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什么是低壓配電系統(tǒng)?其配電系統(tǒng)由哪些設(shè)備組成?
低壓配電系統(tǒng)由配電變電所(通常是將電網(wǎng)的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上電壓)、配電變壓器、低壓配電線路(1千伏以下電壓)以及相應的控制保護設(shè)備組成。
一般包括:
進線柜、電容補償柜、聯(lián)絡(luò)柜、出線柜等主要設(shè)備。
低壓柜變壓器段:
變壓器→進線柜→無功補償柜→母聯(lián)柜→出線柜。
二、主要設(shè)備介紹 (1)低壓進線柜
1.進線柜,就是從外部引進電源的開關(guān)柜。一般是從供電網(wǎng)引入10kV電源,10kV電源經(jīng)過開關(guān)柜將電能送到10kV母線,這個開關(guān)柜就是進線柜。
(2)出線柜
出線柜,就是從母線分配電能的開關(guān)柜。
從10kV母線經(jīng)開關(guān)柜送至電力變壓器,這個開關(guān)柜就是10kV的出線柜之一。在變壓器低壓側(cè)安裝出口開關(guān)柜,將電能經(jīng)此開關(guān)柜送至低壓母線,再在低壓側(cè)安裝若干臺低壓開關(guān)柜,將電能送到各用電處。這些低壓開關(guān)柜都是出線柜。
35—110kV及以上電壓等級的變電站,進線柜均所指為變壓器低壓(10kV)開關(guān)柜。即由變壓器低壓側(cè)輸出連接至10kV母線的初始端的第一個柜:稱為進線柜,也稱為變低進線柜。
進線柜為負荷側(cè)的總開關(guān)柜,該柜擔負著整段母線所承載的電流,由于該開關(guān)柜所聯(lián)接的是主變與低壓側(cè)負荷輸出,就顯其作用的重要所在。在繼電保護方面當主變低壓側(cè)母線或斷路器發(fā)生故障時,要靠變壓器低壓側(cè)的過流保護跳開進線柜開關(guān)來切除故障。
低壓側(cè)母線故障要也靠主變壓器低壓側(cè)的后備保護來切除進線柜開關(guān)。變壓器差動保護動作也切除變壓器低壓側(cè)斷路器即進線柜。
3.起隔離、分斷、保護、監(jiān)測、控制主電路供電質(zhì)量、安全作用。
(3)電容補償柜
1.電容補償柜的作用是平衡設(shè)備感性負載,提高功率因數(shù),以提升設(shè)備的利用率。
為了改善電網(wǎng)功率因數(shù)低下帶來的能源浪費和這些不利供電生電容補償柜產(chǎn)的因素,必須使電網(wǎng)功率因數(shù)得到有效的提高。
但顯然這些無功功率如果都要由發(fā)電機提供并遠距離傳送是不合理的,通常也是不可能的。合理的辦法就是在需要無功功率的地方產(chǎn)生無功功率,即增加無功功率補償設(shè)備與裝置。也就是電容補償柜。
2.功率因數(shù)的概念:在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù),用符號cosΦ表示,在數(shù)值上,功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S。
3.功率因數(shù)過低的危害:
a.損害了電壓質(zhì)量。
b.降低了設(shè)備使用壽命。
c.大大增加了線路損耗。
d.降低了設(shè)備利用率。
e.加大企業(yè)電費開支,提高了產(chǎn)品成本。
4.有功、無功和視在功率的關(guān)系:由于感性、容性或非線性負荷的存在,導致系統(tǒng)存在無功功率,從而導致有功功率不等于視在功率。
三者之間關(guān)系:S²=P²+Q²;S為視在功率,P為有功功率,Q為無功功率。三者的單位分別為VA(或kVA),W(或kW),Var(或kVar)。
在上面的公式中,如果今天的KVAR的值為零的話,KVA就會與KW相等,那么供電局發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗,此時成本效益最高,所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個系數(shù)。目前就國內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9~1之間,低于0.9時需要接受處罰。
