机房配电培训

机房配电培训南京中禹工特动力技术有限公司工程技术部整体机房设计师：叶海内部资料请勿外传！！！机房配电培训内容目录•一、ATSCB级和PC级的使用场合•二、空气断路器的选择•三、线径选择、电流计算•四、UPS配置电池标准计算•五、机房防雷接地系统•六、机房空调设计安装注意事项•七、UPS容量、承重计算•八、配电质量规定及要求•九、隔离变的应用•十、电子冗余转换器应用•十一、高频与工频UPS区别•十二、直流系统与电力UPS•十三、电气常用符号•十四、机房一体化配电柜第一部分ATS的分级和选型双电源自动转换开关（ATS）主要用在紧急供电系统，是将负载电路从一个（常用）电源自动换接至另一个（备用）电源的开关，以确保重要负荷连续、可靠运行。ATS常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。转换一旦失败将会造成电源间的短路或重要负荷断电（甚至短暂停电），其后果都是严重的。这不仅仅会带来经济损失（使生产停顿、金融瘫痪），也可能造成社会问题（使生命及安全处于危险之中）。因此，工业发达国家都把双电源自动转换开关以及配套的转换开关电器的生产、使用列为重点加以限制与规范使用。1、ATS的作用与其选择的重要性2、国内备用电源ATS切换的几种形式（1）电网2路电源之间的最基本切换（2）发电机组的停电自动投入紧急运行（3）给UPS的2路市电双路输入供电切换（4）EPS（逆变与市电间的切换）（5）母线并网（6）2段母联开关（3A/3BATS工作方式）3、ATS分级（CB级、PC级）施耐德、梅兰日兰为例●转换开关选用CB级ATS或ACB+PLC/DCS；●转换时间要求较慢一般在2s~3s之内；●有些设计要求有并列切换功能；●转换开关选用PC级ATS；●转换时间快现行一般要求小于200ms；●短路特性要求高；●有些设计要求有并列切换功能4、PC级与CB级的电路结构第一类为PC级（电磁接触器型）一体式结构（三点式）。它是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快（0.2s内）、安全、可靠等优点，但需要配备短路保护电器(负荷开关、熔断器）。第二类为CB级（断路器组合型）它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能；5、PC级和CB级的使用场合6、PC级和CB级的控制方式及特点电器级别和转换控制方式•PC级：能够接通和承载，但不用于分断短路电流的TSE(TSE是转换开关电器的总称)•CB级：配备过电流脱扣器的TSE，它的主触头能够接通并用于分断短路电流；两种电器级别的特点•PC级：转换动作快；承载短路能力差；下方发生短路时可能造成两路电源对地短路•CB级：短路及过载保护时不转换；转换动作相对较慢；短路承载能力高7、PC与CB级ATS两者有最大的区别CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为已任，要求它的机械应快速脱扣。因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题；而PC级产品不存在该方面问题。PC级ATS应承受20Ie及以上过载电流。触头压力大不易被斥开，因而触头不易被熔焊。这一特性对消防供电系统尤为重要。PC级ATS充分考虑了这一因素。PC级ATS的电气间隙、爬电距离的180%、150%（标准要求）。因而PC级ATS（电磁接触型）配合外部增加的短路保护装置后安全性更好。小结：PC级产品的可靠性远高于CB级产品,但是CB级的短路保护能力更强8、ATS型号的选择及含义举例WSATS08–2A-附件额定电流（400－6300A）电源级自动转换开关2：两台断路器（两电源）A：带电气连锁功能B：带并联切换功能通讯机械联锁（只限A型）3：三台断路器（两电源一母联）9、ATS的3P/4P选择•IT系统必须选择3PATS•TN-S3相5线系统须选用3PATS•TN-C-S系统应当使用4P,使用4P时不会造成保护接地失效(有UPS除外)•UPS输出使用4PATS时，要有重复接地或者专用接地故障保护，只有这样接地保护失效将不会发生，如果应用在TN-C系统时请