低压开关柜基础知识培训ppt课件.ppt

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1、低压开关柜培训,电气控制设备厂有限公司创建于年五月。是原机电部和能源部专业生产高、低压成套开关设备的重点企业；是国家经贸委城乡电网建设与改造设备定点生产企业；是电力工程火电机组主要辅助设备成套企业；是多家国际著名跨国公司（施耐德、ABB、西门子等)的技术、商务合作伙伴及OEM生产基地。专业生产“梅兰日兰”等品牌的高低压开关柜和国内各种型号规格的高低压成套开关设备、船用低压电器控制设备、低压断路器、母线槽及电缆桥架。所有产品均按国际IEC标准和国家GB标准进行生产、验收。产品广泛应用于50600MW大中型发电厂、35500kV变电站、城乡配网、公共配电、石油化工、工业及民用建筑领域中作为供配电及

2、控制之用，受到广大用户的一致好评。,低压开关柜介绍低压开关柜的发展历程 低压开关柜的定义及功能低压开关柜的分类低压开关柜的主要组成部分低压开关柜的技术协议表,低压成套开关设备发展历程低压成套开关设备和控制设备(简称成套设备)行业是我国传统产业之一70年代,成套设备行业的企业数目有限,企业规模不大,产品品种单一,工艺装备落后;80年代,成套设备行业企业逐步具备了一定规模,工艺装备现代化,产品品种规格多样化;90年代中期,在城乡电网建设与改造工程项目中,经贸委和电力公司提出的立足国内,采用国产设备的方针指导下,刺激了成套设备行业的迅猛发展,成套设备企业数目剧增,在城乡电网建设改造中起了重要作用.,

3、低压开关柜的定义,一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械连接，用结构部件完整地组装在一起的一种组合体。,低压开关柜的主要组成部分,侧视图,柜体：开关柜的外壳骨架及内部的安装、支撑件母线：一种可与几条电路分别连接的低阻抗导体功能单元：完成同一功能的所有电气设备和机械 部件的组成体（包括一次设备和二次 设备）,柜体,母线,功能单元,母线的分类：主母线(水平母线）:连接一条或几条配电母线和或进线和出线单元的母线配电母线（垂直母线）：框架单元内的一条，它连接在主母线上，并由它向出线单元供电,配电母线,主母线,母线的基本要素：母线的额

4、定电流及规格： 母线的载流量及横截面母线的短时耐受电流 母线在短路时动热稳定所能承受的最大电流有效值母线的表面处理 为达到某种要求，而对母线表面进行一定的处理，如镀 银、镀锡、镀镍等,主母排规格,垂直母线,变压器容量定母排和开关,功能单元的分类一次设备 承担输送和分配电能任务的设备（变压器、断路器、互感器）二次设备 用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的设备 （仪表、按钮、指示灯）一次设备按功能分类变换设备 按电力系统要求，改变电压或电流大小的设备，如变压器、互感器；控制设备 用来控制一次电路通断的设备，如低压断路器、负荷开关、刀开关；保护设备 用来对电力系统进行过电流和过电压等保护设备，如

5、熔断器、避雷器；补偿设备 用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备，如并联电容器。,功能单元性质：固定式 （FFF)：主电路的连接只能在开关柜断电的情况下进行接线和断开可移式(WFW )：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接和移出位置抽出式(WWW)：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接、试验、分离、移出位置,作为电能分配转换、马达控制、无 功功率补偿等之用保护人身防止触电(直接和间接接触)保护设备防止外界影响 溅水 挤压 振动电磁波辐射防止动物进入 (蛇, 鼠, 鸟),低压开关柜的功能,低压开关柜的分类按结构分：固定式抽出式插入式按功能分：配

