企业内部供配电系统

1、企业内部供配电系统企业内部供配电系统的概况企业电能来自电力系统，一般先经过降压，再将电能分配到各车间和工段中去。工业企业内部有自己管理的供配电系统，它由高压及低压配电线路、变电所（包括配电所）及用电设备构成。大、中型工业企业通常都设有总降压变电所，把35KV或110KV电压降为610KV电压，并以此电压向车间变电所或高压电动机及其其他高压设备供电。总降压变电所通常设有12台降压变压器。车间变电所的设立应根据设备用电量、生产规模、车间的设备布局的情况综合考虑，可设立一个或几个车间变电所（包括配电所），几个相邻的用电量不大的车间也公用一个车间变电所。车间变电所一般设置12台（最多不超过3台）变压器

2、。从安全角度考虑，油浸式变压器单台容量一般不超过1800KVA。变电所将610KV电压降为380/220V电压，对低压用电设备供电。车间内的高压用电设备，可直接由车间变电所的610KV高压母线供电。变电所中的主要电气设备是降压变压器和配电装置。用来接受和分配电能的电气装置称为配电装置，其中包括开关设备、母线、继电保护装置、测量仪表等，般由电器开关厂设计并组合成开关柜。高压配电线路有两种：架空线路和地下电缆线路。架空线路通常采用裸导线，其特点是：分路接线方便、建设投资少、且便于检修维护，但对建筑物距离有要求，且受线路交叉、腐蚀性气体等因素影响。不便于敷设架空线路时，可以敷设电缆线路。企业低压配电

3、线路主要用于向低压用电设备输送分配电能。户外敷设的低压配电线路可采用架空线路。车间内部线路应视具体情况而定，可采用电缆配电线路（电缆敷设在线槽内或地沟内或沿墙壁悬挂敷设等）。电动机一般采用穿管线配电。在工业企业内，照明线路与低压动力线路一般采用380/220V三相四线制，尽量由一台变压器分回路供电。供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电设备（如电动机、照明等）。电气设备常用的分类1按电压等级分类电力系统的电气设备中交流50HZ、额定电压1200V以上或直流、额定电压1500V以上的称为高压设备；交流5

4、0HZ、额定电压1200V以下或直流、额定电压1500V以下的称为低压设备；日常生活中，36V及以下电压称为安全电压，俗称低压；220/380V的称为高压。2按设备所属回路分类（1）一次回路及一次设备。一次回路是指供配电系统中用于传输、变换和分配电力电能的主电路。其中的电气设备称为一次设备或一次电器。次设备按其在一次电路中的功能又可分为以下几种。1变换设备：用来按电力系统的工作要求变换电压和电流设备，如变压器、互感器等。2控制设备：用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电气设备，如高低压断路器、开关等。3保护设备：用来对电力系统进行过电流和过电压保护等电气设备，如熔断器、避雷器等。4补偿

5、设备：用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备，如并联电容器等。5成套设备(装置):按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设备及其相关的二次设备组合为一体的电气设备，如高低压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。(2)二次回路及二次设备。二次回路是指用来控制、指示、监测和保护一次回路运行的电路。其中的电气设备称为二次设备或二次电器。二次设备和二次回路通常是通过电流互感器和电压互感器与一次电路相连的。变电所的类型按电压等级变电所可分为超高压、高压、中压变电所和低压变电所。按供电对象的差异变电所可分为城镇变电所、工业变电所和农业变电所。根据其在电力系统中的地位和作用，变电所可分为系统枢纽变

6、电所、地区重要变电所和一般变电所等二大类。系统枢纽变电所汇集多个大电源和大容量联络线，在系统中处于枢纽地位，电压等级一般为330KV及以上，其高压侧系统间功率交换容量比较大，并向中压侧输送大量电能。全所停电后，将破坏系统的稳定性，瓦解电网，造成大面积停电。其选地址的地理位置在电网中要适中。地区重要变电所位于地区网络的枢纽点上，高压侧以交换或接受功率为主，向地区的中压侧和附近的低压侧供电。全所停电后，将引起地区电网瓦解，影响整个地区供电。一般变电所分为中间变电所、终端变电所、企业变电所、开关站及二次变电所。中间变电所：一般从220KV主要环状线路或主要干线上引入电能，其接线比较简单，出线回路数较

