2.1.2 低压配电系统的分级
低压配电系统是根据配电要求,由各种低压配电设备通过电线电缆连接而成的低压供配电网络。低压配电设备是指各种开关柜、配电屏、动力配电箱、照明配电箱等,这些箱、柜是根据供配电要求,由各种不同规格和功能的电器元件,如隔离器、隔离开关、熔断器、断路器、接触器、避雷器、测量电表及控制电路等组装而成。
根据用电负荷分级、负荷容量、供配电区域和供配电要求,低压配电网络分为一级配电系统、二级配电系统和终端配电系统等三个层次。对于一个供配电区域而言,根据电源进线类型、负荷类型、负荷容量和供配电要求可以进行三层配置、二层配置或单层配置。
2.1.2.1 一级配电系统
一级配电系统是动力配电中心,集中安装在工矿企业变电(配电)站(柜)中,把电能分配给不同地点的下级配电设备。这一级配电设备一般紧靠10kV/380V降压变压器,电气参数要求较高,输出容量较大。
一级配电系统一般采用固定面板式开关柜、抽屉式开关柜或防护式(即封闭式)开关柜组成动力配电中心。
固定面板式开关柜常称为开关板或配电屏,是一种有面板遮拦的开启式开关柜,正面有防护作用,背面和侧面仍能触及带电部分,防护等级低,一般用在对供电连续性和可靠性要求不高的工矿企业,作配电室集中供电用。
抽屉式开关柜具有封闭外壳,进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中,构成不同的功能单元。功能单元与母线或电缆之间,用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开,形成母线、功能单元和电缆三个区域,具有较高的可靠性、安全性和互换性,是比较先进的开关柜,主要适用于供电可靠性要求较高的工矿企业、高层建筑等场合。
防护式(即封闭式)开关柜具有封闭外壳,除安装面采用门板外,其他所有侧面封闭。柜中的各种电器元件均安装在用钢质或绝缘板制成的安装板上。通常门与主开关(隔离开关)操作有机械联锁式操作手柄。
2.1.2.2 二级配电系统
二级配电系统是动力配电柜或电动机控制中心,作用是把上一级配电设备的一回路或多回路电能就近分配给负荷,主要是各类生产设备中的三相交流电动机。这级配电设备对负荷进行保护、监视和控制。动力配电柜在负荷比较分散、回路较少的场合使用,动力配电柜一般包括低压进线控制柜、动力柜、双电源互投柜、电容补偿柜、计量柜、馈线柜等;电动机控制中心是用于负荷集中、回路较多场合的一套配电柜,是各类设备中为控制三相交流电动机的专门设备。
二级配电系统一般采用防护式(即封闭式)开关柜、低压配电屏、动力柜(屏、箱)等,按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备等组装在封闭或半封闭金属柜(箱)中,构成低压配电装置,主要用作对用电设备进行供电、控制,以及过载、短路、漏电保护。
2.1.2.3 末级配电系统
末级配电系统一般是一类照明、动力配电箱。用于线路末端的小容量配电箱,分设动力、照明配电控制箱,是最常用的低压配电系统的末级设备,因使用场合不同,外壳防护等级也不同,配电箱类型也不同。动力配电柜是指为整台机器的正常运转提供动力的电气控制组合柜,主要负荷是各类设备中的三相交流电动机,以及为照明负荷提供电源的大容量配电箱(非终端配电,照明配电箱的上一级配电)。一些大容量动力配电柜还需要配有相应的无功补偿电容柜、专用控制柜、照明箱等。
2.1.2.4 配电系统应用示例
图2-1是上述三级配电系统的一般配置、结构示意图,目的是描述各层配电系统的结构原理,以及新型电器的使用情况,并非是实际的配电系统。具体内容详见本章其他部分内容。
图2-1 低压配电系统的组成示例
①—熔断器式隔离开关 ②—框架式智能断路器 ③—塑壳式断路器 ④—小型模块化断路器
⑤—漏电断路器 ⑥—4P和2P WiFi、GPRS智能断路器 ⑦—照明控制器 ⑧—PLC ⑨—计算机