工厂供配电技术(B)概要
工厂供配电技术pdf
工厂供配电技术pdf工厂供配电技术是指在工业生产过程中，对电力的供应和分配进行有效管理和控制的技术。
下面是对工厂供配电技术的全面回答，希望能够满足你的需求。
工厂供配电技术涉及到工业企业的电力供应和分配系统。
这个系统包括了电力的输送、变压、配电、保护等多个环节，旨在为工厂提供稳定、可靠、安全的电力供应。
下面从多个角度来介绍工厂供配电技术。
首先，工厂供配电技术的目标是确保工厂的电力供应稳定可靠。
为了达到这个目标，工厂供配电系统通常会采用多条电源线路和备用电源，以确保在某一条电源线路出现故障时，能够快速切换到备用电源，从而避免生产中断。
此外，还会采用自动化控制系统对电力供应进行实时监测和管理，及时发现并解决潜在问题，提高供电可靠性。
其次，工厂供配电技术需要考虑电力的负荷需求和功率因数。
工厂的电力需求通常是动态变化的，因此供配电系统需要根据负荷情况进行合理的调整和优化。
同时，为了提高电力的利用效率，减少能源浪费，工厂供配电系统还需要考虑功率因数的问题。
通过合理设计和配置电容器等补偿设备，可以改善功率因数，提高电力的利用效率。
此外，工厂供配电技术还需要考虑电力的安全和保护。
工厂供配电系统中的电源设备、配电设备等都需要进行适当的保护，以防止电力故障引发火灾、电击等安全问题。
为此，工厂供配电系统通常会采用过载保护、短路保护、接地保护等多种保护装置，及时切断故障电路，确保人员和设备的安全。
另外，工厂供配电技术还需要考虑电力的节能和环保。
随着能源紧张和环境污染的加剧，工厂供配电系统需要采取措施来降低能源消耗和减少对环境的影响。
例如，可以通过优化供配电系统的结构和参数，减少电力损耗；采用高效节能的电气设备和照明设备，降低能源消耗；并合理利用可再生能源，如太阳能、风能等，减少对传统能源的依赖。
综上所述，工厂供配电技术是为了确保工厂电力供应稳定可靠、满足负荷需求、保证安全和保护、实现节能环保等目标而进行的技术管理和控制。
工厂供配电技术(B)
（3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。
工厂供配电技术
2.1
工厂的电力负荷和负荷曲线
2.1.1 工厂常用用电设备
4．照明设备 白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯 和单灯混光灯等。 照明设备的工作特点： （1）工作方式属长期连续工作方式。 （ 2 ）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为 1 外，其它类型的灯具功 率因数均较低。 （3）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。 （4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%左右。
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
锯床 2.1.1 工厂常用用电设备 冲床 刨床 铣床 砂轮机 组合机床 生产机械的 拖动设备 行车 剪床 钻床 磨床
1. 生产机械的拖动设备
功能
金属切削 金属压力加工
机床设备
镗床
车床
功能
起吊搬运物料 运输客货 起重运输设备 输送机 电梯
吊车
自动扶梯
工厂供配电技术
工厂供配电技术
表2.2 各用电设备组的需要系数Kd及功率因数
用电设备组名称
小批量生产金属冷加工机床 大批量生产金属冷加工机床 小批量生产金属热加工机床 大批量生产金属热加工机床 通风机、水泵、空压机 非联锁的连续运输机械 联锁的连续运输机械 锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车 铸造车间吊车 自动装料电阻炉 非自动装料电阻炉 小型电阻炉、干燥箱 高频感应电炉（不带补偿） 工频感应电炉（不带补偿） 电弧熔炉 点焊机、缝焊机 对焊机 自动弧焊变压器 单头手动弧焊变压器 多头手动弧焊变压器 生产厂房、办公室、实验室照明 变配电室、仓库照明 生活照明 室外照明
式中： S N ——设备铬牌额定容量；
（2-2）
工厂供配电技术课程总结
工厂供配电技术课程总结一、引言工厂供配电技术是工程技术的重要组成部分，它涉及到工厂的电气系统的设计、安装、运行和维护等方面。
本文将对工厂供配电技术课程的学习内容进行总结和归纳，以便于读者对该课程有一个整体的了解。
