工廠供配電技術(shù)(01)

1、第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第1頁EXIT 第第1章章 概論概論第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第2頁EXIT 內(nèi)容提要：本章概述工廠供電有關(guān)的基本知識和基本問題。首先扼要說明工廠供電的意義、要求及本課程的任務(wù)，然后簡介典型的各類工廠供電系統(tǒng)及發(fā)電機、電力系統(tǒng)和工廠自備電源的基本知識，接著重點講述電力系統(tǒng)的電壓和電能質(zhì)量問題，最后講述電力系統(tǒng)的中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)的接地方式。第第1章章 概論概論s第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第3頁EXIT第第1章章 緒論緒論1.1 電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念1.2 工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng)1.3 工廠供配電電壓工廠供配電電壓1.4

2、 供電質(zhì)量的主要指標供電質(zhì)量的主要指標小小 結(jié)結(jié)退退 出出第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第4頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.1 發(fā)電廠發(fā)電廠1.1.2 變配電所變配電所1.1.3 電力網(wǎng)電力網(wǎng)1.1.4 高壓直流輸電高壓直流輸電1.1.5 電能用戶電能用戶1.1.6 電力系統(tǒng)的中性點運行方式電力系統(tǒng)的中性點運行方式第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第5頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 一切大規(guī)?，F(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和人民生活都需要電能。電一切大規(guī)?，F(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和人民生活都需要電能。電能是由發(fā)電廠生產(chǎn)，但發(fā)電廠往往距離城市和工業(yè)中心很遠，這

3、就需要將能是由發(fā)電廠生產(chǎn)，但發(fā)電廠往往距離城市和工業(yè)中心很遠，這就需要將電能經(jīng)過線路輸送到城市或工業(yè)企業(yè)。為了減少輸電時的電能損耗，輸送電能經(jīng)過線路輸送到城市或工業(yè)企業(yè)。為了減少輸電時的電能損耗，輸送電能時要升壓，采用高壓輸電線路將電能輸送給用戶，同時為了滿足用戶電能時要升壓，采用高壓輸電線路將電能輸送給用戶，同時為了滿足用戶對電壓的要求，輸送到用戶之后還要經(jīng)過降壓，而且還要合理地將電能分對電壓的要求，輸送到用戶之后還要經(jīng)過降壓，而且還要合理地將電能分配到用戶或生產(chǎn)車間的各個用電設(shè)備。配到用戶或生產(chǎn)車間的各個用電設(shè)備。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第6頁EXIT 為了提高供電的可靠性和經(jīng)濟

4、性，將各發(fā)電廠通過電力網(wǎng)連接起來，為了提高供電的可靠性和經(jīng)濟性，將各發(fā)電廠通過電力網(wǎng)連接起來，并聯(lián)運行，組成龐大的聯(lián)合電力系統(tǒng)。將各種類型發(fā)電廠中的發(fā)電機、升并聯(lián)運行，組成龐大的聯(lián)合電力系統(tǒng)。將各種類型發(fā)電廠中的發(fā)電機、升壓降壓變壓器、輸電線路以及各種用電設(shè)備組聯(lián)系在一起構(gòu)成的統(tǒng)一的整壓降壓變壓器、輸電線路以及各種用電設(shè)備組聯(lián)系在一起構(gòu)成的統(tǒng)一的整體就是體就是電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)，用以實現(xiàn)完整的，用以實現(xiàn)完整的發(fā)電發(fā)電、輸電輸電、變電變電、配電配電和和用電用電，圖，圖1.11.1為電力系統(tǒng)的示意圖。為電力系統(tǒng)的示意圖。1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第7頁EXIT圖圖1

5、.1 1.1 電力系統(tǒng)示意圖電力系統(tǒng)示意圖 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第8頁EXIT 發(fā)電廠生產(chǎn)的電能，受發(fā)電機制造電壓（發(fā)電廠生產(chǎn)的電能，受發(fā)電機制造電壓（6.36.32020kV）的限制，不能遠距離輸送。的限制，不能遠距離輸送。通常將發(fā)電機的電壓經(jīng)過升壓至通常將發(fā)電機的電壓經(jīng)過升壓至220500kV，通過超高壓遠距離輸電網(wǎng)送往遠離發(fā)電通過超高壓遠距離輸電網(wǎng)送往遠離發(fā)電廠的城市或工業(yè)集中地區(qū)，再經(jīng)區(qū)域降壓變電所將電壓降到廠的城市或工業(yè)集中地區(qū)，再經(jīng)區(qū)域降壓變電所將電壓降到35110kV，然后再經(jīng)然后再經(jīng)35110kV的高壓供電線路將電能送至工廠，并經(jīng)工廠總降壓變電所降至的高壓供電線路將

6、電能送至工廠，并經(jīng)工廠總降壓變電所降至610kV，配配電至車間或終端變電所，車間變電所將電壓降至電至車間或終端變電所，車間變電所將電壓降至380/220V 配電給用電設(shè)備。配電給用電設(shè)備。 圖圖1.2 1.2 從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖 1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第9頁EXIT1.1.1 1.1.1 發(fā)電廠發(fā)電廠 1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 發(fā)電廠發(fā)電廠是是生產(chǎn)電能生產(chǎn)電能的工廠。它把其它形式的能源，如煤炭、石油、的工廠。它把其它形式的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能、原子核能、風能、太陽能、地熱、潮汐能等等，通過天然氣、水能

