第2章-用戶供電系統(tǒng)(1、2)課件

第2章用戶供電系統(tǒng)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第2章用戶供電系統(tǒng)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念二、負(fù)荷估算三、負(fù)荷計算四、功率因數(shù)及其提高五、供電系統(tǒng)功率因數(shù)的改善及電能節(jié)約莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念莆田2一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念1、設(shè)備安裝容量：連續(xù)工作設(shè)備銘牌上的標(biāo)稱功率。計算負(fù)荷（PC）：通過負(fù)荷的經(jīng)驗統(tǒng)計求出的、用來代替實際負(fù)荷作為負(fù)荷計算和按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)各元件的負(fù)荷值。（等效負(fù)荷）（物理意義：由計算負(fù)荷所或等效負(fù)荷產(chǎn)生的恒定溫升等于實際變化負(fù)荷所產(chǎn)生的最大溫升。）電力負(fù)荷計算的目的：選擇企業(yè)各級變電站的變壓器容量、電氣設(shè)備的型號、規(guī)格及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線截面等額定參數(shù)的依據(jù)，使電氣設(shè)備和材料得到充分利用和安全運行。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念1、設(shè)備安裝容量：連續(xù)工作設(shè)備銘牌上的3用電設(shè)備的工作制：連續(xù)運行、短時運行、斷續(xù)周期工作制。（1）連續(xù)運行：連續(xù)運行時間較長，通常不小于10min。這類設(shè)備的銘牌容量就作為設(shè)備的安裝容量。（2）短時運行：連續(xù)運行工作時間很短，停歇時間較長。這類設(shè)備容量相對較小，則一般不予考慮。

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月用電設(shè)備的工作制：連續(xù)運行、短時運行、斷續(xù)周期工作制。莆田學(xué)43、斷續(xù)周期工作制：周期性的時而工作，時而停歇，如此反復(fù)運行，工作周期一般不超過10分鐘。用負(fù)荷持續(xù)率（FC）來表示其工作特征。（電焊機和吊車電動機等）

tg-工作時間,tx-停歇時間,tg+tx-全周期時間斷續(xù)周期制設(shè)備的額定容量，是對應(yīng)于某一標(biāo)稱負(fù)荷持續(xù)率FCN的，當(dāng)FC≠FCN時，則實際容量應(yīng)進行換算。換算到實際FC的容量為莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3、斷續(xù)周期工作制：周期性的時而工作，時而停歇，如此反復(fù)運行5(1)電焊變壓器：要求容量統(tǒng)一換算到FC=100%時的額定持續(xù)功率，換算后的功率作為此類設(shè)備的安裝容量(2)吊車電動機組：要求容量統(tǒng)一換算到FC=100%時的額定持續(xù)功率，換算后設(shè)備的容量為根據(jù)用電設(shè)備的工作特性分為不同類型組。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月(1)電焊變壓器：要求容量統(tǒng)一換算到FC=100%時的額定持6負(fù)荷：單臺用電設(shè)備或一組用電設(shè)備從電源取用的電功率，有功、無功和視在功率負(fù)荷曲線：電力負(fù)荷隨時間變化的一種圖形。它所包含的面積，即生產(chǎn)期間耗用的電能。日負(fù)荷、月負(fù)荷、年負(fù)荷曲線。

1.確定時間間隔對計算負(fù)荷有關(guān)系數(shù)的求取非常重要

2.根據(jù)半小時平均負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的最大負(fù)荷作為計算負(fù)荷PC

3.用電設(shè)備組的典型負(fù)荷曲線：以30min為時間間隔，在最大負(fù)荷工作班測定。最大值P30=PC=Pm

2、負(fù)荷與負(fù)荷曲線莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月負(fù)荷：單臺用電設(shè)備或一組用電設(shè)備從電源取用的電功率，有功、無73、平均負(fù)荷、最大負(fù)荷、有效負(fù)荷與計算負(fù)荷（1）平均負(fù)荷負(fù)荷在一段時間內(nèi)的平均值。（2）最大負(fù)荷典型日負(fù)荷曲線中的最大負(fù)荷。即30min內(nèi)消耗電能最大時的平均負(fù)荷?；蛴洠?）有效負(fù)荷典型工作班負(fù)荷曲線所計算得到的有效值。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3、平均負(fù)荷、最大負(fù)荷、有效負(fù)荷與計算負(fù)荷（1）平均負(fù)荷8（4）計算負(fù)荷Pc電力用戶的實際負(fù)荷并不等于用戶中所有用電設(shè)備額定功率之和，這是因為：1）并非所有設(shè)備都同時投入工作。2）并非所有設(shè)備都能工作于額定狀態(tài)。3）并非所有設(shè)備的功率因數(shù)都相同。4）還應(yīng)考慮用電設(shè)備的效率與配電設(shè)備的功率損耗。等效負(fù)荷：指用電設(shè)備在實際運行中對配電設(shè)備所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，或?qū)嶋H負(fù)荷產(chǎn)生的最大溫升與等效負(fù)荷產(chǎn)生的溫升相等。從等效的含義上講，前述“半小時最大平均負(fù)荷”就是等效負(fù)荷。等效負(fù)荷可以作為供電系統(tǒng)設(shè)計和電氣設(shè)備選擇的依據(jù)。在供電系統(tǒng)設(shè)計中，將等效負(fù)荷稱為計算負(fù)荷Pc。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（4）計算負(fù)荷Pc電力用戶的實際負(fù)荷并不等于用戶中所有用9

（1）負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，它反映了負(fù)荷的平穩(wěn)程度。負(fù)荷系數(shù)常分為有功負(fù)荷系數(shù)和無功負(fù)荷系數(shù)：

