工厂供配电--培训资料

1、 版权所有 股份(gfn)有限公司E3 工厂(gngchng)供配电培训E3 事业部 共三十五页一、概述(i sh)二、工厂供电一次系统三、工厂电力负荷及计算四、短路电流及计算五、工厂供电设备的选择与校验六、工厂供电系统继电保护七、防雷、接地、电气安全八、工厂供电系统的运行与维护九、工厂供电系统电气设计2目录(ml)共三十五页一、概述任务(rn wu)一、了解供电系统任务二、学习电力系统的额定电压任务三、电力系统中性点运行方式共三十五页任务一、了解供电系统一、电力系统的基本概念 由发电厂、变电所、输配电线路和用户组成的整体称为电力系统。电力系统起着生产、分配、输送和消费电能的作用。要将电能输送

2、到用户必须(bx)经过电力网络。电力网络可分成110kV 以上高压网络、10kV110kV中压网络、10kV 以下低压网络。1.发电厂 根据各个发电厂使用的一次能源不同，发电厂主要分为以下几种。 （1）火力发电厂：以煤、石油、天然气等作为一次能源，借助汽轮机等热力机械将热能转换为机械能，再由汽轮机带动发电机发电的电厂，称为火力发电厂。 一般火力发电厂热效率不高，一般为40%左右。 （2）水力发电厂：我国的水力资源极其丰富，据统计目前开发的总量还不足10%，一些水力资源亟待开发。水力发电厂的生产过程要比火力发电厂简单，它是利用水的位能差进行发电的。 （3）核力发电厂：利用核能发电的电厂称为核力发

3、电厂。核力发电厂用的一次能源主要是二氧化铀。 此外，还有风力、地热、潮汐、太阳能等发电厂。 共三十五页任务一、了解供电系统2.电力网 电力系统中各级电压的电力线路及其联系(linx)的变电所，称为电力网或电网。电力网是电力 系统的重要组成部分。电力网的作用是将电能从发电厂输送并分配到各电能用户。 （1）变电所 变电所又称变配电站。 变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所； 配电所只是用来接受和分配电能。 两者的区别在于，变电所装设电力变压器，较之配电所多了变压的任务。 按变电所的性质和任务不同，可分为 升压变电所和降压变电所 按变电所的地位和作用不同，又可分为 枢纽变电所、地区变电所和用户

4、变电所 共三十五页任务一、了解供电系统2.电力网（2）电力线路 电力线路又称输电线。 电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电能用户连接起来。 电力线路按其用途及电压等级分为(fn wi)输电线路和配电线路。 电压等级在35KV及以上的电力线路为输电线路； 电压等级在10KV及以下的电力线路为配电线路。 电力线路按其架设方法，可分为架空线路和电缆线路。 电力线路按其传输电流的种类，可交流线路和直流线路。3.电能用户 电能用户又称电力负荷，按行业分为工业用户、农业用户、市政商业用户和居民用户 共三十五页任务一、了解供电系统二、工厂供电系统 工厂供电，是指工厂所需电能的供应和分配问题。

5、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），某些中大型工厂的电源进线电压 可以为35KV及以上(yshng)，某些小型工厂可直接采用低于1KV的电压的低压进线。 共三十五页任务一、了解供电系统三、工厂供电的基本要求(yoqi)和课程任务 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，并搞好 电能的节约，必须达到下列基本要求： 安全。在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事

6、故和设备事故。 可靠。应满足电能用户对供电可靠性及连续供电的要求。 优质。应满足电能用户对电压质量和频率质量等方面的要求。 经济。应使供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的 消耗量。 此外，在供电系统中，应合理地处理局部与全局，当前与长远的关系，既要照顾局部和 当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 共三十五页任务二、学习电力系统的额定电压一、供电质量的主要指标1.频率 我国采用的工业频率（简称工频）为50HZ，频率偏差范围一般规定为0.5HZ。2.电压 电压质量，不只是指对额定电压来说是电压偏高或偏低即电压偏差的问题，而且包括电压 波动以及电压波形是否畸

