節能型低壓配電系統設計探討

劉鈞法

（廣州市白云機電設備安裝工程有限公司，廣東 廣州 510000）

節能型低壓配電系統設計探討

劉鈞法

（廣州市白云機電設備安裝工程有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著經濟技術迅速發展，電氣設備越來越多，技術性能日趨復雜，對于配電網供電的可靠性、電能質量以及低耗能的用電服務有更高的要求。文章對節能型低壓配電系統設計進行了探討。

低壓配電系統；節能設計；選擇

1 低壓配電設備與線路的布置

1.1 低壓配電室的選址

低壓配電室的位置應靠近負荷中心，設置在塵埃少、腐蝕介質少、干燥和振動輕微的地方，并宜適當留有發展余地。

1.2 配電設備的布置

低壓配電室配電設備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經濟等原則，并應便于安裝、操作、搬運、檢修、試驗和監測。位于同一室內的高壓及低壓設備間、成排布置的配電柜間都必須留有適當的距離和通道的出口。布置配電設備時應采取必要的安全措施，如有危險電位的裸帶電體應加遮護或置于人的伸臂范圍之外。當采用遮護物和外罩有困難時，可采用阻擋物進行保護。

1.3 配電線路的布置應符合的條件

符合場所環境的特征；符合建筑物的特征；人與布線之間可接近的程度；由于短路可能出現的機電應力；在安裝期間或運行中布線可能遭受的其他應力和導線的自重。

1.4 配電線路的布置應避免的外部環境的影響

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

2 采用新型低壓無功動態補償裝置

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

因此，傳統的低壓無功靜態補償裝置，只適用于無功負荷較穩定的變電所使用。經實際調查，無功負荷經常變化的各個產業及民用變電所，使用的傳統的低壓靜態無功補償裝置，一年后90%以上不好用，改為手動控制接觸器固定補償。使供電系統損耗增加。另外，傳統的低壓靜態無功補償裝置，不能濾波，也不能分相補償，不能適應多種用電負荷對無功補償的要求。

3 采用智能型交流接觸器

低壓電器行業開展節能技術主要是通過對低壓電器進行技術改造，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，使之在運行期間不但能節省鐵芯和分磁環中的損耗，消除電磁系統的噪聲，而且還能大幅度降低電磁系統和線圈的溫升，從而提高系統的可靠性。自適應節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制技術和模糊控制技術可靠地運行在各種不同的電壓下，具有良好動態吸合特性。

4 采用智能照明調控裝置

智能照明調控裝置工作原理：采用微電腦控制系統，實時采集輸出、輸入電壓信號與最佳照明電壓比較，通過計算進行自動調節，從而保證輸出最佳的照明系統工作電壓。具體優點體現在以下4個方面：

4.1 優化電力質量，節約照明用電

（1）穩定最佳工作電壓。針對電網電壓偏高和波動等現象，調控裝置可根據用戶現場實際需求，實時在線調控輸出最佳照明工作電壓，并能將其穩定在±2%以內，有效提高電力質量，從而達到節電10%～40%的效果。

（2）多時段節能運行。根據用戶實際的照明需求，調控裝置還可通過程序進行多時段節能電壓設置，從而滿足用戶不同光源、不同時間的需求，實現最佳照明狀態和最大節電率。

4.2 有效保護電光源，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，在國外高檔燈具產品中，要求燈具有軟啟動功能。

智能調控裝置能夠實現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。在調壓、穩壓的過程中，智能調控裝置采用慢斜坡方式，讓電壓在設定時間內緩慢過渡，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）實時穩壓、控壓。在電壓波動很大的地方，如電氣設備比較多的廠區，一分鐘內的電壓波動達到±15%；路燈后半夜的供電電壓也會達到250 V。智能調控裝置高穩定的最佳照明電壓，能夠延長電光源壽命2～4倍，減少照明運行、維護成本30%～50%。

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

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

5 配電線路的保護

配電線路應裝設短路保護、過載保護和接地故障保護，用于切斷供電電源或發出報警信號。配電線路采用的上下級保護電器，其動作特性應具有選擇件，各級之間應能協調配合。但對非重要負荷的保護電器可采用無選擇性切斷。

5.1 配電線路的短路保護

應在短路電流對導體和連接件產生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流。當保護電器是低壓斷路器時，短路電流不應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

配電線路的過載保護，應在過載電流引起的導體溫升對導體的絕緣、接頭、端子或導體周圍的物質造成損害前切斷負載電流。過載保護電器應采用反時限特性的保護電器電流值，但應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，其過載保護應作用于信號而不應作用于切斷電路。

5.3 配電線路的接地故障保護

接地故障保護的設置應能防止人身間接電擊以及電氣火災、線路損壞等事故。接地故障保護電器的選擇應根據配電系統的接地型式，移動式、手握式或固定式電氣設備的區別，以及導體截面等因素經技術經濟比較確定。

6 配電線路的敷設

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

6.1 絕緣導線的敷設

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

（1）當電線管敷設在熱水管下面時為0.2 m，在上面時為0.3 m。

（2）當電線管敷設在蒸汽管下面時為0.5 m，在上面時為1 m。

（3）當不能符合上述要求時，應采取隔熱措施。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

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

1 雷葵葉.淺談某中心商場低壓配電系統設計［J］.廣西城鎮建設，2005（11）

2 孟琦、藺海峰.通信局用低壓配電系統設計方案［J］.通信管理與技術，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