工廠供電--劉介才第版通用PPT課件(完整版-超好-推薦使用)

1、工廠供電技術(shù)總學(xué)時 50學(xué)時第一章 概論本章主要內(nèi)容：工廠供電的基本知識 供電系統(tǒng)、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)及自備電源 電壓、電能質(zhì)量 中性點運行方式 低壓配電系統(tǒng)的接地型式 第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù) 1、工廠供電(plant power supply)： 是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。 2、重要性： 生產(chǎn)自動化后增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、減輕勞動強度。 供電中斷，會引起設(shè)備損壞，可能發(fā)生人身事故。3、基本要求：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟。 4、本課程的主要任務(wù)對中小型工廠的供電系統(tǒng)及電氣照明進行操作、維護、設(shè)計、計算。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)及自備電源一、工廠供電系

2、統(tǒng)概況1、中型工廠供電系統(tǒng)簡圖： 一根線表示三相線路 高壓配電所有兩條lOkV的電源進線，分別接在高壓配電所的兩段母線上，形成單母線分段制。一條電源進線供電，另一條電源進線作為備用。 2、中型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖 3、大型工廠總降壓變電所 電源進線35KV及以上,經(jīng)過兩次降壓，也就是經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上電壓降為610KV的電壓，然后車間變電所降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。 4、高壓深入負荷中心的供電系統(tǒng) 高壓深入負荷中心的直配方式，可以省去一級中間變壓，簡化了供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬，降低了電能損耗和電壓損耗，提高了供電質(zhì)量。然而這要根據(jù)廠區(qū)的環(huán)境條件是否滿足35

3、kV架空線路深入負荷中心的“安全走廊”要求而定，否則不宜采用。 5、只設(shè)一個降壓變電所的供電系統(tǒng) 對于小型工廠，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍多一些，如果工廠所需容量不大于160kVA時，一般直接由公共低壓電網(wǎng)供電。 a)一臺主變 b)兩臺主變 經(jīng)過分析可知：配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。 二、發(fā)電廠和電力系統(tǒng) 1、發(fā)電廠（發(fā)電站）：將自然界蘊藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能(二次能源)的工廠。種類：水力、火力、核能、風(fēng)力、地?zé)峒疤柲馨l(fā)電廠。2、電力系統(tǒng)(power system)： 送電過程：發(fā)電機升壓高壓輸電線路降壓配電

4、電力系統(tǒng)：由各級電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)或電網(wǎng)。電網(wǎng)以電壓等級來區(qū)分，例如lOkV電網(wǎng)。如圖所示電力系統(tǒng)簡圖三、工廠自備電源對于工廠的重要負荷，一般要求在正常供電電源之外，設(shè)置應(yīng)急自備電源。1、柴油發(fā)電機組自備電源：操作簡便、起動迅速、效率較高。 2、交流不停電電源（UPS）： 如圖所示，由整流器(UR)、逆變器(uV)和蓄電池組(GB)等三部分組成。第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù): 規(guī)定：頻率偏差正負0.2Hz 電壓偏差正負5%電壓偏差是

5、指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差。一、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 1、電網(wǎng)（線路）的額定電壓 根據(jù)需要、水平、技術(shù)、經(jīng)濟分析后確定2、用電設(shè)備的額定電壓 如圖所示，用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級電網(wǎng)的額定電壓相同。3、發(fā)電機的額定電壓 高于同級電網(wǎng)電壓5% 一次繞組的額定電壓：當(dāng)變壓器T1直接與發(fā)電機相聯(lián)時，其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機額定電壓相同。當(dāng)變壓器T2不與發(fā)電機相聯(lián)而是連接在線路上時，可看作是線路的用電設(shè)備，因此其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相同。二次繞組的額定電壓：變壓器二次側(cè)供電線路較長，如為較大的高壓電網(wǎng)時，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相聯(lián)電網(wǎng)額定電壓高10，其中5是用于補

6、償變壓器滿負荷運行時繞組內(nèi)部的約5的電壓降，另外5用以補償線路上的電壓損耗。若二次側(cè)供電線路不長，直接供電給高低壓用電設(shè)備時，僅考慮補償變壓器滿負荷運行時繞組內(nèi)部5的電壓降。 4、電力變壓器的額定電壓5、電壓高低的劃分 行業(yè)要求不同劃分不同，一般以1140V為高低壓區(qū)分點 分 電網(wǎng)和用電設(shè)備 發(fā)電機 電力變壓器額定電kV類 額定電壓kV 額定電壓kV 一次繞組 二次繞組低 0.38 O.40 0.38 0.40壓 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 10.5,11高 13.

7、8,15.75,18， 20,22,24,26 13.8,15.75,18， 20,22,24,26 35 35 38.5壓 66 66 72.5 110 110 121 220 220 242 330 330 363 500 500 550二、電壓偏差與電壓調(diào)整1、電壓偏差的概念 設(shè)備的端電壓U與設(shè)備額定電壓UN之差對額定電壓UN的百分值，即 2、電壓偏差對設(shè)備的影響 感應(yīng)電動機 、同步電動機 、電光源等 3、電壓調(diào)整的措施 調(diào)壓型變壓器、減少系統(tǒng)阻抗、改變系統(tǒng)運行方式、三相負荷均衡、無功功率補償。 三、電壓波動及其抑制 1、含義：電壓波動是指電網(wǎng)電壓有效值(方均根值)的連續(xù)快速變動，即：

8、2、電壓波動的產(chǎn)生與危害 產(chǎn)生：負荷劇烈變化引起沖擊負荷，如電機起動、電焊機、電弧爐、軋鋼機。 危害：使得設(shè)備無法正常工作。3、電壓波動的抑制措施 專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇?、減少系統(tǒng)阻抗、減小引起波動的負荷、高電壓等級、大容量供電、裝設(shè)吸收無功裝置四、電網(wǎng)諧波及其危害含義：對周期性非正弦交流量進行傅里葉級數(shù)分解所得到的大于基波頻率(50Hz)整數(shù) 倍的各次分量，通常稱為高次諧波。（電路中非線性元件造成） 危害：使變壓器及電動機的鐵心損耗明顯增加、電動機轉(zhuǎn)子發(fā)生振動現(xiàn)象、電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振、對附近的通信設(shè)備和通信線路產(chǎn)生信號干擾。六、工廠供配電電壓的選擇 工廠供電電壓的選擇，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)

