低压接线系统（共6篇）
低压接线系统 篇1
根据现行的国家标准《低压配电设计规范》 (GB50054) 的定义, 将低压配电系统分为三种, 即TN、TT、IT三种形式。其中, 第一个大写字母T表示电源变压器中性点直接接地;I则表示电源变压器中性点不接地 (或通过高阻抗接地) 。第二个大写字母T表示电气设备的外壳直接接地, 但和电网的接地系统没有联系;N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。TN系统:电源变压器中性点接地, 设备外露部分与中性线相连。TT系统:电源变压器中性点接地, 电气设备外壳采用保护接地。IT系统:电源变压器中性点不接地 (或通过高阻抗接地) , 而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地。
1 小型水电站中常用的接线型式
按工程的枢纽布置, 全站接地网由自然接地体、人工接地体和集中辅助接地体三部分组成。设计中首先考虑充分利用自然接地体, 如厂房结构钢筋、压力钢管、金属结构预埋件以及其他任何可作为接地的自然接地体, 将这些部件用扁钢进行电气连接, 这些扁钢呈网状联接。全站敷设以水平接地体为主的人工接地网, 并将所有设备的基础、外壳与接地网相连, 升压站设置人工接地装置并与站内接地网可靠联接, 形成全站统一的接地系统, 且所有工作接地、保护接地和雷电冲击保护接地均利用该接地系统。全站工频接地电阻值在任何季节不应超过4Ω。变压器中性点在升压站现地直接接地, 中性线通过电缆引入站内低压配电盘, 工作零线 (N) 与保护零线 (PE) 只在变压器处有电气联接, 其余部分均相互绝缘。这种接地形式属于典型的TN—S系统。从上述设计理念上看, 小型水电站由于其独特的建筑构造形式, 有条件形成比较庞大的接地系统, PE线由联接各部分接地装置的镀锌扁钢组成, 这些镀锌扁钢联接成网, 即便局部出现损坏还会有相关回路补充, 所以在建筑物内部不会出现PE线断线的情况, 由此可见小型水电站的PE线非常庞大, 同时实现了等电位连接。如图1-1
2 小型水电站低压系统常见的错误与对策
2.1 照明系统无PE线
小型水电站中电气设备外壳均通过镀锌扁钢与接地装置可靠连接, 但照明系统往往被忽略, 现场绝大多数灯具没有接地, 除绝缘材料灯具外壳没接地外, 很多金属灯具外壳也没有接地, 例如主厂房照明常用的工厂深照灯等。接地外, 很多金属灯具外壳也没有接地, 例如主厂房照明常用的工厂深照灯等。
这种错误接线的危害如图1-2, 当有一相带电部分连设备外壳时, 事故电流经过人体和变压器的工作接地构成回路, 其大小为:
式中:U-电网相电压, 220V
Rr-人体电阻, Ω
R0-工作接地电阻, Ω
若R0=4Ω, Rr=2000Ω, 则通过人体的电流为:
行业规定人体的安全电压为36V, 安全电流为10m A, 110m A足以致命。所以照明系统, 特别是金属外壳灯具没有PE线是非常危险的。
由于PE线缺失, 为避免触电现场有人采用了设备外壳接零的方法, 如图1-3
此时系统成为TN-C系统, 不但使设备机壳带电, 对人身造成不安全, 而且还无法取得稳定的基准电位的缺点, 另外这种连接方式当发生N线断线时, 由于没有零电位钳制设备外壳电压升高倒相电压, 工作人员触碰设备外壳非常危险。同时当应用这种连接方式时, 与之相关的漏电保护开关无法正常运行。
为防止类似上述情况的发生, 应采取的措施如下:
在需要接PE线的设备附近没有PE线时, 一定要从配电柜接地母线上引出PE线至设备附近, 并严格区分PE线与N线进行可靠连接。
2.2 PE线断线
由于小型水电站PE系统非常强大, 在建筑物内部出现PE线断线的几率几乎为零, 出现断线的部分只能是接地装置设备与设备的连接处。一般有如下几种情况出现:
1) 设备附近虽然接地引出扁钢已引出, 由于施工人员不重视未与设备外壳联接;
2) 设备附近没有接地引出扁钢, 施工人员只是将设备外壳与基础钢筋相连, 但并不确切知道这些钢筋是否与接地装置有电气连接;
3) 设备内部设备与接地母线未连接或虚接;
4) 设备外壳虽然与接地装置引出线相连接, 但运行一段时间后连接处出现锈蚀等因素导致断线。
当出现PE断线时, 就会出现如图1-2的危害。为避免不良影响, 在施工和运行过程中应注意PE线的连接, 切实链接牢靠即可。
2.3 将PE线代替N线
小型水电站中, 特别是在引临时电源时, 有些三相设备配电柜未引入N线, 有些工作人员图省事直接将用电设备N相与现地的PE线相连, 临时用电设备可以正常运行, 但如果相关回路安装有漏电保护开关, 会造成开关误动作, 影响供电系统的稳定性。
3 结论
综合上述分析, 由于小型水电站在施工和运行过程中对低压系统接线没有充分重视, 采用一系列错误接线方式, 存在很多安全隐患, 同时造成大部分小型水电站漏电保护型开关无法得到大面积应用, 对避免造成人身触电事故及避免弧光短路引起的火灾都是极为不利的因素。为此在设计、施工及运行各个环节都应增加重视程度, 充分利用小型水电站庞大的PE系统, 构造严格意义上的TN-S系统, 可大大减少低压配电系统故障的几率, 充分保证电站的安全稳定运行, 达到向安全要效益的目的。
参考文献
[1]谢宁, TN-C-S系统缺陷分析.建筑电气, 2010 (2) .
