工廠供配電技術(shù)(第一章)

1、第第1 1章章 緒論緒論工廠供配電技術(shù)工廠供配電技術(shù)第1章第1頁(yè)EXIT建軍電力公司建軍電力公司建軍電力公司建軍電力公司建軍電力公司建軍電力公司 電話：電話：電話：電話：電話：電話：133082235891330822358913308223589 QQ: 1208621113QQ: 1208621113QQ: 1208621113內(nèi)容提要：本章概述供電系統(tǒng)的一些基本知識(shí)和基本問(wèn)題。內(nèi)容提要：本章概述供電系統(tǒng)的一些基本知識(shí)和基本問(wèn)題。首先簡(jiǎn)要說(shuō)明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，介紹發(fā)電廠、變配電所、首先簡(jiǎn)要說(shuō)明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，介紹發(fā)電廠、變配電所、電力網(wǎng)、直流輸電和電能用戶的基本知識(shí)，并介紹了電力電力網(wǎng)、直流

2、輸電和電能用戶的基本知識(shí)，并介紹了電力系統(tǒng)的幾種中性點(diǎn)運(yùn)行方式。其次說(shuō)明了工廠供電系統(tǒng)的系統(tǒng)的幾種中性點(diǎn)運(yùn)行方式。其次說(shuō)明了工廠供電系統(tǒng)的構(gòu)成，各種工廠變配電所的功用。然后重點(diǎn)論述了工廠供構(gòu)成，各種工廠變配電所的功用。然后重點(diǎn)論述了工廠供電系統(tǒng)中不同設(shè)備和線路的供配電電壓標(biāo)準(zhǔn)及其電壓等級(jí)電系統(tǒng)中不同設(shè)備和線路的供配電電壓標(biāo)準(zhǔn)及其電壓等級(jí)的選擇。最后簡(jiǎn)要介紹了關(guān)系到工廠供電系統(tǒng)質(zhì)量的電壓、的選擇。最后簡(jiǎn)要介紹了關(guān)系到工廠供電系統(tǒng)質(zhì)量的電壓、頻率和可靠性問(wèn)題。頻率和可靠性問(wèn)題。 1.1 電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念1.2 工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng)1.3 工廠供配電電壓工廠供配電電壓1.

3、4 供電質(zhì)量的主要指標(biāo)供電質(zhì)量的主要指標(biāo)小小 結(jié)結(jié)11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 . 1 . 1 發(fā)電廠發(fā)電廠1 . 1 . 2 變配電所變配電所1 . 1 . 3 電力網(wǎng)電力網(wǎng)1 . 1 . 4 高壓直流輸電高壓直流輸電1 . 1 . 5 電能用戶電能用戶1 . 1 . 6 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 一切大規(guī)模現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和人民生一切大規(guī)?，F(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和人民生活都需要電能。電能是由發(fā)電廠生產(chǎn)，但發(fā)電廠往往距活都需要電能。電能是由發(fā)電廠生產(chǎn)，但發(fā)電廠往往距離城市和工業(yè)中心很遠(yuǎn)，這就需要將電

4、能經(jīng)過(guò)線路輸送離城市和工業(yè)中心很遠(yuǎn)，這就需要將電能經(jīng)過(guò)線路輸送到城市或工業(yè)企業(yè)。為了減少輸電時(shí)的電能損耗，輸送到城市或工業(yè)企業(yè)。為了減少輸電時(shí)的電能損耗，輸送電能時(shí)要升壓，采用高壓輸電線路將電能輸送給用戶，電能時(shí)要升壓，采用高壓輸電線路將電能輸送給用戶，同時(shí)為了滿足用戶對(duì)電壓的要求，輸送到用戶之后還要同時(shí)為了滿足用戶對(duì)電壓的要求，輸送到用戶之后還要經(jīng)過(guò)降壓，而且還要合理地將電能分配到用戶或生產(chǎn)車經(jīng)過(guò)降壓，而且還要合理地將電能分配到用戶或生產(chǎn)車間的各個(gè)用電設(shè)備。間的各個(gè)用電設(shè)備。 01.01. 電力系統(tǒng)的定義：電力系統(tǒng)的定義： 為了提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，為了提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，將各發(fā)電

