工廠供電 第三章 供電系統(tǒng)ppt課件

1、 第一節(jié) 概述 一)什么是工廠供電系統(tǒng) 從電力電源進線到廠內高低壓用電設備進線端,將這個系統(tǒng)稱之為。 二典型系統(tǒng)第二節(jié) 電壓的選擇一供電電壓的選擇(從電力網-總降壓變電所)(35KV-110KV) 1.有兩種電源可供選擇 選擇原那么: 1)負荷大小與電源遠近(負荷距)表3.2.1) 2)思索以下的要素用電設備對電壓的要求負荷的平衡度工廠的供電功率因數(shù)高低導線的橫截面工廠設備的折舊率,貸款利息電價 3)盡量減少工廠內電壓等級第二節(jié) 電壓的選擇二)廠區(qū)高壓線供電電壓(廣泛運用10KV)1.根據該地域原有供電條件和備用電源情況高壓電動機及其它高壓用電設備等級供電線路傳輸功率一樣條件下(普通在500K

2、W),10KV比6KV節(jié)約金屬40%，還可減少出線回路。額定電壓6KV、10KV的開關設備，當其切斷容量一樣時，價錢相差不大。對大型企業(yè)，當計算負荷超越5600KVA時，不設總變電所，直接將35110KV變?yōu)?.4KV。第二節(jié) 電壓的選擇三低壓配電電壓選擇 原那么：根據用電設備性質決議直接選擇380V/220V低壓等級潮濕地方：36V煤礦等：660V；1140V英、美、法：500V第三節(jié) 變電所的設置和變壓器的選擇一、變電所位置確實定1、變電所位置選擇原那么 接近負荷中心 無猛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 不在有水的下方 設備運輸方便 不在有爆炸危險的地方2

3、、確定負荷中心的方法 1按負荷功率矩法確定負荷中心 負荷中心的計算不用非常準確第三節(jié) 變電所的設置和變壓器的選擇2負荷指示圖：第三節(jié) 變電所的設置和變壓器的選擇3負荷電能矩法動態(tài)負荷中心計算法三總變壓器設置數(shù)量1車間廠房負荷集中一個2企業(yè)非常大、容量大、分散設兩個3三級負荷，少量一、二級負荷，可以從臨近企業(yè)取備用電源，設一個且只用一臺變壓器 SNS30=SCa 選變壓器，余量：1525%4一、二級負荷占比艱苦而且比較集中定一個變電所但有2臺主變 兩臺變壓器關系：明備用：一臺用，另一臺備用，互為備用，SNS30 暗備用：兩臺都占用50%，一臺缺點，另一臺100%負荷 70%S30第三節(jié) 變電所的

4、設置和變壓器的選擇二.車間變電所位置及變壓器選擇獨立變電所附設變電所車間內變電所地下變電所桿上或高臺變電所第三節(jié) 變電所的設置和變壓器的選擇變壓器選擇：1車間一臺二三級負荷 SNS302一二級負荷比艱苦，負荷比較分散，可設兩個變電所，每一個變電一切一臺變壓器； 假設一二級負荷比艱苦，負荷集中，那么設一個變電所，但有兩臺變壓器。第四節(jié) 變電所的電氣主結線 電氣主結線是指變電所中各種開關設備、電力變壓器、母線、電流互感器以及電壓互感器等主要電氣設備，按照一定順序用導線銜接而成的，用以接受和分配電能的電路，也稱為主電路。電氣主接線中的設備用規(guī)范的圖形符號和文字符號表示的電路圖稱為電氣主接線圖。由于三

5、相交流電氣設備的每相構造普通是一樣的，所以電氣主接線圖普通繪成單線圖，只是在部分需求闡明三相電路不對稱銜接時，才將部分繪制成三線圖；假設有中性線(或接地線)可用虛線表示，使主接線明晰易看。在變電所的控制室內，為了闡明變電所主接線實踐運轉情況，通常設有電氣主接線的模擬圖。運轉時，模擬圖中的各種電氣設備所顯示的任務形狀必需與實踐運轉形狀相符。 3.4.1 對主結線的根本要求 電氣主接線的方式，將影響配電安裝的布置、供電可靠性、運轉靈敏性和二次接線、繼電維護等問題。電氣主接線對變電所以及電力系統(tǒng)的平安、可靠和經濟的運轉起著重要作用。因此，對變配電所主接線有以下根本要求。 (1) 平安：應符合有關國家

