工厂供电技术
工厂供电技术第三版教学设计
工厂供电技术第三版教学设计课程简介本课程主要讲解工厂供电技术原理、发展历程、技术规范、实际应用、以及未来发展方向等内容。
在讲解课程内容的同时，将以实际案例为基础，引导学生了解并应用供电技术，提高其能力和技术水平。
教学目标1.了解工厂供电技术的基本概念和应用规范。
2.熟悉各种工厂供电系统的构造、原理和特点。
3.掌握电力设备的选型和运行调试技术，以及常见故障的诊断与排除方法。
4.能够应用所学知识，对工厂供电系统进行优化和改进，提高供电系统的效率和稳定性。
教学内容和安排第一节：工厂供电技术的概述本节课将介绍工厂供电技术的概念、分类、常用标准和应用范围等。
通过讲解实际案例，引导学生了解工厂供电的发展历程。
时间安排：2学时第二节：设备选型和构造本节课将介绍工厂供电系统中常见的设备，包括变压器、发电机、开关设备、电缆等。
通过实际操作和案例讲解，让学生掌握设备选型和运行调试技术。
时间安排：4学时第三节：工厂供电系统的保护本节课将讲解工厂供电系统的保护原理和保护方式。
通过分析实际故障案例，让学生掌握常见故障的诊断和排除方法。
时间安排：4学时第四节：工厂供电系统的优化本节课将介绍在现有的工厂供电系统中进行优化的方法和技术。
包括电力负荷分析、设备效率评估、系统改进和节能措施等。
时间安排：2学时第五节：实验操作本节课将是本课程的实验操作环节，将安排学生实际操作设备，进行设备运行状态的诊断和排除，熟悉设备的运行参数，对设备进行维护和保养等。
时间安排：6学时教学方法和手段1.课堂讲解：通过讲解理论知识，让学生了解工厂供电系统的基本构造和原理。
2.实验操作：安排学生进行实验操作，加深对理论知识的理解，并增强实际操作能力。
3.讨论交流：通过组织小组讨论等方式，引导学生深入探讨工厂供电系统的未来发展方向。
考核要求1.考勤：出席率达到80%以上。
2.课堂表现：积极参与课堂互动，踊跃回答问题。
3.实验操作：熟练掌握设备运行状态的诊断和排除，对设备进行维护和保养等。
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。
供电技术
第一章1，工厂供电要求(1) 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故即连续供电的要求。
和设备事故。
(2) 可靠应满足电能用户对供电可靠性(3) 优质应满足电能用户对电压和频率等的质量要求。
(4) 经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。
2.电压与电能质量电力系统中的所有设备，都是在一定的电压和频率下工作的。
电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数。
3.电压偏差与电压波动的概念电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差，通常以其对额定电压的百分值来表示。
电压偏差又称电压偏移，是指给定瞬间设备的端电压Ｕ与设备额定电压ＵＮ之差对额定电压ＵＮ的百分值，电压波动是指电网电压有效值（方均根值）的快速变动。
电压波动值以用户公共供电点在时间上相邻的最大与最小电压方均根值之差对电网额定电压的百分值来表示。
电压波动的频率用单位时间内电压波动（变动）的次数来表示。
4.工厂供电设备额定电压电网(电力线路)的额定电压(标称电压)等级,是国家根据国民经济发展的需要和电力工业发展的水平，经全面的技术经济分析后确定的.它是确定各类电力设备额定电压的基本依据.因此用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。
5.谐波（harmonic），是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常称为高次谐波，而基波是指其频率与工频（50Hz）相同的分量。
向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备，称为谐波源。
6.中性点运行方式有哪几种？会发生什么故障？在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：(1) 电源中性点不接地；(2) 中性点经阻抗接地；(3) 中性点直接接地。
前两种合称为小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统，或称中性点非直接接地系统。
后一种中性点直接接地系统，称为大接地电流系统，亦称为中性点有效接地系统。
工厂供电技术供电系统PPT课件
（2）负荷中心的确定 负荷指示图 负荷指示图将负荷按一定比例用负荷图标明在厂区平面图上，负荷图的圆心与 车间的负荷的“重心”大致相符。
（2）外桥式接线 结构 断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源 侧，称为外桥式接线。 特点 它适用于进线线路较短、负荷变化较大， 变压器需要经常切换的场合。 适用范围 一、二级负荷的变电所
3、单母线和母线分段 母线的概念
母线（也叫汇流排）实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点， 形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。 设置母线制的意义 设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电器连接在一起，以保 证供电的可靠性和灵活性。 母线制的种类 单母线制、单母线分段制和双母线制。
三、总降压变电所的设置数量
1、总降变电所的设置 总降压变电所数量应尽可能的少，尽可能的只设一个变电所，这样投资少又便于 管理。 2、总降变电所变压器的设置 • 对于企业中一级、二级负荷所占比重大，或虽为三级负荷，但负荷容量大
而集中的变电所，应装设两台变压器。 • 对于三级负荷供电的总降压变电所，或者有少量一、二级负荷，可只装设
1960
封 闭