6、电用:如PC馈电柜控制用:如MCC马达控制柜补偿用:如无功功率补偿柜 (电容器柜）,柜体的基本要素,外形尺寸联拼方式 进出线方式外壳防护等级颜色及表面处理柜体内部的分割型式柜体的安装方式,外型尺寸柜宽(mm)：400、600、800、900、1000、1200柜深(mm)：600、800、1000柜高(mm)：2200、2350,进线方式,上进,下进,侧进,后进,进线方式(铜排或电缆）上进线下进线侧进线后进线,出线方式(铜排或电缆）前出线（顶部或底部）后出线（顶部或底部）,柜体的安装方式,安装方式分类：靠墙安装离墙安装挂墙安装固定方式分类：螺栓固定电焊固定,低压开关柜主要规格国产开关柜型：GC

7、K、GCS、GCL、BFC、MNSG、GGD、PGL国际电气巨头以技术转让或合作方式在中国企业生产的有：施耐德 OKKEN、Blokset、MB、Prisma等；ABB MNS3.0、MNS2.0、Artu、MD190等；西门子 Sivcon8PV、Sivcon8PT、SIKUS等；金钟默勒 Modan6000、ID2000等低压开关柜已成为中国重点工程项目中的首选设备。,国产开关柜GCS,原电力部、机械部委托森源公司研制，1996年在上海通过两部鉴定市场：发电厂、变电所、石化、厂矿企业、建筑等型号含义G：封闭式开关柜C：抽出式S：森源电气公司额定电流：4000A类型：抽出式,GCS,柜框架：

8、采用型钢，均有安装模数孔（E=20mm） 5种尺寸抽屉1/2单元、1单元、1又1/2单元、2单元、3单元1单元的抽屉高160mm二次插接件1单元及以上的为32对1/2单元的为20对尺寸高mm：2200宽mm：400，600，800，1000深mm：600，800，1000,GCS,基本模数：E=20mm每面柜最多抽屉数：22个；每面柜最多可装3台ACB隔室：功能单元室、母线室、电缆室（240mm或440mm）垂直母线：直角L型截面，额定电流为1000A水平母线：位于柜后；2500A及以下为单层布置，3150A及以上为上下层布置水平母线优势：背后平置式，使电缆室上下均有出线通道，便于上出线劣势：

9、柜后检修危险；电缆室位于柜侧，柜子较宽,GCK/GCL,由天津电气传动研究所研制型号含义G：封闭式配电柜C：抽出式K：马达控制中心 L:动力控制中心适用：发电厂、变电站、建筑、高层楼宇、工矿企业、冶金等额定电流：4000A类型：抽出式优势价格MCC柜宽小（600mm)劣势安装密度小（每面柜最多抽屉数：9个；最新的可装18个）,GCK/GCL,尺寸高mm：2200宽mm：400，600，800，1000,1200深mm：800，1000基本模数：25mm柜框架：采用C型型材，均有安装模数孔（E=25mm）三种尺寸抽屉：8E、16E、24E隔室水平母线室（在柜顶前部）开关室 （在柜前部）电缆室 （

10、在柜后）,GGD,1991年由原能源部低压成套开关设备联合设计研制组（NLS）研制，1992年通过能源部的鉴定适用：发电厂、变电站、厂矿企业、建筑等型号含义G：交流低压配电柜G：电器元件固定安装、固定接线D：电力用柜类型：固定（不分隔）式额定电流：3150A,GGD,柜体骨架采用冷弯型钢局部焊接组装而成安装：离墙安装，不能靠墙安装短时耐受电流（1S）1：15KA2：30KA3：50KA尺寸高mm：2200宽mm：600，800，1000，1200深mm：600，800电容补偿柜：GGJ1、GGJ2,Brokset,Brokset是施耐德电气公司法国研发中心专门为施耐德旗下梅兰日兰低压配电产品和

