1SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 April
目录●第一章 低压电气装置配电系统简介●第二章 保护电器的选择●第三章 短路电流的计算●第四章 开关的选择性、限流和级联技术介绍●第五章 接地系统和接地装置简介●第六章 电击防护的措施●第七章 不同接地系统的特性
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本次讲座重点●梳理低压配电系统的基本概念。●低压元器件各种参数的意义。●强调容易被忽视的参数和概念。●低压断路器的各种基本曲线的解读。●配电系统中上下级配合的选择性和施耐德级联技术。●三大接地系统的分析。●几种简化计算方法的介绍
●电动机保护的简便选型方法。●二级配电系统中短路电流的简便计算方法。●常用接地系统 TN系统中开关灵敏度校验的方法。
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第一章低压电气装置配电系统简介
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低压配电系统设计要点●负荷分级及供电要求●供电电压的选择●带电导体系统型式的选择●低压系统配电方式的选择●接地系统型式的选择●供电的连续性要求
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●一级负荷●中断供电将造成人身伤亡,或造成重大政治、经济损失的负荷●应由两个独立电源供电●特别重要负荷须增设应急电源
●二级负荷●中断供电将造成较大政治、经济损失●应由两回路供电,设两台变压器
●三级负荷●不属于一、二级负荷者●对供电无特殊要求
负荷分级及供电要求
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● 蓄电池组、不间断电源 (UPS)●适用于允许断电时间毫秒级的负荷
● EPS 应急电源●适用于允许断电时间为 0.25s 以上的负荷
●带自投的独立专用供电线路●适用于允许断电时间 1.5s 以上的负荷
●快速自起动发电机组●适用于允许断电时间 15s 以上的供电
常用应急电源
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●三相用电设备的额定电压及系统标称电压●36, 42, 220/380, 380/660V
●三相供电设备的额定电压●36, 42, 230/400, 400/690V
●单相用电设备的额定电压●6, 12, 24, 36, 48, 127, 220, 380V
●单相供电设备的额定电压●6, 12, 24, 36, 48, 130, 230, 400V
低压电压的选择
电压降问题电压降问题
电动机启动问题电动机启动问题
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●单相两线制
●两相三线制
带电导体系统型式的选择
L1
L2
L1
L2
L1
N
L2
注:带电导体是指正常通过工作电流的相线和中性线(包括 PEN线但不包括 PE线)
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●三相三线制
●三相四线制
带电导体系统型式的选择(续)
L1
L2
L3
N (PEN)
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
N (PEN)
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●供电可靠,接线简单,操作方便,具有灵活性配电层次不宜超过三级
●放射式配电
●树干式配电
●链式配电
低压系统配电方式
母线长电缆母线长电缆
末端灵敏度末端灵敏度
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典型的低压配电系统
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●根据 IEC 60364 § 312.2 的定义
接地系统的分类
● TT system123N
● TN system TNS (S: 保护线与中性线分开 )
123NPE
TNC (C: 保护线与中性线合一 PEN)
123PEN
● IT system123
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接地系统型式的选择●尊重当地或相关行业的规范和习惯
●例如 : 在欧洲一些国家中, TT 系统用于家庭及学校。● IT 系统用于个别的地区
●由于每种系统都有它的优缺点,故没有最佳系统。倘若遵照规则,它们都是非常良好的。没有超优的接地系统
●选择的一般原则●持续供电的重要性●维护人员的技能水平●考虑某些负载的特性 : 电动机对大电流很敏感,某些负载具有低的绝缘水平。
●最后 : 考虑将几种接地系统组合的可能性,用一台 LV/LV 变压器可使接地系统适合于负载的需要
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配电柜的型式●低压配电柜按照使用场合分类
●低压总开关柜 (MLVS)●电动机控制中心 (MCC)●分配电柜●终端配电盘
●低压配电柜按照工艺技术分类●传统配电柜:
●开关及熔断器等都固定在箱内后部底板上,指示和控制电器 (表计、按钮、灯 ) 都安装在盘的正面
PGL 柜
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配电柜的型式(续)●功能型配电柜:
●由功能模块组成,具有专用的功能,它包括开关装置及各种设备,连同安装及联接用附件 (抽屉式 )
●固定式功能单元●可断开式功能单元●可抽出式功能单元
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形式 1 形式 2a 形式 2b
按照 IEC 60439-1 的分隔形式
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形式 3a 形式 3b
按照 IEC 60439-1 的分隔形式
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形式 4a 形式 4b
按照 IEC 60439-1 的分隔形式
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配电柜的标准
● IEC 60439-1 标准 ( GB 7251-1997)
● IEC 60439-1 涉及开关设备及控制设备的装配、制造和对整体设备的型式试验
● IEC 60439-1 根据利用隔板或分成不同间隔的内部分隔等级,规定四种分隔“形式”
●分隔能达到 :●防触及相邻功能单元的带电部件的保护●限制发生不测故障的可能性●防外来固体从装置的一个单元进入相邻单元的保护
TTATTA 和和 PTTAPTTA 问题问题
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供电的连续性
●可采用下述办法提高供电连续性 :
●对用电装置做适当划分●提供备用电源●重要回路采用回路分和双回路供电●采用适当的接地系统 (如 IT 系统)●有选择性的保护系统
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保护电器额定电流
低压配电保护设计流程
IscIb
Icu , IcsIn
负荷计算,短路电流计算
选择保护电器
总需要容量 (kVA) 系统短路容量 MVA
各回路计算电流
保护电器的短路分断能力
各级短路电流
设备分组
计算负荷 (kW)
根据敷设条件确定修正系数
根据规范和用电设备要求校验最大电压降
回路导体的截面
选择断路器或保护电器
校验电缆热稳定
IT 或 TN 系统
校验回路的电缆最大允许长度
确认电缆线路的截面积和选择它的电气保护
TT 系统确定导体的截面积
选定开关长延时
选定开关短延时选定开关动作时间
需要系数,利用系数法计算
选定开关瞬动
安全可靠经济安全可靠经济