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第一章 概论电力系统概述工厂供电系统概述工厂供电系统设计概述目 录第一章 概论了解并掌握电力系统有关基础知识；了解电能质量的知识，掌握有关基本概念；了解并掌握工厂供电系统有关基础知识；了解工厂供电系统设计的主要内容要 求第一章 概论1.1 电的基础知识1.2 电力系统基础知识1.2.1 简史1.2.2 电力系统1.2.3 发电1.2.4 电网1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划1.2.6 中性点运行方式1.2.7 低压配电系统的接地型式1.2.8 电能质量第1节 电力系统概述电力系统概述1.2 电力系统基础知识电力系统基础知识定义：由各级电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。功能：将自然界的一次能源通过发电装置转化为电能，再经输电、变电和配电将电能供应到用户。（参见图1-8、图1-9，p7-8）1.2.2 电力系统 Power system 发电输电变电配电用电电力系统基础知识1.2.2 电力系统 Power system 发电机升压变压器高压输电输电区域变电所中低压配电降压变电所发电厂 26kV/750kV用户 110kV/35kV/20kV/10kV/0.4kV工厂是主要有户，用电量约占50%以上 区域电网 220kV输电地方变电所地方电网 110kV电力系统基础知识发电公司中国华能集团公司 中国大唐集团公司中国国电集团公司 中国华电集团公司 中国电力投资集团公司 1.2.2 电力系统 Power system 电力系统基础知识电网公司国家电网公司中国南方电网公司 广东、广西、云南、贵州和海南五省、区 西北电网华北电网东北电网华中电网华东电网南方电网1.2.2 电力系统 Power system 电力系统基础知识电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电网。电网额定电压：电网额定电压等级由国家制定颁布。电压等级不宜太多，否则会使线损、无功损耗大，不易实现变压器、电机电器等用电设备的标准化生产。国外城网电压等级一般为三个；我国城网电压目前有四个等级：220/35/10/0.4kV。苏州新区新增20kV。将来趋势用三个：220/20/0.4kV或110/35(10)/0.4kV，采用多布点、短半径的方式。1.2.4 电网 Power network 电力系统基础知识用电设备的额定电压UN 与同级电网额定电压相同。发电机的额定电压 高于同级电网（线路）额定电压5%G+10%0%+5%+5%UNT2T1M1.2.4 电网 Power network 图1.11 电力变压器一、二次额定电压说明图 p10电力系统基础知识我国公布的标准额定电压（GB/T156一2007、GB/T 11022）p9分类电网和用电设备额定电压交流发电机额定电压电力变压器额定电压开关设备最高电压一次绕组二次绕组低压V220/380400380/220400/230400380/660690660/380690/400690高压kV33.153,3.153.15,3.33.666.36,6.36.3,6.67.21010.510,10.510.5,11122013.8,15.75,18,20,22,24,26同左-2435-3538.540.566-6672.572.5110-110121126220-220242252330-330363363500-500550550750-750825(800)800电力系统基础知识各级电压电力线路合理的输送功率和输电距离电网电压/kV线路结构输送功率/kW输送距离/km0.38架空线1000.250.38电缆线1750.356架空线1000106电缆线3000810架空线200062010电缆线50001035架空线20001万205066架空线35003万30100110架空线1万5万50150220架空线10万50万100300330架空线200500500、500架空线250800750架空线5001200电力系统基础知识发电：优先开发水电、优化发展火电、大力发展核电、积极发展风电等可再生能源、适度发展天然气集中发电、因地制宜发展分布式发电1.2.5.1 国家“十二五”规划：电力发展 The 12th 5-years plan on Power Development in China1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划电力系统基础知识电网：加强省级500（750/330）kV电网建设、促进城乡电网协调发展、推进电网智能化：智能电网：发电、输电、变电、配电、用电、调度智能化1.2.5.1 国家“十二五”规划：电力发展 The 12th 5-years plan on Power Development in China1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划电力系统基础知识到2020年，预计全国需要的用电量达到4.3万亿度（4.3x1012kWh），人均2900kWh（到2020年我国人口达14.7亿）；装机容量（发电机组）达到9.5亿kW。