企业供电系统及安全用电概述.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章 工业企业变电站及供电网络,关键点：围绕工厂内部供电系统，着重讨论：,（1）变电站设计（数量、位置、连接方式）,（2）变压器台数、容量选择,（3）供电网络各种接线方式,（4）导线、电缆截面选择,（5）高压电气设备选择。,车间变电站,企业内高压网络,低压供电网络,总变电站,企业电源进线,工业企业供电系统,企业供电系统及安全用电概述,第1页,第四章 工业企业变电站及供电网络,4.1,工业企业,变电站设计,4.1.1,变电站位置和数量确实定标准,4.1.2变电站主要电气设备,4.1.3,变电站主结线,4.2,变电站内,变压器容量和台数选择,4.2.1变压器台数选择标准,4.2.2变压器容量选择,4.2.3 变压器经济运行,4.3 工业企业,供电网路,结线方式,4.3.1 工业企业供电网络组成和特点,4.3.2 对工业企业电力网路基本要求,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第2页,第四章 工业企业变电站及供电网络,4.4,供电网路,导线和电缆选择,标准,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,4.5.2 按经济电流密度选择导线和电缆面积,4.6 按允许电压损失选择导线和电缆截面,4.6.1,电压降落、电压损失和电压偏移概念,4.6.2 电力网,中电压损失计算,4.6.3 按允许电压损失选择单电源线路导线截面,4.7 导线和电缆截面选择综合分析,4.8 高压电气设备选择与校验,4.8.1 按正常运行条件选择高压电气设备,4.8.2 在短路情况下热稳定性校验,4.8.3 在短路情况下力稳定性校验,4.8.4 高压开关设备断路能力校验,第四章小结,企业供电系统及安全用电概述,第3页,4.1.1变电站位置和数量确定原则,（1）工业企业变电站组成：,企业总降压变电站,企业配电站（俗称开闭所，小型企业）,车间变电站,车间变配电站,变流站,4.1工业企业变电站,企业供电系统及安全用电概述,第4页,4.1.1变电站位置和数量确实定标准,（2）变电站位置确定标准：,选择在负荷中心,。降低配电线长度及导线截面，降低有色金属及年电能消耗。,线路进出方便。,运输条件好,。便于变压器和电气设备搬运。,远离猛烈震动大型设备和车间,（如铸造车间）。,地下水位较低场所,。预防电缆沟内出现积水。,各种污染源上风侧,（如化工厂、烟囱、烧结厂等）。预防因空气污秽引发电气设备绝缘水平降低。,与其它建筑物保持足够,防火间距,；,有,扩建和发展余地。,4.1工业企业变电站,企业供电系统及安全用电概述,第5页,4.1工业企业变电站,（3）变电站数量确定标准：,总降压变电站,设,一个总降压变电站,车间和厂房布局比较集中。但要考虑一级负荷备用电源问题。,设,二个或二个以上总降压变电站,两个或两个以上集中大负荷，且彼此之间相距较远时。,车间变（配）电站,依据车间负荷大小、负荷级别及相邻车间距离等原因全方面考虑。,4.1.1变电站位置和数量确定原则,本节结束,企业供电系统及安全用电概述,第6页,4.1.2 变电站主要电气设备,电力变压器,变电站关键,高压断路器,闭合和开断电路设备。因为有熄灭电,弧机构，所以用于通断,短路故障电流,。,隔离开关,隔离电压作用，确保设备检修时与电源,系统隔离，没有熄弧机构，不能切负荷，,必须与高压断路器配合使用,。,隔离开关与断路器操作次序：,断电时，先断路器，后隔离开关,合闸时，先隔离开关，后断路器,4.1工业企业变电站,QS 隔离开关,QF1断路器,企业供电系统及安全用电概述,第7页,S11-MR-301000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器,企业供电系统及安全用电概述,第8页,开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功效，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。610kv多用。,企业供电系统及安全用电概述,第9页,开关触头在 SF,6,气体中 闭合和断开。SF,6,气体兼有灭弧和绝缘功效。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中多采取。不适于高寒地域。,LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器,企业供电系统及安全用电概述,第10页,开关触头在真空容器内 闭合和断开。灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危,险。