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第1章工厂供电概述

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第一章工厂供电概述

第一章工厂供电概述

工厂供电系统
（二）工厂低压配电电压的选择
工厂的低压配电电压通常采用380/220V，其中线电压380V接三相动 力设备，相电压220V供电给照明及其他220V的单相设备。
对于容易发生触电或有易燃易爆的个别车间或场所，可考虑采用 220/127V作为工厂的低电配电电压。但某些场合宜采用660V甚至更 高的1140V（只用于矿井下）作为低压配电电压。例如矿井下，因 负荷中心往往离变电所较远，所以为保证负荷端的电压水平而采用 比380V更高的配电电压。
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。
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 ? 3UlIl ，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。
工厂供电系统
目前，我国电力系统中： 220kV及以上电压等级多用于大型电力系统的主干线； 110kV电压等级既用于中、小型电力系统的主干线，也用于大型电 力系统的二次网络； 35kV电压等级则多用于电力系统的二次网络或大型工厂的内部供 电网络； 6～10kV电压等级多用于一般工厂的高压配电电压，而且一般采用 10kV； 低压配电电压通常采用380/220V。
工厂供电系统
工厂供电系统由总降压变电所、高压配电线路、车间变配电所、低 压配电线路及用电设备组成。 总降压变电所：将35～110kV的外部供电电压变换为6～10kV的厂 区高压配电电压，给厂区各车间变电所或高压电动机供电。

工厂供电课件 第一章 概述

工厂供电课件 第一章 概述

—
—
500
750 1000
550
825 1100
概述
工厂供电电压的选择 工厂供电的电压，主要取决于当地电网的供电电压等级， 同时也要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等 因素。由于在同一输送功率和输送距离条件下，供电电 压越高，则线路电流越小，从而使线路导线或电缆截面 越小，可减少线路的投资和有色金属消耗量。
概述
问题1-1：假如你毕业后进入一家生产企业，该企 业拟新建一生产基地。现在由你为其设计供电系统， 请思考首先需要做哪些准备工作？ 2.供配电的形式
工厂供电系统的配电方案
概述
工厂供电系统
概述
工厂供电系统的配电方案 （1）小型工厂（<160KVA）
概述
工厂供电系统的配电方案 （2）中小型工厂（<1000KVA）
概述
工厂供电系统的配电方案 （3）中型工厂（<2000KVA）
概述
工厂供电系统的配电方案 （4）大型工厂（>2000KVA）
概述
工厂供电系统的配电方案 （4）大型工厂（>2000KVA）,条件允许情况下，
概述
工厂的自备电源：a.柴油发电机组
概述
工厂的自备电源：b.UPS电源
电子开关QV
公共电网 ～
D12032:工厂供电
工厂供电（plant power supply），是指工厂所需 电能的供应和分配，也称工厂配电。
概述
电力一次系统
电力二次系统
电力安全
概述
问题1-1：假如你毕业后进入一家生产企业，该企 业拟新建一生产基地。现在由你为其设计供电系统， 请思考首先需要做哪些准备工作？ 1.工厂供电电压的选择
华能玉环电厂（4×1000MW）超超临界火电机组

工厂供电第二版全套

工厂供电第二版全套
• (一)工厂的功率因数 • 1.瞬时功率因数
• 2.平均功率因数
• 三、按年产量或年产值估算工厂计算负荷 • 四、工厂的功率因数、无功补偿容量及补
偿后工厂计算负荷的确定 • (一)工厂的功率因数 • 1.瞬时功率因数
• 2.平均功率因数
• 3.最大负荷时的功率因数
• (二)无功补偿容量的确定
• (三)装设无功补偿设备后，工厂计算负荷的 确定
• 三、用二项式系数法求多组用电设备的计 算负荷
• 四、单相用电设备计算负荷的确定
• 2.3 工厂计算负荷的确定 • 一、按逐级计算法确定工厂计算负荷 • 1.求车间变电所低压母线上的计算负荷(图
中处) • 二、按全厂需要系数确定工厂计算负荷
• 三、按年产量或年产值估 算工厂计算负荷
• 四、工厂的功率因数、无 功补偿容量及补偿后工厂 计算负荷的确定
• (3)车间配电线路设计说明书、设备材料清 单及工程概(预)算，车间配电线路系统图和 平面图及其他安装施工图与施工说明书。
• (4)厂区室外照明和车间(建筑)内照明的设计 说明书，设备材料清单及工程概(预)算，照 明系统图和平面图及其他安装施工图与施 工说明书。
• 1.4 工厂供用电技术管理 • 一、供用电技术管理的有关规定 • 二、工厂变配电所的技术管理 • 三、工厂供电系统的经济运行管理
• 三、供电系统中各元件电抗标么值的计算
• (2)变压器 • (3)电抗器
• (4)电源(电力系统) • 四、短路回路总阻抗标么值的确定
• 2.7 无限大容量电力系统供电的三相短路 电流计算
• 一、几个重要的短路电流的概念
• 二、无限大容量电力系统供电的三相短路 电流计算法
• 1.无限大容量电力系统的概念 • 2.无限大容量系统供电的三相短路电流计算

