工廠供電劉介才第5版課件(完整版超好推薦使用)

1、工廠供電技術(shù)工廠供電技術(shù)總學(xué)時(shí) 60學(xué)時(shí)第一章 概論本章主要內(nèi)容：工廠供電的基本知識(shí) 供電系統(tǒng)、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)及自備電源 電壓、電能質(zhì)量 中性點(diǎn)運(yùn)行方式 低壓配電系統(tǒng)的接地型式 第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù) 1、工廠供電(plant power supply)： 是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。 2、重要性： 生產(chǎn)自動(dòng)化后增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 供電中斷，會(huì)引起設(shè)備損壞，可能發(fā)生人身事故。3、基本要求：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。 4、本課程的主要任務(wù)對(duì)中小型工廠的供電系統(tǒng)及電氣照明進(jìn)行操作、維護(hù)、設(shè)計(jì)、計(jì)算。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)及自備電源一

2、、工廠供電系統(tǒng)概況1、中型工廠供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖： 一根線表示三相線路 高壓配電所有兩條lOkV的電源進(jìn)線，分別接在高壓配電所的兩段母線上，形成單母線分段制。一條電源進(jìn)線供電，另一條電源進(jìn)線作為備用。 2、中型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖 3、大型工廠總降壓變電所 電源進(jìn)線35KV及以上,經(jīng)過(guò)兩次降壓，也就是經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上電壓降為610KV的電壓，然后車間變電所降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。 4、高壓深入負(fù)荷中心的供電系統(tǒng) 高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，可以省去一級(jí)中間變壓，簡(jiǎn)化了供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬，降低了電能損耗和電壓損耗，提高了供電質(zhì)量。然而這要根據(jù)廠區(qū)的環(huán)境條件

3、是否滿足35kV架空線路深入負(fù)荷中心的“安全走廊”要求而定，否則不宜采用。 5、只設(shè)一個(gè)降壓變電所的供電系統(tǒng) 對(duì)于小型工廠，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍多一些，如果工廠所需容量不大于160kVA時(shí)，一般直接由公共低壓電網(wǎng)供電。 a)一臺(tái)主變 b)兩臺(tái)主變 經(jīng)過(guò)分析可知：配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。 二、發(fā)電廠和電力系統(tǒng) 1、發(fā)電廠（發(fā)電站）：將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能(二次能源)的工廠。種類：水力、火力、核能、風(fēng)力、地?zé)峒疤?yáng)能發(fā)電廠。2、電力系統(tǒng)(power system)： 送電過(guò)程：發(fā)電機(jī)升壓高壓輸電線

4、路降壓配電 電力系統(tǒng)：由各級(jí)電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)或電網(wǎng)。電網(wǎng)以電壓等級(jí)來(lái)區(qū)分，例如lOkV電網(wǎng)。如圖所示電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖三、工廠自備電源對(duì)于工廠的重要負(fù)荷，一般要求在正常供電電源之外，設(shè)置應(yīng)急自備電源。1、柴油發(fā)電機(jī)組自備電源：操作簡(jiǎn)便、起動(dòng)迅速、效率較高。 2、交流不停電電源（UPS）： 如圖所示，由整流器(UR)、逆變器(uV)和蓄電池組(GB)等三部分組成。第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)基本參數(shù): 規(guī)定：頻率偏差正負(fù)0.2Hz 電壓偏差正負(fù)5

5、%電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差。一、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 1、電網(wǎng)（線路）的額定電壓 根據(jù)需要、水平、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析后確定2、用電設(shè)備的額定電壓 如圖所示，用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。3、發(fā)電機(jī)的額定電壓 高于同級(jí)電網(wǎng)電壓5% 一次繞組的額定電壓：當(dāng)變壓器T1直接與發(fā)電機(jī)相聯(lián)時(shí)，其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。當(dāng)變壓器T2不與發(fā)電機(jī)相聯(lián)而是連接在線路上時(shí)，可看作是線路的用電設(shè)備，因此其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相同。二次繞組的額定電壓：變壓器二次側(cè)供電線路較長(zhǎng)，如為較大的高壓電網(wǎng)時(shí)，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相聯(lián)電網(wǎng)額定電壓高10，其

6、中5是用于補(bǔ)償變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)繞組內(nèi)部的約5的電壓降，另外5用以補(bǔ)償線路上的電壓損耗。若二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)，直接供電給高低壓用電設(shè)備時(shí)，僅考慮補(bǔ)償變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)繞組內(nèi)部5的電壓降。 4、電力變壓器的額定電壓5、電壓高低的劃分 行業(yè)要求不同劃分不同，一般以1140V為高低壓區(qū)分點(diǎn) 分 電網(wǎng)和用電設(shè)備 發(fā)電機(jī) 電力變壓器額定電kV類 額定電壓kV 額定電壓kV 一次繞組 二次繞組低 0.38 O.40 0.38 0.40壓 0.66 O.69 0.66 0.69 3 3.15 3,3.15 3.15,3.3 6 6.3 6,6.3 6.3,6.6 10 10.5 10,10.5 10.5,1

7、1高 13.8,15.75,18， 20,22,24,26 13.8,15.75,18， 20,22,24,26 35 35 38.5壓 66 66 72.5 110 110 121 220 220 242 330 330 363 500 500 550二、電壓偏差與電壓調(diào)整1、電壓偏差的概念 設(shè)備的端電壓U與設(shè)備額定電壓U。之差對(duì)額定電壓U。的百分值，即 %100%NNUUUU2、電壓偏差對(duì)設(shè)備的影響 感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 、同步電動(dòng)機(jī) 、電光源等 3、電壓調(diào)整的措施 調(diào)壓型變壓器、減少系統(tǒng)阻抗、改變系統(tǒng)運(yùn)行方式、三相負(fù)荷均衡、無(wú)功功率補(bǔ)償。 四、電壓波動(dòng)及其抑制 1、含義：電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓有效值

8、(方均根值)的連續(xù)快速變動(dòng)，即： %100%minmaxNUUUU2、電壓波動(dòng)的產(chǎn)生與危害 產(chǎn)生：負(fù)荷劇烈變化引起沖擊負(fù)荷，如電機(jī)起動(dòng)、電焊機(jī)、電弧爐、軋鋼機(jī)。 危害：使得設(shè)備無(wú)法正常工作。3、電壓波動(dòng)的抑制措施 專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇?、減少系統(tǒng)阻抗、減小引起波動(dòng)的負(fù)荷、高電壓等級(jí)、大容量供電、裝設(shè)吸收無(wú)功裝置五、電網(wǎng)諧波及其危害含義：對(duì)周期性非正弦交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解所得到的大于基波頻率(50Hz)整數(shù) 倍的各次分量，通常稱為高次諧波。（電路中非線性元件造成） 危害：使變壓器及電動(dòng)機(jī)的鐵心損耗明顯增加、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象、電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振、對(duì)附近的通信設(shè)備和通信線路產(chǎn)生信號(hào)干擾

