刘介才老师供电技术课件.pptx

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,2021/10/3,#,工厂供电技术,总课时 50课时,第一章 概论,本章主要内容：工厂,供电基本知识,供电系统、发电厂、,电力系统,及自备电源,电压、电能质量,中性点运行方式,低压配电系统接地型式,1/183,第一节 工厂供电意义、要求及课程任务,1、工厂供电(plant power supply)：,是指工厂所需电能供给和分配，亦称工厂配电。,2、主要性,：,生产自动化后增加产量、提升质量、减轻劳动强度。,供电中止，会引发设备损坏，可能发生人身事故。,3、基本要求：,安全、可靠、优质、经济。,4、本课程主要任务,对中小型工厂供电系统及电气照明进行,操作、维护,、设计、计算。,2/183,第二节 工厂供电系统、发电厂、电力系统及自备电源,一、工厂供电系统概况,1、中型工厂供电系统简图：,一根线表示三相线路,高压配电全部两条lOkV电源进线，分别接在高压配电所两段母线上，形成,单母线分段制,。,一条电源进线,供电,，另一条电源进线作为,备用,。,3/183,2、中型工厂供电系统平面布线示意图,3、大型工厂总降压变电所,电源进线,35KV,及以上,经过两次降压，也就是经总降压变电所，将35kV及以上电压降为,610KV,电压，然后车间变电所降为普通,低压,用电设备所需电压。,4/183,4、高压深入负荷中心供电系统,高压深入负荷中心直配方式，能够省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提升了供电质量。然而这要依据厂区环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心“安全走廊”要求而定，不然不宜采取。,5/183,5、只设一个降压变电所供电系统,对于小型工厂，因为所需容量普通小于1000kVA或稍多一些，假如工厂所需容量小于160kVA时，普通直接由公共低压电网供电。,a)一台主变 b)两台主变,经过分析可知：,配电所任务是接收电能和分配电能，不改变电压；而变电所任务是接收电能、变换电压和分配电能。,6/183,二、发电厂和电力系统,1、发电厂（发电站）：将自然界蕴藏各种一次能源转换为电能(二次能源)工厂。,种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。,2、电力系统(power system)：,送电过程：,发电机,升压,高压输电线路,降压,配电,7/183,电力系统,：由各级电压电力线路将发电厂、变电所和电力用户联络起来一个发电、输电、变电、配电和用电整体。,电网,：电力系统中各级电压电力线路及其联络变电所，称为电力网或电网。电网以电压等级来区分，比如lOkV电网。,如图所表示电力系统简图,8/183,三、工厂自备电源,对于工厂主要负荷，普通要求在正常供电电源之外，设置应急自备电源。,1、,柴油发电机组自备电源,：操作简便、起动快速、效率较高。,2、交流不停电电源（UPS）：,如图所表示，由整流器(UR)、逆变器(uV)和蓄电池组(GB)等三部分组成。,9/183,第三节 电力系统电压与电能质量,衡量电能质量两个基本参数:,要求：频率偏差正负0.2Hz,电压偏差正负5%,电压偏差是指电气设备端电压与其额定电压之差。,一、三相交流电网和电力设备额定电压,1、电网（线路）额定电压,依据需要、水平、技术、经济分析后确定,2、用电设备额定电压,如图所表示，用电设备额定电压要求与同级电网额定电压相同。,10/183,3、发电机额定电压,高于同级电网电压5%,一次绕组额定电压,：当变压器T1直接与发电机相联时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同。当变压器T2不与发电机相联而是连接在线路上时，可看作是线路用电设备，所以其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。,二次绕组额定电压,：变压器二次侧供电线路较长，如为较大高压电网时，其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压高10，其中5是用于赔偿变压器满负荷运行时绕组内部约5电压降，另外5用以赔偿线路上电压损耗。若二次侧供电线路不长，直接供电给高低压用电设备时，仅考虑赔偿变压器满负荷运行时绕组内部5电压降。