设施农业设计基础—温室电气设计

温室电器控制河南农业大学园艺学院第一节供电系统一、供电质量1.电能质量——表征电能品质的优劣程度。以供用电双方供电设备产权分界点的电能质量作为评价依据。电能质量电压质量频率质量以电压偏差、电压波动与闪变、电压正弦波畸变率、负序电压、频率偏差等指标衡量。第一节供电系统电压质量频率质量以电压偏差、电压波动与闪变、电压正弦波畸变率、负序电压、频率偏差等指标衡量。第一节供电系统一、供电质量2.供电可靠性——是持续供电能力的量度。不同性质的用电负荷，对供电可靠性的要求是不一样的。二、用电负荷分级电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级。第一节供电系统二、用电负荷分级1.一级负荷一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡时。（2）中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。第一节供电系统二、用电负荷分级1.一级负荷一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。第一节供电系统二、用电负荷分级2.二级负荷（1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。（2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。第一节供电系统二、用电负荷分级3.三级负荷不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。除特殊情况外，温室工程电气用电负荷等级一般为三级。第一节供电系统三、供配电方案制定温室工程的供配电方案，包括以下工作内容：（1）确定用电单位的计算负荷及需要的供电质量；（2）根据负荷性质及重要程度，确定负荷等级；（3）确定供电电压等级；（4）确定变压器的容量和台数。对于温室工程，计算负荷通常采用需要系数法确定。确定供配电方案的核心就是确定计算负荷。第一节供电系统1.计算负荷有功计算负荷无功计算负荷视在计算负荷计算电流exjsPKPtgPQjsjs22jsjsjsQPSejsjsUPI3计算负荷，是通过统计计算求出的。使计算负荷的热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。Kx——需要系数，cosφ——用电单位设备功率因数，tgφ——cosφ相应的正切值。第一节供电系统2.变压器选择（1）变压器容量的确定确定变压器容量需要考虑的因素有：①用电设备需要的容量，即计算负荷的大小；用电设备的容量，确定计算负荷的大小视在功率变压器的负荷第一节供电系统2.变压器选择（1）变压器容量的确定确定变压器容量需要考虑的因素有：②变压器正常运行负荷率和过负荷运行条件；从经济角度考虑，变压器的运行负荷率在70%左右时，为最佳经济运行点，此时也是变压器效率最高点。第一节供电系统2.变压器选择（1）变压器容量的确定确定变压器容量需要考虑的因素有：③变压器台数；根据确定的变压器台数，可选择单台变压器的容量。④负荷变化的裕度；⑤变压器的运行条件；⑥变压器规格、参数的标准化。选择变压器应满足变压器规格、技术参数的标准化要求。第一节供电系统2.变压器选择（2）变压器台数的确定温室工程一般只装单台变压器即可满足要求。但集中负荷较大时，可装设2台以上的变压器。第一节供电系统四、配电线路的保护低压配电线路的保护短路保护过负荷保护接地故障保护由配电柜、控制柜或配电箱内的断路器实现由配电柜、控制柜或配电箱内的断路器或热继电器实现第一节供电系统四、配电线路的保护一、短路保护什么是短路呢？短路是由系统故障或正常绝缘短路引起的不正常情况。短路情况下，短路电流是10倍于或高于过载继电器满负荷电流。第一节供电系统四、配电线路的保护一、短路保护短路保护是通过断路器的整定电流值来实现的。==.html第一节供电系统四、配电线路的保护一、短路保护短路保护是通过断路器的整定电流值来实现的。首先计算配电线路的预期短路电流，包括预期最大短路电流和预期最小短路电流，使断路器有效地保护被保护电缆或电线所承受的热效应。正确选择断路器的分段能力。第一节供电系统四、配电线路的保护一、过负荷保护过负荷电流会出现在正常的电力线路中，例如，由于一些小的短时工作制的负荷偶然地同时工作，例如电机启动等。如果这些负荷持续的时间超过了给定的时间，（根据保护继电器的整定或熔断器额定值），电路会被自动切断。第一节供电系统四、配电线路的保护一、过负荷保护过负荷保护断路器的整定电流应保证在出现正常的短时尖峰负荷电流时，断路器不应切断线路的供电。断路器应满足以下两个条件：一、被检测断路器的检验电流是其额定电流的1.05倍时，称为约定不脱口电流值。额定电流不大于63A的断路器，1h内不动作，大于63A的断路器，2h内不动作；二、被检测电流为其额定电流的1.3倍时，称为约定脱扣电流值，额定电流不大于63A的断路器，1h内必动作，大于63A的断路器，2h内必动作。第一节供电系统四、配电线路的保护一、过负荷保护为保证再出现正常短时尖峰负荷电流时，断路器不应切断电路，应正确选择断路器的特征曲线，小型断路器的脱口特征曲线一般由A、B、C、D四种。