工厂供电系统介绍

第一节概述

一)什么是工厂供电系统从电力电源进线到厂内高低压用电设备进线端,将这个系统称之为～。

二）典型系统

第二节电压的选择一）供电电压的选择(从电力网---总降压变电所)(35KV---110KV)1.有两种电源可供选择选择原则:1)负荷大小与电源远近(负荷距)（表3.2.1)2)考虑以下的因素用电设备对电压的要求负荷的均衡度工厂的供电功率因数高低导线的横截面工厂设备的折旧率,贷款利息电价3)尽量减少工厂内电压等级第二节电压的选择二)厂区高压线供电电压(广泛使用10KV)1.依据该地区原有供电条件和备用电源情况高压电动机及其它高压用电设备等级供电线路传输功率相同条件下(一般在500KW),10KV比6KV节约金属40%，还可减少出线回路。额定电压6KV、10KV的开关设备，当其切断容量相同时，价格相差不大。对大型企业，当计算负荷超过5600KVA时，不设总变电所，直接将35～110KV变为0.4KV。第二节电压的选择三）低压配电电压选择原则：依据用电设备性质决定直接选择380V/220V低压等级潮湿地方：36V煤矿等：660V；1140V英、美、法：500V第三节变电所的设置和变压器的选择一、变电所位置的确定1、变电所位置选择原则

接近负荷中心无剧烈振动或高温的场所进出线方便尘土少、无腐蚀性气体接近电源侧不在有水的下方设备运输方便不在有爆炸危险的地方2、确定负荷中心的方法1）按负荷功率矩法确定负荷中心负荷中心的计算不必十分精确第三节变电所的设置和变压器的选择2）负荷指示图：第三节变电所的设置和变压器的选择3）负荷电能矩法（动态负荷中心计算法）三）总变压器设置数量1）车间厂房负荷集中（一个）2）企业非常大、容量大、分散（设两个）3）三级负荷，少量一、二级负荷，可以从临近企业取备用电源，设一个且只用一台变压器SN﹥S30=SCa

选变压器，余量：15～25%4）一、二级负荷占比重大而且比较集中（定一个变电所但有2台主变）两台变压器关系：明备用：一台用，另一台备用，互为备用，SN≥S30暗备用：两台都占用50%，一台故障，另一台100%负荷70%S30第三节变电所的设置和变压器的选择二.车间变电所位置及变压器选择独立变电所附设变电所车间内变电所地下变电所杆上或高台变电所第三节变电所的设置和变压器的选择变压器选择：1）车间一台（二三级负荷）SN≥S302）一二级负荷比重大，负荷比较分散，可设两个变电所，每一个变电所有一台变压器；若一二级负荷比重大，负荷集中，则设一个变电所，但有两台变压器。第四节变电所的电气主结线

电气主结线是指变电所中各种开关设备、电力变压器、母线、电流互感器以及电压互感器等主要电气设备，按照一定顺序用导线连接而成的，用以接受和分配电能的电路，也称为主电路。电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图称为电气主接线图。因为三相交流电气设备的每相结构一般是相同的，所以电气主接线图一般绘成单线图，只是在局部需要表明三相电路不对称连接时，才将局部绘制成三线图；若有中性线(或接地线)可用虚线表示，使主接线清晰易看。在变电所的控制室内，为了表明变电所主接线实际运行状况，通常设有电气主接线的模拟图。运行时，模拟图中的各种电气设备所显示的工作状态必须与实际运行状态相符。

