1、低壓配電基礎知識 第1頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing2電力配電系統示意圖工業HV/MV 變電所MV/MV配電所 MV/LV變電所發電機架空線路電動機埋地電纜變壓器第2頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing3配電電網常識根據IEC60038 / GB10056標準低壓：1000V以下中壓：10kV, 20kV, 35kV高壓/超高壓：110kV, 220kV, 330kV, 500kV相電壓和線電壓的關系 UL/Un = 400V/230V =O第3頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing4電工學基本概念及元件部分圖例交流接地外殼三線電纜直流

2、變壓器電動機發電機避雷器G第4頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing5低壓配電主要產品圖例負荷開關斷路器熔斷器隔離開關漏電開關漏電保護斷路器電流互感器第5頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing6低壓配電系統示意圖樹狀圖第6頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing7低壓配電基本概念額定電壓：電氣設備正常情況下的工作電壓- Ue1000V 以下電氣設備的額定電壓等級分為： 直流：1.5,2,3,6,12,24,36,48,60,72,110,220,400,440,800,1000V 單相：6，12，24，36，42，100，127，220V 三相：3

3、6，42，100，127，220/380，380/660，1140(1200)V額定頻率：額定條件下正弦電路中正弦量每秒鐘變化的次數稱為頻率f(Hz)我國電網標準頻率是50Hz，美國、日本采用60Hz額定電流：額定電壓額定頻率下，達到額定功率的電流- Ie正弦交流電路中的電流是有效值（均方根值）第7頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing8低壓配電產品的各種電壓Ue： 額定工作電壓220V/380VUc： 額定控制電路電壓（實際運行電壓）Us： 額定控制電源電壓230V/400VUimp: 額定沖擊耐受電壓Ur： 分斷后電壓Ui: 額定絕緣電壓第8頁，共22頁。Aug-22 BT

4、T Marketing9低壓配電產品的各類電流In： 額定電流Ib： 工作電流（實際運行電流）Ir： 整定電流Iz： 電纜允許電流Icc：短路故障電流Icn：極限短路分斷能力Ics：運行短路分斷能力第9頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing10低壓配電基本常識電位電壓：兩點之間的電位差短路單相短路兩相短路三相短路過載線路所帶負荷容量超過了線路的設計容量在電氣上無損的電路中發生的過電流電能質量電壓：偏差允許值范圍7%(10KV三相線路）頻率：偏差允許值范圍0.2Hz波形：正弦曲線（電壓諧波含有率）第10頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing11正弦交流電路中的常用

5、名詞頻率與周期周期 T: 正弦量變化一次所需的時間（秒）頻率 f: 1s內正弦量變化的次數 f1/T幅值與有效值 正弦量任一瞬間的值為瞬時值,瞬時值幅值: 正弦量任一瞬間的值為瞬時值i,u,瞬時值中的最大值為幅值Im,Um有效值I, U: 正弦交流電網值功率與功率因數瞬時功率、有功功率、無功功率、視在功率功率因數：電壓與電流夾角的余弦值電壓與電流的關系電阻性、電感性、電容性第11頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing12交流電路中的基本公式歐姆定律 R U/I電流的熱效應 Q = I2RT 功率 P = Q/T = UI能量守恒定律第12頁，共22頁。Aug-22 BTT Ma

6、rketing13功率與功率因數功率有功功率 無功功率 視在功率(S=U*I)功率因數： cos = P/S關系：P=S*cos Q=S*sin P2+Q2=S2功率因數在電路中，功率因數角是電流滯后電壓的角度。物理意義：對于設備來說，功率因數反映的是能量轉換過程中有用功率占總功率的比例。舉例：母線提供給電機的是視在功率；電機中轉換為機械做功的部分是有功功率,提供磁場的電流為無功電流。功率因數降低的原因功率因數，或 cos 以 0 到 1.0 之間的數值來表示。功率因數為 1.0 不含無功功率功率因數低于 0.9 一般認為較差系統中有較多的無功功率，其功率因數會較低電路中電流與電壓的空間矢量關

7、系由電阻和電感決定；由于感性負載的存在，電流滯后電壓一定的角度。物理意義：非阻性負載；為了實現能量轉換而消耗的功率，最終轉化為熱量。第13頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing14 設備功率因數 普通的感 0% 負載0.17應電動機工 25% 負載0.55作在: 50% 負載0.73 75% 負載0.80 100% 負載0.85 白熾燈1.0 熒光燈0.5 氣體放電燈0.40.6 電阻爐1.0 感應爐0.85 介質加熱爐 電阻焊接機0.80.9 固定式單相電弧焊接機0.5 旋轉式電弧焊接機0.70.9 變壓器整流裝置電弧焊接機0.70.8 電弧爐0.8各類設備的功率因數第14頁