,因为开断速度高,易产生截流过电压,对变压器等感性负载易造成危害,应配置过电压吸收装,置,。,ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器,企业供电系统及安全用电概述,第11页,闸刀式隔离开关,企业供电系统及安全用电概述,第12页,负荷开关,介于隔离开关与高压断路器之间开关设备；结构上与,隔离开关相同，但含有特殊,灭弧装置；,能断开对应负荷,电流,，不能切断短路电流。通常与高压熔断器配合使用（利,用熔断器断短路电流）用于次要网络系统（10KV以下）。,母线,聚集和分配电流主要步骤。分为：,钢心铝绞线（户外）；,矩形铝（或铜）排（户内）。,电流互感器及电压互感器,供计量检测仪表继电保护装置使用,电流互感器变流（通常二次为5A),电压互感器变压（通常二次为100V）,4.1工业企业变电站,4.1.2 变电站主要电气设备,企业供电系统及安全用电概述,第13页,企业供电系统及安全用电概述,第14页,FZRN21-12D/T125-31.5型户内交流高压真空负荷开关熔断器组合电器,企业供电系统及安全用电概述,第15页,电流互感器,企业供电系统及安全用电概述,第16页,电压互感器,三相电压互感器 单相电压互感器,企业供电系统及安全用电概述,第17页,母线,企业供电系统及安全用电概述,第18页,其它：,高压开关柜,电容器功率赔偿；,避雷器防雷击；,继电保护装置各种变压器、线路保护；,计量仪表电度、电压、电流、频率、功率因数。,4.1工业企业变电站,4.1.2 变电站主要电气设备,本节结束,企业供电系统及安全用电概述,第19页,G,G,-1A(F)型,固,定式,高,压开关设备,企业供电系统及安全用电概述,第20页,X,G,N,2-12(Z),箱,型,固,定式交流金属封闭开关设备（户,内,）,企业供电系统及安全用电概述,第21页,K,Y,N,28A-12(Z)B型,铠,装,移,开式交流金属开关设备（户,内,）,企业供电系统及安全用电概述,第22页,高压电容器与电容器柜,4.1工业企业变电站,企业供电系统及安全用电概述,第23页,高压避雷器,4.1工业企业变电站,企业供电系统及安全用电概述,第24页,4.1.3变电站主结线,4.1.3变电站主结线,组成：,电力变压器,、,高压断路器,、,隔离开关,、,母线,、,电流互感器和电压互感器,及,连接导线,。,目标：,怎样将上述设备连接在一起，从而,接收和分配,电能。,基本要求：,（1）依据负荷等级要求确保供电可靠性,。,（2）力争简单、运行灵活、操作安全方便，避,免运行人员误操作。,（3）应使投资最省，运行费用最少。,（4）含有发展可能性,。,4.1工业企业变电站,企业供电系统及安全用电概述,第25页,4.1.3变电站主结线,4.1.3变电站主结线,4.1.3.1 总降压变电站主结线,（1）线路变压器组单元结线,适合用于：,供电电源只有一回线路，,变电站装设一台变压器，,三级负荷变电站。,主结线图：,4.1工业企业变电站,企业供电系统及安全用电概述,第26页,图40 线路变压器单元主结线,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,进线电缆,隔离开关,断路器,母线,隔离开关,变压器,高压侧,低压侧,企业供电系统及安全用电概述,第27页,电源侧：,由双侧隔离开关线路,、断路器QF1送电。,变压器高压侧：,只装一组隔离开关,，含有切断变压器空载电流能力；,条件：供电线路较短，,电源侧继电器保护装置,反应变压器内部及其低压侧短路故障，且灵敏度亦满足要求。,图41 线路变压器单元主结线,变压器,低压侧,变压器,高压侧,QS 隔离开关,电源侧,QF1断路器,QS,QS,QF,QS,QS,FU,QF2,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第28页,装一组高压熔断器，切断短路电流。,条件：系统短路电流小。,装设高压断路器、隔离开关,条件：高压熔断器不能满足切开短路电流要求，同,时考虑运行操作上方便。,变压器低压侧：,经过,断路器接至单母线,，向各配出负荷供电。,优点：结线简单，使用设备少。,缺点：当发生短路或任一高压设备检修时全部负荷,停电。,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,QS,FU,QF2,QF,QS,企业供电系统及安全用电概述,第29页,变电站停送电规程：,停电过程：,先停低压侧断路器、隔离器开关 再停高压,侧断路器、隔离开关。,送电过程：,先送高压侧隔离开关，断路器，再送低压侧,隔离开关，断路器。,（2）桥式结线,适用：企业总降压变电站,两回,电源线路供电，装设,两台,变压器。,因为可确保对一、二级负荷可靠供电，所以被,广泛采取。