7、少，主要起功率交换作用。终端变电所：一般接线简单，所址位置接近负荷点。企业变电所：一般具有终端变电所特点，是大中型工矿企业的专用变电所。电压等级为1035220KV，具有12回进线。开关站：为了满足电网稳定性要求而设置，主要是为了将长距离送电线路分段，以减少线路故障影响面，提高电网运行稳定度，并可设置串联补偿装置等来提高供电能力和送点质量。一般开关站建在长距离送电线的中断、1/3或2/3处。二次变电所：主要向地方性局部地区供电，也可能向地方或大中型工矿企业的中心变电所供电，其电压等级一般较低。按变电所容量和馈线的多少，可分为大、中、小型变电所。按变电所是否有人正常运行值班，可分为有人值班变电所

8、和无人值班变电所。理选择变电所的位置，对于工厂、企业的初投资、有色金属的消耗量、线路损耗、供电系统的供电质量和可靠性及其供电系统的合理布局等都有着直接的影响。、在变电所位置选择的诸多通用原则中最基本的原则是变压所得位置应尽量靠近负载中心为更准确地求取负荷中心，需要综合了解各负荷点的计算负荷，考虑各负荷点的负荷特性。1负荷指示图法负荷指示图是指用与局部负荷大小成比例的负荷圆表示的变配所供电负荷分布图，每个负荷圆面积代表该点负荷的大小，各负荷圆圆心位于该点负荷的重心,负荷圆半径为r暑式中，P30为有功计算负荷;K为绘图比例，KW/mm2。K30利用负荷指示图、结合变电所位置选择原则及实际情况可直观

9、地确定负荷中心。该方法比较简单、直观，但不够准确，只能大致确定负荷中心。2负荷功率矩法按负荷功率矩法计算负荷中心，只考虑各负荷最大功率时的等值中心，而未考虑各负荷最大功率出现的时间差。该方法适合于大规模居住区等性质单一的供电负荷，而不适合于同时具有商业、办公、学校、居住等复杂供电负荷。3负荷电能矩法由于各负荷工作时间不尽相同，实际的负荷中心随负荷的变化而变化。为了得到供电平均线路损耗最低的负荷中心，提出了负荷电能矩法。该方法考虑了各负荷的工作时间因素，负荷功率矩法和负荷电能矩法均假设各点负荷的功率因数基本相同。如果各负荷点计算负荷的功率因数相差较大，则应该进行修正。变电所经济运行位置就是使导线

10、的有色金属消耗量最小、功率消耗最小的变电所的位置。这可以先进行计算，再根据工厂、企业的实际情况，并结合变电所位置选择的下列要求综合考虑、确定。1接近负载中心。2进出线方便。3接近电源侧。设备吊装、运输方便。5不在有剧烈振动的场所（如锻造车间），保证变电所安全运行。6.不在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时,不应设在污源的下风侧。7不应设在厕所、浴室或者其他经常积水场所的正下方或贴邻。不应设在爆炸危险场所以内和布置在与火灾危险场所的建筑物毗连时，应符合现行的爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。变电所的屋外配电装置与其他建筑物之间要保持足够的防火距离。配变电所为独立

11、建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。10高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的地方。11配变电所位于高层建筑（或其他地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采用适当抬高该场所地面等防水措施。并应避免洪水或积水从其他渠道淹渍配变电所的可能性。避开断裂层和塌陷区，选择地下水位较低的场所，以防止电缆沟内出现积水。尽量避开污染源（如化工厂、烟囱等）。不能避开时，应选择在各种污染源的上风侧，以防止因空气污秽引起电气设备的绝缘水平降低。应留有发展和扩建的余地。变压器的类型及连接变压器的类型及其结构变压器的类型根据国际电工委员会的界定，凡是三相变压器额定容量在5

