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1、工厂供电设计要点 力诺太阳能电力工程有限公司 夏征勇,1.1电缆选择,电缆主要结构,1.1电缆选择,电缆型号、规格组成 型号由7部分组成：1用途；2绝缘层；3导体代号(铜或铝)；4保护层；5特征；6铠装层；7外护层。 例如：ZR-YJLV22，表示用途是阻燃、绝缘层是交联聚乙烯、导体是铝材、 保护层是聚录乙烯、特征省略、铠装层是双钢带、外护层是聚乙烯。 规格由3部分组成：1耐压(相电压/线电压)；2芯数；3截面。 例如：ZR-YJLV22-0.6/1 3150170，表示绝缘1KV的线电压、4芯、 其中3芯是截面150，1芯截面是70。,1.1电缆选择,常用电缆(电线) VV铜芯聚氯乙烯绝缘聚
2、氯乙烯护套电缆 VV22-铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套双钢带铠装层聚氯乙烯外护层电缆 ZRA-YJV22铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆 YJY22-铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电缆 KVV-聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆 ZRC-KVVP22-0.45/0.75 101.5 BV铜芯聚氯乙烯绝缘电线（俗称独股塑料硬铜线） BVR-铜芯聚氯乙烯绝缘电线（俗称多股塑料软铜线） 注：阻燃电缆分A、B、C，A类阻燃性能最优。,1.1电缆选择,电缆的温升 曲线1是导体通电流 温度上升，3倍稳定 曲线2是导体停止通 电流温度下降。 稳定温升是根据电 缆绝缘材质而定， 普通电缆一般65， 交联电缆一般
3、90,1.1电缆选择,电缆的允许载流量 根据电流在该一种导体中产生的功率损耗PIR，此损耗使该导体发热，如果周围环境温度低于该导体发热温度，该导体就向周围散热。根据该导体能承受的最大电流，使该导体通过的电流固定在这个最大电流值，此时发热和散热处于平衡，这个最大电流就是该导体的允许载流量。见下式： Ks散热系数0.0150.03，50为界，大截面(或室内)取小数，小截面(或室外)取大数。,1.1电缆选择,d导线直径(d导线截面54再开方) 导体在允许温度时的电阻率(铜90-0.0226，铜65-0.0209) t1导体承受最大电流时的稳定温度(交联90 ，普通65 ） t0周围环境温度(一般从1
4、5 40 ，间隔5 ) I允许单芯电缆在计算公式各条件满足时的载流量 例如：185交联电缆在室内40空气中的载流量 I=0.015*3.14*15.2*（90-40） （4*0.0226）=0.148*3512*500.0904=536A 例如：16普通电缆在室外35空气中的载流量 I=0.03*3.14*4.47*（65-35） （4*0.0209）=0.296*89*300.0836=97A,1.1电缆选择,结论： 1）以上经过公式推导说明电缆通过的额定电流(允许最大电流)与导线材质、导线粗细、导线散热系数、环境温度、以及导线最大允许温度密切相关。 2）以上计算公式只是单根电缆通过的额定电
5、流，由于大部分电缆都是35芯，因此多芯电缆实际通过的电流比公式计算结果小，三芯电缆载流量一般是单芯电缆的0.7倍左右。 3）设计选择电缆载流量要按照：I设计 I电缆允许,1.2低压断路器选择,低压断路器又称塑壳断路器、框架断路器、空气断路器、自动开关、微断，无论哪种，结构大体如右图： 短路时过流脱扣动作，短路 电流动作大小调整吸力弹簧 过载时热脱扣动作，过载倍 数调整热金属片整定螺钉 电源电压降低或消失时失压 脱扣动作，电压降低百分数 调整失压弹簧 远方跳闸分励脱扣动作,1.2低压断路器选择,过流脱扣器的调整 长延时脱扣，保护线路一般有1、1.3、2、3倍额定电流，保护电动机有6倍额定电流，还