5、廠通過(guò)電力網(wǎng)連接起來(lái)，并聯(lián)運(yùn)行，組成龐大的聯(lián)合動(dòng)力將各發(fā)電廠通過(guò)電力網(wǎng)連接起來(lái)，并聯(lián)運(yùn)行，組成龐大的聯(lián)合動(dòng)力系統(tǒng)。系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖。如圖電力系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖。如圖1.11.1所示所示11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 圖圖1.1 1.1 電力系統(tǒng)示意圖電力系統(tǒng)示意圖 02.02.電力的輸送：電力的輸送： 發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能，受發(fā)電機(jī)制造電壓的限制，不發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能，受發(fā)電機(jī)制造電壓的限制，不能遠(yuǎn)距離輸送。因此，通常使發(fā)電機(jī)的電壓經(jīng)過(guò)升壓達(dá)能遠(yuǎn)距離輸送。因此，通常使發(fā)電機(jī)的電壓經(jīng)過(guò)升壓達(dá)220500kV，再通過(guò)，再通過(guò)超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)送往遠(yuǎn)離發(fā)電廠的城市或工業(yè)集中地區(qū)，通過(guò)那里

6、的區(qū)域超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)送往遠(yuǎn)離發(fā)電廠的城市或工業(yè)集中地區(qū)，通過(guò)那里的區(qū)域降壓變電所將電壓降到降壓變電所將電壓降到35110kV，然后再用，然后再用35110kV的高壓輸電線路將電的高壓輸電線路將電能送至工廠降壓變電所降至能送至工廠降壓變電所降至610kV配電或終端變電所。如圖配電或終端變電所。如圖1.21.2所示。所示。 圖圖1.2 1.2 從發(fā)電廠到用戶的送電過(guò)程示意圖從發(fā)電廠到用戶的送電過(guò)程示意圖 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 11 1發(fā)電廠發(fā)電廠 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 發(fā)電廠是生產(chǎn)電能的工廠。它把其它形式的能源，如煤發(fā)電廠是生產(chǎn)電能的工廠。它把

7、其它形式的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能、原子核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地炭、石油、天然氣、水能、原子核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)?、潮汐能等等，通過(guò)發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為電能。我國(guó)以火電熱、潮汐能等等，通過(guò)發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為電能。我國(guó)以火電發(fā)電為主，其次是水電和原子能發(fā)電。發(fā)電為主，其次是水電和原子能發(fā)電。 電能的生產(chǎn)電能的生產(chǎn)供用電環(huán)節(jié)供用電環(huán)節(jié)變壓變壓輸配電輸配電使用使用 分講各環(huán)節(jié)：分講各環(huán)節(jié)：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠原子能發(fā)電廠原子能發(fā)電廠發(fā)電廠發(fā)電廠火力發(fā)電廠的概念：指用指用煤、油、天然氣等為燃料的發(fā)電煤、油、天然氣等為燃料的發(fā)電廠。將燃料燃燒加熱鍋爐中的水，廠。將燃料燃

8、燒加熱鍋爐中的水，利用高溫高壓的水蒸氣推動(dòng)汽輪利用高溫高壓的水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)，帶動(dòng)與它聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電。機(jī)，帶動(dòng)與它聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電。 水力發(fā)電廠的概念：水力發(fā)電廠的概念：是把水的位能和動(dòng)能轉(zhuǎn)變成電能是把水的位能和動(dòng)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電廠。主要可分為堤壩式和的發(fā)電廠。主要可分為堤壩式和引水式水力發(fā)電廠。引水式水力發(fā)電廠。 原子能發(fā)電廠原子能發(fā)電廠又稱核電站，又稱核電站，是利用核裂變能量轉(zhuǎn)化為熱能，是利用核裂變能量轉(zhuǎn)化為熱能，再按火力發(fā)電廠方式利用再按火力發(fā)電廠方式利用原子核原子核反應(yīng)堆反應(yīng)堆發(fā)電發(fā)電。11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 11 1 發(fā)電廠的類型發(fā)電廠的類型11電力系

9、統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 12 2變配電所概述 作用及概念： 變電所變電所起著變換電能電壓、接受電能與分配電能的作用，是起著變換電能電壓、接受電能與分配電能的作用，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。如果變電所只用以接受電能和分配電能，則稱為聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。如果變電所只用以接受電能和分配電能，則稱為配電所配電所。 分類：變電所有變電所有升壓升壓和和降壓降壓之分。升壓變電所多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升之分。升壓變電所多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升高后，再進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。降壓變電所多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓電適當(dāng)降低電壓高后，再進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。降壓變電所多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓電適當(dāng)降低電壓