9、。六、工廠供配電電壓的選擇 工廠供電電壓的選擇，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級(jí)，同時(shí)要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。在同一輸送功率和輸送距離條件下，供電電壓越高，線路電流越小，使線路導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 電力系統(tǒng)電源中性點(diǎn)的不同運(yùn)行方式，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)有明顯的影響，而且將影響系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護(hù)及監(jiān)測(cè)儀表的選擇與運(yùn)行。 種類：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 1、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行：電壓、電流對(duì)稱。單相接地：另兩相對(duì)地電壓升高為原來(lái)的根號(hào)3

10、倍。單相接地電容電流為正常運(yùn)行時(shí) 相線對(duì)地電容電流的3倍。 單相接地電流經(jīng)驗(yàn)公式： 350)35(cabohNCllUI2、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 正常運(yùn)行：三相電壓、電流對(duì)稱單相接地：另兩相對(duì)地電壓升高為原來(lái)的根號(hào)3倍，減小了接地電流。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點(diǎn)必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。3、中性點(diǎn)直接接地或低阻接地的電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行：三相電壓、電流對(duì)稱單相接地：另外兩相對(duì)地電壓不變，單相接地后即通過(guò)接地中性點(diǎn)形成單相短路。單相短路電流比線路的正常負(fù)荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除短路故障。110KV以上的超高壓采用該系統(tǒng)很有

11、經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 4、低壓配電系統(tǒng)的接地型式我國(guó)220380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而且引出有中性線N、保護(hù)線PE、保護(hù)中性線PEN。 中性線(N線)的功能：一是用來(lái)接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。 保護(hù)線(PE線)的功能：它是用來(lái)保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等)通過(guò)保護(hù)線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)減少觸電危險(xiǎn)。 保護(hù)中性線(PEN線)的功能：它兼有中性線(N

12、線)和保護(hù)線(PE線)的功能。這種保護(hù)中性線在我國(guó)通稱為“零線”，俗稱“地線”。 低壓配電系統(tǒng)按接地型式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。 1）TN系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線(PE線)或公共的保護(hù)中性線(PEN線)。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱為“接零”。包括：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)，如圖a、b、c所示。2）TT系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。 3）IT系統(tǒng)：中性點(diǎn)不接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。主要用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。 第二章 工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算 本章主要內(nèi)容：電力負(fù)荷有關(guān)概念 用電設(shè)備組計(jì)

13、算負(fù)荷、工廠計(jì)算負(fù)荷 尖峰電流及其計(jì)算第一節(jié) 工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線一、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求 一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡或在政治上經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，以及特別重要的負(fù)荷。雙電源供電，必要時(shí)增設(shè)應(yīng)急電源。 二級(jí)負(fù)荷：是斷供電，在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者。雙電源供電，當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)可以專線供電。 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一、二級(jí)的負(fù)荷。對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。二、工廠用電設(shè)備的工作制 連續(xù)工作制、斷續(xù)周期工作制、短時(shí)工作制（負(fù)荷持續(xù)率） 三、負(fù)荷曲線 表示電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形。從負(fù)荷曲線上可以掌握負(fù)荷變動(dòng)規(guī)律，獲得對(duì)設(shè)計(jì)和運(yùn)行有用的資料。 有日有功負(fù)荷曲線、 年負(fù)荷持

14、續(xù)葉間曲線、年每日最大負(fù)荷曲線等。 如下圖：a)夏日負(fù)荷曲線 b)冬日負(fù)荷曲線 c)年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線四、負(fù)荷曲線、負(fù)荷計(jì)算所用的物理量1、年最大負(fù)荷(Pmax)： 全年中負(fù)荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時(shí)的平均功率,又叫半小時(shí)最大負(fù)荷P30 。2、年最大負(fù)荷利用小時(shí)(Tmax)（是一個(gè)假想時(shí)間） maxmaxPWTa 一班制：Tmax=18003600h、兩班制：Tmax=35004800h、三班制：Tmax=50007000h3、平均負(fù)荷：tWPtav 4、負(fù)荷系數(shù)（負(fù)荷率）： NLPPK 第二節(jié) 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定計(jì)算負(fù)荷的方法 ：需要系數(shù)法 ，常用 二項(xiàng)式法，設(shè)備臺(tái)數(shù)少，容

15、量差別懸殊時(shí)采用。 供電系統(tǒng)要安全可靠運(yùn)行，電力變壓器、開關(guān)設(shè)備、導(dǎo)線、電纜必須選擇合適，因此必須對(duì)各環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。 一、需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷1、基本公式：如圖所示 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷： eWLeLPKKP30需要系數(shù)： WLeLdKKKedPPK30 edPKP 30tan3030PQcos3030PSNUSI33030 (Kd可查附表1)如果是一臺(tái)電機(jī)： cos30NNNUPII（見例題21）2、設(shè)備容量的計(jì)算 連續(xù)工作制和短時(shí)工作制用電設(shè)備組： 設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和。 斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備組： 必須進(jìn)行負(fù)載持續(xù)率換算 100/NNePP

16、 3、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 應(yīng)該考慮各用電設(shè)備最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素，對(duì)有功、無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù) 及 車間干線： 0.850.95及0.900.97 pK qK低壓母線：用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加時(shí)取 0.800.90及0.850.95 由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加時(shí)取 0.900.95及0.930.97 總的計(jì)算負(fù)荷為 ipPKP.3030IPQKQ.3030NUSI33030 23023030QPS（見例題22）二、按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷1、基本公式：xecPbPP30 Pe=用電設(shè)備組總?cè)萘?Px=X臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘?B、C為二項(xiàng)式系數(shù) 見附表12、多組用電設(shè)備計(jì)算

17、負(fù)荷的確定 考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷（cPx）max，再加各組的平均負(fù)荷bPe max30)()(xiecPbPPmaxmax30tan)()tan(XiecPbPQ （見例題23，4） 第三節(jié) 單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配，如果單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相設(shè)備總?cè)萘康?5%則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與綜合按三相負(fù)荷平衡計(jì)算，如果大于15%則將單相設(shè)備換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。 一、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算 1、單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算 meePP.3