7、、原子核能、風能、太陽能、地熱、潮汐能等等，通過發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為電能。我國以火電發(fā)電為主，其次是水電和原子能發(fā)發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為電能。我國以火電發(fā)電為主，其次是水電和原子能發(fā)電。電。 供用電環(huán)節(jié)供用電環(huán)節(jié)電能的生產(chǎn)電能的生產(chǎn)變壓變壓輸配電輸配電使用使用第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第10頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠 水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠 原子能發(fā)電廠原子能發(fā)電廠 發(fā)電廠發(fā)電廠 火力發(fā)電廠是指用煤、火力發(fā)電廠是指用煤、油、天然氣等為燃料的發(fā)油、天然氣等為燃料的發(fā)電廠。將燃料燃燒加熱鍋電廠。將燃料燃燒加熱鍋爐中的水，利用高溫高壓爐中的水，利用高溫高壓的水蒸氣推動汽輪機，帶

8、的水蒸氣推動汽輪機，帶動與它聯(lián)軸的發(fā)電機發(fā)電。動與它聯(lián)軸的發(fā)電機發(fā)電。 水力發(fā)電廠是把水的水力發(fā)電廠是把水的位能和動能轉(zhuǎn)變成電能的位能和動能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電廠。主要可分為堤壩發(fā)電廠。主要可分為堤壩式和引水式水力發(fā)電廠。式和引水式水力發(fā)電廠。 原子能發(fā)電廠又稱核電原子能發(fā)電廠又稱核電站，是利用核裂變能量轉(zhuǎn)站，是利用核裂變能量轉(zhuǎn)化為熱能，再按火力發(fā)電化為熱能，再按火力發(fā)電廠方式利用原子核反應(yīng)堆廠方式利用原子核反應(yīng)堆發(fā)電。發(fā)電。1.1.1 1.1.1 發(fā)電廠發(fā)電廠 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第11頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.2 1.1.2 變配電所變配電所 變電所變電所起著起

9、著變換電能電壓變換電能電壓、接受電能接受電能與與分配電能分配電能的作用，是聯(lián)系發(fā)電的作用，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。如果變電所廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。如果變電所只只用以用以接受電能和分配電能接受電能和分配電能，則稱為，則稱為配配電所。電所。 變電所有變電所有升壓升壓和和降壓降壓之分。升壓變電所多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升高之分。升壓變電所多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升高后，再進行長距離輸送。降壓變電所多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓適當降低后，后，再進行長距離輸送。降壓變電所多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓適當降低后，對某地區(qū)或用戶供電。對某地區(qū)或用戶供電。 降壓變電所降壓變電所地區(qū)降壓變電所 終端變電所 工廠降壓變電所及

10、車間變電所 地區(qū)降壓變電所又稱為一次變電站。位于一個大用電區(qū)或一個大地區(qū)降壓變電所又稱為一次變電站。位于一個大用電區(qū)或一個大城市附近，從城市附近，從220kV500kV的超高壓輸電網(wǎng)或發(fā)電廠直接受電，通的超高壓輸電網(wǎng)或發(fā)電廠直接受電，通過變壓器把電壓降為過變壓器把電壓降為35110kV，供給該區(qū)域的用戶或大型工廠用電。供給該區(qū)域的用戶或大型工廠用電。 終端變電所又稱二次變電站，多位于用電的負荷中心，高壓側(cè)從終端變電所又稱二次變電站，多位于用電的負荷中心，高壓側(cè)從地區(qū)降壓變電所受電，經(jīng)變壓器降到地區(qū)降壓變電所受電，經(jīng)變壓器降到610 kV，對某個市區(qū)或農(nóng)村城對某個市區(qū)或農(nóng)村城鎮(zhèn)用戶供電。鎮(zhèn)用戶供

11、電。 工廠降壓變電所又稱工廠總降壓變電所，與終端變電所類似，它工廠降壓變電所又稱工廠總降壓變電所，與終端變電所類似，它是對企業(yè)內(nèi)部輸送電能的中心樞紐。車間變電所接受工廠降壓變電所是對企業(yè)內(nèi)部輸送電能的中心樞紐。車間變電所接受工廠降壓變電所提供的電能，將電壓降為提供的電能，將電壓降為220/380V，對車間各用電設(shè)備直接供電。對車間各用電設(shè)備直接供電。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第12頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.3 1.1.3 電力網(wǎng)電力網(wǎng) 電力系統(tǒng)中各級電壓的電力線路及與其連接的變電所，總稱為電力網(wǎng)，簡稱電網(wǎng)。 電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分，是輸電線路和配電線路的統(tǒng)稱，是輸