[2]张元兴, 邢丽吟.低压系统接地型式不规范接线的危害.供用电, 2005, 8, 22,
[3]刘介才.工厂供电.2版, 机械工业出版社.
[4]戴树梅.小型水电站.电气一次.2版.
改进低压电能表箱接线工艺的建议 篇2
1 故障原因分析
1.1 串接接线方式存在的隐患
(1) 针对一只单相电能表, 正确的接线方法是一进一出 (1, 3进, 2, 4出) 。但是在一个电能表箱内安装多只单相电能表, 通常习惯采用多只电能表串接的接线方式:即总进线 (电源线) 接于第一只电能表的进线接线端子, 然后依次从前一只电能表的进线并接电源线至下一只电能表。这样最容易造成前端电能表接线端子烧毁。因为最后一只电能表的进线端子通过的电流仅为该只电能表所接客户的负荷电流, 而前面的电能表, 接线端子通过的电流则为后级所有客户负荷电流的总和, 所以容易造成最前端的电能表表尾接线端子烧毁, 如图1所示 (为方便起见, 仅画出单根电源线, 以示说明) 。
(2) I1, I2, I3, I4, I5, I6分别为电能表箱中客户电能表的负载电流, I总为该电能表表箱总负载电流。各只电能表进线端节点电流值及其之间的关系如下:
I总=节点1=I1+I2+I3+I4+I5+I6;
节点2=I2+I3+I4+I5+I6;
节点3=I3+I4+I5+I6;
节点4=I4+I5+I6;
节点5=I5+I6。
(3) 从以上各节点的电流值可以看出:如果采用串接方式, 最后将造成位于前端的电能表进线接线端子承受电流是后端所有客户负载电流的和, 所以前端电能表进线接线端子由于负载过大, 容易导致发热而烧毁。
1.2 接线工艺差或使用的导电材质不当
(1) 有些工作人员接线时图省事或其他原因, 仅旋紧1个螺丝 (接线螺丝为上下2个) 或未将紧固螺丝旋紧, 导致接触面积减小、接触电阻增大, 从而导致接线端子烧毁。
(2) 电能表接线端子采用的是导电性能良好的铜材。但是, 大多客户使用的进、出线多为铝质, 在长时间通电情况下, 由于铜、铝之间会发生铜铝氧化反应, 从而在其接触面之间增加氧化膜, 逐渐增大了相互之间的接触电阻。由于电流的热效应, 接触面之间发热严重, 在负荷较大或长时间带负荷运行情况下, 导致接线端子烧毁。
1.3 电能表超载运行
供电企业的配表原则是根据客户初报装时的负荷配置合适规格的电能表, 但是由于客户的家用电器增加, 并不向供电企业申报, 因客户负荷逐渐增加, 导致电能表过载, 从而使电能表接线端子超出自身的负载能力而发热, 烧毁接线端子。
2 解决电能表接线端子烧毁的办法
2.1 改进电能表箱接线方式
改串接接线方式为彼此独立的接线方式 (单进单出的接线方式) , 如图2所示。在目前市场上通用电能表箱的基础上, 增加了接线端子排 (母线排:单相用电, 建议使用铜质端子排) 。接线原理由图2可看出, 电源进线 (相线、中性线) 直接接入电能表箱接线端子排, 然后, 每一只电能表的进线再从接线端子排上接线。为了安全起见, 电能表箱内可以仅留出接线端子排上的接线螺丝位置, 其余部分用绝缘热缩管进行封装。
2.2 提高接线工艺和质量
(1) 增强工作人员的责任心和业务素质, 在电能表接线完工后, 应全面检查所有接线螺丝的紧固程度, 确保接线端子接线牢固。
(2) 电能表箱内接线端子排与电能表接线端子之间的连接线, 应统一使用与客户负载电流相适应的铜质导线。
2.3 避免电能表超载运行
低压接线系统 篇3
1.1 接线方式
低压厂用电系统电压采用380/220V ( 母线电压400/230V) 。对于1000MW级机组, 根据对汽机、锅炉等主要工艺专业电负荷资料的分析, 大部分辅机采用双重化配置, 一用一备。
主厂房低压厂用电系统采用动力中心 (PC) 和电动机控制中心 (MCC) 的接线方式。动力中心 (PC) 和电动机控制中心 (MCC) 成对设置, 建立双路电源通道, 每套PC-MCC的电源由互为备用的两台变压器构成。互为备用的负荷分接于成对的不同母线段上。母线联络断路器与两台变压器进线断路器形成联锁回路, 正常运行时母联断路器断开, 两段PC分别由各自电源变压器供电, 当其中一个电源断路器由于变压器停运或其他原因断开时, 母联断路器才会合闸, 由另一台变压器负担全部两段PC的负荷。母联设备不用电源自投装置。
