机型？选择塑壳开关型式（1）电动机型；（2）配电型。塑壳开关选择：工作电压、绝缘等级、支路容量或额定电流、短路电流、极数（相数）、机械寿命、电气寿命，安装方式（固定式、抽出式、插入式），脱扣器选择等。塑壳开关的特性：考虑负荷性质（重载启动）和负荷类型。通常塑壳开关有：N、H铭牌参数：如ABB的S系列产品：Iu（额定电流）、Ue（额定电压）、Icu（额定极限短路电流）、Ics（额定短路分断容量）、Icw（额定短时耐受电流）、跳闸时间等。开关配件选择：看控制方式的要求，如选择带开关位置接点、故障指示接点、分励线圈、欠压脱口线圈等。脱扣器的选择：一般馈线型仅仅满足短路和过流（相序、欠压）要求即可；若是电动机的电源开关，应按照电机保护进行配置：瞬时短路保护、过流保护、过载保护、接地保护等。电气元件参数如何选择？框架空气断路器框架空气开关的型式、主要参数基本上与塑壳开关的选择一致；但它与塑壳开关的区别在于：框架空气开关带电动操作机构，需要明确选择的操作电压是多少，另外明确框架的额定电流和开关本体控制单元额定电流（主要结合实际负荷电流进行是保护整定时需要），如选择框架是800A，而断路器本体控制单电流选择400A。框架空气开关的脱扣单元比塑壳开关的功能多、种类多。In接触器铭牌参数如何识别？（以施耐德为例）热继电器铭牌参数如何识别？（以施耐德为例）“小空开”参数如何选择？小型空气断路器简称“小空开”，在选择时它适用场合、类型的选择：电动机型、配电型、负荷性质（是否是重载启动），因此它的特性曲线有：A、B、C、D四种，常用到的是C特性，若负荷是重载启动时，需要选择D特性，用于PT二次的，按照反措要求选择A或B特性。空开的脱扣特性（1）A特性脱扣电流倍数是2In；（2）B特性脱扣电流倍数3In；（3）C型特性脱扣电流倍数5In（4）D型脱扣电流倍数10In。动作时间＜0.1S。若开关选型不正确，在使用中会发生负荷启动中误跳闸脱口（即电机启动不起来，保护频繁动作）或造成越级保护跳闸的事件发生。“小空开”特性曲线如何看？左图是以西门子的5SX系列为例的，不同特性将适用于不同场合。A特性：适用于需要快速脱扣的场合，动作电流倍数低（2—3倍）。B特性：用于需要比较快速脱扣的场合，脱扣电流倍数3—5倍。C特性：适用于大多数场合。D特性：动作倍数很高，常用于重载启动的电动机回路。“小空开”面板参数分闸状态合闸状态位置指示牌C特性In=63A开关型号开关附件低压系统CT参数如何选择？确定CT的用途：CT二次回路一般所带负荷是保护盒测量，因此，在选择CT时，应首先了解清楚CT二次是保护用？测量用？CT接线型式：母线式、穿芯式。CT一次额定电流CT二次额定电流正常工作条件：一次额定电压、变比、二次绕组容量、极性规定、准确级、二次绕组数量等。短路要求：动稳定、热稳定（一般穿芯CT无要求此项）绝缘水平（一般低压CT铭牌上无此项）环境条件：环境温度等CT的安装尺寸：考虑安装空间是否满足。CT铭牌参数高压系统用多绕组CT铭牌低压系统用穿芯CT铭牌低压系统CT参数如何选择？CT一次电流：（1）用于测量时，CT一次电流应大于负载电流1/3左右比较合适。（2）用于保护时，应不小于回路最大工作电流选择。（3）变压器中性点配置的CT一次电流，应大于不平衡电流，一般可按变压器额定电流1/3选择。准确级（1）测量用CT一般选择准确级为0.5、1.0级等；（2）保护用CT一般选择准确级为5P10、5P20等。CT二次绕组的容量：一般标称容量有2.5、5、10、15、20、25VA、30VA等。CT的10%误差曲线：主要是针对用于保护的CT，为了防止短路时电流增大，防止CT测量误差大于10%造成保护误动作情况，而规定了CT的10%误差曲线参数。10%误差曲线可通过测量CT伏安特性、CT二次回路负担来计算出10%误差曲线，校核有关参数是否满足要求。CT伏安特性如何理解？IU0保护用CT特性测量用CT特性CT伏安特性：1.保护用CT的伏安特性比较高，主要是考虑故障发生时短路电流大的情况下，要求CT传变不失真，工作在线性段。2.测量用CT的伏安特性比较低，主要是考虑设备的正常运行不会超过额定电流，在正常运行范围内，又要求测量的精度（一般要求测量表计指示在3/4位置比较适当）；而在故障情况下，短路电流很大，为防止将指针式测量表计损坏（对于电子式测量表计不要求），因此，将CT的伏安特性设计比较低，而且也设置了仪表保安系数Fs，FS一般选择为10。CT选择实例例如：#3、4机空压机增容改造，电机额定电流为200A，CT应如何选择？（1）CT型式：原CT为穿芯式，因此，新CT也应选择为穿心式，即型号为LMZ系列。（2）CT用途：保护用、测量用；因此CT的准确级选择应为：0.5、P级。（3）参数：根据系统额定电压选择：500V；根据电机额定电流选择变比：250/5A。（按大于额定电流1/3选择）（4）二次负担（容量）：根据CT所带二次负荷情况确定。仪表测量用的CT二次绕组，其二次负荷统计：测量仪表、变送器等；保护用CT二次绕组二次负担统计应有：保护装置CT二次负担测量方法：在CT二次回路上加入额定电流，进行实测，然后进行计算获得。CT二次负担与容量的换算关系：Sb=25Zb（CT二次电流为5A时）一般CT二次所带负荷较小的情况下，其CT二次绕组容量选择：5VA—10VA，若二次所带负荷较大，应将二次容量选择大一些：15—30VA低压动力电缆截面如何选择？电缆有关参数：电缆截面、额定工作电压、回路最大工作电流、电缆型式等。如VV22-----“VV”表示聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套的铜芯电缆，“22”表示带有内钢铠。电缆截面的选择：（1）按照短路电流校核的最小截面；（2）按照经济电流密度；（3）按照设计手册查询表选择（常用方法）查询电力工程电气设计手册（电气一次部分）934P表17-5--17-9。查设计手册的电缆截面选择表时，应考虑的因素：电缆型式、回路最大工作电流、所走路径情况（相邻电缆根数、直埋、穿管等）、运行环境温度、电缆芯运行环境温度等。常用的电缆是铜芯电缆，因此，在电缆查询表中查到的电缆载流量应乘以1.29系数，得到的才是铜芯电缆的载流量。选取截面电缆选择举例#3、4机#1空压机更换，电机增容后额定电流为200A。空压机电机电源电缆选择：（1）选用低压电缆型号：VV22(VV：聚氯乙烯绝缘和护套，22：带内钢铠电缆)（2）电缆芯截面选择：