工業(yè)企業(yè)供電與安全用電ppt課件

1、發(fā)電機組發(fā)出的電壓一般為發(fā)電機組發(fā)出的電壓一般為 6 10 KV。12.1 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要動力，在各行各業(yè)中都得到了廣泛的應用。電力系統(tǒng)是發(fā)電廠、電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要動力，在各行各業(yè)中都得到了廣泛的應用。電力系統(tǒng)是發(fā)電廠、輸電線、變電所及用電設備的總稱。輸電線、變電所及用電設備的總稱。 發(fā)電是將水力、火力、風力、核能和沼氣等非電能轉換成電能的過程。我國以水利和火發(fā)電是將水力、火力、風力、核能和沼氣等非電能轉換成電能的過程。我國以水利和火力發(fā)電為主，近幾年也在發(fā)展核能發(fā)電。力發(fā)電為主，近幾年也在發(fā)展核能發(fā)電。 輸電就是將電能輸送到用電地區(qū)或直接輸送到大型用電戶。輸電網(wǎng)是由

2、輸電就是將電能輸送到用電地區(qū)或直接輸送到大型用電戶。輸電網(wǎng)是由35KV及以上的輸及以上的輸電線路與其相連接的變電所組成，它是電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡。輸電是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的電線路與其相連接的變電所組成，它是電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡。輸電是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。中間環(huán)節(jié)。 輸電過程中輸電過程中, 一般將發(fā)電機組發(fā)出的一般將發(fā)電機組發(fā)出的 610KV 電壓經(jīng)升壓變壓器變?yōu)殡妷航?jīng)升壓變壓器變?yōu)?35500KV 高壓，高壓，通過輸電線可遠距離將電能傳送到各用戶，再利用降壓變壓器將通過輸電線可遠距離將電能傳送到各用戶，再利用降壓變壓器將35KV高壓變?yōu)楦邏鹤優(yōu)?610KV 高壓。高壓。 配電是由配電是由 1

3、0KV 級以下的配電線路和配電級以下的配電線路和配電(降壓降壓)變壓器所組成。它的作用是將電能降為變壓器所組成。它的作用是將電能降為 380/220V 低壓再分配到各個用戶的用電設備。低壓再分配到各個用戶的用電設備。電力網(wǎng)的電壓等級電力網(wǎng)的電壓等級有有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330, 550KV等。等。有有220，380V。我國規(guī)定的安全電壓等級有：我國規(guī)定的安全電壓等級有：12V、24V、36V等。等。水力水力發(fā)電廠發(fā)電廠升壓變電所升壓變電所220kV地區(qū)樞紐所地區(qū)樞紐所10kV至用戶至用戶配電所配電所10kV10kV升壓升壓變電所變電所220kV220kV220kV輸電

4、線路輸電線路220kV35kV35kV負荷負荷變電所變電所35kV火力火力發(fā)電廠發(fā)電廠10kV 為保證供電的可靠為保證供電的可靠性和安全連續(xù)性，電性和安全連續(xù)性，電力系統(tǒng)將各地區(qū)、各力系統(tǒng)將各地區(qū)、各種類型的發(fā)電機變壓種類型的發(fā)電機變壓器、輸電線、配電和器、輸電線、配電和用電設備等連成一個用電設備等連成一個環(huán)形整體。環(huán)形整體。直流輸電直流輸電 我國國家標準規(guī)定的電力網(wǎng)額定電壓有我國國家標準規(guī)定的電力網(wǎng)額定電壓有 35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。 市區(qū)一般輸電電壓為市區(qū)一般輸電電壓為 10 kV 左右，通常需要設置降壓變電所，左右，通常需要設置降壓變電所， 經(jīng)

