工厂供电 课件

1、工厂供电技术工厂供电技术总学时 60学时第一章 概论本章主要内容：工厂供电的基本知识 供电系统、发电厂、电力系统及自备电源 电压、电能质量 中性点运行方式 低压配电系统的接地型式 第一节 工厂供电的意义、要求及课程任务 1、工厂供电(plant power supply)： 是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 2、重要性： 生产自动化后增加产量、提高质量、减轻劳动强度。 供电中断，会引起设备损坏，可能发生人身事故。3、基本要求：安全、可靠、优质、经济。 4、本课程的主要任务对中小型工厂的供电系统及电气照明进行操作、维护、设计、计算。 第二节 工厂供电系统、发电厂、电力系统及自备电源一

2、、工厂供电系统概况1、中型工厂供电系统简图： 一根线表示三相线路 高压配电所有两条lOkV的电源进线，分别接在高压配电所的两段母线上，形成单母线分段制。一条电源进线供电，另一条电源进线作为备用。 2、中型工厂供电系统的平面布线示意图 3、大型工厂总降压变电所 电源进线35KV及以上,经过两次降压，也就是经总降压变电所，将35kV及以上电压降为610KV的电压，然后车间变电所降为一般低压用电设备所需的电压。 4、高压深入负荷中心的供电系统 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

3、是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。 5、只设一个降压变电所的供电系统 对于小型工厂，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍多一些，如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般直接由公共低压电网供电。 a)一台主变 b)两台主变 经过分析可知：配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。 二、发电厂和电力系统 1、发电厂（发电站）：将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。2、电力系统(power system)： 送电过程：发电机升压高压输电线

4、路降压配电 电力系统：由各级电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。电网以电压等级来区分，例如lOkV电网。如图所示电力系统简图三、工厂自备电源对于工厂的重要负荷，一般要求在正常供电电源之外，设置应急自备电源。1、柴油发电机组自备电源：操作简便、起动迅速、效率较高。 2、交流不停电电源（UPS）： 如图所示，由整流器(UR)、逆变器(uV)和蓄电池组(GB)等三部分组成。第三节 电力系统的电压与电能质量衡量电能质量的两个基本参数: 规定：频率偏差正负0.2Hz 电压偏差正负5

5、%电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差。一、三相交流电网和电力设备的额定电压 1、电网（线路）的额定电压 根据需要、水平、技术、经济分析后确定2、用电设备的额定电压 如图所示，用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。3、发电机的额定电压 高于同级电网电压5% 一次绕组的额定电压：当变压器T1直接与发电机相联时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同。当变压器T2不与发电机相联而是连接在线路上时，可看作是线路的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。二次绕组的额定电压：变压器二次侧供电线路较长，如为较大的高压电网时，其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压高10，其

6、中5是用于补偿变压器满负荷运行时绕组内部的约5的电压降，另外5用以补偿线路上的电压损耗。若二次侧供电线路不长，直接供电给高低压用电设备时，仅考虑补偿变压器满负荷运行时绕组内部5的电压降。 4、电力变压器的额定电压5、电压高低的划分 行业要求不同划分不同，一般以1140V为高低压区分点 分 电网和用电设备 发电机 电力变压器额定电kV类 额定电压kV 额定电压kV 一次绕组 二次绕组低 0.38 O.40 0.38 0.40压 0.66 O.69 0.66 0.69 3 3.15 3,3.15 3.15,3.3 6 6.3 6,6.3 6.3,6.6 10 10.5 10,10.5 10.5,1

7、1高 13.8,15.75,18， 20,22,24,26 13.8,15.75,18， 20,22,24,26 35 35 38.5压 66 66 72.5 110 110 121 220 220 242 330 330 363 500 500 550二、电压偏差与电压调整1、电压偏差的概念 设备的端电压U与设备额定电压U。之差对额定电压U。的百分值，即 %100%NNUUUU2、电压偏差对设备的影响 感应电动机 、同步电动机 、电光源等 3、电压调整的措施 调压型变压器、减少系统阻抗、改变系统运行方式、三相负荷均衡、无功功率补偿。 四、电压波动及其抑制 1、含义：电压波动是指电网电压有效值

8、(方均根值)的连续快速变动，即： %100%minmaxNUUUU2、电压波动的产生与危害 产生：负荷剧烈变化引起冲击负荷，如电机起动、电焊机、电弧炉、轧钢机。 危害：使得设备无法正常工作。3、电压波动的抑制措施 专用线路或专用变压器供电、减少系统阻抗、减小引起波动的负荷、高电压等级、大容量供电、装设吸收无功装置五、电网谐波及其危害含义：对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率(50Hz)整数 倍的各次分量，通常称为高次谐波。（电路中非线性元件造成） 危害：使变压器及电动机的铁心损耗明显增加、电动机转子发生振动现象、电力系统发生电压谐振、对附近的通信设备和通信线路产生信号干扰

9、。六、工厂供配电电压的选择 工厂供电电压的选择，主要取决于当地电网的供电电压等级，同时要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。在同一输送功率和输送距离条件下，供电电压越高，线路电流越小，使线路导线或电缆截面越小，可减少线路的初投资和有色金属消耗量。第四节 电力系统中性点运行方式 电力系统电源中性点的不同运行方式，对电力系统的运行特别是在系统发生单相接地故障时有明显的影响，而且将影响系统二次侧的继电保护及监测仪表的选择与运行。 种类：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统 1、中性点不接地的电力系统 正常运行：电压、电流对称。单相接地：另两相对地电压升高为原来的根号3

10、倍。单相接地电容电流为正常运行时 相线对地电容电流的3倍。 单相接地电流经验公式： 350)35(cabohNCllUI2、中性点经消弧线圈接地 正常运行：三相电压、电流对称单相接地：另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。3、中性点直接接地或低阻接地的电力系统 正常运行：三相电压、电流对称单相接地：另外两相对地电压不变，单相接地后即通过接地中性点形成单相短路。单相短路电流比线路的正常负荷电流大得多，因此在此系统发生单相短路时保护装置应动作于跳闸，切除短路故障。110KV以上的超高压采用该系统很有

11、经济价值。 4、低压配电系统的接地型式我国220380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线N、保护线PE、保护中性线PEN。 中性线(N线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。 保护线(PE线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地，可在设备发生接地故障时减少触电危险。 保护中性线(PEN线)的功能：它兼有中性线(N线)和保护线(PE线)的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。 低压配电系统按接地型式，分为TN系统、TT系统和IT系统。 1）TN系统：中性点直接