,内桥式主结线,如图4-2所表示,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第30页,内桥式主结线,实际是利用桥接断路器QF5将,两个线路变压器组单元结线,连接起来。,所谓内桥式主结线，即,桥接,断,路器QF5位于线路断路器QF1,和QF2内侧，并靠近变压器。,优点：提升了线路运行灵活性，增强了变电站供电可靠性。,图42 内桥式主结线,电源进线,QS1,QF1,QS3,QS5,QF3,QS7,QS11,QS12,QF6,QS2,QF2,QS4,QS6,QF4,QS8,QS9,QS10,QF5,T1,T2,电源进线,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第31页,例：线路 ，检修或故障时，断开QF1，变压器T由线,路 经断路器QF2和桥接断路器QF5继续供电。,缺点：,检修线路断路器QF1或QF2时系统只能有一路电源,进线供电。不满足一级负荷供电要求。,内桥根本结线方式适合用于：,进线线路较长,，因而故障与检修机会较多，,变电站负荷比较平稳，因而其,变压器不经常切换,总降压变电站。,（,因为企业总降压变电所正常运行时是一台变压器工作，且使,用一个电源进线。假如负荷改变，需要投入另一台变压器时，只能,经过QF5，而变压器保护是,由QF1和QF2完成，QF5并不能可靠保,护,）,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第32页,外桥式主结线,桥接断路器QF5跨接,在线路断器QF1和QF2,外侧。,适用场所：,进线线路较短，故,障与检修机会较少,总降压变电站。,变电站负荷改变,较大，变压器需经,常切换总降压变电,站。,QS1,QF1,QF3,QS5,QF2,QF4,QS6,QF5,T1,T2,QS3,QS7,QS8,QS2,电源进线,QS4,图43 外桥式主结线,电源进线,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第33页,（因为QF5在QF1、QF2外侧，所以，两台变压器都投入时，,QF1，QF2会分别保护对应变压器）,当供电系统采取环网供电，变电站高压侧有穿越功,率时。,所谓穿越功率，即 或,因为穿越功率不经过线路断电器QF1，QF2，直接由桥,接断电器QF5转送，这对降低线路断路器故障以及对,继电保护装置整定极为有利。,（3）单母线分段主结线,见图44单母线分段主结线,供,供,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第34页,单母线分段主结线,基本,同外桥式主结线。因为,企业总降压变电站高,压进线还负责将,进线二,电源转送到其它负荷中,，所以,在二个进线电源,侧增加两段母线。,原来桥接断路器，现,负责二段母线连接，,所以标为QF1分段,断路器。,图44 单母线分段主结线,QF1,电源进线,电源进线,转送负荷,转送负荷,QF2,T1,T2,一段母线,二段母线,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第35页,适合用于：,含有一、二级负荷，且高压侧,进出线数量,较多总降压变电站。,变电站低压侧也为单母线分段结线方式，分段断路,器QF2可合上，使两台变压器并列运行，也可断开使两,台变压器分别运行。,缺点：,当其中任一段,母线,需要检修或发生故障时，则,接于该段母线全部进出线均将停顿运行。,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第36页,（4）双母线主结线,参见书中图44（P,7,0,）,特点：,各级电压母线 均由、两组母线组成，两组母线间用母线联络断路器连接，正常运行一组母线工作，另一组,母线备用,，母线联络断路器QF1断开。,图45双母线主结线,电源进线L2,电源进线L1,T1,T2,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,QF1,企业供电系统及安全用电概述,第37页,优点：,克服上述几个主结线因为母线故障或检修而长久影响供电缺点。,缺点：,设备较多，初投资增加，结线复杂。,4.1.3.2 车间变电站主结线,车间变电站主结线由车间负荷性质及生产工艺要求决定。,普通采取：,线路一变压器组,、,单母线,或,单母线分,段方式。,(1)线路一变压器组,只对三级负荷供电，且用电量较小车间（同总降压变）,(2)单母线,610KV高压负荷出线较多时，如负荷中有一、二级负荷，则应有与其它电源相联络线路作为备用电源。