节能型低压配电系统设计探讨

刘钧法

（广州市白云机电设备安装工程有限公司，广东 广州 510000）

节能型低压配电系统设计探讨

刘钧法

（广州市白云机电设备安装工程有限公司，广东 广州 510000）

随着经济技术迅速发展，电气设备越来越多，技术性能日趋复杂，对于配电网供电的可靠性、电能质量以及低耗能的用电服务有更高的要求。文章对节能型低压配电系统设计进行了探讨。

低压配电系统；节能设计；选择

1 低压配电设备与线路的布置

1.1 低压配电室的选址

低压配电室的位置应靠近负荷中心，设置在尘埃少、腐蚀介质少、干燥和振动轻微的地方，并宜适当留有发展余地。

1.2 配电设备的布置

低压配电室配电设备的布置必须遵循安全、可靠、适用和经济等原则，并应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。位于同一室内的高压及低压设备间、成排布置的配电柜间都必须留有适当的距离和通道的出口。布置配电设备时应采取必要的安全措施，如有危险电位的裸带电体应加遮护或置于人的伸臂范围之外。当采用遮护物和外罩有困难时，可采用阻挡物进行保护。

1.3 配电线路的布置应符合的条件

符合场所环境的特征；符合建筑物的特征；人与布线之间可接近的程度；由于短路可能出现的机电应力；在安装期间或运行中布线可能遭受的其他应力和导线的自重。

1.4 配电线路的布置应避免的外部环境的影响

应避免外部热源产生热效应的影响；应防止在使用过程中因水的侵入或因进入团体物而带来的损害；应防止外部的机械性损害而带来的影响；在有大量灰尘的场所，应避免由于灰尘聚集在布线上所带来的影响；应避免由于强烈日光辐射而带来的损害。

2 采用新型低压无功动态补偿装置

传统的低压静态无功补偿装置是采用模拟量或微电脑功率因数检测，通过中间继电器（或固态继电器）接通接触器、控制补偿电容器投入或切除。存在主要问题：①合闸涌流大，可达到100 1n（In为补偿电容器额定电流）；②断开弧光大；③补偿电容器及接触器易损坏；④对供电系统及周围电气设备干扰大。

因此，传统的低压无功静态补偿装置，只适用于无功负荷较稳定的变电所使用。经实际调查，无功负荷经常变化的各个产业及民用变电所，使用的传统的低压静态无功补偿装置，一年后90%以上不好用，改为手动控制接触器固定补偿。使供电系统损耗增加。另外，传统的低压静态无功补偿装置，不能滤波，也不能分相补偿，不能适应多种用电负荷对无功补偿的要求。

3 采用智能型交流接触器

低压电器行业开展节能技术主要是通过对低压电器进行技术改造，即把微处理器引入低压电器，使其具有智能化的功能，并采用新型控制策略，使之在运行期间不但能节省铁芯和分磁环中的损耗，消除电磁系统的噪声，而且还能大幅度降低电磁系统和线圈的温升，从而提高系统的可靠性。自适应节能交流接触器就是一种由微处理器智能化的交流接触器，它采用直流斩波脉宽调制技术和模糊控制技术可靠地运行在各种不同的电压下，具有良好动态吸合特性。

4 采用智能照明调控装置

智能照明调控装置工作原理：采用微电脑控制系统，实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较，通过计算进行自动调节，从而保证输出最佳的照明系统工作电压。具体优点体现在以下4个方面：

4.1 优化电力质量，节约照明用电

（1）稳定最佳工作电压。针对电网电压偏高和波动等现象，调控装置可根据用户现场实际需求，实时在线调控输出最佳照明工作电压，并能将其稳定在±2%以内，有效提高电力质量，从而达到节电10%～40%的效果。