选择3P3P不能应用于TN-C-S系统4P开关时接地故障保护失效将不会发生10、ATS控制器的类型第二部分•空气断路器的选择情况下安全关断1、空气断路器的分类（施耐德为例）•MCB小型空气断路器简称微断,1A-125A•MCCB塑壳断路器63－630A/630-1600A•ACB框架式断路器（固定式、抽屉式）630－1600A•MT06-NT63框架式断路器（固定式、抽屉式）600－6300A•SF6高压断路器630－2500A•EV真空断路器630A-4000A断路器主要品种有•塑壳断路器、漏电断路器、小型断路器、高分段小型断路器、高分段小型漏电断路器、小型漏电断路器、智能型万能式断路器。•断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线一般将3kV以上的成为高压电器。•按操作方式分有：电动操作、储能操作和手动操作。•按结构分有：万能式和塑壳式。•按使用类别分有：选择型和非选择型。•按灭弧介质分有：油浸式、真空式和空气式。•按动作速度分有：快速型和普通型。•按极数分有：单级、二级、三级和四级等。•按安装方式分有：插入式、固定式和抽屉式等。选择断路器重要的原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流这个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。2、选择断路器的一个重要原则3、断路器分断能力的几个概念极限短路电流分断能力(Icu)，是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。运行短路电流分断能力(Ics)，是指在一定的试验参数(电压、短路电流和功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断能力短时耐受电流(Icw),是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受时间0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力。Icw是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核重要指标断路器的ICU参数•C65N-6KAH-10KAL-15KA•NSXF-36KAN-50KASX-50KAM-85KAS-100KAL-150KAN型无需标注4、断路器3段保护•一段保护（过载长延时）不能作选择性保护，只能用于支路，ICU极限分断ICS运行分断。此类常见微型断路器就属于这个范畴。•二段保护（短路短延时）发生过载时长延时，短路时瞬动。此类常见塑壳断路器就属于这个范畴。•三段保护（短路瞬动）发生过载时长延时，ICS运行短路时瞬动。此类常用于总开关断路器就属于这个范畴。常见的框架式断路也属这种方式。5、关于3P2D\3P3D.4P3D\4P4D的意思•空气断路器不作特别说明的断路器，只配备了本体并且无脱扣保护，只能用于隔离开关使用。•2D代表2段有脱扣单元保护•3D代表3段有脱扣单元保护•4D代表4段都有脱扣单元保护•低压断路器的四段保护是指：长延时保护、短延时保护、瞬时保护、接地故障保护。2D\3D\4D分别代表几段保护，4P3D表是三段保护，N不带保护可同时通断，4P4DN具有接地漏电保护,•低压断路器的长延时保护时由于断路器的ICU=SCS,不具有选择性保护，如微型断路器属于1D，一般不特别说明•P是代表几极通断合理的选用断路器，定位所在的什么级别（部位），做到安全、经济、合理。6、断路器选择4P（极）的应用场合1、TN-C系统中由于N与PE线是合二为一的所以禁止使用4P断路器2、双电源切换系统中的断路器为了检修更安全，建议使用4P断路器。3、TT和TN-C-S或者TN-S系统中一般选择3P也可以选择4P但必须保证N与PE线是独立分开的。