1-3工业企业供配电(精)
工厂供配电技术-工厂电力线路的敷设与维护
ʌ项目介绍ɔ某新建机械厂，初步设计其供配电系统电气部分，设计内容包括：选择高压配电所位置㊁配变电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，车间变压器台数和容量㊁形式的确定，变配电所主接线方式的选择，高压配电线路接线方式的选择，高低压配电线路及导线截面积选择，短路计算和开关设备的选择，继电保护的整定计算，防雷保护与接地装置设计等㊂主要基础资料如下：1.负荷情况该机械厂主要生产长尾夹㊁牛头夹㊁圆形弹簧夹㊁山形弹簧夹㊁磁力夹㊁板夹㊁各式塑料夹㊁回形针㊁起钉器㊁书圈㊁磁力钩㊁书立等系列产品，设有模具车间㊁冲件车间㊁热处理车间㊁电泳车间㊁喷涂车间㊁发黑车间㊁电镀车间和包装车间㊂该厂大部分车间为三班制，年最大有功负荷利用小时数为5000h㊂车间负荷情况见表6-1㊂表6-1㊀车间负荷情况编号厂房名称设备容量/kW需要系数功率因数1模具车间4400.350.652冲件车间5500.500.703热处理车间6800.550.754电泳车间2800.400.755喷涂车间3200.500.756发黑车间2500.550.757电镀车间2400.500.708包装车间1100.750.809综合楼1600.750.902.供电电源情况按照该厂与当地电业部门签订的供用电协议规定，可从某35V/10kV地区变电站取得工作电源㊂该35V/10kV地区变距离本厂约为1km，10kV母线短路数据：S（3）k.max=340MVA㊁S（3）k.min=180MVA㊂要求该厂：①过电流保护整定时间不大于1.0s；②在工厂10kV电源侧进行电能计量；③功率因数应不低于0.92㊂3.工厂自然条件年最高气温为39ħ，年平均气温为23ħ，年最低气温为-5ħ，年最热月平均最高气温㊃261㊃为33ħ，年最热月平均气温为26ħ，年最热月地下0.8m处平均温度为25ħ㊂主导风向为南风，年雷暴日数为52㊂平均海拔为22m，地层以砂黏土为主㊂4.电费制度按两部电价制交纳电费，基本电价为20元/（kVA㊃月），电度电价为0.5元/kWh㊂ʌ项目目标ɔ专业能力目标掌握高压配电网的接线方式及接线特点方法能力目标理解工业企业供配电线路的结构形式并根据负荷等级选择电气主接线社会能力目标能根据企业实际情况设计电气主接线ʌ主要任务ɔ任务工作内容计划时间完成情况1工厂电力线路及接线方式的选择2工厂电力线路结构及敷设3导线和电缆的选择及计算4工厂电力线路电气安装图的绘制5工厂电力线路的运行与维护任务1 工厂电力线路及接线方式的选择ʌ任务导读ɔ工厂各配电系统，包括总降压变电所㊁配电所㊁车间变电所和高压用电设备以及主接线方式㊂当然，有的供配电系统的组成不一定全部包括以上几个，是否需要总降压变电所，是否建配电所，取决于工厂和电源间的距离㊁工厂的总负荷及其在各车间的分布，以及变电所间的相对位置，厂区内的配电方式和本地区电网的供电条件等㊂如果上述组成都是需要的，在工厂内部的供电系统也可能有各种组合方案，组合方案的变化必然会影响到投资费用和运行费用的变化㊂因此，进行不同的方案设计，选择合适的主接线方式，进行经济技术比较，得出可靠㊁合理㊁经济的方案㊂ʌ任务目标ɔ1.掌握工厂配电系统的接线方式及其特点㊂2.掌握车间低压放射式网络的接线方式㊂ʌ任务分析ɔ工厂电力线路按电压高低分为高压配电网络和低压配电网络㊂高压配电网络的作用是从总降压变电所向各车间变电所或高压用电设备供配电，低压配电网的作用是从车间变电所向各用电设备供配电，直观地表示了变配电所的结构特点㊁运行性能㊁使用电气设备的多少及前后安排等，对变配电所安全运行㊁电气设备选择㊁配电装置布置和电能质量都起着决定性的作用㊂ʌ知识准备ɔ工业企业供电网络包括厂区高压配电网络与车间低压配电网络两部分㊂高压配电网络指㊃361㊃从总降压变电所至各车间变电所或高压用电设备之间的6 10kV 高压配电系统；低压配电网络指从车间变电所至各低压用电设备的380V /220V 低压配电系统㊂选择接线方式主要考虑以下因素：1）供电的可靠性㊂2）有色金属消耗量㊂3）基建投资㊂4）线路的电能损失和电压损失㊂5）是否便于运行㊂6）是否有利于将来发展等㊂一㊁工厂配电系统接线方式工厂配电系统的基本接线方式有三种：放射式㊁树干式和环式㊂各工厂供电系统采用哪种接线方式，要根据负荷对供电可靠性的要求㊁投资大小㊁运行维护方便及长远规划等原则分析确定㊂1.放射式线路放射式线路又分为单回路放射式线路㊁双回路放射式线路和具有公共备用线路的放射式线路㊂单回路放射式线路是由工厂总变配电所6 10kV 母线上每一条回路直接向车间变配电所或高压设备供电，沿线不再接其他负荷㊂它的优点是线路敷设㊁保护装置简单，操作维护方便，易于实现自动化；缺点是从总变配电所出线较多，高压设备多，投资较大㊂特别是在任一线路上发生故障或检修时，该线路就要停电，因而供电可靠性不高，一般用于三级负荷图6-1㊀单回路放射式线路和部分次要的二级负荷供电，如图6-1所示㊂双回路放射式线路是对任一变配电所采用双回路线路供电的方式㊂其中，图6-2a 是单电源供电，图6-2b 是双电源供电㊂在双回路放射式线路中，当其中一条回路发生故障或检修时，可由另一条回路给全部负荷继续供电，提高了供电的可靠性，可用于二级负荷供电㊂但所需高压设备较多，投资也较大㊂图6-2㊀双回路放射式线路a）单电源供电㊀b）双电源供电㊃461㊃当采用如图6-3所示的具有公共备用线路的放射式线路供电时，如果任一回路线路发生故障时，只需经过短时的 倒闸操作 后，可由备用干线继续供电㊂这种线路供电可靠性较高，可适用于各级负荷供电㊂图6-3㊀具有公共备用线路的放射式线路图6-4㊀直接连接树干式线路2.