工廠供電課程總結(jié)

1、第一章 概論1. 工廠課程任務(wù)：主要是講述電能供應(yīng)和分配問(wèn)題，并講述繼電保護(hù)、電氣照明，使學(xué)生初步掌握供電系統(tǒng)和電氣照明運(yùn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本理論和基本知識(shí)，為今后從事工廠供電技術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)。2. 工廠供電系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí) 電力系統(tǒng)：由各種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)。3. 額定電壓 A：用電設(shè)備的額定電壓: 線路首端與末端的平均電壓即電網(wǎng)的額定電壓。用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。B：發(fā)電機(jī)的額定電壓:發(fā)電機(jī)額定電壓規(guī)定高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓5。C：電力變壓器的額定電壓：（1）電力變壓器

2、一次繞組的額定電壓分兩種情況： 當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相聯(lián)時(shí)，如圖中的變壓器T1，高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓5。 當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相聯(lián)而是連接在線路上時(shí)，如圖的變壓器T2，此其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相同。（2）電力變壓器二次繞組的額定電壓一亦分兩種情況： 變壓器二次側(cè)供電線路較長(zhǎng)，如圖中的變壓器T1，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相聯(lián)電網(wǎng)額定電壓高10。變壓器二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)時(shí)，如圖中的變壓器T2，其二次繞組額定電壓只需高于所聯(lián)電網(wǎng)額定電壓5。4. 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式：A，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 低壓配電系統(tǒng)，按保護(hù)接地形式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。B，中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) c，中

3、性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 5. 工廠供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1，根據(jù)資料，計(jì)算出車間及全廠的計(jì)算負(fù)荷；2，根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇車間變電所位置和變壓器的臺(tái)數(shù)和容量；3，根據(jù)負(fù)荷等級(jí)全廠的計(jì)算負(fù)荷，選擇供電電源、電壓等級(jí)、和供電方式；4，選擇總降的臺(tái)數(shù)及容量；5，確定總降接線圖和廠區(qū)的高壓配電方案，6，選擇電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的截面，必要時(shí)進(jìn)行短路條件下動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)；7，選擇繼電保護(hù)，并進(jìn)行參數(shù)的整定計(jì)算；8，提出變壓器和廠區(qū)建筑物的防雷措施，接地方式及接地電阻的計(jì)算，9確定功率因數(shù)補(bǔ)償措施；10，選擇高壓配電所的控制和調(diào)度方式，11，核算建設(shè)所需器材和總投資第二章 負(fù)荷計(jì)算1.負(fù)荷計(jì)算：求計(jì)算

4、負(fù)荷的這項(xiàng)工作稱作為負(fù)荷計(jì)算。實(shí)質(zhì)：是功率的計(jì)算?！坝?jì)算負(fù)荷”:指用統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，用來(lái)選擇和校驗(yàn)變壓器容量及開(kāi)關(guān)設(shè)備、連接該負(fù)荷的電力線路的負(fù)荷值。2.負(fù)荷曲線是表示電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的曲線。繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)表示負(fù)荷變動(dòng)時(shí)間，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷大??；年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線反映了全年負(fù)荷變動(dòng)與對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)時(shí)間（全年按8760h計(jì)）的關(guān)系。3.年每日最大負(fù)荷曲線反映了全年當(dāng)中不同時(shí)段的電能消耗水平，是按全年每日的最大半小時(shí)平均負(fù)荷來(lái)繪制的。4.年最大負(fù)荷:全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時(shí)平均功率;5.年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax:一個(gè)假想時(shí)間,在該時(shí)間內(nèi),電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷持續(xù)

5、運(yùn)行所消耗的電能,恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能。平均負(fù)荷：就是負(fù)荷在一定時(shí)間t內(nèi)平均消耗的功率，即：PavWt/t;負(fù)荷系數(shù)Klo Klo = Pav/Pm; 6.需要系數(shù)：Kd需要系數(shù)是用于負(fù)荷計(jì)算，它是一個(gè)綜合系數(shù)，取決于設(shè)備的負(fù)荷率、效率、臺(tái)數(shù)、工作情況及線路損耗，一般需要系數(shù)總是小于等于1的。7.利用系數(shù)：Kx比如總裝機(jī)100臺(tái)，但不可能同時(shí)開(kāi)著，開(kāi)著的也不可能都達(dá)到滿載！這就需要一個(gè)系數(shù)。其實(shí)說(shuō)的更具體一點(diǎn)就是利用率的問(wèn)題。 8.形狀系數(shù)：Kz形狀系數(shù)反映了在一定的用電設(shè)備組在最大負(fù)荷工作班消耗的平均功率一定時(shí)候，負(fù)荷的平穩(wěn)度，Pc為負(fù)荷的有效值9.附加系數(shù)：Kf主要考慮了總

