節(jié)能型低壓配電系統(tǒng)設(shè)計探討

劉鈞法

（廣州市白云機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司，廣東 廣州 510000）

節(jié)能型低壓配電系統(tǒng)設(shè)計探討

劉鈞法

（廣州市白云機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)迅速發(fā)展，電氣設(shè)備越來越多，技術(shù)性能日趨復(fù)雜，對于配電網(wǎng)供電的可靠性、電能質(zhì)量以及低耗能的用電服務(wù)有更高的要求。文章對節(jié)能型低壓配電系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了探討。

低壓配電系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計；選擇

1 低壓配電設(shè)備與線路的布置

1.1 低壓配電室的選址

低壓配電室的位置應(yīng)靠近負(fù)荷中心，設(shè)置在塵埃少、腐蝕介質(zhì)少、干燥和振動輕微的地方，并宜適當(dāng)留有發(fā)展余地。

1.2 配電設(shè)備的布置

低壓配電室配電設(shè)備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟(jì)等原則，并應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗和監(jiān)測。位于同一室內(nèi)的高壓及低壓設(shè)備間、成排布置的配電柜間都必須留有適當(dāng)?shù)木嚯x和通道的出口。布置配電設(shè)備時應(yīng)采取必要的安全措施，如有危險電位的裸帶電體應(yīng)加遮護(hù)或置于人的伸臂范圍之外。當(dāng)采用遮護(hù)物和外罩有困難時，可采用阻擋物進(jìn)行保護(hù)。

1.3 配電線路的布置應(yīng)符合的條件

符合場所環(huán)境的特征；符合建筑物的特征；人與布線之間可接近的程度；由于短路可能出現(xiàn)的機(jī)電應(yīng)力；在安裝期間或運(yùn)行中布線可能遭受的其他應(yīng)力和導(dǎo)線的自重。

1.4 配電線路的布置應(yīng)避免的外部環(huán)境的影響

應(yīng)避免外部熱源產(chǎn)生熱效應(yīng)的影響；應(yīng)防止在使用過程中因水的侵入或因進(jìn)入團(tuán)體物而帶來的損害；應(yīng)防止外部的機(jī)械性損害而帶來的影響；在有大量灰塵的場所，應(yīng)避免由于灰塵聚集在布線上所帶來的影響；應(yīng)避免由于強(qiáng)烈日光輻射而帶來的損害。

2 采用新型低壓無功動態(tài)補(bǔ)償裝置

傳統(tǒng)的低壓靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置是采用模擬量或微電腦功率因數(shù)檢測，通過中間繼電器（或固態(tài)繼電器）接通接觸器、控制補(bǔ)償電容器投入或切除。存在主要問題：①合閘涌流大，可達(dá)到100 1n（In為補(bǔ)償電容器額定電流）；②斷開弧光大；③補(bǔ)償電容器及接觸器易損壞；④對供電系統(tǒng)及周圍電氣設(shè)備干擾大。

因此，傳統(tǒng)的低壓無功靜態(tài)補(bǔ)償裝置，只適用于無功負(fù)荷較穩(wěn)定的變電所使用。經(jīng)實際調(diào)查，無功負(fù)荷經(jīng)常變化的各個產(chǎn)業(yè)及民用變電所，使用的傳統(tǒng)的低壓靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，一年后90%以上不好用，改為手動控制接觸器固定補(bǔ)償。使供電系統(tǒng)損耗增加。另外，傳統(tǒng)的低壓靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，不能濾波，也不能分相補(bǔ)償，不能適應(yīng)多種用電負(fù)荷對無功補(bǔ)償?shù)囊蟆?/p>