（2）利用系數(shù)利用系數(shù)是針對用電設(shè)備組而言的。利用系數(shù)Kx定義為用電設(shè)備組在最大負(fù)荷工作班內(nèi)消耗的平均負(fù)荷Pav與該設(shè)備組的總安裝容量PN之比，即

4、負(fù)荷系數(shù)、利用系數(shù)、需要系數(shù)與形狀系數(shù)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（1）負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，10（3）需要系數(shù)需要系數(shù)也是針對用電設(shè)備組而言的。需要系數(shù)Kd定義為用電設(shè)備組的最大負(fù)荷Pmax（或P30）與該設(shè)備組的總安裝容量PN之比，即（4）形狀系數(shù)形狀系數(shù)也是針對用電設(shè)備組或用戶整體而言的。形狀系數(shù)Kz定義為有效負(fù)荷Pe與平均負(fù)荷Pav之比，即

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（3）需要系數(shù)需要系數(shù)也是針對用電設(shè)備組而言的。需要系數(shù)115.年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax是這樣一個假想時間：電力負(fù)荷按照最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運行Tmax時間所消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗的電能Wa。因此年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月5.年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tma12二、負(fù)荷的估算

1.單位產(chǎn)品耗電量法若已知某企業(yè)的產(chǎn)品和產(chǎn)量，查表可得該產(chǎn)品的單位產(chǎn)品耗電量ω和該類工廠的年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax，進而按下式求出企業(yè)年電能需要量Wa和計算負(fù)荷Pc。2.負(fù)荷密度法已知建筑面積A(m2)，并查表得到同類建筑的負(fù)荷密度指標(biāo)(W/m2)，則計算負(fù)荷Pc可按下式求得：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月二、負(fù)荷的估算1.單位產(chǎn)品耗電量法若已知某企業(yè)的產(chǎn)品133.形狀系數(shù)法1）將用電設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備組的總安裝容量.2）查出各用電設(shè)備組的利用系數(shù)及對應(yīng)的功率因數(shù)，計算平均負(fù)荷：3）根據(jù)負(fù)荷的平穩(wěn)程度，適當(dāng)選擇形狀系數(shù)Kz的值（一般情況下可取Kz=1.15），按下式估計計算負(fù)荷：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3.形狀系數(shù)法1）將用電設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備組的總安裝14三、負(fù)荷的計算

考慮到電動機的運行效率，單臺電動機的計算負(fù)荷Pc.M應(yīng)按下式計算：

1．單臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月三、負(fù)荷的計算考慮到電動機的運行效率，單臺電動機的計算負(fù)荷15當(dāng)計算配電干線（譬如，第j條）上的計算負(fù)荷時，首先將用電設(shè)備分組，求出各組用電設(shè)備的總安裝容量PN.i，然后查表得到各組用電設(shè)備的需要系數(shù)kd.i及對應(yīng)的功率因數(shù)cosi和功率因數(shù)正切值tani，則對于設(shè)備臺數(shù)為3臺及以下的用電設(shè)備組，其計算負(fù)荷應(yīng)取各設(shè)備功率之和；4臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷宜取設(shè)備功率之和乘以0.9的系數(shù)。2．用電設(shè)備組的計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月對于設(shè)備臺數(shù)為3臺及以下的用電設(shè)備組，其計算負(fù)荷應(yīng)取各設(shè)備功16車間或全廠的負(fù)荷計算以車間內(nèi)用電設(shè)備組或配電干線的計算負(fù)荷為基礎(chǔ)，從負(fù)荷端逐級向電源端計算，而且需要在各級配電點乘以同期系數(shù)K，即3．車間或全廠的計算負(fù)荷求出變壓器低壓側(cè)總計算負(fù)荷后，變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷等于低壓側(cè)計算負(fù)荷與變壓器功率損耗之和。在初步設(shè)計時，變壓器的功率損耗可按下式近似估算莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月車間或全廠的負(fù)荷計算以車間內(nèi)用電設(shè)備組或配電干線的計算負(fù)荷為171．工廠的功率因數(shù)分類和計算瞬時功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)荷時功率因數(shù)自然功率因數(shù)總功率因數(shù)指運行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時刻的功率因數(shù)值

指某一規(guī)定時間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值指配電系統(tǒng)運行在年最大負(fù)荷時（計算負(fù)荷）的功率因數(shù)指用電設(shè)備或工廠在沒有安裝人工補償裝置時的功率因數(shù)指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補償后的功率因數(shù)四、功率因數(shù)及其提高

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1．工廠的功率因數(shù)分類和計算瞬時功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)182．功率因數(shù)的提高高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)達到0.9以上，其他用戶功率因數(shù)應(yīng)在0.85以上。人工補償無功功率提高自然功率因數(shù)提高功率因數(shù)1）合理選擇感應(yīng)電動機容量。2）減少電動機的空載或輕載運行。3）保證電動機的檢修質(zhì)量。4）電力變壓器不宜輕載運行。5）合理安排和調(diào)整工藝流程。6）異步電動機同步運行。就地補償：直接安裝在用電設(shè)備附近。集中補償：分組集中安裝在各車間配電母線或總降壓變電所一次、二次側(cè)上。補償裝置選擇：1）采用靜電電容器。2）選用同步電動機。3）采用同步調(diào)相機。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2．功率因數(shù)的提高高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)193.無功補償容量當(dāng)采用分組自動投切的補償裝置時，無功補償容量新建工廠的設(shè)計階段，無功功率補償前的自然平均功率因素：若采用固定補償裝置，無功補償容量：補償后的總功率：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3.無功補償容量當(dāng)采用分組自動投切的補償裝置時，無功補償容量204.采用分組自動投切方式的補償容量和補償后計算負(fù)荷的計算（1）補償容量的計算(2)補償后計算負(fù)荷的計算確定電容器的個數(shù)補償后總的無功計算負(fù)荷為補償后的視在計算負(fù)荷為莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4.采用分組自動投切方式的補償容量和補償后計算負(fù)荷的計算（21五、供電系統(tǒng)負(fù)荷計算示例