功率因數(shù)表是0.9以上還罰款的原因:主要是用電量大幅減少所致,變壓器的月結(jié)有功損耗電度及無功損耗電度是有一個底線限額度數(shù)(就算不用電也有該數(shù))的,月結(jié)時將有功電度、無功電度、變損有功電度和變損無功電度一齊計算,就是實際的功率因數(shù)。
一般包括:
進線柜、電容補償柜、聯(lián)絡(luò)柜、出線柜等主要設(shè)備。
低壓柜變壓器段:
變壓器→進線柜→無功補償柜→母聯(lián)柜→出線柜。
二、主要設(shè)備介紹 (1)低壓進線柜
1.進線柜,就是從外部引進電源的開關(guān)柜。一般是從供電網(wǎng)引入10kV電源,10kV電源經(jīng)過開關(guān)柜將電能送到10kV母線,這個開關(guān)柜就是進線柜。
(2)出線柜
出線柜,就是從母線分配電能的開關(guān)柜。
從10kV母線經(jīng)開關(guān)柜送至電力變壓器,這個開關(guān)柜就是10kV的出線柜之一。在變壓器低壓側(cè)安裝出口開關(guān)柜,將電能經(jīng)此開關(guān)柜送至低壓母線,再在低壓側(cè)安裝若干臺低壓開關(guān)柜,將電能送到各用電處。這些低壓開關(guān)柜都是出線柜。
35—110kV及以上電壓等級的變電站,進線柜均所指為變壓器低壓(10kV)開關(guān)柜。即由變壓器低壓側(cè)輸出連接至10kV母線的初始端的第一個柜:稱為進線柜,也稱為變低進線柜。
進線柜為負荷側(cè)的總開關(guān)柜,該柜擔負著整段母線所承載的電流,由于該開關(guān)柜所聯(lián)接的是主變與低壓側(cè)負荷輸出,就顯其作用的重要所在。在繼電保護方面當主變低壓側(cè)母線或斷路器發(fā)生故障時,要靠變壓器低壓側(cè)的過流保護跳開進線柜開關(guān)來切除故障。
低壓側(cè)母線故障要也靠主變壓器低壓側(cè)的后備保護來切除進線柜開關(guān)。變壓器差動保護動作也切除變壓器低壓側(cè)斷路器即進線柜。
3.起隔離、分斷、保護、監(jiān)測、控制主電路供電質(zhì)量、安全作用。
(3)電容補償柜
1.電容補償柜的作用是平衡設(shè)備感性負載,提高功率因數(shù),以提升設(shè)備的利用率。
為了改善電網(wǎng)功率因數(shù)低下帶來的能源浪費和這些不利供電生電容補償柜產(chǎn)的因素,必須使電網(wǎng)功率因數(shù)得到有效的提高。
但顯然這些無功功率如果都要由發(fā)電機提供并遠距離傳送是不合理的,通常也是不可能的。合理的辦法就是在需要無功功率的地方產(chǎn)生無功功率,即增加無功功率補償設(shè)備與裝置。也就是電容補償柜。
2.功率因數(shù)的概念:在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù),用符號cosΦ表示,在數(shù)值上,功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S。
3.功率因數(shù)過低的危害:
a.損害了電壓質(zhì)量。
b.降低了設(shè)備使用壽命。
c.大大增加了線路損耗。
d.降低了設(shè)備利用率。
e.加大企業(yè)電費開支,提高了產(chǎn)品成本。
4.有功、無功和視在功率的關(guān)系:由于感性、容性或非線性負荷的存在,導致系統(tǒng)存在無功功率,從而導致有功功率不等于視在功率。
三者之間關(guān)系:S²=P²+Q²;S為視在功率,P為有功功率,Q為無功功率。三者的單位分別為VA(或kVA),W(或kW),Var(或kVar)。
在上面的公式中,如果今天的KVAR的值為零的話,KVA就會與KW相等,那么供電局發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗,此時成本效益最高,所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個系數(shù)。目前就國內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9~1之間,低于0.9時需要接受處罰。
功率因數(shù)表是0.9以上還罰款的原因:主要是用電量大幅減少所致,變壓器的月結(jié)有功損耗電度及無功損耗電度是有一個底線限額度數(shù)(就算不用電也有該數(shù))的,月結(jié)時將有功電度、無功電度、變損有功電度和變損無功電度一齊計算,就是實際的功率因數(shù)。