3.4.1对主结线的基本要求

电气主接线的形式，将影响配电装置的布置、供电可靠性、运行灵活性和二次接线、继电保护等问题。电气主接线对变电所以及电力系统的安全、可靠和经济的运行起着重要作用。因此，对变配电所主接线有下列基本要求。(1)安全：应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。(2)可靠：应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。(3)灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。(4)经济：在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。第四节变变电所所的电气气主结线线3.4.2总总降压变变电所的的主结线线1.线路路-变压压器组接接线主要特点点:变压压器高压压侧无母母线,低低压侧通通过开关关接成单单母线结结线供电电2.桥式式接线第四节变变电所所的电气气主结线线1)内桥桥式这种主接接线，其其一次侧侧的高压压断路器器QF10跨接接在两路路电源进进线之间间，犹如如一架桥桥梁，而而且处在在线路断断路器QFl和QF2的的内侧，，靠近变变压器，，因此称称为内桥桥式接线线。这种种主接线线的运行行灵活性性较好，，供电可可靠性较较高，适适用一、、二级负负荷的工工厂。如如果某路路电源例例如L1线路路停电检检修或发发生故障障时，则则断开QFl，，投入QF5(其两两侧QS先合合)，即即可由L2恢复复对变压压器T1的供电电。这种种内桥式式接线多多用于电电源线路路较长因因而发生生故障和和停电检检修的机机会较多多、变压压器不需需经常切切换的总总降压变变电所第四节变变电所所的电气气主结线线2)外外桥式二次侧采采用单母母线分段段的总降降压变电电所主接接线图，，这种主接接线，其其一次侧侧的高压压断路器器QF5也跨接接在两路路电源进进线之间间，但处处在线路路断路器器QFl和QF2的外外侧，靠靠近电源源方向，，因此称称为外桥桥式接线线。这种种主接线线的运行行灵活性性也较好好，供电电可靠性性也较高高，适用用于一、、二级负负荷的工工厂。但但与上述述内桥式式接线适适用的场场合有所所不同。。如果某某台变压压器例如如T1停停电检修修或发生生故障时时，则断断开QFl，投投入QF5(其其两侧QS先合合)，使使两路电电源进线线又恢复复并列运运行。这这种外桥桥式接线线适用于于电源线线路较短短而变电电所昼夜夜负荷变变动较大大、适于于经济运运行需经经常切换换变压器器的总降降压变电电所。当当一次电电源线路路采用环环形接线线时，也也宜于采采用这种种接线，，使环形形电网的的穿越功功率不通通过断路路器QFlQF2，，这对改改善线路路断路器器的工作作及其继继电保护护的整定定都极为为有利。。第四节变变电所所的电气气主结线线3.单母线线和母线分分段这种主接线线兼有上述述两种桥式式接线运行行灵活性的的优点，但但采用的高高压开关设设备较多。。可供一、、二级负荷荷，适于一一、二次侧侧进出线较较多的总降降压变电所所。第四节变变电所的电电气主结线线4.双母线线采用双母线线接线较之之采用单母母线接线，，供电可靠靠性和运行行灵活性大大大提高，，但开关设设备也相应应大大增加加，从而大大大增加了了初投资，，所以双母母线接线在在工厂变电电所中很少少应用，主主要应用于于电力系统统中的枢纽纽变电站。。第四节变变电所的电电气主结线线3.4.3车间变变电所的一一次接线方式:线路路-变压器器、单母线线及单母线线分段第五节变变电所的二二次接线二次接线:操作电源源回路、测测量表计回回路、断路路器控制回回路和信号号回路、中中央信号回回路、继电电保护和自自动装置回回路。3.5.1测量回回路1)电源进进线装三相有功功和无功电电度表2)母线6~10KV中性点点不接地的的三相系统统,应装设设三只电压压表测量各各相对地电电压用以绝绝缘监测。。