低壓配電系統(tǒng)

一、低壓配電系統(tǒng)的組成

1、低壓配電系統(tǒng)一般包括：

進(jìn)線柜、電容補(bǔ)償柜、聯(lián)絡(luò)柜、出線柜等主要設(shè)備

2、低壓柜變壓器段：

變壓器 → 進(jìn)線柜 → 無(wú)功補(bǔ)償柜 → 母聯(lián)柜 → 出線柜

二、主要設(shè)備介紹

（一）低壓進(jìn)線柜

1、主電源進(jìn)線，裝有主斷路器，前端連著變壓器；

2、由變壓器低壓側(cè)輸出連接至6KV/10KV母線的初始端的第一個(gè)柜：稱為進(jìn)線柜，也稱為變低進(jìn)線柜；

3、進(jìn)線柜為負(fù)荷側(cè)的總開(kāi)關(guān)柜，該柜擔(dān)負(fù)著整段母線所承載的電流，由于該開(kāi)關(guān)柜所聯(lián)接的是主變與低壓側(cè)負(fù)荷輸出，就顯其作用的重要所在；

4、在繼電保護(hù)方面當(dāng)主變低壓側(cè)母線或斷路器發(fā)生故障時(shí)，要靠變壓器低壓側(cè)的過(guò)流保護(hù)跳開(kāi)進(jìn)線柜開(kāi)關(guān)來(lái)切除故障；

5、起隔離、分?jǐn)唷⒈Ｗo(hù)、監(jiān)測(cè)、控制主電路供電質(zhì)量、安全作用。

（二）電容補(bǔ)償柜

1、電容補(bǔ)償柜的作用：提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，改善電網(wǎng)功率因數(shù)低下帶來(lái)的能源浪費(fèi)。

2、功率因數(shù)：功率因數(shù)是指有功功率與視在功率之比： cosφ=P/S 。功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，（如白熾燈泡、電阻爐等）電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1；在感性負(fù)荷的電路中，（如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等）功率因數(shù)在0與1之間變化，即0＜cosφ＜1。

3、功率因數(shù)過(guò)低的 危害 ：

①損害了電壓質(zhì)量

②降低了設(shè)備使用壽命

③大大增加了線路損耗

④降低了設(shè)備利用率

⑤加大企業(yè)電費(fèi)開(kāi)支，提高了產(chǎn)品成本

4、功率因數(shù)（Power Factor）的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S.

5、有功、無(wú)功和視在功率的關(guān)系：由于感性、容性或非線性負(fù)荷的存在，導(dǎo)致系統(tǒng)存在無(wú)功功率，從而導(dǎo)致有功功率不等于視在功率

三者之間關(guān)系如下：

S2=P2+Q2；S為視在功率，P為有功功率，Q為無(wú)功功率。三者的單位分別為VA（或kVA），W（或kW），Var（或kVar）。

簡(jiǎn)單來(lái)講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會(huì)與KW相等，那么供電局發(fā)出來(lái)的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時(shí)成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個(gè)系數(shù)。用戶如果沒(méi)有達(dá)到理想的功率因數(shù)，相對(duì)地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數(shù)是一個(gè)法規(guī)的限制。目前就國(guó)內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9～1之間，低于0.9時(shí)需要接受處罰。

6、提高功率因數(shù)對(duì)用戶端的 好處：

① 通過(guò)改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。

② 良好的功因數(shù)值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。

③ 可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。

④ 減少了用戶的電費(fèi)支出；透過(guò)上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠。

7、具體措施

比如工廠有以下負(fù)載特性

容性負(fù)載：服務(wù)器（開(kāi)關(guān)電源）、整流器、UPS、LED燈管

感性負(fù)載：水泵、空調(diào)電機(jī)等

阻性負(fù)載：加熱器、白熾燈等

8、提高功率因數(shù)的 方法 ：

①正確選用異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)與容量

②根據(jù)負(fù)荷選用相匹配的變壓器

③異步電動(dòng)機(jī)同步化運(yùn)行

④并聯(lián)電容器

9、并聯(lián)電容器工作原理：

提高功率因數(shù)最常用的方法就是在供電設(shè)備上并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償電容器，并聯(lián)電容器后，電容器的電流將抵消一部分電感電流，從而使電感電流減小，總電流隨之減小，電壓與電流的相位差變小，使功率因數(shù)提高。

10、電容過(guò)補(bǔ)償柜的危害：

①增加力調(diào)電費(fèi)

