低壓配電系統的運行方式? 一、概述與特點 在鋼鐵企業中,低壓配電系統是指電壓在500V以下的交流和支流系統有時交流低壓配電系統的電壓為690V交流低壓配電系統配電電壓一般為220V/380V,接下來我們就來聊聊關于低壓配電系統的運行方式?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
在變配電運行中,不可缺少的就是低壓配電系統,作為用戶側的低壓配電系統。一般來說,低壓配電系統的配電模式有5種,低壓配電系統的電源模式一般有4種,今天我們來學習一下低壓變配電的基礎知識。(樹上鳥教育電氣設計)
一、概述與特點
在鋼鐵企業中,低壓配電系統是指電壓在500V以下的交流和支流系統。有時交流低壓配電系統的電壓為690V。交流低壓配電系統配電電壓一般為220V/380V。
低壓配電系統的設計内容包括系統接線、接地方式、設備選型、繼電保護、設備布置和安裝以及管線選擇和敷設。令低壓配電系統是供配電系統的一個環節,它面向低壓用電設備,因此應符合各種低壓用電設備的技術條件,它又要從高壓系統取得電能,所以必須與高壓系統的技術要求相協調。
令低壓配電系統的範圍是指從低壓降壓變壓器到用電設備的電源側端子。今低壓配電系統的用戶是直接與工藝設備相關的電氣設備,它的特點是:
①用電設備類型和數量衆多,配置分散
③毖求罘罨鈐。求熠的平衡的啟動
③使用者除重要的或有特殊要求的低壓配電室,有電
工值班外,大多數的無人值班(由電工定時巡查)或由非電工代管(如水泵站操作工帶管)。
④自然環境較差。鋼鐵企業的車間内外多數屬高溫髙濕、多塵環境,有些場所屬防火,防腐蝕,防爆等環境。
二、低壓配電系統的構劃
構劃系統有很多因數,原則上按分系統和分層次來拟定配電系統分系統一般低壓配電系統可分為若幹個系統。每個系統可以是一個配電箱、一組低壓配電櫃或者是一組MCC櫃。
(1)按對電源要求組合分系統有:
各種電源各自構成分系統,如若所需投資不太大,将對生産運行帶有很大方便,對保證安全生産是有利的。
如果有些負荷很小,則将工作特點相近的(如儀表電源與控制電源)
合成一個分系統。
電弧焊接機不應與電氣照明或電子設備共系統。又如容易産生接地故障的角鋼型起重機滑觸線電源不宜與主要生産線上用電設備共系統。
不同時工作的用電設備,不應合入同一分系統。如道路照明電源與交通信号燈電源、檢修電源與正常生産電源等。
如果車間有幾條生産線,應按各條生産線設分系統。避免由一個分系統向幾條生産線供電,否則各生産線無法單獨停電檢修,而且當該分系統發生故障時,全部生産線均停産。同理,不應将不同生産線的區段合在一個分系統供電。
對電源可靠性要求不同的用電設備不應歸入同一分系統
(2)按電氣設備配置的地域設分系統有:
在生産設備之間沒有緊密連接的場合(如機加工車間,檢驗室等)可采用按地域設分系統的方案。
這種方案的分電點要靠近負荷中心,并考慮生産行和維修方便,每一個分系統供電的地域不能太大。
上述兩種設置分系統的原則長存在于同一個車間,例如主生産線按對電源的要求原則而人身通風、檢修設備等電源則按地域設分系統。又如辦公室照明按樓層設分層的分系統,而走道、樓梯間與房間照明又是按電源要求設分系統。
分層次
為了節約配電設備和線路的投資、常将分系統集合成容量較大的分系統,各小系統是大的分系統的用戶,它們之間是上下級的關系,這就構成低壓配電系統的層次性。各層次的組合也應符合構成分系統的原則。
由于系統保護設備性能的限制,低壓配電系統的層次一般不宜超過三級。直接接在降壓變壓器出口的第一級的回路數不宜太多,因為該處的短路電流最大,其開關設備的價格昂貴。這也是系統要分層次的原因。
注意事項
在拟訂配電系統時應該注意:
系統受降壓變壓器容量的制約。它又受制于地理環境和消防法規等。
對于各種電源的負荷均較大的車間,工藝生産線的工作電源、起重機電源圖堆有将的電源等各自設獨立變壓器,如若增加投資不多,對生産運行管理有利的。
對于各種電源負荷均不太大的車間,将電源要求相近的,如儀表電源與照明電源、檢修電源與起重機電源等,由同一台變壓器的低壓配電系統配電一般車間将動力與照明電源分别用各自的變壓器供電是可取的。
如果車間的各種電源的負荷都很少,将動力負荷和照明負荷合用一個變壓器供電,則變壓器的輸出電壓需調整在合适的範圍内。
系統中的單相用電設備應平衡分配于三相達到完全平衡時,由單相負荷不引起的中性線電流不得超過變壓器低壓繞組額定電流的25%,此時任一相電流在滿載時不得超過額定電流。
在設計中應該注意到單相負荷在實際生産中,未全部投入運行時的不平衡情況大容量單相工頻感應加熱裝置,因設平衡裝置,使三相不平衡電流不大于10%。
在低壓配電系統中存在諧波源時,應分析其嚴重程度,在構成系統時采用對策:
在構成低壓配電系統時還必須留有備用回路,其配置原則為:
配合預留的車間擴建情況。
配合預留的工藝生産線擴建情況。