MCC也成对设置, 互为备用的负荷分别接于成对的不同MCC段, 两段MCC中间不设联络断路器。成对的两段MCC的电源分别来自两个不同PC段或一个成对PC的不同段。
电动机控制中心和容量为75k W及以上的电动机由动力中心PC供电, 75k W以下的电动机由电动机控制中心MCC供电。成对的电动机分别由对应的动力中心和电动机控制中心供电。
若有单台或没有备用的I类负荷, 则可设置一段有两个电源进线的MCC, 两个电源互为备用, 互相联锁。两个电源可根据需要采用ATS实现自动切换。
1.2 主厂房内PC、MCC段设置
每台机设置2 段汽机PC段;每台锅炉设置2 段锅炉PC段;每台机组设置1 段正常照明段、1 段应急照明段、1 段检修段、1 段公用PC段。
每台机设置汽机MCC A、B、C段, 成对的电动机或电负荷分别由MCC A、B段供电, 单台负荷由MCC C段供电, MCC C段有两路电源;每台炉设置锅炉MCC A、B段, 成对的电动机或电负荷分别由A、B段供电;主厂房区域在负荷相对集中的区域还设置了汽机检修MCC、锅炉检修MCC、凝结水处理MCC、除渣MCC、暖通MCC、煤仓层MCC等, 这些MCC段均有两路引自不同PC段的电源。两路电源可根据用电负荷特性采用手动切换或ATS自动切换。
2 中性点接地方式
2.1 中性点不接地或经高阻接地的特点
低压厂用电系统的中性点不接地或经高阻接地的优越性在于馈线回路发生单相接地时, 允许继续运行一段时间, 给运行人员一定的处理事故时间。可以避免电动机由于单相接地故障而跳闸, 提高380V电动机供电的可靠性。
采用中性点不接地方式后, 使用低压厂用电十分不便。采用220V电源供电的用电设备需要单独设置380/220V、二次侧中性点直接接地的隔离变压器。每段母线需装设微机型小电流接地选线装置和PT, 每个分支回路需装设零序CT, 以便及时找到发生接地故障的回路。
针对本工程设计, 每台机组至少需要设置两台汽机D/P变压器, 两台锅炉D/P变压器, 一台公用D/P变压器, 一台应急照明D/P变压器。相应还需增加馈线和进线开关柜, 增加设备投资费用的同时, 给主厂房设备布置也带来一定困难。
2.2 中性点直接接地的特点
优点:发生单相接地故障时, 中性点不发生位移, 防止了相电压出现不对称和超过250V, 而且保护装置动作于跳闸, 可防止故障扩大化;节省了每段母线的接地检测装置和专用CT, 简化了接线和布置;取消了高阻接地系统需各处设置的控制变压器, 减少了设备和故障点, 提高了可靠性, 节约了投资;本期主厂房、辅助厂房厂用电系统接线方式一致, 便于运行、维护和管理, 同时避免了由于厂家配套设备的问题导致到处悬挂小变压器的现象。
缺点:距离较远的馈线回路单相短路电流太小, 需要根据短路电流大小选择相应的接地短路保护, 满足保护灵敏度的要求。
2.3 技术经济分析
由表1 可见采用了中性点不接地方式后, 两台机需增加一次性投资约311.6 万元。技术上两种方式各有优缺点, 均为可行方案。本工程推荐采用:低压厂用电系统中性点直接接地方式。
3 照明/ 检修电源引接方案
3.1 照明检修段的设置
方案一:主厂房每台机组设一台照明检修合用的干式变压器, 容量1600k VA, 两台机组的照明检修变压器互为备用。检修段布置在照明检修变低压侧进线开关之后, 照明调压器之前;照明段电源从调压器之后引接。调压器装入低压开关柜内, 与低压变压器、检修段PC柜、照明PC柜排列在一起。
方案二:主厂房每台机设置一台容量为800k VA有载调压变压器为照明负荷供电, 两台机组的照明变互为备用;每台机设置一台容量为800k VA检修变压器为检修负荷供电, 两台机组的检修变互为备用。