12、送電能和分配電能的通道。 電網(wǎng)由各種不同電壓等級和不同結(jié)構(gòu)類型的線路組成，從電壓的高低可將電力網(wǎng)分為低壓網(wǎng)、中壓網(wǎng)、高壓網(wǎng)和超高壓網(wǎng)等。v 電壓在1 1kVkV以下的稱低壓網(wǎng)；v 1 1kVkV到1010kVkV的稱中壓網(wǎng)；v 高于1010kVkV低于330330kVkV的稱高壓網(wǎng)；v 330330kVkV及以上的稱超高壓網(wǎng)。第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第13頁EXIT 電網(wǎng)按電壓高低和供電范圍大小可分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的供電范圍大，電壓一般在220220kVkV及以上；地方電網(wǎng)的供電范圍小，電壓一般為3535110110kVkV。電網(wǎng)也往往按電壓等級來分類，如說1010kVk

13、V電網(wǎng)或1010kVkV系統(tǒng)，就是指相互連接的整個1010kVkV電壓的電力線路。 根據(jù)供電地區(qū)的不同有時也將電網(wǎng)稱為城市電網(wǎng)和農(nóng)電網(wǎng)。 1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.3 1.1.3 電力網(wǎng)電力網(wǎng) 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第14頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.4 1.1.4 高壓直流輸電高壓直流輸電 1遠距離輸電及跨海輸電； 2聯(lián)接兩個不同頻率的電網(wǎng)，并可實現(xiàn)定電流控制，限制短路電流。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第15頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.4 1.1.4 高壓直流輸電高壓直流輸電 1. 1.遠距離輸電及跨海輸電遠距離輸電及跨海輸電 跨海

14、輸電及遠距離輸電容量大，如采用交流輸電，由于距離跨海輸電及遠距離輸電容量大，如采用交流輸電，由于距離遠，線路感抗大，從而限制了輸送容量，而且系統(tǒng)運行不穩(wěn)定；遠，線路感抗大，從而限制了輸送容量，而且系統(tǒng)運行不穩(wěn)定；另外，由于交流線路存在分布電抗和對地分布電容，會引起線路另外，由于交流線路存在分布電抗和對地分布電容，會引起線路電壓在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化，必須投入無功補償設(shè)備，使投資增電壓在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化，必須投入無功補償設(shè)備，使投資增加。若采用直流輸電，則不存在此類問題。加。若采用直流輸電，則不存在此類問題。 直流輸電線路具有架設(shè)方便、能耗小、導(dǎo)線截面可得到充分直流輸電線路具有架設(shè)方便、能耗小、

15、導(dǎo)線截面可得到充分利用及絕緣強度高等優(yōu)點，使其更適宜于遠距離大容量輸電。利用及絕緣強度高等優(yōu)點，使其更適宜于遠距離大容量輸電。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第16頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.4 1.1.4 高壓直流輸電高壓直流輸電 2 2聯(lián)接兩個不同頻率的電網(wǎng)，并可實現(xiàn)定電流控制，限制短路電流。聯(lián)接兩個不同頻率的電網(wǎng)，并可實現(xiàn)定電流控制，限制短路電流。 直流輸電一般由直流輸電一般由整流站整流站、直流線路直流線路和和逆變站逆變站三部分組成。在輸送功率的過三部分組成。在輸送功率的過程中，整流站把系統(tǒng)的三相交流電變?yōu)橹绷麟?，通過直流電路送到用戶，再通程中，整流站把系統(tǒng)的三相交流

16、電變?yōu)橹绷麟?，通過直流電路送到用戶，再通過逆變站把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡┙o用戶。過逆變站把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡┙o用戶。 直流輸電是以交流電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在直流輸電網(wǎng)的兩端是兩個換流站和直流輸電是以交流電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在直流輸電網(wǎng)的兩端是兩個換流站和交流系統(tǒng)，如圖交流系統(tǒng)，如圖1.31.3所示。若將電能從交流系統(tǒng)所示。若將電能從交流系統(tǒng)A A輸送到交流系統(tǒng)輸送到交流系統(tǒng)B B，則換流裝則換流裝置置把交流整流成直流，通過直流電網(wǎng)輸送給換流裝置把交流整流成直流，通過直流電網(wǎng)輸送給換流裝置，換流裝置，換流裝置再把直再把直流逆變?yōu)榕c交流系統(tǒng)流逆變?yōu)榕c交流系統(tǒng)B B同頻率同相位的交流電供送給交流系統(tǒng)同頻

17、率同相位的交流電供送給交流系統(tǒng)B B。 圖圖1.3 1.3 直流直流輸電系統(tǒng)結(jié)輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)示意圖 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第17頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.5 1.1.5 電能用戶電能用戶 所有的所有的用電單位用電單位均稱為電能用戶，其中主要是工業(yè)企業(yè)。我國均稱為電能用戶，其中主要是工業(yè)企業(yè)。我國工業(yè)企業(yè)用電占全年總發(fā)電量的工業(yè)企業(yè)用電占全年總發(fā)電量的60%60%以上，是最大的電能用戶。以上，是最大的電能用戶。 工業(yè)企業(yè)的電力負荷種類多，容量相差懸殊，運行特征也是各工業(yè)企業(yè)的電力負荷種類多，容量相差懸殊，運行特征也是各不相同。用電設(shè)備的這些不同特征關(guān)系到供電技