,4、电力变压器额定电压,11/183,5、电压高低划分,行业要求不一样划分不一样，普通以,1140V,为高低压区分点,分,电网和用电设备,发电机,电力变压器额定电kV,类,额定电压kV,额定电压kV,一次绕组,二次绕组,低,0.38,O.40,0.38,0.40,压,0.66,O.69,0.66,0.69,3,3.15,3,3.15,3.15,3.3,6,6.3,6,6.3,6.3,6.6,10,10.5,10,10.5,10.5,11,高,13.8,15.75,18，,20,22,24,26,13.8,15.75,18，,20,22,24,26,35,35,38.5,压,66,66,72.5,110,110,121,220,220,242,330,330,363,500,500,550,12/183,二、电压偏差与电压调整,1、电压偏差概念,设备端电压U与设备额定电压U,N,之差对额定电压U,N,百分值，即,2、电压偏差对设备影响,感应电动机、同时电动机、电光源等,3、电压调整办法,调压型变压器、降低系统阻抗、改变系统运行方式、三相负荷均衡、无功功率赔偿。,三、电压波动及其抑制,1、含义：电压波动是指电网电压有效值(方均根值)连续快速变动，,即：,13/183,2、,电压波动,产生与危害,产生：,负荷猛烈改变引发冲击负荷,，如电机起动、电焊机、电弧炉、轧钢机。,危害：使得设备无法正常工作。,3、电压波动抑制办法,专用线路或专用变压器供电、降低系统阻抗、减小引发波动负荷、高电压等级、大容量供电、装设吸收无功装置,四、电网谐涉及其危害,含义：对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到大于基波频率(50Hz)整数 倍各次分量，通常称为高次谐波。,（电路中非线性元件造成）,危害：使变压器及电动机铁心损耗显著增加、电动机转子发生振动现象、电力系统发生电压谐振、对附近通信设备和通信线路产生信号干扰。,六、工厂供配电电压选择,工厂供电电压选择，主要取决于,当地电网供电电压等级,，同时要考虑工厂,用电设备电压、容量和供电距离,等原因。在同一输送功率和输送距离条件下，供电电压越高，线路电流越小，使线路导线或电缆截面越小，可降低线路初投资和有色金属消耗量。,五、三相不平衡及其赔偿,对称分量法,14/183,第四节 电力系统中性点运行方式,电力系统电源中性点不一样运行方式，对电力系统运行尤其是在系统发生单相接地故障时有显著影响，而且将影响系统二次侧继电保护及监测仪表选择与运行。,种类：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统,1、中性点不接地电力系统,正常运行：电压、电流对称。,单相接地：另两相对地电压升高为原来根号3倍。单相接地电容电流为正常运行时 相线对地电容电流3倍。,单相接地电流经验公式：,15/183,2、中性点经消弧线圈接地,正常运行：三相电压、电流对称,单相接地：另两相对地电压升高为原来根号3倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地运行方式。,16/183,3、中性点直接接地或低阻接地电力系统,正常运行：三相电压、电流对称,单相接地：另外两相对地电压不变，单相接地后即经过接地中性点形成单相短路。单相短路电流比线路正常负荷电流大得多，所以在此系统发生单相短路时保护装置应动作于跳闸，切除短路故障。110KV以上超高压采取该系统很有经济价值。,17/183,4、低压配电系统接地型式,我国220380V低压配电系统，广泛采取中性点直接接地运行方式，而且引出有中性线N、保护线PE、保护中性线PEN。,中性线(N线),功效：一是用来接用额定电压为系统相电压单相用电设备；二是用来传导三相系统中不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点电位偏移。,保护线(PE线),功效：它是用来保障人身安全、预防发生触电事故用接地线。系统中全部设备外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压易被触及导电部分，比如设备金属外壳、金属构架等)经过保护线接地，可在设备发生接地故障时降低触电危险。,保护中性线(PEN线),功效：它兼有中性线(N线)和保护线(PE线)功效。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。,低压配电系统按接地型式，分为,TN系统、TT系统和IT系统,。,18/183,1）TN系统：,中性点直接接地，全部设备外露可导电部分均接公共保护线(PE线)或公共保护中性线(PEN线)。,这种接公共PE线或PEN线方式，通称为“接零”。