6、容量相同，用電設(shè)備組相同但組成不同，Pm超過(guò)Pav的倍數(shù)無(wú)功功率補(bǔ)償方式的方式有三種：?jiǎn)为?dú)補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。10.負(fù)荷計(jì)算的方法：附加系數(shù)法和需要系數(shù)法以及二項(xiàng)系數(shù)法第三章： 工廠供電系統(tǒng)1.深入負(fù)荷中心的供電方式2.變電所、配電所3.一次接線：又叫電氣主接線，一次回路，主電路， 4.一次設(shè)備：變壓器，PT，CT、高低壓開(kāi)關(guān)、斷路器、熔斷器、避雷器、并聯(lián)電容器、高低壓開(kāi)關(guān)柜、低壓配電屏、動(dòng)力與照明配電箱5.二次接線：用來(lái)測(cè)量、控制、信號(hào)指示、保護(hù)和自動(dòng)調(diào)節(jié)一次設(shè)備運(yùn)行的電路。注意：一、二次回路的連接設(shè)備就是互感器6.供電電壓的選擇：a，電源進(jìn)線的電壓等級(jí)；b，企業(yè)負(fù)荷的大小和距離電源的

7、遠(yuǎn)近，c企業(yè)內(nèi)部大型設(shè)備的額定電壓的大小。7.總降變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇：對(duì)于單臺(tái)變壓器容量Sn(1.15-1.4)Sjs其中Sjs是所有設(shè)備計(jì)算容量之和。對(duì)于兩臺(tái)變壓器：任一變壓器都應(yīng)能滿足Sn(60%-70%)Sjs Sn(1+2) Sjs8.車間變電所容量和臺(tái)數(shù)的選擇：同總降。9.變壓器過(guò)負(fù)荷：正常過(guò)負(fù)荷和被迫過(guò)負(fù)荷10.變壓器并列的3條件.（1） 電壓比相同，其最大差值不得超過(guò)±0.5%。（2） 接線組別相同。（3） 百分阻抗相等，其最大差值不得超過(guò)±10%。變配電所主接線1.主接線的主要形式A，母線型（單母線和雙母線），和無(wú)母線型（橋

8、式和單元接線）主接線的要求：安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活倒閘操作的順序：B 橋式接線：內(nèi)橋（靠近變壓器側(cè)）要考慮穿越功率，兩邊的功率要大致相同，外橋則不需要2變配電所的電氣主接線形式和總降的差不多。3.車間變電所主接線：要注意對(duì)于架空線路進(jìn)線要設(shè)置避雷器，而對(duì)于電纜進(jìn)線，不必要設(shè)置避雷器。電力線路的接線形式：放射式、樹(shù)干式、和環(huán)式 這里要注意環(huán)式運(yùn)行時(shí)候要考慮開(kāi)口運(yùn)行。主要是考慮穿越功率的問(wèn)題第四章：短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)1.三相短路電流的計(jì)算 A，無(wú)限大容量系統(tǒng)三特征：最嚴(yán)重短路電流產(chǎn)生的3條件：P81頁(yè)2.供電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算；3.三相短路電流計(jì)算的方法： 第一，畫出等