9、的供電電壓等級，同時要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。在同一輸送功率和輸送距離條件下，供電電壓越高，線路電流越小，使線路導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。五、三相不平衡及其補償 對稱分量法第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式 電力系統(tǒng)電源中性點的不同運行方式，對電力系統(tǒng)的運行特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時有明顯的影響，而且將影響系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護及監(jiān)測儀表的選擇與運行。 種類：中性點不接地系統(tǒng)、中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)、中性點直接接地系統(tǒng) 1、中性點不接地的電力系統(tǒng) 正常運行：電壓、電流對稱。單相接地：另兩相對地電壓升高為原來的根號3倍。單相接地電容電流為正常運行時

10、 相線對地電容電流的3倍。 單相接地電流經(jīng)驗公式： 2、中性點經(jīng)消弧線圈接地 正常運行：三相電壓、電流對稱單相接地：另兩相對地電壓升高為原來的根號3倍，減小了接地電流。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。3、中性點直接接地或低阻接地的電力系統(tǒng) 正常運行：三相電壓、電流對稱單相接地：另外兩相對地電壓不變，單相接地后即通過接地中性點形成單相短路。單相短路電流比線路的正常負荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時保護裝置應(yīng)動作于跳閘，切除短路故障。110KV以上的超高壓采用該系統(tǒng)很有經(jīng)濟價值。 4、低壓配電系統(tǒng)的接地型式我國220380V低壓配電系統(tǒng)

11、，廣泛采用中性點直接接地的運行方式，而且引出有中性線N、保護線PE、保護中性線PEN。 中性線(N線)的功能：一是用來接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是減小負荷中性點的電位偏移。 保護線(PE線)的功能：它是用來保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等)通過保護線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時減少觸電危險。 保護中性線(PEN線)的功能：它兼有中性線(N線)和保護線(PE線)的功能。這種保護中性線在我國通稱為“零線”，俗

12、稱“地線”。 低壓配電系統(tǒng)按接地型式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。 1）TN系統(tǒng)：中性點直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護線(PE線)或公共的保護中性線(PEN線)。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱為“接零”。包括：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)，如圖a、b、c所示。2）TT系統(tǒng)：中性點直接接地，設(shè)備外殼單獨接地。 3）IT系統(tǒng)：中性點不接地，設(shè)備外殼單獨接地。主要用于對連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險的場所。 第二章 工廠的電力負荷及其計算 本章主要內(nèi)容：電力負荷有關(guān)概念 用電設(shè)備組計算負荷、工廠計算負荷 尖峰電流及其計算第一節(jié) 工廠的電力負荷與負荷曲

13、線一、工廠電力負荷的分級及其對供電電源的要求 一級負荷：中斷供電將造成人員傷亡或在政治上經(jīng)濟上造成重大損失者，以及特別重要的負荷。雙電源供電，必要時增設(shè)應(yīng)急電源。 二級負荷：是斷供電，在政治、經(jīng)濟上造成較大損失者。雙電源供電，當(dāng)負荷較小時可以專線供電。 三級負荷：不屬于一、二級的負荷。對供電電源無特殊要求。二、工廠用電設(shè)備的工作制 連續(xù)工作制、斷續(xù)周期工作制、短時工作制（負荷持續(xù)率） 三、負荷曲線 表示電力負荷隨時間變動情況的一種圖形。從負荷曲線上可以掌握負荷變動規(guī)律，獲得對設(shè)計和運行有用的資料。 有日有功負荷曲線、 年負荷持續(xù)葉間曲線、年每日最大負荷曲線等。 如下圖：a)夏日負荷曲線 b)冬

14、日負荷曲線 c)年負荷持續(xù)時間曲線四、負荷曲線、負荷計算所用的物理量1、年最大負荷(Pmax)： 全年中負荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時的平均功率,又叫半小時最大負荷P30 。2、年最大負荷利用小時(Tmax)（是一個假想時間） 一班制：Tmax=18003600h、兩班制：Tmax=35004800h、三班制：Tmax=50007000h3、平均負荷： 4、負荷系數(shù)（負荷率）： 第二節(jié) 三相用電設(shè)備組計算負荷的確定計算負荷的方法 ：需要系數(shù)法 ，常用 二項式法，設(shè)備臺數(shù)少，容量差別懸殊時采用。 供電系統(tǒng)要安全可靠運行，電力變壓器、開關(guān)設(shè)備、導(dǎo)線、電纜必須選擇合適，因此必須對各環(huán)節(jié)的電力負

15、荷進行計算。 一、需要系數(shù)法確定計算負荷1、基本公式：如圖所示 用電設(shè)備組的計算負荷 用電設(shè)備組計算負荷： 需要系數(shù)： (Kd可查附表1)如果是一臺電機： （見例題21）2、設(shè)備容量的計算 連續(xù)工作制和短時工作制用電設(shè)備組： 設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和。 斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備組： 必須進行負載持續(xù)率換算 3、多組用電設(shè)備計算負荷的確定 應(yīng)該考慮各用電設(shè)備最大負荷不同時出現(xiàn)的因素，對有功、無功負荷分別計入一個同時系數(shù) 及 車間干線： 0.850.95及0.900.97 低壓母線：用電設(shè)備組計算負荷直接相加時取 0.800.90及0.850.95 由車間干線計算負荷直接相加時取 0.9

16、00.95及0.930.97 總的計算負荷為 （見例題22）二、按二項式法確定計算負荷1、基本公式： Pe=用電設(shè)備組總?cè)萘?Px=X臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘?B、C為二項式系數(shù) 見附表12、多組用電設(shè)備計算負荷的確定 考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負荷（cPx）max，再加各組的平均負荷bPe （見例題23，4） 第三節(jié) 單相用電設(shè)備組計算負荷的確定 單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配，如果單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與綜合按三相負荷平衡計算，如果大于15%則將單相設(shè)備換算為等效三相設(shè)備容量

17、，再與三相設(shè)備容量相加。 一、單相設(shè)備組等效三相負荷的計算 1、單相設(shè)備接于相電壓時的等效三相負荷計算 按最大負荷所接單相設(shè)備的3倍計算： 2、單相設(shè)備接于線電壓時的等效三相負荷計算 3、單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的等效三相負荷計算 先將接于線電壓的設(shè)備換算到接于相電壓的設(shè)備容量，然后分相計算各相設(shè)備容量和計算負荷，計算公式如下： 等換算系數(shù)可查表23總的等效三相計算負荷為：其中第四節(jié) 工廠的計算負荷及年耗電量的計算一、工廠計算負荷的確定工廠計算負荷是選擇電源進線、電氣設(shè)備、主變壓器的依據(jù)。 1、按需要系數(shù)法確定工廠計算負荷 用電設(shè)備總?cè)萘浚ú话▊溆茫┏松弦粋€需要系數(shù)（附錄表2） 2、

