工廠供電3供電系統(tǒng)的結(jié)線和結(jié)構(gòu)課件

工廠供電3供電系統(tǒng)的結(jié)線和結(jié)構(gòu)課件思考題工廠供電系統(tǒng)的結(jié)線和結(jié)構(gòu)

第一節(jié)

工廠變配電所的主結(jié)線第二節(jié)工廠變配電所的結(jié)構(gòu)與布置

第三節(jié)工廠電力線路的結(jié)線方式

第四節(jié)工廠電力線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)

第一節(jié)工廠變配電所的主結(jié)線一、概述工廠變配電所的電路圖，按功能可分為以下兩種：一種是表示變配電所的電能輸送和分配路線的電路圖，稱為主電路圖或一次電路圖；另一種是表示用來控制、指示、測量和保護(hù)一次電路及其設(shè)備運(yùn)行的電路圖，稱為二次電路圖或二次回路圖。變配電所主電路的結(jié)線方案（簡稱主結(jié)線）基本要求：

(1)安全性(2)可靠性(3)靈活性(4)經(jīng)濟(jì)性

二、高壓配電所的主結(jié)線圖高壓配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電并向各車間變電所及某些高壓用電設(shè)備配電的任務(wù)。（三）高壓配電出線(二）母線(一)電源進(jìn)線(四)工廠變配電所的裝置式主電路圖圖3-1為系統(tǒng)式主電路圖，主要用于教學(xué)和運(yùn)行；圖3-2為高壓配電所的裝置式主電路圖。

三、車間（或小型工廠）變電所的主結(jié)線方案

車間（或小型工廠）變電所，是將高壓(6～10KV)降為一般用電設(shè)備所需低壓（如220/380V）的終端變電所，這類變電所的主結(jié)線比較簡單。高壓側(cè)主結(jié)線方案分兩種情況：一種是有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所，其高壓側(cè)的開關(guān)電器，保護(hù)裝置和測量儀表等，另一種是工廠內(nèi)無總降壓變電所或配電所時(shí)，其車間變電所往往就是工廠的降壓變電所，高壓側(cè)必須配置足夠的開關(guān)設(shè)備。小型工廠變電所的幾種常用的主結(jié)線方案

(一）只裝有一臺主變壓器的小型變電所三種典型的主結(jié)線方案：1.高壓側(cè)采用隔離開關(guān)一熔斷器或跌開式熔斷器的變電所2．高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)－熔斷器的變電所

3．高壓側(cè)采用隔離開關(guān)－斷路器的變電所

１.高壓側(cè)無母線、低壓單母線分段的變電所

2．高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所

（二）裝有兩臺主變壓器的小型變電所３．高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所

四、工廠總降壓變電所的主結(jié)線方案電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的大中型工廠，一般需兩級降壓，即先經(jīng)總降壓變電所將電壓降為6～10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓（如220／380V）。（一）單臺變壓器的總降壓變電所(二)兩臺主變壓器的總降壓變電所當(dāng)負(fù)荷在數(shù)千千伏安以上，且具有大量重要負(fù)荷時(shí)，通常采用雙電源兩臺主變壓器的總降壓變電所

第二節(jié)工廠變配電所的結(jié)構(gòu)與布置一、變配電所所址的選擇選擇原則：①盡量靠近負(fù)荷中心，減少電壓損耗，電能損耗和有色金屬消耗量。②進(jìn)出線方便。③盡量靠近電源側(cè)。④盡量不設(shè)在多塵和有腐蝕性氣體的場所。⑤避免設(shè)在有劇烈震動的場所。⑥盡量不設(shè)在低洼積水場所及其下方。⑦交通運(yùn)輸方便。⑧與易燃易爆場所保持規(guī)定的安全距離。⑨高壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建。⑩不應(yīng)妨礙工廠或車間的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后擴(kuò)建的可能。二、車間變電所的類型按變壓器的安裝地點(diǎn)分類，車間變電所有以下型式：附設(shè)變電所(2)露天變電所(3)獨(dú)立變電所(4)車間內(nèi)變電所(5)桿上變電站(6)地下變電所三、變配電所的總體布置（一）變配電所總體布置的要求1.便于運(yùn)行維護(hù)有人值班的變配電所，一般應(yīng)設(shè)置值班室。值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室，且有門直通。2.保證運(yùn)行的安全值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備。高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)。變配電所各室的大門都應(yīng)朝外開。所有帶電部分離墻和離地的尺寸以及各室的維護(hù)操作通道的寬度，其屏后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口。３．便于進(jìn)出線高壓架空進(jìn)線時(shí)，高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)。低壓配電室宜靠近變壓器室。開關(guān)拒下要設(shè)置電纜溝。４．節(jié)約土地與建筑費(fèi)用高壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所合建。高壓開關(guān)柜數(shù)量較少時(shí)，可以與低壓配電屏裝設(shè)在同一配電室內(nèi)，但其裸露帶電導(dǎo)體之間的凈距不應(yīng)小于2m。5.適當(dāng)考慮發(fā)展高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量開關(guān)柜的備用位置。表3-1可燃油油浸蠻壓器外廓與變壓器室墻壁和門的最小凈距(mm)變壓器容量/kVA100～10001250及以上變壓器外廓與后壁、側(cè)壁凈距600800變壓器外廓與后壁、側(cè)壁距8001000表3-2高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度(mm)開關(guān)柜布置方式柜后維護(hù)通道柜前操作通道固定式手車式單排布置8001500單車長度+1200雙排面對面布置8002000雙車長度+900雙排背對背布置10001500單車長度+1200注：１．固定式開關(guān)柜為靠墻布置時(shí)，柜后與墻凈距應(yīng)大于50ｍｍ，側(cè)面與墻凈距應(yīng)大于200mm。２．通道寬度在建筑物的墻面遇有柱類局部凸出時(shí)，凸出部位的通道寬度可減少200ｍｍ。