10、后，對(duì)某地區(qū)或用戶供電。如下圖所示后，對(duì)某地區(qū)或用戶供電。如下圖所示 降壓變電所降壓變電所地區(qū)降壓變電所地區(qū)降壓變電所 終端變電所終端變電所 工廠降壓變電所工廠降壓變電所及車間變電所及車間變電所 地區(qū)降壓變電所又稱為一次變電站。位于一個(gè)大用電區(qū)或一個(gè)大地區(qū)降壓變電所又稱為一次變電站。位于一個(gè)大用電區(qū)或一個(gè)大城市附近，從城市附近，從220kV500kV的超高壓輸電網(wǎng)或發(fā)電廠直接受電，通的超高壓輸電網(wǎng)或發(fā)電廠直接受電，通過(guò)變壓器把電壓降為過(guò)變壓器把電壓降為35110kV，供給該區(qū)域的用戶或大型工廠用電。，供給該區(qū)域的用戶或大型工廠用電。 終端變電所又稱二次變電站，多位于用電的負(fù)荷中心，高壓側(cè)從終端

11、變電所又稱二次變電站，多位于用電的負(fù)荷中心，高壓側(cè)從地區(qū)降壓變電所受電，經(jīng)變壓器降到地區(qū)降壓變電所受電，經(jīng)變壓器降到610 kV，對(duì)某個(gè)市區(qū)或農(nóng)村城，對(duì)某個(gè)市區(qū)或農(nóng)村城鎮(zhèn)用戶供電。鎮(zhèn)用戶供電。 工廠降壓變電所又稱工廠總降壓變電所，與終端變電所類似，它工廠降壓變電所又稱工廠總降壓變電所，與終端變電所類似，它是對(duì)企業(yè)內(nèi)部輸送電能的中心樞紐。車間變電所接受工廠降壓變電所是對(duì)企業(yè)內(nèi)部輸送電能的中心樞紐。車間變電所接受工廠降壓變電所提供的電能，將電壓降為提供的電能，將電壓降為220/380V，對(duì)車間各用電設(shè)備直接供電。，對(duì)車間各用電設(shè)備直接供電。 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 13

12、 3 電電 力力 網(wǎng)網(wǎng) 概念：概念：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線路及與其連接的變電所，中各級(jí)電壓的電力線路及與其連接的變電所，總稱為總稱為電力網(wǎng)電力網(wǎng)，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱電網(wǎng)電網(wǎng)。 作用：作用： 電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分，是輸電線路和配電線路的電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分，是輸電線路和配電線路的統(tǒng)稱，是輸送電能和分配電能的通道。統(tǒng)稱，是輸送電能和分配電能的通道。 分類：分類：電網(wǎng)由各種不同電壓等級(jí)和不同結(jié)構(gòu)類型的線路組成，電網(wǎng)由各種不同電壓等級(jí)和不同結(jié)構(gòu)類型的線路組成，從電壓的高低可將電力網(wǎng)分為從電壓的高低可將電力網(wǎng)分為低壓網(wǎng)低壓網(wǎng)、中壓網(wǎng)中壓網(wǎng)、高壓網(wǎng)高壓網(wǎng)和和超高壓網(wǎng)超高壓網(wǎng)等。等。v 電壓在電

13、壓在1 1kVkV以下的稱低壓網(wǎng)；以下的稱低壓網(wǎng)；v 1 1kVkV到到1010kVkV的稱中壓網(wǎng)；的稱中壓網(wǎng)；v 高于高于1010kVkV低于低于330330kVkV的稱高壓網(wǎng)；的稱高壓網(wǎng)；v 330 330kVkV及以上的稱超高壓網(wǎng)。及以上的稱超高壓網(wǎng)。 電網(wǎng)按電壓高低和供電范圍大小可分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電電網(wǎng)按電壓高低和供電范圍大小可分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的供電范圍大，電壓一般在網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的供電范圍大，電壓一般在220220kVkV及以上；地方電及以上；地方電網(wǎng)的供電范圍小，電壓一般為網(wǎng)的供電范圍小，電壓一般為3535110110kVkV。電網(wǎng)也往往按電壓等。電網(wǎng)也往往按電壓等