某用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷數(shù)據(jù)如圖2-4所示，按照需要系數(shù)法，各級負(fù)荷計算如下。圖2-4負(fù)荷計算示例圖莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月五、供電系統(tǒng)負(fù)荷計算示例某用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷數(shù)據(jù)如圖222(1)通風(fēng)機通風(fēng)機：PN=29kW，查表得Kd＝0.85和tan=0.75，于是（2）高頻加熱設(shè)備高頻加熱設(shè)備：PN=80kW，查表得Kd=0.6和tan=1.02，于是（3）機加工車間冷加工機床：PN=50kW，查表得Kd=0.16和tan=1.73；熱加工機床：PN=92kW，查表得Kd=0.25和tan=1.33；于是1.用電設(shè)備組的負(fù)荷計算莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月(1)通風(fēng)機（2）高頻加熱設(shè)備（3）機加工車間1.用電設(shè)備23（4）點焊機點焊機：PN=90kW，查表得Kd=0.35和tan=1.33，于是取1＃變電所各組負(fù)荷的同期系數(shù)為：K

=0.90，于是2.1＃變電所低壓側(cè)計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（4）點焊機取1＃變電所各組負(fù)荷的同期系數(shù)為：K=0.924采用電容器分組自動投切的低壓集中補償方式，設(shè)補償后功率因數(shù)為cos=0.93，則補償后變壓器低壓側(cè)計算負(fù)荷為108kW+j30kvar，Sc=112kVA。1＃變電所變壓器損耗按下式估算：1＃變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷為：3.低壓集中補償容量的計算4.變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月采用電容器分組自動投切的低壓集中補償方式，設(shè)補償后功率因數(shù)為25取全廠負(fù)荷的同期系數(shù)為：K

=0.90，于是5.全廠總計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月取全廠負(fù)荷的同期系數(shù)為：K=0.90，于是5.全廠總計算26第二節(jié)供電電壓與電源的選擇

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第二節(jié)供電電壓與電源的選擇莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心27一、線路電壓損失由于線路存在阻抗，當(dāng)輸送一定負(fù)荷時，線路首末端將存在電壓之差。

電壓降：線路首末端電壓的向量差；記作電壓損失：線路首末端電壓的幅值差；記作圖2-5電壓損失計算示意圖a)電路圖b)相量圖莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月一、線路電壓損失由于線路存在阻抗，當(dāng)輸送一定負(fù)荷時，線路首末28莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月29接有2個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：或莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月接有2個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：或莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)30各段導(dǎo)線的截面積相同:接有n個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月各段導(dǎo)線的截面積相同:接有n個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：31二、電壓與負(fù)荷容量和輸送距離的關(guān)系1)通常用戶供電系統(tǒng)所用的導(dǎo)線最大標(biāo)稱截面為240mm2，其承載電流的能力限制了某一電壓下輸送功率的大小。對截面為A的導(dǎo)線，設(shè)在滿足經(jīng)濟性條件下其可承載的最大電流為Imax，則其可輸送的最大功率為:2)按線路電壓損失要求(一般不應(yīng)大于5％)，在額定電壓UN下，對某一截面導(dǎo)線的負(fù)荷矩限制如下：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月二、電壓與負(fù)荷容量和輸送距離的關(guān)系1)通常用戶供電系統(tǒng)所用32三、電壓的選擇1．供電電壓的選擇