18、術(shù)措施的確定。不相同。用電設(shè)備的這些不同特征關(guān)系到供電技術(shù)措施的確定。 工廠內(nèi)廣泛使用的空壓機、通風機、水泵、破碎機、球磨機、工廠內(nèi)廣泛使用的空壓機、通風機、水泵、破碎機、球磨機、攪拌機、制氧機以及潤滑油泵等機械的拖動電動機，不論其功率大攪拌機、制氧機以及潤滑油泵等機械的拖動電動機，不論其功率大?。◤牟蛔阈。◤牟蛔? 1kW到幾千到幾千kW）及電壓高低（從及電壓高低（從380380V V到到1010kVkV），），一律一律為三相交流電動機，它們都是恒速持續(xù)運行工作的用電設(shè)備。這些為三相交流電動機，它們都是恒速持續(xù)運行工作的用電設(shè)備。這些設(shè)備在正常運行時，負荷基本上均勻而且三相對稱，設(shè)備在正常運

19、行時，負荷基本上均勻而且三相對稱，功率因數(shù)功率因數(shù)也很也很穩(wěn)定，一般可達穩(wěn)定，一般可達0.80.80.850.85。第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第18頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.5 1.1.5 電能用戶電能用戶 q 燒結(jié)機、連續(xù)鑄管機、卷取機、回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備要增加變流環(huán)節(jié)，而燒結(jié)機、連續(xù)鑄管機、卷取機、回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備要增加變流環(huán)節(jié)，而 且功率因數(shù)也會降低。且功率因數(shù)也會降低。 q 提升機、高爐卷揚機、各種軋鋼機以及工廠大量使用的各類吊車、提升機、高爐卷揚機、各種軋鋼機以及工廠大量使用的各類吊車、 起重機等的拖動電機，呈周期性工作，其負荷時刻變化，經(jīng)常處于低負起重機等的拖動電機

20、，呈周期性工作，其負荷時刻變化，經(jīng)常處于低負載狀態(tài)，功率因數(shù)也偏低，一般在載狀態(tài)，功率因數(shù)也偏低，一般在0.50.50.60.6以下。以下。 q 工業(yè)用電爐在精煉期間，三相負荷均勻?qū)ΨQ工業(yè)用電爐在精煉期間，三相負荷均勻?qū)ΨQ ，起始熔煉期間，電流，起始熔煉期間，電流可達其額定值的可達其額定值的3.03.03.53.5倍，以致引起很大的網(wǎng)路電壓波動倍，以致引起很大的網(wǎng)路電壓波動 。q 電解設(shè)備工作時負荷均勻穩(wěn)定，功率因數(shù)較高（電解設(shè)備工作時負荷均勻穩(wěn)定，功率因數(shù)較高（0.80.80.90.9），且不），且不允許停電允許停電 。q 電焊設(shè)備工作時負荷情況不勻稱，功率因數(shù)很低。電焊設(shè)備工作時負荷情況不

21、勻稱，功率因數(shù)很低。 q 工廠的照明設(shè)備功率因數(shù)很高，通常為工廠的照明設(shè)備功率因數(shù)很高，通常為0.950.951.01.0。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第19頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.6 1.1.6 電力系統(tǒng)的中性點運行方式電力系統(tǒng)的中性點運行方式 在電力系統(tǒng)中，當變壓器或發(fā)電機的三相繞組為星形聯(lián)結(jié)時，其中性點可有兩種運在電力系統(tǒng)中，當變壓器或發(fā)電機的三相繞組為星形聯(lián)結(jié)時，其中性點可有兩種運行方式：行方式：中性點接地中性點接地和和中性點不接地中性點不接地。中性點直接接地系統(tǒng)常稱。中性點直接接地系統(tǒng)常稱大電流接地系統(tǒng)大電流接地系統(tǒng)，中性，中性點不接地和中性點經(jīng)消弧線圈點

22、不接地和中性點經(jīng)消弧線圈( (或電阻或電阻) )接地的系統(tǒng)稱接地的系統(tǒng)稱小電流接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng)。 圖圖1.4 1.4 電力系統(tǒng)中性電力系統(tǒng)中性點運行方式點運行方式a)a)中性點直接接地中性點直接接地 b)b)中性點不接地中性點不接地c)c)中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)消弧線圈接地 d)d)中性點經(jīng)阻抗接地中性點經(jīng)阻抗接地 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第20頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.6 1.1.6 電力系統(tǒng)的中性點運行方式電力系統(tǒng)的中性點運行方式 1中性點直接接地方式 優(yōu)點：非故障相對地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣按相電壓考慮，降低了設(shè)備對非故障相對地電壓不變，電氣設(shè)備絕

23、緣按相電壓考慮，降低了設(shè)備對絕緣的要求，也減小了觸電的危險程度。該系統(tǒng)如為三相四線制配電，可提供絕緣的要求，也減小了觸電的危險程度。該系統(tǒng)如為三相四線制配電，可提供380380220220V V兩種電壓，供電方式更為靈活兩種電壓，供電方式更為靈活。 缺點：一相對地絕緣損壞時，就構(gòu)成了單相短路，使供電中斷，供電可靠性一相對地絕緣損壞時，就構(gòu)成了單相短路，使供電中斷，供電可靠性低。低。 110110kVkV及以上的系統(tǒng)：及以上的系統(tǒng)： 采用中性點直接接地方式；采用中性點直接接地方式； 設(shè)備絕緣按相電壓設(shè)計，可降低系統(tǒng)造價；設(shè)備絕緣按相電壓設(shè)計，可降低系統(tǒng)造價； 單相接地跳閘停電，采用重合閘提高單相