11、TE工控器件产品而设计的低压开关柜,充分体现和发挥了施耐德电气低压元器件的技术优势和特点,最大限度地优化它们在开关柜中的安装,它引进了功能系统的崭新概念,设计合理,性能可靠,是低压开关柜先进技术的代表.适用：发电厂、变电站、工矿企业、建筑与基础设施等各个领域,可作为动力配电中心、 马达控制中心、电容补偿及终端配电等电能控制、转换与分配装置使用。类型：固定式额定电流：6300A,Brokset,防护等级：IP4X内部分隔形式：形式1/2b/3b/4安装方式：靠墙/离墙/背靠背进出线方式：上进上出/上进下出/下进下出/下进上出柜高：2200mm柜深：400/600/1000mm柜宽：700/900

12、/1100/1200/1300mm,Brokset的结构,开关柜结构框架的基本零件为带有25mm间隔的模数孔的骨架，骨架由2mm厚的进口覆铝锌板制成，加工剪切面具有及强的自愈功能，长时间使用不会发生腐蚀现象，所有金属件均经过特殊的防腐处理。 框架零件均为三十年免维修型，且整个开关柜无焊点，防止了焊接引起的柜体上的结构应力。 开关柜内每个柜体分隔为三小室，即母线小室，装置小室及电缆小室，装置小室为功能单元组件，且功能单元组件之间具有金属或高强度阻燃多功能板隔板分隔；母线小室中为母线和配电母线，配电母线位于柜侧，以方便接线及检修，母线之间连接采用专用鱼型排和梳形母线夹、合金母线夹支撑及螺钉。容量小

13、于1600A的垂直母线采用施耐德电气专利产品异型母线，实现无孔搭接，提高标准化程度，相同截面积的情况下增加了表面积，提高散热面积，提高导体的载流量。水平母线可安装在柜的顶部、中部和底部。水平母线均统一选用5mm厚的铜排。,Blokset主要技术指标： 6300A，Isc 100KA rms/1sec, IP20/31/42/54，分割类型1/2b/3b/4, 固定式、抽出式卖点：1，法国原厂设计的成熟的国际产品，迄今全球的销量已经超过1万台。2，多样化的柜型针对不同的应用：D型配电柜、Dc型电容补偿柜、 Mf型固定式马达控制中心、Mw型抽屉式马达控制中心、Ms型变频器和软启动器柜、C型配电箱3

14、，主母线方式灵活，可以是单母线或双母线,并可置于柜的顶部 、中部、底部4，在实验位置和抽出位置不损失IP等级5,功能单元可以方便的调整（门，铰链等）6，施耐德的先进技术以及质量保证7，外形美观,Blokset开关柜及其竞争对手分析,国内的流行柜型与Blokset比较主要技术指标： 不同厂家生产的不同的产品拥有不同的技术指标对比: 这些国内的柜型与Blokset并非同档次的产品，主要表现在以下一些根本性的差异上面1。标准化的概念：Blokset的所有零件均为标准设计，决不存在按照不同项目而特殊设计的零件，保证产品的互换性和质量稳定性。2。标准方案和TTA的概念：Blokset有上百种的标准方案，

15、这些标准方案可以满足所有的客户需求。我们不允许也不需要特殊的方案。我们所有的上百种的方案均通过了型式实验(TTA完全型式实验).3。质量关键点由施耐德控制：超过20%的关键零件由施耐德直接进口，施耐德由专门的质量人员负责合作厂家的质量控制4。Blokset配电中心(PCC)安装密度高（24支NS250以下的开关）5。Blokset马达控制中心结构十分可靠，实验位置和抽出位置不损失IP等级,MNS,GCS,GCK,低压开关柜的两大重要标准,GB7251.1-1997 低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备IEC60439 低压成套开关设备和控制设备系列标准,低压开关柜