供電電壓的選擇應(yīng)根據(jù)用電容量和供電距離參照表2-6并考慮當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀、用戶的用電負(fù)荷性質(zhì)及未來發(fā)展規(guī)劃等因素綜合而定。一般用戶的供電電壓為6~10kV，大中型工業(yè)企業(yè)的供電電壓可為35kV。對于個別電力用戶，當(dāng)用電負(fù)荷很大、輸電距離長且有大功率沖擊性負(fù)荷(如電弧煉鋼爐、軋鋼設(shè)備及大型整流裝置等)時，在技術(shù)經(jīng)濟合理的條件下，可考慮采用更高一級電壓供電。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月三、電壓的選擇1．供電電壓的選擇供電電壓的選擇332．高壓配電電壓的選擇用戶供電系統(tǒng)的高壓配電電壓一般采用6~10kV。由于lOkV技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)好，如供電系統(tǒng)能耗和有色金屬耗量均較小，因而高壓配電電壓應(yīng)首選lOkV。當(dāng)用戶有多臺6kV用電設(shè)備、且容量較大、在技術(shù)經(jīng)濟上合理時，才采用6kV。當(dāng)用戶有少量3kV電動機時，可用10(6)／3kV專用變壓器供電。3．低壓配電電壓的選擇1000V以下的電壓，除非因為安全所規(guī)定的特殊電壓外，對于供給用戶直接使用的交流動力及照明電壓，我國是380／220V。對于礦山和油田等特殊場合，由于負(fù)荷分散，供電距離長，為了保證電壓質(zhì)量，動力用電可采用660／380V或1140/660V。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2．高壓配電電壓的選擇用戶供電系統(tǒng)的高壓配電電壓一般采用34四、電源的選擇1．負(fù)荷等級按照用電負(fù)荷對供電可靠性的要求，即中斷供電對人身生命、生產(chǎn)安全造成的危害及對經(jīng)濟影響的程度，用電負(fù)荷分為下列三級：(1)一級負(fù)荷（關(guān)鍵負(fù)荷）突然停電將關(guān)乎人身生命安全，或在經(jīng)濟上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。(2)二級負(fù)荷（重要負(fù)荷）突然停電將在經(jīng)濟上造成較大損失，或在政治上造成不良影響者。(3)三級負(fù)荷（一般負(fù)荷）不屬于一級和二級負(fù)荷者。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月四、電源的選擇1．負(fù)荷等級按照用電負(fù)荷對供電可靠性的要求，352．電源及其選擇電力用戶可由多種電源供電，以滿足不同設(shè)備對電力和供電可靠性的需要。正常電源;應(yīng)急電源.（1）一級負(fù)荷應(yīng)由兩個獨立電源供電，有特殊要求的一級負(fù)荷，兩個獨立電源應(yīng)來自兩個不同的地點。兩個供電電源應(yīng)在設(shè)備的控制箱內(nèi)實現(xiàn)自動切換，切換時間應(yīng)滿足設(shè)備允許中斷供電的要求。除正常電源外，還需增設(shè)應(yīng)急電源.（2）二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，并可在配電裝置內(nèi)實現(xiàn)切換，當(dāng)一回線路故障時，應(yīng)不影響另一回線路供電。當(dāng)負(fù)荷較小或取得兩回線路有困難時，可由一回專用線路供電。小容量負(fù)荷可以采用一路電源加不間斷電源，或一路電源加設(shè)備自帶的蓄電池組在末端實現(xiàn)切換。（3）三級負(fù)荷對供電方式無特殊要求，但在不增加投資或經(jīng)濟允許的情況下，也應(yīng)盡量提高供電可靠性。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2．電源及其選擇電力用戶可由多種電源供電，以滿足不同設(shè)備對電36第三節(jié)用戶變電所莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第三節(jié)用戶變電所莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年37用戶變電所是用戶供電系統(tǒng)的主要組成部分，它向用戶分配電能并進行控制，其組成結(jié)構(gòu)如圖2-7所示。圖2-7用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1－總降壓變電所2－配電所3－10(6)kV變電所4－高壓用電設(shè)備莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月用戶變電所是用戶供電系統(tǒng)的主要組成部分，它向用戶分配電能并進38一、變電所的作用與組成變電所的主要作用是降低電壓并向用電設(shè)備或用電設(shè)備組配電。

用戶變電所按電壓等級分為總降壓變電所和10(6)kV變電所（在工業(yè)企業(yè)稱為車間變電所）?？偨祲鹤冸娝鶎⑦M線35~110kV降為6~10kV，配電給10(6)kV變壓器或高壓用電設(shè)備，然后由10(6)kV變電所再次降壓為380/220V供給低壓用電設(shè)備。如果進線電壓為10(6)kV，則可在用戶區(qū)內(nèi)設(shè)置10(6)kV總配電所。由35kV直接供電的35/0.4kV變電所稱為直接降壓變電所。

安全、可靠、合理、經(jīng)濟是對用戶供電系統(tǒng)的基本要求.莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月一、變電所的作用與組成變電所的主要作用是降低電壓并向用電設(shè)備39二、變電所的設(shè)置1．總降壓變電所或總配電所當(dāng)用戶供電電壓為35kV及以上時，一般應(yīng)考慮設(shè)置總降壓變電所。對于以35kV供電的用戶，若用戶沒有高壓用電設(shè)備，為簡化供電系統(tǒng)，減少投資和電能損耗，在周圍環(huán)境允許時，也可以不設(shè)總降壓變電所，而以35／0.4kV的變壓器直接向負(fù)荷供電?？偨祲鹤冸娝梢栽O(shè)置1~2臺降壓變壓器。當(dāng)供電電壓為10(6)kV且有多臺高壓用電設(shè)備或10(6)kV變電所較多時，宜設(shè)置總配電所。對負(fù)荷不大的小型用戶，可將總配電所與某個10(6)kV變電所合并，擴充為變配電所，或僅設(shè)一個獨立式變電所。2．10(6)KV變電所根據(jù)負(fù)荷的大小和負(fù)荷等級，一個10KV變電所一般設(shè)置1~2臺變壓器，單臺變壓器容量一般不大于1600KV.A莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月二、變電所的設(shè)置1．總降壓變電所或總配電所當(dāng)用戶供電電壓40三、變電所位置的確定總降壓變電所的位置應(yīng)接近負(fù)荷中心，并適當(dāng)靠近電源的進線方向，以便使有色金屬耗量最少和線路功率及電能損耗最小。同時，還應(yīng)考慮變電所周圍的環(huán)境、進出線的方便和設(shè)備運輸?shù)姆奖?。圖2-8負(fù)荷指示圖注：1．圓中帶斜線者為動力負(fù)荷，不帶斜線者為照明負(fù)荷2．分線值為示例，分子為動力負(fù)荷，分母為照明負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月三、變電所位置的確定總降壓變電所的位置應(yīng)接近負(fù)41圖2-9負(fù)荷分布示意圖莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月圖2-9負(fù)荷分布示意圖莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心0422．10(6)kV變電所（1)獨立變電所具有獨立完整的變電所建筑。（2)附設(shè)變電所附設(shè)變電所利用廠房一面或兩面墻壁建造，如圖2-10所示。當(dāng)廠房生產(chǎn)面積有限、生產(chǎn)環(huán)境特殊或因生產(chǎn)工藝要求設(shè)備經(jīng)常變動時，宜采用外附式，否則應(yīng)采用內(nèi)附式。（3)箱式變電所箱式變電所集配電變壓器和開關(guān)電器于一體，裝配在箱內(nèi)，整體可獨立置于戶外，具有體積小、安裝靈活、無需建筑等特點，適用于小型工業(yè)企業(yè)、居民小區(qū)、廣場和道路照明等場合。(4)地下變電所地下變電所設(shè)于地下，通風(fēng)不良，投資較大，用于有防空等特殊要求的場合，此外，民用高層建筑的變電所常設(shè)置在地下室內(nèi)。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2．10(6)kV變電所（1)獨立變電所具有獨立完整的變43五、變電所的主要電氣設(shè)備變電站的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備一次設(shè)備的功能和用途：1、高壓斷路器：通斷負(fù)荷電流，線路故障和短路是切斷短路電流。斷路器按滅弧介質(zhì)分為：油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等2、負(fù)荷開關(guān)：通斷負(fù)荷電流，不能切斷短路電流。它可以與高壓熔斷器配合切斷短路電流3、隔離開關(guān)：將帶電部分與不帶電部分隔離開來，不能帶負(fù)荷操作。4、熔斷器：線路和設(shè)備故障時，切除強大的短路故障電流。5、避雷器：防止雷擊產(chǎn)生的過電壓和操作過電壓。6、靜電電容器：補償無功功率7、所用變壓器：向變電所內(nèi)部的負(fù)荷提供電力。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月五、變電所的主要電氣設(shè)備變電站的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)448、電流互感器：將主回路中的大電流變換成小電流，供計量和機電保護同，二次側(cè)額定電流一般為5A或1A，使用中二次側(cè)不允許開路，以免產(chǎn)生高電壓對操作者造成傷害。電流互感器按其誤差分為0.2、0.5、1、3、D級，1級以下用于測量，3級以上用于繼電保護。9、電壓互感器：將高電壓變換成低電壓，供計量和繼電保護，二次側(cè)額定電壓為100V，使用中二次側(cè)不允許短路。接線型式有：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月8、電流互感器：將主回路中的大電流變換成小電流，供計量和機電45（1）單相式接線主要測量相電壓或線電壓110KV以上：；UN2=100V3-35KV：UN1=UNS；UN2=100V（2）不完全星形（V-V）接線主要測量線電壓，用于3-20KV小電流接地系統(tǒng)UN1=UNS；UN2=100V不能測量相電壓。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（1）單相式接線莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月46（3）三相三芯式的Y/Y0接線測量三相相間電壓，也可接電能表和功率表，但不能測量相對地電壓莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（3）三相三芯式的Y/Y0接線莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心047（4）星-星-開口三角形接線