3.2 技术经济分析
由表2 可见方案二较方案一投资约增加25%, 方案一设备数量少, 布置紧凑, 占用厂房面积小。技术上两个方案均为可行, 可根据工程实际情况择优选用。本工程推荐采用照明、检修电源为2 台照明检修合用的照明、检修变。
4 保安电源引接
4.1 保安电源选择
本工程推荐每台机组设置一套快速起动的柴油发电机组作为事故保安电源, 柴油发电机的容量经计算为1600k VA。
4.2 保安电源接线
每台机组设置两段保安段, 机组保安负荷接于保安段, 每段保安段的正常工作电源引接方式有以下两种接线方式。
说明:设备价格采用最近工程实际招标价格和询价计列。
说明:低压开关柜仅比较进线柜和母联柜, 两个方案馈线柜配置相同。设备价格取最近工程实际招标价计列。
方案一:每台机单独设置两台低压厂用保安变容量为1600k VA, 为保安段提供正常工作电保安段设置母联互为备用。正常工作电源消失后经保护闭锁快速合母联开关, 并同时起动柴油发电机组, 若另一段保安段工作电源也消失, 则切至柴油发电机供电。具体接线形式详见图1。本方案接线清晰, 电缆联系较少, 动力电缆用量较少, 可减轻主厂房内电缆通道的压力, 但需要增加4 台干式变压器、4 面高压开关柜。
根据工艺专业提供的电负荷清单, 每台机设置2 台低压汽机变压器容量为1600k VA, 每台炉设置2 台低压锅炉变压器容量为1250k VA。
方案二:每段保安段由汽机工作段引接正常工作电源, 并从锅炉工作段和柴油发电机各引接一路正常工作备用电源和应急备用电源, 电源引接均采用电缆连接。正常工作电源消失后快速切换至锅炉段供电, 并同时起动柴油发电机组, 若锅炉段也失电, 则切至柴油发电机供电。具体接线形式详见图2。在1000MW机组中, 根据工艺专业提供的电负荷清单, 每台机设置2 台低压汽机变压器容量为1600k VA, 每台炉设置2 台低压锅炉变压器容量为1250k VA, 保安负荷的容量为800k VA。汽机变和锅炉变增加保安负荷后, 使得汽机变、锅炉变容量增大至2500k VA。
4.3 技术经济分析
说明:1) 低压开关柜仅比较进线柜和母联柜, 两个方案馈线柜配置相同, 不作比较;2) 电缆长度根据本工程投标阶段推荐的主厂房布置方案测量得到, 仅考虑高低压进线电缆;3) 设备、电缆价格取最近工程实际招标价计列;4) 以上数量均为2 台机总数。
由表3 可见方案二较方案一投资约增加10%, 方案一接线清晰, 电缆联系较少, 动力电缆用量较少, 可减轻主厂房内电缆通道的压力设备数量少。
技术上两个方案均为可行, 可根据工程实际情况择优选用。本工程推荐采用每台机单独设置两台低压厂用保安变, 为保安段提供正常工作电源, 两段保安段设置母联互为备用, 每段保安段由柴油发电机引接一路应急电源。
5 结束语
通过以上技术经济比较, 本次投标主厂房低压厂用电系统设计, 推荐方案如下:
1) 主厂房内的低压厂用电系统采用三相四线制, 中性点直接接地方式;
2) 照明、检修电源采用2 台照明检修合用的照明、检修变容量为1600k VA;
3) 交流保安电源采用保安段每台机单独设置两台低压厂用保安变容量为1600k VA, 为保安段提供正常工作电源, 两段保安段设置母联互为备用, 每段保安段由柴油发电机引接一路应急电源。
摘要：本文从技术和经济两方面对主厂房低压交流厂用电接线方案优化设计进行了论述, 主要包括以下内容:根据工艺专业提供的电负荷清单, 本次设计推荐采用:主厂房内的低压厂用电系统采用三相四线制, 中性点直接接地方式;照明、检修电源采用2台照明检修合用的照明、检修变容量为1600k VA;交流保安电源采用保安段每台机单独设置两台低压厂用保安变容量为1600k VA, 为保安段提供正常工作电源, 两段保安段设置母联互为备用, 每段保安段由柴油发电机引接一路应急电源。
关键词：低压厂用电系统,照明、检修变,交流保安电源
参考文献
[1]GB50660—2011大中型火力发电厂设计规范[S].