18、按年產(chǎn)量估算工廠計算負荷 式中 A為工廠的年產(chǎn)量；a為單位產(chǎn)品耗電量。 3、按逐級計算法確定工廠計算負荷 計算負荷加上各級損耗進行計算 電力變壓器的功率損耗按照下式近似計算： 4、工廠的功率因數(shù)，無功補償及補償后的工廠計算負荷1）工廠的功率因數(shù) ：瞬時功率因數(shù)： 平均功率因數(shù)： 最大負荷功率因數(shù)： 2）無功功率補償供電營業(yè)規(guī)則規(guī)定：100KVA及以上高壓供電的用戶其功率因數(shù)應(yīng)達到0.9以上，其它電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達到0.85以上。 無功補償容量 確定電容器個數(shù) 3）無功補償后的工廠計算負荷 二、工廠年耗電量的計算年有功電能消耗量 年無功電能消耗量 ：年平均有功負荷系數(shù)：0.70.75：年平均

19、無功負荷系數(shù)：0.760.82Ta：年實際工作小時數(shù)：一班制2000h 二班制4000h 三班制6000h第五節(jié) 尖峰電流及其計算尖峰電流是指持續(xù)時間1-2S的短時最大負荷電流（電動機起動時出現(xiàn)）。 1、單臺用電設(shè)備（指單臺電動機） 2、多臺用電設(shè)備（兩臺及以上電動機） 或同時系數(shù). 第三章 短路電流本章主要內(nèi)容：無限大容量電力系統(tǒng)三相短路時的物理過程及物理量 三相短路及兩相和單相短路的計算 短路電流的效應(yīng)及短路校驗條件第一節(jié) 短路的原因、后果及形式一、短路的原因絕緣損壞、過電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、動物造成等。 二、短路的后果 產(chǎn)生很大的電動力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣設(shè)

20、備正常運行；停電、電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場、電磁干擾等出現(xiàn)。 三、短路的形式 三相短路、兩相短路、單相短路、兩相接地短路 短路的形式(虛線表示短路電流路徑)第二節(jié) 無限大容易電力系統(tǒng)三相短路時的物理過程一、無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過程 a)三相電路圖 b)等效單相電路圖無限大容量電力系統(tǒng)中發(fā)生三相短路 無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電壓、電流變動曲線 電路中存在電感，發(fā)生短路后，電流不能突變，有一個過渡過程即短路暫態(tài)過程。二、短路有關(guān)的物理量 1、短路電流周期分量 2、短路電流非周期分量 （波形按指數(shù)函數(shù)衰減 ）（波形為正弦波）3、短路全電流4、短路

21、沖擊電流 =12 短路電流沖擊系數(shù)（高壓三相短路為1.8，低壓為1.3） 高壓三相短路 低壓三相短路 5、短路穩(wěn)態(tài)電流（無限大容量系統(tǒng)） 短路電流的表示： 三相短路 、兩相短路 、兩相接地短路 、單相短路第三節(jié) 無限大容量電力系統(tǒng)中短路電流的計算 短路電流計算過程：繪出計算電路圖、元件編號、繪等效電路、計算阻抗和總阻抗、計算短路電流和短路容量。 計算方法： 歐姆法、標(biāo)幺制法 一、采用歐姆法進行三相短路計算計算公式 計算高壓短路時電阻較小，一般可忽略。 時,可忽略時,可忽略1、電力系統(tǒng)的阻抗計算 電力系統(tǒng)的電阻相對于電抗很小，不予考慮。2、電力變壓器的阻抗計算 短路損耗 電阻電抗3、電力線路的阻

22、抗計算 和可查下表或其它數(shù)據(jù)表電力線路每相的單位長度電抗平均值 線 路 電 壓 線路結(jié)構(gòu) 35kV及以上 610kV 220380V 架空線路 電纜線路 0.40 0.12 0.35 0.08 0.32 0.0664、阻抗換算（有變壓器時） 電路內(nèi)各元件的阻抗都必須按照短路點的短路計算電壓統(tǒng)一換算，換算的條件是元件功率損耗不變。 例31二、標(biāo)幺制法進行三相短路電流計算1、標(biāo)幺值概念 任一物理量的標(biāo)幺值 （實際值與基準值之比） 基準容量 （可以任意選取，一般取100MVA） 基準電壓 （通常取短路計算電壓） 基準電流 基準電抗 2、元件標(biāo)幺值：電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值： 電力變壓器電抗標(biāo)幺值： 電力線

23、路電抗標(biāo)幺值： 3、短路電流標(biāo)幺值及短路電流計算根據(jù) 可以計算出 。4、三相短路容量例32四、兩相短路電流的計算 五、單相短路電流的計算大接地電流系統(tǒng)、三相四線制系統(tǒng)發(fā)生單相短路時 （要考慮正序、負序、零序阻抗） 工程中簡單計算 單相短路回路的阻抗： 結(jié)論：在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流和單相短路電流均比三相短路電流小，電氣設(shè)備的選擇與校驗應(yīng)采用三相短路電流，相間短路保護及靈敏度校驗應(yīng)采用兩相短路電流，單相短路電流主要用于單相短路保護的整定熱穩(wěn)定度的校驗。第四節(jié) 短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗發(fā)生短路后產(chǎn)生危害效應(yīng)：電動效應(yīng) 熱效應(yīng)一、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度1、短路時最大電動力 由計算可知

24、：無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，中間相導(dǎo)體所受到的電動力比兩相短路時導(dǎo)體所受到的電動力大，一般采用三相短路沖擊電流校驗電器的動穩(wěn)定度。2、動穩(wěn)定度校驗 一般電器： 和分別為電器的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）的峰值和有效值，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本。絕緣子： 最大允許載荷 為絕緣子的最大允許載荷，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本。如果手冊或產(chǎn)品樣本給出的是絕緣子的抗彎破壞載荷值，將其值乘以0.6作為 值； 為三相短路時作用于絕緣子上的計算力；如果母線在絕緣子上為平放， ；如果母線為豎放，則 。如圖所示（下頁）。 硬母線：最大允許應(yīng)力 為母線材料的最大允許應(yīng)力， 為母線通過 時所受到的最大計算應(yīng)力； 為母線通過