包含：,TN-C,系统、,TN-S,系统、,TN-C-S,系统，如图a、b、c所表示。,19/183,2）TT系统：,中性点直接接地，设备外壳单独接地。,3）IT系统：,中性点不接地，设备外壳单独接地。,主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险场所。,20/183,第二章 工厂电力负荷及其计算,本章主要内容：,电力负荷相关概念,用电设备组计算负荷、工厂计算负荷,尖峰电流及其计算,第一节 工厂电力负荷与负荷曲线,一、工厂电力负荷分级及其对供电电源要求,一级负荷,：中止供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及尤其主要负荷。,双电源供电，必要时增设应急电源,。,二级负荷,：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。,双电源供电，当负荷较小时能够专线供电。,三级负荷,：不属于一、二级负荷。,对供电电源无特殊要求,。,二、工厂用电设备工作制,连续工作制、断续周期工作制、短时工作制（负荷连续率）,三、负荷曲线,表示电力负荷随时间变动情况一个图形。,从负荷曲线上能够掌握负荷变动规律，取得对设计和运行有用资料。,有日有功负荷曲线、年负荷连续叶间曲线、年每日最大负荷曲线等。,21/183,以下列图：a)夏日负荷曲线 b)冬日负荷曲线 c)年负荷连续时间曲线,四、负荷曲线、负荷计算所用物理量,1、,年最大负荷,(Pmax)：,整年中负荷最大工作班内消耗电能最大半小时平均功率,又叫半小时最大负荷P,30,。,2、,年最大负荷利用小时,(Tmax),（是一个假想时间）,一班制：Tmax=18003600h、两班制：Tmax=35004800h、三班制：Tmax=50007000h,3、,平均负荷,：,4、,负荷系数,（负荷率）：,22/183,第二节 三相用电设备组计算负荷确实定,计算负荷方法：,需要系数法,，,惯用,二项式法,，,设备台数少，容量差异悬殊时采取,。,供电系统要安全可靠运行，电力变压器、开关设备、导线、电缆必须选择适当，所以必须对各步骤电力负荷进行计算。,一、需要系数法确定计算负荷,1、基本公式：,如图所表示,用电设备组计算负荷,用电设备组计算负荷：,需要系数,：,(K,d,可查附表1),假如是一台电机：,（见例题21）,23/183,2、设备容量计算,连续工作制和短时工作制用电设备组：,设备容量是,全部设备铭牌额定容量之和,。,断续周期工作制用电设备组：,必须进行负载连续率换算,3、多组用电设备计算负荷确实定,应该考虑各用电设备最大负荷不一样时出现原因，,对有功、无功负荷分别计入一个同时系数,及,车间干线：0.850.95及0.900.97,低压母线：用电设备组计算负荷直接相加时取 0.800.90及0.850.95,由车间干线计算负荷直接相加时取 0.900.95及0.930.97,总计算负荷为,（见例题22）,24/183,二、按二项式法确定计算负荷,1、基本公式：,Pe=用电设备组总容量,Px=X台最大容量设备总容量,B、C为二项式系数 见附表1,2、多组用电设备计算负荷确实定,考虑各组用电设备最大负荷不一样时出现原因在各组用电设备中取其中一组最大附加负荷（cPx）max，再加各组平均负荷bPe,（见例题23，4）,25/183,第三节 单相用电设备组计算负荷确实定,单相设备接在三相线路中，应尽可能均衡分配，假如单相设备总容量,不超出三相设备总容量15%,则不论单相设备怎样分配，单相设备可与综合按三相负荷平衡计算，假如,大于15%,则将单相设备换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。,一、单相设备组等效三相负荷计算,1、单相设备接于相电压时等效三相负荷计算,按最大负荷所接单相设备,3倍,计算：,2、单相设备接于线电压时等效三相负荷计算,3、单相设备分别接于线电压和相电压时等效三相负荷计算,先将接于线电压设备换算到接于相电压设备容量，然后分相计算各相设备容量和计算负荷，计算公式以下：,26/183,等换算系数可查表23,总等效三相计算负荷为：,其中,27/183,第四节 工厂计算负荷及年耗电量计算,一、工厂计算负荷确实定,工厂计算负荷是,选择电源进线、电气设备、主变压器依据,。,1、按,需要系数法,确定工厂计算负荷,用电设备总容量（不包含备用）乘上一个需要系数,（附录表2）,2、按,年产量,估算工厂计算负荷,式中 A为工厂年产量；a为单位产品耗电量。