工厂供电课件第一章概论模板模板

工厂供电课件第一章概论模板模板

总降压变电所，其中装有较大容量的电力变压器，将35kV
及以上的电源电压降为6~10kV的配电电压，然后通过 6~10kV的高压配电线将电能送到各车间变电所，也有的
经过高压配电所再送到车间变电所。车间变电所装有配电
变压器，又将6 ~10kV降为一般低压用电设备所需的电压 220/380V。其系统简图如图1-3所示。
粉燃烧。煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉内的水烧成 高温高压的蒸气，推动汽轮机转动，使与它联轴的发电机旋 转发电。其能量转换过程是：
汽轮机 发电机 锅炉 热能 燃料化学能 机械能 电能
现代火电厂一般都考虑了“三废”（废渣、废水、废气） 的综合利用；有的火电厂不仅发电，而且供热。兼供热能的
水轮机 发电机 水流位能 机械能 电能
水电站出力P（容量，kW）的计算公式为：
P 9.81QH KQH （1- 1）
式中 Q为通过水电站的流量（m3 / s）； H为水电站上下游的水位差,通常称
为水头或落差(m)；η为水电站的效率; K 为水电站的出力系数，一般为8.0~8. 5。
家和人民带来经济上甚至生态环境上或政治上的重大损失。
因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产、实现工业现 代化，具有十分重要的意义。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工
厂生产和生活用电的需要，并做好节能和环保工作，就必 须达到下列基本要求：
⑴. 安全——在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身 事故和设备事故。 ⑵. 可靠——应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要 求。
线图（single-line diagram）
的形式，而且该图除母线 分段开关和低压联络线上
装设的开关外，未绘出其

工厂供电 第1章 绪论

工厂供电 第1章 绪论

低压进线的小型工厂供电 系统简图
只有一个变电所或配电所的供电系统
11
1.2.2 发电厂基本知识
将自然界蕴藏的各类天然能源(一次能源) 发电厂 ： 转化为电能(二次能源)的工厂 分类： 1、水力发电厂-利用水流的位能生产电能 关注：三峡水电站
12
2、火力发电厂和热电厂 利用燃烧的化学能（例如煤的燃烧）来生产电能。 兼供热能的火电厂称为热电厂
(一)具有高压配电所的供电系统
(二)具有总降压变电所的供电系统 (三)高压深入负荷中心的供电系统
(四)只有一个变电所或配电所的供电系统
7
具有高压配电所的供电系统
8
具有总降压变电所的供电系统
9
高压深入负荷中心的供电系统
10
只设一个降压变电所的 工厂供电系统简图 a）装有一台主变压器 b）装有两台主变压器
{频率
电压
电气设备的额定频率和额定电压：是其正常工作 且能获得最佳经济效果的频率和电压 一般交流电力设备的额定频率为50Hz,此频率通 称 为“工频” 对工厂供电系统来说，提高电能质量主要是提高 电压质量的问题
22
1.3.2三相交流电网和电力设备的额定电压
我国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压
身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重 大损失。
4
1.1.2 基本要求
安全
在电能的供应、分配和使用中，不应发 生人身事故和设备事故 应满足电能用户对供电可靠性即连续性 的要求 应满足电能用户对电压和频率等质量的 要求 并尽可能地节约电能和有色金属消耗量
可靠
优质
经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，
18
1.2.4 用户自备电源基本知识

工厂供电管理基础知识概述PPT课件( 69张)

