工廠供電課程總結

1、第一章 概論1. 工廠課程任務：主要是講述電能供應和分配問題，并講述繼電保護、電氣照明，使學生初步掌握供電系統(tǒng)和電氣照明運行維護和設計計算所必需的基本理論和基本知識，為今后從事工廠供電技術工作奠定一定的基礎。2. 工廠供電系統(tǒng)的有關知識 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)系起來的一個發(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。用電設備的額定電壓規(guī)定與同級電網(wǎng)的額定電壓相同。B：發(fā)電機的額定電壓:發(fā)電機額定電壓規(guī)定高于同級電網(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： 當變壓器直接與發(fā)電機相聯(lián)時，如圖中的變壓器T1，高于同級電網(wǎng)額定電壓5。 當變壓器不與發(fā)電機相聯(lián)而是連接在線路上時，如圖的變壓器T2，此其一次繞組額定電壓應與電網(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： 變壓器二次側供電線路較長，如圖中的變壓器T1，其二次繞組額定電壓應比相聯(lián)電網(wǎng)額定電壓高10。變壓器二次側供電線路不長時，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)的中性點運行方式：A，中性點直接接地系統(tǒng) 低壓配電系統(tǒng)，按保護接地形式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。B，中性點不接地的電力系統(tǒng) c，中

3、性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 5. 工廠供電設計的主要內(nèi)容：1，根據(jù)資料，計算出車間及全廠的計算負荷；2，根據(jù)計算負荷選擇車間變電所位置和變壓器的臺數(shù)和容量；3，根據(jù)負荷等級全廠的計算負荷，選擇供電電源、電壓等級、和供電方式；4，選擇總降的臺數(shù)及容量；5，確定總降接線圖和廠區(qū)的高壓配電方案，6，選擇電氣設備及載流導體的截面，必要時進行短路條件下動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗；7，選擇繼電保護，并進行參數(shù)的整定計算；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算，9確定功率因數(shù)補償措施；10，選擇高壓配電所的控制和調(diào)度方式，11，核算建設所需器材和總投資第二章 負荷計算1.負荷計算：求計算

4、負荷的這項工作稱作為負荷計算。實質：是功率的計算?！坝嬎阖摵伞?指用統(tǒng)計計算求出的，用來選擇和校驗變壓器容量及開關設備、連接該負荷的電力線路的負荷值。2.負荷曲線是表示電力負荷隨時間變動情況的曲線。繪制在直角坐標上，橫坐標表示負荷變動時間，縱坐標表示負荷大小；年負荷持續(xù)時間曲線反映了全年負荷變動與對應的負荷持續(xù)時間（全年按8760h計）的關系。3.年每日最大負荷曲線反映了全年當中不同時段的電能消耗水平，是按全年每日的最大半小時平均負荷來繪制的。4.年最大負荷:全年中負荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時平均功率;5.年最大負荷利用小時Tmax:一個假想時間,在該時間內(nèi),電力負荷按年最大負荷持續(xù)

5、運行所消耗的電能,恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能。平均負荷：就是負荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率，即：PavWt/t;負荷系數(shù)Klo Klo = Pav/Pm; 6.需要系數(shù)：Kd需要系數(shù)是用于負荷計算，它是一個綜合系數(shù)，取決于設備的負荷率、效率、臺數(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100臺，但不可能同時開著，開著的也不可能都達到滿載！這就需要一個系數(shù)。其實說的更具體一點就是利用率的問題。 8.形狀系數(shù)：Kz形狀系數(shù)反映了在一定的用電設備組在最大負荷工作班消耗的平均功率一定時候，負荷的平穩(wěn)度，Pc為負荷的有效值9.附加系數(shù)：Kf主要考慮了總

6、容量相同，用電設備組相同但組成不同，Pm超過Pav的倍數(shù)無功功率補償方式的方式有三種：單獨補償、分組補償和集中補償。10.負荷計算的方法：附加系數(shù)法和需要系數(shù)法以及二項系數(shù)法第三章： 工廠供電系統(tǒng)1.深入負荷中心的供電方式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， 4.一次設備：變壓器，PT，CT、高低壓開關、斷路器、熔斷器、避雷器、并聯(lián)電容器、高低壓開關柜、低壓配電屏、動力與照明配電箱5.二次接線：用來測量、控制、信號指示、保護和自動調(diào)節(jié)一次設備運行的電路。注意：一、二次回路的連接設備就是互感器6.供電電壓的選擇：a，電源進線的電壓等級；b，企業(yè)負荷的大小和距離電源的

7、遠近，c企業(yè)內(nèi)部大型設備的額定電壓的大小。7.總降變壓器容量和臺數(shù)的選擇：對于單臺變壓器容量Sn(1.15-1.4)Sjs其中Sjs是所有設備計算容量之和。對于兩臺變壓器：任一變壓器都應能滿足Sn(60%-70%)Sjs Sn(1+2) Sjs8.車間變電所容量和臺數(shù)的選擇：同總降。9.變壓器過負荷：正常過負荷和被迫過負荷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±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±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），和無母線型（橋

8、式和單元接線）主接線的要求：安全、可靠、經(jīng)濟、靈活倒閘操作的順序：B 橋式接線：內(nèi)橋（靠近變壓器側）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：要注意對于架空線路進線要設置避雷器，而對于電纜進線，不必要設置避雷器。電力線路的接線形式：放射式、樹干式、和環(huán)式 這里要注意環(huán)式運行時候要考慮開口運行。主要是考慮穿越功率的問題第四章：短路電流的計算及電氣設備的選擇與校驗1.三相短路電流的計算 A，無限大容量系統(tǒng)三特征：最嚴重短路電流產(chǎn)生的3條件：P81頁2.供電系統(tǒng)中各元件電抗標么值的計算；3.三相短路電流計算的方法： 第一，畫出等

