工厂供电(ppt)

2）负荷指示图：
r P30K 2
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第三节 变电所的设置和变压器的选择
3）负荷电能矩法（动态负荷中心计算法） 三）总变压器设置数量 1）车间厂房负荷集中（一个） 2）企业非常大、容量大、分散（设两个） 3）三级负荷，少量一、二级负荷，可以从临近企业取备用电源，设一个且
只用一台变压器 SN﹥S30=SCa
不大。 对大型企业，当计算负荷超过5600KVA时，不设总变电所，直接将
～ 35 110KV变为0.4KV。
第二节 电压的选择
三）低压配电电压选择 原则：依据用电设备性质决定
直接选择380V/220V低压等级 潮湿地方：36V 煤矿等：660V；1140V 英、美、法：500V
选变压器，余量：15～25% 4）一、二级负荷占比重大而且比较集中（定一个变电所但有2台主变）
两台变压器关系：明备用：一台用，另一台备用，互为备用，SN≥S30 暗备用：两台都占用50%，一台故障，另一台100%负荷 70%S30
第三节 变电所的设置和变压器的选择
二.车间变电所位置及变压器选择 独立变电所 附设变电所 车间内变电所 地下变电所 杆上或高台变电所
第四节 变电所的电气主结线
第三节 变电所的设置和变压器的选择
变压器选择： 1）车间一台（二三级负荷） SN≥S30 2）一二级负荷比重大，负荷比较分散，可设两个变电所，
每一个变电所有一台变压器； 若一二级负荷比重大，负荷集中，则设一个变电所， 但有两台变压器。
第四节 变电所的电气主结线
电气主结线是指变电所中各种开关设备、电力变压器、母线、电流互感器以及电压 互感器等主要电气设备，按照一定顺序用导线连接而成的，用以接受和分配电能的电 路，也称为主电路。电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图 称为电气主接线图。因为三相交流电气设备的每相结构一般是相同的，所以电气主接 线图一般绘成单线图，只是在局部需要表明三相电路不对称连接时，才将局部绘制成 三线图；若有中性线(或接地线)可用虚线表示，使主接线清晰易看。在变电所的控制 室内，为了表明变电所主接线实际运行状况，通常设有电气主接线的模拟图。运行时， 模拟图中的各种电气设备所显示的工作状态必须与实际运行状态相符。

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工厂供电 （第二章 工厂供电系统的常用设备）
(3). 交流电弧的熄灭 由于交流电流每半个周期要经过零值一次，而电流过零时，电
弧将暂时熄灭，所以交流电弧每一个周期(2π电角度)要暂时熄灭两 次，如图1-1所示。电弧熄灭的瞬间，弧隙温度骤降，高温游离终 止，去游离（主要是复合）大大增强。这时弧隙虽然处于游离状态， 但是阴极附近空间差不多立刻获得很高的绝缘强度。随后弧隙的电 场强度又可能使之击穿，使电弧复燃。但是由于触头的迅速断开， 电场强度的迅速降低，一般交流电弧经过若干周期的熄灭、复燃的 反复，最终完全熄灭。因此交流电弧的熄灭，可利用交流电流过零 时电弧要暂时熄灭这一特性，来加速电弧的熄灭。
电弧中的电场强度、电弧温度及电弧截面等因素有关。电弧中的电 场强度越弱，电弧的温度越低，电弧的截面越小，则带电质点的复 合越强。
(2). 扩散 扩散就是电弧中的带电质点向周围介质中扩散开去， 从而使电弧中的带电质点减少。扩散的原因，一是由于电弧与周围 介质的温度差，另一是由于电弧与周围介质的离子浓度差。扩散也 与电弧截面有关。电弧截面越小，离子扩散也越强。
图2-5 钢灭弧栅对 电弧的作用 1-钢栅片 ； 2-电弧； 3-触头
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工厂供电 （第二章 工厂供电系统的常用设备）
(3). 碰撞游离 当触头间隙存在着足够大的电场强度时，其中的自由 电子以相当大的动能向阳极移动。在高速移动中碰撞到中性质点， 就可能使中性质点中的电子游离出来，从而使中性质点变为带电的 正离子和自由电子。这些被碰撞游离出来的带电质点在电场力的作 用下，继续参加碰撞游离，结果使触头间介质中的离子数越来越多， 形成“雪崩”现象。当离子浓度足够大时，介质击穿而发生电弧。 (4). 高温游离 电弧的温度很高，表面温度达3000～4000℃，弧心 温度可高达10000℃ 。在这样的高温下，电弧中的中性质点可游离 为正离子和自由电子（据研究，一般气体在9000～10000℃时发生 游离，而金属蒸气在4000℃左右即发生游离），从而进一步加强了 电弧中的游离。触头越分开，电弧越大，高温游离也越显著。