,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第38页,Ttransformer,TVvoltage transformer,TAcurrent transformer,Farrester,FVvalve arrester,FPpipe arrester,图46 车间变电站,单母线,主结线,（仪用互感器）,M,电源进线,380V,高压电机,阀型避雷针,M,10KV,FU,F,TA,1TV,T1,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,企业供电系统及安全用电概述,第39页,（3）单母线分段,车间负荷中一、二级负荷比重较大，要求供电可靠高；,两回电源进线分别接于两段母线；,正常运行时母线分段断路器QF1断开。当一段母线失,去电源时自动投入分段断路器。,图47采取分段单母线车间变电站主结线,FU,低压,T1,T1,FU,进线,进线,低压,TV1,TV2,QF1,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站主结线,本节结束,企业供电系统及安全用电概述,第40页,4.2变电站内变压器容量和台数选择,4.2.1变压器台数选择标准,（1）,车间,变压器台数选择标准,普通生产车间，尽可能装设一台。,车间一、二级负荷比重较大：,应装设两台变压器；,装设一台变压器+相邻车间联络线；,车间负荷昼夜改变较大时，装设两台变压器,特殊场所可选取多台小容量变压器（井下变电站）,企业供电系统及安全用电概述,第41页,4.2.1变压器台数选择标准,（2）,企业,总降压变电站变压器台数选择标准,企业绝大部分属于三级负荷：,装设一台变压器+从邻近企业取低压备用电源。,企业一、二级负荷占较大：,装设两台变压器，互为备用。,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第42页,特殊情况下，可装设两台以上变压器。,注：当变电站仅装设一台变压器时，其容量应考虑520%富裕，以备发展需要。,（3）两台变压器互为备用方式,在供电设计时，选择变压器台数和容量，实质上就是,确定其合理备用容量问题,。,两台变压器，有以下两种备用方式：,明备用,运行方式：一台工作，另一台备用，,每台负担100%计算负荷,。,容量选择：每台均按计算负荷100%来选择。,4.2.1变压器台数选择标准,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第43页,暗备用,运行方式：正常时两台变压器同时投入，每台变压器,负担50%计算负荷,。,容量选择：,每台均按计算负荷7080%来选择，,这么，变压器在正常运行时，负载率：,4.2.1变压器台数选择标准,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第44页,例题：,如某企业计算负荷总容量为15000kVA，由两台变压器供,电。如以暗备用方式使用，则每台变压器正常运行时承,担负荷容量为,；每台变压器容量,。,如以明备用方式使用，则每台变压器正常运行时负担,负荷容量为,；每台变压器容量为,。,4.2.1变压器台数选择标准,4.2变电站变压器容量和台数选择,本节结束,企业供电系统及安全用电概述,第45页,变压器额定容量,是指在要求环境,温度,下，变压器在,正常使用,期限内能,连续输出,容量（KV.A）,电力变压器使用期限,=使用寿命25年,（环境温度：最大：40,最高日平均：30）,当然变压器使用寿命取决于其,绝缘,老化速度，也就是与周围环境,温度,改变以及它,负荷,大小紧密相关。,4.2.2变压器容量选择,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第46页,4.2变电站变压器容量和台数选择,以前方法,着眼于怎样充分利用变压器过负荷能力,方面（节约投资，但电能损耗增大）。,基本标准同上 明备用 100,暗备用 50%,当前文件,在一些情况下，把变压器容量适当选大,些，从而到达,经济运行,目标。,详细要经过方案比较来确定。,4.2.2变压器容量选择,本节结束,企业供电系统及安全用电概述,第47页,本节所讲述内容包括到一设计好变电站，采取,何种方式运行，实际是给运行人员一操作指示。,当变电站装设两台或两台以上变压器时，就提出一个选择性问题，即变电站负荷改变在什么范围投切变压器，使变压器运行在经济运方式。,所谓变压器经济运行方式,指变压器在功率损耗最小情况下运行方式，此时,电能损耗最小,，运行费用最低。,4.2变电站变压器容量和台数选择,4.2.3 变压器经济运行,企业供电系统及安全用电概述,第48页,4.2.3 变压器经济运行,我们来分析一下变压器功率损耗与其负荷关系曲,线。相关变压器功率损耗，我们已在第二章第三节,做了详细分析。不过为分析问题方便，我们将无功损耗归算为等效有功损耗：,变压器空载损耗：,变压器短路损耗：,无功功率经济当量，取0.060.1KW/Kvar,意义：单位无功损耗，相对应有功损耗增加。