工厂供电技术_第六章
工厂供电教案
工厂供电教案第一章工厂供电概论本章主要内容：工厂供电的基本知识供电系统、发电厂、电力系统及自备电源电压、电能质量中性点运行方式低压配电系统的接地型式第一节工厂供电的意义、要求及课程任务一、意义1、工厂供电(plant power supply)：是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
2、重要性：工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
二、基本要求安全、可靠、优质、经济三、本课程的主要任务讲述中小型工厂电能供应和分配、电气照明问题，使学生具有对中小型工厂的供电系统及电气照明进行操作、维护、设计、计算的能力。
第二节工厂供电系统、发电厂、电力系统及自备电源一、工厂供电系统概况1、中型工厂供电系统简图：一根线表示三相线路2、中型工厂供电系统的平面布线示意图3、大型工厂总降压变电所4、高压深入负荷中心的供电系统5、只设一个降压变电所的供电系统二、发电厂和电力系统1、发电厂（发电站）：，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。
有：水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂。
2、电力系统(power system)：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电网第三节电力系统的电压与电能质量一、电压和频率的质量参数。
规定：频率偏差正负0.2Hz电压偏差正负5%二、三相交流电网和电力设备的额定电压1、电网（线路）的额定电压2、用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。
3、发电机的额定电压：高于同级电网电压5%4、电力变压器的额定电压的规定第四节电力系统中性点运行方式一、中性点运行方式：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统正常运行及单相接地时的不同点。
供配电技术习题答案第6章
第六章电力线路6-1高压和低压的放射式接线和树干式接线有哪些优缺点？分别说明高低压配电系统各宜首先考虑哪种接线方式？答：（1）①高压放射式接线的优点有：界限清晰，操作维护方便，保护简单，便于实现自动化，由于放射式线路之间互不影响，故供电可靠性较高。
缺点是：这种放射式线路发生故障时，该线路所供电的负荷都要停电。
②高压树干式接线的优点有：使变配电所的出线减少。
高压开关柜相应也减少，可节约有色金属的消耗量。
缺点有：供电可靠性差，干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电。
配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合，究竟采用什么接线方式，应根据具体情况，对供电可靠性的要求，经技术，经济综合比较后才能确定/一般来说，高压配电系统宜优先考虑采用放射式，对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区，可考虑采用树干式。
③低压放射式接线的优点有：供电可靠性高。
缺点是：所用开关设备及配电线路也较多。
④低压树干式接线的优点有：接线引出的配电干线较少，采用的开关设备自然较少。
缺点是：干线故障使所连接的用电设备均受到影响，供电可靠性差。
（2）实际低压配电系统的接线，也往往是上述几种接线的在综合。
根据具体情况而定。
一般在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求是，宜采用树干式。
6-2试比较架空线路和电缆线路的优缺点。
答：电力线路有架、空线路和电缆线路，其结构和敷设各不相同。
架空线路具有投资少，施工维护方便，易于发现和排除故障，受地形影响小等优点；电缆线路具有运行可靠，不易受外界影响，美观等优点。
6-3导线和电缆截面的选择原则是什么?一般动力线路宜先按什么条件选择?照明线路宜先按什么条件选择?为什么?答：（1）导线和电缆截面的选择必须满足安全,可靠和经济的条件。
①按允许载流量选择导线和电缆截面.②按允许电压损失选择导线和电缆截面.③按经济电流密度选择导线和电缆截面.④按机械强度选择导线和电缆截面.⑤满足短路稳定的条件.（2）一般动力线路宜先按允许载流量选择导线和电缆截面,再校验电压损失和机械强度。
工厂供电培训教材.pptx
第四节 电力系统的电压与电能质量
(三)发电机的额定电压 为了维持线路的平均电压在额定电压植,线路首端(电源端) 的电压应较线路额定电压高5%,而线路末端电压则较线路额定 电压低5%,如图1-18所示。
图1-18 用电设备和发电机的额定电压
第四节 电力系统的电压与电能质量
（四）电力变压器的额定电压 （五）电压高低的划分
为电力系统。电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所称为电网，例如10KV电网实际上是指电压等级同为10KV的相互联系的整个电力线路。供 电系统是电力系统末端的部分,是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统，包括工厂内的变配电所和所有的高低压供配电线路）
图1-7是从发电厂到用户的送电过程示意图。
图1-4 高压深入负荷中心的工厂供电系统简图
第二节 工厂供电系统及其电源和负荷 的基本知识
对于小型工厂，由于其容量一般不大于1000kVA或稍多， 因此通常只设一个降压变电所，将6～10kV降为低压用电设备 所需的电压，如图1-5所示。