6、可有更长时间倍数的，脱扣时间与电流倍数曲线如下图：,1.2低压断路器选择,保护线路长延时脱扣器动作电流特性,短延时脱扣，延时时间有3档，0.1秒、0.2秒、0.4秒。2500A及以上的断路器，设置电流倍数一般在310倍，无反时限。 瞬时脱扣器，动作时间极短，不会超过0.1秒，短路电流倍数有6倍、10倍，发生大的短路电流瞬间跳闸。 注：长延时、短延时、瞬时构成三段式脱扣器，见下图。,1.2低压断路器选择,三段式脱扣曲线图 第一段，长延时，最短1 秒，电流倍数3倍之内， 脱扣时间与电流形成反时 限。 第二段，短延时，在36 倍电流区间，开关按照人为 调整时间0.1、0.2、0.4秒 跳闸。 第三段
7、，瞬时，大于6倍额 定电流开关立即跳闸，动作时间不会大于0.1秒。,1.3低压负荷开关选择,将低压断路器的电磁脱扣、热脱扣、失压脱扣、分励脱扣全部去掉，仅保留主触头灭弧，就成为负荷开关，如下图： 负荷开关仅能闭合/切除工作中的 负荷电流，不能切除短路电流。 负荷开关可以与熔断器配合构成 与断路器相同的作用且价格相对比 断路器便宜，但不如断路器灵活方 便。,1.4低压刀开关选择,刀开关没有灭弧装置，只能切断电压回路，不能切断电流回路，其作用主要是给人一个明显可见的断开点，在心理上有安全感。刀开关一般安装在断路器或熔断器的上部电源侧，刀开关绝 不能带负荷拉合闸，刀开关又称隔离开关。,1.5熔断器选
8、择,熔断器的结构，见右图，主要有 熔管、熔丝二部分组成，为熄灭电 弧，熔管内可装石英砂等。在此结 构基础上还有安装熔断器的底座。 熔丝金属有二种：一种是高导电率金属，如铜或银制成，截面较小，称为小热容量熔断器；另一种是电阻率较大金属，如铅、铅锡合金、锌制成，截面较大，称为大热容量熔断器。 国产熔断器型号主要有：瓷插入式-RC1A，最大200A；螺旋式-RL1，一般不超过60A；密封管式-RM10，最大可到600A，断流能力高，性能好；填充料式-RTO，最大可到1000A，断流能力高，性能很好。,1.5熔断器选择,熔断器的安-秒特性 Is-熔断器的界限电流 Ie-熔断器的额定电流 由于熔断器的安
9、-秒特性 不稳定(图中两条曲线)， 因此Is/Ie1，一般情 况10A以内Is/Ie1.5； 10A25A，Is/Ie1.4； 35A以上，Is/Ie1.3,1.5熔断器选择,熔断器的选择 熔断器的额定电流Ie线路计算电流Ijs。 如果是电动机，还要考虑躲开最大启动电流，IeIqd/，(取24)。 上下级熔丝电流配合，如果上级是干线，下级是支线，一般情况是上级是下级最大支线的23倍。例如：有一条干线下面有三条支线，熔丝分别是50A、80A、120A，求干线熔丝。解：三条支线总电流是50+80+120=250A，250A/120A=2.1倍，干线就取250A熔丝，既满足三条支线电流保护，又满足1
10、20A支线短路不越级熔断干线熔丝。又如：16路汇流箱，每路电流5.15A，16*5.15=82.4A，汇流箱总熔断丝取100A，10个汇流箱再接到逆变器，在逆变器用熔断器保护，82.4*10=824A，选择RTO-1000,熔丝900A。,1.6电流互感器的选择,电流互感器（CT、TA）原理 根据右手螺旋定则，一次电流从电流互感器 初级流入，二次电流从次级流出，流入和 流 出端称为“同名端”，用黑圆圈表示，如右 图所示。 无论是电流表还是电度表，接线时应注意电 流互感器的极性(同名端)。 电流互感器一次电流有5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、75A、100A、150A、20
11、0A、300A、400A、500A、600A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3000A、3150A 电流互感器二次电流有5A、1A,1.6电流互感器的选择,电流互感器准确度等级（测量误差）：0.1/试验室、0.2/电度表、0.5/电流表、1/电流表、3/保护、TP(暂态保护用)、P（稳态保护用）常用有5PXX、10PXX，前者为误差5%，后者为10%，P-保护，后面XX为准确限值系数。 例如：某线路电流互感器300/5，已知该线路某点短路电流4800A，如选用5P10电流互感器是否满足保护要求？解：300A*10=3000A，不满足，如果用5P20,30