工厂供电管理基础知识概述PPT课件( 69张)

U%UUN 10% 0 UN
&2 电力系统的电压与电能质量
➢电压偏差的危害 白炽灯：电压低时，寿命延长，但发光效率降低，照度下降；
电压高时，发光效率增加，但使用寿命大大缩短。 电动机：由于 UM2 ，电压低时，转矩将急剧减小，电流
增大，使电动机绕组绝缘过热受损，缩短使用寿命。 ➢电压偏差的允许值
35kV及以上电压供电的用户：±5% 10 kV及以下高压供电和低压电力用户：±7% 低压照明用户：+5%～–10%
7—动触头
• 合理减少系统的阻抗 减少系统的变压级数、增大导线电缆的截面或以电
缆取代架空线等来减少系统的阻抗，降低电压损耗。 • 合理改变系统的运行方式
工作班时间内，负荷重，电压往往偏低，因而需要 将变压器高压绕组的分接头调在-5%的位置上。夜 间负荷轻时，电压就会过高。这时如能切除变压器， 改由低压联络线供电，则既能减少这台变压器的电 能损耗，又可由于投入低压联络线而增加线路的电 压损耗，从而降低所出现的过高电压。 两台变压器并列运行的变电所，在负荷轻时切除一 台变压器，同样可起到降低过高电压的作用。
P：发电容量－kW； Q：水流量－m3/s
H：水的落差－m； ：水轮机组的效率。
堤坝式 水电厂
三 峡 水 力 发 电 机 组 发 电 示 意 图
河床式水电厂
引水式电厂
葛洲坝水电厂
三峡大坝
三峡水电厂
(2)火力发电厂
火力发电简称火电厂，是利用煤、石油或天 然气作为燃料生产电能的工厂。
压高10%
当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定电
压高5%
我国公布的三相交流系统的额定电压见表1-1。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和 变压器的额定电压。

工厂供电-第一章

工厂供电-第一章

电力用户供配电电压的选择
1.电力用户供电电压的选择：取决于当地电网的供电电压等 级 2.电力用户高压配电电压的选择 工厂供电系统的高压配电压，主要取决于当地供电电源电压 及工厂高压设备的电压和容量、数量等因素。通常有10KV ； 6KV；35KV等。
3.电力用户低压配电电压的选择 工厂供电系统的低压配电电压，主要取决于低压用电设备的 电压，一般采用220/380V，或380/660V
采用柴油发电机组的自备电源。如图1-6（操作简便、起 动迅速、效率较高。）
采用UPS的自备电源（如图1-7所示，由整流器(UR)、逆变 器(uV)和蓄电池组(GB)等三部分组成。）
图1-6 采用有柴油发电机组作备用电源的工厂供电系统简图
图1-7
第三节 电压与电能质量
一、概述 电力系统中的所有设备，都是在一定的电压和频率下工作的。 *电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数。 一般交流电力设备的额定频率为50Hz，工频的额定偏差 一般不得超过0.5Hz。频率的调整主要依靠发电厂来调节发 电机的转速。 *对于工厂供电系统来说，提高电能质量主要是提高电压的 质量。（包括：电压的偏差、波动、波形、三相对称性） *电压偏差是指电气设备的端电压与额定电压之差，通常以 额定电压的百分值来表示。 *电压波动是指电网电压有效值的快速变动。
课程主要内容（第三章）
◆短路电流计算 √
供电系统常常因为绝缘损坏、误操作、雷击等原因发生短路故障，短路 电流的数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍。 造成电气设备温度急剧上升，过热会使绝缘加速老化，同时产生大的电动力， 使设备的载流部分变形或损坏。
◆短路电流的动稳定度、热稳定度校验 √
选用设备就要考虑该设备对短路电流的稳定度。如：整定供电系统的继 电保护装置需要计算三相短路电流；校验电气设备及载流导体的动稳定和热 稳定就要用到短路冲击电流、稳态短路电流、短路容量等。

工厂供电讲义

工厂供电讲义

现在我国电力系统额定电压系列正在扩充发展。

•设备额定电压包括两个部分：•用电设备和供电设备•用电设备额定电压。

由于用电设备运行时在线路上各点电压略有不同，如图虚线所示。

用电设备的额定电压不可能按线路上各点的实际电压来制造，而只能按线路始端与末端的平•电压偏差对设备运行的影响•(2)．电压波动的产生与危害•GB／T15543—1995《电能质量·三相电压允许不平衡度》规定：•《供电营业规则》规定：•供电企业(指供电电网)供电的额定电压，低压有单相220V，三相380V；•高压有10、35(66)、110、220kV。