25、 時所受到的彎曲力矩，當(dāng)母線檔數(shù)為12時， ；當(dāng)母線檔數(shù)大于2時， ；當(dāng)母線水平放置時， ， 為母線截面水平寬度， 為母線截面的垂直高度。如圖所示（下頁）。 水平放的母線 a)平放 b)豎放3、短路點附近交流電機反饋沖擊電流的考慮 （參數(shù)見表3-3 67頁） 大容量電動機對短路點反饋沖擊電流 二、短路電流的熱效應(yīng)與熱穩(wěn)定度1、短路時的發(fā)熱及計算短路前后導(dǎo)體的溫度變化 短路發(fā)熱假想時間 短路發(fā)熱的假想時間： 短路時間 短路保護裝置實際動作時間 斷路器的斷路時間 取0.10.2秒2、短路熱穩(wěn)定度的校驗條件 一般電器： 母線及絕緣導(dǎo)線和電纜等導(dǎo)體： 和可由有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本查得。導(dǎo)體熱穩(wěn)定系數(shù) ，可

26、由附錄表7查得。例34（自己看）第四章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)本章主要內(nèi)容：工廠變配電所任務(wù)和類型 觸頭間電弧的產(chǎn)生和熄滅 變配電所一次設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理及選擇 變配電所主接線圖的分析 變配電所的布置、結(jié)構(gòu)、安裝及運行和檢修第一節(jié) 工廠變配電所的任務(wù)和類型一、變配電所的任務(wù)變電所：受電、變壓、配電的任務(wù)配電所：受電、配電的任務(wù)二、變配電所的類型工廠變電所：總降壓變電所 車間變電所: 車間附設(shè)變電所 車間內(nèi)變電所如下圖所示車間變電所的類型 1、2內(nèi)附式，3、4外附式，5車間內(nèi)式，6露天或半露天式，7獨立式，8桿上，9地下式，10樓上式第二節(jié) 電氣設(shè)備中電弧及觸頭 電弧：一種強烈的電游離現(xiàn)象，光亮很

27、強，溫度很高，可燒毀觸頭、延長斷電時間等。（表面溫度30004000度，弧心溫度10000度。） 一、電弧的產(chǎn)生 觸頭在分斷電流時，觸頭本身及觸頭周圍的介質(zhì)中含有大量可被游離的電子，在外加電壓足夠大時，產(chǎn)生強烈的電游離而發(fā)生電弧。 1、產(chǎn)生電弧的游離方式： 1）熱電發(fā)射：觸頭分斷電流時，陰極表面由于大電流收縮集中，出現(xiàn)熾熱光 斑，觸頭表面電子吸收熱能發(fā)射到觸頭間隙，形成自由電子。2）高電場發(fā)射：觸頭開斷初，電場強度大，觸頭表面電子被強行拉出。3）碰撞游離：高速電子碰撞中性質(zhì)點，使中性質(zhì)點變成正離子和自由電子， 當(dāng)離子濃度足夠大時，介質(zhì)擊穿產(chǎn)生電弧。 4）熱游離：電弧中心溫度高達10000攝氏度

28、，電弧中的中性質(zhì)點游離為正離子 和自由電子。2、結(jié)論 碰撞游離產(chǎn)生電弧， 熱游離維持電弧。 二、電弧的熄滅1、電弧熄滅的條件 去游離率游離率 2、熄滅電弧的去游離方式 正負帶電質(zhì)點的“復(fù)合”，重新成為中性質(zhì)點正負帶電質(zhì)點的“擴散”，使電弧區(qū)帶電質(zhì)點減少3、交流電弧的熄滅特點 交流電弧每一個周期要暫時熄滅兩次，完善的滅弧裝置熄滅交流電弧一般需要幾個周期，真空斷路器滅弧只要半個周期，同等條件下交流電弧比直流電弧容易熄滅。 4、開關(guān)電器中常用的滅弧方法 速拉滅弧法、冷卻滅弧法、吹弧滅弧法、長弧切短滅弧法、粗弧切短滅弧法、狹溝滅弧法、真空滅弧法 、SF6滅弧法。如圖所示（下頁）吹弧方式（1電弧，2觸頭

29、） a)橫吹 b)縱吹 電動力吹弧 磁力吹弧 1磁吹線圈，2滅弧觸頭，3電弧 鐵磁吸弧 1電弧，2鋼片 鋼滅弧柵對電弧的作用 1鋼柵片，2電弧，3觸頭 絕緣滅弧柵對電弧的作用 1絕緣柵片，2電弧，3觸頭 三、對電氣觸頭的基本要求1、滿足正常負荷的發(fā)熱要求 2、具有足夠的機械強度 3、具有足夠的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度 4、具有足夠的斷流能力 第三節(jié) 高壓一次設(shè)備一次電路： （主電路、主接線、主回路） 變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路。 一次設(shè)備：一次電路中所有的設(shè)備稱一次設(shè)備。 一次設(shè)備分類： (1)變換設(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)運行的要求改變電壓或電流、頻率等，例如電力變壓器、電壓互感器、電流

30、互感器、變頻機等。 (2)控制設(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)運行的要求來控制一次電路的通、斷，例如各種高低壓開關(guān)設(shè)備。 (3)保護設(shè)備 其功能是用來對電力系統(tǒng)進行過電流和過電壓等的保護，例如熔斷器和避雷器等。(4)補償設(shè)備 其功能是用來補償電力系統(tǒng)中的無功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器等。 (5)成套設(shè)備 它是按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及控制、指示、監(jiān)測和保護一次設(shè)備的二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動力和照明配電箱等。 （本節(jié)介紹一次電路中的高壓熔斷器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、斷路器及開關(guān)柜）一、高壓熔斷器(fuse，文字符號為FU) 在電路電流超過規(guī)

31、定值并經(jīng)過一定時間后，使熔體熔化而分斷電流、斷開電路的一種保護電器。熔斷器的功能主要是對電路及設(shè)備進行短路保護，有的熔斷器還具有過負荷保護的功能。 高壓熔斷器全型號的表示和含義如下： 1、RN1和RN2型戶內(nèi)高壓管式熔斷器（限流式） RN1型：主要用于高壓電路和設(shè)備的短路保護（額定電流可達100A）RN2型：高壓電壓互感器一次側(cè)短路保護 （額定電流一般為0.5A） RN1、RN2型高壓熔斷器安裝圖 l瓷熔管，2金屬管帽3彈性觸座，4熔斷指示器，5接線端子，6支柱瓷瓶，7底座 RN1、RN2型熔斷器的熔管剖面示意圖 1管帽，2瓷管，3工作熔體，4指示熔體，5錫球，6石英砂填料，7熔斷指示器(虛線