图1-5 只设一个降压变电所的工厂供电系统简图 a）装有一台主变压器 b）装有两台主变压器
按GB156-2003《标准电压》规定，我国三相交流电网和发 电机的额定电压如表1-1所示。
表1-1 我国三相交流电网和电力设备的额定电压
分 电网和用电设备 类 额定电压 / kV
低
0.38
压
0.66
高
3
压
6
10
发电机 额定电压 / kV
0.40 0.69 3,15 6.3 10.5
电力变压器额定电压 / kV
第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式
图1-15 低压配电的TN系统 a）TN-C系统 ； b）TN-S系统 ； c）TN-C-S系统
《工厂供电》第六版习题解答(不全)
高专《工厂供电》习题解答刘介才编前言本习题解答是应采用本人编《工厂供电》高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的,供教师教学和批改学生作业时参考.由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。
本习题解答不宜在学生中传播,以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力.如有错误和不当之处，欢迎批评指正。
目录第一章工厂供电概论习题解答—-——---—--——-——---———-—--—————--——-——--—--——-—第三章工厂的电力负荷及其计算习题解答—————----———-—-—--————---———-—-第四章短路电流计算及变配电所电气设备选择习题解答—-—--——---——-第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答——-—-——--——--—-——----———-—-———第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答----—--—--——————--———--------—第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置习题解答—-—-—----—--——----第八章防雷、接地及电气安全习题解答—-———-—-—-—----————-———-—-——-——--——-第九章节约用电、计划用电及供电系统的运行维护习题解答—-—-----—第一章工厂供电概论习题解答１－１解：变压器Ｔ1的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5kV.变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷL1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242kV。
故变压器Ｔ1的额定电压应为10。
5／242kV。
线路WL1的额定电压应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220kV.线路ＷL2的额定电压应为35kV，因为变压器T2二次侧额定电压为38.5kV,正好比35kV高１０%。
工厂供配电技术电子教案第6章
• 信号回路是由信号发送机构、传送 机构和信号器组成的。其作用是反 映一、二次设备的工作状态。回路 信号按信号性质可分为事故信号、 预告信号厂供配电系统二次接线
• 操作电源系统是由电源设备和供电网组 成的，它包括直流和交流电源系统，作 用是供给上述各回路工作电源。直流操 作电源有由蓄电池组供电的电源和由整 流装置供电的电源两种，交流操作电源 有由所用（站用）变压器供电的和通过 仪用互感器供电的两种。变电所的操作 电源是采用直流电源系统，简称直流系 统，对小型变电所也可采用交流电源或 整流电源。
工厂供配电技术
第六章 工厂供配电系统二次接线
• 测量回路是由各种测量仪表及其相 关回路组成的。其作用是指示或记 录一次设备的运行参数，以便运行 人员掌握一次设备的运行情况。它 是分析电能质量，计算经济指标， 了解系统电力潮流和主设备运行情 况的主要依据。
工厂供配电技术
第六章 工厂供配电系统二次接线
第六章 工厂供配电系统二次接线
• 安装接线图包括：屏面布置图，它表示设 备和器件在屏面的安装位置，屏和屏上的 设备、器件及其布置均按比例绘制；屏后 接线图表示屏内的设备、器件之间与屏外 设备之间的电气连接关系；端子排图，用 来表示屏内与屏外设备之间的连接端子， 同一屏内不同安装单位设备间连接端子以 及屏内设备与安装于屏后顶部设备间的连 接端子的组合，如图6-3表示了高压线路二 次回路接线图。
• 例如前面介绍的10KV线路定时限过电 流保护的三列式端子排图如图6-5所示， 图中左列的标号，是表示连接电缆的 去向和电缆所连接设备接线柱的标号。 如：U411、V411、W411是由10KV电 流互感器来的，并用编号为1的二次电 缆将10KV电流互感器和端子排Ⅰ连接 起来的。
工厂供配电技术
工厂供电第6章电力线路教材课程
附录表 电缆埋地多根并列时的载流量校正系数
电缆根数
电缆外皮间
1
2
3
4
5
6
7
8
距
100mm 200mm 300mm
1 0.90 0.85 0.80 0.78 0.75 0.73 0.72 1 0.92 0.87 0.84 0.82 0.81 0.80 0.79 1 0.93 0.90 0.87 0.86 0.85 0.85 0.84
信息工程与自动化学院
.工厂供电.