1）主二次繞組可測量相電壓和相電壓2）輔助二次繞組（開口三角形）測量零序電壓，用于絕緣監(jiān)視或接地保護莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（4）星-星-開口三角形接線莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心0348第2章用戶供電系統(tǒng)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第2章用戶供電系統(tǒng)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月49第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念二、負(fù)荷估算三、負(fù)荷計算四、功率因數(shù)及其提高五、供電系統(tǒng)功率因數(shù)的改善及電能節(jié)約莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷計算一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念莆田50一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念1、設(shè)備安裝容量：連續(xù)工作設(shè)備銘牌上的標(biāo)稱功率。計算負(fù)荷（PC）：通過負(fù)荷的經(jīng)驗統(tǒng)計求出的、用來代替實際負(fù)荷作為負(fù)荷計算和按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)各元件的負(fù)荷值。（等效負(fù)荷）（物理意義：由計算負(fù)荷所或等效負(fù)荷產(chǎn)生的恒定溫升等于實際變化負(fù)荷所產(chǎn)生的最大溫升。）電力負(fù)荷計算的目的：選擇企業(yè)各級變電站的變壓器容量、電氣設(shè)備的型號、規(guī)格及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線截面等額定參數(shù)的依據(jù)，使電氣設(shè)備和材料得到充分利用和安全運行。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念1、設(shè)備安裝容量：連續(xù)工作設(shè)備銘牌上的51用電設(shè)備的工作制：連續(xù)運行、短時運行、斷續(xù)周期工作制。（1）連續(xù)運行：連續(xù)運行時間較長，通常不小于10min。這類設(shè)備的銘牌容量就作為設(shè)備的安裝容量。（2）短時運行：連續(xù)運行工作時間很短，停歇時間較長。這類設(shè)備容量相對較小，則一般不予考慮。

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月用電設(shè)備的工作制：連續(xù)運行、短時運行、斷續(xù)周期工作制。莆田學(xué)523、斷續(xù)周期工作制：周期性的時而工作，時而停歇，如此反復(fù)運行，工作周期一般不超過10分鐘。用負(fù)荷持續(xù)率（FC）來表示其工作特征。（電焊機和吊車電動機等）

tg-工作時間,tx-停歇時間,tg+tx-全周期時間斷續(xù)周期制設(shè)備的額定容量，是對應(yīng)于某一標(biāo)稱負(fù)荷持續(xù)率FCN的，當(dāng)FC≠FCN時，則實際容量應(yīng)進行換算。換算到實際FC的容量為莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3、斷續(xù)周期工作制：周期性的時而工作，時而停歇，如此反復(fù)運行53(1)電焊變壓器：要求容量統(tǒng)一換算到FC=100%時的額定持續(xù)功率，換算后的功率作為此類設(shè)備的安裝容量(2)吊車電動機組：要求容量統(tǒng)一換算到FC=100%時的額定持續(xù)功率，換算后設(shè)備的容量為根據(jù)用電設(shè)備的工作特性分為不同類型組。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月(1)電焊變壓器：要求容量統(tǒng)一換算到FC=100%時的額定持54負(fù)荷：單臺用電設(shè)備或一組用電設(shè)備從電源取用的電功率，有功、無功和視在功率負(fù)荷曲線：電力負(fù)荷隨時間變化的一種圖形。它所包含的面積，即生產(chǎn)期間耗用的電能。日負(fù)荷、月負(fù)荷、年負(fù)荷曲線。