18、 按最大負(fù)荷所接單相設(shè)備的3倍計(jì)算： 2、單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算 .3eePP 3、單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算 先將接于線電壓的設(shè)備換算到接于相電壓的設(shè)備容量，然后分相計(jì)算各相設(shè)備容量和計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算公式如下： CAACAABAABAPpPpPABBABBCBBCBPpPPPBCCBCCACCACPpPPPCAACAABAABAPqPqQABBABBCBBCBPqPqQBCCBCCACCACPqPqQAABpAABp等換算系數(shù)可查表23總的等效三相計(jì)算負(fù)荷為：mPP.30303.30303mQQ其中23023030QPS第四節(jié) 工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的

19、計(jì)算一、工廠計(jì)算負(fù)荷的確定工廠計(jì)算負(fù)荷是選擇電源進(jìn)線、電氣設(shè)備、主變壓器的依據(jù)。 1、按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷 edPKP 30用電設(shè)備總?cè)萘浚ú话▊溆茫┏松弦粋€(gè)需要系數(shù)（附錄表2） 2、按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷AaWamax30TWPa 式中 A為工廠的年產(chǎn)量；a為單位產(chǎn)品耗電量。 3、按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算負(fù)荷加上各級(jí)損耗進(jìn)行計(jì)算 peKPP)1(30 1)2(30)2(30WLTPPPP電力變壓器的功率損耗按照下式近似計(jì)算： 30015. 0SPT3006. 0SQT 4、工廠的功率因數(shù)，無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷1）工廠的功率因數(shù) ：瞬時(shí)功率因數(shù)： 平均功率因數(shù)：

20、 最大負(fù)荷功率因數(shù)： UIP3cos22cosqpPWWW3030cos/cosP2）無(wú)功功率補(bǔ)償供電營(yíng)業(yè)規(guī)則規(guī)定：100KVA及以上高壓供電的用戶其功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上，其它電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上。 無(wú)功補(bǔ)償容量 )tan(tan303030PQQQC確定電容器個(gè)數(shù) CCqQn/3）無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷 CQQQ303023023030)(CQQPS 二、工廠年耗電量的計(jì)算年有功電能消耗量 aapTPW30.年無(wú)功電能消耗量 aaqTQW30.：年平均有功負(fù)荷系數(shù)：0.70.75：年平均無(wú)功負(fù)荷系數(shù)：0.760.82Ta：年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)：一班制2000h 二班制400

21、0h 三班制6000h第五節(jié) 尖峰電流及其計(jì)算尖峰電流是指持續(xù)時(shí)間1-2S的短時(shí)最大負(fù)荷電流（電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)）。 pkI 1、單臺(tái)用電設(shè)備（指單臺(tái)電動(dòng)機(jī)） NststpkIKII2、多臺(tái)用電設(shè)備（兩臺(tái)及以上電動(dòng)機(jī)） max.stiNPKIIKImax30)(NstPKIIII 或iK同時(shí)系數(shù). 第三章 短路電流本章主要內(nèi)容：無(wú)限大容量電力系統(tǒng)三相短路時(shí)的物理過(guò)程及物理量 三相短路及兩相和單相短路的計(jì)算 短路電流的效應(yīng)及短路校驗(yàn)條件第一節(jié) 短路的原因、后果及形式一、短路的原因絕緣損壞、過(guò)電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、動(dòng)物造成等。 二、短路的后果 產(chǎn)生很大的電動(dòng)力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停

22、、影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行；停電、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場(chǎng)、電磁干擾等出現(xiàn)。 三、短路的形式 三相短路、兩相短路、單相短路、兩相接地短路 短路的形式(虛線表示短路電流路徑)第二節(jié) 無(wú)限大容易電力系統(tǒng)三相短路時(shí)的物理過(guò)程一、無(wú)限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過(guò)程 a)三相電路圖 b)等效單相電路圖無(wú)限大容量電力系統(tǒng)中發(fā)生三相短路 無(wú)限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的電壓、電流變動(dòng)曲線 電路中存在電感，發(fā)生短路后，電流不能突變，有一個(gè)過(guò)渡過(guò)程即短路暫態(tài)過(guò)程。二、短路有關(guān)的物理量 1、短路電流周期分量 .) 0(.2)sin(IIitIimpkmkp2、短路電流非周期分量 t

23、tnpnpeIeii )0(2（波形按指數(shù)函數(shù)衰減 ）（波形為正弦波）3、短路全電流2)(2)()(tnptptKiII4、短路沖擊電流 2IKishsh 2) 1(21IKIshsh shK=12 短路電流沖擊系數(shù)（高壓三相短路為1.8，低壓為1.3） 高壓三相短路 55. 2Iish 51. 1IIsh低壓三相短路 84. 1Iish 09. 1IIsh5、短路穩(wěn)態(tài)電流KIII （無(wú)限大容量系統(tǒng)） 短路電流的表示： 三相短路 、兩相短路 、兩相接地短路 、單相短路)3(I)2(I) 1 . 1 (I)1(I第三節(jié) 無(wú)限大容量電力系統(tǒng)中短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算過(guò)程：繪出計(jì)算電路圖、元件編

24、號(hào)、繪等效電路、計(jì)算阻抗和總阻抗、計(jì)算短路電流和短路容量。 計(jì)算方法： 歐姆法、標(biāo)幺制法 一、采用歐姆法進(jìn)行三相短路計(jì)算計(jì)算公式 22)3(3XRUICK)3()3(3KCKIUS計(jì)算高壓短路時(shí)電阻較小，一般可忽略。 3/XR時(shí),可忽略R3/RX時(shí),可忽略X1、電力系統(tǒng)的阻抗計(jì)算 OCCSSUX2電力系統(tǒng)的電阻相對(duì)于電抗很小，不予考慮。2、電力變壓器的阻抗計(jì)算TNNKRUSP2)(2)(NCKTSUPRNCKTSUUX2100% 短路損耗 電阻電抗3、電力線路的阻抗計(jì)算lRRWL0lXXWL00R0X 和可查下表或其它數(shù)據(jù)表電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值 線 路 電 壓 線路結(jié)構(gòu) 35kV及

25、以上 610kV 220380V 架空線路 電纜線路 0.40 0.12 0.35 0.08 0.32 0.0664、阻抗換算（有變壓器時(shí)） 電路內(nèi)各元件的阻抗都必須按照短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓統(tǒng)一換算，換算的條件是元件功率損耗不變。2)(CCUURR 2)(CCUUXX 例31二、標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路電流計(jì)算1、標(biāo)幺值概念 任一物理量的標(biāo)幺值 ddAAA （實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比） 基準(zhǔn)容量 （可以任意選取，一般取100MVA） MVASd100基準(zhǔn)電壓 （通常取短路計(jì)算電壓） cdUU 基準(zhǔn)電流 CddddUSUSI33基準(zhǔn)電抗 dCddSUIDUX232、元件標(biāo)幺值：電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值： OCd