8、，共22頁。Aug-22 BTT Marketing15功率因數對電網的影響如果不減少帶有低功率因數的高視在負荷，則從發電站到工廠支路的整個電氣網絡，必須能承載比需要大的電流負荷損耗增加，設備溫升嚴重線路上壓降增加，設備端電壓下降，影響正常工作供電管理局制定商業和工業的收費標準，獎勵高功率因數運行，處罰低功率因數運行用戶。通常功率因數應大于0.85，高壓供電的工業用戶，高壓側大于0.9功率kVA因數1.01000.951050.901110.801250.701430.60167第15頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing16無功功率補償為了提高功率因數，降低無功功率，采用人工

9、的方法進行補償，簡稱無功補償。電容器組集中補償分散補償個別補償；同步電機：利用其工作特性，具有超前的功率因數；同步調相機：空載的同步電動機；最簡單方便的補償方式是選用電容器組。第16頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing17諧波產生當正弦波電壓施加在線性的電阻、電感和電容上時，仍為同頻率的正弦波。但當負載為非線性時，電流就變為非正弦波，電流產生的壓降導致電壓也為非正弦波。非正弦電壓電流可分解為傅立葉級數，頻率與工頻相同的分量為基波，頻率大于基波的成為諧波。諧波頻率與基波頻率之比為諧波次數。電弧爐，電力機車，調光設備，日光燈，變頻空調等易引起諧波。危害諧波損耗，大量的3次諧波流過

10、中線時使線路過熱。引起公用電網中局部的并聯和串聯諧振，使諧波放大。會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，電氣測量儀表計量不正確。對附近的通信系統產生干擾第17頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing18繼電保護繼電保護器 反應故障和不正常狀態的自動裝置，發出報警和跳閘信號，實現對電氣設備的保護。基本要求 可靠性；選擇性；快速性；靈敏性；常見保護類型三段式過流保護零序電流保護過電壓保護欠電壓保護反應電壓與電流比值的距離保護差動保護、高頻保護第18頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing19變壓器的額定值三相變壓器：In=Sn/(1.732xUn)單相變壓器：In=Sn/U

11、n在一臺三相變壓器低壓側的滿載額定電流由下式算出In = Sn：變壓器的額定視在功率kVAU： 空載時線電壓 (單位為伏)In：單位為安對于 400V (三相有載) 的簡化公式In = kVA x 1.4Sn 103 U 3第19頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing20短路電流計算基本方法M電路圖裝置的部件電阻 (m)電抗 (m)上方側網絡Psc變壓器S, Usc, U斷路器母線電纜 (4)R 極小對于 S100kVAR 極小R 極小R = (3)R = (3)LSLSX = (1) X = (2)X 極小X = 0.15m/mX = 0.08m/mUo2Psc Usc%Uo

12、2 100PscIsc = kAUo3 Rt2 + Xt2(1) Psc: 上方側網絡的短路容量，單位 VA (通常為 500MVA)(2) Usc: 短路電壓 (即變壓器短路阻抗)，S: 變壓器視在容量，單位 kVA(3) = 22.5 (銅)， = 36 (鋁)，L 單位為 m，S 單位為 mm2(4) 如果每相有數根電纜并聯，將一根電纜的電阻和電抗除以電纜根數。第20頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing21低壓配電電器的相關國際標準標準住宅用設備工業及小型商業 1000V低壓電器IEC 60947-1斷路器IEC 60898IEC 60947-2 開關IEC 60669-1 IEC 60947-3 接觸器IEC 61095IEC 60947-4 電動機起動器IEC 60947-4 分離式過電流保護IEC 61008 剩余電流斷路器一體式帶過電流保護IEC 61009 IEC 60755 (剩余電流保護斷路器)剩余電流動作斷路器安裝標準 IEC 60364配電柜標準 IEC 60439熔斷器 IEC 60269第21頁，共22頁。Aug-22 BTT Marketing22低壓配電產品的防護等級 IPIPX X：用數字表示設備外殼提供的保護程度根據IEC529 / GB4942.2-93第一個數字表示防塵，防止固體進入危險部件（帶電部件）的等級0