树干式线路树干式线路是指线路分布像树干一样，既有主干，也有分支㊂它可分为直接连接树干式和串联型树干式两种形式㊂直接连接树干式线路如图6-4所示㊂从总变配电所引出的每路高压干线在厂区内沿车间厂房或道路敷设，每个车间变配电所或高压设备直接从干线上接出分支供电㊂这种线路的优点是配电设备少㊁投资小；缺点是干线发生故障或检修时会造成大面积停电；因而分支数目限制在5个以内，其供电可靠性差，只适用于三级负荷㊂3.高压环式接线高压环式接线实际上是两端供电的树干式接线，如图6-5所示㊂两路树干式接线尾端连接起来就构成了环式接线㊂这种接线方式运行灵活，供电可靠性高，线路检修时可切换电源，故障时可切除故障线段，缩短停电时间，可供二㊁三级负荷，在现代化城市电网中应用较广泛㊂由于闭环运行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环式线路上发生故障时影响整个电网，因此，为了限制系统短路容量，简化继电保护，大多数环式线路采用 开环 运行方式，即环式线路中有一处开关是断开的㊂通常采用以负荷开关为主开关的高压环网柜作为配电设备㊂实际供配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合㊂究竟采用什么接线方式，应根据具体情况，考虑对供电可靠性的要求，经技术经济综合比较后才能确定㊂一般来说，对大中型工厂，高压配电系统宜优先考虑采用放射式接线，因为放射式接线的供电可靠性较高，便于运行管理，但放射式的投资较大㊂对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅㊃561㊃图6-5㊀高压环式接线区，可考虑采用树干式或环式配电㊂二㊁车间低压供电网络的接线方式1.低压放射式供电线路低压放射式供电线路如图6-6所示，其中图6-6a 为带集中负荷的一级放射式线路，图6-6b 为带分区集中负荷的两级放射式线路㊂放射式供电线路适用于车间负荷比较集中且负荷分布在车间不同方向㊁用电设备容量较大的条件下，如果车间有多台电动机传动的设备，虽然容量较小，亦可采用㊂它的特点是操作方便㊁灵活，任一干线故障时，不影响其他干线，但投资较大，施工复杂㊂图6-6㊀低压放射式供电线路a）一级放射式㊀b）两级放射式2.低压树干式供电线路低压树干式供电线路如图6-7所示㊂运行经验表明，只要施工质量符合要求，干线上分支点不超过5个时，这种供电方式是可靠的，且故障后容易恢复㊂它与放射式相比，可节省低压配电设备，缩短线路总长度，且施工简单㊂图6-8表示树干式供电线路的演变形式㊂图6-8a 为变压器 干线供电线路，广泛用于机械加工车间㊂当采用插接式母线时，它可以随工艺过程的改变任意移动用电设备而无需另外安装配电盘㊂图6-8b 为链环式供电线路，每条线路以串接3个配电箱为限；如果串接同一生产系统中的小容量电动机（不重要的用电设备），则以不超过5个为宜㊂3.低压混合式供电线路根据工业企业中的车间低压负荷分布特点，很少采用单一的放射式或树干式供电系统，一般多为混合式供电系统，如图6-9所示，车间内动力线路和照明线路应分开，以免相互影响㊂正常运行时，事故照明和工作照明同时投入以交流供电㊂当交流电发生故障时，则自动地将事故照明切换到蓄电池组或其他独立电源供电㊂对重要的用电设备，可以从两台分别运行的变压器低压母线分别引出线路交叉供电，或者在低压母线上装设自动投入装置，以保证㊃661㊃图6-7㊀低压树干式供电系统图6-8㊀低压树干式供电线路网络演变形式a）变压器干线式㊀b）链环式供电线路供电的可靠性㊂图6-9㊀低压混合式供电系统ʌ任务实施ɔ讨论ʌ项目介绍ɔ中某新建机械厂配电系统接线方式㊂姓名专业班级学号任务内容及名称1.任务实施目的2.任务完成时间：1学时3.任务实施内容及方法步骤4.分析结论指导教师评语（成绩）年㊀月㊀日㊃761㊃ʌ任务总结ɔ通过本任务的学习，让学生掌握放射式㊁树干式和环式三种工厂配电系统的基本接线方式的结构和特点，掌握低压放射式供电线路㊁低压树干式供电线路㊁低压混合式供电线路三种车间低压供电网络的接线方式的结构和特点㊂任务2 工厂电力线路结构及敷设ʌ任务导读ɔ工业企业电力线路有架空线路㊁电缆线路和车间线路㊂架空线路结构简单㊁成本低㊁易于检修及维护，因此被广泛采用，但采用架空线路时线路纵横交错，占地较大，影响厂区美化㊂电缆线路虽然具有成本高㊁投资大㊁维修不便等缺点，但是它具有运行可靠㊁可避免雷电危害和机械损伤㊁不卡地面㊁环境影响小㊁利于美化等优点，在现代化企业中应用越来越广泛㊂ʌ任务目标ɔ1.掌握工厂配电系统的接线方式及其特点㊂2.掌握车间低压放射式网络的接线方式㊂ʌ任务分析ɔ工业企业供配电线路经常采用的结构形式有三种：厂区架空线路㊁厂区电缆线路和车间户内配电线路㊂工厂企业内部电力线路按电压高低分为高压配电网络和低压配电网络㊂高压配电网络的作用是从总降压变电所向各车间变电所或高压用电设备供配电，低压配电网的作用是从车间变电所向各用电设备供配电，直观地表示了变配电所的结构特点㊁运行性能㊁使用电气设备的多少及前后安排等，对变配电所安全运行㊁电气设备选择㊁配电装置布置和电能质量都起着决定性作用㊂ʌ知识准备ɔ在工业企业中电能的输送和分配，是通过供配电线路实现的㊂工业企业内部供配电网络尽管供电半径小，但负荷类型多，操作频繁，厂房环境复杂（高温㊁多粉尘以及与管道㊁轨道交错等），配电线路总长通常超过企业受电线路，且具有不同于区域电力网的特点㊂工业企业供配电线路经常采用的结构形式有三种：厂区架空线路㊁厂区电缆线路和车间户内配电线路㊂一㊁厂区架空线路架空线路的优点是成本低㊁投资少㊁施工快㊁维护检修方便，易于发现和排除故障等；它的缺点是易受外界条件（雷雨㊁风雪及工业粉尘㊁气体等）影响，受厂区建筑布局限制，不能普遍采用㊂但由于架空线路比电缆线路节省1/2 4/5的投资，因此在工业企业中凡有可能都优先采用架空线㊂架空线路由导线㊁杆塔（包括横担）㊁绝缘子和金具构成㊂1.