工廠供電自學(xué)指導(dǎo)書

1、工廠供電自學(xué)指導(dǎo)書一、課程編碼及適用專業(yè)課程編碼：310212213適用專業(yè)：電氣自動(dòng)化二、課程性質(zhì)本書共分十章。首先概要地介紹工廠供電及電力電源的有關(guān)基本知識(shí)，接著系統(tǒng)地介紹工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算，短路電流及其計(jì)算， 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)，工廠的電力線路，工廠供電系統(tǒng)的 過(guò)電流保護(hù)，二次回路和自動(dòng)裝置，電氣安全、接地與防雷，工廠的 電氣照明，最后講述了工廠的電能節(jié)約問(wèn)題。三、典型例題1. 工廠供電對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有何重要作用？對(duì)工廠供電工作有哪些基本要求？2什么叫電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)和動(dòng)力系統(tǒng)？建立大型電力系統(tǒng)有哪些好處3什么叫最大負(fù)荷利用小時(shí)？什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷？什么叫負(fù)荷系數(shù)？4開(kāi)關(guān)

2、觸頭間產(chǎn)生電弧的根本原因是什么？發(fā)生電弧有哪些游離方式 ？其中最初的游離方式是什么？維持電弧主要靠什么游離方式 ？5. 某車間的平面面積為 36 x 18mi，桁架下弦離地 5.5m，工作面離地0.75m。要求的平均照 度Eav =30lx，擬采用GCI-A-1型工廠配照燈（裝220V、150W白熾燈）作車間的一般照明。 試用比功率法確定車間所裝燈具的燈數(shù)。6. 電力負(fù)荷按重要程度分哪幾級(jí)？各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源有什么要求7. 短路電流周期分量和非周期分量各是如何產(chǎn)生的？各符合什么定律?&高壓隔離開(kāi)關(guān)有哪些功能 ？有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？9有一臺(tái)Y型電動(dòng)機(jī)，其額定電壓為 380V,額定功率為18.

3、5kW,額定電流為35.5A，起動(dòng) 電流倍數(shù)為7?，F(xiàn)擬采用BLV型導(dǎo)線穿焊接鋼管敷設(shè)。該電動(dòng)機(jī)采用RT0型熔斷器作短路保護(hù)，短路電流lK3）最大可達(dá)13kA。試選擇熔斷器及其熔體的額定電流，并選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑 （環(huán)境溫度為 +30 0C）10.某車間的平面面積為36 x 18m 2，桁架的跨度為 18m,桁架之間相距 6m桁架下弦離地5.5m，工作面離地 0.75m。擬采用 GCI-A-1型工廠配照燈（裝220V、150W白熾燈）作車間的 一般照明。試初步確定燈具的布置方案。1. 重要作用 : 現(xiàn)代社會(huì)是建立在電能應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的， 電能在產(chǎn)品成本中所占的比重一般 很小（除電化等工業(yè)外

4、），其重要性是在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低生產(chǎn)成本， 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如果工廠供電突然中斷，則對(duì)工 業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 例如某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠， 即使是極短時(shí)間的停 電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國(guó)家 和人民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失?；疽螅?、安全：在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠：應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求。3、優(yōu)質(zhì)：應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。4、經(jīng)濟(jì)：供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地減少有色金屬消耗

5、量。2. 電力系統(tǒng)：由各級(jí)電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)發(fā) 電、輸電、變電、配電和用電的整體，稱為電力系統(tǒng)。電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級(jí)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)。 動(dòng)力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動(dòng)力部分及其熱能系統(tǒng)和熱能用戶，就稱為動(dòng)力系統(tǒng)。建立大型電力系統(tǒng)或聯(lián)合電網(wǎng)，可以更經(jīng)濟(jì)合理地利用動(dòng)力資源，減少燃料運(yùn)輸費(fèi)用， 減少電能消耗，降低發(fā)電成本，保證供電質(zhì)量（即電壓和頻率合乎規(guī)范要求） ，并大大提高 供電可靠性。3. 最大負(fù)荷利用小時(shí)：是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pma乂或P30）持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能 , 恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)