14、級(jí)來(lái)稱呼，如說(shuō)級(jí)來(lái)稱呼，如說(shuō)1010kVkV電網(wǎng)或電網(wǎng)或1010kVkV系統(tǒng)，就是指相互連接的整個(gè)系統(tǒng)，就是指相互連接的整個(gè)1010kVkV電壓的電力線路。電壓的電力線路。 根據(jù)供電地區(qū)的不同有時(shí)也將電網(wǎng)稱為城市電網(wǎng)和農(nóng)電網(wǎng)。根據(jù)供電地區(qū)的不同有時(shí)也將電網(wǎng)稱為城市電網(wǎng)和農(nóng)電網(wǎng)。11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 14 4 高壓直流輸電高壓直流輸電優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1遠(yuǎn)距離輸電及跨海輸電；遠(yuǎn)距離輸電及跨海輸電； 2 2聯(lián)接兩個(gè)不同頻率的電網(wǎng)，并可實(shí)現(xiàn)定電流控制，限制短路電流。聯(lián)接兩個(gè)不同頻率的電網(wǎng)，并可實(shí)現(xiàn)定電流控制，限制短路電流。 11電

15、力系統(tǒng)的基本概念 作用：作用： 1 1遠(yuǎn)距離輸電及跨海輸電遠(yuǎn)距離輸電及跨海輸電 跨海輸電及遠(yuǎn)距離輸電容量大，如采用交流輸電跨海輸電及遠(yuǎn)距離輸電容量大，如采用交流輸電的話，由于距離長(zhǎng)，線路感抗也將增大，從而限制了的話，由于距離長(zhǎng)，線路感抗也將增大，從而限制了輸送容量，而且造成運(yùn)行不穩(wěn)定。另外，由于交流線輸送容量，而且造成運(yùn)行不穩(wěn)定。另外，由于交流線路存在分布電抗和對(duì)地分布電容，會(huì)引起線路電壓在路存在分布電抗和對(duì)地分布電容，會(huì)引起線路電壓在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化，必須投入無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，投資很大范圍內(nèi)發(fā)生變化，必須投入無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，投資增加。若采用直流輸電，則不存在此類問(wèn)題。增加。若采用直流輸電，則不存

16、在此類問(wèn)題。 直流輸電線路具有架設(shè)方便、能耗小、導(dǎo)線截面直流輸電線路具有架設(shè)方便、能耗小、導(dǎo)線截面可得到充分利用及絕緣強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，使其更適宜于可得到充分利用及絕緣強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，使其更適宜于遠(yuǎn)距離大容量輸電。遠(yuǎn)距離大容量輸電。 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 2聯(lián)接兩個(gè)不同頻率的電網(wǎng)，并可實(shí)現(xiàn)定電流控制，限制短路電流。 直流輸電一般由直流輸電一般由整流站整流站、直流線路直流線路和和逆變站逆變站三部分組成。在輸送功率的過(guò)程中，整流站把送端三部分組成。在輸送功率的過(guò)程中，整流站把送端系統(tǒng)的三相交流電變?yōu)橹绷麟?，通過(guò)直流電路送到用戶，再通過(guò)逆變站把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，系統(tǒng)的三相交流電變?yōu)橹?/p>

17、流電，通過(guò)直流電路送到用戶，再通過(guò)逆變站把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡┙o用戶。供給用戶。 今天的直流輸電是以交流電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在直流輸電網(wǎng)的兩端是兩個(gè)換流站和交流系統(tǒng)，如今天的直流輸電是以交流電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在直流輸電網(wǎng)的兩端是兩個(gè)換流站和交流系統(tǒng)，如圖圖1.31.3所示。若將電能從交流系統(tǒng)所示。若將電能從交流系統(tǒng)A A輸送到交流系統(tǒng)輸送到交流系統(tǒng)B B，則，則換流裝置換流裝置把交流整流成直流把交流整流成直流，通過(guò)直流，通過(guò)直流電網(wǎng)輸送給換流裝置電網(wǎng)輸送給換流裝置，換流裝置換流裝置再把直流逆變?yōu)榕c交流系統(tǒng)再把直流逆變?yōu)榕c交流系統(tǒng)B B同頻率同相位的交流電饋送給交同頻率同相位的交流電饋送給交流系統(tǒng)流