26、dCOCCdSSSSSUSUXXX/22電力變壓器電抗標(biāo)幺值： 電力線路電抗標(biāo)幺值： NdKdCNCKdTTSSUSUSUUXXX100%/100%2222/CdOdCOdWLWLUSlXSUlXXXX3、短路電流標(biāo)幺值及短路電流計(jì)算*)*3()3(2)3()3(13/3/XIIIIXXSUUSXUIIIddKKdCCdCdKK根據(jù) 可以計(jì)算出 。)3(KI)3()3()3()3( shshIiII4、三相短路容量*)3()3(33XSXUIUISdcdCKK例32四、兩相短路電流的計(jì)算ZUICK2)2(866. 02/3/)3()2(KKII 五、單相短路電流的計(jì)算大接地電流系統(tǒng)、三相四線制

27、系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí) 321)1(3ZZZUIK （要考慮正序、負(fù)序、零序阻抗） 0)1 (ZUIK工程中簡(jiǎn)單計(jì)算 單相短路回路的阻抗： 20200)()(XXRRZTT 結(jié)論：在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流和單相短路電流均比三相短路電流小，電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)應(yīng)采用三相短路電流，相間短路保護(hù)及靈敏度校驗(yàn)應(yīng)采用兩相短路電流，單相短路電流主要用于單相短路保護(hù)的整定熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。第四節(jié) 短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)發(fā)生短路后產(chǎn)生危害效應(yīng)：電動(dòng)效應(yīng) 熱效應(yīng)一、短路電流的電動(dòng)效應(yīng)和動(dòng)穩(wěn)定度1、短路時(shí)最大電動(dòng)力 15. 13/2/103/102)2()3()2()3(272)3()3(272)2()2(

28、shshshshiiFFANaliFANaliF 由計(jì)算可知：無(wú)限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，中間相導(dǎo)體所受到的電動(dòng)力比兩相短路時(shí)導(dǎo)體所受到的電動(dòng)力大，一般采用三相短路沖擊電流校驗(yàn)電器的動(dòng)穩(wěn)定度。2、動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn) 一般電器： )3(max)3(maxshshIIii maximaxI和分別為電器的極限通過(guò)電流（動(dòng)穩(wěn)定電流）的峰值和有效值，可查有關(guān)手冊(cè)或產(chǎn)品樣本。絕緣子： 最大允許載荷 )3(calFF 為絕緣子的最大允許載荷，可查有關(guān)手冊(cè)或產(chǎn)品樣本。如果手冊(cè)或產(chǎn)品樣本給出的是絕緣子的抗彎破壞載荷值，將其值乘以0.6作為 值； 為三相短路時(shí)作用于絕緣子上的計(jì)算力；如果母線在絕緣子上為平放， ；如果

29、母線為豎放，則 。如圖所示（下頁(yè)）。 alFalF)3(cF)3()3(FFc)3()3(4 . 1FFc硬母線：最大允許應(yīng)力 WMccal 為母線材料的最大允許應(yīng)力， 為母線通過(guò) 時(shí)所受到的最大計(jì)算應(yīng)力； 為母線通過(guò) 時(shí)所受到的彎曲力矩，當(dāng)母線檔數(shù)為12時(shí)， ；當(dāng)母線檔數(shù)大于2時(shí)， ；當(dāng)母線水平放置時(shí)， ， 為母線截面水平寬度， 為母線截面的垂直高度。如圖所示（下頁(yè)）。 alc)3(shi)3(shiM8/)3(lFM 10/)3(lFM 6/2hbW hb水平放的母線 a)平放 b)豎放3、短路點(diǎn)附近交流電機(jī)反饋沖擊電流的考慮 MNMshMshICKi （參數(shù)見表3-3 67頁(yè)） 大容量電

30、動(dòng)機(jī)對(duì)短路點(diǎn)反饋沖擊電流 二、短路電流的熱效應(yīng)與熱穩(wěn)定度1、短路時(shí)的發(fā)熱及計(jì)算短路前后導(dǎo)體的溫度變化 短路發(fā)熱假想時(shí)間 短路發(fā)熱的假想時(shí)間： sIIttkima2 )(05. 0ocopkkimakkimatttttststt,105. 0短路時(shí)間 短路保護(hù)裝置實(shí)際動(dòng)作時(shí)間 斷路器的斷路時(shí)間 取0.10.2秒ktoctopt2、短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 一般電器： imattItI2)3(2母線及絕緣導(dǎo)線和電纜等導(dǎo)體： CtIAima)3(min tIt和可由有關(guān)手冊(cè)或產(chǎn)品樣本查得。導(dǎo)體熱穩(wěn)定系數(shù) ，可由附錄表7查得。C例34（自己看）第四章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)本章主要內(nèi)容：工廠變配電所任

31、務(wù)和類型 觸頭間電弧的產(chǎn)生和熄滅 變配電所一次設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理及選擇 變配電所主接線圖的分析 變配電所的布置、結(jié)構(gòu)、安裝及運(yùn)行和檢修第一節(jié) 工廠變配電所的任務(wù)和類型一、變配電所的任務(wù)變電所：受電、變壓、配電的任務(wù)配電所：受電、配電的任務(wù)二、變配電所的類型工廠變電所：總降壓變電所 車間變電所: 車間附設(shè)變電所 車間內(nèi)變電所如下圖所示車間變電所的類型 1、2內(nèi)附式，3、4外附式，5車間內(nèi)式，6露天或半露天式，7獨(dú)立式，8桿上，9地下式，10樓上式第二節(jié) 電氣設(shè)備中電弧及觸頭 電?。阂环N強(qiáng)烈的電游離現(xiàn)象，光亮很強(qiáng)，溫度很高，可燒毀觸頭、延長(zhǎng)斷電時(shí)間等。（表面溫度30004000度，弧心溫度10000度

32、。） 一、電弧的產(chǎn)生 觸頭在分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，觸頭本身及觸頭周圍的介質(zhì)中含有大量可被游離的電子，在外加電壓足夠大時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的電游離而發(fā)生電弧。 1、產(chǎn)生電弧的游離方式： 1）熱電發(fā)射：觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，陰極表面由于大電流收縮集中，出現(xiàn)熾熱光 斑，觸頭表面電子吸收熱能發(fā)射到觸頭間隙，形成自由電子。2）高電場(chǎng)發(fā)射：觸頭開斷初，電場(chǎng)強(qiáng)度大，觸頭表面電子被強(qiáng)行拉出。3）碰撞游離：高速電子碰撞中性質(zhì)點(diǎn)，使中性質(zhì)點(diǎn)變成正離子和自由電子， 當(dāng)離子濃度足夠大時(shí)，介質(zhì)擊穿產(chǎn)生電弧。 4）熱游離：電弧中心溫度高達(dá)10000攝氏度，電弧中的中性質(zhì)點(diǎn)游離為正離子 和自由電子。2、結(jié)論 碰撞游離產(chǎn)生電弧， 熱游離維持電弧。