16、型式试验,按符合标准程度分：全型式试验的低压柜（TTA）符合一种确认的型号或系列的低压成套开关设备和控制设备，它与已通验证认为符合本标准的定型成套设备相比，不存在可能会影响性能的差异。部分型式试验的低压柜（PTTA）一种低压成套开关设备和控制设备，它既包含型式试验的安排，也包括未经型式试验安排，后者是从符合相关试验的通过型式试验的设备派生（例如通过计算）出来的。,型式试验的主要技术参数：额定工作电压Uc：380V（690V）额定绝缘电压Ui：660V（1000V）额定电流In： 水平母排：5000A（6300A） 垂直母排 ：1000A(2100A) 额定短时耐受电流Icw：水平母排：80KA

17、（100KA） 垂直母排 ：50KA (85KA) 额定峰值耐受电流Ipk：水平母排：176KA（220KA） 垂直母排 ：105KA(187KA) 电气间隙：主母排之间20mm、主电路带电部件与地之间10mm 辅助电路带电部件与地之间8mm爬电距离：主母排之间20mm、主电路带电部件与地之间12.5mm 辅助电路带电部件与地之间10mm内部隔离形式：13b（14b）外壳防护等级：IP40（IP54）污染等级：3,柜体内部的分割型式为保护人身和财产安全，将开关柜独立划分成几个 隔室的不同方式,型式 4a ：和功能单元连接的端子在同一隔室,型式 4b：和功能单元连接的端子不在同一隔室,型式1:无

18、内部隔离,型式 3b：母线与功能单元隔离功能单元之间互相隔离端子与功能单元隔离,型式2：母线与功能 单元隔离,污染等级：根据导电的或吸湿的尘埃，游离气体或盐类和由于吸湿和凝露导致表面介电强度或电阻率下降事件发生的频度而对环境条件作出的 分级污染等级分类：污染等级1：无污染、或仅有干燥的非导电性污染污染等级2：一般情况下，只有非导电性污染，但也应考虑到偶然由于凝露造成的暂时的导电性污染等级3：存在导电性污染或者由于凝露使干燥的非导电性污染变成导电性污染污染等级4：造成持久性的导电性污染。列如由于导电尘埃或雨雪造成的污染一般工业用途的开关柜在污染等级3环境下使用,绝缘配合,额定绝缘电压（Ui） ：

19、额定绝缘电压Ui是检验成套设备中绝缘材料介电性能的重要参数之一。成套设备中所采用的母线支架、绝缘端子、抽屉用接插件及绝缘电缆的护套都是绝缘材料制成的，这种绝缘材料是一种不可恢复性绝缘介质，偶尔发生的过电压，就可能造成绝缘介质永久性损坏。电动力、热应力叠加的影响，环境温度过高都会加速绝缘材料的老化，降低绝缘性能。工作环境中的导电物质的颗粒、尘埃在绝缘材料上堆集也会造成绝缘材料过电压击穿。成套设备绝缘电压Ui越好，绝缘性能越好，设备的可靠性越高。介电试验电压和爬电距离都参照此电压值确定,额定冲击耐受电压（Uimp） ：设备能够承受瞬态过电压的能力，即开关操作过电压，雷击过电压能力大小；直接由低压电

20、网供电的设备要采用过电压类别概念，过电压类别共分为四级。常用的成套设备为III级过电压类别。国外成套设备的Uimp值8KV(12KV)，国内成套设备的Uimp值为6KV。电气间隙值参照此电压值确定,电气间隙：不同电位的两导电部件的空间直线距离决定电气间隙的主要因素：额定冲击耐压污染等级国家标准标准规定冲击耐压12KV，污染等级3时所需的电气间隙为最小14mm,爬电距离不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离决定电气间隙的主要因素：额定绝缘电压污染等级材料国家标准我公司根据标准建议最小爬距为16mm,IPX X：用数字表示外壳提供的保护程度,第一个数字代表防止固体进入0-无防护1-防止