表3-3配電屏前、后通道最小寬度不敷出（mm）形式布置方式屏前通道屏后通道固定式單排布置15001000雙排面對面布置20001000雙排背對背布置15001500抽屜式單排布置18001000雙排面對面布置23001000雙排背對背布置18001000(二)變配電所總體布置的方案變配電所總體布置的方案應(yīng)因地制宜，合理設(shè)計(jì)，擬出幾種可行的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

四、變配電所的結(jié)構(gòu)為了運(yùn)行維護(hù)的安全，有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范對變配電所的結(jié)構(gòu)有不少規(guī)定和要求。例如：GB50053-94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《全國通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)·電氣裝置標(biāo)準(zhǔn)圖集》。（一）室外變壓器裝置的結(jié)構(gòu)（二）室內(nèi)變壓器裝置的結(jié)構(gòu)平面布置方案（示例）

室內(nèi)變電所變壓器室的結(jié)構(gòu)圖

(三）配電室的結(jié)構(gòu)

GG-1A(F)型高壓開關(guān)柜、采用電纜進(jìn)出線的高壓配電室

(三）配電室的結(jié)構(gòu)

PGL型低壓配電屏的低壓配電室(四)電容器室的結(jié)構(gòu)室內(nèi)高壓電容器裝置宜設(shè)置在單獨(dú)的高壓電容器室內(nèi)；而低壓電容器裝置一般可設(shè)置在低壓配電室內(nèi)。五、組合式成套變電所簡介組合式成套變電所又叫箱式變電所。它的各個(gè)單元部分都是由制造廠成套供應(yīng)，便于在現(xiàn)場組合安裝。五、組合式成套變電所簡介組合式成套變電所又叫箱式變電所。它的各個(gè)單元部分都是由制造廠成套供應(yīng)，便于在現(xiàn)場組合安裝。六、變配電所的電氣安裝圖

電氣安裝圖，又稱電氣施工圖，它是設(shè)計(jì)單位提供給施工單位進(jìn)行電氣安裝的技術(shù)圖樣，也是運(yùn)行單位進(jìn)行竣工驗(yàn)收以及運(yùn)行維護(hù)和檢修試驗(yàn)的重要依據(jù)。變配電所的電氣安裝圖包括：

(1)變配電所一次系統(tǒng)電路圖

(2)變配電所平、剖面圖

(3)無標(biāo)準(zhǔn)圖樣的構(gòu)件安裝大樣圖

(4)變配電所接地平面圖第三節(jié)工廠電力線路的結(jié)線方式一、概述電力線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的任務(wù)。二、高壓電力線路的結(jié)線方式高壓電力線路的結(jié)線方式，可按單電源供電、雙電源供電和環(huán)形供電等幾種形式來討論。