24、接地跳閘停電，采用重合閘提高供電供電可靠性?？煽啃?。 三相系統(tǒng)中性點的運行方式取決于供電可靠性、工作要求和設(shè)備的制造。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第21頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.6 1.1.6 電力系統(tǒng)的中性點運行方式電力系統(tǒng)的中性點運行方式 2中性點不接地方式 優(yōu)點：系統(tǒng)系統(tǒng)正常運行時，各相對地分布電容相同，三相對地電容電流對稱且正常運行時，各相對地分布電容相同，三相對地電容電流對稱且其其相量相量和為零，各相對地電壓和為零，各相對地電壓均均為相電壓。系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時，線間電壓為相電壓。系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時，線間電壓不變不變。 缺點：發(fā)生一相接地故障時，發(fā)生一

25、相接地故障時，非故障相對地電壓升高到原來相電壓的非故障相對地電壓升高到原來相電壓的 倍倍。故障故障相相電容電流增大到原來的電容電流增大到原來的3 3倍。電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓來選擇。倍。電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓來選擇。 3 36666kVkV系統(tǒng)：系統(tǒng)： 中性點不接地；中性點不接地； 設(shè)備絕緣按線電壓設(shè)計；設(shè)備絕緣按線電壓設(shè)計； 單相接地后可短時運行單相接地后可短時運行2 2h h； 接地電流大于接地電流大于規(guī)定值應(yīng)規(guī)定值應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地。經(jīng)消弧線圈接地。 3第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第22頁EXIT1.1 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1.6 1.1.6 電力系統(tǒng)的中性點運行方式電力系統(tǒng)的

26、中性點運行方式 3中性點經(jīng)消弧線圈接地方式 在中性點不接地系統(tǒng)中，當單相接地電流超過規(guī)定數(shù)值時，電弧不能自行熄滅。一般采用經(jīng)消弧線圈接地措施來減小接地電流，使故障電弧自行熄滅。 消弧線圈L是一個具有鐵心的電感線圈，線圈本身電阻很小，感抗卻很大。通過調(diào)節(jié)鐵心氣隙和線圈匝數(shù)改變感抗值，以適應(yīng)不同系統(tǒng)中運行的需要。 優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：除消弧線圈有電流除消弧線圈有電流I IL L外，同中性點不接地系統(tǒng)。外，同中性點不接地系統(tǒng)。 全補償全補償I IL LI IC C ，易發(fā)生電磁諧振；，易發(fā)生電磁諧振； 欠補償欠補償I IL LI IC C ，部分線路退出運行，易形成全補償；，部分線路退出運行，易形成全補

27、償； 過補償過補償I IL LI IC C ，實用的補償方式。，實用的補償方式。第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第23頁EXIT1.2 工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng)1.2.1 工廠降壓變電所工廠降壓變電所 1.2.2 車間變電所車間變電所 1.2.3 工廠配電線路工廠配電線路 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第24頁EXIT1.2 工廠供配電系統(tǒng) (以二次變壓的工廠供電系統(tǒng)為例)1.2.1 1.2.1 工廠降壓變電所工廠降壓變電所 工廠工廠總降壓變電所總降壓變電所，把，把35110kV電壓降為電壓降為610kV，再向，再向車間變電所車間變電所供電。供電。 為了保證供電的可靠性，工廠為了保證供電

28、的可靠性，工廠總總降壓變電所多設(shè)置兩臺變壓器，由單條降壓變電所多設(shè)置兩臺變壓器，由單條或或多條進多條進線供電，每臺變壓器容量可從幾千到幾萬千伏安。供電范圍由供電容量決定，一般在線供電，每臺變壓器容量可從幾千到幾萬千伏安。供電范圍由供電容量決定，一般在幾千米以內(nèi)。幾千米以內(nèi)。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第25頁EXIT1.2 工廠供配電系統(tǒng) 1.2.2 1.2.2 車間變電所車間變電所 車間變電所車間變電所將將610kV的電壓降為的電壓降為220/380V，對低壓用電設(shè)備供電。供電范圍一對低壓用電設(shè)備供電。供電范圍一般只在般只在500m以內(nèi)。以內(nèi)。 車間變電所一般設(shè)車間變電所一般設(shè)12臺變

29、壓器，單臺變壓器的容量通常為臺變壓器，單臺變壓器的容量通常為1000kVA及以下，最及以下，最大不宜超過大不宜超過2000kVA。 1.2.3 1.2.3 工廠配電線路工廠配電線路 主要作為工廠內(nèi)輸送、分配電能之用。主要作為工廠內(nèi)輸送、分配電能之用。 戶外敷設(shè)的低壓配電線路目前多采用架空線路戶外敷設(shè)的低壓配電線路目前多采用架空線路。 在廠房或車間內(nèi)部則應(yīng)根據(jù)具體情況確定，或采用明線配電線路，或采用電纜配在廠房或車間內(nèi)部則應(yīng)根據(jù)具體情況確定，或采用明線配電線路，或采用電纜配電線路。電線路。 在廠房或車間內(nèi)，由動力配電箱到電動機的配電線路一律采用絕緣導(dǎo)線穿管敷設(shè)在廠房或車間內(nèi)，由動力配電箱到電動機

