配电教程中文G3-2

接地装置第10章接地装置

接地装置

组成部分认为是外露可导电部分的组成部分1.电缆线路

管线

油浸纸绝缘的铅包电缆，铠装或无铠装

矿物绝缘的金属护套电缆(不燃、耐高温的矿物绝缘的电缆，等)2.开关设备

抽屉式屏柜3.装置

I级绝缘的装置外露金属部分4.非电气元件

与电缆线路有关的金属配件(电缆托盘、电缆梯架等)

金属物件

与空气中的导体或母线接近的

与电气设备接触的不认为是外露可导电部分的组成部分1.各种供电沟道、管线等

绝缘材料的管线

压制在木材或其他绝缘材料中

无金属护套的导体或电缆2.开关设备

由绝缘材料制作的外壳3.装置

具有II级绝缘的所有装置，不论其外部机壳的型式到各个用户的保护支线(3)外部的可导电部分(4)3334555供暖水煤气主保护线6721图24:主接地端子(6)在扁钢板上构成总等电位联结的一个示例。可卸联结片(7)供作接地电极电阻的检查用4可与TN连接

不同型式的外露可导电部分和外部的可导电部分3334555供暖水煤气67214接地装置

接地装置

组成部分认为是外部的可导电部分的组成部分1.在建筑结构中使用的构件

金属或钢盘混凝土(RC):

钢架的结构钢筋预制混凝土板

表面装饰钢筋混凝土构筑物内不进行表面处理的地面及墙瓷砖地面

金属的覆盖金属的墙面覆盖层2.建筑物除电气以外的供应设施

对于煤气、水和供暖系统等用的金属管子有关的金属构件(炉子、水箱、贮存器、散热器)盥洗室、浴室、而所内的金属配件

导电性的纸张不认为是外部的可导电部分的组成部分

木块地板覆盖橡胶或油毡的地面

砖墙地毯和墙间挂毯到各个用户的保护支线(3)外部的可导电部分(4)主保护线可与TN连接

不同型式的外露可导电部分和外部的可导电部分接地装置

接地装置

在高压/低压变压器MGDB(主接地棒)

之间的保护线PEMGDBP(kVA)导线材料裸导线PVC绝缘导线XLPE绝缘导线低压(V)127/230/220V400V铜t(s)铝t(s)0,2s0,5s--0,2s0,5s0,2s0,5s--0,2s0,5s0,2s0,5s--0,2s0,5s?63100125160200250315400500630800?10016020025031540050063080010001250PE线截面积导线SPE(mm2)25252525355050707095952525353550707095120120150253550707095120150150185185252525353550707095951202525355050709595120120150255050709595120150185185240252525253535507070709525355050709595120150150185252525355050709595120120表H1-63:在高压/低压变压器和MGDB之间的保护线的截面积(c.s.a)以变压器的额定容量和在法国使用的清除故障的时间来表示。图H1-62:PE线接至MGDB中的主接地棒低压装置用主接地棒接地装置

保护线的截面积

保护线的截面积应按照

IEC364-543.1.2附加条款表54F或

IEC364-543.1.3进行选择:

543.1.2(表54F)S1616<S35S>35S16S2装置的相导线截面积S(mm2)相应保护线的最小截面积Sp(mm2)表54F中的数值，只有当保护线的材料与相导线的材料相同时才是正确的。如果不是这样，应以这一方式来确定保护线的截面积，即得出的电导与利用表得出的电导相等效。543.13电缆的电线或护套不应作为每个保护线截面积的组成部分，在任何情况下，保护线的截面积不应小于:-有机械防护时2.5mm2-无机械防护时4.0mm2接地装置

保护线的截面积

按照

IEC364-543.1.1附加条款计算的截面积I:故障电流t:断电电器的动作时间，单位为秒:k:系数取决于:-导体材料-绝缘材料-起始和最终温度SPEI2tK接地装置

保护线的截面积

按照

IEC364-543.1.1附加条款计算的截面积

表54Bk值用于不与电缆合并的绝缘保护线或与电缆外包层接触的裸保护线

表54Dk值用于以电缆的护套或铠装作为保护线保护线或电缆外包层的绝缘材料最终温度导线的材料铜铝钢PVC160C1439552EPRXLPE250Ck17611664异丁橡胶220C16611060注:假设导线的起始温度为30C绝缘材料起始温度最终温度导线的材料铜铝钢PVC160CEPRXLPE250Ck异丁橡胶220C待研究接地装置