(一)單電源供電的結(jié)線方式主要有放射式和樹干式兩種。

表3-4放射式結(jié)線與樹干式結(jié)線對比名稱放射式結(jié)線樹干式結(jié)線線圖點(diǎn)每個(gè)用戶由獨(dú)立線路供電多個(gè)用戶由一條干線供電優(yōu)點(diǎn)可靠性高，線路故障時(shí)只影響一個(gè)用戶；操作、控制靈活高壓開關(guān)設(shè)備少，耗用導(dǎo)線也較少，投資?。灰子谶m應(yīng)發(fā)展，增加用戶時(shí)不必另增線路缺點(diǎn)高壓開關(guān)設(shè)備多，耗用導(dǎo)線也多，投資大；不易適應(yīng)發(fā)展，增加用戶時(shí)，要增加較多線路和設(shè)備可靠性較低，干線故障時(shí)全部用戶停電；操作、控制不夠靈活適用范圍離供電點(diǎn)較近的大容量用戶；供電可靠性要求高的重要用戶離供電點(diǎn)較遠(yuǎn)的小容量用戶；不太重要的用戶提高可靠性的措施改為雙放射式結(jié)線，每個(gè)用戶由兩條獨(dú)立線路供電；或增設(shè)公共備用干線改為雙樹干式結(jié)線，重要用戶由兩路干線供電；或改為環(huán)形供電(二)雙電源供電的結(jié)線方式主要有雙放射式、雙樹干式和公共備用干線的結(jié)線等。1.雙放射式結(jié)線2.雙樹干式結(jié)線3.公共備用干線式結(jié)線(三)環(huán)形供電的結(jié)線方式環(huán)形結(jié)線一般用于二、三級負(fù)荷。(四)工廠供電系統(tǒng)舉例該廠供電系統(tǒng)分析：1.廠區(qū)配電電壓6kV；2.電源進(jìn)線電壓35kV；3.廠區(qū)高壓電力線路的結(jié)線方式雙樹干式。4.各車間變電所高壓開關(guān)的選擇高壓斷路器三、低壓電力線路的結(jié)線方式低壓電力線路基本的結(jié)線方式有放射式，樹干式及鏈?zhǔn)降热N。表3-5低壓電力線路常用的結(jié)線方式名稱放射式樹干式鏈?zhǔn)浇Y(jié)線圖特點(diǎn)每個(gè)負(fù)荷由單獨(dú)線路供電多個(gè)負(fù)荷由一條干線供電后面設(shè)備的電源引自前面設(shè)備的端子優(yōu)點(diǎn)線路故障時(shí)影響范圍小，因此可靠性較高；控制靈，易于實(shí)現(xiàn)集中控制線路少，因此有色金屬消耗量少，投資省；易于適應(yīng)發(fā)展線路上無分支點(diǎn)，適合穿管敷設(shè)或電纜線路；節(jié)省有色金屬消耗量缺點(diǎn)線路多，有色金屬消耗量大；不易適應(yīng)發(fā)展干線故障時(shí)影響范圍大，因此供電可靠性較低線路檢修或故障時(shí)，相連設(shè)備全部停電，因此供電可靠性較低適用范圍供大容量設(shè)備，或供要求集中控制的設(shè)備，或供要求可靠性高的重要設(shè)備適于明敷線路，也適于供可靠性要求不高的和較小容量的設(shè)備適于暗敷線路，也適于供可靠性要求不高的的小容量設(shè)備；鏈?zhǔn)较噙B的設(shè)備不宜多于5臺，總?cè)萘坎灰顺^10kW變壓器-干線式結(jié)線主要用于設(shè)備位置需經(jīng)常調(diào)整的機(jī)械加工車間。在實(shí)際的工廠低壓配電系統(tǒng)中，往往是以上幾種結(jié)線方式的組合。《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052-95）規(guī)定：“供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級”。第四節(jié)工廠電力線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)一、概述工廠電力線路按結(jié)構(gòu)型式來分，有架空線路、電纜線路和車間線路等三類。二、架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)(一)架空線路的導(dǎo)線(二)電桿、橫擔(dān)和拉線電桿用來支持和架設(shè)導(dǎo)線橫擔(dān)用來固定絕緣子以支承導(dǎo)線拉線是為了平衡電桿各方面的受力

(三)線路絕緣子和金具線路絕緣子俗稱瓷瓶，用來固定導(dǎo)線并使導(dǎo)線與電桿絕緣。（四）架空線路的敷設(shè)(一)電纜和電纜頭電力電纜是傳輸和分配電能的一種特殊導(dǎo)線。它主要由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。導(dǎo)體即電纜線芯，一般由多根銅線或鋁線絞合而成。三、電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)電纜頭：

包括聯(lián)接兩條電纜的中間接頭和電纜終端的封端頭。

(二)電纜的敷設(shè)1.電纜的敷設(shè)方式工廠里采用的電纜敷設(shè)方式有直接埋地、電纜溝敷設(shè)、沿墻敷設(shè)和電纜橋架敷設(shè)等幾種。此外，在大型發(fā)電廠和變電所等電纜密集的場合，還采用電纜隧道和電纜排管等方式。(1)直接埋地

(2)電纜溝敷設(shè)

(3)沿墻敷設(shè)(4)電纜橋架敷設(shè)2.電纜敷設(shè)的一般要求①為防止電纜在地形發(fā)生變化時(shí)受過大的拉力，電纜在直埋敷設(shè)時(shí)要比較松弛，可作波浪形埋設(shè)。②下列地點(diǎn)的電纜應(yīng)穿管保護(hù)：電纜引入或引出建筑物或構(gòu)筑物；電纜穿過樓板及主要墻壁處；從電纜溝道引出至電桿、或沿墻敷設(shè)的電纜距地面2m以下及地下0.3m深度的一段；電纜與道路、鐵路交叉的一段。③電纜與不同管道一起敷設(shè)時(shí)，應(yīng)滿足下列要求。④直埋電纜埋地深度不得小于0.7m，其壕溝離建筑物基礎(chǔ)不得小于0.6m。⑤電纜溝的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮到防火和防水。電纜溝從廠區(qū)進(jìn)入廠房處及隧道連接處應(yīng)設(shè)置防火隔板。⑥電纜的金屬外皮和金屬電纜頭及保護(hù)鋼管和金屬支架等，均應(yīng)可靠接地。

四、車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1.車間電力線路敷設(shè)的安全要求①離地面3.5m以下的電力線路應(yīng)采用絕緣導(dǎo)線，離地面3.5m以上允許采用裸導(dǎo)