（1）变电所位置选择的原则 靠近负荷中心； 考虑电源的进线方向，偏向电源侧； 进出线方便； 设备运输方便； 不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； 不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； 不应设在有剧烈震动和高温场所； 不应设在地势低洼和可能积水的场所； 不应设在有爆炸危险区域。
（2）负荷中心的确定 负荷指示图 负荷指示图将负荷按一定比例用负荷图标明在厂区平面图上，负荷图的圆心与 车间的负荷的“重心”大致相符。
（2）外桥式接线 结构 断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源 侧，称为外桥式接线。 特点 它适用于进线线路较短、负荷变化较大， 变压器需要经常切换的场合。 适用范围 一、二级负荷的变电所
3、单母线和母线分段 母线的概念
母线（也叫汇流排）实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点， 形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。 设置母线制的意义 设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电器连接在一起，以保 证供电的可靠性和灵活性。 母线制的种类 单母线制、单母线分段制和双母线制。
三、总降压变电所的设置数量
1、总降变电所的设置 总降压变电所数量应尽可能的少，尽可能的只设一个变电所，这样投资少又便于 管理。 2、总降变电所变压器的设置 • 对于企业中一级、二级负荷所占比重大，或虽为三级负荷，但负荷容量大
而集中的变电所，应装设两台变压器。 • 对于三级负荷供电的总降压变电所，或者有少量一、二级负荷，可只装设
1960
封 闭
式 低压配电(变压器)室
母 线 桥
变压器 1
进线 补偿 补偿 出线 出线 出线 低压开关柜
3600
2760
工具室 值班室
0.38kV出线
第四节 变电所的电气主接线

1.3.1 高压电力系统中性点运行方式 在高压电力系统中，作为供电系统的发电机和变压器的三相绕组为 三相星形联结时，其中性图点1-14有电三力种系统运中行性点方运行式方：式 中性点不接地、中性
1.2 电力系统的额定电压和电能质量
表1-1 我国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压(单位：kV)
2.额定电压的分类 我国现阶段各电力设备的额定电压分三类：第 一类额定电压为100V以下，这类电压主要用于安全照明、蓄电池及 开关设备的操作电源。
1.2 电力系统的额定电压和电能质量
3.三相交流电网和电力设备的额定电压 (1)电网(电力线路)的额定电压：在电力系统中，应尽可能地简化电 压等级，减少变电层次，以节约投资与降低运行费用。
1.2 电力系统的额定电压和电能质量
(2)高压配电电压的选择：工厂供电系统的高压配电电压，主要取决
于当地供电电源的电压及工厂高压用电设备的电压、容量和数量等
因素。
表1-4 各级电压电力线路合理的输送功率和距离
1.2.2 电网谐波及其抑制 1.谐波基本定义与规定 国际上公认的谐波含义为：“谐波是一个 周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整倍数”。
1.2 电力系统的额定电压和电能质量
5)对于大型冲击负荷，采取上述措施仍达不到要求，可装设能“吸 收”冲击无功功率的静止型无功补偿装置(SVC)。
表1-2 电压波动允许值
1.2 电力系统的额定电压和电能质量
表1-3 闪变电压δ
6.工厂供配电电压的选择 (1)低压配电电压的选择：工厂的低压配电电压，一般采用220/380V， 其中380V的线电压供电给三相动力设备或380V的单相设备，相电压 220V供电给一般的照明灯具或其他220V的单相设备。