18、系統(tǒng)B B。 圖圖1.3 1.3 直流輸電直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 15 5 電電 能能 用用 戶戶 概概 述述 簡(jiǎn)述：簡(jiǎn)述： 所有的用電單位均稱為電能用戶，其中主要是工業(yè)企業(yè)。我所有的用電單位均稱為電能用戶，其中主要是工業(yè)企業(yè)。我國(guó)工業(yè)企業(yè)用電占全年總發(fā)電量的國(guó)工業(yè)企業(yè)用電占全年總發(fā)電量的60%60%以上，是最大的電能用戶。以上，是最大的電能用戶。 工業(yè)企業(yè)的電力負(fù)荷種類多，容量相差懸殊，運(yùn)行特征也是各種各樣。工業(yè)企業(yè)的電力負(fù)荷種類多，容量相差懸殊，運(yùn)行特征也是各種各樣。用電設(shè)備的這些不同特征關(guān)系到供電技術(shù)措施的確定。用電設(shè)備的

19、這些不同特征關(guān)系到供電技術(shù)措施的確定。 工廠內(nèi)廣泛使用的空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵、破碎機(jī)、球磨機(jī)、攪拌機(jī)、工廠內(nèi)廣泛使用的空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵、破碎機(jī)、球磨機(jī)、攪拌機(jī)、制氧機(jī)以及潤(rùn)滑油泵等機(jī)械的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，不論其功率大小（從不足制氧機(jī)以及潤(rùn)滑油泵等機(jī)械的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，不論其功率大?。◤牟蛔? 1kW到幾千到幾千kW）及電壓高低（從）及電壓高低（從380380V V到到1010kVkV），一律為三相交流電動(dòng)機(jī)，它），一律為三相交流電動(dòng)機(jī)，它們都是恒速持續(xù)運(yùn)行工作的用電設(shè)備。這些設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷基本們都是恒速持續(xù)運(yùn)行工作的用電設(shè)備。這些設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷基本上均勻而且三相對(duì)稱，功率因數(shù)也很穩(wěn)定

20、，一般可達(dá)上均勻而且三相對(duì)稱，功率因數(shù)也很穩(wěn)定，一般可達(dá)0.80.80.850.85。11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 q 燒結(jié)機(jī)、連續(xù)鑄管機(jī)、卷取機(jī)、回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備要增加變流燒結(jié)機(jī)、連續(xù)鑄管機(jī)、卷取機(jī)、回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備要增加變流環(huán)節(jié)，而且功率因數(shù)也會(huì)降低。環(huán)節(jié)，而且功率因數(shù)也會(huì)降低。 q 提升機(jī)、高爐卷?yè)P(yáng)機(jī)、各種軋鋼機(jī)以及工廠大量使用的各提升機(jī)、高爐卷?yè)P(yáng)機(jī)、各種軋鋼機(jī)以及工廠大量使用的各類吊車、起重機(jī)等的拖動(dòng)電機(jī)，呈周期性工作，其負(fù)荷時(shí)刻類吊車、起重機(jī)等的拖動(dòng)電機(jī)，呈周期性工作，其負(fù)荷時(shí)刻變化，經(jīng)常處于低負(fù)載狀態(tài)，功率因數(shù)也偏低，一般在變化，經(jīng)常處于低負(fù)載狀態(tài)，功率因數(shù)也偏低，一般在0.5

21、0.50.60.6以下。以下。 q 工業(yè)用電爐在精煉期間，三相負(fù)荷均勻?qū)ΨQ工業(yè)用電爐在精煉期間，三相負(fù)荷均勻?qū)ΨQ ，起始熔煉期，起始熔煉期間，電流可達(dá)其額定值的間，電流可達(dá)其額定值的3.03.03.53.5倍，以致引起很大的網(wǎng)路電倍，以致引起很大的網(wǎng)路電壓波動(dòng)壓波動(dòng) 。q 電解設(shè)備工作時(shí)負(fù)荷均勻穩(wěn)定，功率因數(shù)較低高（電解設(shè)備工作時(shí)負(fù)荷均勻穩(wěn)定，功率因數(shù)較低高（0.80.80.90.9），且不允許停電），且不允許停電 。q 電焊設(shè)備工作時(shí)負(fù)荷情況不勻稱，功率因數(shù)很低。電焊設(shè)備工作時(shí)負(fù)荷情況不勻稱，功率因數(shù)很低。 q 工廠的照明設(shè)備功率因數(shù)很高，通常為工廠的照明設(shè)備功率因數(shù)很高，通常為0.950.

