一、低壓配電系統(tǒng)的組成

低壓配電系統(tǒng)由配電變電站(通常將電網(wǎng)的輸電電壓降至配電電壓)、高壓配電線路(即電壓在1 kV以上)、配電變壓器、低壓配電線路(電壓在1 kV以下)以及相應(yīng)的控制和保護(hù)設(shè)備組成。

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。

低壓柜變壓器部分:

變壓器→進(jìn)線柜→無功補(bǔ)償柜→母聯(lián)柜→出線柜。

二。主要設(shè)備介紹

(1)低壓進(jìn)線柜

1.進(jìn)線柜是指帶外部電源的開關(guān)柜。一般10kV電源從供電網(wǎng)引入，10kV電源通過開關(guān)柜將電能送至10kV母線，開關(guān)柜就是進(jìn)線柜。

(2)出線柜

出線柜是分配母線電能的開關(guān)柜。

10kV母線通過開關(guān)柜送至電力變壓器，開關(guān)柜是10kV出線柜之一。在變壓器低壓側(cè)安裝出線開關(guān)柜，通過這個開關(guān)柜把電能送到低壓母線上，再在低壓側(cè)安裝幾個低壓開關(guān)柜，把電能送到所有電力用戶。這些低壓開關(guān)柜是出線柜。

在35-110kV及以上電壓等級的變電站中，進(jìn)線柜是指變壓器低壓(10kV)開關(guān)柜。即由變壓器低壓側(cè)輸出接入10kV母線始端的第一個柜:稱為進(jìn)線柜，也稱低壓進(jìn)線柜。

進(jìn)線柜是負(fù)荷側(cè)的主開關(guān)柜，承擔(dān)著全母線承載的電流。由于開關(guān)柜連接著主變壓器和低壓側(cè)的負(fù)荷輸出，所以起著重要的作用。繼電保護(hù)方面，當(dāng)主變低壓側(cè)母線或斷路器故障時，變壓器低壓側(cè)過流保護(hù)跳至線路柜開關(guān)切斷故障。

低壓母線故障也靠主變低壓側(cè)后備保護(hù)切斷進(jìn)線柜開關(guān)。變壓器的差動保護(hù)動作還切斷變壓器低壓側(cè)的斷路器，即進(jìn)線柜。

3.它能隔離、斷開、保護(hù)、監(jiān)視和控制主電路的供電質(zhì)量和安全。

(3)電容補(bǔ)償柜

1.電容補(bǔ)償柜的作用是平衡設(shè)備的感性負(fù)載，提高功率因數(shù)，提高設(shè)備利用率。

為了改善電網(wǎng)功率因數(shù)低造成的能源浪費，以及這些不利于供電和電容補(bǔ)償?shù)囊蛩?，必須有效提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。

但是，將這些無功功率全部由發(fā)電機(jī)提供并遠(yuǎn)距離輸送顯然是不合理的，通常也是不可能的。合理的辦法是在需要無功的地方產(chǎn)生無功，即增加無功補(bǔ)償設(shè)備和裝置。也就是電容補(bǔ)償柜。

2.功率因數(shù)的概念:在交流電路中，電壓和電流的相位差(φ)的余弦值稱為功率因數(shù)，用符號Cosφ表示。從數(shù)值上看，功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值，即Cosφ = p/s。

3.低功率因數(shù)的危害:

A.電壓質(zhì)量受損。

B.設(shè)備的使用壽命降低。

C.大大增加了線損。

D.設(shè)備的利用率降低。

E.增加企業(yè)電費支出，增加產(chǎn)品成本。

4.有功功率、無功功率和視在功率的關(guān)系:由于感性、容性或非線性負(fù)載的存在，系統(tǒng)中存在無功功率，導(dǎo)致有功功率不等于視在功率。

它們之間的關(guān)系:s = p q；s為視在功率，P為有功功率，Q為無功功率。三者的單位分別是VA(或kVA)、W(或kW)和Var(或kVar)。

上式中，如果今天的KVAR值為零，KVA就等于KW，那么供電局1KVA的電就等于用戶1KW的用電量。這個時候性價比最高，所以功率因數(shù)是供電局非常關(guān)心的一個因素。目前在中國，功率因數(shù)必須在電感的0.9-1之間。如果低于0.9，就需要處罰。

功率因數(shù)表是罰0.9以上的原因:主要是用電量大幅度減少造成的。變壓器每月有功功率損耗和無功功率損耗都有一個底線極限度(即使不用電)。每月時，有功功率、無功功率、變壓器損耗有功功率、變壓器損耗無功功率一起計算，即為實際功率因數(shù)。