6、規(guī)范和技術規(guī)范的要求，能充分保證人身和設備的平安。 (2) 可靠：應滿足電力負荷特別是其中一、二級負荷對供電可靠性的要求。 (3) 靈敏：應能順應必要的各種運轉方式，便于切換操作和檢修，且順應負荷的開展。 (4) 經濟：在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡單，投資少，運轉費用低，并節(jié)約電能和有色金屬耗費量。第四節(jié) 變電所的電氣主結線3.4.2 總降壓變電所的主結線 1.線路-變壓器組接線 主要特點:變壓器高壓側無母線,低壓側經過開關接成單母線結線供電 2.橋式接線第四節(jié) 變電所的電氣主結線 1)內橋式 這種主接線，其一次側的高壓斷路器QF10跨接在兩路電源進線之間，猶如一架橋梁，而且處在線路

7、斷路器 QFl和 QF2的內側，接近變壓器，因此稱為內橋式接線。這種主接線的運轉靈敏性較好，供電可靠性較高，適用一、二級負荷的工廠。假設某路電源例如 L1線路停電檢修或發(fā)生缺點時，那么斷開QFl，投入 QF5(其兩側 QS先合)，即可由L2恢復對變壓器T1的供電。這種內橋式接線多用于電源線路較長因此發(fā)生缺點和停電檢修的時機較多、變壓器不需經常切換的總降壓變電所第四節(jié) 變電所的電氣主結線 2) 外橋式 二次側采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖， 這種主接線，其一次側的高壓斷路器QF5也跨接在兩路電源進線之間，但處在線路斷路器QFl和QF2的外側，接近電源方向，因此稱為外橋式接線。這種主接線的運

8、轉靈敏性也較好，供電可靠性也較高，適用于一、二級負荷的工廠。但與上述內橋式接線適用的場一切所不同。假設某臺變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生缺點時，那么斷開QFl，投入QF5(其兩側QS先合)，使兩路電源進線又恢復并列運轉。這種外橋式接線適用于電源線路較短而變電所晝夜負荷變動較大、適于經濟運轉需經常切換變壓器的總降壓變電所。當一次電源線路采用環(huán)形接線時，也宜于采用這種接線，使環(huán)形電網的穿越功率不經過斷路器QFl QF2，這對改善線路斷路器的任務及其繼電維護的整定都極為有利。第四節(jié) 變電所的電氣主結線3.單母線和母線分段 這種主接線兼有上述兩種橋式接線運轉靈敏性的優(yōu)點，但采用的高壓開關設備較多?？晒┮?/p>

9、、二級負荷，適于一、二次側進出線較多的總降壓變電所。第四節(jié) 變電所的電氣主結線 4.雙母線 采用雙母線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運轉靈敏性大大提高，但開關設備也相應大大添加，從而大大添加了初投資，所以雙母線接線在工廠變電所中很少運用，主要運用于電力系統(tǒng)中的樞紐變電站。第四節(jié) 變電所的電氣主結線3.4.3 車間變電所的一次接線方式:線路-變壓器、單母線及單母線分段第五節(jié) 變電所的二次接線 二次接線:操作電源回路、丈量表計回路、斷路器控制回路和信號回路、中央信號回路、繼電維護和自動安裝回路。 3.5.1 丈量回路 1)電源進線 裝三相有功和無功電度表 2)母線 610KV中性點不接地的三

10、相系統(tǒng),應裝設三只電壓表丈量各相對地電壓用以絕緣監(jiān)測。1KV以上系統(tǒng)：電壓表接于電壓互感器二次側，500V以下：直接接入。三相對稱：無零序電壓三相不對稱：90100V零序電壓第五節(jié) 變電所的二次接線3610KV高壓配電線路裝設一只電流表監(jiān)視負荷。計量電能，再裝設一只三相有功電度表和一只無功電度表。第五節(jié) 變電所的二次接線4低壓配電線路 三個電流表，一塊電壓表 計算電能：有功、無功電度表5并聯(lián)補償電容器三只電流表，一塊電壓表計算無功電能：無功電度表3.5.2 斷路器控制與信號回路詳細操作:10KV以下:就地操作35KV以上;集中操作一、控制開關第五節(jié) 變電所的二次接線二、斷路器控制回路一)控制要