特征曲线A适用于需要快速脱口的，故障电流值较低，通常是额定电流的2~3倍动作特征曲线B适用于需要较快速脱口短路电流不是很大的使用场所，通常是额定电流的3~4倍动作特征曲线C适用于大部分照明电气设计，它允许负载通过较高的短时峰值电流而断路器不动作，其短时峰值电流为额定电流值的5~6倍特征曲线D适用于很高峰值电流的电器设备上，其峰值电流值不小于10倍的额定电流值。第一节供电系统四、配电线路的保护一、过负荷保护过负荷保护断路器的动作特性应同时满足以下二式的要求：IB——被保护线路的计算负荷电流，AIn——低压断路器长延时脱扣器的整定电流，AIZ——被保护导体的允许载流量，AI2——保证保护电器可靠性动作电流，A。ZnBIIIZII45.12第一节供电系统四、配电线路的保护第一节供电系统熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。1.熔断器串联于电路中，结构简单，使用方便第一节供电系统2.主令电器——控制电路，操作频繁。1.按钮开关是指利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。2.行程开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。第一节供电系统2.主令电器按钮开关行程开关第一节供电系统3.低压断路器低压断路器是在电路发生过载、短路等故障时，能自动分断电路，起保护作用；在正常条件下，也可不频繁地接通与分断电路。优点：分断能力高，具有多重保护，保护特性完善，品种较多可适用于各种保护，动作值可调整，动作后不需要更换零部件。缺点：结构复杂，价格较高。第一节供电系统3.低压断路器第一节供电系统断路器的短路保护是通过内部的脱扣器的动作实现的。断路器的脱扣器分为电磁脱扣器和热脱扣器。3.低压断路器第一节供电系统电磁脱扣器电磁脱扣器与被保护的电源串联，线路中通过正常电流时，电磁铁产生的电磁力小于弹簧的拉力，衔铁不能被电磁铁吸动，断路器正常工作。当线路发生短路故障时，电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于弹簧的拉力，衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动脱口机构释放主触头，切断电源。3.低压断路器第一节供电系统热脱扣器热磁脱扣器与被保护的电源串联，线路通正常电流时，发热元件发热使双金属片弯曲刚好接触到传动机构。线路发生短路时，双金属片继续弯曲，通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头，主触头在分闸弹簧的作用下分开，切断电路。3.低压断路器第一节供电系统电磁系统：它包括线圈、静铁心和动铁心（又称衔铁）。触点系统：它包括主触点和辅助触点。主触点允许通过较大的电流，起接通和切断主电路的作用，通常以主触点允许通过的最大电流（即额定电流）作为接触器的技术参数之一。辅助触点只允许通过较小的电流，使用时一般接在控制电路中。4.交流接触器第一节供电系统交流接触器的主触点一般为常开触头，辅助触头有常开的也有常闭的。额定电流较小的接触器，具有四个辅助触点；额定电流较大的，具有六个辅助触点。4.交流接触器第一节供电系统所谓常开、常闭是指电磁系统未通电动作前触头的状态，即常开触头是指线圈未通电时，其动、静触头是处于断开状态，线圈通电后就闭合，所以常开触头又称动合触头常闭触头是指线圈未通电时，其动、静触头是闭合的，而线圈通电后，则断开，所以常闭触头又称动断触头。4.交流接触器第一节供电系统继电器继电器是一种当输出量（电、磁、声、光或热信号）达到一定值时，输出量将发生阶跃式变化的自动控制器件。简单地说继电器就是一种自动电气开关。5.继电器第一节供电系统5.继电器第一节供电系统继电器不论继电器的动作原理、结构形式如何千差万别，他们都是由感应机构（接受输入信号）、比较机构（提供比较量）和执行机构（输出电路）三部分组成。5.继电器第一节供电系统继电器从电路的角度来看，继电器分控制部分即输入回路；被控部分，即输出回路。当继电器的控制部分的输入量（X）达到一定值时，其回路的电参量（Y）就发生阶跃式的变化。5.继电器第一节供电系统5.继电器第一节供电系统5.继电器第一节供电系统四、配电线路的保护5.继电器第一节供电系统5.继电器第二节低压配电系统温室低压配电设计日光温室配电设计连栋温室配电设计第二节低压配电系统1.起动方式在电动机启动过程中，三相异步电机的定子绕组电流是额定电流的4~7倍，这会导致线路中电压显著下降。因此，异步电动机要采取适当的启动方法。三相异步电机的起动方式和起动电路第二节低压配电系统2.直接起动直接给电动机加上额定电压，适用于频繁启动的中小型电机。三相异步电机的起动方式和起动电路3.降压起动对于容量较大的电动机，在不允许直接启动的情况下，需降压处理，即降低电动机定子绕组上的电压，减小启动电流。第二节低压配电系统第一节供电系统三相异步电机的起动方式和起动电路第二节低压配电系统4.接触器联锁正反转控制电路三相异步电机的起动方式和起动电路在温室设备中，经常要求电动机能按正反不同的转向运行。只要改变输入电动机的电源相序就可实现。