7、变，即是否含有(hn yu)高次谐波成分的问题。 1）电压偏差和调整（1）电压偏差 电压偏差是指供配电网络中某点的实际电压值与网络额定电压的数值差。以电压实际值与 额定值之差U或其百分值U%来表示，即 U=U Un 或 U%=(UUn)/Un100% 式中U检测点上电压实测值(V)； Un检测点电网电压的额定值(V)。 共三十五页任务二、学习电力系统的额定电压一、供电质量的主要指标（1）电压偏差 按照GB50052-1995供配电系统设计规范规定，正常运行情况下，用电设备端子处 电压偏差允许值（以Un的百分比数表示）宜符合下列要求： 电动机为5%。 照明在一般工作场所为5%；对于远离变电所的小

8、面积一般工作场所，难以满足上述要求 时，可为+5%，-10%；应急照明、道路照明和警卫照明等为+5%，-110%. 其他用电设备当无特殊规定时为5%。（2）电压调整 为了减少电压偏差，保证用电设备在最佳状态下运行，工厂供电系统必须采取相应的电压 调整措施，即 合理选择变压器的电压分接头或采用有载调压型变压器，使之在负荷变动的情况下， 有效地调节电压，保证用电设备端电压的稳定。 合理地减少供电系统的阻抗，以降低电压损耗，从而缩小电压偏差范围。 尽量(jnling)使系统的三相负荷均衡，以减少电压偏差。 合理地改变供电系统的运行方式，以调整电压偏差。 采用无功功率补偿装置，提高功率因数，降低电压损

9、耗，缩小电压偏差范围 共三十五页任务二、学习电力系统的额定电压一、供电质量的主要指标 2）电压波动和闪变及其抑制(yzh) 人眼对灯闪的主观感觉，称为“闪变”。国家标准GB 123261990电能质量.电压允许波动和闪变规定了系统由冲击性负荷产生的电压波动允许值和闪变电压允许值。降低或抑制冲击性负荷引起的电压波动和电压闪变，宜采取下列措施：对大电容量的冲击性负荷采用专线或专线变压器供电。这是最简单有效的办法。降低供电线路阻抗。选用短路容量较大或电压等级较高的电网供电。采用 能“吸收”冲击性无功功率的静止补偿装置SVG等。 共三十五页任务二、学习电力系统的额定电压一、供电质量的主要指标 3）高次

10、谐波及其抑制 高次谐波是指一个非正弦波按傅立叶级数分解后，所含的频率为基波频率整数倍的所有谐波分量，而基波频率就是50HZ。高次谐波简称“谐波”。 荧光灯、高压汞灯、高压钠灯等气体放电灯及交流电动机、电焊机、变压器和感应电炉等，都产生高次谐波电流。最为严重的是大型硅整流设备和大型电磁炉，他们产生的高次谐波电流最为突出。国家标准GB/T145491993电能质量.公用电网谐波规定抑制谐波，采用下列措施：大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电。三相整流变压器采用Yd或Dy连接，可以消除3的整数倍的高次谐波，是抑制整流变压器产生高次谐波干扰的最基本的方法。增加整流变压器二次侧的相数，整流变压器二

11、次侧的相数越多，整流脉冲数也随之增多，其次数较低的谐波分量被消去的也越多。装设(zhun sh)分流滤波器装设静止补偿装置（SVC）,吸收高次谐波电流，以减小这些用电设备对系统产生的谐波干扰 共三十五页任务二、学习(xux)电力系统的额定电压二、额定电压的国家标准 55050050036333033024222022012111011038.5353510.5及1110及10.510.5106.3及6.66及6.36.363.15及3.33及3.153.153二次一次额定电压额定电压变压器电压(kV)发电机(kV)线路(电网)电力设备(kV)我国电网(dinwng)额定电压等级共三十五页任务二

12、、学习电力系统的额定电压二、额定电压的国家标准1.电力线路的额定电压2.用电设备的额定电压用电设备的额定电压规定与供电电网的额定电压相同3.发电机的额定电压同一电压的线路一般允许的电压偏差是5%，即整个线路允许有10%的电压损耗，因此 为了维护线路首端和末端的平均电压在额定值，线路首端的电压应较电网额定电压高5%， 而发电机是接在线路首端的，所以规定，发电机额定电压高于供电网额定电压5%。4.电力变压器的额定电压（1）电力变压器一次绕组的额定电压 如变压器不与发电机直接相连，而是连接在线路的其他部位，则应将变压器看作(kn zu)是线路 上的用电设备。因此，变压器的一次绕组额定电压应与供电电网