33、二、電弧的熄滅1、電弧熄滅的條件 去游離率游離率 2、熄滅電弧的去游離方式 正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的“復(fù)合”，重新成為中性質(zhì)點(diǎn)正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的“擴(kuò)散”，使電弧區(qū)帶電質(zhì)點(diǎn)減少3、交流電弧的熄滅特點(diǎn) 交流電弧每一個(gè)周期要暫時(shí)熄滅兩次，完善的滅弧裝置熄滅交流電弧一般需要幾個(gè)周期，真空斷路器滅弧只要半個(gè)周期，同等條件下交流電弧比直流電弧容易熄滅。 4、開關(guān)電器中常用的滅弧方法 速拉滅弧法、冷卻滅弧法、吹弧滅弧法、長(zhǎng)弧切短滅弧法、粗弧切短滅弧法、狹溝滅弧法、真空滅弧法 、SF6滅弧法。如圖所示（下頁(yè)）吹弧方式（1電弧，2觸頭） a)橫吹 b)縱吹 電動(dòng)力吹弧 磁力吹弧 1磁吹線圈，2滅弧觸頭，3電弧 鐵磁吸弧 1電

34、弧，2鋼片 鋼滅弧柵對(duì)電弧的作用 1鋼柵片，2電弧，3觸頭 絕緣滅弧柵對(duì)電弧的作用 1絕緣柵片，2電弧，3觸頭 三、對(duì)電氣觸頭的基本要求1、滿足正常負(fù)荷的發(fā)熱要求 2、具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 3、具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度 4、具有足夠的斷流能力 第三節(jié) 高壓一次設(shè)備一次電路： （主電路、主接線、主回路） 變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路。 一次設(shè)備：一次電路中所有的設(shè)備稱一次設(shè)備。 一次設(shè)備分類： (1)變換設(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求改變電壓或電流、頻率等，例如電力變壓器、電壓互感器、電流互感器、變頻機(jī)等。 (2)控制設(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求來(lái)控制一次電路的通、斷，例如

35、各種高低壓開關(guān)設(shè)備。 (3)保護(hù)設(shè)備 其功能是用來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)電流和過(guò)電壓等的保護(hù)，例如熔斷器和避雷器等。(4)補(bǔ)償設(shè)備 其功能是用來(lái)補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器等。 (5)成套設(shè)備 它是按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備的二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動(dòng)力和照明配電箱等。 （本節(jié)介紹一次電路中的高壓熔斷器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、斷路器及開關(guān)柜）一、高壓熔斷器(fuse，文字符號(hào)為FU) 在電路電流超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，使熔體熔化而分?jǐn)嚯娏鳌嚅_電路的一種保護(hù)電器。熔斷器的功能主要是對(duì)電路

36、及設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù)，有的熔斷器還具有過(guò)負(fù)荷保護(hù)的功能。 高壓熔斷器全型號(hào)的表示和含義如下： 1、RN1和RN2型戶內(nèi)高壓管式熔斷器（限流式） RN1型：主要用于高壓電路和設(shè)備的短路保護(hù)（額定電流可達(dá)100A）RN2型：高壓電壓互感器一次側(cè)短路保護(hù) （額定電流一般為0.5A） RN1、RN2型高壓熔斷器安裝圖 l瓷熔管，2金屬管帽3彈性觸座，4熔斷指示器，5接線端子，6支柱瓷瓶，7底座 RN1、RN2型熔斷器的熔管剖面示意圖 1管帽，2瓷管，3工作熔體，4指示熔體，5錫球，6石英砂填料，7熔斷指示器(虛線表示熔斷指示器在熔體熔斷時(shí)彈出) 2、RW4和RW10（F）型戶外高壓跌開式熔斷器 既可作6

37、10KV線路和設(shè)備的短路保護(hù)，又可在一定條件下，用高壓絕緣鉤棒操作熔管的分合，起高壓隔離開關(guān)的作用。 RW410(G)型跌開式熔斷器 1上接線端子，2上靜觸頭，3上動(dòng)觸頭，4管帽，5操作環(huán)，6熔管(內(nèi)套纖維質(zhì)消弧管)，7銅熔絲，8下動(dòng)觸頭，9下靜觸頭，10下接線端子，11絕緣瓷瓶，12固定安裝板 3、高壓隔離開關(guān)（QS） 隔離高壓電源、保證設(shè)備和線路的安全檢修。斷開后有明顯可見的斷開間隙，沒(méi)有專門的滅弧裝置，不允許帶負(fù)荷操作，可以通斷不超過(guò)2A的空載變壓器、電容電流不超過(guò)5A的空載線路，與高壓斷路器配合使用。戶內(nèi)用CS6（83頁(yè)）型手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)、戶外多用絕緣鉤棒手工操作。 GN810600型高

38、壓隔離開關(guān) 1上接線端子，2靜觸頭，3閘刀，4絕緣套管，5下接線端子，6框架，7轉(zhuǎn)軸，8拐臂，9升降瓷瓶，10支柱瓷瓶 4、高壓負(fù)荷開關(guān)（QL） 具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，不能斷開短路電流，與高壓熔斷器配合使用。 FN310RT型高壓負(fù)荷開關(guān) 1主軸，2上絕緣子兼氣缸，3連桿，4下絕緣子，5框架，6 RN1型高壓熔斷器，7下觸座，8閘刀，9弧動(dòng)觸頭，10絕緣噴嘴(內(nèi)有弧靜觸頭)，11主靜觸頭，12上觸座，13斷路彈簧，14絕緣拉桿，15熱脫扣器高壓負(fù)荷開關(guān)的壓氣式滅弧裝置工作示意圖 1弧動(dòng)觸頭，2絕緣噴嘴，3弧靜觸頭，4接線端子，5氣缸，6活塞，7上絕緣子，8主靜觸

39、頭，9電弧5、高壓斷路器（QF） 能通斷負(fù)荷電流和短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。 SNl010型高壓少油斷路器 1鋁帽，2上接線端子，3油標(biāo)，4絕緣筒，5下接線端子，6基座，7主軸，8框架，9斷路彈簧 SNl010型高壓少油斷路器一相油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1鋁帽，2油氣分離器，3上接線端子，4油標(biāo)，5插座式靜觸頭，6滅弧室，7動(dòng)觸頭(導(dǎo)電桿)，8中間滾動(dòng)觸頭，9下接線端子，10轉(zhuǎn)軸，11拐臂，12基座，13下支柱瓷瓶，14上支柱瓷瓶，15斷路彈簧，16絕緣筒，17逆止閥，18絕緣油 SNIO10型斷路器滅弧室工作示意圖 1靜弧觸頭，2吸弧鐵片，3橫吹滅弧溝，4縱吸油囊，5電弧，