,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第49页,4.2.3 变压器经济运行,变压器功率损耗为：,可看出 与负荷S平方成正比，成抛物线。,（2）,二台变压器,经济运行点,设两台变压器1T，2T，其单独运行功率损耗曲线,如图481、2曲线。,两条曲线相加，即得两变压器并列运行时功率损耗曲线3。,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第50页,4.2.3 变压器经济运行,图48,4.2变电站变压器容量和台数选择,2T单独运行,1T单独运行,两台并列运行,S（投入运行容量KVA）,3,2,1,红线：合成曲线,企业供电系统及安全用电概述,第51页,4.2.3 变压器经济运行,从曲线看出：,SS,1,（曲线2，3P,T,大于曲线1）,变压器1T单独运行，功率损耗最小，运行最经济。,S,1,SS,3,（曲线1，3P,T,大于曲线2）,变压器2T单独运行，功率损耗最小，运行最经济。,S,3,时，应再投入一台一样容量变压器并列运行。,退出一台变压器运行条件,依据上面推证,时，退出一台变压器运行，即由n1台变压器并列运行。,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第54页,4.2.3 变压器经济运行,例 某车间为三班制生产，但负荷改变悬殊，故车间变,压器装设,两台,SL,7,-1000/10型变压器,如按照变压器经,济运行标准，问车间负荷为多大时，应该投入两台变,压器并列运行。,解:查附表1，已知SL,7,-1000/10型变压器技术数据为：,故求得：,是两台容量相等变压器,且取无功功率经济当量,4.2变电站变压器容量和台数选择,企业供电系统及安全用电概述,第55页,4.2.3 变压器经济运行,计算得,即当车间负荷增至612KVA时，两台变压器并列运行。,两台变压器运行,相当分母增加2倍,损耗自然小,本节结束,4.2变电站变压器容量和台数选择,单台运行,两台并列运行,S（投入运行容量KVA）,企业供电系统及安全用电概述,第56页,4.3 工业企业供电网路结线方式,4.3.1 工业企业,供电网络,组成和特点,工业企业,供电系统,组成,：,外部送电线路（1），企业总降压变电站（2），,企业内部高低压网路（3，5），车间变电站（4）.,工业企业,供电网路,主要包含：,外部供电线路 35110KV,高压进线,高压配电网路 610KV,向车间变电所或高压设备供电,4,3,5,2,1,企业供电系统及安全用电概述,第57页,4.3 工业企业供电网路结线方式,低压配电网路 220/380V,向车间低压设备供电,工业企业供电网路组成：,按,结构,分为：架空线路，电缆线路,按,布置,形式分为：开式电网，闭式电网,（应用较多）,按,结线,方式分为：放射式，树干式或环式,特点：企业供电网络与电力系统相比：,供电范围小，配电距离短，输送容量小。,就实质来说相同，故二者计算方法也相同。,4.3.1 工业企业,供电网络,组成和特点,企业供电系统及安全用电概述,第58页,本节结束,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第59页,4.3.2 对工业企业电力网路基本要求,2操作简单方便，运行安全灵活,便于倒闸操作、检验、和修理；,应尽可能简化结线，,降低供电层次,。对于同一电压等级高压网路，供电层次普通不超出两极,（下列图超2级）,。,3运行经济,高压线路应尽可能深入负荷中心。,4其它 应确保便于未来发展,考虑正常生产、检修和事故时负荷分配,环境允许，尽可能采取架空线,4.3 工业企业供电网路结线方式,总降变,610KV,车间变,380V,35KV,110KV,本节结束,企业供电系统及安全用电概述,第60页,4.3.2 对工业企业电力网路基本要求,设计工业企业电力网时，应注意下面几个基本要求:,1供电可靠性,-说明一个供电系统不间断供电可靠程度，应与,负荷等级,相适应，不应盲目地强调供电可靠性。,在设计网路结构方式时，除保安负荷外，不应考虑两个电源回路同时检修或发生事故。,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第61页,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,结线方式标准上有三种：放射式；树干式；环式。,下面以高压配电线路为例，简明介绍其特点:,1.放射式线路,有三种：单回路放射式；双回路放射式；有公共备用干线放射式,单回路放射式线路：,企业总降压变电站（或中央配电站）610KV母线上引出每一条回路直接向一个车间变电站（或用电中心）配电，,沿线不接其它负荷,；,各车间变电站之间也无联络。