导线架空线路所采用的主要导电材料是铜绞线㊁铝绞线和钢芯铝绞线㊂铜绞线是较好的导电㊃861㊃材料，它具有较好的电导率[γ=53mS/m（1mS/m=1m/Ω㊃mm2）]，机械强度高，抗拉强度大（σ=380MPa）㊂铝绞线的电导率较小（γ=32mS/m），抗拉强度也低（σ=160MPa）㊂但铝的资源比铜丰富，因此应尽量采用铝绞线㊂为了弥补铝绞线机械强度低的不足，在高压大档距的架空线路上，可以采用钢芯铝绞线㊂各电压级的电力网输送容量与距离都有一定的范围，例如，0.38kV电压级的输送功率为100kW以下，输送距离不超过0.6km；10kV电压级的输送功率为200 2000kW，输送距离为6 22km；35kV电压级的输送功率为2000 10000kW，输送距离为20 50km㊂导线敷设应保持相互足够距离，在风吹摇摆下仍能可靠绝缘㊂线间距离与线路电压㊁线路档距有关，并考虑所在地区的气候区类别，具体可查阅有关资料㊂架空线的档距指相邻两电杆的距离㊂不同电压架空线路的档距是不同的，如35kV一般为150m以上，6 10kV为80 120m，380V为50 60m㊂架空线对地面㊁水面以及其他跨越物均应保持足够安全距离，并应按最大弧垂（导线下垂距离）校验㊂此外，架空线对房屋建筑物以及与其他线路交叉时的最小距离也有要求，具体可查规程㊂2.杆塔及绝缘子架空线杆塔按材质划分，有木杆㊁水泥杆㊁铁塔三种，工业企业中常用水泥杆㊂杆塔从作用上可划分为六种形式，见表6-2，其应用示例如图6-10所示㊂表6-2㊀各种类型电杆的区别杆型用㊀途杆顶结构有无拉线直线杆㊀支持导线㊁绝缘子㊁金具等重量，承受侧面的风力；占全部电杆数的80%以上㊀单杆㊁针式绝缘子或悬式绝缘子或陶瓷担㊀无拉线有拉线的直线杆㊀除一般直线杆用途外，尚有用于防止大范围歪杆和不太重要的交叉跨越处㊀同直线杆，悬式绝缘子用固定式线夹㊀有侧面拉线或顺档拉线轻乘杆㊀能承受部分导线断线的拉力，用在跨越和交叉处（10kV及以下线路，不考虑断线）㊀负担要加强，采用双绝缘子或双陶瓷担固定㊀有拉线转角杆㊀用在线路转角处，承受两侧导线的合力㊀转角在30ʎ，可采用双担双针式绝缘子；45ʎ以上的采用悬式绝缘子㊁耐张线夹，6kV以下可采用蝶式绝缘子㊀有与导线反向拉线机反合力方向的拉线耐张杆㊀能承受一侧导线的拉力，用于限制断线事故影响范围和架线时紧张终端杆㊀承受全部导线的拉力，用于线路的首段或终端㊀双担悬式绝缘子㊁耐张线夹或蝶式绝缘子㊀有四面拉线㊀有与导线反向的拉线分支杆㊀用于10kV及以下由干线外分支线处，向一侧分支的为丁字形；向两侧分支的为十字形㊀上㊁下层分别由两种杆型构成，如丁字形上层不限，下层为终端等㊀根据需要加拉线㊃961㊃图6-10㊀各种杆塔应用地点及其用途各种电杆上的横担，目前多用70mmˑ70mmˑ6mm角钢制成，并根据线路电压以及杆线类型决定其长度㊂如10kV线路直线杆横担长为2.3 2.4m，低压横担长为1.5 1.7m㊂10kV大档距耐张杆，如果用双杆组成的Ⅱ型杆，则应用两根4m长的铁横担，夹固于两根电杆上㊂高压线路上常用的横担形式及支撑种类如图6-11和图6-12所示㊂图6-11㊀高压线路中常用的横担形式a）丁字形㊀b）叉股形㊀c）之字形㊀d）弓箭形图6-12㊀支撑种类a）扁形支撑㊀b）圆铁支撑㊀c）三角铁元宝支撑敷设导线用的瓷绝缘子，常用以下几种：1）1kV以下的线路，用PD-1㊁PD1-1型低压针式瓷绝缘子㊂㊃071㊃2）6 10kV线路，用P-6㊁P-10M型高压针式瓷绝缘子㊂3）10 35kV线路，用P-15M㊁P-35M型针式瓷绝缘子㊂4）35kV以上的线路，用X-4.5悬式瓷绝缘子串㊂各种瓷绝缘子外形如图6-13所示㊂图6-13㊀各种瓷绝缘子的外形图a）低压针式㊀b）高压针式㊀c）悬式3.架空线路设计架空线路设计内容包括确定路径㊁选定杆位㊁选择导线㊁确定杆型㊁绘制图样㊁开列清单和做出预算等项工作㊂路径的选择应力求线路最短，并尽可能避免交叉跨越，避开污秽环境㊂选定杆位时，首先确定首端㊁末端电杆及转角杆位置，并在它们之间按适当档距确定中间位置㊂若线路跨越范围内有遮挡物时，应保证足够的对地距离㊂总之，应设法使线路与跨越物保持尽可能大的距离㊂确定杆高，以规程要求的导线对地距离为基础，加上最高温度时的弧垂，得到横担对地高度，再加横担至杆顶的距离，便得到电杆在地面上部分的长度㊂电杆埋深约占电杆总高长度的1/6，按此比例求得电杆总长㊂目前常用的离心式钢筋混凝土圆杆有下列几种规格，可根据需要选用㊂1）拔梢整杆：梢径ϕ150mm，杆长分7m㊁8m㊁9m㊁10m等几种；梢径ϕ190mm，杆长分10m㊁11m㊁12m㊁15m等几种㊂2）分段梢杆：上段梢径ϕ190mm，段长分6m㊁9m等几种；下段梢径ϕ310mm，段长分6m㊁9m等几种㊂3）等径杆：上段直径ϕ300mm，段长分6m㊁9m等几种；下段直径：ϕ300mm，段长分6m㊁9m等几种㊂二㊁厂区电缆线路电缆线路虽然成本高㊁投资大，但它不受外界影响，运行可靠，在有腐蚀性气体和易燃㊁易爆的场所应用，尤为适宜㊂㊃171㊃1.