•并规定：除发电厂直配电压可采用3kV或6kV外，其他等级的电压应逐步过渡到上述额定电压。

•当系统发生单相接地故障时，假设是C相接地，如图•这时C相对地电压为零，•而A相对地电压U A’=(U A+(-U C)=U AC，•B相对地电压U B’=U B+(-U C)=U BC，如图b所示。

•由图b的相量图可知，C相接地时，完好的A、B两相对地电中性点不接地系统当网络比较庞大、线路长时，在发生单相接地故障时接地电流较大，将在接地故障点出现断续电弧。

由于电力线路既有电阻R、电感L、又有电容发生单相弧光接地时，可形成一个R-L-C的串联谐振电路，从•中性点直接接地的系统发生单相接地时，其他两完好相的对地电压不会升高。

因此中性点直接接地的系统中的供用电设备绝缘只需按相电压考虑，而无需按线电压考虑。

这对110kV上的超高压系统是很有经济技术价值的。

•因为电器绝缘要求的降低，不仅降低了电器的造价，而•2．TN-S系统(图1-20b) 三相五线制，其中的N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部分均接PE线。

•该系统在发生单相接地故障时，线路的保护装置动作，将切除故障线路。

•TN-S系统主要用于对安全要求较高(如潮湿易触电的浴室•3．TN-C-S系统•该系统的前一部分全部为TN-C系统，而后边有一部分为TN-C系统，有一部分则为TN-S系统，其中设备的外露可导电部分接PEN线或PE线。

工厂供电--习题解答

工厂供电--习题解答

工厂供电--习题解答第一章概述习题解答：1-1 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。

1-2: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。

总降压变电所是企业电能供应的枢纽。

它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为 6 ～10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。

高压配电所集中接受 6 ～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。

一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。

1-3.发电机的额定电压,用电设备的额定电压和变压器的额定电压是如何规定的?为什么?答(1)用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压;发电机的额定电压较电力线路的额定电压要高5%;变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器);二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定).(2.)额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压,它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的. 1-4,电能的质量指标包括哪些?答:电能的质量指标有电压.频率.供电可靠性.1-5什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？答：电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。

电压波动是指电压的急剧变化。

周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。

电压偏差一般以百分数表示，即△U％＝（U－UN）／UN ×100电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即&U=Umax－Umin&U%=（Umax－Umin）／UN ×100式中，&U为电压波动；&U%为电压波动百分数；Umax ，Umin为电压波动的最大值和最小值（KV）；UN为额定电压（KV）。

《工厂供电》复习大纲

《工厂供电》复习大纲

《工厂供电》复习大纲第一章：工厂供电，指工厂所需电能的供应和分配，也称工厂配电。

工厂供电基本要求：安全，可靠，优质，经济。

中型工厂的电源进线电压是6～10kV。

35kv线路直经车间变电所配电变电压直接降为第一用电设备所需的电压，高压深入负荷中心的直配方式，配电所:接受电能和分配电能，变电所:接受电能，交换电压，分配电能，母线:汇集和分配电能。

工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统，包括工厂内的变配电所和所有的高低压供配电线路在正常供电电源之外，设置应急自备电源--柴油发电机组。

交流不停电电源主要由整流器、逆变器和蓄电池组等三部分组成。

电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数。

我国现在统一以1000V为界线来划分电压的高低我国交流电力设备的额定频率为50Hz，通称为工频。

电压质量是按照国家标准或规范对电力系统电压的偏差、波动、波形及其三相的对称性（平衡性）的一种质量评估。

电压偏差线电气设备的端电压与其额定电压之差。

电压波动是指电网电压有效值的连续快速变动三相交流电网和电力设备的额定电压：线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压。

因此用电设备的额定电压与同级电网的额定电压相同。

工厂供电的电压，主要取决于当地电网的供电电压等级，同时也要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。