12、0A*20=6000A，满足要求。 电流互感器与电能表精度匹配一般有：有功电度表0.2S或0.5S配0.2互感器；有功电度表1级配0.5互感器。,1.6电流互感器的选择,电流互感器结构形式有：母线式，贯穿式，穿墙式，支柱式等 型号代表及意义：例如，LZZBJ9-10，第一个字母L电流互感器；第二个字母Z支柱；第三个字母Z浇注绝缘；第四个字母B带有保护级；第五个字母J加强型；9设计序号；10电压等级,1.7电压互感器的选择,电压互感器（PT、TV）原理(下图以三相五柱式为例) 为隔离高压电， 电压互感器一般 都用于10KV及以 上，大部分以左 图为多。 A、B、C接高压。 a、b、c接测量 或保
13、护设备，电压一般为100V、100/3V、100/3V。 a0、x0接保护用继电器，正常时三相电压对称，电压之和为零，线路单相接地故障时输出100V，继电器吸合，报警或跳闸。,1.7电压互感器的选择,准确度等级（测量误差）：0.5/电度表、1/测量、3/保护 型号代表及意义：例如，JSZW3-10，第一个字母J电压互感器；第二个字母S三相；第三个字母Z浇注式；第四个字母W五铁心柱；3设计序号；10电压等级。,1.8电能表的接线,三相三线电能表接线 由矢量相加可知，IaIc -Ib，经推导完全满足测量三 相电能量的要求。 此接线方式可节省一只电 流互感器。,1.8电能表的接线,三相四线电能表接线
14、 适合于三相不平衡负荷 供电线路，例如照明负 荷。,1.8电能表的接线,10KV及以上高压系统电能表接线，该接线电流互感器安装在一次高压回路，电能表的电流线圈接在对应相序的电流互感器二次侧，电能表的电压线圈接在对应相序的电压互感器二次侧，构成三相四线制电能表接线方式。,1.9变压器的接线及调压,变压器的接线组别 变压器的接线组别组有：一次为Y或，二次为Y或，可组合成若干方式，太阳能发电升压变压器一次接成， 可以使三次谐波电流在一次绕组流通， 其线电流中无三次谐波，进而二次侧 的三次谐波磁动势被抵消，一、二次 侧线电动势均无三次谐波分量，使逆 变电压质量得到提高。右图是经常用 到的太阳能逆变升压
15、变压器接线方式， 接线组别为：DYn11。,1.9变压器的接线及调压,1MW太阳能发电逆变器与升压变压器的典型连接,1.9变压器的接线及调压,1MW太阳能发电逆变器与升压变压器的图形符号的表示 变压器采用油浸式双分裂，也 可采用干式变压器。 接至电网的电压一般为10KV 35KV，电网电压如果是110KV， 必须进行二级升压。 110KV第二级升压变压器的接线 方式一般为Yn d11。,1.9变压器的接线及调压,变压器分接头调压原理 分接头在0档，变比Ko10.5/ 0.2738.89 分接头在第二档2.5%，变 比K210.5(10.05)/ 0.2740.83 分接头在第二档2.5%，变
16、比K410.5(10,05)/ 0.2736.94,1.9变压器的接线及调压,假设分接头在Ko位置，由于高压侧原因，导致电压下降至10KV，10KV/Ko10/38.890.257KV，由于电网原因导致逆变电压为较低，此时可将分接头调至第二档2.5%，已知变比K436.94，已知目前电压为10KV，则10KV/36.940.27KV，使逆变电压回升到额定值。 假设分接头在Ko位置，由于高压侧原因，导致电压上升至11KV，11KV/Ko11/38.890.283KV，此时为了不损伤逆变器，可将分接头调至第二档2.5%，已知变比K240.83，已知目前电压为11KV，则11KV/40.830.27KV，使逆变电压降回到额定值。 结论：不管什么原因，只要低压侧电压低，就将分接头往低档调；低压侧电压高，就将分接头往高档调；即：高往高档调，低往低档调。由于逆变功率远远小于电网，上述方式无法改变电网电压。,1.9变压器的接线及调压,调整变压器分接头的作用 35KV经过变压器 B1降至10.5KV， 经过