低压接线系统 篇4
1 三相四线有功电能表运行简介
众所周知, 三相四线有功电能表在负载三相对称的情况下:
第一元件所通过的电压为UA, 电流为IA;第二元件所通过的电压为UB, 电流为IB;第三元件所通过的电压为UC, 电流为IC;则电能表三元件总的功率为:
当三相负载对称平衡时, 设UA=UB=UC=U, IA=IB=IC=I, φA=φB=φC=φ
则总功率:P=3UICOSφ
2 电能表错误接线分析
2.1 第一种故障情况:电流回路存在开路或短路故障
1) 一相开路时, 一个元件的测值为零, 电能表仅计量两相电量;
2) 两相开路时, 两个元件的测值为零, 电能表仅计量一相电量;
3) 三相开路时, 三个元件的测值均为零, 电能表停转。
2.2 第二种故障情况:电流互感器二次 (或一次) 极性接反
1) 一相电流反接时, 测量值为两正一负, 例如C相反接, 总功率:
2) 两相电流反接时, 测量值为两负一正, 例如B、C相反接, 总功率:
3) 三相电流反接时, 三个元件的测量值均为负值, 班总功率:
2.3 第三种故障情况:当电能表电压A, C相接反时,
第一元件:UC, IA;第二元件:UB, IB;第三元件:UA, IC;
总功率:P=UCIACOS (120°+φ) +UBIBCOSφ+UAICCOS (120°-φ) =UBIBCOSφ+UCIA (COS120°COSφ-S I N 1 2 0°S I Nφ) +UAIC (COS120°COSφ+SIN120°SINφ)
当三相负载对称平衡时, 整理, 得:
由UA=UB=UC=U IA=IB=IC=I算得总功率为:P=0
与此同时,
1) 当C相电压脱落, 无电压时
设错误接线时电能表测得电量为W, 同期内电能表接线正确时测得的电量W。为实际用电量,
用电量更正系数:
2) 当A相电压脱落, 无电压时
用电量更正系数:
3) 当B相电压脱落, 无电压时
用电量更正系数:Gx=-3
2.4 第四种故障情况:
当电能表电压A, B相接反时, 且A相电流反接时,
第一元件:UB, -IA;第二元件:UA, IB;第三元件:UC, IC;
相量图如下:
总功率:
当三相平衡时, 整理得:
用电量更正系数:
2.5 第五种故障情况:
当电能表电压A, B相接反时, 且C相电流反接时
第一元件:UB, IA;第二元件:UA, IB;第三元件:UC, -IC;
相量图如下:
总功率:
当三相平衡时, P=-2UICOSφ, 用电量更正系数:
2.6 第六种故障情况:
当电能表电流A, C相接反时,
第一元件:UA, IC;第二元件:UB, IB;第三元件:UC, IA;
总功率:P=UAICCOS (120°-φ) +UBIBCOSφ+UCIACOS (120°+φ) =UBIBCOSφ-0.5UCIACOSφ-0.5UAICCOSφ
当三相负载对称平衡时, 总功率:P=0
与此同时,
1) 当C相电压脱落, 无电压时
用电量更正系数:
2) 当A相电压脱落或B相电压脱落时, 计算结果相同
由此可知, 其结果与电能表发生电压A, C相接反且C相电压脱落的错误接线时用电量更正系数相同。
2.7 第七种故障情况:
电能表各元件所通过的电压, 电流如下:
第一元件:UA, IB;第二元件:UB, IC;第三元件:UC, IA;
按照用户负荷情况, 一般为感性负载, 0°≤φ≤90°!