二、课程内容1. 电气系统基础知识在工厂供配电技术课程中，学习者首先需要掌握电气系统的基础知识，包括电路原理、电气符号、电流、电压、电阻等概念的理解。
同时还需要了解各种电器元件的特性和使用方法，例如继电器、开关、保险丝等。
2. 电气线路设计电气线路设计是工厂供配电技术课程的核心内容之一。
学习者需要学习如何根据工厂的需求和电气负荷来设计电气线路，包括线路的布置、电缆的选择、线路的保护和控制等。
此外，还需要学习如何进行电气线路的计算和校验，以确保线路的安全和可靠运行。
3. 电气设备安装与调试在工厂供配电技术课程中，学习者还需要学习电气设备的安装和调试方法。
他们需要了解各种电气设备的安装要求和注意事项，包括电缆接线、设备接地、设备的调试和测试等。
同时还需要学习如何使用各种仪器和工具进行电气设备的检测和调试，以确保设备的正常运行。
4. 电气系统运行与维护电气系统的运行与维护是工厂供配电技术课程的另一个重要内容。
学习者需要学习如何监测和检修电气系统，包括故障诊断、故障排除和设备维护等。
他们还需要学习如何进行定期的维护和检修工作，以确保电气系统的可靠性和安全性。
5. 电气安全管理电气安全管理是工厂供配电技术课程的最后一个重要内容。
学习者需要了解电气安全管理的原则和方法，包括电气事故的防范措施、安全用电的要点和电气设备的维护保养等。
他们还需要学习如何制定和执行电气安全管理规程，以确保工厂电气系统的安全运行。
三、总结工厂供配电技术课程是工程技术领域中的重要课程之一，它涉及到工厂电气系统的设计、安装、运行和维护等方面。
在学习这门课程时，学习者需要掌握电气系统的基础知识，掌握电气线路设计的方法，学习电气设备的安装和调试技术，了解电气系统的运行与维护方法，以及掌握电气安全管理的原则和方法。
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。
工厂供配电技术第一章
⑶ 无功补偿后的工厂计算负荷
补偿前后有功计算负荷不变，即
' P30 P30
补偿后的无功计算负荷
Q Q30 Qc
' 30
补偿后的视在计算负荷
' S 30 2 p30 (Q30 Qc ) 2
1．变配电所的分类 110kV／10(6)kV（室外）或35kV／10(6)kV（室内）的变电站称为 区域变电站 10(6)kV／0．4kV的变、配电站称为用户（车间）变电站
图1-3 室外变电站
图1-4 室内变电站
2.变电站的结构 室内变电站一般由变压器室、高压配电室、低压配电室、电容器室、 控制室和值班室等组成。
1.1.1 电力系统和供配电系统概述
电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。
图1-1 电力系统组成
供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成部分。 它由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所或建筑物变 电所和用电设备组成 。
图1-2 供配电系统结构框图
1.2.1 变配电所认识
1.3.3计算负荷的确定
1.单个用电设备的负荷计算 ① 对单台电动机，供电线路在30min内出现的最大平均负荷即计算 负荷为： P30 =PN.M/PN.M ②对单个白炽灯、单台电热设备、电炉变压器等，设备额定容量就 作为计算负荷。即： P30 = PN
③对单台反复短时工作制的设备，其设备容量均作为计算负荷。
⑵多组用电设备组的计算负荷 在计算多组用电设备的计算负荷时，应先分别求出各组用电设备的 计算负荷，并且要考虑各用电设备组的最大负荷不一定同时出现的 因素，计入一个同时系数 K ，该系数的取值见表1-5。
表1 同时系数 应用范围 车间干线 低压母线 直接相加
工厂供配电技术
工厂供配电技术1. 引言工厂供配电技术是现代工业生产的基础设施之一。
它负责将电力从电网输送到工厂内部，同时提供稳定、可靠的电力供应，以满足工厂的生产需求。
本文将介绍工厂供配电技术的基本原理、常见的供配电设备和系统，以及一些应用实例。
2. 工厂供配电系统的组成工厂供配电系统一般由以下几个部分组成：1.输电系统：输电系统负责将电力从电网输送到工厂内部，常见的输电设备包括变电站和高压输电线路。
2.配电系统：配电系统负责将输电系统输送的电力分配给各个工厂区域和设备，常见的配电设备包括配电变压器、配电柜和配电箱。