电缆的选用工业企业常用电缆，依其绝缘材料的不同，大致可分为油浸纸绝缘和塑料绝缘两大类㊂油浸纸绝缘电力电缆耐压高㊁载流大㊁寿命长，目前应用广泛㊂但不能用于高低差距大的场合，以防浸渍的油下流㊂塑料绝缘电力电缆，以聚氯乙烯或交联聚乙烯为绝缘，并以聚氯乙烯制护套，能够节省大量铝或铅，而且重量轻㊁抗腐蚀，敷设时高低差距不受限制㊂但它耐压较低（聚氯乙烯绝缘可在6kV，利用交联聚乙烯作绝缘的电缆已有35kV产品），寿命稍短㊂此外，尚有橡胶绝缘电缆，与塑料绝缘电缆类似㊂电缆从防护外界损伤的角度，可分为铠装与无铠装两类㊂铠装能保护电缆免受机械外力损伤，其中钢带铠装能承受机械外力，但不能承受拉力；细钢丝铠装除能承受机械外力外，还可承受相当拉力，而粗钢丝铠装则可承受更大拉力㊂油浸纸绝缘电力电缆的最外层常以浸有沥青的黄麻保护，称为 外被层 ㊂在电缆埋地敷设时，它能抗腐蚀，起保护电缆作用㊂但因其易燃，室内敷设时应选用无外被层的 裸 电缆，以防火灾㊂此外，电缆外护层尚可加有聚乙烯塑料护套（如防腐型电缆）㊂在电缆型号中以不同的数字组合表示外护层的特点：若型号中有 0 表示无防护层； 1 表示麻被护层； 2 表示具有双钢带铠装； 3 表示细钢丝铠装； 5 表示粗钢丝铠装㊂例如，ZLL-30即纸绝缘铝芯护套裸细圆钢丝铠装电缆㊂根据上述电缆本身所具有的结构特点，选择电缆型号的主要原则是：1）电缆的额定电压应大于或等于所在网络的额定电压，电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的1.15%㊂2）电力电缆应尽量采用铝芯，只有需要移动时或在振动剧烈的场所才用铜芯电缆㊂3）敷设在电缆构筑物内的电缆宜用裸铠装电缆㊁裸铝（铅）包电缆或塑料护套电缆㊂4）直接埋地敷设的电缆应选用有外被层的铠装电缆，在无机械损伤可能的场所，也可采用聚氯乙烯护套或（铅）包麻被电缆㊂5）周围有腐蚀性介质的场所，应视介质情况，分别采用不同的电缆护套㊂在有腐蚀性的土壤中，一般不采用电缆直埋，否则应采用有特殊防腐层的防腐型电缆㊂6）垂直敷设及高低差距较大时，应选用不滴流电缆或全塑电缆㊂7）移动式机械应选用重型橡套电缆（如YHC型）；用于连接变压器气体继电器㊁温度表的线路，应选用船用橡胶绝缘耐油橡套电缆（CHY型）等有耐油能力的电缆㊂2.电缆的敷设电缆的敷设方式如图6-14所示㊂其中电缆隧道敷设方式（见图6-14a）虽然对电缆的敷设㊁维护都很方便，但投资高，除电缆并行根数很多以外一般很少采用；电缆排管敷设方法（见图6-14f）因为施工㊁检修困难，且散热差，除非在狭窄地段或与道路交叉处，一般也很少采用；悬挂在电缆吊架顶棚的电缆明敷（见图6-14d）主要用在车间内部，而当楼板下电缆很多时，可设电缆夹层敷设㊂通常在工业企业中广泛采用的电缆敷设方式，主要是直接埋地（见图6-14g）与电缆沟两种㊂电缆沟敷设，具有投资省㊁占地少㊁走向灵活且能容纳很多电缆的特点，但检修维护不甚方便㊂电缆沟又可分为户内电缆沟（见图6-14b）㊁户外电缆沟（见图6-14c）和厂区电缆沟（见图6-14e）三种㊂电缆均沿沟壁支架敷设㊂电缆直埋地下敷设施工简单，电缆散热好，但检修十分困难㊂由于它节省投资，除了并行根数太多或土壤中含酸碱物等场合外，厂区电缆经常是直埋敷设的㊂电缆敷设还应注意以下几点：1）油浸纸绝缘电缆的弯曲半径不得小于其外径的15倍，以免绝缘被撕裂㊂2）直埋电缆埋深不应小于0.7m，四周应以细沙或软土埋设；电缆与建筑物最小距离不应小于0.6m㊂3）高压电缆与各种管道净距离应不小于0.5m，否则应穿管保护；与热力管的净距应不小于2m，否则应加隔热层，与各种管道交叉或与铁路㊁公路交叉处，应穿管保护㊂4）电缆排管或电缆保护管的内径不应小于电缆外径的1.5倍㊂5）电缆金属外皮及金属电缆支架均应可靠接地㊂图6-14㊀电缆各种敷设方式构筑物的结构图a）电缆隧道㊀b）户内电缆暗沟㊀c）户外电缆暗沟d）电缆吊架㊀e）厂区电缆暗沟㊀f）电缆排管㊀g）电缆直埋壕沟三㊁车间低压线路车间低压线路有多种敷设方式，典型位置如图6-15所示㊂如果环境条件允许，以采用裸导线或绝缘线沿屋架㊁楼板㊁梁架㊁柱子或墙壁明敷设较为简便经济㊂可以用瓷夹或瓷绝缘子固定，也可用钢索悬吊㊂如果周围含有腐蚀导线或破坏绝缘的气体或粉尘（如潮气㊁酸硼蒸气㊁多尘环境），导线应尽可能装在建筑物外墙上，而车间内的导线则应避免与对导线绝缘有影响的墙壁或天花板接触，可以采用支架㊁挂钩或钢索悬挂等明敷设或穿管敷设㊂如果周围环境既有腐蚀性介质又有发生火灾或爆炸的危险，则应采用导线穿管暗敷设的线路㊂穿管暗敷设既能防止外界机械损伤，又比较美观㊂。
项目1工厂供配电基础知识
保护线（PE线）的功能：用来保障人身安全、防止发生 触电事故用的接地线。
保护中性线（PEN线）的功能：兼有中性线（N线）和保 护线（PE线）的功能。
子任务一： 工厂供配电系统的运行方式
子任务二：工厂变配电所的主电路图认识
（1）电气主电路图的基本形式
1．单母线接线 单母线接线的特点是整
个配电装置只有一组母线， 所有电源进线和出线都接在 同一组母线上。
每一回路均装有断路器 QF和隔离开关QS。
子任务二：工厂变配电所的主电路图认识
子任务二：工厂变配电所的主电路图认识
4．桥形接线 桥形接线适用于仅有两台变压器和两条出线的装置。桥
形接线仅用三台断路器，可分为内桥和外桥两种接线方式。
子任务二：工厂变配电所的主电路图认识
发电机额 定
电压/kV
0.40 0.69
3.15 6.3 10.5 13.8, 15.75, 18,20,22, 24,26
电力变压器额定电压/kV
一次绕组
二次绕组
0.38
0.40
0.66
0.69