5、配電變壓器將電壓經(jīng)配電變壓器將電壓降為降為 380/ 220 V，再引出若干條供電線到各用電點的配電箱上，再引出若干條供電線到各用電點的配電箱上， 配電箱將電能分配給各用配電箱將電能分配給各用電設備。電設備。直流輸電結構原理圖直流輸電結構原理圖升壓升壓直流輸電直流輸電降壓降壓整整流流逆逆變變 直流輸電能耗小，無線電干擾小，輸電線路造價直流輸電能耗小，無線電干擾小，輸電線路造價較低，但逆變和整流部分較復雜。較低，但逆變和整流部分較復雜。輸電線路一例輸電線路一例輸電線路一例輸電線路一例工廠變電所工廠變電所變電所變電所輸電線輸電線電纜電纜YY Y10.5 kVYY Y輸電線輸電線變電所變電所變電所變

6、電所Y0Y Y Y 低壓配電線路是由配電室低壓配電線路是由配電室(配電箱配電箱)、低壓線路、低壓線路、用電線路組成。用電線路組成。 通常一個低壓配電線路的容量在幾十千伏安到幾百千伏安的范圍，負責幾十個用戶的供通常一個低壓配電線路的容量在幾十千伏安到幾百千伏安的范圍，負責幾十個用戶的供電。為了合理地分配電能，有效的管理線路，提高線路的可靠性，一般都采用分級供電的電。為了合理地分配電能，有效的管理線路，提高線路的可靠性，一般都采用分級供電的方式。方式。 即按照用戶地域或空間的分布，將用戶劃分成供電區(qū)即按照用戶地域或空間的分布，將用戶劃分成供電區(qū)和片，通過干線、支線向片、區(qū)供電。整個供電線路形成一個

7、分級的網(wǎng)狀結構。和片，通過干線、支線向片、區(qū)供電。整個供電線路形成一個分級的網(wǎng)狀結構。12.2 工業(yè)企業(yè)配電工業(yè)企業(yè)配電 從車間變電所或配電箱到用電設備線路屬于低壓從車間變電所或配電箱到用電設備線路屬于低壓配電線路。其聯(lián)接方式主要是放射式和樹干式兩種。配電線路。其聯(lián)接方式主要是放射式和樹干式兩種。低壓供電系統(tǒng)的兩種接線方式低壓供電系統(tǒng)的兩種接線方式( (1) )放射式供電線路放射式供電線路 特點特點: 供電可靠性高，便于供電可靠性高，便于操作和維護。但配電導線操作和維護。但配電導線用量大，投資高。用量大，投資高。適用場合：適用場合： 負載點比較分散，而每個點的用電量又較大，負載點比較分散，而每

8、個點的用電量又較大，變電所又居于各負載點的中央。變電所又居于各負載點的中央。變電所變電所配電箱配電箱放射式配電線路放射式配電線路12.2 工業(yè)企業(yè)配電工業(yè)企業(yè)配電樹干式配電線路樹干式配電線路配電箱配電箱變電所變電所負載比較集中，各負載點位于變電所或配電箱的同一側時負載比較集中，各負載點位于變電所或配電箱的同一側時, 如圖如圖(a)所示。所示。 負載比較均勻地分布負載比較均勻地分布在一條線上在一條線上, 如圖如圖(b)所示。所示。( (2) )樹干式供電線路樹干式供電線路 特點特點: 供電可靠性差。但配電導線用量小，投資供電可靠性差。但配電導線用量小，投資費用低，接線靈活性大。費用低，接線靈活性

9、大。實驗樓總實驗樓總 配電箱配電箱X房間房間配電箱配電箱X房間房間配電箱配電箱分支線分支線分支線分支線分支線分支線某校實驗樓樹形供電線路示意圖某校實驗樓樹形供電線路示意圖去教學樓去教學樓去宿舍去宿舍 食堂食堂干線干線干線干線干線干線 2 #生活區(qū)生活區(qū)配電柜配電柜 1 #教學區(qū)教學區(qū)配電柜配電柜 3 #實驗區(qū)實驗區(qū)配電柜配電柜2層配電箱層配電箱11層配電箱層配電箱1層配電箱層配電箱 1 #主配主配電柜電柜10kV去報告廳去報告廳實驗樓實驗樓配電變壓器配電變壓器配電柜配電柜 (1) 違反違反“停電檢修安全工作制度停電檢修安全工作制度”，因誤合閘造成，因誤合閘造成 維修人員觸電。維修人員觸電。 (