21、直径大于50mm固体进入2-防止直径大于12.5mm固体进入3-防止直径大于2.5mm固体进入4-防止直径大于1mm固体进入5-防尘(无有害沉积)6-完全防尘,第二 个数字代表防止水进入0-无防护1-防止垂直滴水2-防止垂直方向15范围内滴水3-防止垂直方向60范围内淋水4-防止各个方向的喷水5-防止各个方向的强烈喷水6-防止浸水7-防止持续浸水,在实际工程设计和应用中，很难在所有各方面与做过型式试验样机完全相同，总会存在差异，但是这些差异决不能影响TTA成套设备的性能。 能够明显影响成套设备性能差异包括：对成套设备来讲，有重大结构变化。母线截面减少，母线外形及所占空间的变化。母线支架的数量或

22、类型的变化及支撑结构的变化。上述结构的差异都会影响母线的机械强度，对母线短路耐受强度造成很大的影响改变了型式试验项目中涉及的大型短路保护器件，如进线断路器和刀熔开关等隔离尺寸缩小，部件和连接线将释放出一定的热量，如果将它们安装在小于形式试验项目确定的隔室内，就会产生较高的温升，可能会超过允许的温升极限，部件和导线过热，其结果，可能会相继引起部件损坏，绝缘失效，导线着火和内部短路故障。,部分型式试验的低压柜（PTTA） PTTA成套设备不是不具备型式试验的基础，相反PTTA设备所有计算方案必须直接或间接的基于型式试验的结果，例如：100KA短时耐受电流验证是采用外推法来验证，经过例如80KA的型

23、式试验的验证合格后，表明此外推法有效，方可用于100KA短时耐受强度验证。 由此可见PTTA设备，它的设计依据和计算方法已被型式试验所验证，但无论如何，这样的成套设备不是实际通过了型式试验的设备。,定义：低压断路器(QF)是一种能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷、 欠压或失压的情况下自动跳闸的一种开关设备。组成部分：动静触头、灭弧装置、操作机构、脱扣器、抽架（抽出式）种类：按极数分单极、两极、三极和四极； 按灭弧介质分真空断路器和空气断路器； 按用途分配电、电动机、照明、漏电保护等； 按结构型式分框架式和塑壳式； 按安装型式风抽出式、插入式和固定式； 按保护性能分选择型和非选择型。,低压断路

24、器,电弧现象：当开关切断电路时，在开关的触头之间总会产生一道弧光，这 就是电弧。电弧是开关电器中必然的物理现象，是电流的延续，对触头的寿命和供配电系统的安全有着很大的影响。 主要危害：电弧的高温可使开关触头变形，熔化从而接触不良甚至损坏。 当开关分断短路电流时，触头间的电弧延长了短路电流持续的 时间，使短路电流危害供电系统的时间延长，这会给供配电系统中的设备造成更大的损坏。 因误操作而产生的电弧还可能造成火灾、人身伤亡甚至爆炸。 产生原因：开关触头在分断电流时，触头间电场强度很大，使触头本身的电子及触头周围介质中的电子被游离而形成电弧电流。熄灭条件：在电弧产生的过程中，游离和去游离是共同存在、

25、互为相反的两个过程。当游离率等于去游离率时，电弧在间隙中稳定燃烧。 要使电弧熄灭，必须使去游离率大于游离率，这就是电弧熄灭的条件。,电弧的产生,速拉灭弧法：开关在分断电流时，利用弹簧的拉力作用，使触头迅速分离，从而迅速拉长电弧使电场强度骤减，离子复合迅速增强，达到加速灭弧的目的。 这种灭弧方法是开关电器中普遍采用的的最基本的灭弧方法。 高低压断路器中都装有强有力的断路弹簧，其目的就是加速 触头的分断速度，迅速拉长电弧。冷却灭弧法：利用介质如油等来降低电弧的温度，使电弧中的热游离减弱，正、负带电质点的复合增强，从而加速电弧的熄灭。如油断路器。 吹弧灭弧法：利用外力如气流、油流或电磁力来吹动电弧，