3 采用智能型交流接觸器

低壓電器行業(yè)開展節(jié)能技術(shù)主要是通過對低壓電器進(jìn)行技術(shù)改造，即把微處理器引入低壓電器，使其具有智能化的功能，并采用新型控制策略，使之在運(yùn)行期間不但能節(jié)省鐵芯和分磁環(huán)中的損耗，消除電磁系統(tǒng)的噪聲，而且還能大幅度降低電磁系統(tǒng)和線圈的溫升，從而提高系統(tǒng)的可靠性。自適應(yīng)節(jié)能交流接觸器就是一種由微處理器智能化的交流接觸器，它采用直流斬波脈寬調(diào)制技術(shù)和模糊控制技術(shù)可靠地運(yùn)行在各種不同的電壓下，具有良好動態(tài)吸合特性。

4 采用智能照明調(diào)控裝置

智能照明調(diào)控裝置工作原理：采用微電腦控制系統(tǒng)，實時采集輸出、輸入電壓信號與最佳照明電壓比較，通過計算進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，從而保證輸出最佳的照明系統(tǒng)工作電壓。具體優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下4個方面：

4.1 優(yōu)化電力質(zhì)量，節(jié)約照明用電

（1）穩(wěn)定最佳工作電壓。針對電網(wǎng)電壓偏高和波動等現(xiàn)象，調(diào)控裝置可根據(jù)用戶現(xiàn)場實際需求，實時在線調(diào)控輸出最佳照明工作電壓，并能將其穩(wěn)定在±2%以內(nèi)，有效提高電力質(zhì)量，從而達(dá)到節(jié)電10%～40%的效果。

（2）多時段節(jié)能運(yùn)行。根據(jù)用戶實際的照明需求，調(diào)控裝置還可通過程序進(jìn)行多時段節(jié)能電壓設(shè)置，從而滿足用戶不同光源、不同時間的需求，實現(xiàn)最佳照明狀態(tài)和最大節(jié)電率。

4.2 有效保護(hù)電光源，延長其使用壽命

（1）軟啟動、慢斜坡。影響電光源壽命的一個重要因素是：啟動和運(yùn)行時電流和電壓對光源的沖擊。為了有效的降低電流沖擊和提高燈的壽命，在國外高檔燈具產(chǎn)品中，要求燈具有軟啟動功能。

智能調(diào)控裝置能夠?qū)崿F(xiàn)燈具的軟啟動和慢斜坡控制過程。燈具在啟動時，采用低壓軟啟動，充分預(yù)熱。該過程可減少40%的啟動電流沖擊，有效提高光源壽命。在調(diào)壓、穩(wěn)壓的過程中，智能調(diào)控裝置采用慢斜坡方式，讓電壓在設(shè)定時間內(nèi)緩慢過渡，保證光源不受電壓、電流波動的沖擊，從而降低電光源損壞，延長使用壽命。

（2）實時穩(wěn)壓、控壓。在電壓波動很大的地方，如電氣設(shè)備比較多的廠區(qū)，一分鐘內(nèi)的電壓波動達(dá)到±15%；路燈后半夜的供電電壓也會達(dá)到250 V。智能調(diào)控裝置高穩(wěn)定的最佳照明電壓，能夠延長電光源壽命2～4倍，減少照明運(yùn)行、維護(hù)成本30%～50%。

（3）智能照明調(diào)控。為了滿足不同用戶對照明燈具控制的需要，智能調(diào)控裝置有3種運(yùn)行模式可供選用，即：端子控制節(jié)能運(yùn)行模式；時間控制節(jié)能運(yùn)行模式；通訊控制節(jié)能運(yùn)行模式。

（4）適用性、可靠性。調(diào)控裝置每相可獨(dú)立調(diào)節(jié)，可操作性強(qiáng)，可以承受三相100%的不平衡負(fù)載，且保證單相的故障絕不影響其他兩相的正常運(yùn)行。同一個裝置可以帶不同類型光源負(fù)載，還可以獨(dú)立調(diào)節(jié)每相的輸出電壓。

5 配電線路的保護(hù)

配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)、過載保護(hù)和接地故障保護(hù)，用于切斷供電電源或發(fā)出報警信號。配電線路采用的上下級保護(hù)電器，其動作特性應(yīng)具有選擇件，各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對非重要負(fù)荷的保護(hù)電器可采用無選擇性切斷。