,3、按,逐层计算,法确定工厂计算负荷,计算负荷加上各级损耗,进行计算,28/183,电力变压器功率损耗按照下式近似计算：,4、工厂功率因数，无功赔偿及赔偿后工厂计算负荷,1）工厂功率因数：瞬时功率因数：,平均功率因数：,最大负荷功率因数：,2）无功功率赔偿,供电营业规则要求：,100KVA及以上高压供电用户,其功率因数应到达,0.9,以上，,其它电力用户,功率因数应到达,0.85,以上。,无功赔偿容量,确定电容器个数,3）无功赔偿后工厂计算负荷,29/183,二、工厂年耗电量计算,年有功电能消耗量,年无功电能消耗量,：年平都有功负荷系数：0.70.75,：年平均无功负荷系数：0.760.82,Ta：年实际工作小时数：一班制h 二班制4000h 三班制6000h,第五节 尖峰电流及其计算,尖峰电流,是指,连续时间1-2S短时最大负荷电流,（电动机起动时出现）。,1、单台用电设备（指,单台电动机,）,2、多台用电设备（,两台及以上电动机,）,或,同时系数.,30/183,第三章 短路电流,本章主要内容：,无限大容量,电力系统三相短路时,物理过程,及物理量,三相短路及两相和单相短路计算,短路电流,效应,及短路,校验,条件,第一节 短路原因、后果及形式,一、短路原因,绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。,二、短路,后果,产生很大电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；,停电,、电力系统运行稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。,三、短路形式,三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路,31/183,短路形式(虚线表示短路电流路径),32/183,第二节 无限大轻易电力系统三相短路时物理过程,一、无限大容量电力系统及其三相短路物理过程,a)三相电路图 b)等效单相电路图,无限大容量电力系统中发生三相短路,33/183,无限大容量系统发生三相短路时电压、电流变动曲线,电路中存在电感，发生短路后，电流不能突变，有一个过渡过程即短路暂态过程。,34/183,二、短路相关物理量,1、短路电流,周期分量,2、短路电流,非周期分量,（波形按指数函数衰减）,（波形为正弦波）,3、短路全电流,4、短路冲击电流,=12 短路电流冲击系数（高压三相短路为1.8，低压为1.3）,35/183,高压三相短路,低压三相短路,5、短路稳态电流,（无限大容量系统）,短路电流表示：,三相短路 、两相短路 、两相接地短路 、单相短路,36/183,第三节 无限大容量电力系统中短路电流计算,短路电流,计算过程,：绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。,计算方法：,欧姆法、标幺制法,一、采取欧姆法进行三相短路计算,计算公式,计算高压短路时电阻较小，普通可忽略。,时,可忽略,时,可忽略,1、电力系统阻抗计算,电力系统,电阻,相对于电抗很小，,不予考虑,。,37/183,2、电力变压器阻抗计算,短路损耗,电阻,电抗,3、电力线路阻抗计算,和,可查下表或其它数据表,38/183,电力线路每相单位长度电抗平均值,线 路 电 压,线路结构,35kV及以上,610kV,220380V,架空线路,电缆线路,0.40,0.12,0.35,0.08,0.32,0.066,4、阻抗换算（有变压器时）,电路内各,元件阻抗都必须按照短路点短路计算电压统一换算,，换算条件是,元件功率损耗不变,。,例31,39/183,二、标幺制法进行三相短路电流计算,1、标幺值概念,任一物理量标幺值,（实际值与基准值之比）,基准容量 （能够任意选取，普通取100MVA）,基准电压 （通常取短路计算电压）,基准电流,基准电抗,2、,元件标幺值,：,电力,系统电抗,标幺值：,40/183,电力,变压器电抗,标幺值：,电力,线路电抗,标幺值：,3、,短路电流标幺值及短路电流计算,依据 能够计算出 。,4、三相短路容量,例32,41/183,四、,两相短路电流,计算,五、,单相短路电流,计算,大接地电流系统、三相四线制系统发生单相短路时,（要考虑,正序、负序、零序阻抗,）,工程中简单计算,单相短路回路阻抗：,结论：,在无限大容量系统中，两相短路电流和单相短路电流均比三相短路电流小，电气设备选择与校验应采取三相短路电流，相间短路保护及灵敏度校验应采取两相短路电流，单相短路电流主要用于单相短路保护整定热稳定度校验。