26、使电弧拉长，同时也使电弧冷却，电弧中电场强度降低，复合和扩散增强，加速灭弧。 按吹弧的方向(相对电弧方向)有纵吹和横吹两种。 按施加外力的性质来分，有气吹、油吹、磁力和电动力吹等 低压刀开关迅速拉开刀闸时，由于本身已构成弯曲回路，回路中的电流产生的电动力作用于电弧，吹动电弧加速拉长。,电弧的灭弧方法,长弧切断灭弧法：利用金属(钢)片将长弧切成若干短弧，则维持触头间电弧稳定燃烧的电压降将增加若干倍，电弧会迅速熄灭。 低压断路器和刀开关的 灭弧罩就是利用这个原理来灭弧狭沟灭弧法：使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧，电弧与介质在接触面增大，冷却条件改善，使电弧中去游离增强，加速电弧熄灭。 有的熔断器

27、(如RT0)在熔管中充填石英沙，就是利用这原理 真空灭弧法：触头周围的介质(主要是空气)易被游离，若将开关触头装在真空容器内，由于真空具有较高的绝缘强度，则在电流过零时就能将电弧熄灭。 真空断路器只需半个周期就能使电弧熄灭，这是进年来真空断路器得到普遍使用的主要原因。 按施加外力的性质来分，有气吹、油吹、磁力和电动力吹等在开关电器中，通常是综合利用几种灭弧方式来达到熄弧的目的。如真空断路器（速拉灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、真空灭弧法）,电气触头是开关电器中极其重要的部件，也是一个易损的部件，为了满足开关电器 的可靠性，电气触头应满足下列几个基本要求。 满足正常负荷的发热要求。正常的负荷

28、电流（包括过负荷电流）长期通过触头时，触头的发热温度不应超过允许值。为此，触头必须接触紧密良好，尽管避免触头表面产生氧化层，尽量降低接触电阻。具有足够的机械强度。能够经受规定的通断次数而不致发生机械变形或损坏。具有足够的动稳定度和热稳定度。具有足够的动稳定度指在可能发生的最大短路冲击电流通过时，触头不至于因最大电动力作用而损坏；具有足够的热稳定度指在可能最长的短路时间内通过最大短路电流时所产生的热量不致使触头烧损或熔焊。具有足够的断流能力。在开断可能发生的最大冲击电流或最大短路容量时，触头不应被电弧烧损，更不应发生熔焊现象。,电气触头,分励脱扣器：用于远距离跳闸。远距离合闸操作可采用电磁铁或电

29、动储能合闸。 欠压或失压脱扣器：用于欠压或失压保护，当电源电压低于定值时自动断开断路器。热脱扣器：用于线路或设备长时间过载保护，当线路电流出现较长时间过载时，金属片受热变形，使断路器跳闸。过流脱扣器：用于短路、过负荷保护，当电流大于动作电流时自动断开断路器。分瞬时短路脱扣器和过流脱扣器(又分长延时和短延时两种)。二段保护：长延时+瞬时三段保护：长延时+短延时+瞬时四段保护：长延时+短延时+瞬时+接地故障(漏电),脱扣器,手柄操作。电动机操作。电磁操作。,操作机构,动作原理：过流保护装置由检测、判断处理和执行等三部分组成。 检测部分为电流互感器，安装与一次线路中。 判断和处理部分为晶体管继电器，

30、根据输入电流大小，判断脱扣器应该动作与否，或长延时、短延时、瞬时动作，并输入信号给执行部分去执行。 执行部分为一个带永久磁铁的螺管电磁铁MT，在线圈无电流时，铁心应永久磁铁作用而吸合，在线圈有足够电流时，铁心释放推动器机构使断路器断开。型号：国产JMW1(江门梅兰)、CW1(常熟)、DW18C(南洋)、RMW1(上海人民)、ME(精益、长征) 进口MT/MW(施耐德)、E/F(ABB)、3WN(西门子)、IZM(金钟默勒)、AE-SS(三菱)壳架电流(A)：630.800.1000.1250.1600.2000.2500.3200.4000.5000.6300选型：MT 06 N1 3P D/

