工 厂 供 电普 通 高 等 本 科 教 育 机 电 类 专 业 规 划 教 材机械工业出版社精品教材 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESS刘介才 编 目 录第三章 工厂的电力负荷及其计算第二章 工厂变配电所及其一次系统第一章 工厂供电概论第四章 短路电流计算及变配电所 电气设备选择第五章 工厂电力线路及其选择计算第六章 工厂供电系统的过电流保护 目 录第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置第八章 防雷、接地及电气安全第九章 节约用电、计划用电及供电系统的运行维护附录习题参考答案 第一章 工厂供电概论第三节 电力系统中性点运行方式 及低电压配电系统接地型式题 第二节 工厂供电系统及其电源 和负荷的基本知识第一节 工厂供电的意义、要求 及课程任务返回目录第四节 电力系统的电压与电能质量 第一节 工厂供电的意义、要求及课程任务工厂供电（plant power supply）是指工厂所需电能的供应和分配，也称工厂配电。 第一节 工厂供电的意义、要求及课程任务工厂供电的要求： （1）安全 （2）可靠 （3）优质 （4）经济工厂供电的课程任务：讲述中小型工厂内部的电能供应和分配问题，并讲述电气照明，使学生初步掌握中小型工厂供电系统和电气照明运行维护和简单设计计算所必需的基本理论和基本知识。返回本章目录 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 一、工厂供电系统概况图1-1是一个比较典型的中型工厂供电系统简图。 图1-1 中型工厂供电系统简图 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 图1-2是如图1-1所示工厂供电系统的平面布线示意图。 图1-2 图1-1中型工厂供电系统的平面布线示意图 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 对于大型工厂及某些电源进线电压为35kV及以上的中型工厂，一般经两次降压 ，即电源进厂以后，先经总降压变电所压，然后通过高压配电线将电能送到各个车间变电所，也有的经高压配电所再送到车间变电所，最后经配电变压器降为一般低压用电设备所需的电压。其简图如图1-3所示。 有的35kV进线的工厂，只经一次降压，即35kV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经车间变电所的配电变压器直接降为低压用电设备所需的电压，如图1-4所示。 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 图1-3 具有总降压变电所的工厂供电系统简图 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 图1-4 高压深入负荷中心的工厂供电系统简图 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 对于小型工厂，由于其容量一般不大于1000kVA或稍多，因此通常只设一个降压变电所，将610kV降为低压用电设备所需的电压，如图1-5所示。 图1-5 只设一个降压变电所的工厂供电系统简图 a）装有一台主变压器 b）装有两台主变压器 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 二、电力系统和发电厂简介 （一）电力系统（一）电力系统 （二）发电厂（二）发电厂 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识例：例： 比较简单的整个电力系统示意图。比较简单的整个电力系统示意图。 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 图1-7是从发电厂到用户的送电过程示意图。 图1-7 从发电厂到用户的送电过程示意图 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 （三）动力系统 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 （四）工厂的自备电源简介 1.采用柴油发电机组的自备电源。图1-9是采用快速自启动型柴油发电机组作备用电源的主接线图。 图1-9 采用柴油发电机组作备用电源的主接线图 第二节 工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识 2.采用柴油发电机组的自备电源 三、工厂电力负荷简介（第三章介绍）柴油发电机组组成示意图 返回本章目录 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式一、电力系统的中性点运行方式 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 （一）中性点不接地的电力系统 。 图1-11 正常运行时的中性点不接地的电力 a）电路图 b）相量图 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式（二）中性点经消弧线圈接地的电力系统 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式图1-13是电源中性点经消弧线圈接地的电力系统发生单相接地时的电路图和相量图。 