3.供电系统：供电系统负责为工厂内的各个设备提供稳定、可靠的电力供应，常见的供电设备包括发电机组、电源柜和 UPS（不间断电源）系统。
3. 工厂供配电技术的基本原理工厂供配电技术的基本原理是根据电力的特性和工厂的需求，合理设计和配置供配电系统，提供稳定、可靠的电力供应。
以下是一些基本原理：1.电力负荷分析：通过对工厂的用电负荷进行分析，了解各个设备的用电量、用电方式和用电特点，从而合理配置供配电系统。
2.电力安全保护：工厂供配电系统应具备完善的电力安全保护装置，包括过载保护、短路保护等，以确保设备和人员的安全。
3.电力可靠性：供配电系统应具备高可靠性，即在电力故障或停电情况下，能够及时切换到备用电源或 UPS 系统，保证工厂生产的连续性。
4. 常见的供配电设备和系统4.1 变电站变电站是工厂供配电系统的关键设备，它负责将电力从电网的高压输电线路转变为适合工厂使用的低压电力。
变电站包括主变压器、高压开关设备和保护装置等。
4.2 配电变压器配电变压器负责将变电站输送的电力进一步分配给工厂的各个区域和设备。
配电变压器通常采用油浸式或干式设计，具有较好的绝缘性能和较高的效率。
4.3 电缆和电线电缆和电线是供配电系统中常见的输电介质，它们负责将输送的电力传输到各个设备。
电缆和电线的选择应根据工厂的用电负载和环境条件，合理选择导体材料和截面积。
工厂供配电技术
（5- 4）
I1、I2——电流互感器一次侧、二次侧电流；
IKA——流入电流继电器的电流。
EXIT
第5章第21页
第5章 工厂供配电系统的保护
工厂供配电技术
5.2 工厂高压线路继电保护
5.2.1 电流互感器与电流继电器的接线方式
3．继电保护装置的操作电源
继电保护装置的操作电源，有直流操作电源和交流操作电源两大类。由于交 流操作电源具有投资小、运行维护方便及二次回路简单、可靠等优点，因此它在 中、小型工厂应用最为广泛。
EXIT
第5章第12页
第5章 工厂供配电系统的保护
工厂供配电技术
5.2 工厂高压线路继电保护
5.2.1 电流互感器与电流继电器的接线方式
1．继电器
（2）电磁式中间继电器
中间继电器实质上是电压继电器，只是触头数量多（一般有8对），容量也大（5～ 10A）。中间继电器的作用是增加触点的数目或增大触点的容量。 （3）电磁式信号继电器
2．电流互感器与电流继电器的接线方式
为了表述继电器电流IKA与电流互感器二次侧电流I2的关系，特引入一个接线 系数Kw
Kw
I KA I2
（5-3）
式中 IKA——流入电流互感器的电流； I2——电流互感器二次侧电流。
2020年3月5日
EXIT
第5章第16页
第5章 工厂供配电系统的保护
5.2 工厂高压线路继电保护
不同短路电流通过继电器有不同的 灵敏度。
不能反应出第三相（B相）的单相 接地短路故障
图5.7 两相一继电器式接线
2020年3月5日
EXIT
第5章第20页
第5章 工厂供配电系统的保护
工厂供配电技术
工厂供配电技术
工作原理
正常情况下，断路器QF闭合， 正常情况下，断路器QF闭合，保 QF闭合 持正常供电，线路中流过正常电流， 持正常供电，线路中流过正常电流， 此时电流继电器不会启动。 此时电流继电器不会启动。当线路发 生相间短路故障时， 生相间短路故障时，线路中流过的电 流迅速增加，使电流继电器KA KA瞬时动 流迅速增加，使电流继电器KA瞬时动 启动时间继电器KT 经过延时， KT， 作，启动时间继电器KT，经过延时， KT延时触点闭合 延时触点闭合， KT延时触点闭合，使串联的信号继电 电流型）KS和中间继电器KM动作 和中间继电器KM动作， 器（电流型）KS和中间继电器KM动作， KS触点闭合接通报警线路 KM触点闭 触点闭合接通报警线路， KS触点闭合接通报警线路，KM触点闭 接通跳闸线圈YR回路， YR回路 合，接通跳闸线圈YR回路，使断路器 QF跳闸 切除短路故障。 跳闸， QF跳闸，切除短路故障。在短路故障 切除后，继电保护装置除KS KS外的其他 切除后，继电保护装置除KS外的其他 所有继电器都自动返回起始状态， 所有继电器都自动返回起始状态，而 KS需手动复位 需手动复位。 KS需手动复位。
3、单相接地保护
在三相对称运行以及三相 和两相短路时， 和两相短路时，二次侧三相电 路电流矢量和为零， 路电流矢量和为零，即没有零 序电流，继电器不动作。当发 序电流，继电器不动作。 生单相接地时， 生单相接地时，有零序电流通 此时在二次侧感应出电流， 过，此时在二次侧感应出电流， 使继电器动作发出信号。 使继电器动作发出信号。
