《工廠供電》教學(xué)課件

1、工 廠 供 電普通高等本科教育機(jī)電類專業(yè)規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社精品教材 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社CHINA MACHINE PRESS劉介才 編第1頁(yè)，共52頁(yè)。目 錄第三章 工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算第二章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第一章 工廠供電概論第四章 短路電流計(jì)算及變配電所 電氣設(shè)備選擇第五章 工廠電力線路及其選擇計(jì)算第六章 工廠供電系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)第2頁(yè)，共52頁(yè)。目 錄第七章 工廠供電系統(tǒng)的二次回路和自動(dòng)裝置第八章 防雷、接地及電氣安全第九章 節(jié)約用電、計(jì)劃用電及供電系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)附錄習(xí)題參考答案第3頁(yè)，共52頁(yè)。第一章 工廠供電概論第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 及低電壓配電系統(tǒng)

2、接地型式題 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源 和負(fù)荷的基本知識(shí)第一節(jié) 工廠供電的意義、要求 及課程任務(wù)返回目錄第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 第4頁(yè)，共52頁(yè)。第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù)工廠供電（plant power supply）是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，也稱工廠配電。 第5頁(yè)，共52頁(yè)。第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù)工廠供電的要求： （1）安全 （2）可靠 （3）優(yōu)質(zhì) （4）經(jīng)濟(jì)工廠供電的課程任務(wù)：講述中小型工廠內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問(wèn)題，并講述電氣照明，使學(xué)生初步掌握中小型工廠供電系統(tǒng)和電氣照明運(yùn)行維護(hù)和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本理論和基本知識(shí)。返回本章目錄第6頁(yè)，共

3、52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 一、工廠供電系統(tǒng)概況圖1-1是一個(gè)比較典型的中型工廠供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。 圖1-1 中型工廠供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖第7頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 圖1-2是如圖1-1所示工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖。 圖1-2 圖1-1中型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖第8頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 對(duì)于大型工廠及某些電源進(jìn)線電壓為35kV及以上的中型工廠，一般經(jīng)兩次降壓 ，即電源進(jìn)廠以后，先經(jīng)總降壓變電所壓，然后通過(guò)高壓配電線將電能送到各個(gè)車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器

4、降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。其簡(jiǎn)圖如圖1-3所示。 有的35kV進(jìn)線的工廠，只經(jīng)一次降壓，即35kV線路直接引入靠近負(fù)荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的配電變壓器直接降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-4所示。 第9頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 圖1-3 具有總降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 第10頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 圖1-4 高壓深入負(fù)荷中心的工廠供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 第11頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 對(duì)于小型工廠，由于其容量一般不大于1000kVA或稍多，因此通常只設(shè)一個(gè)降壓變電所，將61

5、0kV降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-5所示。 圖1-5 只設(shè)一個(gè)降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 a）裝有一臺(tái)主變壓器 b）裝有兩臺(tái)主變壓器第12頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 二、電力系統(tǒng)和發(fā)電廠簡(jiǎn)介 （一）電力系統(tǒng) （二）發(fā)電廠第13頁(yè)，共52頁(yè)。第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí)第14頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí)例： 比較簡(jiǎn)單的整個(gè)電力系統(tǒng)示意圖。第15頁(yè)，共52頁(yè)。第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 圖1-7是從發(fā)電廠到用戶的送電過(guò)程示意圖。 圖1-7 從發(fā)電廠到用戶的送電過(guò)程示意圖 第16頁(yè)，共52頁(yè)

6、。第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) （三）動(dòng)力系統(tǒng)第17頁(yè)，共52頁(yè)。第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí)第18頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) （四）工廠的自備電源簡(jiǎn)介 1.采用柴油發(fā)電機(jī)組的自備電源。圖1-9是采用快速自啟動(dòng)型柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源的主接線圖。 圖1-9 采用柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源的主接線圖 第19頁(yè)，共52頁(yè)。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí) 2.采用柴油發(fā)電機(jī)組的自備電源 三、工廠電力負(fù)荷簡(jiǎn)介（第三章介紹）柴油發(fā)電機(jī)組組成示意圖 返回本章目錄第20頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接

7、地型式一、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式第21頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式第22頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式 （一）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 。 圖1-11 正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)不接地的電力 a）電路圖 b）相量圖第23頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式第24頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式第25頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式第26頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式第27頁(yè)，共52頁(yè)。