由于在同一输送功率和输送距离条件下，供电电压越高，则线路电流越小，从而使线路导线或电缆截面越小，可减少线路的投资和有色金属消耗量。

工厂供电系统的高压配电电压，主要取决于工厂高压用电设备的电压和容量、数量等因素。

工厂采用的高压配电电压通常为10kV。

工厂的低压配电电压，一般采用220/380V。

在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：(1) 电源中性点不接地；(2) 中性点经阻抗接地；(3) 中性点直接接地。

前两种合称为小接地电流系统，后一种中性点直接接地系统，称为大接地电流系统。

工厂供电课程教案

工厂供电课程教案

工厂供电课程教案第一章：工厂供电概述1.1 工厂供电系统的组成1.2 工厂供电的基本原理1.3 工厂供电的重要性1.4 工厂供电的发展趋势第二章：工厂供电设备2.1 变压器2.2 开关设备2.3 配电设备2.4 电缆与电线第三章：工厂供电系统的设计3.1 供电系统的设计原则3.2 供电系统的电压选择3.3 供电系统的电源选择3.4 供电系统的保护与控制第四章：工厂供电系统的运行与维护4.1 供电系统的运行管理4.2 供电设备的维护与检修4.3 供电系统的故障处理4.4 供电系统的节能与优化第五章：工厂供电系统的安全与防护5.1 触电防护5.2 电气火灾防护5.3 雷击防护5.4 电磁兼容与干扰防护第六章：工厂供电系统的自动化与监控6.1 供电系统自动化的意义6.2 监控系统的组成与功能6.3 常用监控设备及其应用6.4 供电系统自动化的未来发展第七章：工厂供电系统的改造与升级7.1 供电系统改造的必要性7.2 改造与升级的原则与步骤7.3 改造与升级的技术方案7.4 改造与升级的案例分析第八章：工厂供电系统的环境保护8.1 供电系统对环境的影响8.2 环境保护的原则与要求8.3 环保技术的应用与推广8.4 环保意识的培养与提高第九章：工厂供电系统的经济性与可靠性分析9.1 供电系统的经济性评估9.2 供电系统的可靠性分析9.3 提高供电系统经济性与可靠性的措施9.4 经济性与可靠性分析的案例研究第十章：工厂供电系统的法律法规与标准10.1 工厂供电相关的国家法律法规10.2 工厂供电的标准与规范10.3 法律法规与标准的执行与监督10.4 违反法律法规与标准的相关后果与处理第十一章：工厂供电系统的故障分析与诊断11.1 故障类型及其特征11.2 故障诊断的方法与技术11.3 故障分析与诊断的工具与设备11.4 故障处理案例分析第十二章：工厂供电系统的优化与节能12.1 节能的意义与重要性12.2 节能技术与策略12.3 节能评估与监测12.4 节能案例分析第十三章：工厂供电系统的智能化发展13.1 智能化供电系统的概念13.2 智能化技术的应用13.3 智能化供电系统的优势与挑战13.4 智能化供电系统的未来发展趋势第十四章：工厂供电系统的项目管理14.1 项目管理的基本原理14.2 工厂供电项目管理的特点14.3 项目管理工具与技术在工厂供电中的应用14.4 项目案例分析第十五章：工厂供电系统的培训与教育15.1 培训与教育的重要性15.2 培训内容与目标的设定15.3 培训方法与手段的选择15.4 培训效果的评估与改进重点和难点解析本教案涵盖了工厂供电课程的全面知识体系，重点和难点如下：重点：1. 工厂供电系统的组成、原理、重要性和发展趋势。

工厂供配电技术第1章概述

工厂供配电技术第1章概述

时，可采用10／3．15 kV的专用变压器单独供电。
如果当地的电源电压为35KV，厂区环境也允许采
用35KV，则可以考虑采用35KV高压配电电压深入
工厂车间，并经车间变电所直接降为所需电压的
高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中 间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色 金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电 质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足