3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8, 15.75, 18,20,22,24,2 6 35 66 110 220 330 500 750
发动机额定电压相同，即高于同级电网额定电压5% 。
②当变压器不与发动机相联而是连接在线路上，则可看作是 线路的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与同级电网 额定电压相同。
（2）电力变压器二次绕组的额定电压
亦分两种情况：
精选第五章工业企业配电与安全用电
（2）电火花和电弧 电火花的温度很高，尤其是大量电火花汇集成的电弧，
温度可高达6000℃。因此，电火花和电弧不仅能直接导 致电气火灾和爆炸，还可能使金属熔化、飞溅,构成危险 的火源。
电火花包括工作火花和事故火花。
1）工作火花 2）事故火花
2．防火防爆措施 为了防火防爆，必须采取严密的综合措施，主要包括
2．安全用电措施 安全用电是指在保证人身及设备安全的条件下，应采取
（1）建立健全各种操作规程和安全管理制度
① 安全用电，节约用电，自觉遵守供电部门制定的有关安全
② ③ 屋内配线，禁止使用裸导线或绝缘破损、老化的导线，对 绝缘破损部分，要及时用绝缘胶皮缠好。发生电气故障和漏 电起火事故时，要立即拉断电源开关。在未切断电源以前，
零序电流 互感器
FU
KM R1 R2
L2
KM I＞ KM
正常 触电
V1 截止
放大
V2 截止
导通
KA 无电流 得电
KA
SA 输 入 电 路 C2
C1
V3
V4
执行电路 整流电源
R3
R6
V2
V7
V1
V6
C3
R4 R5
V5 I ＞ KA
图5-6晶体管放大式漏电保护器原理图
5．3 电气火灾 电气火灾和爆炸事故在火灾和爆炸事故中占有很大的
（2 为了防止人身触电事故，通常采用的技术防护措施有
电气设备的接地和接零、安装低压触电保护器两种方式。
3 电气设备在使用中，若设备绝缘损坏或击穿而造成外
壳带电，人体触及外壳时有触电的可能。为此，电气设备 必须与大地进行可靠的电气连接，即接地保护，使人体免
（1 1）保护接地的概念 2）保护接地的原理
《电工电子技术》课程标准(教学大纲,考核标准)
课程标准《电工电子技术》一、课程标识课程编号：16065课程总学时：80课程类别：专业基础课开课学期：第一学年 第一学期执笔人：审核人：批准人：编写日期：2012年1月二、课程性质电工电子技术是一门应用性很强的专业基础课，内容上包含了电工基础、模拟电路、数字电路三门课程及部分电子装配内容，实践性较强，要求学生既要掌握基础理论知识，提高实践应用能力。
编写课程标准时依照《山东省职业教育课程改革行动计划》提出的以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化教学的“三以一化”新型课程模式为指导思想，力求体现精炼与实用。
教学中根据职高学生的知识基础及就业岗位需求组织教学项目与内容，采用模块组合、项目教学的教学方法，注重理论与实践的融合，教、学、做一体化，激发学生学习热情，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。
进一步提高学生综合素质，增强适应职业变化的能力，为继续学习其他专业课程打下基础。
三、设计思想电工电子技术是集电工基础、模拟电子技术、数字电路三方面知识为一体的一门专业基础课程，其理论性、实践性、应用性较强。
为体现其特点，本课程采用项目教学、模块组合的教学方法，加大实践教学，增加学生的感性认识以提高学习兴趣。
学生通过MF-47万用表安装、稳压电源制作、日光灯安装、三相异步电机启停控制、收音机安装、功放制作、抢答器制作、555电路应用制作等八个实训项目的实践学习达到掌握直流电路分析、正弦交流电路、三相异步电机控制、变压器的特点、模拟电路的基本元器件、掌握基本单元放大电路的组成及分析方法、直流稳压电源电路，组合逻辑电路和时序逻辑电路的特点及应用、手工焊接等方面知识与技能。
将模块知识内容通过实用电子电路的设计、制作和调试等环节转化为实践能力，提高了学生综合分析问题和解决问题的能力，为学习其他专业课程打下坚实的基础。
四、课程目标本课程的教学目标是：强调掌握基本概念、基础内容和实际应用，但不局限于现有的教材内容之内，可根据学生实际灵活组织教学内容；在教学过程中引导学生根据基本知识，结合实际应用，使学生能基本掌握教材基本内容和重点内容，最终实现教学内容在实践中的创新应用。
企业内部供配电系统
企业内部供配电系统企业内部供配电系统的概况企业电能来自电力系统，一般先经过降压，再将电能分配到各车间和工段中去。
工业企业内部有自己管理的供配电系统，它由高压及低压配电线路、变电所（包括配电所）及用电设备构成。
大、中型工业企业通常都设有总降压变电所，把35KV或110KV电压降为6~10KV电压，并以此电压向车间变电所或高压电动机及其其他高压设备供电。
总降压变电所通常设有1~2台降压变压器。
车间变电所的设立应根据设备用电量、生产规模、车间的设备布局的情况综合考虑，可设立一个或几个车间变电所（包括配电所），几个相邻的用电量不大的车间也公用一个车间变电所。
车间变电所一般设置1~2台（最多不超过3台）变压器。
从安全角度考虑，油浸式变压器单台容量一般不超过1800KV A。
变电所将6~10KV 电压降为380/220V电压，对低压用电设备供电。
车间内的高压用电设备，可直接由车间变电所的6~10KV高压母线供电。
变电所中的主要电气设备是降压变压器和配电装置。
用来接受和分配电能的电气装置称为配电装置，其中包括开关设备、母线、继电保护装置、测量仪表等，一般由电器开关厂设计并组合成开关柜。