式 低压配电(变压器)室
母 线 桥
变压器 1
进线 补偿 补偿 出线 出线 出线 低压开关柜
3600
2760
工具室 值班室
0.38kV出线
第四节 变电所的电气主接线
工厂供电技术工厂电力负荷计算
工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线3.平均负荷Pav
图3-4 年最大负荷和年最大负荷利用小时 图3—5 年平均负荷
平均负荷Pav是指电力负荷在一定时间内消耗功率的平均值，即
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线平均负荷也可以通过负荷曲线来计算，如图3—5所示。年负荷曲线与两坐标轴所包围的曲线面积即年所消耗的电能恰好等于虚线与坐标轴所包围的面积，即年平均负荷为式中 Pav—平均有功计算负荷（kW）；Wt—在t时间内电能消耗量（kW.h）；Wa—年电能消耗量（kW.h）； t—为实际用电的时间（h）； 8760—全年365天用电时间（h）；
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
总有功计算负荷 总无功计算负荷总视在计算负荷总计算电流 —表示所有各组设备的有功计算负荷之和(kW)； —表示所有各组设备的无功计算负荷之和(kvar)；
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
例题3—4某工厂机加车间380V低压母线上，共接有3组用电设备，其中有冷加工机床电动机20台，每台容量为11kW；通风机3台，每台容量为2kW；电动葫芦一个，3kW（ε=40%），试确定该车间总的计算负荷。解：1.先求各用电设备组的计算负荷（１） 冷加工机床电动机机床组 查附表1取Kd=0.25
第33页/共90页工厂Fra bibliotek电技术第三章 工厂电力负荷计算
解：(一)需要系数法求车间计算负荷1.求冷加工机床组设备总容量查附表1大批生产冷加工机床组得 Kd=0.18～0.5,取Kd=0.25，
工厂供电技术结课论文3000字（2）
工厂供电技术结课论文3000字(2)工厂供电技术3000字论文篇三：《试谈工厂供电电气部分的设计》摘要：工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配问题，工厂供电系统设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输，变换，分配到工厂车间中的每个用电设备上。
众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力，电能既易于由其他形式能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量供应输出;伴随着工业电气自动化技术的发展，它的输送与分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。
因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
关键词：工厂供电电气设计一、工厂供电设计的基本要求与一般规则1、工厂供电的基本要求(1)安全在电能的供求、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。
(3)优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
(4)经济供电系统的透支要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
2、工厂供电一般要求(1)遵守规程、执行政策:必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。
(2)安全可靠、先进合理:应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
(3)近期为主、考虑发展:应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系.做到远近结合.适当考虑扩建的可能性。
(4)全局出发、统筹兼顾:按负荷性质，用电容量.工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。
工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。
工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。
作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
工厂供电技术课程设计
工厂供电技术课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握工厂供电技术的基本原理和应用，培养学生对电力系统的认识和理解，提高学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握电力系统的基本概念、组成和特点；（2）了解工厂供电系统的配置、设计和运行原则；（3）熟悉电力线路、变压器、开关设备等主要设施的原理和应用；（4）学习电力系统保护、自动化和节能技术。
2.技能目标：（1）能够分析电力系统的运行状况，判断故障原因；（2）具备设计简单工厂供电系统的能力；（3）熟练使用相关仪器仪表，进行电力系统的调试和维护；（4）掌握电力系统保护装置的配置和调整方法。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力工程的热爱和敬业精神；（2）增强学生对安全生产的认识，提高安全意识；（3）培养学生具备节能环保意识，关注可持续发展。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电力系统的基本概念、组成和特点；2.工厂供电系统的配置、设计和运行原则；3.电力线路、变压器、开关设备等主要设施的原理和应用；4.电力系统保护、自动化和节能技术；5.电力系统的调试和维护方法；6.电力系统案例分析。