到2020年，装机容量/发电量：煤电占63%/70%；水电占23.7%/16%；核电占4.2%/6%，气电（天然气）占7.3%/7%；风电等新能源占1.5%/1%（而英国20%，其中风能占16%；丹麦风能20%）。发电1.2.5.2 国家中长期规划（至2020年）：电力发展 The middle and long term plan on Power Development in China1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划电力系统基础知识衡量电能质量的基本指标1）电压2）频率 频率偏差不得超过0.5Hz/0.2Hz（3000MW）电气设备的额定电压和额定频率，是电气设备正常工作且能获得最佳经济效果的电压和频率。对工厂供电系统，提高电能质量主要是提高电压质量！电压质量四个指标：1）电压偏差 2）电压波动3）电压波形 4）三相平衡1.2.8.1 概述1.2.8 电能质量第一章 概论2.1 工业分类2.2 工厂供电系统简介2.3 有关标准第2节 工厂供电系统概述工厂供电系统概述定义：工厂供电系统：从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统，包括厂内变配电所和所有的高低压供配电线路。根据规模，工厂分为大型、中型、小型企业根据用电量，工厂分为耗电大户（如铝业、化工等）、一般用户企业因此，工厂供电系统的规模、复杂程度千差万别。分类：总的来说，工厂供电系统可分为三种：1）大型 2）中型 3）小型2.2 工厂供电系统 Power Supply Systems工厂供电系统概述大型供电系统：110kV进线，具有总降压变电所、分变电所、低压配电中心中型供电系统：35kV或10kV进线，具有总降压变电所、分变电所、低压配电中心小型供电系统：一般为10kV进线，只设一个降压变电所或箱式变电站、低压配电中心2.2 工厂供电系统 Power Supply Systems工厂供电系统概述电源进线110kV,35kV,10kV配电屏、动力箱、母线槽、电缆桥架、照明箱220/380V；660V（采矿、石油、化工）、1140V（仅用于矿下）中压开关柜、变压器、低压开关柜、母线槽、电缆桥架高压开关设备、变压器、中压开关柜、低压柜负荷：电动机、机电设备、空调、灯具等2.2 工厂供电系统 Power Supply Systems供电系统框图总变电所车间变电所车间配电所用电设备工厂供电系统概述2.2 工厂供电系统主接线图总变电所1号车间变电所C2号车间变电所220/380V220/380V应急备用电源G工厂供电系统概述总变电所2号车间变电所220/380V10/0.4kV10kV110kV或35kV220/380VCBA母线C车间配电所：配电屏、动力箱2.2 工厂供电系统主接线图工厂供电系统概述框架式断路器（ACB）塑壳式断路器（MCCB）真空断路器（VCB）电器设备元器件 Electrical Apparatus工厂供电系统概述SF6高压断路器 GIS 电器设备 高压电器 High-Voltage Switchgear工厂供电系统概述 气体绝缘中压开关柜西门子 空气绝缘中压开关柜ABB电器设备 中压开关柜 Medium-Voltage Switchgear工厂供电系统概述电器设备 低压开关柜 Low-Voltage Switchgear工厂供电系统概述油浸式变压器 干式变压器 电力变压器工厂供电系统概述法规中华人民共和国节约能源法中华人民共和国电力法电力供应与使用条例供电营业规则2.3 有关法规、技术标准、规范 Laws,Standards and Codes工厂供电系统概述常用的标准、规范、导则（国际）IEC(International Electrotechnical Commission)国际电工委员会IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)电气与电子工程师学会ANSI(American