32、表示熔斷指示器在熔體熔斷時彈出) 2、RW4和RW10（F）型戶外高壓跌開式熔斷器 既可作610KV線路和設(shè)備的短路保護，又可在一定條件下，用高壓絕緣鉤棒操作熔管的分合，起高壓隔離開關(guān)的作用。 RW410(G)型跌開式熔斷器 1上接線端子，2上靜觸頭，3上動觸頭，4管帽，5操作環(huán)，6熔管(內(nèi)套纖維質(zhì)消弧管)，7銅熔絲，8下動觸頭，9下靜觸頭，10下接線端子，11絕緣瓷瓶，12固定安裝板 3、高壓隔離開關(guān)（QS） 隔離高壓電源、保證設(shè)備和線路的安全檢修。斷開后有明顯可見的斷開間隙，沒有專門的滅弧裝置，不允許帶負荷操作，可以通斷不超過2A的空載變壓器、電容電流不超過5A的空載線路，與高壓斷路器配合

33、使用。戶內(nèi)用CS6（83頁）型手動操作機構(gòu)、戶外多用絕緣鉤棒手工操作。 GN810600型高壓隔離開關(guān) 1上接線端子，2靜觸頭，3閘刀，4絕緣套管，5下接線端子，6框架，7轉(zhuǎn)軸，8拐臂，9升降瓷瓶，10支柱瓷瓶 4、高壓負荷開關(guān)（QL） 具有簡單的滅弧裝置，能通斷一定的負荷電流和過負荷電流，不能斷開短路電流，與高壓熔斷器配合使用。 FN310RT型高壓負荷開關(guān) 1主軸，2上絕緣子兼氣缸，3連桿，4下絕緣子，5框架，6 RN1型高壓熔斷器，7下觸座，8閘刀，9弧動觸頭，10絕緣噴嘴(內(nèi)有弧靜觸頭)，11主靜觸頭，12上觸座，13斷路彈簧，14絕緣拉桿，15熱脫扣器高壓負荷開關(guān)的壓氣式滅弧裝置工作

34、示意圖 1弧動觸頭，2絕緣噴嘴，3弧靜觸頭，4接線端子，5氣缸，6活塞，7上絕緣子，8主靜觸頭，9電弧5、高壓斷路器（QF） 能通斷負荷電流和短路電流，并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。 SNl010型高壓少油斷路器 1鋁帽，2上接線端子，3油標(biāo)，4絕緣筒，5下接線端子，6基座，7主軸，8框架，9斷路彈簧 SNl010型高壓少油斷路器一相油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1鋁帽，2油氣分離器，3上接線端子，4油標(biāo)，5插座式靜觸頭，6滅弧室，7動觸頭(導(dǎo)電桿)，8中間滾動觸頭，9下接線端子，10轉(zhuǎn)軸，11拐臂，12基座，13下支柱瓷瓶，14上支柱瓷瓶，15斷路彈簧，16絕緣筒，17逆止閥，18絕緣油 SN

35、IO10型斷路器滅弧室工作示意圖 1靜弧觸頭，2吸弧鐵片，3橫吹滅弧溝，4縱吸油囊，5電弧，6動觸頭 真空斷路器的真空滅弧室結(jié)構(gòu) 1靜觸頭，2動觸頭3屏蔽罩，4波紋管， 5與外殼封接的法蘭盤，6金屬波紋管，7玻殼 SF6斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)示意圖 1靜觸頭,2絕緣噴嘴,3動觸頭 4氣缸,5壓氣活塞(固定)，6電弧 6、高壓開關(guān)柜 將一、二次設(shè)備組合在一起的高壓成套配電裝置。 類型：固定式、手車式（移開式） 具有五防功能：防止誤分、誤合斷路器 防止帶負荷誤拉、誤合隔離開關(guān) 防止帶電誤掛接地線 防止帶接地線誤合隔離開關(guān) 防止人員誤入帶電間隔GG1A(F)07S型高壓開關(guān)柜(斷路器柜) 1母線，2母線側(cè)

36、隔離開關(guān)，3少油斷路器(QF)，4電流互感器(TA)，5線路側(cè)隔離開關(guān)(QS)，6電纜頭， 7下檢修門，8端子箱門，9操作板，10斷路器的手動操動機構(gòu)，11隔離開關(guān)的操動機構(gòu)手柄，12儀表繼電器屏，13上檢修門，14、15觀察窗口GC口10(F)型高壓開關(guān)柜 1儀表屏，2手車室，3上觸頭(兼起隔離開關(guān)作用)， 4下觸頭(兼起隔離開關(guān)作用) ，5斷路器手車7、高壓一次設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備名稱 電壓 kV 電流 A 斷流能力 kA或MVA短路電流校驗 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度高壓熔斷器高壓隔離開關(guān)高壓負荷開關(guān)高壓斷路器電流互感器電壓互感器高壓電容器 母 線 電 纜支柱絕緣子套管絕緣子 選擇校驗的條件設(shè)備

37、的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點的額定電壓設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的計算電流設(shè)備的最大開斷電流(或功率)應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流(或功率)按三相短路沖擊電流校驗按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時間校驗注：表中表示必須校驗，表示不要校驗。第四節(jié) 低壓一次設(shè)備 1000V（或1200V）及以下的電氣設(shè)備，本節(jié)介紹常用的低壓熔斷器、低壓開關(guān)和配電屏。 一、低壓熔斷器種類：插入式（RC型） 螺旋式（RL型） 無填料密封管式（RM型） 有填料密封管式（RT型） 有填料管式 （gF、aM） 高分斷能力（NT型） RZ1型低壓自復(fù)式熔斷器RMl0型低壓熔斷器 a)熔管b)熔片 1銅管帽，2管夾，3纖維熔

38、管，4刀形觸頭(觸刀)，5變截面鋅熔片 RT0型低壓熔斷器 a)熔體b)熔管C)熔斷器d)絕緣操作手柄 1柵狀銅熔體，2刀形觸頭(觸刀)，3瓷熔管，4熔斷指示器，5蓋板，6彈性觸座，7瓷質(zhì)底座，8接線端子，9扣眼，10絕緣拉手手柄 RZ1型低壓自復(fù)式熔斷器 1接線端子，2云母玻璃，3氧化鈹瓷管，4不銹鋼外殼，5鈉熔體，6氬氣，7接線端子二、低壓刀開關(guān)和負荷開關(guān) 低壓刀開關(guān) 低壓熔斷器式刀開關(guān) 低壓負荷開關(guān)三、低壓斷路器塑料外殼式、萬能式等很多種類 。低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線圖 1主觸頭，2跳鉤，3鎖扣，4分勵脫扣器，5失壓脫扣器，6、7脫扣按鈕，8加熱電阻絲，9熱脫扣器，10過流脫扣器四、低