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工厂供电系统
（一）工厂高压配电电压的选择
工厂的高压配电电压一般采用10kV。如果工厂拥有相当数量的6kV 用电设备，或者供电电源的电压就是6kV，则可考虑采用6kV电压 作为工厂的高压配电电压。采用10kV作为高压配电电压的工厂，如 果有6kV的高压用电设备，则可同过专用的10/6.3kV变压器单独供 电。
➢用电设备绝缘按线电压设计。
➢一般用于6Kv~10kV电力网和部分35kV电力网。
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工厂供电点不接地系统中，当单相接地电流超过规定数值时 ➢6～10kV系统中接地电流大于30A；
（二）变配电所
变电所的任务：接受电能、变换电压和分配电能。 受电―变压―配电
配电所的任务：接受电能和分配电能，但不改变电压。 受电－配电
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工厂供电系统
变电所可分为升压变电所和降压变电所两大类：
升压变电所一般建在发电厂，主要任务是将低电压变换为高电压。
降压变电所一般建在靠近负荷中心的地点，主要任务是将高电压 变换到一个合理的电压等级。降压变电所根据其在电力系统中的地 位和作用不同，又分枢纽变电站、地区变电所和工业企业变电所等。
工厂供电系统
（二）频率偏移
频率偏移常以实际频率与额定频率之差或其差值Δf与额定值之比的 百分数Δf％表示，即：
我国电力系统的标准频率为50Hz，规定： 电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差 值可放宽到±0.5Hz。
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工厂供电系统
二、额定电压的国家标准
由于三相功率和线电压、线电流之间的关系为： S 3Ul Il ，所以 在输送功率一定时，输电电压愈高，输电电流愈小，从而可减少线 路上的电能损失和电压损失，同时又可减小导线截面，节约有色金 属。但是电压愈高，绝缘材料所需的投资也相应增加，因而对应一 定输送功率和输送距离，均有相应技术上的合理输电电压等级。同 时，还须考虑设备制造的标准化、系列化等因素。

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工厂供电
2． 我国规定的额定电压频率为50 Hz，大容量系统允许的频 率偏差为±0.2 Hz，中、小容量系统允许的频率偏差为±0.5 Hz。 频率的调整主要由发电厂进行。工厂电力系统的频率指 标由电力系统给予保证。
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工厂供电
3． 供电的可靠性要求
保证供电系统的安全可靠性是电力系统运行的基本要求。 所谓供电的可靠性，是指确保用户能够随时得到供电。这就要 求供配电系统的每个环节都安全、可靠运行，不发生故障，以 保证连续不断地向用户提供电能。
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工厂供电
导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(3～4)τ，τ 为发热时间常数。 截面在16 mm2及以上的导体，其τ≥10 min。
因此，载流导体大约经30 min后可达到稳定温升值，计算负荷
也就是半小时最大负荷。分别用P30、Q30、S30和I30表示有功计
算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
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工厂供电
图11.1.3 电力变压器的额定说明
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工厂供电 2. 电压分类及高低电压的划分
按国标规定， 额定电压分为三类： 第一类额定电压为100 V及以下，如12 V、24 V、36 V等， 主要用于安全照明、潮湿工地建筑内部的局部照明及小容量 负荷。 第二类额定电压为100 V以上、1000 V以下，如127 V、 220 V、380 V、600 V等，主要用作低压动力电源和照明电源。
二级负荷是指中断供电将在政治、经济上造成较大损失 的电力负荷， 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。
二级负荷要求由双回路供电，供电变压器也应有两台(这 两台变压器不一定在同一变电所)，当其中有一条回路或一台 变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断 供电后能迅速恢复供电。