保护线的截面积

按照

IEC364-543.1.1附加条款计算的截面积

表54Ck值用于以多芯电缆中的一芯作为保护线

表54Ek值用于裸的保护线，在该处根据指出的温度对邻近的任何材料无损坏危险绝缘材料起始温度最终温度导线的材料铜铝PVC70C160C11576EPRXLPE90C250Ck14394异丁橡胶85C220C13489铜铝铝火灾危险220C138150C91150C50条件导线的材料正常条件200C159200C105200C58可见到的和在限定的区域*500C228300C125500C82最高温度k最高温度k最高温度k注:假设导线的起始温度30C。*只有当表中指出的温度不会损害导线连接处的质量时，这些温度才有效。接地装置

接地装置

总等电位联结线

(364-5-547-1.1)6mm2

SPE25mm2(Cu)

辅助等电位结线(364-5-547-1.2)

在两个外露可导电部分之间的联结线SLS金属结构管道，管网，…)M1SPE1SLS=SPE2SLSM1SPE1M2SPE2

在一外露可导电部分与一金属的结构之间的联结线如果SPE1SPE2则

SLS=SPE1*对于有机械防护的联结线最小用2.5mm2对于无机械防护的联结线用与4mm2铜等效的导线图H1-64:辅助等电位联结外界影响

第11章外界影响

外界影响

根据国际标准IEC364-3分级每个外界影响的条件用一组由二个字母和数字构成的标号来标志，如下所示:

第一个字母表示外界影响的特征：

A-环境，

B-应用，

C-建筑物结构

第二个字母级别特征：

A,B,C,等

数目表示级别特征：1,2,3,等例如：代号

AC2是指§321.2A-环境，C-海拔，2海拔>2000m。

我公司外壳构成的防护等级按IEC529推荐的IP代号来表示

IP代号的组成部分及其意义o

下表列出IP代号的简要说明当不需要说明特性数字时，可用字母X

来代替(如省去二个数字时用“XX”)外界影响

用外壳防护：IP代号代号字母IP--组成部分数字或字母对防护设备的意义对人身防护的意义外界影响

用外壳防护：IP代号第一个特征数字0123456防止固体异物进入(不防护)50mm直径12,5mm直径2,5mm直径1,0mm直径防止灰尘密封防尘防止下列部位触及壳内危险部位:(不防护)手背手指工具电线电线电线第二个特征数字012345678防止水进入有受害作用(不防护)重入滴水倾斜(15º滴水)水雾溅水喷水强劲喷水短时浸水长期浸水辅助字母(任选)AB

C

D防止下列部位触及壳内危险部位:手背手指工具电线HMSW补充字母(任选)辅助数据规定时:高压设备在运行情况下作水试验静止情况下作水试验气候条件第12章防电击保护电击

电流在人体中的效应 当超过30mA的电流流过人体的某部分时，如果不能在极短的时间内切断该电流，对人有严重危险。 必须依照相应的国家标准和法定的规章，实施的规范，官方的导则和通令，在低压设备中必须设置防人身电击保护。IEC60364IEC60479-1IEC60755IEC61008IEC61009IEC60947-2电击

电流在人体中的效应1 无感知2 感知3 可恢复的效应:肌肉收缩4 不能恢复的效应 C1:无心室纤维性颤动 C2:5%可能心室纤维性颤动 动 C3:50%可能心室纤维性颤动流过电流的时间t100005000200010005002001005020100,10,20,5125102010050010002000500010000mAms1234c1c2c3流过人体的电流ISAB电击

电流在人体中的效应带域 生理效应带域1 通常无反应带域2 通常无危险的生理效应带域3 通常对组织无危险，肌肉可能收缩而且呼吸困难，形成可恢复的损伤并且波及心脏搏动，包括心房颤动和心脏短时停止，而无心室纤维性颤动，症状随电流强度的增大和时间的延长而加重带域4 除了带域3的效应外，可能有心室纤维性颤动，在曲线C2或然率约高达5%，在曲线C3高达50%，C3曲线以外会大于50%，随着电流强度和时间的增加，会出现病态性生理效应，例如心脏停止，呼吸停止和严重的灼伤E36913基本原理低压接地系统人身保护，