则COS (120°+φ) <0, 电能表反转。
此时若有任一相电压脱落而无电压时, P=2UI COS (120°+φ)
2.8 第八种故障情况:
电能表各元件所通过的电压, 电流如下:
第一元件:UB, IA;第二元件:UC, IB;第三元件:UB, IC;
分析, 1) 当0°≤φ<30°时, 则COS (120°-φ) <0, 电能表反转
2) 当φ=30°时, 则COS (120°-φ) =0, 电能表停转
3) 当3 0°<φ≤9 0°时, 则C O S (120°-φ) >0, 电能表正转
3 结语
低压接线系统 篇5
1三相四线的简要介绍
三相四线是由三相和四线两部分组成的, 所谓三相就是指三相交流电机的电枢内部的三组线圈, 所谓四线就是指A线、B线、C线和N线。其在具体应用时, 应严格按照标准的导线颜色作为规范, 也即A线用黄色, B线用绿色, C线用红色, N线用淡蓝色。同时, 对N线的接法还有特别规定, 为了提高可靠性, N线要在接地点或者是靠近接地的位置进行重复接地。
2低压三相四线有功表接线的计量影响
对于这个问题, 我们拟从三相四线有功电能表的正确接法以及三相四线有功电能表的错误接法对计量的影响两个方面来进行阐述。
2.1 三相四线有功电能表的正确接法
为了理解和阐述的方便, 我们还可以将其正确接法分为零线的正确接法和经电流互感器的接入两类。首先, 零线的正确接法。在对三相四线有功电能表的零线进行接入时应注意采用零线T接或者是叉接法。这种接线法的优势就在于它不受其它因素的影响, 可以准确计算出电路的有功电能。在具体的接线实践中要尽量避免“一进一出”或者是剪断零线的接线方式, 这样很容易产生安全隐患。其次, 经电流互感器的接入。对于三相四线有功电能表经电流互感器的接入, 目前仍有不少的生产厂家和供电部门采用常规接线的方法, 在低压系统中, 这种方法总体上是弊大于利的, 它具有相当多的缺陷, 比如起不到保护作用、容易产生计量误差、容易发生相间短路, 从而给设备以及人们的安全带来极大影响与破坏。对于其接入, 正确的方法也是危害较小的方法就是将电流互感器每一相的二次线与相对应的三相四线有功电能表每一相的电流元件相接, 同时电源的零线不剪断, 将电能表的零线叉接在零线上。这种方式的好处在于能保证电压回路的接线是正确的以及计量的准确性、短路等安全事故的有效避免等。
2.2 三相四线有功电能表的错误接法对计量的影响
从以上思路出发, 我们可以探讨三相四线有功电能表的错误接法对计量的影响。首先, 零线的错误接法。对零线的接入如果没有采用T接、叉接法, 或者是进行了剪断接入, 不仅会造成接触不良甚至是零线故障, 同时还会给计量的准确性带来一定影响。比如, 一旦出现零线断掉或者是接触不良, 负荷就会不对称, 在此基础上电能表的准确计量就无法实现;其次, 经电流互感器的错误接入。对于经电流互感器的错误接入, 如果采用常规接入法, 在三相电路中, 就会出现电流不平衡的现象, 一旦各相电流互感器的负载阻抗增加, 电能计量就会发生很大误差。
3低压三相四线有功表接线的改善对策
对于以上问题, 如何才能采取更有效的措施加以避免, 使其既能减少对电能表计量的影响又能降低安全事故的发生频率?我们可以从三个方面对这一问题加以论述, 即对装表接电人员进行必要的培训、深入开展用电营业大普查以及积极采用新的现场校验设备等。
3.1 对装表接电人员进行必要的培训
对装表接电人员进行培训的目的是提高其专业技能, 保证其严格按照三相四线有功电能表的接线方法进行接线, 以免在接线的过程中发生错接问题, 从而给电能表的计量带来误差, 又给用电安全等带来威胁。
3.2 深入开展用电营业大普查
这是一种防患于未然的方法。对用电营业的大普查必须定期进行, 逐一检查, 争取不留死角和漏洞。对用电营业开展大普查的目的在于及时对运行中电能表的电压、电流等情况进行把握, 以在发现问题之后, 采取一些行之有效的措施和对策。