6、際消耗的電能。年度最大負(fù)荷Pmax :全年中負(fù)荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時(shí)的平均功率又叫半小時(shí)最大負(fù)荷 P30年平均負(fù)荷Pav就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間 t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時(shí) 間t內(nèi)消耗的電能 Wt除以時(shí)間t的值。負(fù)荷系數(shù)又叫負(fù)荷率，它是用電負(fù)荷的平均負(fù)荷Pv與其最大負(fù)荷Pmax的比值。4. 產(chǎn)生電弧的原因：觸頭在分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，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(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的電游離而發(fā)生電弧。產(chǎn)生電弧的游離方式：(1) 熱電發(fā)射：觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，陽(yáng)極表面大電流收縮集中，出現(xiàn)熾熱光斑，溫度很 高，觸頭表面電子吸收熱能，發(fā)射到觸頭間隙，形成自由電

7、子。(2) 高電場(chǎng)發(fā)射：觸頭開(kāi)斷初，電場(chǎng)強(qiáng)度大，觸頭表面電子被強(qiáng)行拉出。(3) 碰撞游離：高速電子碰撞中性質(zhì)點(diǎn)，使中性質(zhì)點(diǎn)變成正離子和自由電子，當(dāng)離子 濃度足夠大時(shí)，介質(zhì)擊穿產(chǎn)生電弧。(4) 熱游離：電弧中心溫度高達(dá)10000攝氏度，電弧中的中性質(zhì)點(diǎn)游離為正離子和自 由電子。最初的游離方式：熱電發(fā)射。維持電弧主要靠：碰撞游離產(chǎn)生電弧熱游離維持電弧。5. 解：由 h=4.25m, Eav =301x 及 A=36X 18=648m,查附錄表 30 得 P。=6W/mo該車間一般照明總的安裝功率應(yīng)為：P=6W/m2648m2 =3888W應(yīng)裝GCI-A-1型配照燈的燈數(shù)為：3888W«n

8、26PN150W按比功率法計(jì)算出的燈數(shù)比前面按利用系數(shù)法確定的燈數(shù)略多一些。6. 一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡或在政治上經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，以及特別重要 的負(fù)荷。雙電源供電，必要時(shí)增設(shè)應(yīng)急電源。二級(jí)負(fù)荷：是斷供電，在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者。雙電源供電，當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)可 以專線供電。三級(jí)負(fù)荷：不屬于一、二級(jí)的負(fù)荷。對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。7短路電流周期分量是因短路后電路阻抗突然減小很多倍，而按歐姆定律應(yīng)突然增大很多 倍的電流。短路電流非周期分量是因短路電路存在電感，而按楞次定律產(chǎn)生的用以維持初瞬間電路 電流不致突變的一個(gè)反向抵消inp且按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減的電流。8隔離高壓電源、保證設(shè)備和線

9、路的安全檢修。斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，沒(méi)有專門的滅弧裝置，不允許帶負(fù)荷操作，可以通斷不超過(guò) 2A 的空載變壓器、電容電流不超過(guò) 5A 的空載線路，與高壓斷路器配合使用。9解： (1) 選擇熔體及熔斷器的額定電流I> l=35.5AI> Kl=0.3 X 35.5A X 7=74.55A(輕載啟動(dòng) K 取 0.3 )由附錄表10-1，選RT0-100型熔斷器，I=100A，熔體選l= 80A。(2) 校驗(yàn)熔斷器的斷流能力查附錄表 10-1 ，熔斷器的 l=50kA>l=13kA ，其斷流能力滿足要求。(3) 選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑按發(fā)熱條件選擇，查附錄表19-2得A=10mnt勺BLV型鋁芯塑料線三根穿鋼管時(shí)：l=41A>l=35.5A ，滿足發(fā)熱條件，相應(yīng)選鋼管SC20mm。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：查附錄表15,穿管鋁芯線的最小截面為2.5mm< 10mm滿足要求。(4) 校驗(yàn)導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)勺配合電動(dòng)機(jī)安裝在一般車間內(nèi)，熔斷器作短路保護(hù)用，導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合條件為：I< 2.5I現(xiàn)l=80A<2.5 X 41A=102.5A，故滿足熔斷器保護(hù)與導(dǎo)線的配合要求。10解：根據(jù)車間的建筑結(jié)構(gòu)，一般照明燈具宜懸掛在桁架上。如果燈具下吊0.5m,則燈具的懸掛