12、KVA及以上，单相在1KVA及以上的输变电用变压器，均称为电力变压器(文字符号为T或TM)变压器的分类方法较多，常用的如下几种。1按功能分，有升压变压器和降压变压器。在远距离输配电系统中，为了把发电机发出的较低电压升高为较高电压，需使用升压变压器；而对于直接供电给各类用户的终端变电所，则采用降压变压器。般常用变压器的分类可归纳如下：2按相数分：分为单相变压器和三相变压器两类。单相变压器用于单相负荷和三相变压器组。三相变压器用于三相系统的升、降电压。按绕组导体的材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器。按绕组形式分：分为双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变电器。双绕组变压器用于连接电力系统中的两个电压

13、等级。三绕组变压器一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。自耦变电器用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。按容量系列分，目前我国大多采用IEC推荐的R10系列来确定变压器的容量，即容量按R1010101.26的倍数递增，常用的有100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150KVA等，其中,容量在500KVA以下为小型变压器,6306300KVA的为中型变压器,8000KVA以上的为大型变压器。6按电压调节方式分，有无载调压变压器和有载调压变压器。其中，无载调压变压器一般用

14、于对电压水平要求不高的场所，特别是10KV及以下的配电变压器；在10KV以上的电力系统和对电压要求较高的场所主要采用有载调压变压器。7按安装地点分，有户内式变压器和户外式变压器。按冷却方式和绕组绝缘分，有油浸式变压器、干式变压器和充气式变压器(SF6)等。其中油浸式变压器又有油浸自冷式变压器、油浸风冷式变压器、油6浸水冷式变压器和强迫油循环冷却方式变压器等。而干式变压器又有浇注式变压器、开启式变压器、封闭式变压器等。油浸式变压器具有较好的绝缘和散热性能，且价格较低，便于检修，因此被广泛地采用，但由于油具有可燃性，不便用于易燃易爆和安全要求较高的场合。干式变压器的结构简单，体积小，重量轻，且防火

15、、防尘、防潮。虽然价格较同容量的油浸式变压器贵，但在安全防火要求较高的场所，尤其是大型建筑物的变电所、地下变电所和矿井内变电所被广泛使用。充气式变压器利用充填的气体进行绝缘和散热性能，具有优良的电气性能，主要用于安全防火要求较高的场所，并常与其他充气电气配合，组成成套装备。普通的中小容量的变压器采用自冷式结构，即变压器产生的损耗热经自然通风和辐射逸散；大容量的油浸式变压器采用水冷式和强迫油循环冷却方式；风冷式变压器利用通风机来加强变压器散热、冷却，一般用于大容量变压器（2000KVA及以上）和散热条件较差的场所。按用途分，有普通变压器、防雷变压器等。610KV/0.4KV的变压器常称为配电变压

16、器，安装在总降压变压器的变压器通常称为主变压器。电力变压器产品型号表示法如下。ULJU/U-髙压貓电皤级（kv）器英代号：s三林d-w1Tn.额定容量纯統号：匚-线酚卜鹤侦为成勰体设计斛嶠槌缘介质为密气臟式碌示一:，躺代号：F-4AWW示離代号：Z-触離无表示绕组导线林质僭：L鹤组铜绕组不表冠变压器台数和容量的确定下表所示为各种类型电力变压器的不同性能和应用场合比较。各种变压器性能比较项目矿物油变压器硅油变压器六氟化硫变压器干式变压器环氧树脂浇注变压器价格低中高高较高安装面积中中中大小体积中中中大小爆炸性有可能可能性小不爆不爆不爆燃烧性可燃难燃难燃难燃难燃噪声低低低高低耐湿性良好良好良好弱（无