部分。
• 8）为什么建电力系统：减少装机容量；装设大机
组；充分利用动力资源；提高供电可靠性；提高 电能质量；提高运行的经济性。
2． 供配电系统－－由总降变电所、 高压配电所、配电线路、车间变电 所和用电设备组成。
• 总降压变电所：将35-110KV的外部供电电源降到
6-10KV共高压配电所、车间变电所或建筑物变电 所、高压用电设备。一般大型企业都设之。
工厂供电
电气工程与自动化系 白耀鹏
第一节 供配电系统
• 1.电力系统——发电厂、变电所、电力线路
和电能用户组成的一个整体。电力系统示 意图如下：
从发电厂到用户的发、输、配电过 程
名词解释
• 1）发电厂：将一次能源转换成电能。有火
力、水力、核能等
• 2）变电所：功能是接受电能、变换电压和
分配电能。
四、中性点直接接地的电力系统
• 接地相对地电压为零； • 非接地相对地电压升为相电压，单相接地
即单相短路，保护装置动作跳闸。
第四节 电能的质量指标
• 1、电压 • 电压质量是以电压偏离额定电压的幅度、
电压波动与闪变和电压波形来衡量。
• 1）电压偏差 • 电压偏差是以电压偏离额定电压的幅度，
一般以百分数表示，即
• 高压配电所：接受6-10KV电压，再分配。一般负
荷分散、厂区大的大型企业需设置。
• 配电线路：分6-10KV厂内高压配电线路和
380/220V厂内低压配电线路。
• 车间变电所（建筑物变电所）：6-10KV降到
380/220V
３． 供配电的要求和课程任务
• 供配电的基本要求是： • （1）安全 • （2）可靠 • （3）优质 • （4）经济 • 本课程的任务： • 讲述供配电系统电能供应和分配的基本知识和

力、降低工作效率；使电热设备的发热量急剧下降，导致生产效
率降低；使电动机转差率加大，定子电流显著增加，导致绕组温
度升高，从而加速绝缘老化，缩短电动机寿命，严重时可能烧毁
电动机；使电视机屏幕显示不稳定，图像模糊，甚至无法收看等。
电压过高又会使用电设备寿命大为缩短。②对于电网，运行电压
偏低，输电线路的功率极限大幅度降低，可能产生系统频率不稳
理量
3.3 无限大容量电力系统中短路电流的计算
3.4 短路电流的效应
4.1 电弧的产生与熄灭
4.2 高压一次设备
4.3 低压一次设备
4.4 互感器
4.5 绝缘子和母线
4.6 成套装置
4.7
4.8
4.9
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
6.1
6.2
工厂变配电所的电气主接线
配电装置
工厂变配电所电气设备的选择与校验
换成电能(二次能源)的工厂。
(1) 水力发电厂 水力发电厂简称水电厂或水电站，它是利用水流
的位能来生产电能。
图1-
5 低压进线的小型工厂供电系统简图
1.1.3 发电厂和电力系统简介
(2) 火力发电厂 火力发电厂简称火电厂，它是利用燃料(煤、石油、
天燃气等)的化学能来生产电能。
火力发电厂按其作用可分为单纯发电的和既发电又兼供热的两种
荷，可以只设置一个降压变电所，将6～10kV的电源降为用电设备
所需的低压电源，如图1- 3所示。
4) 有的35kV进线的工厂，可以采用高压深入负荷中心的直配方式，
即将35kV的线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经一次降
压，这样可以省去一级中间变压，从而简化供电系统的接线，降

第五节
供电工程设计 的主要内容和
程序
一、用户供电工程设计的主要内容
用户供电工程的设计应严格按照现行的国 家标准规范和有关技术经济政策的要求，力争 使设计方案技术先进、电能质量稳定、安全性 能可靠和经济指标合理。
1.用户变配电所设计 2.用户高低压配电线路设计
2020/8/12
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续上页
二、用户供电工程设计的程序简介
UA
U (1) A
电源
UB
O UC
U (1) B
U
(1)
C
0
负荷
UA
U (1) A
U0
C
U (1) B
UC
UB
中性点对地电压上升为相电压，非故障相对地电压上 升为线电压，因此，电气设备对地绝缘应按线电压考虑。
U
(1) A
U
(1) B
U
(1)
C
U
0
出现零序电压
故障后线电压保持不变（见相量图），因而三相电气设备可
第四节
用户供电系统及 供电要求
（重点）
一、用户供电系统的构成
大型电力用户（供电总容量10000kVA及以上）及 某些电源进线电压为35kV及以上的中型用户供电系统 概略图如下。
总降压变电所
高压无功 补偿装置
10kV
C
35～110kV电源
高压配电线路
220/380V
220/380V
车间变电所
M 高压用电设备
O IR
R
UA UB UC
IR
U (1) A
U (1) B
U (1) C
0
IC
I I (1)
(1)
C.B