②增加線路損耗

③降低負(fù)載電壓

11、防止電容過(guò)補(bǔ)償?shù)闹饕胧?/p>

①容性負(fù)載時(shí)應(yīng)該減少電容器投入或增加電抗器投入，適時(shí)監(jiān)控功率因數(shù)，通過(guò)調(diào)整運(yùn)行方式，投切補(bǔ)償裝置等方式，確保功率因數(shù)在0.8-1.0之內(nèi)

②采用電容器自動(dòng)投切裝置，根據(jù)負(fù)荷的變化自動(dòng)投入或切除電容器組

（三）低壓聯(lián)絡(luò)柜

1、也叫母線分段柜，是用來(lái)連接兩段母線的設(shè)備；

2、主要用在兩個(gè)電源，兩臺(tái)變壓器的配電系統(tǒng)中，兩臺(tái)變壓器的主控柜分別出線到聯(lián)絡(luò)柜里面；

3、在聯(lián)絡(luò)柜上，下口分別接兩臺(tái)主控的出線，即一個(gè)采用上口進(jìn)線，一個(gè)采用下口進(jìn)線。

4、針對(duì)2套及以上的同時(shí)供電系統(tǒng)，當(dāng)另外一套系統(tǒng)發(fā)生停電或者停電故障后，另外一套供電系統(tǒng)可以通過(guò)聯(lián)絡(luò)柜來(lái)給予這套停電系統(tǒng)的出線柜的電源，來(lái)讓使用這套停電系統(tǒng)的配電組通電。

（四）出線柜

1、配電系統(tǒng)的出線開(kāi)關(guān)柜，帶下級(jí)用電設(shè)備；

2、在變壓器低壓側(cè)安裝出口開(kāi)關(guān)柜，將電能經(jīng)過(guò)進(jìn)線柜送至低壓母線，再通過(guò)開(kāi)關(guān)柜送至低壓負(fù)載或用電設(shè)備，該開(kāi)關(guān)柜為出線柜；

（五）防雷的三級(jí)保護(hù) ：

1、一般是總配電安裝第一級(jí)避雷器，選擇相對(duì)通流容量大的SPD（80KA~160KA視情況而定）如現(xiàn)場(chǎng)中壓部分

的PT及避雷器柜；

2、在下屬的區(qū)域配電箱處安裝第二級(jí)避雷器（10KA~40KA），如安裝現(xiàn)場(chǎng)的低壓進(jìn)線柜前端的避雷器；

3、在設(shè)備前端安裝第三級(jí)信號(hào)避雷器，如掛墻箱、列頭柜的浪涌保護(hù)裝置。

安裝要求：

1、安裝SPD（避雷器）要求安裝處就近有接地扁鐵，以便于雷電波通過(guò)避雷器時(shí)能夠迅速泄放；

2、需要接地電阻達(dá)到1歐姆以下才行，有些地區(qū)有特別規(guī)定的可以放寬到4歐姆以下；

3、因?yàn)橐话悴捎孟迚盒蚐PD，所以他們之間的線路長(zhǎng)度不宜小于5m。

（六）停電檢修程序：

停電 →放電→ 驗(yàn)電→ 裝設(shè)接地線 →懸掛標(biāo)示牌 →裝設(shè)遮攔等

停電基本步驟：

先低壓后高壓，先負(fù)荷后隔離。

【學(xué)員問(wèn)題】低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合的規(guī)定？

【解答】1、變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)三級(jí)；

2、各級(jí)低壓配電屏或低壓配電箱宜根據(jù)發(fā)展的可能留有備用回路；

3、由市電引入的低壓電源線路，應(yīng)在電源箱的受電端設(shè)置具有隔離作用和保護(hù)作用的電器；

4、由本單位配變電所引入的專用回路，在受電端可裝設(shè)不帶保護(hù)的開(kāi)關(guān)電器；對(duì)于樹(shù)干式供電系統(tǒng)的配電回路，各受電端均應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)的開(kāi)關(guān)電器。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。

【學(xué)員問(wèn)題】低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合什么規(guī)定？

【解答】1、變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)三級(jí)；

2、各級(jí)低壓配電屏或低壓配電箱宜根據(jù)發(fā)展的可能留有備用回路；

3、由市電引入的低壓電源線路，應(yīng)在電源箱的受電端設(shè)置具有隔離作用和保護(hù)作用的電器；

4、由本單位配變電所引入的專用回路，在受電端可裝設(shè)不帶保護(hù)的開(kāi)關(guān)電器；對(duì)于樹(shù)干式供電系統(tǒng)的配電回路，各受電端均應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)的開(kāi)關(guān)電器。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。