9、效電路圖（包括各主要元件的標(biāo)幺值），標(biāo)出各個(gè)元器件的參數(shù)和短路點(diǎn)；第二、選擇基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)容量，將等效電路圖化簡(jiǎn)，求出短路回路的總阻抗的標(biāo)幺值；第三、由短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算出短路電流的標(biāo)幺值，在計(jì)算出短路電流的實(shí)際值（實(shí)際值等于標(biāo)幺值乘以基準(zhǔn)值）；然后求出沖擊電流（T=0.01；沖擊電流在高壓系統(tǒng)中是實(shí)際電流的2.55倍，低壓系統(tǒng)中是1.84倍實(shí)際電流）;然后求出沖擊電流的有效值（高壓系統(tǒng)是有效值的1.686;低壓系統(tǒng)是1.692倍有效值），然后求出短路容量（基準(zhǔn)容量乘以電流的標(biāo)幺值）4.電動(dòng)機(jī)對(duì)三相短路電流的影響 需要考慮的場(chǎng)合：第一、高壓電動(dòng)機(jī)單機(jī)或者總?cè)萘看笥?00kw，低壓電動(dòng)機(jī)單

10、機(jī)或者總?cè)萘看笥?0kw；第二，在靠近電動(dòng)機(jī)引出端附近發(fā)生三相短路時(shí)，才考慮電動(dòng)機(jī)對(duì)沖擊電流的影響；第三，計(jì)算短路后t0.01s的短路電流或者在考慮沖擊電流的影響時(shí)才計(jì)入電動(dòng)機(jī)的反饋電流。 在考慮電動(dòng)機(jī)的影響后，短路點(diǎn)的沖擊電流為：ish =ish+ishM5.短路電流的力效應(yīng)和熱效應(yīng) 力效應(yīng)： 硬母線電動(dòng)力校驗(yàn)：硬母線的允許應(yīng)力要大于等于所受到的最大計(jì)算應(yīng)力對(duì)于其他電氣設(shè)備而言：ImaxIsh 熱效應(yīng)：P110假象時(shí)間：Tima含義：指的是短路穩(wěn)態(tài)電流在這段時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量等于短路全電流在實(shí)際電路中持續(xù)的時(shí)間產(chǎn)生的熱量 Timatk+0.05；tk對(duì)于慢速斷路器等于0.2s，對(duì)于中速等于0

11、.10.15s對(duì)于電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定校驗(yàn)：要滿足：I2t I2Tima第五章 工廠供電系統(tǒng)的保護(hù)及供電自動(dòng)化1.繼電保護(hù)的作用：自動(dòng)、快速、有選擇性的切斷故障設(shè)備，正確反映設(shè)備的異常運(yùn)行狀態(tài)，繼電保護(hù)應(yīng)滿足選擇性、可靠性、速動(dòng)性和靈敏性2.常用的繼電器 KA，KV，KS,KM,KT3.過(guò)電流保護(hù)：供配電系統(tǒng)的保護(hù)主要指的是過(guò)電流保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)的接線方式（這里主要是指電流互感器的二次繞組和電流繼電器的接線方式）有三相三繼電器式，三相二繼電器式、兩相兩繼電器式、兩相一繼電器式，以及各種接線方式的接線系數(shù)。4定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：由電磁式繼電器等構(gòu)成，保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間是按照整定的動(dòng)作時(shí)間固定不變的，與

12、故障電流的大小無(wú)關(guān)。5.反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：由感應(yīng)式繼電器等構(gòu)成，保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與故障電流的大小成反比關(guān)系，故障電流越大，反應(yīng)時(shí)間越短。 過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流的整定是按照最大負(fù)荷電流整定的，按照末端最小兩項(xiàng)短路電流來(lái)進(jìn)行靈敏度的校驗(yàn)的。并有動(dòng)作時(shí)間滿足選擇性要求，雖然過(guò)電流保護(hù)的范圍很大，但是過(guò)電流保護(hù)的速動(dòng)性比較差，因此需要和速斷保護(hù)結(jié)合使用。電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流 是按照保護(hù)末端的最大三相短路電流整定的，按照首段最小兩相短路電流進(jìn)行靈敏度的校驗(yàn)，盡管保護(hù)方式迅速無(wú)延時(shí)，但是保護(hù)存在死區(qū)，不能保護(hù)整個(gè)電路6.工廠供電系統(tǒng)的防雷與接地 基本概念：過(guò)電壓與分類：大氣過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓雷電壓的分

