工厂变配电全部教案

工厂变配电

一、电力系统的概述

一、教学目的：

1）、使学生了解变配电系统的有关知识，变配电系统中各个环节的作用。

2）、工厂变配电在供电系统中所处的位置和作用。

3）、用户负荷的分类

4）、了解电网电压等级及电气设备的额定值得知识。

5）、了解电力系统中性点的运行方式

6）、工厂供电的有关知识

二、教学重点：

1）、对供电系统的认识及各个部分的作用。

2）、电压等级的分类和设备额定值得概念。

3）、电力系统中性点的运行方式

三、教学内容

（一）、电力系统及其组成

电能不能存贮，产、供、用是同时进行，这就需要将发电、变电、输电、用电各个环节组成一个发、供、用的整体。为了提高供电的可靠性，实际中将各个单独的发电厂并联起来运行。电力系统的定义是：

由不同类型的发电机、升降压变电所、输配电线路、配电装置及电能用户组成的对电能进行不间断生产、传输、分配和使用的联合系统。

组成：发电厂、变、配电所机用户、电力网、

发电厂：是电力网的中心环节，它将不同形式的能源转换为电能，根据转换能量的性质来分，有水力电厂，火力电厂、核电厂、风力电厂等。按电厂能量大小来

分，有区域性电厂（大容量电厂）、地方性电厂（中小型电厂）、自备电厂（多

数为火力电厂）。

变电所：是接受电能和分配电能并改变电压的枢纽，是发电厂到用户之间的重要环节。

组成：电力变压器、室内外配电装置、继电保护、自动装置及监视系统。一

般将从110kv以上的网络受电把电压降到35---110kv的环节叫一次变电。供电

范围大，是系统与发电厂联系的枢纽。从一次网络受电将电压将为6---10kv

叫二次变电。供电范围小。

电力网：是连接发电厂和用户的中间环节，是传送和分配电能的装置。按功能分为输电网和配电网。由35kv及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成的部分

叫输电网，其作用是把电能输送到各个地区或大型企业用户。由10kv及以下

的配电线路和配电变压器组成的部分叫配电网，其作用是将电能送到各类用

户。

电力系统与单独电厂比较有以下优点：

1）、提高运行的可靠性

2）、利用各地区各类负荷的特点进行调配

3）、减少备用机组的总容量

4）、发挥各类电厂的特点，充分利用电源。

5）、供电质量提高，减少电压频率的波动。

（二）、用户负荷的分类：分三类

第一类：中断供电造成人身伤亡、设备损坏、生产秩序不能长期恢复或城市生活

发生混乱，造成重大政治影响的场合及单位。必须有两个以上的独立电源

供电。

第二类：中断供电造成产量严重下降，产生次品等。用两个电源供电。

第三类：一般不重要的负荷，如：学校、居民区、小市镇的公共用电。

（三）、电力网的电压等级及电气设备的额定值

1）、电压等级见书上P4页表1—1

设备的额定值：额定电压是设备正常工作时具有最好技术经济指标的电压值。

一般发电机额定电压比电网电压高5%。升压变压器与发电机相连，额定电压与发电机相同，降压变压器处于线路末端，一次额定电压与电网电压相同，二次

额定电压高于线路额定电压的10%。

二、电力系统中性点的运行方式

电力系统中性点：指三相系统作星性连接的发电机或变压器的中性点。它的运行方式有三种：中性点不接地系统

中性点经消弧线圈接地系统

中性点直接接地系统

（一）、中性点不接地系统（10KV系统用的较多）见书上的图P5页图1--3 不接地系统中当有一相完全接地时，会出现以下情况

1）、中性点对地电压变为相电压

2）、完好相对地电压变为先电压

3）、故障相对地点压变为零

4）、接地电流是正常时一相对地电容电流的三倍

由于出现一相接地时，电网线电压的大小和相位差维持不变，所以接在电网上的用电设备不受影响，可以继续工作，但不允许长期工作，规程规定，为了避免非故障相因对地电压升高而引起绝缘薄弱环节损坏造成相间短路的情况发生，以及零序电流引起的过载，中性点不接地系统中单相接地时允许继续运行两小时。