30、的配電線路一律采用絕緣導(dǎo)線穿管敷設(shè)或采用電纜線路?；虿捎秒娎|線路。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第26頁EXIT下圖即為工廠二次變壓供電方式（多采用于大型工廠和某些電力負荷較大的中型工廠）：下圖即為工廠二次變壓供電方式（多采用于大型工廠和某些電力負荷較大的中型工廠）： 該供電系統(tǒng)，一般采用該供電系統(tǒng)，一般采用35110kV電源進線電源進線先經(jīng)過工廠總降壓變電所，將先經(jīng)過工廠總降壓變電所，將35110kV的電的電源電壓降至源電壓降至610kV，然后經(jīng)過高壓配電線路然后經(jīng)過高壓配電線路將電能送到各車間變電所，再由將電能送到各車間變電所，再由610kV降至降至380/220V，供低壓用電設(shè)備使用

31、。高壓用電供低壓用電設(shè)備使用。高壓用電設(shè)備則直接由總降壓變電所的設(shè)備則直接由總降壓變電所的610kV母線供母線供電。電。380220kV總降壓變電所610kVM車間變電所C35110kV電源電源第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第27頁EXIT1.3 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 1.3.1 概述概述 1.3.2 三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 1.3.3 電壓偏差與電壓調(diào)整電壓偏差與電壓調(diào)整第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第28頁EXIT1.3 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 1.3.1 1.3.1 概述概述 電力系統(tǒng)中的

32、所有設(shè)備都是在一定的電壓和頻率下工作的。電力系統(tǒng)中的所有設(shè)備都是在一定的電壓和頻率下工作的。電壓和頻率是電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù)。衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù)。 一般交流電力設(shè)備的一般交流電力設(shè)備的額定頻率額定頻率為為50Hz，此頻率通稱為，此頻率通稱為“工頻工頻”。 在電力系統(tǒng)正常情況下，工頻的頻率偏差一般不得超過在電力系統(tǒng)正常情況下，工頻的頻率偏差一般不得超過 0.5Hz。如果電力。如果電力系統(tǒng)容量達到系統(tǒng)容量達到3000MW或以上時，頻率偏差則不得超過或以上時，頻率偏差則不得超過 0.2Hz在電力系統(tǒng)非正常在電力系統(tǒng)非正常狀況下，頻率偏差則不應(yīng)超過狀況下，頻率偏差則不應(yīng)超過

33、1Hz。頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠來調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠來調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第29頁EXIT1.3 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 1.3.1.3.2 2 三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 表表1.1 1.1 我國三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓我國三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓分類電網(wǎng)和用電設(shè)備 額定電壓/kV發(fā)電機額定電壓/kV電力變壓器額定電壓/kV一次繞組二次繞組低壓 0.380.400.380.400.660.690.660.69高壓33.153,3.153.15,3.366.36

34、,6.36.3,6.61010.510,10.510.5,11-13.8,15.75,18,20,22,2613.8,15.75,18,20,22,26-35-3538.566-6672.5110-110121220-220242330-330363500-500550第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第30頁EXIT1.1.電網(wǎng)（線路）的額定電壓電網(wǎng)（線路）的額定電壓 電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓等級是國家根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓等級是國家根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟分析后確定的。它是的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟分析后確定的。它是確定各類

35、用電設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。確定各類用電設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。 5%-5%GUN線路首端線路首端線路末端線路末端一次線圈一次線圈 ：位于線路首端時，位于線路首端時，比電網(wǎng)的額定電壓高比電網(wǎng)的額定電壓高5%5%。位于線路末端時，與電網(wǎng)額定電壓相同。位于線路末端時，與電網(wǎng)額定電壓相同。二次線圈二次線圈 ：所供線路較長時，所供線路較長時， 高出電網(wǎng)額定電壓高出電網(wǎng)額定電壓10%10%。所供線路較短時，高出電網(wǎng)額定電壓所供線路較短時，高出電網(wǎng)額定電壓5%5%。1.3 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 1.3.1.3.2 2 三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定

36、電壓 4. 4. 電力變壓器的額定電壓：電力變壓器的額定電壓：2.2.用電設(shè)備的額定電壓用電設(shè)備的額定電壓 與同級電力線路的額定電壓相等。與同級電力線路的額定電壓相等。 3.3.發(fā)電機的額定電壓發(fā)電機的額定電壓 由于同一電壓的線路允許電壓損耗為由于同一電壓的線路允許電壓損耗為 ，即整個線路允許，即整個線路允許有有10%的電壓損耗；規(guī)定發(fā)電機的額定電壓高于所供電網(wǎng)額定電的電壓損耗；規(guī)定發(fā)電機的額定電壓高于所供電網(wǎng)額定電壓的壓的5%，用以補償線路上的電壓損耗。，用以補償線路上的電壓損耗。第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第31頁EXITMT1T2UN+5%+10%0%+5%G圖圖1.6 1.6 電力