13、類：直擊雷過(guò)電壓，感應(yīng)雷過(guò)電壓，侵入波過(guò)電壓常見(jiàn)的防雷設(shè)備：A、避雷針組成：金屬桿、接地線、接地體避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶B、避雷器分類注意：避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)角型避雷器的工作原理：保護(hù)間隙、接地?fù)舸?.接地和接地裝置l 接地：電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接；l 接地體：埋于地下并直接與土壤相接觸的金屬導(dǎo)體；l 接地線：電氣設(shè)備中應(yīng)接地部分與接地體相連接的金屬導(dǎo)體；l 接地裝置：接地體與接地線總稱；l 接地網(wǎng)：由若干接地體在大地中用接地線相互連接起來(lái)的整體；8.接地電流和對(duì)地電壓l 接地電流：電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電流經(jīng)過(guò)接地裝置流入大地并做半球狀散開(kāi)，此電流稱為接地電流；距離接

14、地體越遠(yuǎn)，散流電阻越小，一般在20m處，散流電阻為零。l 零點(diǎn)位：電位為零的地方；稱為地或者大地；l 對(duì)地電壓：電氣設(shè)備的接地部分與零電位之間的電位差；9.接觸電壓和跨步電壓l 接觸電壓：人體所承受的電位差；l 跨步電壓：在接地故障點(diǎn)附近，人的雙腳之間所承受的電位差，與跨步的大小和距離故障接地點(diǎn)的距離有關(guān)系。10.工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地l 工作接地：正常工作或者故障時(shí)，為了保證電氣設(shè)備可靠運(yùn)行而將電力系統(tǒng)的某一點(diǎn)接地；比如：電源中性點(diǎn)接地為了保證非故障相對(duì)地電壓為相電壓；又如：防雷設(shè)備的接地為將雷電流引入大地；l 保護(hù)接地：為了保障人身安全，防止間接觸電而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地；保護(hù)

15、接地的主要類型分為：（1） TN系統(tǒng) 電源中性點(diǎn)直接接地，并引出中性線（N）、保護(hù)線（PE）、或者保護(hù)中性線（PEN）；根據(jù)N,PE,PEN的連接狀況，TN系統(tǒng)可以分為TNC;TN-S;TN-C-S系統(tǒng)其中TN-C系統(tǒng)：N和PE合為PEN；TN-C系統(tǒng)其中TN-S系統(tǒng)是N和PE分開(kāi)其中TN-C-S系統(tǒng)是前部分N和PE合并，后部分N和PE分開(kāi)TN系統(tǒng)中的設(shè)備外殼經(jīng)低壓配電系統(tǒng)中公共PE線或者PEN線接地保護(hù)接零。（3）IT系統(tǒng) 電源中性點(diǎn)：不接地或者經(jīng)過(guò)大電阻（1k）接地，不引出中性線，屬于三相三線制系統(tǒng)，設(shè)備的外露部分經(jīng)過(guò)各自的接地裝置單獨(dú)接地；l 重復(fù)接地：將零線上的一處或者多處通過(guò)接地裝置

16、與大地連接；在架空線路終端以及沿線1KM處、電纜或者架空線引入建筑物處都需要重復(fù)接地；否則當(dāng)零線萬(wàn)一斷線而同時(shí)斷點(diǎn)后某設(shè)備發(fā)生單相碰殼。斷點(diǎn)之后接零設(shè)備外殼都將感應(yīng)出較高的接觸電壓。11.應(yīng)實(shí)行接地或者接零的設(shè)備 凡是因?yàn)榻^緣損壞而可能帶有危險(xiǎn)高壓的電氣設(shè)備以及電氣裝置的金屬外殼和框架均應(yīng)可靠接地或者接零。l 電動(dòng)機(jī)、變壓器、變阻器、電力電容器、開(kāi)關(guān)設(shè)備的金屬外殼；l 配電屏、控制屏的金屬框架、臨近帶點(diǎn)的金屬遮攔；l 電纜的金屬保護(hù)管和金屬保護(hù)皮，電纜的終端頭和中間接頭金屬保護(hù)皮以及母線的外罩l 照明燈具、電扇以及電熱設(shè)備的金屬外殼；l 避雷針、避雷器、保護(hù)間隙和耦合電容器的底部l 互感器的二次線圈。第六章 節(jié)約電能和提高工廠供電系統(tǒng)的功率因數(shù)1. 供電系統(tǒng)高次諧波的重要抑