接地电流形成的电弧有两种情况

1）、稳定性的电弧：可能烧坏设备或造成相间短路

2）、周期性或重燃间歇性的电弧：会使电网的电容、电感形成震荡，产生

2. 5---3倍的相电压峰值过电压。

为此，不接地系统中接地电流有如下规定

，1）、对于发电机和高压电动机接地电流大于5安时不能继续运行。要装设跳闸继电保护。

2）、对于20KV以上的电网接地电流不能大于10A。

3）、对于3—10KV电网，接地电流不能大于30 A。

（二）、中性点经消弧线圈接地（35----60KV系统中）

为了消除35----60KV系统中接地电流经常超过允许值的情况，使接地电流减小，创造故障点自行灭弧的条件。采用中性点经消弧线圈接地的方式。

见图P7 页图1---5

正常运行：中性点对地电压为零，消弧线圈上流过的是电容电流，

当一相接地时：中性点对地电压变为负U C, 加在消弧线圈上，产生一个感性电流，

通过接地点的电流有感性电流，也有容性电流，这两个电流互差

180度，互相补偿。

根据消弧线圈的电感电流对接地电容电流的补偿程度，分为

全补偿：补偿电流等于电容电流。有可能引起电网的谐振过电压。

欠补偿：补偿电流小于电容电流。在改变运行方式时出现I L=I C情况而发生谐振

过补偿：补偿电流大于电容电流。实际中采用此方法

（三）、中性点直接接地系统：（380V/220V系统中运行的方法）

电路见P8 页图1—6

当发生一相接地时，形成单相短路，造成熔断器、开关断开，切除故障。

此系统有以下优点：

1）、单相接地其它相对地电压不升高

2）、在不接地系统中发生单相接地，对人的危害大于接地系统

3）、安全条件要求较高的场合，一般采用不接地系统。

三、工厂供电的有关知识

（一）、工厂变、配电所的作用和分类

工厂变电所的作用：接受电能，变换电压，分配电能。

配电所的作用：接受电能，分配电能。

工厂变电所的分类：是降压变电所：分总降压变电所和车间变电所

大型企业设总降压变电所，一般大多设两台变压器，35KV以上的一般放在室外，

小型企业只设车间变电所，车间变电所又分为

独立变电所，附设变电所，车间内变电所，

地下或梁架上的变电所，户外变电所。（详细看书上P9页）。（二）、工厂供电的电压等级

电压等级的确定主要决定于用电容量的大小和输电距离的远近。

具体见书上P10 页表1—2

（三）、负荷曲线及有关数据

负荷曲线：就是将用电负荷随时间的变化情况会制成的曲线。分

全厂的、某一用电设备组的、有功的、无功的。可以绘制成年、月、日或工作班。

常见的负荷曲线有：日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线。

负荷率：规定的时间内（年、月、日），平均负荷与最大负荷的比值

负荷率反映了电气设备的利用程度。

年最大负荷利用小时：假定连续以最大负荷向用电设备供电，与一年内实际供应的电

能相等时所需要的小时数。

年最大负荷利用小时数反映了负荷曲线的平稳程度，标志着负荷的利用情况，对于导线的选用有一定意义。

第二章：工厂供电系统及电力线路

一、教学目的：

1、熟悉工厂供电系统的组成及各部分的作用，

2、熟悉工厂供电线路的分类及其应用的场合。

3、熟悉各类供电线路的敷设方法，供电导线的选用。

4、熟悉供电线路的维护、保养。

二、教学重点：

1、工厂供电线路的分类及敷设方法。

2、导线的选用及运行线路的维护。

三、教学内容：