31、O + MIC5.0A + 附件。,框架（真空）断路器,手柄有三个位置，在壳面中央有分合闸位置指示合闸位置：手柄位于向上位置，断路器处于合闸状态； 自由脱扣位置：位于中间位置，只有断路器因故障跳闸后，手柄会至于中 间位置。 分闸和再扣位置：位于向下位置，当分闸操作时，手柄被扳分闸位置，如果断路器因故障手柄置于中间位置时，需将手柄扳到分闸位置（再扣位置）时，断路器才能进行合闸操作。型号：国产JMM1(江门梅兰)、CM1(常熟)、DZ20(长征)、HM3(精益)； 进口NS(施耐德)、S(ABB)、3VF(西门子)、NZM(金钟默勒)、NF(三菱)壳架电流(A)：100.160.250.400.6

32、30选型：NS 250 N STR22SE 100 3P F + FC + 附件,低压塑壳断路器,低压断路器：通断正常负荷电流和过负荷电流，切断短路电流。 没有明显的断开点。低压负荷开关：由点灭弧装置的刀开关与熔断器串联而成。 通断正常负荷电流和过负荷电流，不能切断短路电流。 有明显的断开点。低压刀开关：不能带负荷拉、合闸，不能切除短路电流。 有明显的断开点，用来安全检修和保护人身安全。,低压断路器、负荷开关和刀开关之比较,工厂中绝大多数用电设备，如感应电动机、电力变压器、电焊机以及交流接触器等，他们都要从电网吸收大量无功电流来产生交变磁场。功率因数是反映在有功功率一定的条件下，取用无功功率的

33、多少；如果取用的无功功率越多，则功率因数越低。功率因数是衡量供配电系统是否经济运行的一个重要指标。,功率因数和无功功率补偿,所有具有电感特性的用电设备都需要从供配电系统中吸收无功功率,从而降低功率因数.功率因数太低将会给供配电系统带来很多不良影响.总电流增加：在传送同样有功功率的情况下，功率因数降低会使总电流增加，使供配电系统中的变压器、断路器、导线等容量增大。系统内部的启动控制设备、测量仪器、仪表等规格要求增大，从而投资费用增加。电能损耗增加：P=3IR，可知，电流的增加会使有功损耗增加，从而电能损耗增加。电压损失增大：功率因数越低，电压损失越大，从而影响供电质量。供电设备利用率降低：功率因

34、数降低使总电流增加。供电设备的温升会超过规定范围。为控制设备温升，工作电流也受到控制。在功率因数降低后，不得不降低输送的有功功率P来控制电流I的值，这样就降低了供电设备的供电能力。正是由于功率因数在供配电系统中影响很大，所以要求电力用户的功率因数需达到一定的值，不能太低，太低就必须进行补偿。,功率因数对供配电系统的影响,合理选择电动机的规格、型号。 笼型电动机的功率因数比绕线式电动机的功率因数高 开启式和封闭式的电动机比密闭式的功率因数高 异步电动机要向电网吸收无功，同步电动机则向电网送出无功防止电动机空载运行。 装设空载自停装置，或降压运行等(如将电机的定子绕组由三角形接线改为星形接线；或由

35、自耦变压器、电抗器、调压器实现降压)。合理选择变压器的容量。 变压器轻载是功率因数会降低，满载时有功损耗回增加。交流接触器的节电运行。 晶闸管开关不需要无功功率，开关速度远比交流接触器快。 可将交流接触器改为直流运行或使其无电压运行。,提高自然功率因数,工厂企业的功率因数仅仅靠提高自然功率因数一般是不能满足要求的，因此，还必须进行人工补偿。并联电容器人工补偿。即采用并联电力电容器的方法来补偿无功功率，从而提高功率因数。因其具有下列优点，所以这是目前工厂、企业内广泛采用的一种补偿装置。 a.有功损耗小，约为0.25%0.5%，而同步调相机约为1.5%3%。 b. 无旋转部分，运行维护方便。 C.