,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第62页,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,图49 610KV单回路放射式线路,优点：线路敷设简单，维护简便。,保护装置简化，便于实现自动化。,缺点：总降压变电站配出线较多。,采取架空线，出线困难。,线路或开关设备故障，线路上全部负荷停电，,供电可靠性差。,总降变,610KV,车间变,不接其它负荷,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第63页,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,双回路放射式配电,针对上述缺点3，,再加一条回路为车间变供电,优点：任一条线路发生,故障或检修时，,另一线路继续供,电，可靠性高。,缺点：,总降压变电站,（a）二、三级负荷供电,配出线较多。,采取架空线，,出线困难。,（b）一级负荷供电,610KV,QS,220/380V,610KV,QF,220/380V,自动切换,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第64页,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,公共备用干线放射式线路,在单回路放射式基础上，为,每个车间连接一个公共备用干线。,优点：与方式,比较出,口线降低。,610KV,备用,干线,220/380V,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第65页,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,2树干式线路,二种方式:直接联线树干式，串联型树干式,直接联线树干式由总降压变电站引出每路高压配电干线，沿车间厂房敷设，从干线上直接接出分支线引入车间变电站。,优点：高压柜少，出线简单，,干线数目少，节约投资。,缺点：断路器QF或线路上任何,地方发生故障或检修，,全停电。,所以要求:,分支数目限制,在5个以内,，每台变压器,容量小于315KV.A。,610KV,QF,车间1,车间2,车间3,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第66页,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,串联树干式线路,干线进入每个车间变电站，,联于母线N,上，然后再引出，干线进出侧均安装隔离开关。,优点：能够缩小停电范围,例：3号车间变电站,附近线路,上（N点）,发生故障，干线始端,断路器QF跳闸。找到,故障点N后，拉开隔离,器QS4，就可继续供电。,母线N,QF,QS3,QS4,1,2,3,4.3 工业企业供电网路结线方式,企业供电系统及安全用电概述,第67页,4.3.3 工业企业电力网络结线方式,3环式线路：,是串联型树干线路改进：把,两路串联型树干线路联络起来就组成了环式线路,。,优点：运,行,灵活,干线上任何地方发生故障,时,，,找到故障段，拉开,两侧隔离开，,把故障段切除后其它车间可快速,供电。,运行方式：,开环,普通采取方式,（开环点,选择在什么地方最合理,要经过计算分析计算确,定),闭环,继电保护整定较复杂,。,QF1,QS3,QS4,1,2,QF2,QS5,QS6,3,4,4.3 工业企业供电网路结线方式,本节结束,企业供电系统及安全用电概述,第68页,4.4,供电网路导线和电缆选择标准,导线和电缆选择是工业企业供电网路设计中一个主要组成部分,，因为它们是供电网路主要元件，电能必须依靠它们来输送分配。,导线和电缆选择内容包含,两方面,：,确定其结构、型号、使用环境和敷设方式。,选择导线和电缆截面（本节讨论问题）,选择导线和电缆截面时，必须考虑几个原因也是我们,选择标准,（1）发烧问题：电流经过导线或电缆时引发发烧，从而,使,其温度升高，当经过电流,超出其允许电流,时，将使绝缘线和电缆绝缘加速老化，严重时将烧毁导线或电缆。,引出：,按导线或电缆允许载流量来选择其截面,。,企业供电系统及安全用电概述,第69页,4.4,供电网路导线和电缆选择标准,（2）电压损失问题：,导线（电缆）截面大小其电阻、电抗不一样，电流经过导线时在线路电阻和电抗产生电压损失。,电压不足引发电动机转距大大降低（交流机转距正 比电压平方）,电压过高引发电动机起动电流增加,引出：,依据线路允许电压损失,选择,导线和电缆截面,依据已知截面,校验,线路电压损失是否超出允许范围。,（3）架空线路机械强度,架空线路经受风、雪、覆冰和温度改变影响，所以必须有足够机械强度。