9、效電路圖（包括各主要元件的標幺值），標出各個元器件的參數(shù)和短路點；第二、選擇基準電壓和基準容量，將等效電路圖化簡，求出短路回路的總阻抗的標幺值；第三、由短路回路總阻抗標幺值計算出短路電流的標幺值，在計算出短路電流的實際值（實際值等于標幺值乘以基準值）；然后求出沖擊電流（T=0.01；沖擊電流在高壓系統(tǒng)中是實際電流的2.55倍，低壓系統(tǒng)中是1.84倍實際電流）;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（基準容量乘以電流的標幺值）4.電動機對三相短路電流的影響 需要考慮的場合：第一、高壓電動機單機或者總容量大于800kw，低壓電動機單

10、機或者總容量大于20kw；第二，在靠近電動機引出端附近發(fā)生三相短路時，才考慮電動機對沖擊電流的影響；第三，計算短路后t0.01s的短路電流或者在考慮沖擊電流的影響時才計入電動機的反饋電流。 在考慮電動機的影響后，短路點的沖擊電流為：ish =ish+ishM5.短路電流的力效應和熱效應 力效應： 硬母線電動力校驗：硬母線的允許應力要大于等于所受到的最大計算應力對于其他電氣設備而言：ImaxIsh 熱效應：P110假象時間：Tima含義：指的是短路穩(wěn)態(tài)電流在這段時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量等于短路全電流在實際電路中持續(xù)的時間產(chǎn)生的熱量 Timatk+0.05；tk對于慢速斷路器等于0.2s，對于中速等于0

11、.10.15s對于電氣設備的熱穩(wěn)定校驗：要滿足：I2t I2Tima第五章 工廠供電系統(tǒng)的保護及供電自動化1.繼電保護的作用：自動、快速、有選擇性的切斷故障設備，正確反映設備的異常運行狀態(tài)，繼電保護應滿足選擇性、可靠性、速動性和靈敏性2.常用的繼電器 KA，KV，KS,KM,KT3.過電流保護：供配電系統(tǒng)的保護主要指的是過電流保護，過電流保護的接線方式（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定時限過電流保護：由電磁式繼電器等構成，保護裝置的動作時間是按照整定的動作時間固定不變的，與

12、故障電流的大小無關。5.反時限過電流保護：由感應式繼電器等構成，保護裝置的動作時間與故障電流的大小成反比關系，故障電流越大，反應時間越短。 過電流保護的動作電流的整定是按照最大負荷電流整定的，按照末端最小兩項短路電流來進行靈敏度的校驗的。并有動作時間滿足選擇性要求，雖然過電流保護的范圍很大，但是過電流保護的速動性比較差，因此需要和速斷保護結合使用。電流速斷保護的動作電流 是按照保護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行靈敏度的校驗，盡管保護方式迅速無延時，但是保護存在死區(qū)，不能保護整個電路6.工廠供電系統(tǒng)的防雷與接地 基本概念：過電壓與分類：大氣過電壓和內(nèi)部過電壓雷電壓的分

13、類：直擊雷過電壓，感應雷過電壓，侵入波過電壓常見的防雷設備：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：避雷器應與被保護設備并聯(lián)角型避雷器的工作原理：保護間隙、接地擊穿7.接地和接地裝置l 接地：電氣設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體；l 接地線：電氣設備中應接地部分與接地體相連接的金屬導體；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的整體；8.接地電流和對地電壓l 接地電流：電氣設備發(fā)生故障時，電流經(jīng)過接地裝置流入大地并做半球狀散開，此電流稱為接地電流；距離接

14、地體越遠，散流電阻越小，一般在20m處，散流電阻為零。l 零點位：電位為零的地方；稱為地或者大地；l 對地電壓：電氣設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的距離有關系。10.工作接地、保護接地、重復接地l 工作接地：正常工作或者故障時，為了保證電氣設備可靠運行而將電力系統(tǒng)的某一點接地；比如：電源中性點接地為了保證非故障相對地電壓為相電壓；又如：防雷設備的接地為將雷電流引入大地；l 保護接地：為了保障人身安全，防止間接觸電而將設備的外露可導電部分接地；保護

15、接地的主要類型分為：（1） TN系統(tǒng) 電源中性點直接接地，并引出中性線（N）、保護線（PE）、或者保護中性線（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TN系統(tǒng)中的設備外殼經(jīng)低壓配電系統(tǒng)中公共PE線或者PEN線接地保護接零。（3）IT系統(tǒng) 電源中性點：不接地或者經(jīng)過大電阻（1k）接地，不引出中性線，屬于三相三線制系統(tǒng)，設備的外露部分經(jīng)過各自的接地裝置單獨接地；l 重復接地：將零線上的一處或者多處通過接地裝置

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接地；否則當零線萬一斷線而同時斷點后某設備發(fā)生單相碰殼。斷點之后接零設備外殼都將感應出較高的接觸電壓。11.應實行接地或者接零的設備 凡是因為絕緣損壞而可能帶有危險高壓的電氣設備以及電氣裝置的金屬外殼和框架均應可靠接地或者接零。l 電動機、變壓器、變阻器、電力電容器、開關設備的金屬外殼；l 配電屏、控制屏的金屬框架、臨近帶點的金屬遮攔；l 電纜的金屬保護管和金屬保護皮，電纜的終端頭和中間接頭金屬保護皮以及母線的外罩l 照明燈具、電扇以及電熱設備的金屬外殼；l 避雷針、避雷器、保護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