37、變壓器的額定電壓電力變壓器的額定電壓 二次線圈二次線圈 ：所供線路較長時，所供線路較長時， 高出電網(wǎng)額定電壓高出電網(wǎng)額定電壓10%10%。所供線路較短時，高出電網(wǎng)額定電壓所供線路較短時，高出電網(wǎng)額定電壓5%5%。一次線圈一次線圈 ：位于線路首端時，位于線路首端時，比電網(wǎng)的額定電壓高比電網(wǎng)的額定電壓高5%5%。位于線路末端時，與電網(wǎng)額定電壓相同。位于線路末端時，與電網(wǎng)額定電壓相同。1.3 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 1.3.1.3.2 2 三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第32頁EXIT試確定下圖所示供電系統(tǒng)

38、中變壓器試確定下圖所示供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路和線路WL1、WL2的額定電壓。的額定電壓。G6.3kVWL2T2WL1T1110/38.5kV3kV. 6UUN.GN1.T1由于電力變壓器由于電力變壓器T1一次側(cè)電壓與發(fā)電機相同，所以一次側(cè)電壓與發(fā)電機相同，所以T1一次側(cè)電壓：一次側(cè)電壓：由于電力變壓器由于電力變壓器T2一次側(cè)電壓與同級電網(wǎng)額定電壓相同，所以：一次側(cè)電壓與同級電網(wǎng)額定電壓相同，所以：110kVUUT2.N1N.WL1由于電力變壓器由于電力變壓器T1二次側(cè)屬于遠距離電能輸送，因此：二次側(cè)屬于遠距離電能輸送，因此：121kV%10110110%10UUUN.WL1N.WL1T1.

39、N2電力線路電力線路WL2屬于遠距離電能輸送，因此：屬于遠距離電能輸送，因此：35kV%105kV.385kV.38UN.WL2G6.3kVWL2T2WL1T1110/38.5kV6.3/121kV110kV35kV第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第33頁EXIT1.3 工廠供配電電壓 1.3.2 1.3.2 工廠供配電電壓的選擇工廠供配電電壓的選擇 線路電壓線路電壓(kV)輸送功率輸送功率(kW)輸送距離輸送距離(km)0.380.383 36 610103535110110220220 100100以下以下100-1000100-1000100-1200100-1200200-200020

40、0-20002000-100002000-1000010000-5000010000-50000100000-500000100000-500000 0.60.61-31-34-154-156-206-2020-5020-5050-15050-150100-300100-300 表1.2 常用各級電壓的經(jīng)濟輸送容量與輸送距離 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第34頁EXIT1.3 工廠供配電電壓 1.3.2 1.3.2 工廠供配電電壓的選擇工廠供配電電壓的選擇 1工廠供電電壓的選擇 對于一般沒有高壓用電設(shè)備的小型工廠，設(shè)備容量在對于一般沒有高壓用電設(shè)備的小型工廠，設(shè)備容量在100kW以下，輸送

41、距離在以下，輸送距離在600m以內(nèi)，可選用以內(nèi)，可選用380/220V電壓供電。電壓供電。 對于中小型工廠，設(shè)備容量在對于中小型工廠，設(shè)備容量在1002000kW，輸送距離在輸送距離在420km以內(nèi)的，可以內(nèi)的，可采用采用610kV電壓供電。電壓供電。 對于中大型工廠，設(shè)備容量在對于中大型工廠，設(shè)備容量在200050000kW，輸送距離在輸送距離在20150km以內(nèi)的，以內(nèi)的，可采用可采用35110kV電壓供電。電壓供電。 2工廠配電電壓的選擇 工廠的高壓配電電壓為工廠的高壓配電電壓為610kV。一般選一般選10kV作作為高壓配電電壓，如工廠供電為高壓配電電壓，如工廠供電電源的電壓就電源的電壓

42、就是是6kV，或工廠使用的或工廠使用的6kV電動機多且分散，可采用電動機多且分散，可采用6kV的配電電壓。的配電電壓。 工廠的低壓配電電壓，一般采用工廠的低壓配電電壓，一般采用380/220V。380V為三相配電電壓，供電給三相為三相配電電壓，供電給三相用電設(shè)備及用電設(shè)備及380V單相用電設(shè)備。單相用電設(shè)備。220V作為單相配電電壓，供電給一般照明燈具及作為單相配電電壓，供電給一般照明燈具及220V單相用電設(shè)備。礦山等部門也有采用單相用電設(shè)備。礦山等部門也有采用660V配電電壓的。配電電壓的。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第35頁EXIT1.4 供電質(zhì)量的主要指標供電質(zhì)量的主要指標 1.4

43、.1 電壓電壓 1.4.2 頻率頻率 1.4.3 可靠性可靠性第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第36頁EXIT1.4 供電質(zhì)量的主要指標1.4.1 1.4.1 電壓電壓 電壓質(zhì)量是按照國家標準或規(guī)范對電力系統(tǒng)電壓的偏差、波動和波形的電壓質(zhì)量是按照國家標準或規(guī)范對電力系統(tǒng)電壓的偏差、波動和波形的一種質(zhì)量評估。一種質(zhì)量評估。 1. 電壓偏差電壓偏差 電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差的百分數(shù)，即電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差的百分數(shù)，即 式中式中V%為電壓偏差百分數(shù)，為電壓偏差百分數(shù)，U為實際電壓，為實際電壓，UN為額定電壓。為額定電壓。 我國規(guī)定了供電電壓的允許偏差，對我