高压配电线路有两种：架空线路和地下电缆线路。
架空线路通常采用裸导线，其特点是：分路接线方便、建设投资少、且便于检修维护，但对建筑物距离有要求，且受线路交叉、腐蚀性气体等因素影响。
不便于敷设架空线路时，可以敷设电缆线路。
企业低压配电线路主要用于向低压用电设备输送分配电能。
户外敷设的低压配电线路可采用架空线路。
车间内部线路应视具体情况而定，可采用电缆配电线路（电缆敷设在线槽内或地沟内或沿墙壁悬挂敷设等）。
电动机一般采用穿管线配电。
在工业企业内，照明线路与低压动力线路一般采用380/220V三相四线制，尽量由一台变压器分回路供电。
供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电设备（如电动机、照明等）。
工厂供配电系统优化分析
工厂供配电系统优化分析王宝英（中冶焦耐（大连）工程技术有限公司）摘 要：现代化工业生产进程中，电力作为一种能源与动力，目前被广泛用于工厂生产中，推动着工业的可持续发展。
实际生产期间，供配电系统能耗较大，为降低电力成本，要求工厂企业加强对供配电系统的优化设计，根据用电负荷与供配电电压等级合理计算负荷，选择适当的高低压电气设备，明确厂房供配电设计要点，从而高效利用电力资源，通过资源的合理配置，提高企业经济效益。
关键词：工厂生产；供配电系统；配电设计；照明设计０ 引言市场经济的发展使能源问题日益突出，同时这也是制约经济发展的一项重要因素。
随着企业发展规模的扩大，电力能耗逐渐增加，面对电力资源供给不足的问题，为保障工厂的正常生产，需遵循安全、节能的原则进行系统优化设计，从工厂实际用电需求入手，科学配置电力系统，提高工厂供电的可靠性与安全性。
１ 工厂供配电系统概述现代化工厂电力供应具体指工厂电力供应与分配，即工厂配电。
依靠供配电系统的运行，适当的降低电力系统能量，再根据车间与厂房供电需求，对电力合理分配。
城市化发展进程下，工厂生产规模扩大，对电力的需求不断增加，但由于城市内配电距离较长，一般需要通过增加供电电压来达到需求。
为提高工厂传输能力，满足大型电气设备的使用要求，可通过增加电压扩大传输距离，同时减少变压器数量，在保障电力供应可靠性的同时，简化配电系统［１］。
２ 工厂供配电系统优化措施２ １ 确定用电负荷等级与供配电电压等级２ １ １ 用电负荷等级工厂企业的日常生产具有连续性特点，一旦停产将会给工厂带来严重经济损失。
严格按照《供配电系统设计规范》（ＧＢ５００５２），要求大型工厂企业工艺装置用电负荷为一级负荷，需要由至少２个电源供电，且电源互为备用，其中一路电源停止供电时，其他电源依然可以运行，满足工厂生产装置运行要求。
如果工程生产规模较小，用电负荷为二级负荷，建议由２个电源进行供电，供电困难时可由１个电源供电。
(精品)第1章供配电系统基础知识
第1章 供配电技术基础知识
电力系统中性点的运行方式共三种
中性点直接接地 中性点经消弧线圈接地 中性点不接地
1.3.1 中性点直接接地方式
中性点直接接地方式就是把电 源中性点直接与“地”相接，我 国110kV及以上电压等级的电力 系统均属于这种大接地电流系统。
该系统运行中若发生一短路，
立即造成系统中流过很大的单相
《全国电力供需与经济运行形势分析预测报告(20072008)》数据显示：2007年全社会用电量完成32458亿千瓦 时，其中工业用电量为24566亿千瓦时，比重为75.09%。这 一数字说明我国目前用电结构趋于重型化。
第1章 供配电技术基础知识
为满足经济增长对电力的需求，国家加大电力建设投资， 计划全国每年发电规模在1500万千瓦以上。预计2010年我 国电力装机容量将达到6.7亿千瓦，全社会用电量达到3.09 万亿千瓦时；2020年，装机容量将达到10亿千瓦，全社会 用电量达到4.6万亿千瓦时。
第1章 供配电技术基础知识
3. 电力系统的额定电压
第一类：100V以下额定电压，用于蓄电池和安全照明 用具等电气设备。
第二类：大于100V、小于1000V的额定电压，用于一般 工业和民用电气设备。
第三类：1000V以上的额定电压，用于高压电气设备。 国家规定：电力网的额定电压分有500KV、220KV、 110KV、63KV、35KV、10kV。为保证电力设备端电压不 超过额定电压的±5%，通常允许发电机额定电压比电网额 定电压高5%，末端受电变电站端电压比电网额定电压低 5%。
第1章 供配电技术基础知识
1.3.3 中性点经消弧线圈接地方式
利用消弧线圈的电感电流对接地电容 电流进行补偿，使通过故障点的电流 减小到能自行熄弧范围。利用对消弧 线圈无载分接开关的操作，使其在一 定范围内达到过补偿运行，从而实现 减小接地电流的目的。使电网持续运 行时间延长，相对提高了供电可靠性。 此方式也是小接地电流系统。
电器安全培训讲义课件PPT121页
⑶ 环式：实质上是两端供电的树干式接线。
⒉ 企业低压配电 企业低压配电同样有放射式、树干式、环式三种
接线方式。
第6页，共121页。
§1.2 电气事故 电气事故是电气安全工程主要研究和管理的对象。
一、电气事故概要 电气事故：电能的传递和转换过程中发生的异常情况。电气
泛指100kHz以上的频率。 射频伤害是由电磁场能量造成的，主要有： ⑴ 在射频电磁场作用下，人体因吸收辐射能量
会受到不同程度的伤害。如：中枢神经系统的机 能障碍；植物神经紊乱；眼睛受伤害；睾丸发生 功能失常；皮肤表面的灼伤或深度灼伤等。 ⑵ 高强度的射频电磁场作用，可能产生感应放 电，引起火灾或爆炸事故；放电电压较高时，会 给人以明显的电击。