图1-13 中性点经消弧线圈接地的电力系统发生单相接地故障a）电路图 b）相量图 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式发生单相接地故障时，流过接地点的电流为接地电容电流发生单相接地故障时，流过接地点的电流为接地电容电流 与流过消弧线圈的电感电流与流过消弧线圈的电感电流 之和：之和： 超前超前 9090度，而度，而 滞后滞后 9090度，因此度，因此 与与 在接地点相互补偿。当两者的在接地点相互补偿。当两者的量值差小于发生电弧的最小电流（最小生弧电流）时，电量值差小于发生电弧的最小电流（最小生弧电流）时，电弧就不会产生，不会出现串联谐振过电压现象。弧就不会产生，不会出现串联谐振过电压现象。 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式（三）中性点直接接地或经低电阻接地的电力系统 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 图1-14是电源中性点直接接地的电力系统发生单相接地时的电路图。 图1-14 中性点直接接地的电力系统在发生单相接地故障 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 二、低压配电系统的接地型式（一）TN系统 TN系统的中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护线（PE线）或公共的保护中性线（PEN线）。这种接公共PE线或PEN线的方式，通称“接零”。TN系统又分TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统，如图1-15所示。 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 图1-15 低压配电的TN系统 a）TN-C系统 ； b）TN-S系统 ； c）TN-C-S系统 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式（二）TT系统 TT系统的中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部分均各自经PE线单独接地，如图1-16所示。 图1-16 低压配电的TT系统 第三节 电力系统中性点运行方 式及低压配电系统接地型式 （三）IT系统该系统中所有设备的外露可导电部分均经各自的PE线单独接地，如图1-17所示。 图1-17 低压配电的IT系统 返回本章目录 第四节 电力系统的电压与电能质量一、概述（一） 第四节 电力系统的电压与电能质量 第四节 电力系统的电压与电能质量（二）（二） 第四节 电力系统的电压与电能质量（三）（三） 第四节 电力系统的电压与电能质量 二、三相交流电网和电力设备的额定电压 第四节 电力系统的电压与电能质量 第四节 电力系统的电压与电能质量 第四节 电力系统的电压与电能质量 第四节 电力系统的电压与电能质量 第四节 电力系统的电压与电能质量三、电压偏差与电压调整 （一）电压偏差的有关概念（二）电压调整的措施（1）正确选择无载调压型变压器的电压分接头或采用有载调压变压器。我国工厂供电系统中应用的610kV电力变压器，一般为无载调压型，其高压绕组（一次绕组）有5%的电压分接头，并装设有无载调压分接开关，如图1-20所示。（2）合理减小系统的阻抗。 （3）合理改变系统的运行方式。 （4）尽量使系统的三相负荷均衡。 （5）采用无功功率补偿装置。 第四节 电力系统的电压与电能质量 图1-20 电力变压器的分接开关1-帽 2-密封垫圈 3-操动螺母 4-定位钉 5-绝缘底座 6-静触头 7-动触头 第四节 电力系统的电压与电能质量 四、电压波动及其抑制五、电网谐波及其抑制（一）电网谐波的有关概念（二）电网谐波的抑制 抑制电网谐波，可采取下列措施： （1）三相整流变压器采用Yd或Dy联结。 （2）增加整流变压器二次侧的相数。 （3）使各台整流变压器二次侧互有相角差。 （4）装设分流滤波器 。在大容量静止“谐波源”（如大型晶闸管整流器）与电网连接处，装设如图1-21所示的分流滤波器，使滤波器的各组R-L-C回路分别对需要消除的5，7，11等次谐波进行调谐，使之发生串联谐振。 （5）选用Dyn11联结组三相配电变压器。 （6）其他抑制谐波的措施。 第四节第四节 电力系统的电压与电能质量电力系统的电压与电能质量 图1-21 装设分流滤波器吸收高次谐波 第四节第四节 电力系统的电压与电能质量电力系统的电压与电能质量六、三相不平衡及其改善七、工厂供配电电压的选择 （一）工厂供电电压的选择 工厂供电的电压，主要取决于当地电网的供电电压等级，同时也要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离，如表1-3所示。（二）工厂高压配电电压的选择（三）工厂低压配电电压的选择 第四节 电力系统的电压与电能质量 表1-3 各级电压线路合理的输送功率和输送距离线路电压/kV 线路结构 输送功率/kW 输送距离/km0.380.38 6 6 10 10 35 66110220架空线 电缆 架空线 电缆架空线 电缆架空线架空线架空线架空线 100 175 1000 3000 2000 5000 200010000 350030000 1000050000 100000500000 0.25 0.35 10 8 620 10 2050 30100 50150 200300返回本章目录