3.3 积极采用新的现场校验设备
对新的现场校验设备的采用也是必不可少的环节。采用新型现场校验设备的目的在于对电压值、电流值等进行测量, 然后将其与电能表运行的实际数据加以比较分析, 从而实现更加快捷、准确的找出接线错误的原因, 对接线进行及时更正, 最后达到合理、准确计量电能的要求。
除此之外, 在安装三相四线有功电能表的过程中, 还需注意一些问题, 如电能表和接线方式的选择和确定必须是以线路和负载情况为基础和前提的, 电能表的安装地点应该是清洁、干燥、无强磁场存在, 并且便于读数和监视的地方。
4结语
低压三相四线有功电能表因为具有很多应用价值, 比如防窃电、计量照明负荷的电能、计量单相和三相动力负荷的电能等, 所以其在实践当中的应用相对比较广泛。不过在具体操作的过程中, 因其接线不正确而导致的错误计量甚至是安全事故也是非常触目惊心的, 因此在对低压三相四线有功表进行安装和接线的过程中必须特别注意。本文从三相四线的简要介绍、低压三相四线有功表接线的计量影响以及低压三相四线有功表接线的改善对策三个方面进行了阐述, 希望可以为以后的研究和相关实践提供某些有价值的参考和借鉴。在论述的过程中, 肯定由于各种各样的原因, 存在这样那样的问题, 在以后的研究和实践中要加以规避。
参考文献
[1]张志丽, 孟新国.低压三相四线有功表接线的计量影响和改进措施[J].科技传播, 2012, 20 (22) :79-82.
[2]谭喜, 王东杰.低压三相四线有功表错误接线的计量影响和更正系数[J].中国集体经济2008, 17 (9) :12-15.
[3]杨淑兰, 曹生彪, 王晓丽.三相四线有功电能表接线中不可忽视的问题[J].包钢科技, 2009, 2 (15) :36-40.
低压接线系统 篇6
变压器在发电端用来升高电压减小电流, 以降低输电线路上的电能损耗;在用电端用它降低电压, 为了满足用电设备的用电需求。在电台变电器是供电的核心设备之一, 其稳定、可靠运行将对电台安全播音起到非常重要的作用。然而, 由于设计、制造技术、施工工艺以及运行维护水平的限制, 变压器的故障还是时有发生, 大大影响电台的安全播音。
2 DX-1000大功率中波发射机供电用的10k V干式整流变压器低压侧接线端子过热故障现象
给DX-1000大功率中波发射机提供电源的整流变压器有六台, 均为节能性、免维护干式变压器, 型号为ZSG10-500/10, 容量为500k VA, 高压侧额定电压为10k V, 低压侧额定电压为197V, 低压侧额定电流为1215.5A。变压器至发射机整流电源柜用两根截面积为300mm²低压特种铜芯电缆线输送电能, 电缆线由电缆桥架敷设, 电缆截面等均符合规范要求, 电缆与变压器接线端子用型号为AL9CU的线鼻子 (如图1所示) 连接, 此线鼻子靠内外两部分的扭矩产生压力接触。安装时压力很大、连接较牢固, 安装初始运行较稳定。
3 10k V干式整流变压器低压侧接线端子过热故障原因分析
根据发射机运行记录表查得, 发射机高功率时变压器低压侧单相电流为800A左右, 实际流过单根铜单芯电缆的最大负荷电流约为400A。根据电力规程查得电缆额定载流量300mm2的铜芯电缆线额定载流量为858A, 完全满足规范要求, 电缆不可能出现过载发热的现象。由P=I2R可知, 导体的电阻增加, 消耗的功率也增加, 故障原因可能为变压器低压侧接线端子与低压电缆连接处的接触电阻增大引起的。停电后用接触电阻测试议测变压器低压侧接线端子与低压电缆连接处接触电阻, 结果温度过高的接线端子接触电阻为7mΩ, 接触电阻偏大, 测得正常的接线端子接触电阻为1.5µΩ, 接触电阻较小。仔细检查温度过高的接线端子时发现低压电缆与线鼻子之间的连接有松动、接触压力减小的现象。判断为发热是接触电阻增大引起的。进一步分析连接松动的原因, 发现此线鼻子是铝材料, 而电缆则是铜材料。