（2）多时段节能运行。根据用户实际的照明需求，调控装置还可通过程序进行多时段节能电压设置，从而满足用户不同光源、不同时间的需求，实现最佳照明状态和最大节电率。

4.2 有效保护电光源，延长其使用寿命

（1）软启动、慢斜坡。影响电光源寿命的一个重要因素是：启动和运行时电流和电压对光源的冲击。为了有效的降低电流冲击和提高灯的寿命，在国外高档灯具产品中，要求灯具有软启动功能。

智能调控装置能够实现灯具的软启动和慢斜坡控制过程。灯具在启动时，采用低压软启动，充分预热。该过程可减少40%的启动电流冲击，有效提高光源寿命。在调压、稳压的过程中，智能调控装置采用慢斜坡方式，让电压在设定时间内缓慢过渡，保证光源不受电压、电流波动的冲击，从而降低电光源损坏，延长使用寿命。

（2）实时稳压、控压。在电压波动很大的地方，如电气设备比较多的厂区，一分钟内的电压波动达到±15%；路灯后半夜的供电电压也会达到250 V。智能调控装置高稳定的最佳照明电压，能够延长电光源寿命2～4倍，减少照明运行、维护成本30%～50%。

（3）智能照明调控。为了满足不同用户对照明灯具控制的需要，智能调控装置有3种运行模式可供选用，即：端子控制节能运行模式；时间控制节能运行模式；通讯控制节能运行模式。

（4）适用性、可靠性。调控装置每相可独立调节，可操作性强，可以承受三相100%的不平衡负载，且保证单相的故障绝不影响其他两相的正常运行。同一个装置可以带不同类型光源负载，还可以独立调节每相的输出电压。

5 配电线路的保护

配电线路应装设短路保护、过载保护和接地故障保护，用于切断供电电源或发出报警信号。配电线路采用的上下级保护电器，其动作特性应具有选择件，各级之间应能协调配合。但对非重要负荷的保护电器可采用无选择性切断。

5.1 配电线路的短路保护

应在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流。当保护电器是低压断路器时，短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。

5.2 配电线路的过载保护

配电线路的过载保护，应在过载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流。过载保护电器应采用反时限特性的保护电器电流值，但应能承受通过的短路能力；对于突然断电比过载造成的损失更大的线路，其过载保护应作用于信号而不应作用于切断电路。

5.3 配电线路的接地故障保护

接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地型式，移动式、手握式或固定式电气设备的区别，以及导体截面等因素经技术经济比较确定。

6 配电线路的敷设

智能建筑的配电线路主要用绝缘导线和电缆敷设，封闭式母线主要用于变配电站内，裸导体用得极少。

6.1 绝缘导线的敷设

绝缘导线在智能建筑的屋内外，特别在建筑物的顶棚内敷设时宜用金属管、金属线槽。明敷或暗敷于干燥场所的金属管布线应采用管壁厚度不小于1.5 mm的电线管。直接埋于素土内的金属管布线，应采用水煤气钢管。电线管与热水管、蒸汽管同侧敷设时，应敷设在热水管、蒸汽管的下面。有困难时，可敷设在其上面。相互间的净距不宜小于下列值：

（1）当电线管敷设在热水管下面时为0.2 m，在上面时为0.3 m。

（2）当电线管敷设在蒸汽管下面时为0.5 m，在上面时为1 m。

（3）当不能符合上述要求时，应采取隔热措施。对有保温措施的蒸汽管，上下净距可减至0.2 m。

6.2 电缆的敷设

选择电缆敷设路径时，应使电缆不易受到各种损伤；应避开规划中的施工用地和建设用地；应便于维护；路径应较短。有塑料或橡胶外护层的电缆应避免日光长时间直晒，必要时应加装遮阳罩或采用耐日照的电缆。电线不应在有易燃、易爆及可燃的气体管道或液体管道的隧道或沟道内敷设，也不宜在有热管道的沟道内敷设。

1 雷葵叶.浅谈某中心商场低压配电系统设计［J］.广西城镇建设，2005（11）

2 孟琦、蔺海峰.通信局用低压配电系统设计方案［J］.通信管理与技术，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