,42/183,第四节 短路电流效应和稳定度校验,发生短路后产生危害效应：,电动效应,热效应,一、短路电流电动效应和动稳定度,1、短路时最大电动力,由计算可知：无限大容量系统发生三相短路时，中间相导体所受到电动力比两相短路时导体所受到电动力大，普通,采取三相短路冲击电流校验电器动稳定度。,43/183,2、动稳定度校验,普通电器：,和,分别为电器极限经过电流（动稳定电流）峰值和有效值，可查相关手册或产品样本。,绝缘子：,最大允许载荷,为绝缘子最大允许载荷，可查相关手册或产品样本。假如手册或产品样本给出是绝缘子抗弯破坏载荷值，将其值乘以0.6作为 值；为三相短路时作用于绝缘子上计算力；假如母线在绝缘子上为平放，；假如母线为竖放，则 。如图所表示（下页）。,硬母线：,最大允许应力,为母线材料最大允许应力，为母线经过 时所受到最大计算应力；,为母线经过 时所受到弯曲力矩，当母线档数为12时，；当母线档数大于2时，；当母线水平放置时，为母线截面水平宽度，为母线截面垂直高度。如图所表示（下页）。,44/183,水平放母线,a)平放 b)竖放,3、短路点附近交流电机反馈冲击电流考虑,（参数见表3-3 67页）,大容量电动机对短路点反馈冲击电流,45/183,二、短路电流热效应与热稳定度,1、短路时发烧及计算,短路前后导体温度改变,短路发烧假想时间,短路发烧假想时间：,短路时间,短路保护装置实际动作时间,断路器断路时间 取0.10.2秒,46/183,2、短路热稳定度校验条件,普通电器：,母线及绝缘导线和电缆等导体：,和可由相关手册或产品样本查得。,导体热稳定系数 ，可由附录表7查得。,例34（自己看）,47/183,第四章 工厂变配电所及其一次系统,本章主要内容：工厂变配电所任务和类型,触头间,电弧产生和熄灭,变配电所,一次设备,结构、原理及选择,变配电所,主接线图,分析,变配电所,布置,、结构、安装及运行和检修,第一节 工厂变配电所任务和类型,一、变配电所任务,变电所,：受电、变压、配电任务,配电所,：受电、配电任务,二、变配电所类型,工厂变电所：总降压变电所,车间变电所:车间附设变电所,车间内变电所,以下列图所表示,48/183,车间变电所类型,1、2内附式，3、4外附式，5车间内式，6露天或半露天式，7独立式，8杆上，9地下式，10楼上式,第二节 电气设备中电弧及触头,电弧,：一个强烈电游离现象，光亮很强，温度很高，可烧毁触头、延长断电时间等。（表面温度30004000度，弧心温度10000度。）,一、电弧产生,触头在分断电流时，触头本身及触头周围介质中含有大量可被游离电子，在外加电压足够大时，产生强烈,电游离,而发生电弧。,49/183,1、产生电弧游离方式：,1）,热电发射,：触头分断电流时，阴极表面因为大电流收缩集中，出现炽热光,斑，触头表面电子吸收热能发射到触头间隙，形成自由电子。,2）,高电场发射,：触头开断初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出。,3）,碰撞游离,：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电子，,当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。,4）,热游离,：电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧中中性质点游离为正离子,和自由电子。,2、结论,碰撞游离产生电弧，热游离维持电弧。,二、电弧熄灭,1、电弧熄灭条件,去游离率游离率,50/183,2、熄灭电弧去游离方式,正负带电质点“,复合,”，重新成为中性质点,正负带电质点“,扩散,”，使电弧区带电质点降低,3、交流电弧熄灭特点,交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次，完善灭弧装置熄灭交流电弧普通需要几个周期，真空断路器灭弧只要半个周期，,同等条件下,交流电弧比直流电弧轻易熄灭,。,4、开关电器中惯用灭弧方法,速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、SF6灭弧法。,如图所表示（下页）,51/183,吹弧方式（1电弧，2触头）,a),横吹,b),纵吹,电动力,吹弧,磁力,吹弧,1磁吹线圈，2灭弧触头，3电弧,铁磁吸弧,1电弧，2钢片,钢灭弧栅,对电弧作用,1钢栅片，2电弧，3触头,绝缘灭弧栅,对电弧作用,1绝缘栅片，2电弧，3触头,52/183,三、对电气触头基本要求,1、满足正常负荷,发烧要求,2、含有足够,机械强度,3、含有足够,动稳定度和热稳定度,4、含有足够,断流能力,53/183,第三节 高压一次设备,一次电路,：,（主电路、主接线、主回路）,变配电所中负担输送和分配电能任务电路。