1.確定時間間隔對計算負(fù)荷有關(guān)系數(shù)的求取非常重要

2.根據(jù)半小時平均負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的最大負(fù)荷作為計算負(fù)荷PC

3.用電設(shè)備組的典型負(fù)荷曲線：以30min為時間間隔，在最大負(fù)荷工作班測定。最大值P30=PC=Pm

2、負(fù)荷與負(fù)荷曲線莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月負(fù)荷：單臺用電設(shè)備或一組用電設(shè)備從電源取用的電功率，有功、無553、平均負(fù)荷、最大負(fù)荷、有效負(fù)荷與計算負(fù)荷（1）平均負(fù)荷負(fù)荷在一段時間內(nèi)的平均值。（2）最大負(fù)荷典型日負(fù)荷曲線中的最大負(fù)荷。即30min內(nèi)消耗電能最大時的平均負(fù)荷?；蛴洠?）有效負(fù)荷典型工作班負(fù)荷曲線所計算得到的有效值。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3、平均負(fù)荷、最大負(fù)荷、有效負(fù)荷與計算負(fù)荷（1）平均負(fù)荷56（4）計算負(fù)荷Pc電力用戶的實際負(fù)荷并不等于用戶中所有用電設(shè)備額定功率之和，這是因為：1）并非所有設(shè)備都同時投入工作。2）并非所有設(shè)備都能工作于額定狀態(tài)。3）并非所有設(shè)備的功率因數(shù)都相同。4）還應(yīng)考慮用電設(shè)備的效率與配電設(shè)備的功率損耗。等效負(fù)荷：指用電設(shè)備在實際運行中對配電設(shè)備所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，或?qū)嶋H負(fù)荷產(chǎn)生的最大溫升與等效負(fù)荷產(chǎn)生的溫升相等。從等效的含義上講，前述“半小時最大平均負(fù)荷”就是等效負(fù)荷。等效負(fù)荷可以作為供電系統(tǒng)設(shè)計和電氣設(shè)備選擇的依據(jù)。在供電系統(tǒng)設(shè)計中，將等效負(fù)荷稱為計算負(fù)荷Pc。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（4）計算負(fù)荷Pc電力用戶的實際負(fù)荷并不等于用戶中所有用57

（1）負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，它反映了負(fù)荷的平穩(wěn)程度。負(fù)荷系數(shù)常分為有功負(fù)荷系數(shù)和無功負(fù)荷系數(shù)：

（2）利用系數(shù)利用系數(shù)是針對用電設(shè)備組而言的。利用系數(shù)Kx定義為用電設(shè)備組在最大負(fù)荷工作班內(nèi)消耗的平均負(fù)荷Pav與該設(shè)備組的總安裝容量PN之比，即

4、負(fù)荷系數(shù)、利用系數(shù)、需要系數(shù)與形狀系數(shù)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（1）負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，58（3）需要系數(shù)需要系數(shù)也是針對用電設(shè)備組而言的。需要系數(shù)Kd定義為用電設(shè)備組的最大負(fù)荷Pmax（或P30）與該設(shè)備組的總安裝容量PN之比，即（4）形狀系數(shù)形狀系數(shù)也是針對用電設(shè)備組或用戶整體而言的。形狀系數(shù)Kz定義為有效負(fù)荷Pe與平均負(fù)荷Pav之比，即

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（3）需要系數(shù)需要系數(shù)也是針對用電設(shè)備組而言的。需要系數(shù)595.年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax是這樣一個假想時間：電力負(fù)荷按照最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運行Tmax時間所消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗的電能Wa。因此年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月5.年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tma60二、負(fù)荷的估算

1.單位產(chǎn)品耗電量法若已知某企業(yè)的產(chǎn)品和產(chǎn)量，查表可得該產(chǎn)品的單位產(chǎn)品耗電量ω和該類工廠的年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax，進而按下式求出企業(yè)年電能需要量Wa和計算負(fù)荷Pc。2.負(fù)荷密度法已知建筑面積A(m2)，并查表得到同類建筑的負(fù)荷密度指標(biāo)(W/m2)，則計算負(fù)荷Pc可按下式求得：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月二、負(fù)荷的估算1.單位產(chǎn)品耗電量法若已知某企業(yè)的產(chǎn)品613.形狀系數(shù)法1）將用電設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備組的總安裝容量.2）查出各用電設(shè)備組的利用系數(shù)及對應(yīng)的功率因數(shù)，計算平均負(fù)荷：3）根據(jù)負(fù)荷的平穩(wěn)程度，適當(dāng)選擇形狀系數(shù)Kz的值（一般情況下可取Kz=1.15），按下式估計計算負(fù)荷：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3.形狀系數(shù)法1）將用電設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備組的總安裝62三、負(fù)荷的計算

考慮到電動機的運行效率，單臺電動機的計算負(fù)荷Pc.M應(yīng)按下式計算：

1．單臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月三、負(fù)荷的計算考慮到電動機的運行效率，單臺電動機的計算負(fù)荷63當(dāng)計算配電干線（譬如，第j條）上的計算負(fù)荷時，首先將用電設(shè)備分組，求出各組用電設(shè)備的總安裝容量PN.i，然后查表得到各組用電設(shè)備的需要系數(shù)kd.i及對應(yīng)的功率因數(shù)cosi和功率因數(shù)正切值tani，則對于設(shè)備臺數(shù)為3臺及以下的用電設(shè)備組，其計算負(fù)荷應(yīng)取各設(shè)備功率之和；4臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷宜取設(shè)備功率之和乘以0.9的系數(shù)。2．用電設(shè)備組的計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月對于設(shè)備臺數(shù)為3臺及以下的用電設(shè)備組，其計算負(fù)荷應(yīng)取各設(shè)備功64車間或全廠的負(fù)荷計算以車間內(nèi)用電設(shè)備組或配電干線的計算負(fù)荷為基礎(chǔ)，從負(fù)荷端逐級向電源端計算，而且需要在各級配電點乘以同期系數(shù)K，即3．車間或全廠的計算負(fù)荷求出變壓器低壓側(cè)總計算負(fù)荷后，變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷等于低壓側(cè)計算負(fù)荷與變壓器功率損耗之和。在初步設(shè)計時，變壓器的功率損耗可按下式近似估算莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月車間或全廠的負(fù)荷計算以車間內(nèi)用電設(shè)備組或配電干線的計算負(fù)荷為651．工廠的功率因數(shù)分類和計算瞬時功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)荷時功率因數(shù)自然功率因數(shù)總功率因數(shù)指運行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時刻的功率因數(shù)值

