由各種電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體,統(tǒng)稱電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)由電源、電力網(wǎng)、電力用戶組成。
一、低壓配電系統(tǒng)的接線方式及特點(diǎn)
(1)帶電導(dǎo)體的形式:所謂帶電導(dǎo)體是指正常通過工作電流的相線和中性線(包括PEN線但不包括PE線)。宜選用單相兩線、兩相三線、三相三線、三相四線。
(2)系統(tǒng)接地的形式:所謂配電系統(tǒng)接地是指電源點(diǎn)的對地關(guān)系和負(fù)荷側(cè)電氣裝置(指負(fù)荷側(cè)的所有電氣設(shè)備及其間相互連接的線路的組合)的外露導(dǎo)電部分(指電氣設(shè)備的金屬外殼、線路的金屬支架套管及電纜的金屬鎧裝等)的對地關(guān)系。
以三相系統(tǒng)為例,系統(tǒng)接地的型式有TN、TT、IT三種系統(tǒng)。TN系統(tǒng)按N線(中性線)與PE線(保護(hù)線)的組合情況還分TN—S、TN—C—S和TN—C三種系統(tǒng)。
二、配電系統(tǒng)設(shè)計的基本原則
(1)低壓配電系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)和使用所需的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求,同時應(yīng)注意接線簡單,操作方便安全,配電系統(tǒng)的層次不宜超過二級。
(2)在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi),當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量,又無特殊要求時,宜采用樹干式配電。
(3)當(dāng)用電設(shè)備容量大,或負(fù)荷性質(zhì)重要,或在有潮濕、腐蝕性環(huán)境的車間、建筑內(nèi),宜采用放射式配電。
(4)當(dāng)一些用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)、而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備,可采用鏈?zhǔn)脚潆姟5恳换芈锋溄釉O(shè)備不宜超過5臺、總?cè)萘坎怀^10kW。當(dāng)供電給小容量用電設(shè)備的插座,采用鏈?zhǔn)脚潆姇r,每一回路的鏈接設(shè)備數(shù)量可適當(dāng)增加。
(5)在高層建筑內(nèi),當(dāng)向樓層各配電點(diǎn)供電時,宜用分區(qū)樹干式配電;但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷,應(yīng)從低壓配電室以放射式配電。
(6)平行的生產(chǎn)流水線或互為備用的生產(chǎn)機(jī)組,根據(jù)生產(chǎn)要求,宜由不同的母線或線路配電;同一生產(chǎn)流水線的各用電設(shè)備,宜由同一母線或線路配電。
(7)在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中,宜選用Dyn11結(jié)線組別的三相變壓器作為配電變壓器。
(8)單相用電設(shè)備的配置應(yīng)力求三相平衡。
(9)當(dāng)采用220/380V的TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)時,照明和其他電力設(shè)備宜由同一臺變壓器供電。必要時亦可單獨(dú)設(shè)置照明變壓器供電。
(10)配電系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)便于運(yùn)行、維修,生產(chǎn)班組或工段比較固定時,一個大廠房可分車間或工段配電;多層廠房宜分層設(shè)置配電箱,每個生產(chǎn)小組可考慮設(shè)單獨(dú)的電源開關(guān)。實(shí)驗(yàn)室的每套房間宜有單獨(dú)的電源開關(guān)。
(11)在用電單位內(nèi)部的鄰近變電所之間宜設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)線。
(12)由建筑物外引來的配電線路,應(yīng)在屋內(nèi)靠近進(jìn)線點(diǎn),便于操作維護(hù)的地方裝設(shè)隔離電器。
三、了解無功補(bǔ)償設(shè)計要求
1、并聯(lián)電容器接入電網(wǎng)的基本要求
(1)高壓并聯(lián)電容器裝置接入電網(wǎng)的設(shè)計,應(yīng)按全面規(guī)劃、合理布局、分級補(bǔ)償、就地平衡的原則確定最優(yōu)補(bǔ)償容量和分布方式。
(2)變電所里的電容器安裝容量,應(yīng)根據(jù)本地區(qū)電網(wǎng)無功規(guī)劃以及國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》和《全國供用電規(guī)則》的規(guī)定計算后確定。當(dāng)不具備設(shè)計計算條件時,電容器安裝容量可按變壓器容量的10%~30%確定。
(3)電容器分組容量,應(yīng)根據(jù)加大單組容量、減少組數(shù)的原則確定。
2、并聯(lián)電容器補(bǔ)償容量計算
(1)功率因數(shù)計算。
(2)補(bǔ)償容量計算。
3、并聯(lián)電容器接線方式
(1)高壓并聯(lián)電容器裝置,在同級電壓母線上無供電線路和有供電線路時,可采用各分組回路直接接入母線,并經(jīng)總回路接入變壓器的接線方式。
(2)高壓電容器組的接線方式,應(yīng)符合下列規(guī)定;
● 電容器組宜采用單星形接線或雙星形接線。
● 電容器組的每相或每個橋臂,由多臺電容器串聯(lián)組合時,應(yīng)采用先并聯(lián)后串聯(lián)的接線方式。
● 低壓電容器或電容器組,可采用三角形接線或中性點(diǎn)不接地的星形接線方式。
四、電壓等級的確定
民用建筑直流供配電系統(tǒng)的電壓等級一直是行業(yè)爭論的焦點(diǎn)之一。根據(jù)GB / T 35727 -2017《中低壓直流配電電壓導(dǎo)則》、GB / T 156 - 2017《標(biāo)準(zhǔn)電壓》等標(biāo)準(zhǔn),民用建筑直流供配電系統(tǒng)建議采用表4的電壓等級。
表4
因此,關(guān)于民用建筑直流供配電系統(tǒng)的電壓等級可以得出如下結(jié)論:
a. 中壓電壓等級優(yōu)先選擇 ± 35 kV、± 10 kV、± 3 kV、3 kV、± 1. 5 kV。
b. 低壓電壓等級優(yōu)先選擇1. 5 kV、± 0. 75 kV、0. 75 kV、± 0. 375 kV、0. 22 kV、± 0. 11 kV。
c. 特低電壓系統(tǒng)的電壓等級優(yōu)先選擇96 V、72 V、60 V、48 V、36 V、24 V、12 V、6 V。
經(jīng)過實(shí)際工程使用,并積累經(jīng)驗(yàn),上述電壓等級尚有優(yōu)化的空間,逐步減少直流標(biāo)準(zhǔn)電壓等級的數(shù)量。根據(jù)現(xiàn)有交流供配電系統(tǒng)的成熟經(jīng)驗(yàn),當(dāng)用電設(shè)備的安裝容量在250 kW及以上時,建議采用中壓直流供電;當(dāng)用電設(shè)備總?cè)萘吭?50 kW以下,可由低壓直流供電。
為便于工程應(yīng)用,民用建筑物內(nèi)直流供配電系統(tǒng)的電壓等級不能過多,相應(yīng)的配電級數(shù)也不可過多。建議民用建筑物中壓直流供配電系統(tǒng)的電壓等級不多于兩級,低壓直流配電系統(tǒng)不多于三級,而配電級數(shù)與電壓等級相適應(yīng)。此建議與交流供配電系統(tǒng)相似。
需要說明,這里是指建筑物內(nèi)直流供配電的電壓等級,不是用電設(shè)備內(nèi)部的電壓等級。對于用電設(shè)備而言,只需與配電系統(tǒng)留有供電接口,用電設(shè)備內(nèi)部可能有多個電壓等級,需產(chǎn)品設(shè)計考慮。
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