5.提高功率因數(shù)對用戶端的意義:

電力系統(tǒng)向用戶提供的電壓隨著線路輸送的有功功率和無功功率的變化而變化。當(dāng)線路輸送一定量的有功功率時，例如輸送的無功功率越多，線路的電壓損失越大，即送至用戶的電壓越低。

為了提高他們的成本效益，供電局要求用戶提高功率因數(shù)。這對我們的客戶有什么好處？

①通過提高功率因數(shù)，提高線路中的總電流和供電系統(tǒng)中電氣元件的容量，如變壓器、電氣設(shè)備、電線等。，從而不僅降低了投資成本，還降低了自身電能的損耗。

②通過保證良好的功率因數(shù)值，可以降低供電系統(tǒng)中的電壓損失，使負(fù)載電壓更加穩(wěn)定，提高電能質(zhì)量。

③可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)較低，在現(xiàn)有設(shè)備容量不變的情況下，可以通過安裝電容器來提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。

(4)減少了用戶的電費；通過減少上述部件的損耗，提高功率因數(shù)，電價優(yōu)惠。

6.具體措施

例如，工廠具有以下負(fù)載特征。

容性負(fù)載:服務(wù)器(開關(guān)電源)、整流器、UPS、LED燈。

感性負(fù)載:水泵、空電機(jī)等。

電阻性負(fù)載:加熱器、白熾燈等。

7.提高功率因數(shù)的方法:

①正確選擇異步電動機(jī)的型號和容量。

②根據(jù)負(fù)載選擇匹配的變壓器。

③異步電動機(jī)的同步運行

④并聯(lián)電容器

8.并聯(lián)電容器的工作原理:

提高功率因數(shù)最常用的方法是將無功補(bǔ)償電容器與電源設(shè)備并聯(lián)。電容并聯(lián)后，電容的電流會抵消一部分電感電流，從而降低電感電流、總電流、電壓和電流的相位差，提高功率因數(shù)。

9.電容器過補(bǔ)償柜的危害:

(1)加大電量調(diào)整電費。

②增加線損。

③降低負(fù)載電壓

10.防止電容器過補(bǔ)償?shù)闹饕胧?

(1)容性負(fù)載應(yīng)減少電容器的投入或增加電抗器的投入，及時監(jiān)視功率因數(shù)，通過調(diào)整運行方式和投切補(bǔ)償裝置，保證功率因數(shù)在0.8-1.0以內(nèi)。

(2)采用電容器自動投切裝置，根據(jù)負(fù)荷變化自動投切電容器組。

(4)低壓接觸柜

1.也叫母線分段柜，是用來連接兩段母線的設(shè)備；

2.主要用于有兩個電源和兩個變壓器的配電系統(tǒng)中，兩個變壓器的主控柜分別接線進(jìn)聯(lián)絡(luò)柜；

3.在觸頭柜上，下出口分別連接兩個主控出口，即一個出口入口和一個出口入口。

4.對于兩個或兩個以上同時供電的系統(tǒng)，當(dāng)另一個系統(tǒng)停電或斷電時，另一個供電系統(tǒng)可以通過聯(lián)絡(luò)柜向這個停電系統(tǒng)的出線柜供電，這樣就可以給使用這個停電系統(tǒng)的配電組通電。

(5)三級防雷保護(hù)

1.一般在總配電中安裝一級避雷器，選擇相對電流容量大(視情況而定80 kA ~ 160 kA)的SPD，如現(xiàn)場中壓部分的PT和避雷器柜；

2.在下屬區(qū)域配電箱處安裝二級避雷器(10KA~40KA)，如安裝現(xiàn)場低壓進(jìn)線柜前端的避雷器；

3.在設(shè)備前端安裝第三級信號避雷器，如壁掛式箱、聯(lián)箱的電涌保護(hù)器。

安裝要求:

1.安裝SPD(避雷器)要求在安裝地點附近有接地扁鐵，使雷電波通過避雷器時能迅速放電；

2.接地電阻應(yīng)小于1歐姆，部分地區(qū)有特殊規(guī)定的可放寬到4歐姆以下；

3.因為一般采用限壓型SPD，所以兩者之間的線路長度不應(yīng)小于5m。

(6)停電檢修程序:

停電的基本步驟:

先低壓后高壓，先負(fù)載后隔離。

停電→放電→驗電→裝接地線→掛標(biāo)志牌→裝柵欄等。