三、教学方法为实现教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：传授电力系统的基本概念、原理和应用；2.案例分析法：分析实际工程案例，提高学生解决实际问题的能力；3.实验法：动手实践，熟悉电力系统的运行和维护；4.讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源为实现教学目标，将准备以下教学资源：1.教材：《工厂供电技术》；2.参考书：电力系统相关著作；3.多媒体资料：电力系统运行演示视频、动画等；4.实验设备：电力线路、变压器、开关设备等实验装置。
教学资源将贯穿整个教学过程，支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，全面、客观地评价学生的学习成果。
工厂供配电技术
工厂供配电技术工厂供配电技术是指为工厂提供电力供应，并进行科学合理的配电管理的技术。
它是工厂正常运行的重要保障之一，影响着工厂的生产效率和安全性。
一、工厂供电技术的重要性及特点工厂作为一个大型生产单位，对电力的需求量通常比较大。
工厂的正常运行离不开稳定可靠的电力供应。
因此，工厂供备电技术对于工厂的正常生产起着重要的作用。
供电技术的特点主要有以下几个方面。
（一）稳定性要求高：工厂对电力的质量要求较高，电压的稳定性和波动范围均有一定的要求，以保证生产设备的正常运行。
（二）冗余备份：为了避免电力中断对生产造成影响，工厂通常采用冗余备份的供电系统，当主供电设备发生故障时，可以迅速切换到备用设备上。
（三）安全性要求高：工厂供电系统要具备防火、防爆、防雷击等安全性能，以确保生产现场的安全。
（四）节能环保：现代工厂供电技术还应注重节能环保，通过能源管理和优化供电结构，降低工厂的能耗和环境污染。
二、工厂供电技术的组成和原理工厂供电系统通常由三个主要部分组成：外部供电线路、供电变压器和内部配电系统。
（一）外部供电线路：是将电力从电网输送到工厂内部的线路。
这些线路可以是地下布置的电缆，也可以是架空线路。
外部供电线路要符合安全和规范要求，以确保可靠供电。
（二）供电变压器：负责将电网的高电压（例如110kV、35kV等）变换为适合工厂用电设备的电压（通常为10kV、0.4kV等）。
供电变压器的选择应根据工厂的用电负载和用电特点进行匹配。
（三）内部配电系统：将供电变压器输出的电能，经过切换设备、保护设备和配电设备，供给工厂各个用电设备。
内部配电系统可分为高压配电和低压配电两部分，其中高压配电主要保障重要生产设备的供电，低压配电则供应一般照明、空调等设备。
三、工厂供电技术的设计和运维工厂供配电系统的设计需要充分考虑工厂的用电需求和用电负载特点。
根据用电设备的种类和数量，合理规划供电线路和设备容量，确保供电系统的可靠性和安全性，避免因电力负荷过大或过小而导致设备故障和事故。
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1.工厂供电系统包括哪些范围？对工厂供电工作有哪些基本要求？
工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。
（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。
（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求
（4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
2. 衡量电能质量的两个基本参数是什么？简述我国标准规定的三相交流电网额定电压等级。
（1）电压和频率
（2）500千伏，220千伏，110千伏，35千伏，10千伏，6千伏，038千伏
3.试确定图1所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。
（1）U1*（1+5%）=G
（2）U1’=U2*(1+10%)
（3）M*(1+5%)=U2’
变压器T1的额定电压：6.3/121kv；
线路WL1的额定电压：110kv；
线路WL2的额定电压：35kv。
4.什么是计算负荷？正确确定计算的负荷目的是什么？
计算负荷是指导体在长时间通电状态下其发热温度不会超过允许值时的最大负荷值。
计算负荷是分析和设计供电系统的基础，是选择供电系统导线、变压器、开关电器等设备的依据。
5.电力负荷按重要性分为哪几级？各级负荷对供电电源有什么要
求？
一级负荷要求由两个独立电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
对一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。
常用的应急电源有：独立于正常电源的发电机组、专门的供电线路、蓄电池、干电池等。
二级负荷要求由双回路供电，供电变压器也应有两台(这两台变压器不一定在同一变电所)，当其中有一条回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断供电后能迅速恢复供电。
三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷者均为三级负荷。
由于三级负荷为不重要的一般负荷，因而它对供电电源无特殊要求。
6.确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点？各适用哪些场合？
用需要系数法来求计算负荷，其特点是简单方便，计算结果较符合实际，而且长期使用已积累了各种设备的需要系数，因此是世界各国均普遍采用的基本方法。
二项式法的特点是既考虑了用电设备的平均负荷，又考虑了几台最大用电设备引起的附加负荷，其计算的结果比按需要系数法计算的结果大得多，适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。
