工厂供电 完整版

工厂供电电能优点:①易于将其它形式的能转化为电能②便于远距离输送（输电线路、电缆）③电能集中，分配自由④速度快（30万km/s），能量大，能做到约时停送电电力系统发展方向：

大容量超高压远距离世界之最长江三峡工程是世界上最大的电站（总装机容量为18200MW）广州抽水蓄能电站是世界最大的抽水蓄能电站（总装机容量为240万kw）西藏的羊卓雍湖水电站是世界上海拔最高的电站

概论

第一节工厂供电的意义、要求及课程任务第二节工厂供电系统及发电厂、电力系统与工厂的自备电源第三节电力系统的电压与电能质量第四节电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地型式第一节工厂供电的意义、要求及课程任务工厂供电：指工厂所需电能的供应和分配。亦称配电1）保证工厂生产用电的需要

2）搞好"三电"---安全用电、节约用电、计划用电电力负荷的分级

1．一级负荷

中断供电将造成人身伤亡者；或

政治、经济上将造成重大损失者。

2．二级负荷

二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。

3．三级负荷

三级负荷为一般的电力负荷。各级电力负荷对供电电源的要求

1．一级负荷对供电电源的要求

应由两个电源供电。

2．二级负荷对供电电源的要求

通常要求两回路供电，供电变压器也应有两台。

3.三级负荷对供电电源的要求

对供电电源无特殊要求

当系统发生事故、出现供电不足时，首先切除三类用户，以确保一、二类用户的需要。基本要求：安全、可靠、优质、经济学习任务：了解中小型工厂的电力供应和分配问题；掌握运行维护和简单设计计算所需的基础知识和基础理论。学习方法：记好笔记，或在书上划下来。独立完成作业，适当参观学习。（不准迟到、早退、旷课）答疑规则：有疑记在书后，看书找答案；同学讨论；问老师；网上查。工厂供电设计指导刘介才机械工业出版社04.5工厂供电黄明琪重庆大学出版社96.4注册电气工程师（供配电）执业资格考试辅导教材北京土木建筑会电器设计委员会中国电力出版社04.7供配电技术居荣化学工业出版社95.2参考书如图所示是一个比较典型的中型工厂供电系统的系统图(systemdiagram）。一、工厂供电系统概况

第二节工厂供电系统及发电厂、电力系统与工厂的自备电源

大中型工厂，一般经两次降压也有只经一次降压，采用高压深入负荷中心的直配方式。对于小型工厂，由于所需容量一般不大于

1000kV·A或稍多，通常只设一个降压变电所，将6--l0kV电压降为低压用电设备所需的电压。如果工厂所需容量不大于160kV·A时，一般采用低压电源进线，只需设一低压配电间。低压电源进线的小型工厂工厂系统大家了解一下学校的供配电系统，并画图！二、发电厂和电力系统简介（一）发电厂1、水力发电厂水能→机械能→电能优点：其生产过程简单、污染小、发电成本低缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文条件影响大，分丰水期和枯水期。坝后式引水式混合式2、火电厂

化学能→热能→机械能→电能分为：凝汽式发电厂（专供发电）

热电厂（发电兼供热）

3、核电站

核能→热能（汽轮机）机械能→电能特点：

a.消耗燃烧少

b.燃烧时不需要空气助燃

c.容量越大越经济

d.有放射性污染4、潮汐电站

世界最大的潮汐发电站：法国北部LaRance河，Pe=240MW

世界最高的潮汐发电站：加拿大Fundy高达39英尺Pe=20MW

世界首座海底潮汐发电站：挪威北部KvalsundPe=300KW

5、风力发电厂（二）电力系统简介电力系统：由各种电压的电力线路将一些发电厂、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，称为电力系统。电力系统=发电厂+变电所+输电线路+用户动力系统=电力系统+动力装置电力网=变电所+输电线路从发电厂到用户的送电过程示意图三、工厂的自备电源（一）采用柴油发电机组的自备电源（二）采用不间断电源（UPS）的自备电源第三节电力系统的电压与电能质量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。频率和电压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,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。一、概述大容量系统允许频率偏差±0.2HZ中小容量系统允许频率偏差±0.5HZ。二、三相交流电网和电力设备的额定电压电网（线路）的额定电压

确定各类电力设备额定电压的基本依据。用电设备的额定电压:

线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压。用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。发电机的额定电压:

发电机额定电压规定高于同级电网额定电压5％。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分两种情况：①当变压器直接与发电机相联时，如图中的变压器T1，高于同级电网额定电压5％。电力变压器额定电压说明