电力负荷：经济部门和居民生活用电负荷。
第3页，共121页。
国家标准：
高压装置：＞1kv 低压装置：≤1kv 对地高压：＞250v 对地低压：≤250v 高压：中压（1∽10kv）、高压（10∽330kv）、超高压
（330∽1000kv）、特高压（1000kv以上）。
优选高压：10kv，35kv，110kv和220kv。 常用工频低压：380v和220v，井下及其他场合常采用127v和
量电容，但可以忽略不计。因此，体内阻抗基本 上可以视为纯电阻。 不同电流途径的体内阻抗值不同：
⒊ 人体总阻抗
第16页，共121页。
§2 直接接触电击防护 基本原则：使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。
§2.1 绝缘 绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。 一、绝缘材料的电气性质
⑴ 爆炸和火灾事故的点火源；
⑵ 引发二次事故；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一次绕组
0.22 0.38 0.66 3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8,15.75,18,20 35 63 110 220
二次绕组
0.23 0.40 0.69 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 38.5 69 121 242
330
500
330
363
550
/dq/index.html 500 一
/dq/index.html
一、电力系统
• 电力系统的电压和频率是衡量电力系统电 能质量的两个基本参数。
设备的端电压与其额定电压有偏差时，设备的工作性能和 使用寿命将受到影响，总的经济效果将会下降。例如，当感
应电动机的端电压比其额定电压低 10% 时，其实际转矩将只有额定转矩的 81%，而负荷电流将增大 5%～10% 以上，温升将提高 10%～15% 以上，绝 缘老化程度将比规定增加 1 倍以上，将明显缩短电动机的使用寿命。此外， 由于转矩减小，使转速下降，不仅降低生产效率，减少产量，还会影响产品 质量，增加废次品。当感应电动机的端电压偏高时，负荷电流一般也要增加， 绝缘也要受损。
/dq/index.html
用户供电电压允许变化范围
线路额定电压(Ue) 电压允许变化范围
≥235kV ≤10kV 低压照明 农业用户
±5%Ue ±7%Ue +5%Ue~-10%Ue +5%Ue~-10%Ue
/dq/index.html
/dq/index.html
一、电力系统
• 1. 电力系统的组成——电力系统由发电厂、 送电线路、变电所、配电网和电力负荷组 成。
又称发电站，是将其他形式的一次能 源转换为电能 ( 二次能源 ) 的工厂。 发电厂根据一次能源的不同，分为火 力发电厂、水力发电厂、核能发电厂 /dq/index.html 以及风力发电厂、地热发电厂、太阳 能发电厂等。
这类负荷如突然断电，将造成大量废品， 产量锐减，生产流程紊乱且不易恢复， 企业内运输停顿等，因而在经济上造成 较大损失。此类负荷数量很大，一般允 许短时停电几分钟。凡符合下例条件之 一者属于二级负荷。 （1） 中断供电将在政治、经济上造成 较大损失者。如：主要设备损坏、大量 产品报废、连续生产过程被打乱需较长 时间才能恢复，重点企业大量减产等。 矿井提升机、生产照明等就属于二级负 荷； （2） 中断供电将影响重要用电单位的 正常工作者。如：铁路枢纽、通信枢纽 等用电单位中的重要电力负荷，以及中 断供电将造成大型影剧院、大型商场等 大量人员集中的重要的场所秩序混乱者。
电力网频率允许偏差
运行情况
中、小容量系统
允许偏差/Hz 士0.5 ±0.2
允许标准时钟 误差/s 60 30
正常运行
大容量系统
事故运行
≤30 min ≤15min 绝不允许
±1 ±1.5 -4
一 一
/dq/index.html
二、工业企业供电系统及其组成
• 工业企业或建筑物为了从 电力系统获得电能,首先通 过降压,然后再把电能分配 到车间工段 ( 楼层 ) 和各 用户设备上去。在工业企 业内,按照企业负荷性质、 工艺要求提出一个合理的 供电系统。供电系统由高 压配电电路、配电所、低 压配电线路和用电设备组 成。图 中虚线部分则为这 样的一个供电系统。
一、电力系统
• 1. 电力系统的组成——电力系统由发电厂、 送电线路、变电所、配电网和电力负荷组 成。
变电所是构成电力系统的中间环节， 分为区域变电所 ( 中心变电所 ) 和用 户变电所。其作用是汇集电源、升降 电压和分配电力。
/dq/index.html
一、电力系统
• 电力系统的电压和频率是衡量电力系统电 能质量的两个基本参数。
一般交流电力设备的额定频率为 50Hz, 一般称其为 " 工频 "。
/dq/index.html
一、电力系统
• 电力系统的电压和频率是衡量电力系统电 能质量的两个基本参数。
额定电压——电气设备都是设计在额定电压下工作的。额 定电压是保证设备正常运行并能够获得最佳经济效果的电 压。 我国工频低压最常用的额定电压是 380V 和 220V ；在井 下及其他场合， 常采用 127V 和660V；在安全要求高的 场合，还采用 50V 以下的安全电压。对直流电，我国常用 110V、220V 和 440V 三个电压等级、用于电力牵引的还 有 250V、550V、750V、1500V、3000V 等电压等级。我 国三相交流电网和电力设备常用的额定电压如下表 。