13、额定电压相同。 （2）电力变压器二次绕组的额定电压 如果变压器二次侧的供电线路较长，则变压器二次绕组额定电压应高于二次侧电网额定 电压10%。 如果变压器二次侧的供电线路不长，则变压器二次绕组额定电压应高于二次侧电网额定 电压5%。 共三十五页任务二、学习电力系统的额定电压三、工厂供配电电压的选择1.工厂高压配电电压的选择 当工厂的供电为35KV以上时，工厂的高压配电电压一般应采用10KV； 当6KV用电设备的总容量较大，选用6KV经济合理时，宜选用6KV。 如6KV设备不多，则仍应选用10KV作为工厂的高压配电电压，而对6KV设备通过专用的 10/6.3KV变压器单独(dnd)供电。2.工厂

14、低压配电电压的选择一般采用220/380V，其中线电压380V接三相动力设备及380V单相设备，而相电压220V接220V的照明灯具及其他220V的单相设备。 共三十五页任务三、电力系统(din l x tn)中性点运行方式一、概述我国电力系统中电源（含发电机和电力变压器）的中性点有三种运行方式： 一种是中性点不接地； 一种是中性点经阻抗接地； 另一种是中性点直接接地。 前两种称为小电流接地系统；后一种称为大电流接地系统。 110kV及以上：中性点直接接地 366kV：中性点不接地 380V：中性点直接接地， 共三十五页任务三、电力系统中性点运行(ynxng)方式一、概述 低压配电系统(xtn

15、g)，按保护接地的形式可分为 TN系统和TT系统都是中性点直接接地系统，且都引出有中性线(N线)，因此都称为“三相四线制系统” 。 TN系统 TT系统 IT系统 共三十五页任务三、电力系统中性点运行方式(fngsh)一、概述 1）TN系统：中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护(boh)线(PE线)或公共的保护中性线(PEN线)。这种接公共PE线或PEN线的方式，通称为“接零”。包括： TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统，如图a、b、c所示。优点：节约有色金属和投资，经济，但不适用对安全和抗电磁干扰要求高的场合有色金属消耗和投资大，且一个设备发生接壳故障，与PE相连设

16、备带电，易触电，但适用对安全和抗电磁干扰要求高的场合兼有前面两系统的特点，使用比较灵活共三十五页任务三、电力系统中性点运行方式(fngsh)一、概述 特点(tdin)：各设备PE线分开，不会发生电磁干扰问题单相接地时形成单相短路，保护动作于跳闸若绝缘不良而漏电，因漏电电流小过流保护不动 作，使设备外露可导电部分长期带电，易触电装 灵敏度高的漏电保护装置适用于对安全要求及对抗电磁干扰要求较高的场所2）TT系统共三十五页任务三、电力系统(din l x tn)中性点运行方式一、概述 3） IT系统(xtng)因无N线， 所以不适接 为相电压的单相用电设备各设备PE线分开，不会发生电磁干扰问题因中性

17、点不接地或经高阻接地，单相接地电流小, 设备可以继续运行一段时间，但要发出报警以便及 时处理 中性点不接地或经高阻抗接地，设备外壳单独接地。主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所。 特点：共三十五页任务三、电力系统中性点运行方式一、概述 总结： 110kV及以上：中性点直接接地 设备绝缘(juyun)按相电压设计 单相接地跳闸停电，采用重合闸提高可靠性 366kV：中性点不接地 设备绝缘按线电压设计 单相接地可短时运行2H 接地电流大于等于防止间隙电弧过电压或高频电流经消弧线圈接地 380V：中性点直接接地， 单相设备工作要求 共三十五页习题：1.什么是工厂供电？对工厂供电工作有那些

18、基本要求？ 工厂供电，是指工厂所需电能的供应和分配问题。 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，并搞好 电能的节约，必须达到下列基本要求： 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。 可靠。应满足电能用户对供电可靠性及连续供电的要求。 优质。应满足电能用户对电压质量和频率质量等方面的要求。 经济。应使供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的 消耗量。 此外，在供电系统中，应合理地处理局部与全局(qunj)，当前与长远的关系，既要照顾局部和 当