8、第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式（二）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)第28頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式圖1-13是電源中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的電路圖和相量圖。 圖1-13 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障a）電路圖 b）相量圖第29頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)的電流為接地電容電流 與流過(guò)消弧線圈的電感電流 之和： 超前 90度，而 滯后 90度，因此 與 在接地點(diǎn)相互補(bǔ)償。當(dāng)兩者的量值差小于發(fā)生電弧的最小電流（最小生弧電流）時(shí)，

9、電弧就不會(huì)產(chǎn)生，不會(huì)出現(xiàn)串聯(lián)諧振過(guò)電壓現(xiàn)象。第30頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式（三）中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)第31頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式第32頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式 圖1-14是電源中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的電路圖。 圖1-14 中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障第33頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式 二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式（一）TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分

10、均接公共的保護(hù)線（PE線）或公共的保護(hù)中性線（PEN線）。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱“接零”。TN系統(tǒng)又分TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)，如圖1-15所示。第34頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式 圖1-15 低壓配電的TN系統(tǒng) a）TN-C系統(tǒng) ； b）TN-S系統(tǒng) ； c）TN-C-S系統(tǒng) 第35頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式（二）TT系統(tǒng) TT系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地，如圖1-16所示。 圖1-16 低壓配電的TT系統(tǒng) 第36頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié)

11、 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式 （三）IT系統(tǒng)該系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的PE線單獨(dú)接地，如圖1-17所示。 圖1-17 低壓配電的IT系統(tǒng) 返回本章目錄第37頁(yè)，共52頁(yè)。第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量一、概述（一）第38頁(yè)，共52頁(yè)。第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量第39頁(yè)，共52頁(yè)。第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量（二）第40頁(yè)，共52頁(yè)。第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量（三）第41頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 二、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 第42頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 第43頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié)

12、電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量第44頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量第45頁(yè)，共52頁(yè)。第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量第46頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量三、電壓偏差與電壓調(diào)整 （一）電壓偏差的有關(guān)概念（二）電壓調(diào)整的措施（1）正確選擇無(wú)載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器。我國(guó)工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用的610kV電力變壓器，一般為無(wú)載調(diào)壓型，其高壓繞組（一次繞組）有5%的電壓分接頭，并裝設(shè)有無(wú)載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)，如圖1-20所示。（2）合理減小系統(tǒng)的阻抗。 （3）合理改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式。 （4）盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡。 （5）采用無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。第47頁(yè)，共

13、52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 圖1-20 電力變壓器的分接開(kāi)關(guān)1-帽 2-密封墊圈 3-操動(dòng)螺母 4-定位釘 5-絕緣底座 6-靜觸頭 7-動(dòng)觸頭第48頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 四、電壓波動(dòng)及其抑制五、電網(wǎng)諧波及其抑制（一）電網(wǎng)諧波的有關(guān)概念（二）電網(wǎng)諧波的抑制 抑制電網(wǎng)諧波，可采取下列措施： （1）三相整流變壓器采用Yd或Dy聯(lián)結(jié)。 （2）增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)。 （3）使各臺(tái)整流變壓器二次側(cè)互有相角差。 （4）裝設(shè)分流濾波器 。在大容量靜止“諧波源”（如大型晶閘管整流器）與電網(wǎng)連接處，裝設(shè)如圖1-21所示的分流濾波器，使濾波器的各組R-L-C回路分

14、別對(duì)需要消除的5，7，11等次諧波進(jìn)行調(diào)諧，使之發(fā)生串聯(lián)諧振。 （5）選用Dyn11聯(lián)結(jié)組三相配電變壓器。 （6）其他抑制諧波的措施。第49頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 圖1-21 裝設(shè)分流濾波器吸收高次諧波 第50頁(yè)，共52頁(yè)。第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量六、三相不平衡及其改善七、工廠供配電電壓的選擇 （一）工廠供電電壓的選擇 工廠供電的電壓，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級(jí)，同時(shí)也要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。各級(jí)電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離，如表1-3所示。（二）工廠高壓配電電壓的選擇（三）工廠低壓配電電壓的選擇第51頁(yè)，共52頁(yè)。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 表1-3 各級(jí)電壓線路合理的輸送功率和輸送距離