10、2) 違反違反“帶電檢修安全操作規(guī)程帶電檢修安全操作規(guī)程”，使操作人員觸，使操作人員觸 及電器的帶電部分。及電器的帶電部分。 (3) 帶電移動電器設備。帶電移動電器設備。 (4) 用水沖洗或用濕布擦拭電氣設備。用水沖洗或用濕布擦拭電氣設備。 (6) 對有高壓電容的線路檢修時未進行放電處理導對有高壓電容的線路檢修時未進行放電處理導 致觸電。致觸電。(5) 違章救護他人觸電，造成救護者一起觸電。違章救護他人觸電，造成救護者一起觸電。(1) 電氣設備缺少保護設施造成電器在正常情況下電氣設備缺少保護設施造成電器在正常情況下 損壞和觸電。損壞和觸電。(2) 帶電作業(yè)時，使用不合理的工具或絕緣設施造帶電作

11、業(yè)時，使用不合理的工具或絕緣設施造 成維修人員觸電。成維修人員觸電。(3) 產(chǎn)品使用劣質材料，使絕緣等級、抗老化能力產(chǎn)品使用劣質材料，使絕緣等級、抗老化能力 很低，容易造成觸電。很低，容易造成觸電。(4) 生產(chǎn)工藝粗制濫造。生產(chǎn)工藝粗制濫造。(5) 電熱器具使用塑料電源線。電熱器具使用塑料電源線。 電力線突然斷裂使行人觸電；狂風吹斷樹枝將電線砸斷；雨水進入家用電器使機殼電力線突然斷裂使行人觸電；狂風吹斷樹枝將電線砸斷；雨水進入家用電器使機殼漏電等偶然事件均會造成觸電事故。漏電等偶然事件均會造成觸電事故。 人體觸電時，電流對人體會造成兩種傷害：人體觸電時，電流對人體會造成兩種傷害：電擊和電傷。電

12、擊和電傷。 是指電流通過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內部組織的破是指電流通過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內部組織的破壞乃至死亡。壞乃至死亡。 是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時，對人體外部的傷害，如燒傷、金屬濺傷是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時，對人體外部的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。等。 電擊所引起的傷害程度與下列因素有關：電擊所引起的傷害程度與下列因素有關：(1) 人體電阻的大小人體電阻的大小(2) 電流通過時間長短電流通過時間長短(3) 電流的大小電流的大小 人體電阻因人而異，通常為人體電阻因人而異，通常為 104 105 ，當角質外層破壞時，則降到，當角質外層破

13、壞時，則降到8001000 。人體允許的安全工頻電流人體允許的安全工頻電流: 30mA工頻危險電流工頻危險電流: 50mA 電流頻率在電流頻率在40Hz 60Hz對人體的傷害最大。對人體的傷害最大。 實踐證明，直流電對血液有分解作用，而高頻電流不僅沒有危害還可以用于醫(yī)療保健實踐證明，直流電對血液有分解作用，而高頻電流不僅沒有危害還可以用于醫(yī)療保健等。等。 電流通過人體的時間愈長，則傷害愈大。電流通過人體的時間愈長，則傷害愈大。 電流的路徑通過心臟會導致神經(jīng)失常、心跳停電流的路徑通過心臟會導致神經(jīng)失常、心跳停止、血液循環(huán)中斷，危險性最大。其中電流的流經(jīng)從右手到左腳的路徑是最危險的。止、血液循環(huán)中

14、斷，危險性最大。其中電流的流經(jīng)從右手到左腳的路徑是最危險的。 因此，把因此，把 36 V以下的電壓定為安全電壓。工廠進行設備檢修使用的手燈及機床照明都以下的電壓定為安全電壓。工廠進行設備檢修使用的手燈及機床照明都采用安全電壓。采用安全電壓。 (1) 電源中性點接地的單相觸電電源中性點接地的單相觸電mA50mA219P0Pb RRUI 式中式中: UP: 電源相電壓電源相電壓 (220V) Ro: 接地電阻接地電阻 4 Rb: 人體電阻人體電阻 1000 這時人體處于相電壓下，危險較大。這時人體處于相電壓下，危險較大。R0R對地絕對地絕緣電阻緣電阻Ib 人體接觸某一相時，通過人體的電流取決于人體