直接接触定义人或家畜与带电部分接触所可能引起的电击电击

保护直接接触

保护可以由以下构成:

确保不能碰触到带电部件的预防性措施，它包括:

将带电部件绝缘

将带电部件安装得 触不到

使用安全超低压(25V)

在不能用上述措施的某些特殊情况下，使用附加保护装置(小于30mA的高灵敏度漏电附件)

装设棚栏或外壳D 25VBCAE30mAE36915基本原理定义：

人或家畜与故障引起带电的裸露可导电部分接触所可能引起的电击人身保护,间接接触低压接地系统电击

保护间接接触

用自动切断电源实现保护

必须满足以下两个条件:1)所有机座和能够触及的可导电部分必须互相连接并且接地。2)在设备出现绝缘故障时，必须靠自动断开设备中的故障部件来断电。接触电压越高，必须越快断开设备的故障部分,以避免对人身产生危险影响。无法采用自动切断电源时采用超低压

II级绝缘装置

放置设备触不到或设置阻挡物电气隔离电击

保护间接接触接地系统

TT型式

绝缘故障的后果

TT系统有一点直接接地，将装置的外露可导电部分接地的接地极，它在电气上与电力系统的接地级无关系统接地外露可导体部分Ra系统接地外露可导体部分L1L2L3RnRaPEL1L2L3RnPE400V/230VL1L2L3NId=11,5ARu10Rn10Uo=230VUc#Ud=115VRc2000E36892Ud接地系统技术TT系统接地故障分析故障电流产生危险的接触电压SCPD不能消除这类故障低压接地系统SCPD25A裸露可导电金属部分负荷E36894400V/230VL1L2L3NId=11,5ARu10Rn10Uo=230V接地系统技术TT系统接地故障分析解决方案剩余电流检测设备专为保护人身而设计不脱扣条件:

UCmaxUL

IdxRu

UL低压接地系统SCPD25A裸露金属导电部分负荷接地系统

TT型式

RCD的原理在无故障电路中流过电流互感器的电流在有接地故障的电路中流过电流互感器的电流负载NRYBI1I2I3I4负载NRYBI1I2I3I4IhI3I盗

=I1+I2+I3+I4=IhI盗

=I1+I2+I3=0I1I2I4I1I3I4I3I1I2I4I1I3I4IhE37508M检测差动继电器测量独立电压供电断路TT系统相关装置辅助电源型剩余电流装置(电子式)检测测量脱扣低压接地系统运行原理接地系统

TT型式(带有中性线)

RCD

的灵敏度即脱扣动作电流

In:In:RaUtIf123N

RCD(漏电附件)的灵敏度即脱扣动作电流In:In:接地系统

TT型式(不带有中性线)RaUtIf123接地系统

TT型式—特点

灵敏度(In)是比RCD送出脱扣指令电流大的故障电流值HSMSLS

备注 (接地故障电流)

动作值:abc接地系统

TT型式AB

RCD选择性

定律0.5In<If<In,In(A)>2In(B)TA>TB(total)

将规定的和任选的RCD设置在下列设备的正确位置

设备互相连接接地接地系统

TT型式

设备分开接地12RbRa1Ra2Rb12Ra1Ra2RN12RaRNRa12

IEC364-473.2.1中性线保护

如果是下列情况，对中性线不需要设过电流检测:—由电路的相线保护电器来保护中性线的短路时—在正常供电时在中性线可能流过的最大电流是明显地小于中性线的载流量值接地系统

TT型式PEPhPhPhNSN=SPhPEPhPhPhNSN<SPhPEPhPhPhN例外接地系统

TT型式UI=25V时最大分断时间2550759011015023028050.480.300.250.180.120.050.025520.800.500.250.060.02UI=50V时最大分断时间接触电压<50507590120150220280350500AC550.600.450.340.270.170.120.080.04DC5555510.40.30.20.1对脱扣器的最大分断时间TT系统的最大分断时间接触电压ACDC对脱扣器的最大分断时间接地系统