铝导线在空气中极易氧化而形成氧化铝, 再加上此连接是在变压器低压侧, 变压器在高功率时温度在80℃左右, 变压器低压接线端子与电缆连接处温度也在75℃左右, 这会时铝材进一步氧化, 尽管氧化铝的氧化层很薄, 只有3µm~6µm, 但是它的电阻值很高, 在连接处的接触电阻会大大增加, 这会使连接部位发热增加。又由于此变压器给大功率中波发射机供电, 大功率中波发射机白天低功率、晚上高功率。一天中运行功率有很大的变化, 这就导致通过此电缆的电流变化较大, 发热变化也较大, 发热导致电缆及线鼻子也会随温度热胀冷缩。铜的膨胀系数为17×10-6/℃, 铝的膨胀系数24×10-6/℃比铜大约40%, 由于铝膨胀比铜大, 因此连接处会随温度的变化而松动, 松动会导致接触电阻的增加, 接触电阻增加又会使连接处温度进一步升高, 产生恶性循环, 最后导致连接处温度过高的现象。再者, 导线发热时会使铜导线受到挤压, 而在冷却后不能完全复原。这样, 经过多次反复之后使连接处松动, 造成接触不良使接触电阻增加。同时, 由于连接处的松动, 则出现缝隙而进入空气, 导致铝导线氧化, 正因为有以上几个方面的原因, 所以铜、铝导线在室外或潮湿环境下一般不允许直接连接。在干燥的室内或无爆炸危险和强烈震动的场所, 铜、铝导线小面积的直接连接是允许的, 但是当剥开铝导线后要及时涂上导电膏, 铜导线要镀锡也需涂上导电膏, 然后两者紧密缠绕并用橡皮胶布紧密包好, 最后用普通胶布再包上一层。
4 10k V干式整流变压器低压侧接线端子过热的危害
10k V干式变压器低压侧接线端子过热, 热量迅速的传导到变压器的低压绕组, 导致整个变压器的温度增加, 加剧变压器的老化会速度;10k V干式变压器低压侧接线端子过热使变压器低压侧局部温度升高导到绝缘老化, 有可能发生单相接地等故障的发生。更有可能发生变压器单相绝缘距离发生变化, 或固体绝缘受到损伤, 导致局部放电现象的发生。当遇到过电压作用时, 绕组便有可能发生饼间或匝间短路导致变压器绝缘击穿事故。或者在正常运行电压下, 因局部放电的长期作用, 绝缘损伤部位逐渐扩大, 最终导致变压器发生绝缘击穿事故。10k V干式变压器低压接线端子出现过热导致绝缘性能下降后, 很容易发生变压器在出口处发生短路事故, 短路时的电动力和机械力的作用, 使绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化, 产生绕组变形。绕组变形包括轴向和径向尺寸的变化, 器身位移, 绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。变压器统组变形后, 有的会立即发生损坏事故, 更多的则是仍能继续运行一段时间, 运行时间的长短取决于变形的严重程度和部部位。显然, 这种变压器是带“病”运行, 具有严重的故障隐患。
5改进措施
针对以上的发热原因, 采取了以下措施。将低压电缆接线用的铝线鼻子改用铜质的设备线夹如图2所示。此设备线夹适用于户内配电装置中电气设备与各种电线、电缆的过渡连接。其用六个螺丝将电缆压紧, 螺母配弹簧垫片, 可使调节热胀冷缩带来的电缆与线夹之间保持一定的压力, 确保可靠接触。安装简单, 便于施工。可大大缩短施工时间, 无需任何专用工具, 安装方便。选用设备线夹与电缆一致的铜材料, 这会使电缆线等发热时的膨胀系数一致, 避免了接线松动, 接触电阻增加导致发热的现象。线夹的安装质量易于保证, 用肉眼即可进行检验, 不需专门训练。另外, 对铜质的设备线夹还进行了搪锡处理, 目的是防止接头处铜氧化, 还可以使设备线夹与电缆线接触均匀, 减小接触电阻。
结语
电气安装接线时选用优质材料的设备线夹, 设备线夹选用与电缆一致的铜材料, 保证线夹具有较强的抗电化学腐蚀的能力, 也避免了两种不同的材料压接在一起热膨胀时, 膨胀系数不一致导致接触电阻增大引起接线端子过热的现象, 确保变压器的安全运行。
参考文献