,一次设备,：一次电路中全部设备称一次设备。,一次设备分类：,(1),变换设备,其功效是按电力系统运行要求改变电压或电流、频率等，比如电力变压器、电压互感器、电流互感器、变频机等。,(2),控制设备,其功效是按电力系统运行要求来控制一次电路通、断，比如各种高低压开关设备。,(3),保护设备,其功效是用来对电力系统进行过电流和过电压等保护，比如熔断器和避雷器等。,(4),赔偿设备,其功效是用来赔偿电力系统中无功功率，提升系统功率因数，比如并联电容器等。,(5),成套设备,它是按一次电路接线方案要求，将相关一次设备及控制、指示、监测和保护一次设备二次设备组合为一体电气装置，比如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。,（本节介绍一次电路中高压熔断器、隔离开关、负荷开关、断路器及开关柜）,54/183,一、高压熔断器,(fuse，文字符号为FU),在电路,电流超出要求值并经过一定时间,后，使,熔体熔化而分断电流,、断开电路一个保护电器。熔断器功效主要是对电路及设备进行,短路,保护，有熔断器还含有过负荷保护功效。,高压熔断器全型号表示和含义以下：,55/183,1、RN1和RN2型户内高压管式熔断器（限流式）,RN1型：主要用于,高压电路和设备,短路保护（,额定电流可达100A,）,RN2型：高压,电压互感器,一次侧短路保护（,额定电流普通为0.5A,）,RN1、RN2型高压熔断器安装图,l瓷熔管，2金属管帽3弹性触座，4熔断指示器，5接线端子，6支柱瓷瓶，7底座,RN1、RN2型熔断器熔管剖面示意图,1管帽，2瓷管，3工作熔体，4指示熔体，5锡球，6石英砂填料，7,熔断指示器,(虚线表示熔断指示器在熔体熔断时弹出),56/183,2、RW4和RW10（F）型户外高压跌开式熔断器,既可作610KV线路和设备短路保护，又可在一定条件下，用高压绝缘钩棒操作熔管分合，起高压隔离开关作用。,RW410(G)型跌开式熔断器,1上接线端子，2上静触头，3上动触头，4管帽，5操作环，6熔管(内套纤维质消弧管)，7铜熔丝，8下动触头，9下静触头，10下接线端子，11绝缘瓷瓶，12固定安装板,57/183,3、高压隔离开关（QS）,隔离高压电源,、确保设备和线路安全检修。,断开后有显著可见断开间隙,，没有专门灭弧装置，,不允许带负荷操作,，能够通断不超出2A空载变压器、电容电流不超出5A空载线路，与高压断路器配合使用。户内用CS6（83页）型手动操作机构、户外多用绝缘钩棒手工操作。,GN810600型高压隔离开关,1上接线端子，2静触头，3闸刀，4绝缘套管，5下接线端子，6框架，7转轴，8拐臂，9升降瓷瓶，10支柱瓷瓶,58/183,4、高压负荷开关（QL）,含有简单灭弧装置，,能通断一定负荷电流和过负荷电流,，,不能断开短路电流,，与高压熔断器配合使用。,FN310RT型高压负荷开关,1主轴，2上绝缘子兼气缸，3连杆，4下绝缘子，5框架，6 RN1型高压熔断器，7下触座，8闸刀，9弧动触头，10绝缘喷嘴(内有弧静触头)，11主静触头，12上触座，13断路弹簧，14绝缘拉杆，15热脱扣器,59/183,高压负荷开关压气式灭弧装置工作示意图,1弧动触头，2绝缘喷嘴，3弧静触头，4接线端子，5气缸，6活塞，7上绝缘子，8主静触头，9电弧,60/183,5、高压断路器（QF）,能通断负荷电流和,短路电流,，并能在保护装置作用下自动跳闸，,切除短路故障。,SNl010型高压少油断路器,1铝帽，2上接线端子，3油标，4绝缘筒，5下接线端子，6基座，7主轴，8框架，9断路弹簧,61/183,SNl010型高压少油断路器一相油箱内部结构,1铝帽，2油气分离器，3上接线端子，4油标，5插座式静触头，6灭弧室，7动触头(导电杆)，8中间滚动触头，9下接线端子，10转轴，11拐臂，12基座，13下支柱瓷瓶，14上支柱瓷瓶，15断路弹簧，16绝缘筒，17逆止阀，18绝缘油,62/183,SNIO10型断路器灭弧室工作示意图,1静弧触头，2吸弧铁片，3横吹灭弧沟，4纵吸油囊，5电弧，6动触头,63/183,真空断路器真空灭弧室结构,1静触头，2动触头3屏蔽罩，4波纹管，,5与外壳封接法兰盘，6金属波纹管，7玻壳,SF6断路器灭弧室结构示意图,1静触头,2绝缘喷嘴,3动触头,4气缸,5压气活塞(固定)，6电弧,6、高压开关柜,将一、二次设备组合在一起高压成套配电装置。