15、電阻人體接觸某一相時，通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對地絕緣電阻與輸電線對地絕緣電阻R 的的大小。大小。 若輸電線絕緣良好，絕緣電阻若輸電線絕緣良好，絕緣電阻R 較大，對人體的危害性就減小。較大，對人體的危害性就減小。 但導線與地面間的絕緣可能不良但導線與地面間的絕緣可能不良( R 較小較小)，甚至有一相接地，這時人體中就有電流，甚至有一相接地，這時人體中就有電流通過。通過。(3) 雙相觸電雙相觸電雙相觸電雙相觸電A38. 01000380bb RUIlmA50mA380 當電氣設備內部絕緣損壞而與外殼接觸，將使其外殼帶電。當人觸及帶電設備的外殼當電氣設備內部絕緣損壞而與外殼接觸，將

16、使其外殼帶電。當人觸及帶電設備的外殼時，相當于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。時，相當于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。 這時人體處于線電壓下這時人體處于線電壓下IbU電位分布電位分布接地點接地點20m0.8m跨步電壓跨步電壓 在高壓輸電線斷線落地時，有在高壓輸電線斷線落地時，有強大的電流流入大地，在接地點強大的電流流入大地，在接地點周圍產(chǎn)生電壓降。如圖所示。周圍產(chǎn)生電壓降。如圖所示。 當人體接近接地點時，兩腳之間承受跨步電壓而觸電?？绮诫妷旱拇笮∨c人和接地點距當人體接近接地點時，兩腳之間承受跨步電壓而觸電。跨步電壓的大小與人和接地點距離，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關。離，兩

17、腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關。雙腳跨步雙腳跨步 一般在一般在20m之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點附近，應雙腳并攏或單腳跳出危之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點附近，應雙腳并攏或單腳跳出危險區(qū)。險區(qū)。 為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣設備采取接地措施。按接地目的的不同，為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣設備采取接地措施。按接地目的的不同，主要分為工作接地、保護接地和保護接零。主要分為工作接地、保護接地和保護接零。即將中性點接地。即將中性點接地。目的：目的：(1) 降低觸電電壓降低觸電電壓(2) 迅速切斷故障迅速切斷故障 在中性點接地的系統(tǒng)中，一相接地后的電流

18、較大，保護裝置迅速動作，斷開故障點。在中性點接地的系統(tǒng)中，一相接地后的電流較大，保護裝置迅速動作，斷開故障點。(3) 降低電氣設備對地的絕緣水平降低電氣設備對地的絕緣水平R0 當電氣設備內部絕緣損壞發(fā)生一相碰殼時：由于外殼帶電當電氣設備內部絕緣損壞發(fā)生一相碰殼時：由于外殼帶電 , 當人觸及外殼當人觸及外殼,接地電流接地電流 Ie 將將經(jīng)過人體入地后經(jīng)過人體入地后, 再經(jīng)其它兩相對地絕緣電阻再經(jīng)其它兩相對地絕緣電阻R 及分布電容及分布電容C 回到電源。當回到電源。當R 值較低、值較低、C 較大時，較大時，Ib 將達到或超過危險值。將達到或超過危險值。RCIbIe對地絕緣電阻對地絕緣電阻分布電容分布電容RC對地絕緣電阻對地絕緣電阻電氣設備外殼有保護接地時電氣設備外殼有保護接地時通過人體的電流：通過人體的電流：b00ebRRRII 利用接地裝置的分利用接地裝置的分流作用來減少通過人流作用來減少通過人體的電流。體的電流。將電氣設備的金屬外殼將電氣設備的金屬外殼(正常情況下是正常情況下是不帶電的不帶電的)接地。接地。 用于中性點不接地的低壓系統(tǒng)用于中性點不接地的低壓系統(tǒng) 分布電容分布電容R0IbIeI0(a)R0