19、前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 共三十五页习题：2.什么是电力系统和电力网？电力系统由哪几部分组成？ 由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变配电和用电的整体，称为电力系统。 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。电力网是电力 系统的重要组成部分(z chn b fn)。电力网的作用是将电能从发电厂输送并分配到各电能用户。 电力系统由：发电厂、电力网、和电能用户三部分组成。 共三十五页习题：3.变电所和配电所的任务是什么？二者的区别在哪里？ 变电所又称变配电站。 变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所； 配电所只是用来接受和分配电能。

20、两者的区别在于，变电所装设(zhun sh)电力变压器，较之配电所多了变压的任务。 共三十五页习题：4.工厂供电系统(n din x tn)由哪几部分组成？ 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。共三十五页习题：5.衡量电能质量的基本参数是什么？ 电压和频率被认为(rnwi)是衡量电能质量的两个基本参数。共三十五页习题：6.用电设备的额定电压、发电机的额定电压和变压器的额定电压是如何(rh)确定的？为什么？ 成批生产的用电设备，其额定电压不可能按使用地点的实际电压来制造，而只能按线路 首端与末端的平均电压即电网的额定电压

21、来制造。所以，用电设备的额定电压规定与供电 电网的额定电压相同。 同一电压的线路一般允许的电压偏差是5%，即整个线路允许有10%的电压损耗，因此 为了维护线路首端和末端的平均电压在额定值，线路首端的电压应较电网额定电压高5%， 而发电机是接在线路首端的，所以规定，发电机额定电压高于供电网额定电压5%。 （1）电力变压器一次绕组的额定电压 如变压器不与发电机直接相连，而是连接在线路的其他部位，则应将变压器看作是线路 上的用电设备。因此，变压器的一次绕组额定电压应与供电电网额定电压相同。 （2）电力变压器二次绕组的额定电压 如果变压器二次侧的供电线路较长，则变压器二次绕组额定电压应高于二次侧电网额

22、定 电压10%。 如果变压器二次侧的供电线路不长，则变压器二次绕组额定电压应高于二次侧电网额定 电压5%。共三十五页习题：7.什么是电压偏差？有那些调压措施？ 用电设备端子处的电压偏差，是以设备端电压与设备额定电压差值的百分比来表示的，即 为了减少电压偏差，保证用电设备在最佳状态下运行(ynxng)，工厂供电系统必须采取相应的电压 调整措施，即 合理选择变压器的电压分接头或采用有载调压型变压器，使之在负荷变动的情况下， 有效地调节电压，保证用电设备端电压的稳定。 合理地减少供电系统的阻抗，以降低电压损耗，从而缩小电压偏差范围。 尽量使系统的三相负荷均衡，以减少电压偏差。 合理地改变供电系统的运

23、行方式，以调整电压偏差。 采用无功功率补偿装置，提高功率因数，降低电压损耗，缩小电压偏差范围共三十五页习题：8.电力系统的中性点运行方式有几种 ？中性点不接地电力系统和中性点直接接地系统发生 单相接地时，各有什么(shn me)特点？ 我国电力系统中电源的中性点有三种运行方式： 一种是中性点不接地， 一种是中性点经阻抗接地； 另一种是中性点直接接地。 前两种称为小电流接地系统，后一种称为大电流接地系统。 中性点不接地电力系统发生一相接地时，系统中的所有设备仍可照常运行。但是，如果 另一相又发生接地故障，则形成两相接地短路，将产生很大的短路电流，损坏线路及其设备。 中性点直接接地电力系统发生一相

24、接地时，就造成单相短路，通常要使线路上的断路器（开关）自动跳闸，或者使熔断器熔断，将短路故障部分切除，恢复其他无故障部分的系统 正常运行。共三十五页习题(xt)：9.TN-C系统、 TN-S系统、 TN-C-S系统、 TT系统、 IT系统有什么区别 ？ 低压配电系统，按保护(boh)接地的形式可分为 TN系统和TT系统都是中性点直接接地系统，且都引出有中性线(N线)，因此都称为“三相四线制系统” 。 TN系统 TT系统 IT系统 共三十五页习题：9.TN-C系统(xtng)、 TN-S系统(xtng)、 TN-C-S系统(xtng)、 TT系统(xtng)、 IT系统(xtng)有什么区别 ？1）TN系统：中性点直接接地，所有(suyu)设备的外露可导电部分均接公共的保护线(PE线)或公共的保护中性线(PEN线)。这种接公共PE线或PEN线的方式，通称为“接零”。包括：TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统，如图a、b、c所