,类型：,固定式、手车式,（移开式）,64/183,含有五防功效：,预防误分、误合断路器,预防带负荷误拉、误合隔离开关,预防带电误挂接地线,预防带接地线误合隔离开关,预防人员误入带电间隔,GG1A(F)07S型高压开关柜(断路器柜),1母线，2母线侧隔离开关，3少油断路器(QF)，4电流互感器(TA)，5线路侧隔离开关(QS)，6电缆头，7下检修门，8端子箱门，9操作板，10断路器手动操动机构，11隔离开关操动机构手柄，12仪表继电器屏，13上检修门，14、15观察窗口,65/183,GC口10(F)型高压开关柜,1仪表屏，2手车室，3上触头(兼起隔离开关作用)，4下触头(兼起隔离开关作用)，5断路器手车,66/183,7、高压一次设备选择,电气设备名称,电压,kV,电流,A,断流能力,kA或MVA,短路电流校验,动稳定度,热稳定度,高压熔断器,高压隔离开关,高压负荷开关,高压断路器,电流互感器,电压互感器,高压电容器,母 线,电 缆,支柱绝缘子,套管绝缘子,选择校验条件,设备额定电压应大于装置地点额定电压,设备额定电流应大于经过设备计算电流,设备最大开断电流(或功率)应大于它可能开断最大电流(或功率),按三相短路冲击电流校验,按三相短路,稳态电流和,短路发烧假,想时间校验,注：表中表示必须校验，表示不要校验。,67/183,第四节 低压一次设备,1000V（或1200V）及以下电气设备，本节介绍惯用低压熔断器、低压开关和配电屏。,一、低压熔断器,种类：插入式（RC型）,螺旋式（RL型）,无填料密封管式（RM型）,有填料密封管式（RT型）,有填料管式（gF、aM）,高分断能力（NT型）,RZ1型低压自复式熔断器,RMl0型低压熔断器,a)熔管b)熔片,1铜管帽，2管夹，3纤维熔管，4刀形触头(触刀)，5变截面锌熔片,68/183,RT0型低压熔断器,a)熔体b)熔管C)熔断器d)绝缘操作手柄,1栅状铜熔体，2刀形触头(触刀)，3瓷熔管，4熔断指示器，5盖板，6弹性触座，7瓷质底座，8接线端子，9扣眼，10绝缘拉手手柄,RZ1型低压自复式熔断器,1接线端子，2云母玻璃，3氧化铍瓷管，4不锈钢外壳，5钠熔体，6氩气，7接线端子,69/183,二、低压刀开关和负荷开关,低压刀开关,低压熔断器式刀开关,低压负荷开关,三、低压断路器,塑料外壳式、万能式等很各种类。,低压断路器原理结构和接线图,1主触头，2跳钩，3锁扣，4分励脱扣器，5失压脱扣器，6、7脱扣按钮，8加热电阻丝，9热脱扣器，10过流脱扣器,70/183,四、低压配电屏,将一、二次设备组合在一起一个低压成套配电装置，有PGL、GGL、GGD等型号。,五、低压一次设备选择,电气设备名称,电压,V,电流,A,断流能力,kA,短路电流校验,动稳定度,热稳定度,低压熔断器,低压刀开关,低压负荷开关,低压断路器,注：表中表示必须校验，表示普通可不校验，表示不要校验。,71/183,第五节 电力变压器,一、电力变压器,分类,有载调压 铜绕阻 油浸白冷式,无载调压 铝绕阻 干式,充气式,二、结构,三相油浸式电力变压器,1信号温度计，2铭牌，3吸湿器，4油枕(储油柜)，5油位指示器，6防爆管，7瓦斯继电器，8高压套管和接线端子，9低压套管和接线端子，10分接开关，11油箱及散热油管，12铁心，13绕组及绝缘，14放油阀，15小车，16接地端子,72/183,环氧树脂浇注绝缘三相干式变压器,1高压出线套管，2吊环，3上夹件，4低压出线端子，5铭牌，6环氧树脂浇注绝缘绕组，7上下夹件拉杆，8警示标牌，9铁心，10下夹件，11底座，12高压绕组相间连接导杆，13高压分接头连接片,三、联接组别及选择,变压器一、二绕组因采取不一样联结方式而形成一、二侧对应线电压之间不一样相位关系。惯用两种联结方式：,即,即,四、变电所主变压器台数和容量选择,1、台数选择,：满足用电负荷对供电可靠性要求，,对季节性负荷或昼夜负荷变动较大，采取经济运行方式。,普通车间变电所采取一台，,应考虑欠负荷发展，有一定余地。,73/183,2、主变压器容量选择,装设一台主变压器,装设两台主变压器,车间变电所单台变压器容量上限：1000KVA或1250KVA,五、电力变压器并列运行条件,1、变压器一、二次,额定电压,必须对应相等。,2、变压器,阻抗电压,（短路电压）必须相等。,3、变压器,连接组别,必须相同。,4、变压器,容量,尽可能相同或相近，最大容量与最小容量之比不超出3：1。,74/183,第六节 电流互感器和电压互感器,电压互感器（CT）TA 电流互感器（PT）TV,功效：,使仪表、继电器、二次设备与主电路绝缘，扩大仪表、继电器等二 次设备应用范围。,一、电流互感器,1、基本原理和特点,一次绕组导线很粗，匝数极少，二次绕组匝数多导线细。