电能生产和其他部门相比较，显著的运行特点：
1、电能的生产—传输—消费的全过程，几乎是
同时进行 的。 2、电力系统中的瞬态过程非常迅速。
1.2工厂供配电系统
工厂供电系统是指工厂所需的电力能源从进厂起 到所有用电设备终端止的整个电路。
工厂供电系统由工厂总降压变电所(高压配电所)、高 压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设 备组成。 一些中小型工厂的电源进线电压为10kV(或6kV)，某 些大中型工厂的电源进线电压可为35kV及以上， 某些小型工厂则可直接采用低压进线。所谓“低 压”，是指低于1kV的电压；而lkV以上的电压则称为 “高压”
图1.4车间变电所的类型
1、2——内附式 3、4——外附式 5— —车间内式 6——露天（半露天）式 7——独立式
知识准备
具有总降压变电所 的供配电系统
具有高压配电所的供配电系统
1.2.3工厂配电线路
工业企业高压配 电线路作用 工业企业低压 配电线路作用
厂区内输送、 分配电能
向低压用电设备 输送、分配电能
主要是采用架空线路，不便 于敷设架空线路时，可以采 用地下电缆线路。
户外敷设采用架空线路，车 间内采用明敷配电线和暗敷 配电线路。
1.3电能的质量指标：电压、频率
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第1章工厂供电概述
•1.1 工厂供电的基本知识
•图1-3 只设置一个降压变电所的 工厂供电系统简图
a)装有一台主变压器 b) 装有两台主变压器
第1章工厂供电概述
•1.1 工厂供电的基本知识
•图1-4 采用高压深入负荷中心直配 方式的工厂供电系统简图
第1章工厂供电概述
•1.1 工厂供电的基本知识
第1章工厂供电概述
•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
(1)电压偏差：电力系统在运行的过程中，由于各种因素的作用，使 得电力系统的各元件上的实际电压与其额定电压产生偏差。 (2)电压的调整：为了满足用电设备对电压偏差的要求，工厂供电系 统可以采取以下相应的措施。 1)正确选择无载调压型变压器的电压分接头和采用有载调压型变压 器。 2)合理地减少系统的阻抗。
第1章工厂供电概述
2020/11/25
第1章工厂工厂供电的基本知识 1.2 电力系统的额定电压和电能质量 1.3 电力系统的中性点运行方式
第1章工厂供电概述
•1.1 工厂供电的基本知识
1.1.1 工厂供电的定义、要求及课程的性质 工厂供电系统是电力系统的重要组成部分，它是电能的主要用户 。 (1) 安全：在电能的供应、分配和使用中，必须保证人身安全和设备 安全，不应发生人身事故和设备事故。 (2) 可靠：即满足电能用户对供电连续性的要求，不应出现违背用户 意愿的中断供 (3) 优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 (4) 经济：就是供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能采用 新技术和其他能源的综合利用。 1.1.2 工厂供电系统概述
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•1.1 工厂供电的基本知识
2) 对于大型工厂或电源进线电压在35kV及以上的中型工厂，一般经 过两次降压，首先经工厂总降压变电所，其中装有较大容量的电力 变压器，将35kV及以上的电能降为6～10kV的配电电压，然后通过 高压配电线路将电能送到各车间变电所，或经高压配电所再送到车 间变电所，经过再次降压供电给用电设备，如图1-2所示。
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•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
•图1-13 电力变压器的分接开关接线图
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•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
3)尽量使系统的三相负荷平衡。 4)合理改变系统的运行方式。 5)采用无功补偿装置。 5.电压波动及其抑制 电力系统电压的短时而快速的变动叫电压波 动。 1)对负荷变动剧烈的大型用电设备，采用专门的供电线路或专用变 压器单独供电。 2)设法增大系统的容量和减少系统的阻抗。 3)在系统出现严重的电压波动时，减少或切除引起电压波动的负荷。 4)在条件许可的情况下，对于大型电弧炉和炉用变压器的受电电压， 最好采用较高的电压，减小电压的波动。
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•1.1 工厂供电的基本知识
•图1-7 火力发电示意图
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•1.1 工厂供电的基本知识
(3) 核能发电厂：又称核电站，它是利用原子核的裂变来生产电能。
•图1-8 压水堆型核电站发电示意图
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•1.1 工厂供电的基本知识
2.电力系统 在电力工业的初期，电能是直接由电力用户附近的发 电站(或称发电厂)生产的，各发电厂孤立运行的，随着工农业生产 和城市的发展，电能的需求量迅速增加，而热能资源(如煤田)和水 能资源丰富的地区往往远离电能使用集中的工矿企业和城市，为了 解决这个矛盾，就需要在动力资源丰富的地区建立大型的发电厂， 然后将电能输送到距离遥远的电能用户。
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•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”。
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•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。
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•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