11、求1)操作電源(瞬時電源)2)應能準確指示、分閘、合閘3手動及繼電器自動兩套均有4能實時完好的監(jiān)視5防止“騰躍第五節(jié) 變電所的二次接線二斷路器控制回路1)手動合閘 合閘前,斷路器處于“跳閘后位置，斷路器輔助觸點QF1閉合，SA觸點1110導通，綠燈GN亮，闡明合閘回路良好，但由于限流電阻R的作用，流過合閘接觸器KO的電流缺乏以使其動作。 轉動控制開關SA至“預合閘位置，然后再順時針轉45度到“合閘位置，58觸點導通，正電源經+WCSA5-8觸點QF1流經KO 負電源WC構成通路，KO得電，接通合閘線圈YO，使高壓斷路器合閘，輔助接點QF1翻開，切斷合閘電源保證短時通電，同時QF2閉合。 松開手

12、柄后，開關至“合閘后位置，開關SA13-16觸點導通，紅燈RD亮，表示斷路器處于合閘形狀。第五節(jié) 變電所的二次接線2手動分閘 轉動控制開關SA至“預跳閘位置，然后再逆時針轉動45度到“跳閘位置此時SA6-7觸點導通，正電源+WC SA6-7 QF2 YR -WC構成回路，斷路器跳開，動合輔助觸點QF2翻開，切斷分閘回路，動斷輔助觸點QF1閉合，綠燈亮。3自動合閘 控制開關第五節(jié) 變電所的二次接線4)自動跳閘5)防騰躍安裝第五節(jié) 變電所的二次接線3.5.3 信號安裝 按用途分:形狀指示信號 事故信號及預告信號一 形狀指示信號二 事故信號 事故音響信號 事故燈光信號 中央信號安裝按復歸方法:就地復

13、歸 中央復歸 動作性能:能反復動作 不能反復動作 第六節(jié) 高壓配電網的接線方式一、高壓配電網常用電氣主接線方式 高壓配電網常用電氣主接線方式放射式、樹干式和環(huán)形等根本接線方式。1. 高壓放射式接線 高壓放射式接線如圖3.48所示。放射式線路之間互不影響，因此供電可靠性較高，而且便于裝設自動安裝，維護安裝也較簡單，但是其高壓開關設備用得較多，且每臺高壓斷路器須裝設一個高壓開關柜，從而使投資添加。而且在發(fā)生缺點或檢修時，該線路所供電的負荷都要停電。要提高其供電可靠性，可在各車間變電所的高壓側之間或低壓側之間敷設聯(lián)絡線。假設要進一步提高其供電可靠性，可采用來自兩個電源的兩路高壓進線，然后經分段母線，

14、由兩段母線用雙回路對重要負荷交叉供電。 圖第六節(jié) 高壓配電網的接線方式2. 高壓樹干式接線 高壓樹干式接線如圖3.49所示。樹干式接線與放射式接線相比具有以下優(yōu)點：多數(shù)情況下，能減少線路的有色金屬耗費量；采用的高壓開關數(shù)少，投資較省。但有以下缺陷：供電可靠性較低，當干線發(fā)生缺點或檢修時，接于干線的一切變電所都要停電，且在實現(xiàn)自動化方面順應性較差。要提高供電可靠性，可采用雙干線供電或兩端供電的接線方式，如圖3.50(a)、圖3.50(b)所示。圖3.49 高壓樹干式接線(a)雙干線供電 (b)兩端供電 圖3.50 雙干線供電及兩端供電的接線方式 第六節(jié) 高壓配電網的接線方式3. 高壓環(huán)形接線 高