National Standards Institute)美国国家标准学会CE Mark(Certified European Mark)欧盟认证标志2.3 有关法规、技术标准、规范 Laws,Standards and Codes工厂供电系统概述常用的标准、规范、导则（国际）ISO(International Standards Organization)国际标准化组织NEC(National Electrical Code)国家电气规范NEMA(National Electrical Manufacturers Association)国家电气制造商协会UL(Underwriters Laboratories,Inc.)BSI(British Standards Association)英国标准协会2.3 有关法规、技术标准、规范 Laws,Standards and Codes工厂供电系统概述常用的标准、规范、导则（国内）国家标准：GB 国家标准代号（强制性）GB/T 国家标准代号（推荐性）行业标准：电力行业：DL（强制性标准）、DL/T（推荐性标准）建筑行业：JG（强制性标准）、JG/T（推荐性标准）企业标准代号：QB2.3 有关法规、技术标准、规范 Laws,Standards and Codes工厂供电系统概述常用的标准、规范、导则（国内）国家标准：行业归口所：1、高压电器：西安高压电器研究所2、低压电器：上海电器科学研究所3、低压成套：天津电气传动研究所4、电力电子：西安电力电子研究所DL/T 电力行业标准：国家电网公司中国电力研究院2.3 有关法规、技术标准、规范 Laws,Standards and Codes第一章 概论3.1 工厂供电设计3.2 扩大初步设计的主要步骤第3节 工厂供电系统设计概述设计概述设计一般分为两个阶段：扩大初步设计；施工设计扩大初步设计是工厂供电系统设计的主干，需经设计领导机关和供电部门的批准。扩大初步设计资料：工厂供电系统的总体布置图、主电路图、平面布置图；设计说明书、工程概算等3.1 工厂供电设计设计概述施工设计是按照批准后的扩大初步设计，进行包括车间供电系统及照明等单项的施工图样的绘制。施工设计资料：施工说明书、各项工程的平面图/剖面图、设备安装图、设备及材料明细表、工程概算等3.1 工厂供电设计设计概述1）5）p24新建或改造的工程：1）4）3.1 工厂供电工程设计与施工的一般原则工厂供电工程设计包括：1、变配电所设计 2、配电线路设计 3、电气照明设计3.2 工厂供电工程设计内容设计概述3.3 工厂供电工程设计的程序与要求设计前，需收集的资料：1）6）p2526设计后，应向当地供电局提供的资料：7）按供电营业规则3.3.1 扩大初步设计的主要步骤两个阶段：扩大初步设计、施工设计设计概述1.按照工艺、公用设计所提供的资料，确定全厂电力负荷分级，计算车间及全厂的计算负荷；2.根据车间环境及计算负荷数值，选择车间变电所位置及变压器容量、数量；3.根据负荷等级、全厂计算负荷，选定供电电源、电压等级及供电方式；4.选择总降压变电所（配电所）位置、变压器台数及容量；5.确定总降压变电所（配电所）接线图和厂区内的高压配电方案；3.3.1 扩大初步设计的主要步骤3.3 工厂供电工程设计的程序与要求设计概述6.选择高低压电气设备及配电网线路载流导体的截面，必要时，需进行短路条件下动稳定及热稳定的校验；7.选择继电保护及供电系统的自动化方式，进行参数的整定计算；8.提出变电所和工厂建筑物的防雷措施、接地方式及接地电阻的设计计算；9.确定提高功率因数的补偿措施；10.选定变电所的控制及调度方式；11.核算建设所需设备与总投资。3.3.1 扩大初步设计的主要步骤3.3 工厂供电工程设计的程序与要求设计概述安装施工图设计施工设计资料：施工说明书、平面/剖面图、各种设备的安装图、各种非标准件的安装图、设备与材料明细表、工程预算等3.3.2 施工设计 p263.3 工厂供电工程设计的程序与要求参考文献1、工业与民用配电设计手册第三版，中国电力出版社，20052、季鹏伟，发电厂动力部分，北京：中国水利水电出版社，20083、苏文成，工厂供电，北京：机械工业出版社，20044、翁双安，供配电工程设计指导，机械工业出版社，2008 5、西安交通大学，电器理论基础6、谷水清等，电力系统继电保护，北京：中国电力出版社，20057、丁颖，变电设备及运行处理，中国电力出版社，20078、黄绍平等，成套开关设备实用技术，机械工业出版社，2008 9、有关国家标准、IEC标准10、有关网站去：浮躁浮华去：浮躁浮华求：真才实学求：真才实学此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！