5.1 配電線路的短路保護(hù)

應(yīng)在短路電流對導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機(jī)械作用造成危害之前切斷短路電流。當(dāng)保護(hù)電器是低壓斷路器時，短路電流不應(yīng)小于低壓斷路器瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍。

5.2 配電線路的過載保護(hù)

配電線路的過載保護(hù)，應(yīng)在過載電流引起的導(dǎo)體溫升對導(dǎo)體的絕緣、接頭、端子或?qū)w周圍的物質(zhì)造成損害前切斷負(fù)載電流。過載保護(hù)電器應(yīng)采用反時限特性的保護(hù)電器電流值，但應(yīng)能承受通過的短路能力；對于突然斷電比過載造成的損失更大的線路，其過載保護(hù)應(yīng)作用于信號而不應(yīng)作用于切斷電路。

5.3 配電線路的接地故障保護(hù)

接地故障保護(hù)的設(shè)置應(yīng)能防止人身間接電擊以及電氣火災(zāi)、線路損壞等事故。接地故障保護(hù)電器的選擇應(yīng)根據(jù)配電系統(tǒng)的接地型式，移動式、手握式或固定式電氣設(shè)備的區(qū)別，以及導(dǎo)體截面等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

6 配電線路的敷設(shè)

智能建筑的配電線路主要用絕緣導(dǎo)線和電纜敷設(shè)，封閉式母線主要用于變配電站內(nèi)，裸導(dǎo)體用得極少。

6.1 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)

絕緣導(dǎo)線在智能建筑的屋內(nèi)外，特別在建筑物的頂棚內(nèi)敷設(shè)時宜用金屬管、金屬線槽。明敷或暗敷于干燥場所的金屬管布線應(yīng)采用管壁厚度不小于1.5 mm的電線管。直接埋于素土內(nèi)的金屬管布線，應(yīng)采用水煤氣鋼管。電線管與熱水管、蒸汽管同側(cè)敷設(shè)時，應(yīng)敷設(shè)在熱水管、蒸汽管的下面。有困難時，可敷設(shè)在其上面。相互間的凈距不宜小于下列值：

（1）當(dāng)電線管敷設(shè)在熱水管下面時為0.2 m，在上面時為0.3 m。

（2）當(dāng)電線管敷設(shè)在蒸汽管下面時為0.5 m，在上面時為1 m。

（3）當(dāng)不能符合上述要求時，應(yīng)采取隔熱措施。對有保溫措施的蒸汽管，上下凈距可減至0.2 m。

6.2 電纜的敷設(shè)

選擇電纜敷設(shè)路徑時，應(yīng)使電纜不易受到各種損傷；應(yīng)避開規(guī)劃中的施工用地和建設(shè)用地；應(yīng)便于維護(hù)；路徑應(yīng)較短。有塑料或橡膠外護(hù)層的電纜應(yīng)避免日光長時間直曬，必要時應(yīng)加裝遮陽罩或采用耐日照的電纜。電線不應(yīng)在有易燃、易爆及可燃的氣體管道或液體管道的隧道或溝道內(nèi)敷設(shè)，也不宜在有熱管道的溝道內(nèi)敷設(shè)。

1 雷葵葉.淺談某中心商場低壓配電系統(tǒng)設(shè)計［J］.廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2005（11）

2 孟琦、藺海峰.通信局用低壓配電系統(tǒng)設(shè)計方案［J］.通信管理與技術(shù)，2010（05）

Energy Conservation Low Pressure Electrical Power Distribution System Design Discussion

Liu Junfa

Along with the economical technical rapidly expand, the electrical equipment are getting more and more, the technical performance is day by day complex, regarding the distribution network power supply may depending on the natural, the electrical energy quality as well as consumes energy lowly uses electricity the service to have a higher request. This article to conserved energy the low pressure electrical power distribution system design to carry on searched to ask.

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TM76

A

1000－8136（2011）06－0159－02