5.2 导线和电缆选择的一般原则
（P48 ~51） 导线和电缆的选择包括两方面内容：
① 选择型号
② 选择截面
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5.2.1 导线、电缆型号的选择原则
1. 常用架空线路导线型号及选择
导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条 件等因素确定。
户外架空线路10kV及以上电压等级一般采用 裸导线，380V电压等级一般采用绝缘导线。
.工厂供电.
5.1.1 高压电力线路的接线方式
（P43 ~ 44） 高压线路的作用是在企业内部从总降 压变电所（或配电所）以6~10kV电压向各 车间变电所、建筑物变电所或高压用电设 备配电。其常用的基本接线方式有:
❖ 放 射 式（radio type）
❖ 树 干 式 (trunt type)
❖ 环 形 (ringlike type)
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.工厂供电.
5.1.2 低压电力线路的接线方式
（P44-45）
低压线路的作用是从车间变电所以380/220V 的电压向车间各用电设备或负荷点配电。低压配 电线路接线方式有:
工厂供电系统的过流保护
1
经查变压器保护装置的二次接线，发现过电流保护装置的时间继电器接点接错，动作时间缩短，与线路的过电流保护动作时间一样。因而在线路故障时，变压器过电流保护和线路过电流保护同时动作，造成越级跳闸母线停电。
2
6．保护故障分析实例
1
当有大容量的动力设备启动时，负荷变化较大，使变压器声音增大；
2
过负荷使变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声；
一、 电力变压器保护装置的设置
1．变压器易产生的故障和不正常工作状态
变压器故障 及不正常工作状态
变压器故障
不正常工作状态
内部故障 线圈的相间短 路、匝间或层 间短路、单相 接地短路以及 烧坏铁心等。
外部故障 套管及引出线 上的短路和接 地。
过负荷、温升过 高以及油面下降 超过了允许程度 等。
变压器的保护装置
根据长期的运行经验和有关的规定，对于高压侧为6～10kV的车间变电所主变压器应装设以下几种保护装置： 带时限的过电流保护装置。 电流速断保护装置。 瓦斯保护装置。 过负荷保护装置。 温度保护装置。
二、 变压器的继电保护
1．变压器的过电流保护
变压器过电流保护动作电流整定
式中 IL.max——(1.5～3)I1N.T ； I1N.T——变压器一次侧的额定电流。
为了进一步查明原因，继电保护人员做了如下的实验：在变压器和WL1线路保护柜的电流互感器二次侧的试验端子排处，把两过电流保护的交流回路串联起来，再串接WL1的断路器的主接点。冲击性地加入可使两过电流保护动作的电流值。正常的话，WL1的断路器主接点先动作，断开试验交流电源（模拟短路电流），而变压器的继电保护装置达不到动作时间而复位，不会跳闸。但事实上变压器和WL1的断路器都动作跳闸。因此判断问题出在变压器保护回路的接线上。
第六章 工厂供电系统的过电流保护
工业与民用供电
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如采用断路器手动操作机构中的过流脱扣器 YR（可视为直动式继电器）作过电流保护，则脱 扣器的动作电流（即脱扣电流）应按下式整定 ：
式中，Krel为脱扣器的可靠系数，可取2-2.5。
2020/4/11
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（四）过电流保护动作时间的整定
动作原理：
一次电路相间短路：
流过1KA、2KA电流IkA>Iop.k予先整定电流→ 1KA、2KA动作（起动）→ KT延时动作→ ＫＳ动
作→ 信号
KM动作→
YR动作→ QF跳闸
2020/4/11
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（二）反时限过电流保护 装置的组成和原理
１）原理图与展开图：
返回系数：继电器返回电流与动作电流的比值Kh
Kre=Ih/Idz。
过量继电器Kre<1
2020/4/11
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②低量继电器（常闭触点）
反映输入量减小而动作，如低电压继电器。
动作值：正常时衔铁处于吸起状态，触点断开。输 入量减小时，衔铁释放，触点闭合，称继电器动作， 此时输入量的最大值即为继电器的动作值。
导线较细并接在YH二次侧。 类型：过电压继电器、低电压继电器。 原理：继电器的动作与否，取决于电网电压 。
2020/4/11
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③时间继电器 用途：在继保中作为时间元件，用来建立所
需要的动作延时。 结120系列（交流） 由电磁驱动机构、钟表机构等组成。
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 3. 高压环行接线
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 （二）380V/220V低压配电网的基本接线方式 对于工厂380V/220V低压配电网的基本接线方式有放射式、