40、6動(dòng)觸頭 真空斷路器的真空滅弧室結(jié)構(gòu) 1靜觸頭，2動(dòng)觸頭3屏蔽罩，4波紋管， 5與外殼封接的法蘭盤，6金屬波紋管，7玻殼 SF6斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)示意圖 1靜觸頭,2絕緣噴嘴,3動(dòng)觸頭 4氣缸,5壓氣活塞(固定)，6電弧 6、高壓開關(guān)柜 將一、二次設(shè)備組合在一起的高壓成套配電裝置。 類型：固定式、手車式（移開式） 具有五防功能：防止誤分、誤合斷路器 防止帶負(fù)荷誤拉、誤合隔離開關(guān) 防止帶電誤掛接地線 防止帶接地線誤合隔離開關(guān) 防止人員誤入帶電間隔GG1A(F)07S型高壓開關(guān)柜(斷路器柜) 1母線，2母線側(cè)隔離開關(guān)，3少油斷路器(QF)，4電流互感器(TA)，5線路側(cè)隔離開關(guān)(QS)，6電纜頭，

41、7下檢修門，8端子箱門，9操作板，10斷路器的手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，11隔離開關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)手柄，12儀表繼電器屏，13上檢修門，14、15觀察窗口GC口10(F)型高壓開關(guān)柜 1儀表屏，2手車室，3上觸頭(兼起隔離開關(guān)作用)， 4下觸頭(兼起隔離開關(guān)作用) ，5斷路器手車7、高壓一次設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備名稱 電壓 kV 電流 A 斷流能力 kA或MVA短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度高壓熔斷器高壓隔離開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)高壓斷路器電流互感器電壓互感器高壓電容器 母 線 電 纜支柱絕緣子套管絕緣子 選擇校驗(yàn)的條件設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過(guò)設(shè)備的計(jì)算電流設(shè)備的最大開斷電

42、流(或功率)應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流(或功率)按三相短路沖擊電流校驗(yàn)按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時(shí)間校驗(yàn)注：表中表示必須校驗(yàn)，表示不要校驗(yàn)。第四節(jié) 低壓一次設(shè)備 1000V（或1200V）及以下的電氣設(shè)備，本節(jié)介紹常用的低壓熔斷器、低壓開關(guān)和配電屏。 一、低壓熔斷器種類：插入式（RC型） 螺旋式（RL型） 無(wú)填料密封管式（RM型） 有填料密封管式（RT型） 有填料管式 （gF、aM） 高分?jǐn)嗄芰Γ∟T型） RZ1型低壓自復(fù)式熔斷器RMl0型低壓熔斷器 a)熔管b)熔片 1銅管帽，2管夾，3纖維熔管，4刀形觸頭(觸刀)，5變截面鋅熔片 RT0型低壓熔斷器 a)熔體b)熔管C)熔斷器d)絕

43、緣操作手柄 1柵狀銅熔體，2刀形觸頭(觸刀)，3瓷熔管，4熔斷指示器，5蓋板，6彈性觸座，7瓷質(zhì)底座，8接線端子，9扣眼，10絕緣拉手手柄 RZ1型低壓自復(fù)式熔斷器 1接線端子，2云母玻璃，3氧化鈹瓷管，4不銹鋼外殼，5鈉熔體，6氬氣，7接線端子二、低壓刀開關(guān)和負(fù)荷開關(guān) 低壓刀開關(guān) 低壓熔斷器式刀開關(guān) 低壓負(fù)荷開關(guān)三、低壓斷路器塑料外殼式、萬(wàn)能式等很多種類 。低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線圖 1主觸頭，2跳鉤，3鎖扣，4分勵(lì)脫扣器，5失壓脫扣器，6、7脫扣按鈕，8加熱電阻絲，9熱脫扣器，10過(guò)流脫扣器四、低壓配電屏 將一、二次設(shè)備組合在一起的一種低壓成套配電裝置，有PGL、GGL、GGD等型號(hào)。

44、五、低壓一次設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備名稱 電壓 V 電流 A 斷流能力 kA短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度低壓熔斷器低壓刀開關(guān)低壓負(fù)荷開關(guān)低壓斷路器注：表中表示必須校驗(yàn)， 表示一般可不校驗(yàn)，表示不要校驗(yàn)。第五節(jié) 電力變壓器一、電力變壓器的分類有載調(diào)壓 銅繞阻 油浸白冷式無(wú)載調(diào)壓 鋁繞阻 干式 充氣式二、結(jié)構(gòu) 三相油浸式電力變壓器 1信號(hào)溫度計(jì)，2銘牌，3吸濕器，4油枕(儲(chǔ)油柜)，5油位指示器，6防爆管，7瓦斯繼電器，8高壓套管和接線端子，9低壓套管和接線端子，10分接開關(guān)，11油箱及散熱油管，12鐵心，13繞組及絕緣，14放油閥， 15小車，16接地端子 環(huán)氧樹脂澆注絕緣的三相干式變壓器 1高壓

45、出線套管，2吊環(huán)，3上夾件，4低壓出線端子，5銘牌，6環(huán)氧樹脂澆注絕緣繞組，7上下夾件拉桿，8警示標(biāo)牌，9鐵心，10下夾件，11底座，12高壓繞組相間連接導(dǎo)桿，13高壓分接頭連接片 三、聯(lián)接組別及選擇 變壓器一、二繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成一、二側(cè)對(duì)應(yīng)的線電壓之間不同相位關(guān)系。常用兩種聯(lián)結(jié)方式： 0ynY12/0YY即 11ynD11/0 Y即 四、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 1、臺(tái)數(shù)選擇：滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求， 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。 一般車間變電所采用一臺(tái)， 應(yīng)考慮欠負(fù)荷的發(fā)展，有一定余地。2、主變壓器容量的選擇 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 30.SST

46、N裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 )21(30.30.)7 . 06 . 0(SSSSTNTN車間變電所單臺(tái)變壓器容量上限：1000KVA或1250KVA 五、電力變壓器并列運(yùn)行條件 1、變壓器的一、二次額定電壓必須對(duì)應(yīng)相等。2、變壓器的阻抗電壓（短路電壓）必須相等。3、變壓器的連接組別必須相同。4、變壓器的容量盡量相同或相近，最大容量與最小容量之比不超過(guò)3：1。第六節(jié) 電流互感器和電壓互感器電壓互感器（CT）TA 電流互感器（PT）TV功能：使儀表、繼電器、二次設(shè)備與主電路絕緣，擴(kuò)大儀表、繼電器等二 次設(shè)備的應(yīng)用范圍。一、電流互感器 1、基本原理和特點(diǎn) 一次繞組導(dǎo)線很粗，匝數(shù)很少，二次繞組匝數(shù)多導(dǎo)線細(xì)。