7.有一机修车间，拥有冷加工机床52台，共200KW；行车1台，共5.1KW(ε=15%)，通风机4台，共5KW；点焊机3台，共10.5KW(ε=65%)。
车间采用220/380V三相四线制供电。
试确定车间的计算负荷P30、Q30、S30和I30。
1、冷加工机组Kd=0.2，cos0.5, tan1.73
P30(1)=0.2×200=40 kw
Q30(1)=40×1.73=69.2 kvar
2、行车因只有一台
P30(2)=2*（根号0.15）*5.1=4 kw
3、通风机组Kd=0.8，cos0.8, tan0.75
P30(3)=0.8×5=4 kw
Q30(3)=4×0.75=3 kvar
4、点焊机Kd=0.35，cos0.6, tan1.33
P30(4)=（根号0.65）*10.5*0.6*0.35=1.9 kw
Q30(4)=1.9*1.33=2.5 kvar
因此总的计算负荷为（取K∑p=0.95，K∑q=0.97）
P30=0.9*（40+4+4+1.9）=47.4 kW
Q30=0.9*（69.2+0+3+2.5）=72.4 kvar
S30= （根号47.4平方+72.4平方）=
I30= S30/（根号3 ）*380=
8 .有一380V的三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85KW，其中较大容量的电动机有：7.5KW1台, 4KW3台，3KW12台。
试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P30、Q30、S30和I30。
解：㈠需要系数法
对于小批生产的冷加工机床电动机，取Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73
P30=KdPe=0.2×85kW=17kW
Q30=P30tanφ=17×1.73kvar=29.4kvar
S30= P30/ cosφ=17/0.5kv·A=34 kv·A
I30= S30/3UN=34/(1.732×0.38)A=51.7A
㈡二项式法取b=0.14,c=0.4
PX=P16=(7.5×4×3+3×)kW=22.5kW
P30=KdPe=bPe+cPX =(0.14×85+0.4×22.5)kW=20.9kW
Q30=P30tanφ=20.9×1.73kvar=36.2kvar
S30= P30/ cosφ=20.9/0.5 kv·A=41.8 kv·A
I30= S30/3UN=41.8/(1.73×0.38)=63.8A
９.某10/0.4KV的车间附设式变压器，总计算负荷为780KV。
A，其中一、二级负荷为460 KV。
A。
当地的年平均气温为25ºC。
试初步选择该变压器主变压器的台数和容量。
(1)主变台数容量选择
根据变压所一、二级负荷容量的情况，确定选用两台主变压器互为备
用。
（2）每台主变容量选择
Sn.t>=0.6*S30=780*0.6=468kv.A
Sn.t>S30(Ⅰ+Ⅱ)=750kv.A
因为当地年平均温度较高25。
C
综上所述，且同时满足上述条件，可以选择两台S9-630/10型
10 .我国规定的安全电流和安全电压各为多少？
我国规定安全电流为30 mA·s，即人体通过30 mA电流，时间不超过1 s，对人体是安全的；当通过人体电流达到50 mA·s时，就有致命危险。
我国规定的安全电压为交流有效值50 V。
在接地电流一定的情况下，要保证对地电压在安全值范围内，应将接地电阻限制在一定的允许值范围内。
11. 从功能上看有哪几种接地形式？IT系统、TT系统、TN系统在接地形式上有何区别？
厂供电系统和电气设备的接地按其功能分为工作接地、保护接地以及重复接地三大类。
(1) IT系统。
IT系统是在中性点不接地的三相三线系统中采用的保护接地方式，电气设备的不带电金属部分直接经接地体接地
2) TN系统。
TN系统是中性点直接接地的三相四线制系统中采用的保护接地方式。
根据电气设备的不同接地方法，TN系统又分为以下三种形式。
TN－C系统：配电线路中性线N与保护线PE接在一起，电气设备不带电金属部分与之相接，如图7.3(a)所示。
在这种系统中，当某相线因绝缘损坏而与
电气设备外壳相碰时，形成较大的单相对地短路电流，引起熔断器熔断切除故障线路，从而起到保护作用。
该接线保护方式适用于三相负荷比较平衡且单相负荷不大的场所，在工厂低压设备接地保护中使用相当普遍。
TN－S系统：配电线路中性线N与保护线PE分开，电气设备的金属外壳接在保护线PE上，如图7.3(b)所示。
在正常情况下，PE线上没有电流流过，不会对接在PE线上的其它设备产生电磁干扰。
这种接线适用于环境条件较差、安全可靠要求较高以及设备对电磁干扰要求较严的场所。
TN－C－S系统：该系统是TN－C与TN－S系统的综合。
电气设备大部分采用TN－C系统接线，在设备有特殊要求的场合，局部采用专设保护线接成TN－S形式，如图7.3(c)所示。
(3) TT系统。
TT系统是中性点直接接地的三相四线制系统中的保护接地方式。
如图7.4所示，配电系统的中性线N引出，但电气设备的不带电金属部分经各自的接地装置直接接地，与系统接地线不发生关系。
12. 变配电所有哪些防雷措施？其重点是保护什么设备？6～10KV 变电所中最基本的防雷措施是哪一种？
1）装设避雷针
室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。
2）高压侧装设避雷器
高压侧装设避雷器主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏变电所的关键设备。
为此，要求避雷器应尽量靠近主变压器，安装避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起接地，如图3）低压侧装设避雷器
这种防雷措施主要用在多雷区，用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。
当变压器低压侧中性点不接地时，其中性点可装设阀式避雷器或
金属氧化物避雷器作保护间隙。