對于區域低壓配電系統,根據周圍的預留的待用空地情況即使現在的車間和工藝生産線不準備擴建,但由于工藝和控制上的。
技術發展,必定會增加各種電氣設備。因此在構劃系統時必須留備用回路,一般不少于饋電回路總數是10~15%,至少1~2個回路。
有時還預留配電屏的位置。
預留的饋電回路的容量應是可以接電使用的,即變壓器也留有相應的富裕容量。
預留的饋電回路容量應适當大一些。大容量的回路比小容量的回路活的多。
三、低壓配電系統制式
低壓配電系統的制式有:
TN—C系統,中性點接地,全系統的N線與PE線合為一根線PEN。
TN—C—S系統,中性點接地,系統前一部分為TN—C系統,後一部分N線與PE線分開。
TN-S系統,中性點接地,整個系統的中性線與保護線(PE)是分開的。
TT系統,中性點接地,設備外殼單獨接地。
IT系統,中性點不接地或系統一點經高阻接地,設備外殼單獨接地。
由于經濟上的考慮(動力與照明共用變壓器、線路較省)在工廠低壓配電系統中廣泛采用TN-C制式。對于車間低壓系統中的三次諧波電流較大,或單相負荷很多時建議采用TN-S系統。對民用建築和檢驗室及儀表電源等則宜選用TN-C-S制式為宜。對高層建築的配電以TN-S制式較合适。對特别分散的負荷,如水源井(地下水取水井)的低壓系統采用TT制式較經濟、安全。在特殊車間才考慮TT、IT系統,其外殼導電部分接在PE總線上,PE總線單獨接地。
四、低壓配電系統的電源
低壓配電系統的電源按生産需要分為工作電源、備用電壓和保安電源等。
(1)工作電源
工作電源是指維持正常生産而配置的長期供電電源。它還應能承擔在正常生産時随時試運轉的最大備用設備和零星檢修用設備的負荷要求。車間檢修時工藝生産流程停下來,檢修設備投入運行,這也是一種特殊情況下的生産過程,也由工作電源供電。
一般車間檢修用電比正常生産時的負荷低,因此在設計中不必為檢修另設電源。
在計算工作電源的負荷可按上述原則進行。
(2)備用電源
備用電源是指工作電源停電時才投入的供電電源,其供電對象與工作電源完全一樣。他是當正常工作電源可能因檢修等原因而有計劃的停電,或因故障突然停電而設置的備用電源,也可稱備用工作電源。
(3)保安電源
保安電源是指當工作電源、備用電源全停電時保證工藝生産設備的安全停産和電源恢複時保證盡快恢複生産所需電源。它的供電對象大部分在正常生産時也一直在工作。
安全停電的含義是:
安全疏散人員。在鋼鐵企業中,有許多場所要求在事故停電是迅速撤離疏散現場人員,這些為安全疏散人而額批準的設施,必須保證供電。
安全停産,設備因突然停電而停機,但是有些設憊停電後的段時聞肉,某北環節不能停,如潤滑系統型設施如軋鋼車間加熱爐的爐底冷卻水,高爐的爐殼,風口等的冷卻水都是不能停電的就是說為了安全停産必須保持某些必要的設備繼續工作。
安全操作。停電是随機事件,而有些工藝操作不能随便停,否則其後果輕則影響恢複生産的時間,重則可能産生人身或設備事故。如轉爐在出鋼時突然停電,必須保證轉爐回到直立狀态又如高爐正在出鐵時突然停電,必須保證立即堵住出鐵口,關閉和開啟煤氣、水道的電動或氣動閥門。因此,空壓機、液壓站、出鐵口起重機、泥炮機、開口機等均需保證供電。
安全監視。各種儀表監視、電氣監視和計算機監視不能因停電而丢失數據。采用UPS不間斷電源
四、保安電源的設計
由于電網是一個整體,一旦電網發上大事故,則從電網取的電源可能全部消失。因此,原則上保安電源應獨立與電網之外。
(1)長期保安電源的設計
容量大的負荷,選用能自啟動的柴油發電機為宜。容量小的負荷,選用不停電電源(UPS)較方便。屬于本電源供電的支流操作電源和信号電源,選用蓄電池。
(2)短時保安電源的設計
如長期保安電源能符合短時保安電源要求的可不另設。直流短時保安電源可采用設置蓄電池的方案。如轉爐傾動機構,氧槍和副槍的提升機構,可設一套容量保證轉爐爐體由出鋼位置恢複到直立位置、提升氧槍和副槍各一次的蓄電池
(3)用于安全疏散照明的除可利用長期保安電源外,現在較多的采用自代蓄電池的應急燈具。該燈具附有充電器當交流電源停電時自動轉由充滿電的蓄電池供電。這種燈具還可以安裝于人行通道的上方兼做安全出口指示燈用。此外,還有一種便攜式的燈具,平時放在主要通道、電氣室、地下室的出口處,常長充電,一旦急需,工作人員可以方便取到,這類方案比較簡便經濟。
五、總結
必須特别指出,因投資或條件限制,從鄰近車間取一路電源,或從不同變壓器的低壓配電系統中取一路電源作為保安内電源,其可信賴性是很差的,它實質上是一中有容量限制的備用電源或聯絡電源。因鄰近車間的電源檢修時,或發生誤操作時,該保安電壓就不存在了。如果采用這種方式,為避免誤操作,應該在送電回路設一明顯醒目的告示牌(例如紅底白字)寫名該回路為鄰近某某車間的保安電源,以免誤操作,并設停電報警信号。
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