39、壓配電屏 將一、二次設(shè)備組合在一起的一種低壓成套配電裝置，有PGL、GGL、GGD等型號。 五、低壓一次設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備名稱 電壓 V 電流 A 斷流能力 kA短路電流校驗 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度低壓熔斷器低壓刀開關(guān)低壓負荷開關(guān)低壓斷路器注：表中表示必須校驗，表示一般可不校驗，表示不要校驗。第五節(jié) 電力變壓器一、電力變壓器的分類有載調(diào)壓 銅繞阻 油浸白冷式無載調(diào)壓 鋁繞阻 干式 充氣式二、結(jié)構(gòu) 三相油浸式電力變壓器 1信號溫度計，2銘牌，3吸濕器，4油枕(儲油柜)，5油位指示器，6防爆管，7瓦斯繼電器，8高壓套管和接線端子，9低壓套管和接線端子，10分接開關(guān)，11油箱及散熱油管，12鐵心，13

40、繞組及絕緣，14放油閥， 15小車，16接地端子 環(huán)氧樹脂澆注絕緣的三相干式變壓器 1高壓出線套管，2吊環(huán)，3上夾件，4低壓出線端子，5銘牌，6環(huán)氧樹脂澆注絕緣繞組，7上下夾件拉桿，8警示標(biāo)牌，9鐵心，10下夾件，11底座，12高壓繞組相間連接導(dǎo)桿，13高壓分接頭連接片 三、聯(lián)接組別及選擇 變壓器一、二繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成一、二側(cè)對應(yīng)的線電壓之間不同相位關(guān)系。常用兩種聯(lián)結(jié)方式： 即 即 四、變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇 1、臺數(shù)選擇：滿足用電負荷對供電可靠性的要求， 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大，采用經(jīng)濟運行方式。 一般車間變電所采用一臺， 應(yīng)考慮欠負荷的發(fā)展，有一定余地。2、主

41、變壓器容量的選擇 裝設(shè)一臺主變壓器 裝設(shè)兩臺主變壓器 車間變電所單臺變壓器容量上限：1000KVA或1250KVA 五、電力變壓器并列運行條件 1、變壓器的一、二次額定電壓必須對應(yīng)相等。2、變壓器的阻抗電壓（短路電壓）必須相等。3、變壓器的連接組別必須相同。4、變壓器的容量盡量相同或相近，最大容量與最小容量之比不超過3：1。第六節(jié) 電流互感器和電壓互感器電壓互感器（CT）TA 電流互感器（PT）TV功能：使儀表、繼電器、二次設(shè)備與主電路絕緣，擴大儀表、繼電器等二 次設(shè)備的應(yīng)用范圍。一、電流互感器 1、基本原理和特點 一次繞組導(dǎo)線很粗，匝數(shù)很少，二次繞組匝數(shù)多導(dǎo)線細。 電流互感器 1鐵心，2一次

42、繞組，3二次繞組2、電流互感器常用接線方式: 一相式接線、兩相V型接線、兩相電流差接線、三相星型接線 電流互感器的接線方案 a)一相式接線b)兩相V形接線 C)兩相電流差接線d)三相星形接線3、實際電流互感器 LQJ10型電流互感器 1次接線端子，2一次繞組，3二次接線端子，4鐵心，5二次繞組，6警示牌 LMZJ10.5型電流互感器 1銘牌，2一次母線穿孔，3鐵心，樹脂澆注4安裝板，5二次接線端子4、電流互感器使用注意事項 工作時二次側(cè)不得開路， 二次側(cè)有一端必須接地， 電流互感器在連接時，要注意其端子的極性。二、電壓互感器 1、基本原理和特點 一次繞組導(dǎo)線很細，匝數(shù)很多，二次繞組匝數(shù)少導(dǎo)線粗

43、。電壓互感器 1鐵心,2一次繞組,3二次繞組、電壓互感器的使用注意事項 工作時二次側(cè)不得短路， 二次側(cè)有端必須接地， 互感器在連接時注意其端子的極性。、電壓互感器的常用接線方式 單相電壓互感器、V/V型、三相五柱式等電壓互感器的接線方案 a)一個單相電壓互感器 b)兩個單相電壓互感器接成V/V形 c)三個單相電壓互感器接成YoYo形 d)三個單相三繞組或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器接成YoYo(開口三角)形 第七節(jié) 工廠變配電所的主接線圖對工廠變配電所主接線的基本要求： 安全、可靠、靈活、經(jīng)濟 主接線圖繪制形式：系統(tǒng)式主接線圖、裝置式主接線圖一、高壓配電所的主接線圖（系統(tǒng)式）高壓配電所及其附

44、設(shè)2號車間變電所主接線圖 高壓配電所的裝置式主接線圖 No.101No.102No.103No.104NO.105No.106NO.107NO.108No.109NO.110No.111N0.112電能計量柜1號進線 開關(guān)柜避雷器及電壓互感器出線柜出線柜出線柜 GN6-10/400出線柜出線柜出線柜避雷器及電壓互感器2號進線 開關(guān)柜電能計量柜GG-1A-JGG-1A(F)-11GG-1A(F) -54GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-54GG1A(F)-11GG-1A-J二、車間

45、和小型工廠變電所的主接線圖車間變電所高壓側(cè)主接線方案(示例) a)高壓電纜進線，無開關(guān) b)高壓進線，裝隔離開關(guān)C)高壓進線，裝隔離開關(guān)和熔斷器d)高壓進線，裝負荷開關(guān)和熔斷器 e)高壓架空進線，裝跌開式熔斷器和避雷器f)高壓架空進線，裝隔離開關(guān)和避雷器 g)高壓架空進線，裝隔離開關(guān)熔斷器和避雷器h)高壓架空進線，裝負荷開關(guān)、熔斷器和避雷器 高壓側(cè)采用隔離開關(guān)和熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主接線圖 高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線圖 三、工廠總降壓變電所的主接線圖橋式接線分類： 內(nèi)橋、外橋、全橋 采用內(nèi)橋式接線 采用外橋式接線 采用全橋式接線 倒換線路方便 倒換變壓器方便 操作靈活、投資較