②当变压器不与发电机相联而是连接在线路上时，如图的变压器T2，其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。电力变压器额定电压说明

（2）电力变压器二次绕组的额定电压分两种情况：①变压器二次侧供电线路较长，如图中的变压器T1，其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压高10％。电力变压器额定电压说明

②变压器二次侧供电线路不长时，如图中的变压器T2，其二次绕组额定电压只需高于所联电网额定电压5％。电力变压器额定电压说明发电机G的额定电压：UN·G=1.05UN·L1=1.05×10=10.5（kV）变压器T1的额定电压：U1N·T1=UN.G=10.5（kV）

U2N·T1=1.1UN·L2=1.1×110=121(kV)变压器T1的变比为：10.5/121kV变压器T2的额定电压：U1N·T2=UN·L2=110（kV）

U2N·T2=1.05UN·L3=1.05×6=6.3(kV)变压器T2的变比为：110/6.3kV例1.2.1已知图1.2.1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。

（五）电压等级习惯上把1KV级以上的电压称为高压，1KV以下的称为低压。

电压偏差是由于供配电系统运行方式改变以及负荷缓慢变化而引起的，它的变动是相当缓慢的。

电压偏差对设备运行的影响对感应电动机的影响对同步电动机的影响对电光源的影响三、电压偏差与电压调整（一）电压偏差的有关概念允许的电压偏值

35kV及以上供电电压正负偏差和10%10kV及以下三相供电电压±7%220V单相供电电压+7%-10%

照明灯

一般为＋5％、－5％，对于远离变电所的工作场所，难以满足上述要求时，可为＋5％、-10％。应急照明、道路照明的警卫照明＋5％、－10％电动机

＋5％、－5％(二)电压偏差的调整措施

(1)合理选择变压器的电压分接头或采用有载调压型变压器无载调压型变压器，换接电压分接头，必须停电进行，因此是不能频繁操作的。有载调压型变压器，在正常运行过程中自动地调整电压，保证设备端电压的稳定。（2）降低供配电系统的阻抗（3）尽量使系统的三相负荷均衡（4）合理地改变系统的运行方式（5）采用无功功率的补偿装置四、电压波动及其抑制措施（一）电压波动的有关概念电压波动：是电网电压的短时快速变动或电压包络线的周期性快速变动。电压波动是由于负荷急剧变动引起的。（二）电压波动的抑制

（1）采用专用线或专用变压器单独供电。

（2）设法增大供电容量，减小系统阻抗。

（3）减小或切除引起电压波动的负荷。

（4）选用较高的电压等级。

（5）装设静止型无功补偿装置（SVC）

五、电网谐波及其抑制措施(一)、电网谐波的有关概念1、谐波的含义谐波：按傅里叶级数分解的一系列频率为基波频率整数倍的高次谐正弦电流。2、谐波的的危害高次谐波的干扰成了当前系统中影响电能质量的一大“公害”，亟待采取对策。

（二）谐波的抑制措施

(1)大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电（2）三相整流变压器采用Y、d或D、y联结（3）增加整流变压器二次侧的相数（4）装设分流滤波器（5）装设静止无功补偿装置（SVC）六、三相电压不平衡及其补偿七、工厂供配电电压的选择（一）工厂供电电压的选择各种电压等级的适用范围电压适用范围220kv大电力系统主干线，距离在几百公里110kv中、小电力系统主干线，距离在100km35kv大型工厂内部供电，距离在30km6kv~10kv民用建筑施工供电，距离在10km380v/220v电动机等一般用电设备（二）工厂高压配电电压的选择通常有10KV；6KV；35KV等。(三)工厂低压配电电压的选择一般采用220/380V，或380/660V。第四节电力系统的中性点运行方式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）中性点直接接地一、概述1、中性点不接地的电力系统中性点不接地的电力系统2、中性点经消弧线圈接地的电力系统中性点经消弧线圈接地的电力系统3、中性点直接接地的电力系统中性点直接接地的电力系统二、低压配电系统的接地型式我国220/380V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(代号N)、保护线(代号PE)或保护中性线(代号PEN，“零线、地线”）。低压配电系统，按保护接地形式，分为TN系统、TT系统和IT系统。TN系统：所有设备的外露可导电部分均接公共保护线(PE线）或公共的保护中性线(PEN线）。如果系统中的N线与PE线全部合为PEN线，则此系统称为TN-C系统