,引出：,按照机械强度条件选择,企业供电系统及安全用电概述,第70页,年1月10日 开始南方18省大雪,电网被冻，无法重新开闸，因为高压线路被冰凌冻住后通电即刻短路、造成火车停运（停运都是电力机车），运输瘫痪，使得煤炭运输无法抵达发电企业煤库，无法发电，也使数以亿计民工无法返家过年。,4.4,供电网路导线和电缆选择标准,企业供电系统及安全用电概述,第71页,（4）经济条件,导线和电缆截面大小，直接影响网络初投资及其电能损耗大小。,截面小电能损耗增大，投资小,截面大电能损耗减小，投资大,引出：,按经济电流密度来选择导线和电缆截面,总而言之，依据导线和电缆实际运行情况提出4种选择方案，下面几节分别介绍这些方案详细内容。,本节结束,4.4,供电网路导线和电缆选择标准,企业供电系统及安全用电概述,第72页,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,4.5.1 按允许,载,流量选择导线和电缆截面,供电回路基本组成：,这里有以下各量：,导线允许载流量；熔断器熔体额定电流；,自动开关脱扣器整定电流；电机额定电流和开启电流,下面首先介绍这些量值在选择导线截面关系：,电机,M,QF,FU,导线或电缆,企业供电系统及安全用电概述,第73页,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,4.5.1 按允许,载,流量选择导线和电缆截面,1.导线,允许电流（允许连续电流）,指导线长久所能经受电流，在此电流作用下，导线最大温升不超出允许温升 。,能够证实,允许电流与发烧相关：,电流 导体 功率损耗（电阻）热能,被导体本身吸收，导体温度升高,散入空气中,经过,产生,变为,企业供电系统及安全用电概述,第74页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,依据热平衡式，得：,最大允许连续电流（,长久工作制,）,d 导线直径,导线电导系数,周围环境温度（普通选25）,导线最高允许温升,K散热系数，与导线（或电缆）截面及散热场所，敷设方式等原因相关。,（,由此看出导线截面与允许电流 关系。截面,，,）,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第75页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,值,多依据,试验测试,。,实际设计,查手册,，或产品指标取得。但要依据导线实际使用情况进行,修正,。,（1）不是25时(计算或试验取 )：,查附表15,（2）,重复短时负荷即一个工作,周,期10min,且工作时间,情况1：对截面6mm,2,铜线,：,对截面10mm,2,铝线：,用电设备暂载率,（表明：同截面导线电缆用于此种负荷情况下，允许连续电流可提升）。,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第76页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,情况2：对截面,6mm,2,铜线,：,对截面10mm,2,铝线：,因其发烧时间常数较小，温升较快，故其允许电流按长久工作制计算。,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第77页,2.熔断器选择,熔断器组成及工作原理,熔断器由两部分组成：,熔管固定熔体，熔体断开时灭弧,熔丝线路短路保护，过负荷保护（照明）,企业供电系统及安全用电概述,第78页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,工作原理：,经过熔体电流超出其,熔体值倍数愈大，其,熔断时间愈短，反之，,熔断时间愈长。,利用熔丝熔断来切断电,路，实现保护。,熔断器,安秒特征,4,50,20,8,100,12,20,16,熔断电流(A),熔断时间(S),I,NF,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第79页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,熔断器熔体选择,熔体在线路或电动机,正常工作时不应熔断,，即,正常运行时流经熔体工作电流,单台电机支线：,干线：,熔体在电动机,开启时不应熔断,a）,对于,单台电动机,支线，应满足：,电动机,开启电流,躲开电动机开启电流,计算系数,（查表43）,。（,2 4,）,与熔体材料,、,熔体电流,、,电机轻重载开启方式相关,。