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•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
•(1)谐波电压总含量：所谓谐波电压总含量，就是各次谐波的平方和 开方。 (2)电压总谐波畸变率：电压总谐波畸变率THDu按式(1-3)计算为 (3)谐波电压含有率：第h次谐波电压含有率HRUh，按式(1-4)计算。
•表1-5 公用电网谐波电压(相电压)限值
•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
电压±5%以内变化，而线路全长的电压损耗一般应不超过额定电压 的10%，这样在运行时线路首端电压应比其额定电压高5%，末端电 压才可能不低于5%。 (3)发电机的额定电压：发电机是输出电能的设备，接于线路的首端， 所以发电机的额定电压应该比所连接的线路的额定电压高5%，例如， 线路的额定电压为10kV时，接在线路首端的发电机的额定电压应为 10.5kV。 (4)电力变压器的额定电压：电力变压器的额定电压情况稍显复杂些。 1)电力变压器一次绕组的额定电压。 2)电力变压器二次绕组的额定电压。 4.电压偏差和电压调整
•图1-1 中型工厂供电系统简图
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•1.1 工厂供电的基本知识
•图1-2 采用两次降压的工厂供电系统简图
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•1.1 工厂供电的基本知识
3) 如果是小型工厂，负荷的容量不大于1000kV·A，也没有重要负荷， 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， 既将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，降低电压 损耗和电能损失，节约材料和设备，提高供电质量。
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•1.1 工厂供电的基本知识
工厂供电系统既复杂又重要，其主要特点是供电范围广，负荷类型 多而操作频繁，厂房环境（建筑物、管道、道路、高温及尘埃等） 复杂，低压线路较长等。 1)工厂从公共电网取得电源，电能先经高压配电所集中，再由高压 配电线路将电能分配到各车间变电所，经车间变电所将高压电能转 换为用电设备所需要的低压电能(如220/380V)，如图1-1所示。
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•1.1 工厂供电的基本知识
•图1-10 采用柴油发电机组作 为备用电源的主接线
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•1.1 工厂供电的基本知识
1.柴油发电机组 是利用柴油机作为原动力来拖动发电机进行发电 的，如图1-10所示。 1) 柴油发电机组操作简便，起动迅速。 2)柴油发电机组效率高、功率范围大、体积小、重量轻、搬运和安 装方便。
•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。
•图1-12 用电设备和发电机额定电压说明 a)集中负荷 b) 均匀分布负荷
(2)用电设备的额定电压：用电设备的额定电压一般允许在其额定
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•1.1 工厂供电的基本知识
•图1-6 水力发电示意图 1—引水管 2—发电机 3—水轮机 4—尾水管
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•1.1 工厂供电的基本知识
1.发电厂 发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转 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。 (2) 火力发电厂：火力发电厂简称火电厂，它是利用燃料的化学能来 生产电能。
•图1-9 动力系统、电力系统及电力网示意图
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•1.1 工厂供电的基本知识
1) 减少系统的总装机容量。 2) 可以装设大容量的机组。 3) 能充分利用动力资源。 4) 提高供电的可靠性。 5) 提高电能的质量。 6) 提高运行的经济性。 1)电能不能大量储藏。 2)电力系统的电磁变化过程非常迅速。 3)电能与国民经济各部门及人民的日常生活关系密切。 1.1.4 工厂的自备电源
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•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
1.2.1 电力系统的电压 1.额定电压的意义 为了使电力设备的生产实现标准化、系列化， 为了各元件合理配套，电力系统中发电机、变压器、电力线路及各 种设备等，都是按规定的额定电压进行设计和制造的，所谓额定电 压，就是指能使各类电气设备处在设计要求的额定或最佳运行状态 的工作电压。
•图1-11 不间断电源(UPS)组成示意图
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•1.1 工厂供电的基本知识
•1M11.tif
3)柴油发电机组燃料的储存和运输方便。 4)柴油发电机组的运行可靠，维修方便。
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•1.1 工厂供电的基本知识
2.交流不间断电源(UPS) 交流不间断电源(UPS)主要由整流器(UR)、 逆变器(UI)和蓄电池(E)等三部分组成，如图1-11所示。
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•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
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•1.2 电力系统的额定电压和电能质量
•表1-3 闪变电压δ 允许值
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。