1KV以以上系统：：电压表接接于电压互互感器二次次侧，500V以下下：直接接接入。三相对称：：无零序电电压三相不对称称：90~100V零序电压压第五节变变电所的二二次接线3）6~10KV高压压配电线路路装设一只电电流表监视视负荷。计计量电能，，再装设一一只三相有有功电度表表和一只无无功电度表表。第五节变变电所的二二次接线4）低压配配电线路三个电流表表，一块电电压表计算电能：：有功、无无功电度表表5）并联补补偿电容器器三只电流表表，一块电电压表计算无功电电能：无功功电度表3.5.2断路器器控制与信信号回路具体操作:10KV以以下:就地地操作35KV以以上;集中中操作一、控制开开关第五节变变电所的二二次接线二、断路器器控制回路路一)控制要要求1)操作电电源(瞬时时电源)2)应能准准确指示、、分闸、合合闸3）手动及及继电器自自动两套均均有4）能实时时完整的监监视5）防止““跳跃”第五节变变电所的二二次接线二）断路器器控制回路路1)手动合合闸合闸前,断断路器处于于“跳闸后后”位置，，断路器辅辅助触点QF1闭合合，SA触触点11~10导通，，绿灯GN亮，说明明合闸回路路良好，但但由于限流流电阻R的的作用，流流过合闸接接触器KO的电流不不足以使其其动作。转动控制开开关SA至至“预合闸闸”位置，，然后再顺顺时针转45度到““合闸”位位置，5~8触点导导通，正电电源经+WC→SA5-8触触点→QF1→流经KO→负电源→→WC构成通通路，KO得电，接接通合闸线线圈YO，，使高压断断路器合闸闸，辅助接接点QF1打开，切切断合闸电电源保证短短时通电，，同时QF2闭合。。松开手柄后后，开关至至“合闸后后”位置，，开关SA13-16触点导导通，红灯灯RD亮，，表示断路路器处于合合闸状态。。第五节变变电所的二二次接线2）手动分分闸转动控制开开关SA至至“预跳闸闸”位置，，然后再逆逆时针转动动45度到到“跳闸””位置此时时SA6-7触点导导通，正电电源+WC→SA6-7→→QF2→YR→-WC形成回回路，断路路器跳开，，动合辅助助触点QF2打开，，切断分闸闸回路，动动断辅助触触点QF1闭合，绿绿灯亮。3）自动合合闸控制开关第五节变变电所的二二次接线4)自动跳跳闸5)防跳跃跃装置第五节变变电所的二二次接线3.5.3信号装置按用途分:状态指示示信号事事故信号及及预告信号号一状态指指示信号二事故信信号事故音响信信号事事故灯光信信号中央信号装装置按复归归方法:就就地复归中中央复归动作性能:能重复动动作不不能重复动动作第六节高高压配电网网的接线方方式一、高压配电网网常用电气气主接线形形式高压配电网网常用电气气主接线形形式放射式式、树干式式和环形等等基本接线线方式。1.高压压放射式接接线高压放射式式接线如图图3.48所示。放放射式线路路之间互不不影响，因因此供电可可靠性较高高，而且便便于装设自自动装置，，保护装置置也较简单单，但是其其高压开关关设备用得得较多，且且每台高压压断路器须须装设一个个高压开关关柜，从而而使投资增增加。而且且在发生故故障或检修修时，该线线路所供电电的负荷都都要停电。。要提高其其供电可靠靠性，可在在各车间变变电所的高高压侧之间间或低压侧侧之间敷设设联络线。。如果要进进一步提高高其供电可可靠性，可可采用来自自两个电源源的两路高高压进线，，然后经分分段母线，，由两段母母线用双回回路对重要要负荷交叉叉供电。图第六节高压压配电网的接接线方式2.高压树树干式接线高压树干式接接线如图3.49所示。。树干式接线线与放射式接接线相比具有有以下优点：：多数情况下下，能减少线线路的有色金金属消耗量；；采用的高压压开关数少，，投资较省。。但有下列缺缺点：供电可可靠性较低，，当干线发生生故障或检修修时，接于干干线的所有变变电所都要停停电，且在实实现自动化方方面适应性较较差。要提高高供电可靠性性，可采用双双干线供电或或两端供电的的接线方式，，如图3.50(a)、、图3.50(b)所示示。图3.49高高压树干干式接线(a)双干线线供电(b)两两端供电图3.50双双干线供供电及两端供供电的接线方方式第六节高压压配电网的接接线方式3.