4.1定时限过电流保护装置原理电路图 图4.1定时限过电流保护装置原理电路图
1、线路过电流保护
（二）反时限过电流保护装置的组成和原理
反时限过电流保护就是通过保护装置的故障电流越 动作时间越短，而故障电流越小， 大 ， 动作时间越短 ， 而故障电流越小 ， 动作时间就越 这种保护装置由GL型电流继电器组成。 GL型电流继电器组成 长。这种保护装置由GL型电流继电器组成。 工作原理： 在正常情况下， 工作原理 ： 在正常情况下 ， 电流继电器通过正常工 作电流，其动断触点闭合，动合触点断开，断路器的 作电流， 其动断触点闭合， 动合触点断开， 跳闸线圈不会得电。发生短路时，电流继电器KA KA中流 跳闸线圈不会得电 。 发生短路时 ， 电流继电器 KA 中流 过的电流增大，到达其动作值，动合触点闭合， 过的电流增大 ， 到达其动作值 ， 动合触点闭合 ， 接通 YR，动断触点断开，去掉分流使YR YR得电带动断路器跳 YR ， 动断触点断开 ， 去掉分流使 YR 得电带动断路器跳 闸。
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电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如 镀铜、镀铬。
电镀设备的工作特点是： （1）工作方式是长期连续工作的。 （2）供电采用直流电源，需要晶 闸管整流设备。 （3）容量较大，功率因数较低。
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
2.1.1 工厂常用用电设备
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
5．工厂用电负荷的分类
表2－1 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类
序号
车间
用电设备
1 金属加工车间
价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床 价格贵，作用大，数量多的数控机床
2 铸造车间 3 热处理车间 4 锻压车间 5 电镀车间 6 模具成型车间 7 层压制品车间
式中 t ——工作时间； t0 ——停歇时间。
起重设备电动机的额定暂载率 有15%、25%、40%、60%四种。 电焊设备的额定暂载率 有50%、65%、75%、100%四种。
2.1.2 工厂用电设备的工作制
工厂供配电技术
对电焊设备，其功率应统一换算到ε=100%，换算公式为：
Pe PN N SN cos N
8 线缆车间
冲天炉、鼓风机、30t及以上的浇铸起重机 井式炉专用淬火起重机、井式炉油槽抽油泵 锻造专用起重机、水压机、高压水泵、油压机 大型电镀用整流设备、自动流水作业生产线 隧道窑鼓风机、卷扬机 压塑机及供热锅炉 冷却水泵、鼓风机、润滑泵、高压水泵、水压机、真 空泵、液压泵、收线用电设备、漆泵电加热设备
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
“电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设 备或用电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
2.1.1 工厂常用用电设备 ① 生产加工机械的拖动设备； ② 电焊、电镀设备； ③ 电热设备； ④ 照明设备。
工厂供配电技术
二、 工厂的电力负荷及短路
内容提要: 本文介绍中小型工厂的电力负荷、 负荷性质及其工作制，重点介绍确定用电设备组计 算负荷的两种常用方法——需要系数法和二项式系 数法。讲述工厂计算负荷的确定方法，采用无功补 偿的措施；简要介绍照明负荷的分析计算。最后对 工厂供电系统中的短路现象和短路的效应进行系统 的分析和计算。
3．电热设备
电阻加热炉
主要用于各种零件的热处理
电弧炉
主要用于矿石熔炼、金属熔炼
感应炉
主要用于熔炼和金属材料热处理
其它电热设备
红外线加热、微波加热和等离子加热等
高频炉是目前对金属材料加热效率最高、速度最快，低耗 节能环保型的感应加热设备。
电热设备的工作特点是：
（1）工作方式为长期连续工作方式。
（2）电力装置一般属二级或三级负荷。
20kVA， N 65%, cosN 0.5 ），车间有吊车1台11kW， N 25%），试
计算此车间的设备容量。