22、951.01.0。 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 16 6電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式 ( (三大系三大系統(tǒng)）統(tǒng)） 在電力系統(tǒng)中，當(dāng)變壓器或發(fā)電機(jī)的三相繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，其中性點(diǎn)可在電力系統(tǒng)中，當(dāng)變壓器或發(fā)電機(jī)的三相繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，其中性點(diǎn)可有兩種運(yùn)行方式：有兩種運(yùn)行方式：中性點(diǎn)接地中性點(diǎn)接地和和中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)常稱。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)常稱大大電流接地系統(tǒng)電流接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈，中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈( (或電阻或電阻) )接地的系統(tǒng)稱接地的系統(tǒng)稱小小電流接地系統(tǒng)電流接地系統(tǒng)。圖圖1.4 1.

23、4 電力系統(tǒng)中性電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式點(diǎn)運(yùn)行方式a)a)中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)直接接地 b)b)中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地c)c)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 d)d)中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地 11電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1 11 16 6電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式 1 1中性點(diǎn)直接接地方式中性點(diǎn)直接接地方式優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：這種方式下的非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣按相電壓考慮，降低設(shè)備這種方式下的非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣按相電壓考慮，降低設(shè)備要求。在中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)中，如為三相四線制供電，可提供要求。在中性點(diǎn)直接接地的

24、低壓配電系統(tǒng)中，如為三相四線制供電，可提供380380220220V V兩種電壓，供電方式更為靈活兩種電壓，供電方式更為靈活。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：這種運(yùn)行方式發(fā)生一相對(duì)地絕緣破壞時(shí)，就構(gòu)成單相短路，供電中斷，可靠性這種運(yùn)行方式發(fā)生一相對(duì)地絕緣破壞時(shí)，就構(gòu)成單相短路，供電中斷，可靠性會(huì)降低。會(huì)降低。2 2中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地方式優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在正常運(yùn)行時(shí)，各相對(duì)地分布電容相同，三相對(duì)地電容電流對(duì)稱且其和為零，在正常運(yùn)行時(shí)，各相對(duì)地分布電容相同，三相對(duì)地電容電流對(duì)稱且其和為零，各相對(duì)地電壓為相電壓。這種系統(tǒng)中發(fā)生一相接地故障時(shí)，線間電壓不變各相對(duì)地電壓為相電壓。這種系統(tǒng)中發(fā)生一相接地故障時(shí)，線間電壓

25、不變。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：發(fā)生一相接地故障時(shí)，發(fā)生一相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升高到原來(lái)相電壓的非故障相對(duì)地電壓升高到原來(lái)相電壓的 倍倍。故障故障相相電電容電流增大到原來(lái)的容電流增大到原來(lái)的3 3倍。電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓來(lái)選擇。倍。電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓來(lái)選擇。 312 工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng)1 . 2 . 1 工廠降壓變電所工廠降壓變電所 1 . 2 . 2 車間變電所車間變電所 1 . 2 . 3 工廠配電線路工廠配電線路 12工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng) 1 12 21 1工廠降壓變電所工廠降壓變電所 工廠降壓變電所，把工廠降壓變電所，把35110kV電壓降為電壓降為610kV電

26、壓向車電壓向車間變電所供電。間變電所供電。 為了保證供電的可靠性，工廠降壓變電所多設(shè)置兩臺(tái)變壓為了保證供電的可靠性，工廠降壓變電所多設(shè)置兩臺(tái)變壓器，由單條器，由單條或或多條進(jìn)線供電，每臺(tái)變壓器容量可從幾千到幾萬(wàn)多條進(jìn)線供電，每臺(tái)變壓器容量可從幾千到幾萬(wàn)千伏安。供電范圍由供電容量決定，一般在幾千米以內(nèi)。千伏安。供電范圍由供電容量決定，一般在幾千米以內(nèi)。 12工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng) 1 12 22 2車間變電所車間變電所 將將610kV的高壓配電電壓降為的高壓配電電壓降為220/380V，對(duì)低壓用，對(duì)低壓用電設(shè)備供電。供電范圍一般只在電設(shè)備供電。供電范圍一般只在500m以內(nèi)。以內(nèi)。 車間變電