46、大第八節(jié) 工廠變配電所址、布置、結(jié)構(gòu)及安裝圖一、變電所所址的選擇1、所址選擇的一般原則 接近負荷中心 無劇烈振動或高溫的場所 進出線方便 塵土少、無腐蝕性氣體 接近電源側(cè) 不在廁所、有水的下方 設(shè)備運輸方便 不在有爆炸危險的地方2、負荷指示圖 按負荷功率矩法確定負荷中心 負荷中心的計算不必十分精確二、變配電所的總體布置1、總體布置的要求 便于運行維護和檢修（有規(guī)定）保證運行安全便于進出線節(jié)約土地和建筑費用適應(yīng)發(fā)展要求2、變配電所總體布置方案示例 自學(xué)（136137頁） 三、變配電所的結(jié)構(gòu) 四、變配電所電氣安裝圖自學(xué)（139144頁）有主接線、二次回路、平剖面圖 安裝圖等。 第五章 工廠電力線路

47、本章主要內(nèi)容：工廠電力線路的接線方式及敷設(shè) 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算 電力線路的運行及維護第一節(jié) 工廠電力線路及接線方式一、電力線路的任務(wù)和類別 1、任務(wù)：輸送和分配電能 2、分類： 低壓：1140V及以下高壓：1140V以上 超高壓：220KV及以上 二、高壓線路的接線方式放射式、樹干式、環(huán)形 高壓放射式線路 高壓樹干式線路 高壓環(huán)形接線 三、低壓線路的接線方式 同樣有：放射式、樹干式、環(huán)形 低壓放射式接線 低壓樹干式接線 a)母線放射式配電的樹干式 b)變壓器、干線組的樹干式 低壓鏈式接線（變形樹干式） a)連接配電箱b)連接電動機 低壓環(huán)形接線 第二節(jié) 工廠電力線路的結(jié)構(gòu)的敷設(shè) 一、架空

48、線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 組成：導(dǎo)線、電桿、絕緣子、線路、金具等。 架空線路的結(jié)構(gòu) 1低壓導(dǎo)線，2針式絕緣子，3橫擔(dān)，4低壓電桿，5橫擔(dān)，6高壓懸式絕緣子串，7線夾，8高壓導(dǎo)線， 9高壓電桿，10避雷線 1、架空線路的導(dǎo)線裸導(dǎo)線：單股、多股 如鋼芯鋁絞線 2、電桿、橫擔(dān)和拉線 3、線路絕緣和金具 4、架空線的敷設(shè) 敷設(shè)要求、路徑選擇 導(dǎo)線在電桿上的排列方式 架空線的檔距、弧垂、及其它距離 各種桿型在低壓架空線路上的應(yīng)用1、5、11、14終端桿，2、9分支桿，3轉(zhuǎn)角桿，4、6、7、10直線桿(中間桿)，8分段桿(耐張桿)，12、13跨越桿高壓線路絕緣子 a)針式b)蝴蝶式c)懸式d)瓷橫擔(dān) 架空線路的檔

49、距和弧垂 a)平地上 b)坡地上 二、電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1、電纜和電纜頭 油浸紙絕緣電力電纜 1纜芯(銅芯或鋁芯)，2油浸紙絕緣層，3麻筋(填料)，4油浸紙(統(tǒng)包絕緣)，5鉛包，6涂瀝青的紙帶(內(nèi)護層)，7浸瀝青的麻被(內(nèi)護層)，8鋼鎧(外護層)，9麻被(外護層) 1纜芯(銅芯或鋁芯)，2交聯(lián)聚乙烯絕緣層，3聚氯乙烯護套(內(nèi)護層)，4鋼鎧或鋁鎧(外護層)，5聚氯乙烯外套(外護層)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 lOkV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜熱縮中間頭 a)中間頭剝切尺寸示意圖 b)每相接頭安裝示意圖1聚氯乙烯外護套，2鋼鎧，3內(nèi)護套，4銅屏蔽層(內(nèi)纜芯絕緣)，5半導(dǎo)管，6半導(dǎo)層，7應(yīng)力管，8纜芯絕緣，9

50、壓接管，10填充膠，11四氟帶，12應(yīng)力疏散膠 2、電纜的敷設(shè) 路徑的選擇：考慮引力、過熱、腐蝕、維護等條件。 敷設(shè)方式： 直埋式 電纜溝 架橋 電纜排管及隧道 3、電纜敷設(shè)的一般要求 增加5-10%的余量、穿管保護、防火、防水等。 三、車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)采用絕緣線、電纜、裸導(dǎo)線 四、三相交流電涂色 U、V、W相 （A、B、C） 黃、綠、紅、等第三節(jié) 導(dǎo)線和電纜截面的計算選擇導(dǎo)線和電纜截面的條件： 發(fā)熱條件電壓損耗條件經(jīng)濟電流密度機械強度一、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。 1、三相系統(tǒng)相線截面的選

51、擇 其允許載流量不小于通過相線的計算電流，即： 如果環(huán)境溫度偏差較大時，考慮溫度校正系數(shù)： 導(dǎo)線允許載流量可查附表16、17、182、中性線（N線）截面的選擇 三相四線制中性線： 兩相三線及單相線路： 3、保護線(PE線)截面的選擇 保護線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時單相短路電流通過時的短路熱穩(wěn)定度,截面不同要求不同 。 當(dāng) 時:當(dāng) 時：當(dāng) 時： 4、保護中性線(PEN線)截面的選擇 保護中性線兼有保護線和中性線的雙重功能，因此PEN線截面選擇應(yīng)同時滿足上述PE線和N線的要求，取其中的最大截面。 二、按經(jīng)濟電流密度選擇截面 導(dǎo)線或電纜的截面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費用和有

52、色金屬消耗量都要增加。按照年運行費用最小的原則計算：年折舊費維護費十年電能損耗費。 曲線1線路的年折舊維護費，曲線2線路的年電能損耗費，曲線3線路的年運行費用 。 經(jīng)濟截面 35kV及以上的高壓線路及35kV以下的長距離、大電流線路例如較長的電源進線和電弧爐的短網(wǎng)等線路，其截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇。 年最大有功負荷利用小時線路類別導(dǎo)線材質(zhì)3000h以下30005000h5000h以上 銅 3.00 2.25 1.75架空線路 鋁 1.65 1.15 0.90 銅 2.50 2.25 2.00電纜線路 鋁 1.92 1.73 1.54經(jīng)濟電流密度 可查下表： 三、線路電壓損耗的計算（根據(jù)損耗選擇