17、电压时）有防尘性良好良好良好弱良好损耗大大稍小大小绝缘等级AA和HEB和HB和F重量重较重中重轻_般工厂普通使用一般不用般不用一般不用很少使用高层建筑的地卜一般不用可使用宜使用不宜使用推荐使用_室1.电力变压器实际容量的计算电力变压器的实际容量是指变压器在实际使用条件下（包括实际输出的最大负荷和安装地点的环境温度）下，在不影响变压器的规定使用年限（一般为20年）时所能连续输出的最大视在功率s,单位为KVA。T般规定，如果变压器安装地点的年平均温度不等于20C,则年平OQV均温度每升高1C,变压器的容量相应减小1%。因此，对于户外安装的变压20器，其实际容量为s（1r）sT100NT对于户内变压

18、器，由于散热条件较差，从而其户内的环境比户外的温度20大约要高8C,因此户内变压器的实际容量为S（0.92严）ST100NT此外，对于油浸式变压器，如果实际运行时变压器的负荷变动较大，则变压器的容量按照最大负荷（计算负荷）来选择。为了维持其规定使用年限，允许一定的过负荷运行。但一般规定户内油浸式变压器的允许过负荷不得超过额定值的20%，户外油浸式变压器的不得超过额定值的30%。变电所主变压器台数的确定确定主变压器台数时应考虑下列原则。1应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对拥有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台或以上变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电

19、。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连接的联络线作为备用电源。对于季节性负荷或昼夜负荷变动较大，宜于采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用两台变压器。3除上述情况外，一般变电所宜用一台变压器，但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或以上变压器。4在确定变电所主变压器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一定的余量。变电所主变压器1装有一台主变压器的变电所主变压器容量（设计时通常概略地用S来表示）应满足全部用电设备TNT总计算负荷S的需要，即sss30TNT302装有两台主变压器的变电所每台变压器的额定容量s应同时满足以

20、下两个条件并择其中的大者。T（1）一台变压器单独运行时，要满足60%70%总计算负荷S的需要，即30S（0.60.7）SSTNT30（2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷s的需要，30（）即SSSTNT30（）（3）装有两台主变压器且为明备用的变电所所谓明备用是指两台主变压器一台运行、另一台备用的运行方式。此时，每台主变压器容量S的选择方法与仅装一台主变压器的变电所的方法相同。NT4车间变电所主变电器的单台容量上限车间变电所主变压器的单台容量一般不宜大于1250KVA。这一方面是受低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限值；另一方面也考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心，以减下

21、低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。变电所主要电气设备变电所有如下电气设备。（1）高压断路器（或称高压开关）在线路正常时用其来接通、切断负荷电流；在线路故障（短路）时，用来切断巨大的短路电流。（2）高压熔断器。在线路故障（短路）时，用来切断强大的短路电流。（3）负荷开关。线路正常时，用来接通或切断负荷电流；负荷开关只有简易的灭弧装置，其灭弧能力有限，不能用来切断短路电流。负荷开关在断开后具有明显的断开点。（4）高压隔离开关（高压刀闸）。其作用是为检修时产生一个明显的停电分断间隙，隔开电源部分，以便于保证检修的安全。此外还有电流互感器、电压互感器、避雷器、低压断路器（俗称自动空气开

22、关）、低压隔离开关（刀开关）、低压熔断器等。高压断路器高压断路器（文字符号为QF）是高压输配电线路中最为重要的电气设备之一，它的选用和性能直接关系到线路运行的安全性和可靠性。高压断路器具有完善的灭弧装置，不仅能通断正常的负荷电流和过负荷电流，而且能通断一定的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切断短路电流。高压断路器按其采用的灭弧介质可分为有油断路器、六氟化硫（SF）断路6器、真空断路器、压缩空气断路器和磁吹断路器等。多油断路器的油量多，兼有灭弧和绝缘的双重功能；少油断路器的油量少，只作灭弧介质用。髙压断路器灭弧方法电弧是一种高温、强光的电游离现象。当开关电器切断（包括正常操作和误操作）有