指某一規(guī)定時間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值指配電系統(tǒng)運行在年最大負(fù)荷時（計算負(fù)荷）的功率因數(shù)指用電設(shè)備或工廠在沒有安裝人工補償裝置時的功率因數(shù)指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補償后的功率因數(shù)四、功率因數(shù)及其提高

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1．工廠的功率因數(shù)分類和計算瞬時功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)662．功率因數(shù)的提高高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)達到0.9以上，其他用戶功率因數(shù)應(yīng)在0.85以上。人工補償無功功率提高自然功率因數(shù)提高功率因數(shù)1）合理選擇感應(yīng)電動機容量。2）減少電動機的空載或輕載運行。3）保證電動機的檢修質(zhì)量。4）電力變壓器不宜輕載運行。5）合理安排和調(diào)整工藝流程。6）異步電動機同步運行。就地補償：直接安裝在用電設(shè)備附近。集中補償：分組集中安裝在各車間配電母線或總降壓變電所一次、二次側(cè)上。補償裝置選擇：1）采用靜電電容器。2）選用同步電動機。3）采用同步調(diào)相機。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2．功率因數(shù)的提高高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)673.無功補償容量當(dāng)采用分組自動投切的補償裝置時，無功補償容量新建工廠的設(shè)計階段，無功功率補償前的自然平均功率因素：若采用固定補償裝置，無功補償容量：補償后的總功率：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3.無功補償容量當(dāng)采用分組自動投切的補償裝置時，無功補償容量684.采用分組自動投切方式的補償容量和補償后計算負(fù)荷的計算（1）補償容量的計算(2)補償后計算負(fù)荷的計算確定電容器的個數(shù)補償后總的無功計算負(fù)荷為補償后的視在計算負(fù)荷為莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4.采用分組自動投切方式的補償容量和補償后計算負(fù)荷的計算（69五、供電系統(tǒng)負(fù)荷計算示例

某用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷數(shù)據(jù)如圖2-4所示，按照需要系數(shù)法，各級負(fù)荷計算如下。圖2-4負(fù)荷計算示例圖莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月五、供電系統(tǒng)負(fù)荷計算示例某用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷數(shù)據(jù)如圖270(1)通風(fēng)機通風(fēng)機：PN=29kW，查表得Kd＝0.85和tan=0.75，于是（2）高頻加熱設(shè)備高頻加熱設(shè)備：PN=80kW，查表得Kd=0.6和tan=1.02，于是（3）機加工車間冷加工機床：PN=50kW，查表得Kd=0.16和tan=1.73；熱加工機床：PN=92kW，查表得Kd=0.25和tan=1.33；于是1.用電設(shè)備組的負(fù)荷計算莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月(1)通風(fēng)機（2）高頻加熱設(shè)備（3）機加工車間1.用電設(shè)備71（4）點焊機點焊機：PN=90kW，查表得Kd=0.35和tan=1.33，于是取1＃變電所各組負(fù)荷的同期系數(shù)為：K

=0.90，于是2.1＃變電所低壓側(cè)計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（4）點焊機取1＃變電所各組負(fù)荷的同期系數(shù)為：K=0.972采用電容器分組自動投切的低壓集中補償方式，設(shè)補償后功率因數(shù)為cos=0.93，則補償后變壓器低壓側(cè)計算負(fù)荷為108kW+j30kvar，Sc=112kVA。1＃變電所變壓器損耗按下式估算：1＃變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷為：3.低壓集中補償容量的計算4.變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月采用電容器分組自動投切的低壓集中補償方式，設(shè)補償后功率因數(shù)為73取全廠負(fù)荷的同期系數(shù)為：K

=0.90，于是5.全廠總計算負(fù)荷莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月取全廠負(fù)荷的同期系數(shù)為：K=0.90，于是5.全廠總計算74第二節(jié)供電電壓與電源的選擇

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第二節(jié)供電電壓與電源的選擇莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心75一、線路電壓損失由于線路存在阻抗，當(dāng)輸送一定負(fù)荷時，線路首末端將存在電壓之差。

電壓降：線路首末端電壓的向量差；記作電壓損失：線路首末端電壓的幅值差；記作圖2-5電壓損失計算示意圖a)電路圖b)相量圖莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月一、線路電壓損失由于線路存在阻抗，當(dāng)輸送一定負(fù)荷時，線路首末76莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月77接有2個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：或莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月接有2個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：或莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)78各段導(dǎo)線的截面積相同:接有n個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月各段導(dǎo)線的截面積相同:接有n個分段負(fù)荷的干線線路的電壓損失：79二、電壓與負(fù)荷容量和輸送距離的關(guān)系1)通常用戶供電系統(tǒng)所用的導(dǎo)線最大標(biāo)稱截面為240mm2，其承載電流的能力限制了某一電壓下輸送功率的大小。對截面為A的導(dǎo)線，設(shè)在滿足經(jīng)濟性條件下其可承載的最大電流為Imax，則其可輸送的最大功率為:2)按線路電壓損失要求(一般不應(yīng)大于5％)，在額定電壓UN下，對某一截面導(dǎo)線的負(fù)荷矩限制如下：莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月二、電壓與負(fù)荷容量和輸送距離的關(guān)系1)通常用戶供電系統(tǒng)所用80三、電壓的選擇1．供電電壓的選擇