15、壓環(huán)形接線，如圖3.51所示本質上是兩端供電的樹干式接線。這種接線在現(xiàn)代城市電網中運用很廣。為了防止環(huán)形線路上發(fā)生缺點時影響整個電網，也為了便于實現(xiàn)線路維護的選擇性，因此大多數(shù)環(huán)形線路采取“開口運轉方式，即環(huán)形線路中有一處開關是斷開的。為了便于切換操作，環(huán)形線路中的開關多采用負荷開關。實踐上，工廠的高壓配電線路往往是幾種接線方式的組合，視詳細情況而定。不過對大中型工廠，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先思索采用放射式，由于放射式接線供電可靠性較高，且便于運轉管理。但放射式采用的高壓開關設備較多，投資較大，因此對于供電可靠性要求不高的輔助消費區(qū)和生活住宅區(qū)，可思索采用樹干式或環(huán)形配電，這比較經濟。圖3.51 高

16、壓環(huán)形接線第七節(jié) 低壓配電系統(tǒng)二、 低壓配電網常用電氣主接線方式 低壓配電網常用電氣主接線方式也有放射式、樹干式和環(huán)形等根本接線方式。 低壓放射式接線如圖3.52所示。放射式接線的特點是其引出線發(fā)生缺點時互不影響，因此供電可靠性較高。但在普通情況下，其有色金屬耗費量較多，采用的開關設備較多。低壓放射式接線多用于設備容量較大或對供電可靠性要求較高的設備配電。1. 低壓放射式接線圖3.52 低壓放射式接線2. 低壓樹干式接線 低壓樹干式接線如圖3.53所示。樹干式接線的特點正好與放射式接線相反。普通情況下，樹干式接線采用的開關設備較少，有色金屬耗費量也較少，但當干線發(fā)生缺點時，影響范圍大，因此供電

17、可靠性較低。樹干式接線在機械加工車間、工具車間和機修車間中運用比較普遍，而且多采用成套的封鎖型母線，它靈敏方便，也相當平安，很適于供電給容量較小而分布較均勻的用電設備如機床、小型加熱爐等。圖3.53(b)所示“變壓器-干線組接線，還省去了變電所低壓側整套低壓配電安裝，從而使變電所構造大為簡化，投資大為降低。低壓母線放射式配電的樹干式 (b) 低壓“變壓器-干線組的樹干式 圖3.53 低壓樹干式接線 圖3.54(a)和圖3.54(b)是一種變形的樹干式接線，通常稱為鏈式接線。鏈式接線的特點與樹干式根本一樣，適于用電氣設備彼此相距很近而容量均較小的次要用電設備。鏈式相連的用電設備普通不宜超越5臺，

18、鏈式相連的配電箱不宜超越3臺，且總容量不宜超越10kW。第七節(jié) 低壓配電系統(tǒng)第七節(jié) 低壓配電系統(tǒng) (a)銜接配電箱 (b)銜接電動機 圖3.54 低壓鏈式接線3. 低壓環(huán)形接線 低壓環(huán)形接線如圖3.55所示。工廠內的一些車間變電所的低壓側，可經過低壓聯(lián)絡線相互銜接成為環(huán)形。環(huán)形接線供電可靠性較高。任一段線路發(fā)生缺點或檢修時，都不致呵斥供電中斷，或者只短時停電，一旦切換電源的操作完成，就能恢復供電。環(huán)形接線可使電能損耗和電壓損耗減少，但是環(huán)形系統(tǒng)的維護安裝及其整定配合比較復雜，假設配合不當，容易發(fā)生誤動作，反而擴展缺點停電范圍。實踐上，低壓環(huán)形線路也多采用“開口運轉方式。 在工廠的低壓配電系統(tǒng)中，也往往是采用幾種接線方式的組合，依詳細情況而定。不過在環(huán)境正常的車間或建筑內，當大部分用電設備容量不很大又無特殊要求時，宜采用樹干式配電，這一方面是由于樹干式配電較之放射式經濟，另一方面是由于我國各工廠的供電人員對采用樹干式配電積累了相當成熟的運轉閱歷。實際證明，低壓樹干式配電在普通正常情況下可以滿足消費要求。第七節(jié) 低壓配電系統(tǒng) 總的來