TT系统的优缺点TT优点 缺点人身保护:危险故障电流故障电流不足以启动短路保护装置保护必须几乎瞬动由特别设计的RCD装置提供防火灾:限制故障电流RCD自然地处理人身保护供电连续性:通过RCD之间选择性获得低压接地系统TT系统主要特征接地系统

TN型式(根据IEC364-312.2.1)

T.N.C:

整个系统的中性线与保护功能是合一的外露的可导电部分PENL1L2L3接地系统

TN型式(根据IEC364-312.2.1)

T.N.S:

整个系统使用一单独的保护线外露的可导电部分系统接地

整个系统的中性线和保护线是分开的

整个系统的接地相线和保护线是分开的外露的可导电部分系统接地PEL1L2L3PEL1L2L3N

注1在TNC系统的PEN线(中性线和PE线合一)和在TNS系统中的PE线绝对不能断开。

注2在TNC系统，“接地保护”的功能总是比“中性线”的功能重要，尤工作间PEN线必须总是连接到用电设备的“接地”端子并且在这一端子与中性点端子之间作一跨接线。

注3可以在同一装置中使用TNC和TNS系统，然而TNC系统总是应位于TNS系统的上方侧。当铜芯电缆的截面积小于10mm2铝芯电缆和软电缆的截面积小于16mm2时,应使用TNS系统.6mm2接地系统

TN型式—应遵守的规定不正确不应将PEN线接到中性点端子上正确不正确TNC线不允许电缆截面小于10mm2正确正确正确不正确不正确不允许TNC位于TNS的下方侧10mm216mm26mm216mm2123PEN4X95mm216mm216mm216mm2123NPE5X50mm2NTNCTNSTNC接地系统

TN型式—断开PEN或PE线的后果TNSUtP1P2P3PENUtP1P2P3PENE36896400V/230VL1L2L3NPEIdRnUo=230VUc50m35mm2接地系统技术TN系统接地故障发生后三种可能后果故障点相接触的两金属因大电流产生高温熔化成团而脱离接触，接地故障消失；故障点相接触的两金属因大电流产生高温熔化成团脱离接触后引燃电弧，形成大阻抗电弧性接地故障，其后果大多是火灾而非人身电击。两金属熔化焊牢，形成持续故障，危及人身。低压接地系统裸露金属导电部分负荷脱扣故障SCPD160AE36896400V/230VL1L2L3NPERnUo=230V接地系统技术TN系统接地故障研究接地故障电流

=PH/PE短路故障电流产生危险的接触电压断路器脱扣如果有火灾危险，使用300

mA剩余电流检测设备。低压接地系统裸露金属导电部分负荷脱扣SCPD160ARCD

装置故障的后果If=接地系统

TN型式TNCTNSL1L2L3PENL1L2L3PENRPAB

校验脱扣条件If=接地系统

TN型式

计算最大长度Lmax=0.8

Uo

Sph

(1+m)

Imm=SphSPENTNCTNSL1L2L3PENL1L2L3PENRPAB 0.8Uo= 接地系统

TN型式

假设：当故障时相与中性线之间的电压降为20%。 0.8

UoId= Rph+RPE(N) 0.8

Uo= L L Sph SPE(N)

+

0.8

UoLmax= 1 1 Sph SPE(N)

( + )

Im L L Sph SPE(N)

( + )SphSph 0.8

UoSphLmax= Sph Sph Sph SPE(N)

( + )

Im 0.8

Uo

SphLmax=(1+m)

Im Sphm= SPE(N)接地系统技术TN系统低压接地系统检验脱扣条件 0.8.Uo.SphLmax=

.(1+m).Imagn近似公式用于终端馈电如果实际长度超过该值或阻抗计算条件不满足减少磁脱扣设定值安装

RCD-LS(250A以下)接地系统

TN型式

完成脱扣条件的各种可能性调整脱扣器上的整定值缩短线路的长度加粗导线的截面积加装漏电保护装置接地系统

TN型式

最大分断时间(IEC364-4-41)IEC38

对于UI=50V

对于UI=25V UO* 分断时间 (V) (s) 120 0.8 230 0.4 277 0.4 400 0.2 >400 0.1*UO

值根据IEC38(1983):