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 二、架空线路的敷设 （一）架空导线排列方式 架空线路的敷设应严格遵守有关技术规程的规定。架空导
线在杆塔上的排列方式有水平排列、三角形排列、三角和 水平混合排列、双回路垂直排列等方式。
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 （二）杆塔结构 电杆是架空电力线路中用来安装横担、绝缘子和导线等的
重要支柱，是架空线路的重要组成部分。杆塔按采用的材 料可分为木杆、水泥杆和金属铁塔三种。目前工厂普遍采 用的是水泥杆和铁塔。如图6—2所示。
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 4.环形接线
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 5.链式接线
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 （二）架空线路的档距 架空线路的档距是同一线路上相邻两电杆之间的水平距离。
导线的弧垂则是导线的最低点与档距两端电杆上的导线悬 挂点之间的垂直距离。
也用青铜及铝合金制成，导线种类可分为： 1.普通绞线 2.钢芯铝绞线 3.铝镁合金绞线 4.绝缘导线
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 5.导线型号表示含义 导线型号一般由两部分组成。前边字母表示导线的材料，
如T—铜线；L—铝线；LG—钢芯铝线；HL—铝合金线； J—绞线，后面的数字表示导线的标称截面。 例如 TJ-16—表示标称截面为16mm2的铜绞线。 LJ-50—表示标称截面为50mm2铝绞线。 LGJ-25/4—表示标称截面为25mm2钢芯铝绞线，铝线截面 为25mm2，钢线截面为4mm2。 LGJQ-150—表示标称截面为150mm2轻型钢芯铝绞线。 LGJJ-185—表示标称截面为185mm2的加强型钢芯铝绞线。
工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
内容提要 本章主要讲述工厂供电网结构及导线截面
选择。内容包括有10kV高压供配电网的接 线方式；低压380V/220V供配电网的接线方 式；架空线路及电缆线路的结构与敷设方 式，重点讲述导线、电缆线与母线截面选 择与校验。
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 2.横担 横担是架空电力线路用来安装绝缘子，固定开关设备及避
雷器的主要器件。横担按材料可分为角钢横担、木横担、 瓷横担三种。380V线路多采用50×5mm的角钢横担。 3.线路金具是用来连接导线，安装横担和绝缘子的金属附 件。
第一节 工厂供配电网结构 一、工厂电力网的结构 架空输电线路主要由电杆、导线、横担、绝缘子以及避雷
线、拉线等组成。如图6—1所示。
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 （一）架空导线种类及型号 架空导线主要是由铜、铝、钢等材料制成，在特殊条件下
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 4.绝缘子 绝缘子俗称瓷瓶，用于变电所的配电装置、变压器和开关
电器中以及电力线路上，用来支持和固定裸载流导体，并 使裸载流导体与地绝缘，或使装置中处于不同电位的载流 导体绝缘。绝缘子应具有足够的绝缘和机械强度，并能耐 热和不怕潮湿。绝缘子可分为电器绝缘子和线路绝缘子两 类。
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构 1.杆塔类型 （１）直线杆塔 （２）耐张杆塔 （３）转角杆塔 （４）终端杆塔 （５）分支杆塔 （６）跨越杆塔
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第一节 工厂供配电网结构
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 （一）高压供配电网的接线方式 1.高压放射式接线
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 2. 高压树干式接线
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
树干式、变压器—干线式、环形、链式接线等。
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 1.低压放射式接线 2.低压树干式接线
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第二节 供配电网的基本接线方式 3.变压器—干线式接线
第二节 供配电网的基本接线方式 （三）线路敷设字母代号含义与安装 1.导线敷设代号含义
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工厂供电技术 第六章 工厂供电网结构及导线选择
第二节 供配电网的基本接线方式 2.导线敷设代号表示形式 在电气平面图中要求把照明线路的编号、导线型号、导线