解：（1）金属切削机床的设备容量 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削机床的
总容量为：
Pe1 Pei 410.5 87.5 85 142kW
（2）电焊机的设备容量
工厂供配电技术
二、 工厂的电力负荷及短路
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 2.2 工厂计算负荷的确定 2.3 工厂的电气照明负荷 2.4 短路故障的原因、种类和危害 小结
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
2.1.1 工厂常用的用电设备 2.1.2 工厂用电设备的工作制 2.1.3 负荷曲线
工厂供配电技术
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
锯床
2.1.1 工厂常用用电设备
1. 生产机械的拖动设备
功能
金属切削 金属压力加工
机床设备
冲床
剪床
刨床
钻床
铣备
组合机床 车床
功能
起吊搬运物料 运输客货
起重运输设备
行车
输送机
吊车
电梯 自动扶梯
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
（2-2）
式中： S N ——设备铬牌额定容量； cos N ——设备铬牌功率因数；
对吊车电动机组，其功率应统一换算到ε=25%，换算公式为：
（2-3）
式中：PN ——吊车电动机的铬牌额定容量。
工厂供配电技术
例2.1 某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4 台，7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量
2.1.1 工厂常用用电设备
2．电焊和电镀设备 电焊机的工作特点是： （1）工作方式呈一定的同期性， 工作时间和停歇时间相互交替。 （2）功率较大。 （3）功率因数很低。 （4）一般电焊机的配置不稳定， 经常移动。
工厂供配电技术
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
2.1.1 工厂常用用电设备
单台60m3/min以上空压机
9 空压站
有高位油箱的离心式压缩机、润滑油泵 离心式压缩机润滑油泵
负荷级别 一级 二级 三级 二级 二级 二级 二级 二级
二级
二级 二级 一级
2.1.2 工厂用电设备的工作制
工厂供配电技术
长期连续工作制设备 短时工作制设备
反复短时工作制设备
能长期连续运行，每次连续工作时间超过8小时， 运行时负荷比较稳定。在计算其设备容量时，直 接查取其铭牌上的额定容量
这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。在计 算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额定容量
这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇， 如此反复，其运行特点为工作时温度达不到稳定 温度，停歇时也达不到环境温度。且工作时间与 停歇时间有一定比例
2.1.2 工厂用电设备的工作制
工厂供配电技术
通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示负荷持续率 （或称暂载率）ε。
（3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。
工厂供配电技术
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
2.1.1 工厂常用用电设备
4．照明设备 白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯 和单灯混光灯等。
照明设备的工作特点： （1）工作方式属长期连续工作方式。 （2）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为1外，其它类型的灯具功 率因数均较低。 （3）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。 （4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%左右。