供電電壓的選擇應(yīng)根據(jù)用電容量和供電距離參照表2-6并考慮當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀、用戶的用電負(fù)荷性質(zhì)及未來發(fā)展規(guī)劃等因素綜合而定。一般用戶的供電電壓為6~10kV，大中型工業(yè)企業(yè)的供電電壓可為35kV。對于個別電力用戶，當(dāng)用電負(fù)荷很大、輸電距離長且有大功率沖擊性負(fù)荷(如電弧煉鋼爐、軋鋼設(shè)備及大型整流裝置等)時，在技術(shù)經(jīng)濟合理的條件下，可考慮采用更高一級電壓供電。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月三、電壓的選擇1．供電電壓的選擇供電電壓的選擇812．高壓配電電壓的選擇用戶供電系統(tǒng)的高壓配電電壓一般采用6~10kV。由于lOkV技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)好，如供電系統(tǒng)能耗和有色金屬耗量均較小，因而高壓配電電壓應(yīng)首選lOkV。當(dāng)用戶有多臺6kV用電設(shè)備、且容量較大、在技術(shù)經(jīng)濟上合理時，才采用6kV。當(dāng)用戶有少量3kV電動機時，可用10(6)／3kV專用變壓器供電。3．低壓配電電壓的選擇1000V以下的電壓，除非因為安全所規(guī)定的特殊電壓外，對于供給用戶直接使用的交流動力及照明電壓，我國是380／220V。對于礦山和油田等特殊場合，由于負(fù)荷分散，供電距離長，為了保證電壓質(zhì)量，動力用電可采用660／380V或1140/660V。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2．高壓配電電壓的選擇用戶供電系統(tǒng)的高壓配電電壓一般采用82四、電源的選擇1．負(fù)荷等級按照用電負(fù)荷對供電可靠性的要求，即中斷供電對人身生命、生產(chǎn)安全造成的危害及對經(jīng)濟影響的程度，用電負(fù)荷分為下列三級：(1)一級負(fù)荷（關(guān)鍵負(fù)荷）突然停電將關(guān)乎人身生命安全，或在經(jīng)濟上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。(2)二級負(fù)荷（重要負(fù)荷）突然停電將在經(jīng)濟上造成較大損失，或在政治上造成不良影響者。(3)三級負(fù)荷（一般負(fù)荷）不屬于一級和二級負(fù)荷者。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月四、電源的選擇1．負(fù)荷等級按照用電負(fù)荷對供電可靠性的要求，832．電源及其選擇電力用戶可由多種電源供電，以滿足不同設(shè)備對電力和供電可靠性的需要。正常電源;應(yīng)急電源.（1）一級負(fù)荷應(yīng)由兩個獨立電源供電，有特殊要求的一級負(fù)荷，兩個獨立電源應(yīng)來自兩個不同的地點。兩個供電電源應(yīng)在設(shè)備的控制箱內(nèi)實現(xiàn)自動切換，切換時間應(yīng)滿足設(shè)備允許中斷供電的要求。除正常電源外，還需增設(shè)應(yīng)急電源.（2）二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，并可在配電裝置內(nèi)實現(xiàn)切換，當(dāng)一回線路故障時，應(yīng)不影響另一回線路供電。當(dāng)負(fù)荷較小或取得兩回線路有困難時，可由一回專用線路供電。小容量負(fù)荷可以采用一路電源加不間斷電源，或一路電源加設(shè)備自帶的蓄電池組在末端實現(xiàn)切換。（3）三級負(fù)荷對供電方式無特殊要求，但在不增加投資或經(jīng)濟允許的情況下，也應(yīng)盡量提高供電可靠性。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2．電源及其選擇電力用戶可由多種電源供電，以滿足不同設(shè)備對電84第三節(jié)用戶變電所莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第三節(jié)用戶變電所莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年85用戶變電所是用戶供電系統(tǒng)的主要組成部分，它向用戶分配電能并進行控制，其組成結(jié)構(gòu)如圖2-7所示。圖2-7用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1－總降壓變電所2－配電所3－10(6)kV變電所4－高壓用電設(shè)備莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月用戶變電所是用戶供電系統(tǒng)的主要組成部分，它向用戶分配電能并進86一、變電所的作用與組成變電所的主要作用是降低電壓并向用電設(shè)備或用電設(shè)備組配電。

用戶變電所按電壓等級分為總降壓變電所和10(6)kV變電所（在工業(yè)企業(yè)稱為車間變電所）?？偨祲鹤冸娝鶎⑦M線35~110kV降為6~10kV，配電給10(6)kV變壓器或高壓用電設(shè)備，然后由10(6)kV變電所再次降壓為380/220V供給低壓用電設(shè)備。如果進線電壓為10(6)kV，則可在用戶區(qū)內(nèi)設(shè)置10(6)kV總配電所。由35kV直接供電的35/0.4kV變電所稱為直接降壓變電所。

安全、可靠、合理、經(jīng)濟是對用戶供電系統(tǒng)的基本要求.莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月一、變電所的作用與組成變電所的主要作用是降低電壓并向用電設(shè)備87二、變電所的設(shè)置1．總降壓變電所或總配電所當(dāng)用戶供電電壓為35kV及以上時，一般應(yīng)考慮設(shè)置總降壓變電所。對于以35kV供電的用戶，若用戶沒有高壓用電設(shè)備，為簡化供電系統(tǒng)，減少投資和電能