27、所一般設(shè)車間變電所一般設(shè)12臺(tái)變壓器，單臺(tái)變壓器的容臺(tái)變壓器，單臺(tái)變壓器的容量通常為量通常為1000kVA及以下，最大不宜超過(guò)及以下，最大不宜超過(guò)2000kVA。 1 12 23 3工廠配電線路工廠配電線路 主要作為工廠內(nèi)主要作為工廠內(nèi)輸送輸送、分配分配電能之用。電能之用。 戶外戶外敷設(shè)的低壓配電線路目前多采用敷設(shè)的低壓配電線路目前多采用架空線路架空線路。 在在廠房或車間內(nèi)部廠房或車間內(nèi)部則應(yīng)根據(jù)具體情況確定，或采用則應(yīng)根據(jù)具體情況確定，或采用明明線配電線路線配電線路，或采用，或采用電纜配電線路電纜配電線路。 在廠房或車間內(nèi)，由在廠房或車間內(nèi)，由動(dòng)力配電箱到電動(dòng)機(jī)的配電線路動(dòng)力配電箱到電動(dòng)機(jī)的

28、配電線路一律采用一律采用絕緣導(dǎo)線穿管絕緣導(dǎo)線穿管敷設(shè)或采用敷設(shè)或采用電纜線路電纜線路。 13工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng) 1 . 3 . 1 額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1 . 3 . 2 工廠供配電電壓的選擇工廠供配電電壓的選擇 13工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng) 1 13 31 1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1 1 用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓是一致的。用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓是一致的。 2 2 整個(gè)線路允許有整個(gè)線路允許有10%的電壓損耗。規(guī)定的電壓損耗。規(guī)定發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的額定電的額定電壓高于所供電網(wǎng)額定電壓壓高于所供電網(wǎng)額定電壓5%。3 變壓器的額定電

29、壓變壓器的額定電壓-5%G5%UN線路首端線路首端線路末端線路末端一次線圈一次線圈 ：位于線路首端時(shí)，位于線路首端時(shí)，比電網(wǎng)的額定電比電網(wǎng)的額定電壓高壓高5%5% 。位于線路末端時(shí)，與電網(wǎng)額定電壓位于線路末端時(shí)，與電網(wǎng)額定電壓相同相同。二次線圈二次線圈 ：所供線路較長(zhǎng)時(shí)，所供線路較長(zhǎng)時(shí)， 高出電網(wǎng)額定高出電網(wǎng)額定電壓電壓10%10%。所供線路較短時(shí)，高出電網(wǎng)額定電所供線路較短時(shí)，高出電網(wǎng)額定電壓壓5%5%。電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓交流發(fā)電機(jī)額定線電壓交流發(fā)電機(jī)額定線電壓變壓器額定電壓變壓器額定電壓一次電壓一次電壓二次電壓二次電壓0.220.220.380.383 36 61

30、010- -35356060110110154154220220330330500 500 0.230.230.400.403.153.156.36.310.510.515.7515.75- - - - - - - - 0.220.220.380.383 3及及3.153.156 6及及6.36.31010及及10.510.515.7515.7535356060110110154154220220330330500 500 0.230.230.400.403.153.15及及3.33.36.36.3及及6.66.610.510.5及及1111- -38.538.5666612112116916

31、9242242363363525 525 表表1.1 1.1 我國(guó)交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓（我國(guó)交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓（kV） MT1T2UN+5%+10%0%+5%G圖圖1.6 1.6 電力變壓器的額定電壓電力變壓器的額定電壓 13工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng) 1 13 31 1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 10KV9.5KV6KV5.4KV380V361V13工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng) 1 13 32 2 工廠供配電電壓的選擇工廠供配電電壓的選擇 線路電壓線路電壓(kV)輸送功率輸送功率(kW)輸送距離輸送距離(km)0.380.383 36 6101035351101

32、10220220 100 100 以下以下100-1000100-1000100-1200100-1200200-2000200-20002000-100002000-1000010000-5000010000-50000100000-500000100000-500000 0.60.61-31-34-154-156-206-2020-5020-5050-15050-150100-300100-300 表表1.2 常用各級(jí)電壓的經(jīng)濟(jì)輸送容量與輸送距離常用各級(jí)電壓的經(jīng)濟(jì)輸送容量與輸送距離 13工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng) 1 13 32 2工廠供配電電壓的選擇工廠供配電電壓的選擇 1工廠供電電壓