,电流互感器,1铁心，2一次绕组，3二次绕组,75/183,2、电流互感器惯用接线方式:,一相式接线、两相V型接线、两相电流差接线、三相星型接线,电流互感器接线方案,a)一相式接线,b)两相V形接线,C)两相电流差接线,d)三相星形接线,76/183,3、实际电流互感器,LQJ10型电流互感器,1次接线端子，2一次绕组，3二次接线端子，4铁心，5二次绕组，6警示牌,LMZJ10.5型电流互感器,1铭牌，2一次母线穿孔，3铁心，树脂浇注,4安装板，5二次接线端子,4、电流互感器使用注意事项,工作时二次侧,不得开路,，,二次侧有一端,必须接地,，,电流互感器在连接时，要注意其端子,极性,。,77/183,二、电压互感器,1、基本原理和特点,一次绕组导线很细，匝数很多，二次绕组匝数少导线粗。,电压互感器,1铁心,2一次绕组,3二次绕组,、电压互感器使用注意事项,工作时二次侧,不得短路,，,二次侧有端,必须接地,，,互感器在连接时注意其端子,极性,。,78/183,、电压互感器惯用接线方式,单相电压互感器、V/V型、三相五柱式等,电压互感器接线方案,a)一个单相电压互感器 b)两个单相电压互感器接成V/V形 c)三个单相电压互感器接成YoYo形 d)三个单相三绕组或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成YoYo(开口三角)形,79/183,第七节 工厂变配电所主接线图,对工厂变配电所主接线基本要求：,安全、可靠、灵活、经济,主接线图绘制形式：,系统式主接线图、装置式主接线图,一、高压配电所主接线图,（系统式）,高压配电所及其附设2号车间变电所主接线图,80/183,81/183,高压配电所,装置式,主接线图,No.101,No.102,No.103,No.104,NO.105,No.106,NO.107,NO.108,No.109,NO.110,No.111,N0.112,电能计量柜,1号进线 开关柜,避雷器及电压互感器,出线柜,出线柜,出线柜,GN6-,10/400,出线柜,出线柜,出线柜,避雷器及电压互感器,2号进线 开关柜,电能计量柜,GG-1A-J,GG-1A(F),-11,GG-1A(F),-54,GG-1A(F),-03,GG-1A(F),-03,GG-1A(F),-03,GG-1A(F),-03,GG-1A(F),-03,GG-1A(F),-03,GG-1A(F),-54,GG1A(F),-11,GG-1A-J,82/183,二、车间和小型工厂变电所主接线图,车间变电所高压侧主接线方案(示例),a)高压电缆进线，无开关 b)高压进线，装隔离开关C)高压进线，装隔离开关和熔断器d)高压进线，装负荷开关和熔断器 e)高压架空进线，装跌开式熔断器和避雷器f)高压架空进线，装隔离开关和避雷器 g)高压架空进线，装隔离开关熔断器和避雷器h)高压架空进线，装负荷开关、熔断器和避雷器,83/183,高压侧采取隔离开关和熔断器或跌开式熔断器变电所主接线图,高低压侧均为单母线分段变电所主接线图,84/183,三、工厂总降压变电所主接线图,桥式接线分类：,内桥、外桥、全桥,采取内桥式接线 采取外桥式接线 采取全桥式接线,倒换线路方便 倒换变压器方便 操作灵活、投资较大,85/183,第八节 工厂变配电所址、布置、结构及安装图,一、变电所所址选择,1、,所址,选择普通,标准,靠近负荷中心 无猛烈振动或高温场所,进出线方便 尘土少、无腐蚀性气体,靠近电源侧 不在厕所、有水下方,设备运输方便 不在有爆炸危险地方,2、负荷指示图,按负荷功率矩法确定负荷中心,负荷中心计算无须十分准确,86/183,二、变配电所总体布置,1、总体布置要求,便于运行维护和检修（有要求）,确保运行安全,便于进出线,节约土地和建筑费用,适应发展要求,2、变配电所总体布置方案示例,自学（136137页）,三、变配电所结构,四、变配电所电气安装图,自学（139144页）,有主接线、二次回路、平剖面图 安装图等。,87/183,第五章 工厂电力线路,本章主要内容：工厂电力线路接线方式及敷设,导线和电缆截面选择计算,电力线路运行及维护,第一节 工厂电力线路及接线方式,一、电力线路任务和类别,1、任务：输送和分配电能,2、分类：低压：1140V及以下,高压：1140V以上,超高压：220KV及以上,二、高压线路接线方式,放射式、树干式、环形,高压放射式线路,88/183,高压树干式线路 高压环形接线,三、低压线路接线方式,一样有：放射式、树干式、环形,低压放射式接线,89/183,低压树干式接线,a)母线放射式配电树干式 b)变压器、干线组树干式,低压链式接线（变形树干式）,a)连接配电箱b)连接电动机,低压环形接线,90/183,第二节 工厂电力线路结构敷设,一、架空线路结构和敷设,组成：,导线、电杆、绝缘子、线