,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,M,FU,企业供电系统及安全用电概述,第80页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,例4-1：轻载开启电机，,=2.5,则熔体在电动机开启期间就不会熔断，,因为,熔体必须历,时8S才能熔断，而此时电机已开启完成。,（重载开启1520S）,b）,对于,配电干线,熔体在,尖峰电流,作用下不应熔断(PK-peak),全部电动机计算电流(A),开启电流值最大一台电动机,额定电流,（A）,开启电流值最大一台电动机开启电流倍数,最终,选择熔体额定电流，按,、两计算结果最大者选择.,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,M1,M2,M3,FU,企业供电系统及安全用电概述,第81页,FU2,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,保护选择性,对于干线熔断器，要考虑与支线熔断器在支线短路时有选择性保护，即支线短路应先断支线，而不应断干线，所以它们,额定电流要大于二级以上要求,。,例：支线熔断器,干线熔断器：,最终,选择熔体额定电流，按,、,计算结果最大者选择.,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,M1,M2,M3,FU1,企业供电系统及安全用电概述,第82页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,3、按发烧条件选择导线和电缆截面,分4步：,（1）计算线路计算负荷,（2）,选择熔断器或自动开关额定电流：,（3）,导,线和电缆在正常运行时，必须确保它不致因温度过高而烧毁。,即依据 查表选择一个,导线截面S,，使其满足：,（发烧条件）,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,电机,M,QF,FU,导线或电缆,企业供电系统及安全用电概述,第83页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,（4）依据,熔断器额定电流（或自动开关动作电流）校验导线截面选择。因为：,熔断器额定电流选择考虑,电机等大型设备,开启，可能选择要大。,假如,当线途经载或短路，不能及时断路，有可能使导线烧损。为满足 ，则,导线截面选择要大一些,，即提升 ，使,满足下面关系：,计算系数 查表44（P,85,）,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第84页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,例42某车间部分供电系统以下列图所表示。各用电设备组及干线上负荷以下表所表示。,试选择支线和干线导线截面。,支线,5.5KW,干线,7.5KW,7.5KW,5.5KW,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,7.5KW,7.5KW,FU,企业供电系统及安全用电概述,第85页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,导线截面额定电流/电流密度,电机额定电流额定功率2,开启电流额定电流（67）,企业供电系统及安全用电概述,第86页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,导线第一项选择已确定：,型号：全部线路采取BLV铝芯塑料绝缘线,敷设方式：干线明设，电动机支线穿钢管敷设,使用环境：车间内空气温度25。,另：全部熔断器均选RTO型号,（熔体材料为铜），,查表43 支线：2.5,干线：3.5,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第87页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,解：,1支线截面及熔体额定电流选择,1）5.5KW电动机支线。,（1）熔体额定电流选择,按大于电机正常工作电流选择,按躲过电机开启电流选择,选取,(按产品标准值选择),（2）支线导线截面选择,按发烧选择,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第88页,4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆截面,穿钢管，且环境温度25，,查资料选,依据,熔断器额定电流校验导线截面选择,（表44中要求）,故满足要求。结果：,2）7.5KW电动机支线,（1）熔体额定电流：,选择,（2）支线导线截面选择,4.5 按允许载流量和经济电流密度选择电缆截面,企业供电系统及安全用电概述,第89页,4.5