47、電流互感器 1鐵心，2一次繞組，3二次繞組2、電流互感器常用接線方式: 一相式接線、兩相V型接線、兩相電流差接線、三相星型接線 電流互感器的接線方案 a)一相式接線b)兩相V形接線 C)兩相電流差接線d)三相星形接線3、實(shí)際電流互感器 LQJ10型電流互感器 1次接線端子，2一次繞組，3二次接線端子，4鐵心，5二次繞組，6警示牌 LMZJ10.5型電流互感器 1銘牌，2一次母線穿孔，3鐵心，樹脂澆注4安裝板，5二次接線端子4、電流互感器使用注意事項(xiàng) 工作時(shí)二次側(cè)不得開路， 二次側(cè)有一端必須接地， 電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性。二、電壓互感器 1、基本原理和特點(diǎn) 一次繞組導(dǎo)線很細(xì)，匝數(shù)

48、很多，二次繞組匝數(shù)少導(dǎo)線粗。電壓互感器 1鐵心,2一次繞組,3二次繞組、電壓互感器的使用注意事項(xiàng) 工作時(shí)二次側(cè)不得短路， 二次側(cè)有端必須接地， 互感器在連接時(shí)注意其端子的極性。、電壓互感器的常用接線方式 單相電壓互感器、V/V型、三相五柱式等電壓互感器的接線方案 a)一個(gè)單相電壓互感器 b)兩個(gè)單相電壓互感器接成V/V形 c)三個(gè)單相電壓互感器接成YoYo形 d)三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器接成YoYo(開口三角)形 第七節(jié) 工廠變配電所的主接線圖對(duì)工廠變配電所主接線的基本要求： 安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì) 主接線圖繪制形式：系統(tǒng)式主接線圖、裝置式主接線圖一、高壓配電所的主接線圖

49、（系統(tǒng)式）高壓配電所及其附設(shè)2號(hào)車間變電所主接線圖 高壓配電所的裝置式主接線圖 No.101No.102No.103No.104NO.105No.106NO.107NO.108No.109NO.110No.111N0.112電能計(jì)量柜1號(hào)進(jìn)線 開關(guān)柜避雷器及電壓互感器出線柜出線柜出線柜 GN6-10/400出線柜出線柜出線柜避雷器及電壓互感器2號(hào)進(jìn)線 開關(guān)柜電能計(jì)量柜GG-1A-JGG-1A(F)-11GG-1A(F) -54GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-54GG1A(F)-

50、11GG-1A-J二、車間和小型工廠變電所的主接線圖車間變電所高壓側(cè)主接線方案(示例) a)高壓電纜進(jìn)線，無(wú)開關(guān) b)高壓進(jìn)線，裝隔離開關(guān)C)高壓進(jìn)線，裝隔離開關(guān)和熔斷器d)高壓進(jìn)線，裝負(fù)荷開關(guān)和熔斷器 e)高壓架空進(jìn)線，裝跌開式熔斷器和避雷器f)高壓架空進(jìn)線，裝隔離開關(guān)和避雷器 g)高壓架空進(jìn)線，裝隔離開關(guān)熔斷器和避雷器h)高壓架空進(jìn)線，裝負(fù)荷開關(guān)、熔斷器和避雷器 高壓側(cè)采用隔離開關(guān)和熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主接線圖 高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線圖 三、工廠總降壓變電所的主接線圖橋式接線分類： 內(nèi)橋、外橋、全橋 采用內(nèi)橋式接線 采用外橋式接線 采用全橋式接線 倒換線路方便 倒換變

51、壓器方便 操作靈活、投資較大第八節(jié) 工廠變配電所址、布置、結(jié)構(gòu)及安裝圖一、變電所所址的選擇1、所址選擇的一般原則 接近負(fù)荷中心 無(wú)劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所 進(jìn)出線方便 塵土少、無(wú)腐蝕性氣體 接近電源側(cè) 不在廁所、有水的下方 設(shè)備運(yùn)輸方便 不在有爆炸危險(xiǎn)的地方2、負(fù)荷指示圖 按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心 負(fù)荷中心的計(jì)算不必十分精確二、變配電所的總體布置1、總體布置的要求 便于運(yùn)行維護(hù)和檢修（有規(guī)定）保證運(yùn)行安全便于進(jìn)出線節(jié)約土地和建筑費(fèi)用適應(yīng)發(fā)展要求2、變配電所總體布置方案示例 自學(xué)（136137頁(yè)） 三、變配電所的結(jié)構(gòu) 四、變配電所電氣安裝圖自學(xué)（139144頁(yè)）有主接線、二次回路、平剖面圖 安裝圖

52、等。 第五章 工廠電力線路本章主要內(nèi)容：工廠電力線路的接線方式及敷設(shè) 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算 電力線路的運(yùn)行及維護(hù)第一節(jié) 工廠電力線路及接線方式一、電力線路的任務(wù)和類別 1、任務(wù)：輸送和分配電能 2、分類： 低壓：1140V及以下高壓：1140V以上 超高壓：220KV及以上 二、高壓線路的接線方式放射式、樹干式、環(huán)形 高壓放射式線路 高壓樹干式線路 高壓環(huán)形接線 三、低壓線路的接線方式 同樣有：放射式、樹干式、環(huán)形 低壓放射式接線 低壓樹干式接線 a)母線放射式配電的樹干式 b)變壓器、干線組的樹干式 低壓鏈?zhǔn)浇泳€（變形樹干式） a)連接配電箱b)連接電動(dòng)機(jī) 低壓環(huán)形接線 第二節(jié) 工廠電力

53、線路的結(jié)構(gòu)的敷設(shè) 一、架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 組成：導(dǎo)線、電桿、絕緣子、線路、金具等。 架空線路的結(jié)構(gòu) 1低壓導(dǎo)線，2針式絕緣子，3橫擔(dān)，4低壓電桿，5橫擔(dān)，6高壓懸式絕緣子串，7線夾，8高壓導(dǎo)線， 9高壓電桿，10避雷線 1、架空線路的導(dǎo)線裸導(dǎo)線：?jiǎn)喂伞⒍喙?如鋼芯鋁絞線 2、電桿、橫擔(dān)和拉線 3、線路絕緣和金具 4、架空線的敷設(shè) 敷設(shè)要求、路徑選擇 導(dǎo)線在電桿上的排列方式 架空線的檔距、弧垂、及其它距離 各種桿型在低壓架空線路上的應(yīng)用1、5、11、14終端桿，2、9分支桿，3轉(zhuǎn)角桿，4、6、7、10直線桿(中間桿)，8分段桿(耐張桿)，12、13跨越桿高壓線路絕緣子 a)針式b)蝴蝶式c)懸