23、电流的线路或线路、触头、绕组发生短路时就可能产生电弧。常用的灭弧方法如下。速拉灭弧法使用该方法能迅速拉长触头间的电弧，使电场强度骤减、电弧与周围温度较低介质增加接触、离子复合和扩散迅速增强，达到加速灭弧的目的。这种灭弧方法是开关电器中最基本的灭弧装置。冷却灭弧法这是一种通过介质如油等来降低电弧的温度，从而熄灭电弧的方法。吹弧灭弧法利用外力如气流、油流或电磁力来吹动电弧。使电弧拉长，同时也使电弧冷却，降低电弧中的电场强度、复合和扩散强度，加速电弧熄灭。长弧切短灭弧法由于电弧的电压降主要降落在阴极区和阳极区，而且基本上是一个常数，而弧柱（电弧的中间部分）的电压降又较小，因此若利用金属片（如钢栅片）

24、将长弧切成若干短弧，则维持触头间电弧稳定燃烧的电压降就相当于增加了若干倍。当外施电压（触头间）小于电弧上的电压降时，电弧不能维持而迅速熄灭。低压断路器和部分刀开关的灭弧罩就是利用这个原理来灭弧的。粗弧分细灭弧法将粗弧分成若干平行的细小电弧，增大电弧与周围介质的接触面，改善电弧的散热条件，降低电弧的温度，从而使带电质点的复合和扩散得到加强，可使电弧加速熄灭。狭沟灭弧法使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧，改善冷却条件，使带电质点的复合增强，加速电弧熄灭。如有的熔断器在熔管中充填石英砂，就是利用狭沟灭弧原理。7真空灭弧法真空具有较高的绝缘强度，若将开关触头装在真空容器内，在此间产生的电弧（真空电弧）

25、较小，且在电流第一次过零时就能将电弧熄灭。真空断路器就是利用这种原理来熄灭电弧的。8.六氟化硫（SF）灭弧法6SF气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，其绝缘强度约为空气的3倍，而6绝缘强度的恢复速度比空气的快100倍，而且气体压力越大，绝缘性能越增强，因此采用SF可极大地提高开关的断流容量和减小灭弧所需的时间。6高压断路器的分类高压断路器按使用场合可分为户内型和户外型两类。按分断速度可分为高速（0.01S）断路器、中速断路器（0.10.2S）断路器、低速断路器（0.2s）断路器。现在采用高速断路器比较多。高压断路器型号表示和含义如下牛少油断路曇-D-务油断路曇蹄X:/E-讲断电流_7-真鋪辭/L

26、L|MV唆装场所1-龜畧量（MWA）L-SF6fO-N-户内式-职尺屯妣进型III|_断沛爺力申111IIIhuZ1额定讎（kW%-J高压开关设备的常用操动机构操动机构又称操作机构，是控制高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关进行分、合闸及自动跳闸的设备。常用的有手动操作机构、电磁操作机构和弹簧储能操作机构等。操作机构的型号表示和含义如下。高压隔离开关高压隔离开关（文字符号为QS）的主要功能是隔离高压电源，以保证对其他电气设备及线路的安全检修及人身安全。其结构特点是，断开后具有明显的断开间隙，且断开间隙的绝缘和相间绝缘都是足够可靠的。但是隔离开关没有灭弧装置，所以不允许带负荷操作。但可容许通断一定的小电流，如励磁电流不超过2A的35KV、1000KVA及以下的空载变压器电路，电容电流不超过5A的10KV及RW10F等型号的高压跌开式熔断器，或RW10-35型的高压限流熔断器。高压熔断器型号的表示和含义如下。R価器-.N-MH设肩号-鑽定电压.（KV）-一繃髏于拥-R-WB（WW-鑽定