IEC标准电压 TN系统 装置额室电压 分断时间 UO* (V) (s) 120 0.35 230 0.2 277 0.2 400,480 0.05 580 0.02

中性线保护

一般规定IEC364-473-3.2.1TNC系统接地系统

TN系统TNS系统PENPhPhPhSN=SPhPEPhPhPhNSN<SPhPEPhPhPhNPEPhPhPhN

假如N2

用电路相线的保护电器来保护中性线接地系统

TNC系统的优点和缺点TNC优点 缺点E37544人身保护:故障电流是危险的,故障电流通常大到足以被短路保护装置切断脱扣必须是瞬时的,同TN-S不能用RCD提供保护防火保护:不能提供服务连续性:通过短路保护装置之间选则性实现,

同TN-STN-C系统主要特点低压接地系统接地系统

TNS系统的优点和缺点TNS优点 缺点E37542人身保护:故障电流是危险的

故障电流通常大到足以被短路保护装置切断

脱扣必须是瞬时的

如断路器本身的保护条件不能满足要求，可用RCD提供保护防火:故障电流大必须用附加的

RCD来处理.服务连续性:通过短路保护装置之间的选择性来实现低压接地系统TN-S系统主要特点E36891L1L2L3NPE接地系统技术IT系统定义低压变压器中性线不与接地电极相连负载的裸露可导电部分都用PE导线连接到一个公共接地电极上,形成一个等电位的连接低压接地系统E36891L1L2L3NPEPEPE接地系统技术IT系统低压接地系统定义低压变压器中性线不与接地电极相连负载的裸露可导电部分都用PE导线连接到一个公共接地电极或独立的接地电极上L1L2L3PEE36908接地系统技术IT系统接地故障研究系统泄漏阻抗低压接地系统RtCtZctRCRRCC

实际上，由于以下原因不能认为装置对地是完全绝缘:

电缆的绝缘电阻(Rt=10M/km—电缆)

电缆的对地电容(对于低压电缆Ct=0.3F/km)因而对于1km电缆能作一个等效阻抗Zct约为3.5k接在星形中性点与大地之间的参考图。这一阻抗主要呈电容性而限制故障电流值，因此在用电设备绝缘故障情况下，也限制了机座上的电压。接地系统

IT型式—泄漏电抗

第一次绝缘故障的后果接地系统

IT系统MV/410VUcP1P2P3PERnAZctBIfL1L2L3PEE36908接地系统技术IT系统接地故障研究系统泄漏阻抗接触电压不危险无火灾危险故障不引起脱扣但必须报警低压接地系统

用极低频率注入的配置接地系统

IT型式

移动式跟踪

固定式跟踪校正 无指示 有指示D

故障检测和配置接地系统

IT型式C.I.MGMV/410VP1P2P3PERnAZctBIf

无中性线的双重故障接地系统

IT型式Rsnu123PEE36905L1L2L3PE接地系统技术IT系统(无中性线的双重故障)第二次接地故障研究如负载的裸露可导电部分都连接到一个公共接地电极情况类似于

TN系统.第二次故障引起短路保护脱扣低压接地系统E37517L1L2L3NCPIIT系统相关装置原理同

TT,

由RCD提供的保护=与TT同样的开关低压接地系统IT系统第二次故障-TT型

配出中性线的双重故障

中性线出现在计算的回路中接地系统

IT型式负载Rsnu123PEN

过电压限制器IEC364-534.2接地系统

IT型式MV/LAMV/LAP 15 40 50 63 125 200 315 400 630 1000 1600kVA/410 25 80 160 250 500 800 1250 2000 100 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120?κ(mm2)用于过电压限制器的导线截面积

接地系统

IT类型

双重故障下断路器的分断能力确定

对于IT接地系统，断路器的分断能力不仅要考虑其安装点的三相短路电流，还应考虑发生双重接地故障时的预期最大故障电流。根据标准，保护装置应能分断，当每极施加相间电压时，双重故障电流为：

to:-当安装点三相短路电流小于或等于10000A时，按0.15倍三相短路电流计算.-当安装点三相短路电流大于10000A时，按0.25倍三相短路电流计算.