7、选择怎样的分段能力为合格•要求塑壳断路器ICS/ICU=25%合格•要求框架断路器ICS/ICU=50%合格•要求微断ICUICSIMAX合格目前我国国产最大做到62－65%ABB的F系列与施耐德的MT系列最大做到70%8、额定电流In分级主触头脱扣选择•A型电磁脱扣电流为2-3倍In•B型电磁脱扣电流为3-5倍In•C型电磁脱扣电流为5-10倍In•D型电磁脱扣电流为10-20倍In•K型电磁脱扣电流为8-14倍In，具倍1.2倍In的长延时热脱扣。（适于用电动机等有较高冲击电流能力）1、电磁脱扣器2、热脱扣器3、失压脱扣器4、分励脱扣器5、复式脱扣器断路器的几个脱扣器：9、按保护对象需求选择保护功能•短路保护（保险丝、分断极限短路电流）•过载延时保护（热磁脱扣、电磁脱扣、电子脱扣）•漏电保护（消防联动、人身安全保护－－机房只能在末端使用漏电保护）•隔离保护（检修、防触电、防电弧短路）10、断路器额定电流大小选配原则A按低压断路器用途所在级别来划分的原则•1、主干线Ｉｎ＝（１.5～2.1）Ｉｅ•2、支路Ｉｎ＝（１.2～1.5）Ｉｅ•3、电路末端Ｉｎ＝（１.1～1.2）ＩｅB按操作方式来划分的原则•1、频繁合、分瞬间过载。（电容器柜投入、电动机的频繁起动）•2、电气设备不频繁合、分（如UPS、楼层配电柜）•3、过载、短路（总开关）•4、欠电压等故障的保护（电池直流低电压保护、缺相、市电过低）断路器选择参数过大，保护的安全性下降，有可能出现越级跳闸，造成更大的危害。参数过小有可能出现频繁的误跳。所以跟据所使用的场合及其重要性，合理的选配断路器额定电流。C按各种负载电流不同性质来划分的原则•1、照明回路Ｉｎ＝１.2～1.4Ｉｅ•2、电热回路Ｉｎ＝１.1～1.15Ｉｅ•3、电动机回路Ｉｎ＝１.2降压～1.7直接Ｉｅ•4、可控硅整流回路Ｉｎ＝１.2～1.5Ｉｅ•5、电容器回路等的单独使用和保护。Ｉｎ＝１.6～1.7Ｉｅ负载的性质不同，选用断路器的额定电流和保护特性也有差异D选择断路器按以下点原则来选配•先计算出线路的计算电流后再决定断路器的额定电流•断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流•按线路上的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力•断路器动作的灵敏性，按线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；•断路器的额定电流In≥线路的额定电流IL断路器的额定短路分断能力≥线路的预期短路电流因此，在选择断路器上，不必把余量放得过大，以免造成浪费。•选择性保护:过载长延时、短路短延时和短路瞬动的三段保护功能，只在主开关上考虑用三段保护功能，支路上只需考虑用二段保护功能，末端可以选用一段保护功能E选择断路器时常用的几个计算公式•IB≤In≤IZIn＝1.2IB~1.4IB(常规选择)•IlmAX＜I2≤1.45IlmAXIsmin≥1.25I2•Icu＞Ics＞IsmAX式中：IB--线路计算负载电流（A）In--主触头额定电流（A）IZ--导体允许持续载流量（A）式中：I2--过电流脱扣器的整定电流（A）IlmAX–最大负载起动电流（电机起动电流、电容的充电流等）Ismin–线路最小短路电流（A）（线路远离断路器端短路）式中：IsmAX–线路最大短路电流（A）（线路靠近断路器端短路）Ics--额定运行短路分断能力（A）Icu--额定极限短路分断能力（A）F断路器参数的确定步骤•额定电压•额定电流•过电流脱扣器整定电流的设定•分断能力的分级匹配•过载保护特性相匹配•欠压脱扣器额定电压范围设定•分励脱扣器额定电压预选类型•微断、塑壳、框架及安装操作方式选型11、常用附件A先了解一下断路器常见的专业术语•固定式断路器、固定式完整断路器•插入式断路器、插入式完整断路器•抽出式完整断路器•电动机保护式断路器•带电操完整断路器•BAUA自动转换系统•本体断路器（隔离开关）及脱扣断路器•负荷开关（固定的分断能力参数，带灭弧功能）•DC直流断路器•漏电保护断路器•熔断式隔离开关•空开（低压断路器别称－以空气为介质的低压断路器）B断路器附件的种类•机内附件是安装在断路器内部的附属装置，包括分励脱扣器、欠电压脱扣器、辅助开关和报警开关等四种。机外附件则是安装在断路器外部的附属装置，包括辅助手柄。•外部附件操作手柄、电操机构、手柄闭锁装置、机械联锁装置、电气联锁装置、板后接线装置、插入