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1、工 廠 供 電,普通高等本科教育機電類專業(yè)規(guī)劃教材機械工業(yè)出版社精品教材,機 械 工 業(yè) 出 版 社 CHINA MACHINE PRESS,劉介才 編,目 錄,,,第三章 工廠的電力負荷及其計算,第二章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng),第一章 工廠供電概論,第四章 短路電流計算及變配電所 電氣設(shè)備選擇,第五章 工廠電力線路及其選擇計算,第六章 工廠供電系統(tǒng)的過電流保護,目 錄,,,第七章 工廠供電系統(tǒng)的二次回路 和自動裝置,第八章 防雷、接地及電氣安全,第九章 節(jié)約用電、計劃用電 及供電系統(tǒng)的運行維護,附錄,習題參考答案,第一章 工廠供電概論,,,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式 及低電壓配電系統(tǒng)
2、接地型式題,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源 和負荷的基本知識,第一節(jié) 工廠供電的意義、要求 及課程任務(wù),返回目錄,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù),工廠供電（plant power supply）是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，也稱工廠配電。,第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù),工廠供電的要求： （1）安全 （2）可靠 （3）優(yōu)質(zhì) （4）經(jīng)濟 工廠供電的課程任務(wù)：講述中小型工廠內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問題，并講述電氣照明，使學(xué)生初步掌握中小型工廠供電系統(tǒng)和電氣照明運行維護和簡單設(shè)計計算所必需的基本理論和基本知識。,返回本 章目錄,第二節(jié) 工廠
3、供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,一、工廠供電系統(tǒng)概況 圖1-1是一個比較典型的中型工廠供電系統(tǒng)簡圖。,圖1-1 中型工廠供電系統(tǒng)簡圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,圖1-2是如圖1-1所示工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖。,圖1-2 圖1-1中型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,對于大型工廠及某些電源進線電壓為35kV及以上的中型工廠，一般經(jīng)兩次降壓 ，即電源進廠以后，先經(jīng)總降壓變電所壓，然后通過高壓配電線將電能送到各個車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。其簡圖如圖1-3所示。
4、 有的35kV進線的工廠，只經(jīng)一次降壓，即35kV線路直接引入靠近負荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的配電變壓器直接降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-4所示。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,,圖1-3 具有總降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,,圖1-4 高壓深入負荷中心的工廠供電系統(tǒng)簡圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,對于小型工廠，由于其容量一般不大于1000kVA或稍多，因此通常只設(shè)一個降壓變電所，將610kV降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-5所示。,圖1-5 只設(shè)一個降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖 a）裝有一臺主
5、變壓器 b）裝有兩臺主變壓器,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,二、電力系統(tǒng)和發(fā)電廠簡介 （一）電力系統(tǒng) （二）發(fā)電廠,,,,,,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,例： 比較簡單的整個電力系統(tǒng)示意圖。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,圖1-7是從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖。,圖1-7 從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,（三）動力系統(tǒng),第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,（四）工廠的自備電源簡介 1.
6、采用柴油發(fā)電機組的自備電源。圖1-9是采用快速自啟動型柴油發(fā)電機組作備用電源的主接線圖。,圖1-9 采用柴油發(fā)電機組作備用電源的主接線圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負荷的基本知識,2.采用柴油發(fā)電機組的自備電源 三、工廠電力負荷簡介（第三章介紹）,柴油發(fā)電機組組成示意圖,返回本 章目錄,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,一、電力系統(tǒng)的中性點運行方式,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（一）中性點不接地的電力系統(tǒng) 。,圖1-11 正常運行時的中性點不接地的電力 a）電路圖 b）相量圖
7、,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（二）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng),第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,圖1-13是電源中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的電路圖和相量圖。,圖1-13 中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障 a）電路圖 b）相量圖,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,發(fā)生
8、單相接地故障時，流過接地點的電流為接地電容電流 與流過消弧線圈的電感電流 之和： 超前 90度，而 滯后 90度，因此 與 在接地點相互補償。當兩者的量值差小于發(fā)生電弧的最小電流（最小生弧電流）時，電弧就不會產(chǎn)生，不會出現(xiàn)串聯(lián)諧振過電壓現(xiàn)象。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（三）中性點直接接地或經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng),第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,圖1-14是電源中性點直接接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的電路圖。,圖1-14 中性點直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性
9、點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式 （一）TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)的中性點直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護線（PE線）或公共的保護中性線（PEN線）。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱“接零”。TN系統(tǒng)又分TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)，如圖1-15所示。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,,圖1-15 低壓配電的TN系統(tǒng) a）TN-C系統(tǒng) ； b）TN-S系統(tǒng) ； c）TN-C-S系統(tǒng),第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（二）TT系統(tǒng) TT系統(tǒng)的中性點直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電
10、部分均各自經(jīng)PE線單獨接地，如圖1-16所示。,圖1-16 低壓配電的TT系統(tǒng),第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方 式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（三）IT系統(tǒng) 該系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的PE線單獨接地，如圖1-17所示。,圖1-17 低壓配電的IT系統(tǒng),返回本 章目錄,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,一、概述 （一）,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,（二）,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,（三）,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,二、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,,,,,,,,,,,,,,,,第四節(jié) 電力系統(tǒng)
11、的電壓與電能質(zhì)量,,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,三、電壓偏差與電壓調(diào)整 （一）電壓偏差的有關(guān)概念 （二）電壓調(diào)整的措施 （1）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器。我國工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用的610kV電力變壓器，一般為無載調(diào)壓型，其高壓繞組（一次繞組）有5%的電壓分接頭，并裝設(shè)有無載調(diào)壓分接開關(guān)，如圖1-20所示。 （2）合理減小系統(tǒng)的阻抗。 （3）合理改變系統(tǒng)的運行方式。 （4）盡量使系統(tǒng)的三相負荷均衡。 （5）采用無功功率補償裝置。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,,圖1-20 電力變壓
12、器的分接開關(guān) 1-帽 2-密封墊圈 3-操動螺母 4-定位釘 5-絕緣底座 6-靜觸頭 7-動觸頭,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,四、電壓波動及其抑制 五、電網(wǎng)諧波及其抑制 （一）電網(wǎng)諧波的有關(guān)概念 （二）電網(wǎng)諧波的抑制 抑制電網(wǎng)諧波，可采取下列措施： （1）三相整流變壓器采用Yd或Dy聯(lián)結(jié)。 （2）增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)。 （3）使各臺整流變壓器二次側(cè)互有相角差。 （4）裝設(shè)分流濾波器 。在大容量靜止“諧波源”（如大型晶閘管整流器）與電網(wǎng)連接處，裝設(shè)如圖1-21所示的分流濾波器，使濾波器的各組R-L-C回路分別對需要消除的5，7，11等次諧波進行調(diào)諧，使之發(fā)生串聯(lián)諧振。 （5）選用Dyn11聯(lián)結(jié)組三相配電變壓器。 （6）其他抑制諧波的措施。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,,圖1-21 裝設(shè)分流濾波器吸收高次諧波,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,六、三相不平衡及其改善 七、工廠供配電電壓的選擇 （一）工廠供電電壓的選擇 工廠供電的電壓，主要取決于當?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級，同時也要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。各級電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離，如表1-3所示。 （二）工廠高壓配電電壓的選擇 （三）工廠低壓配電電壓的選擇,第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,,表1-3 各級電壓線路合理的輸送功率和輸送距離,返回本 章目錄,
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