36、可按系统需要，增加或减少安装容量和改变安装地点。 d.个别电容器损坏不影响整个装置运行。 e.短路时，同步调相机增加短路电流，增大了用户开关的断流容量，电容器无此缺点。 当然，该补偿方法也存在缺点，如只能有级调节，而不能随无功变化进行平滑的自动调节，当通风不良或运行温度过高时，易发生漏油、鼓肚、爆炸等故障。 同步电动机补偿。选用同步电动机，通过改变励磁电流来调节和改善供配电系统的功率因数。动态无功功率补偿。一般并联电容器的自动切换装置响应太慢，无法满足要求，因此必须采用大容量，高速的动态无功功率补偿装置。,人工补偿功率因数,并联补偿的电力电容器大多采用三角形(形)接线，对于低压(0.5KV以下

37、)并联电容器，因为大多是做成三相的，故其内部已接成三角形。假设有电容为C的三个单相电容器，如果其额定电压与三相网络的额定电压相同时，应将电容器接成三角形；如果电容器的额定电压低于三相网络额定电压时，应将电容器接成星形(Y形)。同样的电容器，按三角形接线时其补偿容量将是星形接线的3倍。这是并联电容器采用三角形接线的一个优点。另外电容器采用三角形接线时，任一电容器断线，三相线路仍得到无功补偿；而采用星形接线时，一相电容断线时，断线相将失去无功补偿。但是，当电容器采用三角形接线时，任一电容器击穿短路时，将造成三相线路的两相短路短路电流很大，有可能引起电容器爆炸。这对高压电容器特别危险。即当电容器采用

38、星形接线时，在其中的一相电容器发生击穿短路时，其短路电流仅为正常工作电流的3倍，运行相对比较安全。所以GB50053-9410KV及以下变电所设计规范规定：高压电容器组宜接成中性点不接地星形，容量较小时(450kvar及以下)宜接成三角形。低压电容器组应接成三角形。,并联电容器的接线,并联电力电容器在工厂供配电系统中的装设位置有三种，即高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿(个别补偿)。高压集中补偿。 高压集中补偿是指将高压电容器组集中装设在工厂变电所的6KV10KV母线上。 该补偿方式只能补偿总降压变电所的6KV10KV母线前供配电系统中的无功功率，而无法补偿企业内部供配电系统中的无功功率

39、，因此补偿范围最小，经济效果较后两种补偿方式差。 但由于装设集中、运行条件较好、维护管理方便、投资较少，且总降压变电站6KV10KV母线停电机会少，因此电容器利用率高。多在大中型企业低压集中补偿。 该补偿方式只能补偿车间变电所低压母线前车间变电所和高压配电线路及电力系统的无功功率，对车间变电所低压母线后的设备则不起补偿作用。单独就地补偿。 该补偿方式能补偿安装部位以前的所有设备，因此补偿最大，效果最好。但投资较大，而且如果被补偿的设备停止运行的话，电容器组也被切除。利用率低。,并联电容器的装设地点,低压进线变压器2,低压进线变压器1,进线主开关1,进线主开关2,联络开关,负载,负载,电动机回路,配电回路,一次单线图,将若干个回路组合装配成低压开关柜,平面布置图简介,主母线,配电母线即垂直母线,下出线,抽屉功能单元马达回路,下进线,固定式功能单元配电回路,抽出式断路器,PC柜,MCC柜,MCC柜,MCC柜,平面布置图简介,下出线,抽出式断路器,主母线,二次元器件,地排,下进线,