33、的選擇工廠供電電壓的選擇 對(duì)于一般沒(méi)有高壓用電設(shè)備的小型工廠，設(shè)備容量在對(duì)于一般沒(méi)有高壓用電設(shè)備的小型工廠，設(shè)備容量在100kW以下，輸送以下，輸送距離在距離在600m以內(nèi)，可選用以內(nèi)，可選用380/220V電壓供電。電壓供電。 對(duì)于中小型工廠，設(shè)備容量在對(duì)于中小型工廠，設(shè)備容量在1002000kW，輸送距離在，輸送距離在420km以內(nèi)以內(nèi)的，可采用的，可采用610kV電壓供電。電壓供電。 對(duì)于中大型工廠，設(shè)備容量在對(duì)于中大型工廠，設(shè)備容量在200050000kW，輸送距離在，輸送距離在20150km以內(nèi)的，可采用以內(nèi)的，可采用35110kV電壓供電。電壓供電。 2工廠配電電壓的選擇工廠配電電

34、壓的選擇 工廠的高壓配電電壓一般選用工廠的高壓配電電壓一般選用610kV。10kV作為高壓配電電壓。如工作為高壓配電電壓。如工廠供電電源的電壓就廠供電電源的電壓就是是6kV，或工廠使用的，或工廠使用的6kV電動(dòng)機(jī)多且分散，可采用電動(dòng)機(jī)多且分散，可采用6kV的配電電壓。的配電電壓。 工廠的低壓配電電壓，一般采用工廠的低壓配電電壓，一般采用380/220V。380V為三相配電電壓，供為三相配電電壓，供電給三相用電設(shè)備及電給三相用電設(shè)備及380V單相用電設(shè)備。單相用電設(shè)備。220V作為單相配電電壓，供電給作為單相配電電壓，供電給一般照明燈具及一般照明燈具及220V單相用電設(shè)備。礦山及化工等部門也有采

35、用單相用電設(shè)備。礦山及化工等部門也有采用660V配電配電電壓的。電壓的。 14供電質(zhì)量的主要指標(biāo)供電質(zhì)量的主要指標(biāo) 1 . 4 . 1 電壓電壓 1 . 4 . 2 頻率頻率 1 . 4 . 3 可靠性可靠性14 供電質(zhì)量的主要指標(biāo)供電質(zhì)量的主要指標(biāo)1 14 41 1電壓電壓 電力系統(tǒng)的供電電壓（或電流）的波形畸變，使電能質(zhì)量下降，電力系統(tǒng)的供電電壓（或電流）的波形畸變，使電能質(zhì)量下降，產(chǎn)生高次諧波，諧波電流增加了電網(wǎng)的能量損耗，降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變產(chǎn)生高次諧波，諧波電流增加了電網(wǎng)的能量損耗，降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器、電纜等電氣元件的壽命，還將影響電子設(shè)備的正常工作，使自壓器、電纜等電氣元件的壽命，還

36、將影響電子設(shè)備的正常工作，使自動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)、通迅都受到干擾。動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)、通迅都受到干擾。 1 14 42 2頻率頻率 頻率的變化對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性影響很大，因而對(duì)頻率的要頻率的變化對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性影響很大，因而對(duì)頻率的要求比對(duì)電壓的要求嚴(yán)格得多，一般不得超過(guò)求比對(duì)電壓的要求嚴(yán)格得多，一般不得超過(guò)0.5%，電網(wǎng)容量在，電網(wǎng)容量在300萬(wàn)萬(wàn)kW及以上者不得超過(guò)及以上者不得超過(guò)2%。頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠。頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠。 1 14 43 3 可靠性可靠性 14 供電質(zhì)量的主要指標(biāo)供電質(zhì)量的主要指標(biāo)這類負(fù)荷在供電突然中斷這類負(fù)荷在供電突然中斷時(shí)將造成人身傷亡的危險(xiǎn)，時(shí)將造成人身傷亡的危險(xiǎn)，或造成重大設(shè)備損壞且難或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶以修復(fù)，或給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)極大損失。來(lái)極大損失。 一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷要求由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。而對(duì)要求由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。而對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)特別重要的一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。獨(dú)