在没有更具体资料时，多极断路器具有线电压的一单极可允许其分断能力至少等于电压为3倍装置额定电压的三相分断能力。

试研究示例，在装置中，制造商说明断路器的分断能力值为:—对400V三相电压30000A—对690V三相电压10000A

也允许断路器具有线电压400V的一单极至少具有10000A的分断能力。对于单极保护电器(小型断路器，熔断器)，要注意分断能力是指明对线电压，也就是例如，在230/240V装置是指400V。接地系统

IT型式接地系统

IT型式

根据

IEC364-473.3.2.2

中性线保护

坚决建议在IT系统不应配出中性线

允许偏差假如是以下值，系统认可:IN0.15Iad.N

所讨论的电路是由许多型式相同或有允许电流相同的管线(而且它们的导线截面积相同或是两个最接近的截面)组成末端电路中的一部分。

当导线截面不相同时，如果每个末端电路的过载保护电器的额定电流相差不大于额定值的一倍时，这一认可也是有效的。PEPhNPEPhPhPhNPEPhPhPhN接地系统

IT型式

中性线保护：根据

IEC364-473.3.2.2

假如特定的电路是由额定电流小于相应的中性线载流量15%的漏电动作保护电器来保护时，该保护电器应将相应电路的所有带电导线包括中性线均断开Ph3Ph3Ph2Ph1N断路器+RCDDPNDPNNPh1Ph2接地系统

IT型式

中性线保护：根据

IEC364-473.3.2.2

根据条款434-3中所述的规定，靠设置在电源侧，例如设在装置始端的保护电器，使这特定的中性线获得有效的保护。 St=K.

IscPh3Ph2Ph1N断路器DPNPh3DPNDPNNPh1Ph2插座 照明 加热器接地系统

IT型式

IT系统的分断时间

对UI=50V

装置额定电压 分断时间

(s) Uo/U V 120-240 0.8 5 230/400 0.4 0.8 400/690 0.2 0.4 580/1000 0.1 0.2不配出中性线 配出中性线

注—对于在IEC60038所述的容差范围内的电压，使用标称电压的分断时间是合适的。—对于中间的电压值，应使用表中下一个较高电压值的分断时间。接地系统

IT型式

IT系统的分断时间

对UI=50V

IT系统 装置额定电压 分断时间

(s) Uo/U V 120-240 0.4 1 230/400 0.2 0.5 277/480 0.2 0.5 400/690 0.06 0.2 580/1000 0.02* 0.08不配出中性线 配出中性线Uo为相对中性点电压*如果不能保证分断时间，需要采取其他保护措施，例如设畏助等电位联结接地系统

优点和缺点优点 缺点IT接地系统技术IT系统结论第一次故障电流很弱第一次故障接触电压很低如双重故障产生危险接触电压第二次故障脱扣发生第一次故障时是安全的第一次故障发生后不影响服务连续性使用

PIM作故障检测检查脱扣条件

必要的扩张计算低压接地系统E37546人身保护:无自动分断PIM*监测FTD**示踪防火:无故障电流=不需要由PIM监测服务连续性:完整*永磁绝缘显示器**故障示踪器低压接地系统IT系统主要特点接地系统的选择六条选择准则按照IEC364对人身保护按照IEC364对设备保护供电连续性电磁兼容性的影响安装方便经济分析E37537结论低压接地系统IEC60364意味着:一台可靠的，

高效运行的装置接地系统的选择设备管理者的需求：可靠的配电系统IEC364提供解决办法：人身保护故障极限/故障电流(IT,TT,TN-S带

RCDs)减少火灾危险性(TT,IT)第13章无功补偿功率因数改善

功率因数是什么

大部分交流电气设备使用的电流可以认为由两部分组成:

如果与电源电压连接，其中一个电流转换成有用的功，并且表示实际的功率千瓦。

其另一个电流只供感性负荷的磁路励磁用，称之为无功功率或无用的电流。

如果与电源电压连接，将这两电流合并，就表示视在功率kVA。实际功率与视在功率之比值称为功率因数。

在交流电路中，某些电器需要无功功率工作。功率因数改善

功率因数是什么P(kW)S(kVA)ItIaIrQ(kVAR)