363
550
我国三相交流电网和电力设备的额 定电压 kV
分类 电网和用电设备额 定电压 0.22 低压 0.38 0.66 3 6 10 35 63 110 220 发电机额定电压 0.23 0.40 0.69 3.15 6.3 10.5 13.8,15.75,18,20 高压 一 考虑用电设备运 行时线路上 要 产生电压降，所 一 以发电机额定电 一 压要高于同级电 网额定电压 5% 。 电力变压器额定电压
一次绕组
0.22 0.38 0.66 3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8,15.75,18,20 35 63 110 220
二次绕组
0.23 0.40 0.69 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 38.5 69 121 242
330
500
一 当变压器直接与发电 机相连时，其一次绕 组额定电压应与发电 机额定电压相同，即 一 高于同级电网额定电 一 压的 5%；当发电机 接在电力网的末端， 其一次绕组额定电压 /dq/index.html 一 应与电网额定电压相 同。
/dq/index.html
三、电力负荷分级及供电要求
• 电力负荷是指国民经济各 部门用电以及居民生活用 电的各种负荷。电力负荷 应根据其重要性和中断供 电在政治、经济上所造成 的损失或影响的程度进行 分级。我国根据电力负荷 的性质分为三个等级。 • 1. 一级负荷 • 2. 二级负荷 • 3 .三级负荷
http:ห้องสมุดไป่ตู้//dq/index.html
我国三相交流电网和电力设备的额 定电压 kV
分类 电网和用电设备额 定电压 0.22 低压 0.38 0.66 3 6 10 35 63 110 220 发电机额定电压 0.23 0.40 0.69 3.15 6.3 10.5 13.8,15.75,18,20 高压 一 用电设备的额定 电压规定为与同 级电网的额定电 一 压相同。 一 电力变压器额定电压
工业企业供配电
制作：孟现柱 mengxz12@ /dq/index.html
简介
• 工业企业供配电是指工业企业所需电能的 供应和分配。 • 由于电能易于与其他形式的能量转换，并 且在传输和分配上简单经济， 便于控制， 因此，电能成为现代工业生产的重要能源 和动力。实际上，电能的生产、输送、分 配和使用是在同一瞬间完成的，实现这个 全过程的各个环节构成了一个有机联系的 整体， 这个整体就称为电力系统。
/dq/index.html
二、工业企业供电系统及其组成
• 工业企业供电系统中供电方式有四种 • （1）进线电压35kV ，经总变电所变为10kV，再 经车间变电所变为0.4kV，分送到各配电箱或用电 设备。 • （2）进线电压10kV，经车间变电所变为0.4kV， 分送到各配电箱或用电设备。 • （3）进线电压10kV ，经变电所变为低压，分送 到各配电箱或用电设备。 • （4）进线电压0.4kV ，经配电室分送到各车间或 直接到配电箱或用电设备。
330
500
363
550
一、电力系统
高低压的划分
1000V 以上的属高压 中压 (1～10kV) 高压 (10～330kV) 超高压 (330～1000KV)
特高压 (>1000KV)
1000V 及以下的属低压
/dq/index.html
一、电力系统
对地高低压的划分 250V 以上为高压 250V 及以下为低压
一次绕组
0.22 0.38 0.66 3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8,15.75,18,20 35 63 110 220
二次绕组
0.23 0.40 0.69 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 38.5 69 121 242
330
500
330
/dq/index.html 500 一
• 1. 电力系统的组成——电力系统由发电厂、 送电线路、变电所、配电网和电力负荷组 成。
配电网由电压为 10kV 及其以下的配 电线路和相应电压等级的变电所组成， 也有架空线路和电缆线路之分。其作 用是将电能分配到各类用户。
/dq/index.html
一、电力系统
/dq/index.html
三、电力负荷分级及供电要求
• 电力负荷是指国民经济各 部门用电以及居民生活用 电的各种负荷。电力负荷 应根据其重要性和中断供 电在政治、经济上所造成 的损失或影响的程度进行 分级。我国根据电力负荷 的性质分为三个等级。 • 1. 一级负荷 • 2. 二级负荷 • 3 .三级负荷
363
550
我国三相交流电网和电力设备的额 定电压 kV
分类 电网和用电设备额 定电压 0.22 低压 0.38 0.66 3 6 10 35 63 110 220 发电机额定电压 0.23 0.40 0.69 3.15 6.3 10.5 13.8,15.75,18,20 高压 电力变压器额定电压
/dq/index.html
三、电力负荷分级及供电要求
• 电力负荷是指国民经济各 部门用电以及居民生活用 电的各种负荷。电力负荷 应根据其重要性和中断供 电在政治、经济上所造成 的损失或影响的程度进行 分级。我国根据电力负荷 的性质分为三个等级。 • 1. 一级负荷 • 2. 二级负荷 • 3 .三级负荷