高压环环形接线高压环形接线线，如图3.51所示实实质上是两端端供电的树干干式接线。这这种接线在现现代城市电网网中应用很广广。为了避免免环形线路上上发生故障时时影响整个电电网，也为了了便于实现线线路保护的选选择性，因此此大多数环形形线路采取““开口”运行行方式，即环环形线路中有有一处开关是是断开的。为为了便于切换换操作，环形形线路中的开开关多采用负负荷开关。实实际上，工厂厂的高压配电电线路往往是是几种接线方方式的组合，，视具体情况况而定。不过过对大中型工工厂，高压配配电系统宜优优先考虑采用用放射式，因因为放射式接接线供电可靠靠性较高，且且便于运行管管理。但放射射式采用的高高压开关设备备较多，投资资较大，因此此对于供电可可靠性要求不不高的辅助生生产区和生活活住宅区，可可考虑采用树树干式或环形形配电，这比比较经济。图3.51高高压环形形接线第七节低压压配电系统二、低压配电网常常用电气主接接线形式低压配电网常常用电气主接接线形式也有有放射式、树树干式和环形形等基本接线线方式。低压放射式接接线如图3.52所示。。放射式接线线的特点是其其引出线发生生故障时互不不影响，因此此供电可靠性性较高。但在在一般情况下下，其有色金金属消耗量较较多，采用的的开关设备较较多。低压放放射式接线多多用于设备容容量较大或对对供电可靠性性要求较高的的设备配电。。1.低压放放射式接线图3.52低低压放射射式接线2.低压树树干式接线低压树干式接接线如图3.53所示。。树干式接线线的特点正好好与放射式接线相相反。一般情情况下，树干干式接线采用用的开关设备备较少，有色色金属消耗量量也较少，但但当干线发生生故障时，影影响范围大，，因此供电可可靠性较低。。树干式接线线在机械加工工车间、工具具车间和机修修车间中应用用比较普遍，，而且多采用用成套的封闭闭型母线，它它灵活方便，，也相当安全全，很适于供供电给容量较较小而分布较较均匀的用电电设备如机床床、小型加热热炉等。图3.53(b)所示““变压器-干干线组”接线线，还省去了了变电所低压压侧整套低压压配电装置，，从而使变电电所结构大为为简化，投资资大为降低。。低压母线放射射式配电的树树干式(b)低低压“变压器器-干线组””的树干式图3.53低低压树干干式接线图3.54(a)和图3.54(b)是一种变变形的树干式式接线，通常常称为链式接接线。链式接接线的特点与与树干式基本本相同，适于于用电气设备备彼此相距很很近而容量均均较小的次要要用电设备。。链式相连的的用电设备一一般不宜超过过5台，链式式相连的配电电箱不宜超过过3台，且总总容量不宜超超过10kW。第七节节低低压配配电系系统第七节节低低压配配电系系统(a)连接接配电电箱(b)连连接电电动机机图3.54低低压压链式式接线线3.低低压压环环形形接接线线低压压环环形形接接线线如如图图3.55所所示示。。工工厂厂内内的的一一些些车车间间变变电电所所的的低低压压侧侧，，可可通通过过低低压压联联络络线线相相互互连连接接成成为为环环形形。。环环形形接接线线供供电电可可靠靠性性较较高高。。任任一一段段线线路路发发生生故故障障或或检检修修时时，，都都不不致致造造成成供供电电中中断断，，或或者者只只短短时时停停电电，，一一旦旦切切换换电电源源的的操操作作完完成成，，就就能能恢恢复复供供电电。。环环形形接接线线可可使使电电能能损损耗耗和和电电压压损损耗耗减减少少，，但但是是环环形形系系统统的的保保护护装装置置及及其其整整定定配配合合比比较较复复杂杂，，如如果果配配合合不不当当，，容容易易发发生生误误动动作作，，反反而而扩扩大大故故障障停停电电范范围围。。实实际际上上，，低低压压环环形形线线路路也也多多采采用用““开开口口””运运行行方方式式。。在工厂的的低压配配电系统统中，也也往往是是采用几几种接线线方式的的组合，，依具体体情况而而定。不不过在环环境正常常的车间间或建筑筑内，当当大部分分用电设设备容量量不很大大又