53、截面） 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負荷電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運行時允許的電壓損耗。一般線路允許損耗不超過5% 。 1、集中負荷三相線電壓損耗計算 計算原理如圖所示：帶有兩個集中負荷的三相線路 a)單線電路圖 b)線路電壓降相量圖電壓損耗 對于無感線路 2、均勻分布負荷的三相線路電壓損耗的計算 四、按機械強度選擇截面 導(dǎo)線和電纜截面不應(yīng)小于其最小允許截面，如附錄表14和表15所列。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗：一般lOkV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗其發(fā)熱

54、條件和機械強度。對長距離大電流線路和35kV及以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其他條件。 第四節(jié) 車間動力電氣平面布線圖 電氣平面布線圖：在建筑平面圖上、按國家標(biāo)準、按電氣設(shè)備的安裝位置、敷設(shè)方式、路徑繪制的電氣布置圖。 車間動力電氣平面布線圖（如下圖） 機械加工車間(一角)的動力電氣平面布線圖 第五節(jié) 電力線路的運行維護與檢修試驗 架空線路、電纜線路、車間線路的運行維護 停電處理電力線路檢修 （見189195頁電力系統(tǒng)規(guī)定） 第六章 工廠供電系統(tǒng)的過電流保護 本章主要內(nèi)容：繼電保護的概念及應(yīng)用。 第一節(jié) 過電流保護的任務(wù)和要求 一、過電流保護裝置的類型和任務(wù) 過電流保

55、護裝置： 熔斷器（簡單、經(jīng)濟）低壓斷路器（供電可靠性較高、操作靈活）繼電保護（自動化程度較高的場所）二、對保護裝置的要求 基本要求：選擇性、速動性、可靠性、靈敏度（靈敏系數(shù) ）。 第二節(jié) 熔斷器保護 一、熔斷器在供配電系統(tǒng)的配置 配置要求：使故障范圍縮小到最低限度 注意：低壓系統(tǒng)中的PE線和PEN線上不允許裝設(shè)熔斷器。 二、熔斷器熔體電流的選擇 1、保護電力線路 2、保護電力變壓器 考慮因素： 熔體電流要躲過變壓器允許的正常過負荷電流，熔體電流要躲過變壓器低壓側(cè)電機起動的尖峰電流，熔體電流要躲過變壓器空載含閘電流。3、保護電壓互感器RN2為0.5A三、熔斷器的選擇與校驗 1、選擇時應(yīng)滿足的條件

56、： 熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于線路的額定電壓，熔斷器的額定電流不應(yīng)小于它所裝熔體的額定電流，熔斷器的額定類型應(yīng)滿足技術(shù)要求。 2、斷流能力的校驗 限流式（RM 、RT0等）： 非限流式（RM10）： 斷流能力有上下限（跌開式）： 四、熔斷器保護靈敏度的檢驗 見下表檢驗熔斷器保護靈敏度的最小比值K 熔體額定電流 410A 1632A 4063A80200A 250500A 5s 4.5 5 5 6 7 熔斷時間 0.4s 8 9 10 1l注：表中K值適用于符合IEC標(biāo)準的一些新型熔斷器如RTl2、RTl4、RTl5、NT等型熔斷器。對于老型熔斷器，可取K=47，即近似地按表中熔斷時間為5s的熔斷

57、器來取值。 五、熔斷器之間的選擇性配合 要求線路在發(fā)生故障時，靠近故障點的熔斷器首先熔斷，切斷故障部分。第三節(jié) 低壓斷路器的保護 一、低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置 三種方式： 1、單獨接低壓斷路器或低壓斷路器 刀開關(guān)的方式 2、低壓斷路器與磁力起動器或接觸器配合的方式3、低壓斷路器與熔斷器配合的方式低壓斷路器的配置方式 a)適于一臺主變b)適于兩臺主變C)適于低壓配電出線d)適于頻繁操作電路e)適于熔斷器保護的電路 QF低壓斷路器，QK刀開關(guān)，QKF刀熔開關(guān)，KM接觸器，KH熱繼電器 二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定 1、低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇 脫扣器額定電流 2、低壓斷路器

58、過流脫扣器動作電流的整定 1）瞬時過流脫扣器動作電流的整定 動作電流 可靠系數(shù) 取值為 2）短延時過流脫扣器動作電流和動作時間的整定 動作電流 取值為1.2 動作時間 0.2s,0.4s, 0.6s三級,時間差0.2s3）長延時過流脫扣器動作電流和動作時間的整定 動作電流 取值為1.1 動作時間：反時限最長1-2h4）過流脫扣器與被保護線路的配合要求 （ 允許載流量） 過負荷倍數(shù) ： 瞬時、短時取4.5長延時取1有爆炸性危險的取0.8 3、低壓斷路器熱脫扣器的選擇和整定 1）熱脫扣器額定電流的選擇 2）熱脫扣器動作電流的整定 過負荷保護 取值為1.1三、低壓斷路器的選擇與校驗 1、選擇低壓斷路

59、器應(yīng)滿足的條件 低壓斷路器的額定電壓不低于保護線路的額定電壓。低壓斷路器的額定電流不小于它所安裝的脫扣器的額定電流。低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝、保護、操作方式的要求。 2、低壓斷路器斷流能力的校驗 動作時間0.02s以上（DW）：分斷電流 動作時間0.02s以下（DZ）： 四、低壓斷路器過電流保護靈敏度的檢驗 五、前后低壓斷路器之間及低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合 偏差范圍正負20%到30% 左右。1、斷路器配合： 2、低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合： 前一級低壓斷路器保護特性曲線：-30%-20%的負偏差 后一級熔斷器保護特性曲線：+30%+50%的正偏差 第四節(jié) 常用的保護繼電器

60、一、概述 繼電器：輸入物理量達到規(guī)定值時，電氣輸出電路被接通或分斷。 輸入量：電氣繼電器非電氣繼電器 用途：控制繼電器 保護繼電器 物理量：電流 電壓 功率 繼電器按組成元件分： 機電型：電磁式、感應(yīng)式 晶體管型 微機型如下圖為過電流保護框圖 KA電流繼電器，KT時間繼電器，Ks信號繼電器，KM中間繼電器 二、電磁式電流繼電器（KA）和電壓繼電器（KV） 1、DL10系列電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu) 1線圈，2電磁鐵，3鋼舌片，4靜觸點，5動觸點，6起動電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿，7標(biāo)度盤(銘牌)，8軸承，9反作用彈簧，10軸 2、返回系數(shù) 一般為0.8，越接近1越靈敏。 調(diào)節(jié)：平滑調(diào)節(jié) 撥動桿6 級進調(diào)節(jié) 線圈1