低压配电系统详细说明

                     低压配电系统详细说明

一、低压配电系统的组成

1、低压配电系统一般包括：

进线柜、电容补偿柜、联络柜、出线柜等主要设备

2、低压柜变压器段：

变压器 → 进线柜 → 无功补偿柜 → 母联柜 → 出线柜

二、主要设备介绍

（一）低压进线柜

1、主电源进线，装有主断路器，前端连着变压器；

2、由变压器低压侧输出连接至6KV/10KV母线的初始端的第一个柜：称为进线柜，也称为变低进线柜；

3、进线柜为负荷侧的总开关柜，该柜担负着整段母线所承载的电流，由于该开关柜所联接的是主变与低压侧负荷输出，就显其作用的重要所在；

4、在继电保护方面当主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开进线柜开关来切除故障；

5、起隔离、分断、保护、监测、控制主电路供电质量、安全作用。

（二）电容补偿柜

1、电容补偿柜的作用：提高供电系统的功率因数，改善电网功率因数低下带来的能源浪费。

2、功率因数：功率因数是指有功功率与视在功率之比： cosφ=P/S 。功率因数的大小与电路的负荷性质有关，（如白炽灯泡、电阻炉等）电阻负荷的功率因数为1；在感性负荷的电路中，（如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等）功率因数在0与1之间变化，即0＜cosφ＜1。

3、功率因数过低的 危害 ：

①损害了电压质量

②降低了设备使用寿命

③大大增加了线路损耗

④降低了设备利用率

⑤加大企业电费开支，提高了产品成本

4、功率因数（Power Factor）的大小与电路的负荷性质有关，在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S.

5、有功、无功和视在功率的关系：由于感性、容性或非线性负荷的存在，导致系统存在无功功率，从而导致有功功率不等于视在功率

三者之间关系如下：

S²=P²+Q²；S为视在功率，P为有功功率，Q为无功功率。三者的单位分别为VA（或kVA），W（或kW），Var（或kVar）。

简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9～1之间，低于0.9时需要接受处罚。

6、提高功率因数对用户端的 好处：

① 通过改善功率因数，减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等的容量，因此不但减少了投资费用，而且降低了本身电能的损耗。

② 良好的功因数值的确保，从而减少供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善电能的质量。

③ 可以增加系统的裕度，挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低，那么在既有设备容量不变的情况下，装设电容器后，可以提高功率因数，增加负载的容量。

④ 减少了用户的电费支出；透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。

7、具体措施

比如工厂有以下负载特性

容性负载：服务器（开关电源）、整流器、UPS、LED灯管

感性负载：水泵、空调电机等

阻性负载：加热器、白炽灯等

8、提高功率因数的方法 ：

①正确选用异步电动机的型号与容量

②根据负荷选用相匹配的变压器

③异步电动机同步化运行

④并联电容器

9、并联电容器工作原理：

提高功率因数最常用的方法就是在供电设备上并联无功补偿电容器，并联电容器后，电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使电感电流减小，总电流随之减小，电压与电流的相位差变小，使功率因数提高。

10、电容过补偿柜的危害：

①增加力调电费

②增加线路损耗

③降低负载电压

11、防止电容过补偿的主要措施：

①容性负载时应该减少电容器投入或增加电抗器投入，适时监控功率因数，通过调整运行方式，投切补偿装置等方式，确保功率因数在0.8-1.0之内

②采用电容器自动投切装置，根据负荷的变化自动投入或切除电容器组

（三）低压联络柜

1、也叫母线分段柜，是用来连接两段母线的设备；

2、主要用在两个电源，两台变压器的配电系统中，两台变压器的主控柜分别出线到联络柜里面；

3、在联络柜上，下口分别接两台主控的出线，即一个采用上口进线，一个采用下口进线。

4、针对2套及以上的同时供电系统，当另外一套系统发生停电或者停电故障后，另外一套供电系统可以通过联络柜来给予这套停电系统的出线柜的电源，来让使用这套停电系统的配电组通电。

（四）出线柜

1、配电系统的出线开关柜，带下级用电设备；

2、在变压器低压侧安装出口开关柜，将电能经过进线柜送至低压母线，再通过开关柜送至低压负载或用电设备，该开关柜为出线柜；

（五）防雷的三级保护 ：

1、一般是总配电安装第一级避雷器，选择相对通流容量大的SPD（80KA~160KA视情况而定）如现场中压部分的PT及避雷器柜；

2、在下属的区域配电箱处安装第二级避雷器（10KA~40KA），如安装现场的低压进线柜前端的避雷器；

3、在设备前端安装第三级信号避雷器，如挂墙箱、列头柜的浪涌保护装置。

安装要求：

1、安装SPD（避雷器）要求安装处就近有接地扁铁，以便于雷电波通过避雷器时能够迅速泄放；

2、需要接地电阻达到1欧姆以下才行，有些地区有特别规定的可以放宽到4欧姆以下；

3、因为一般采用限压型SPD，所以他们之间的线路长度不宜小于5m。

（六）停电检修程序：

停电 →放电→ 验电→ 装设接地线 →悬挂标示牌 →装设遮拦等

三、停电基本步骤：

先低压后高压，先负荷后隔离。