P:实际功率S:视在功率Q:无功功率Cos:功率因数功率因数改善

功率因数低的原因

低功率因数一般是其值小于0.9，在一给定的装置中含有高的无功消耗，通常要被电力部门罚款。按照所连接电气设备的特性，在不同电路中的功率因数会有变化。电器装置消耗的无功率量会不同。

功率因数，或cos

以

0到1.0之间的数值来表示。

功率因数为1.0不含无功功率

功率因数低于0.9一般认为较差

系统中有较多的无功功率，其功率因数会较低

设备

功率因数

普通的感0%负载 0.17应电动机工25%负载 0.55作在:50%负载 0.7375%负载 0.80100%负载 0.85

白炽灯 1.0荧光灯 0.5气体放电灯 0.4~0.6电阻炉 1.0感应炉 0.85介质加热炉电阻焊接机 0.8~0.9固定式单相电弧焊接机 0.5旋转式电弧焊接机 0.7~0.9变压器—整流装置电弧焊接机 0.7~0.8电弧炉 0.8功率因数改善

为什么你要改善功率因数

如果不减少带有低功率因数的高视在负荷，则从发电站到工厂支路的整个电气网络，必须能承载比需要大的电流负荷。为此理由，供电管理局结合这一原因，制定的商业和工业的收费以奖励高功率因数运行，因而用户的设备以低功率因数运行，支会的电费要高于需要的电力。除了增加电费外，功率因数低的设备会增加工作温度、损耗、电压降并且使电能的使用效率降低。功率 kVA因数1.0 1000.95 1050.90 1110.80 1250.70 1430.60 167功率因数改善

改善功率因数的益处

电力电容器:它提供极简单的改善功率因数的方法。电力电容器的主要优点为:它能使所使用的感应电动机不受处罚，感应电动机对大部分用途具有比其他任何型式的电动机便宜和较好的特性，电容器没有转动的部分，因而实际上不需要留意和维护(除了控制设备)不需要复杂的结构基础，如果增加负荷，例如当增加电动机时，利用加多电容器的办法可将功率因数提高到所要求的水平，电容器的损耗低到可忽略不计。Q22P(kW)S1=功率因数改善前的kVAS2=功率因数改善后的kVAQc=功率因数改善用电容器组1=改善前的功率因数角2=改善后的功率因数角Qc(kVAr)S21S1(kVA)功率因数改善

正确计算所需要的KVAr

在能将电容器良好地应用于网络之前，应审定电气负荷和现有功率因数的全部资料，就可算出需要改善因数到要求值的电容器总的额定容量了解要改善的功率因数和改善后的功率因数，你应参照下页所给的表格取得一系数cos1=0.75 待改善后cos2=0.93 改善后的系数=0.487

将网络的负荷千瓦乘以系数，你将获得为完成改善所需要的kVArP=225kW系数=0.487需要的kVAr=Qc=225x0.487=124kVArQ22P(kW)P=225kWS1=340kVAS2=274kVAcos1=0.75cos2=0.93Qc=124kVarQc(kVAr)S21S1(kVA)功率因数改善

正确计算所需要的KVAr

任何型式的功率因数改善装置，只能改进从电容器负荷的连接点往上到受电电源点之间的功率因数。电容器装置的三种主要形式:

多级全自动装置用这种装置，对电容器要装设由无功功率继电器控制的接触器，这是非常普通的装置。自动分级是步进式，通常一级在25到50kVAr之间，并且自动无功继电器将功率因数控制在所需要的水平，正常高达

0.98滞后。

不切换的单个装置这种电容器用于负荷较小约为60kW的场所，以及因为负荷特性的多变不能使用单独电动机功率因数改善电容器的场所。实际上，通常不装设容量大于

25kVAr的电容器。

电动机改善用装置在这一型式中，是利用连接在设备电源端子上的电容器，直接对低功率因数的电动机或其他设备进行功率因数改善。功率因数改善

电容器装在何处：总补偿

原理电容器连接在低压总开关柜上并保证对所有装置进行补偿

备注功功电流(Ir)仍旧出现在装置的1级与用电设备之间由于焦耳效应引起的线路损失(kWh)未减少

益处减少