44、國規(guī)定了供電電壓的允許偏差，對35kV及以上系統(tǒng)為及以上系統(tǒng)為5%；10KV及以下系統(tǒng)及以下系統(tǒng)為為7%；220V單相系統(tǒng)為單相系統(tǒng)為7%、10% 。 一般運行情況下，用電設(shè)備端子處電壓偏差的允許值為一般運行情況下，用電設(shè)備端子處電壓偏差的允許值為5% 5% 。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第37頁EXIT1.4 供電質(zhì)量的主要指標1.4.1 1.4.1 電壓電壓 2. 電壓波動電壓波動 電壓波動是指電壓的急劇變化，電壓變化的速率大于每秒電壓波動是指電壓的急劇變化，電壓變化的速率大于每秒1%1%的即為電壓急劇變化。的即為電壓急劇變化。電壓波動的程度電壓波動的程度用公共供電點相鄰最高與最低電

45、壓之差對電網(wǎng)額定電壓的百分數(shù)用公共供電點相鄰最高與最低電壓之差對電網(wǎng)額定電壓的百分數(shù)表示，表示，即即 U U% =% = 式中，式中，U U% %為電壓波動百分數(shù)；為電壓波動百分數(shù)；UmaxUmax、UminUmin為電壓波動的最大值和最小值（為電壓波動的最大值和最小值（kVkV）；）；U UN N為額定電壓（為額定電壓（kVkV）。）。 電壓波動的允許值，電壓波動的允許值， 10kV及以下系統(tǒng)為及以下系統(tǒng)為2.5%；對；對35110kV系統(tǒng)為系統(tǒng)為2%；220V單單相系統(tǒng)為相系統(tǒng)為1.6% 。 一般運行情況下，要求不低于每秒一般運行情況下，要求不低于每秒0.2%0.2% 。 第1章 緒論工廠

46、供配電技術(shù)第1章第38頁EXIT1.4 供電質(zhì)量的主要指標1.4.1 1.4.1 電壓電壓 3. 電壓波形電壓波形 電壓波形的好壞用其對正弦波形畸變的程度來衡量。電壓波形的好壞用其對正弦波形畸變的程度來衡量。 在理想情況下，電壓波形為正弦波，但電力系統(tǒng)中有大量非線性負荷，使電壓波形發(fā)生畸變，在理想情況下，電壓波形為正弦波，但電力系統(tǒng)中有大量非線性負荷，使電壓波形發(fā)生畸變，除基波外還有各次諧波。下表是我國規(guī)定的公用電網(wǎng)電壓波形畸變率。除基波外還有各次諧波。下表是我國規(guī)定的公用電網(wǎng)電壓波形畸變率。公用電網(wǎng)諧波電壓限值（相電壓）公用電網(wǎng)諧波電壓限值（相電壓） 電網(wǎng)額定電壓（電網(wǎng)額定電壓（kV）電壓諧

47、波畸變率（電壓諧波畸變率（%）各項諧波電壓含有率（各項諧波電壓含有率（%）奇次奇次偶次偶次0.385.04.02.06104.03.21.635663.02.41.21102.01.60.8第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第39頁EXIT1.4 供電質(zhì)量的主要指標1.4.1 1.4.1 電壓電壓 4. 電壓調(diào)整的措施電壓調(diào)整的措施 （1）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓型變壓器；）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓型變壓器； （2）合理減少系統(tǒng)阻抗；）合理減少系統(tǒng)阻抗； （3）合理改變系統(tǒng)的運行方式；）合理改變系統(tǒng)的運行方式； （4）盡量使系統(tǒng)的三相負荷均衡；

48、）盡量使系統(tǒng)的三相負荷均衡； （5）采用無功功率的補償裝置。）采用無功功率的補償裝置。1.4.2 1.4.2 頻率頻率 頻率的變化對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性影響很大，因而對頻率的要求比對頻率的變化對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性影響很大，因而對頻率的要求比對電壓的要求嚴格得多，一般不得超過電壓的要求嚴格得多，一般不得超過0.5%，電網(wǎng)容量在，電網(wǎng)容量在300萬萬kW及以上者及以上者不得超過不得超過2%。頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠。頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠。 第1章 緒論工廠供配電技術(shù)第1章第40頁EXIT1.4 供電質(zhì)量的主要指標電能的質(zhì)量指標電能的質(zhì)量指標 ：（1 1）3535kVkV及以上及以上 電壓正負偏差絕對值之和不超過電壓正負偏差絕對值之和不超過10% 10% ； 10 10kVkV及以上及以上 電壓正負偏差為電壓正負偏差為7% 7% ； 220 220V V及以上及以上 電壓正負偏差為電壓正負偏差為+7%+7%，-10% -10% ； 電動機電動機 電壓正負偏差為電壓正負偏差為5% 5% ； 照明照