54、式d)瓷橫擔(dān) 架空線路的檔距和弧垂 a)平地上 b)坡地上 二、電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1、電纜和電纜頭 油浸紙絕緣電力電纜 1纜芯(銅芯或鋁芯)，2油浸紙絕緣層，3麻筋(填料)，4油浸紙(統(tǒng)包絕緣)，5鉛包，6涂瀝青的紙帶(內(nèi)護(hù)層)，7浸瀝青的麻被(內(nèi)護(hù)層)，8鋼鎧(外護(hù)層)，9麻被(外護(hù)層) 1纜芯(銅芯或鋁芯)，2交聯(lián)聚乙烯絕緣層，3聚氯乙烯護(hù)套(內(nèi)護(hù)層)，4鋼鎧或鋁鎧(外護(hù)層)，5聚氯乙烯外套(外護(hù)層)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 lOkV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜熱縮中間頭 a)中間頭剝切尺寸示意圖 b)每相接頭安裝示意圖1聚氯乙烯外護(hù)套，2鋼鎧，3內(nèi)護(hù)套，4銅屏蔽層(內(nèi)纜芯絕緣)，5半導(dǎo)管，6半導(dǎo)層

55、，7應(yīng)力管，8纜芯絕緣，9壓接管，10填充膠，11四氟帶，12應(yīng)力疏散膠 2、電纜的敷設(shè) 路徑的選擇：考慮引力、過(guò)熱、腐蝕、維護(hù)等條件。 敷設(shè)方式： 直埋式 電纜溝 架橋 電纜排管及隧道 3、電纜敷設(shè)的一般要求 增加5-10%的余量、穿管保護(hù)、防火、防水等。 三、車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)采用絕緣線、電纜、裸導(dǎo)線 四、三相交流電涂色 U、V、W相 （A、B、C） 黃、綠、紅、等第三節(jié) 導(dǎo)線和電纜截面的計(jì)算選擇導(dǎo)線和電纜截面的條件： 發(fā)熱條件電壓損耗條件經(jīng)濟(jì)電流密度機(jī)械強(qiáng)度一、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。

56、 1、三相系統(tǒng)相線截面的選擇 其允許載流量不小于通過(guò)相線的計(jì)算電流，即： 30IIal 如果環(huán)境溫度偏差較大時(shí)，考慮溫度校正系數(shù)： 00alalK 導(dǎo)線允許載流量可查附表16、17、182、中性線（N線）截面的選擇 三相四線制中性線： AA5 . 00兩相三線及單相線路： AA 03、保護(hù)線(PE線)截面的選擇 保護(hù)線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時(shí)單相短路電流通過(guò)時(shí)的短路熱穩(wěn)定度,截面不同要求不同 。 216mmAPE當(dāng) 時(shí):AAPE當(dāng) 時(shí)：235mmA216mmA AAPE5 . 0223516mmAmm當(dāng) 時(shí)： 4、保護(hù)中性線(PEN線)截面的選擇 保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線的雙重功能

57、，因此PEN線截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足上述PE線和N線的要求，取其中的最大截面。 二、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面 導(dǎo)線或電纜的截面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量都要增加。按照年運(yùn)行費(fèi)用最小的原則計(jì)算：年折舊費(fèi)維護(hù)費(fèi)十年電能損耗費(fèi)。 曲線1線路的年折舊維護(hù)費(fèi)，曲線2線路的年電能損耗費(fèi)，曲線3線路的年運(yùn)行費(fèi)用 。 經(jīng)濟(jì)截面 ececjIA30 35kV及以上的高壓線路及35kV以下的長(zhǎng)距離、大電流線路例如較長(zhǎng)的電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等線路，其截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 ecj 年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)線路類別導(dǎo)線材質(zhì)3000h以下30005000h5000h以上 銅 3.00

58、2.25 1.75架空線路 鋁 1.65 1.15 0.90 銅 2.50 2.25 2.00電纜線路 鋁 1.92 1.73 1.54經(jīng)濟(jì)電流密度 可查下表： 三、線路電壓損耗的計(jì)算（根據(jù)損耗選擇截面） 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。一般線路允許損耗不超過(guò)5% 。 1、集中負(fù)荷三相線電壓損耗計(jì)算 計(jì)算原理如圖所示：帶有兩個(gè)集中負(fù)荷的三相線路 a)單線電路圖 b)線路電壓降相量圖電壓損耗 NxrUQPU)(對(duì)于無(wú)感線路 1cosNAUpLU)(2、均勻分布負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計(jì)算 )2(3210LLIRU四、按機(jī)械強(qiáng)度選擇截面 導(dǎo)線和

59、電纜截面不應(yīng)小于其最小允許截面，如附錄表14和表15所列。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般lOkV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要求較高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流線路和35kV及以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其他條件。 第四節(jié) 車間動(dòng)力電氣平面布線圖 電氣平面布線圖：在建筑平面圖上、按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、按電氣設(shè)備的安裝位置、敷設(shè)方式、路徑繪制的電氣布置圖。 車間動(dòng)力電氣平面布線圖（如下圖） 機(jī)械加工車間(一角)的動(dòng)力電氣平面布線圖 第五節(jié) 電力線

60、路的運(yùn)行維護(hù)與檢修試驗(yàn) 架空線路、電纜線路、車間線路的運(yùn)行維護(hù) 停電處理電力線路檢修 （見189195頁(yè)電力系統(tǒng)規(guī)定） 第六章 工廠供電系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù) 本章主要內(nèi)容：繼電保護(hù)的概念及應(yīng)用。 第一節(jié) 過(guò)電流保護(hù)的任務(wù)和要求 一、過(guò)電流保護(hù)裝置的類型和任務(wù) 過(guò)電流保護(hù)裝置： 熔斷器（簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)）低壓斷路器（供電可靠性較高、操作靈活）繼電保護(hù)（自動(dòng)化程度較高的場(chǎng)所）二、對(duì)保護(hù)裝置的要求 基本要求：選擇性、速動(dòng)性、可靠性、靈敏度（靈敏系數(shù) ）。 1 .min.opkPIIS 第二節(jié) 熔斷器保護(hù) 一、熔斷器在供配電系統(tǒng)的配置 配置要求：使故障范圍縮小到最低限度 注意：低壓系統(tǒng)中的PE線和PEN線上不允