企业供电技术-第四章资料

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1、1 东北大学罗艳红 第四章 工业企业电力线路 4-1 工业企业变电站 4-2 工业企业电力线路及接线方式 4-3 电力线路的结构及敷设 4-4 导线和电缆截面的选择原则 4-5 按允许载流量和经济电流密度选择导线和电缆的截面 4-6 按允许电压损失选择导线和电缆的截面 4-7 电气主结线 4-8 工业企业变电站的变压器容量和台数的选择 2 东北大学罗艳红 4.1 工业企业变电站 一、位置和数量的确定原则 位置：中方运输远，下水污染源，防火待发展 中：变电站应位于负荷的中心。 远：远离震动大的车间。 下水：线不浸水，或打隔水层，或控制好深度不深入地下水。 污染源：金属设备处于污染源的上风处。 变

2、压器容量及电缆粗细要有一定裕量。 3 东北大学罗艳红 一、位置和数量的确定原则 数量的选择： 总降：、设一个总降 企业负荷较低或负荷中心集中 、设几个总降 企业规模大，在每个负荷中心单独设置总降，若用 电设备等级较高，则至少应设两站。 车间降：、一个 某车间容量大 、几个车间合用一个 几个车间集中，且用电容量都不大 4 东北大学罗艳红 二、变电站内主要电气设备 1、电力变压器 电力变压器是变电站的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成 另一种电压的交流电能 图形符号： 文字符号：T 型号及含义： 5 东北大学罗艳红 二、变电站内主要电气设备 1、电力变压器 图片： 6 东北大学罗艳红 二、

3、变电站内主要电气设备 2、高压断路器 作用：用于1kV以上的高压电路中 ，正常工作时断开和接通负荷电流，短路 时断开短路电流 图形符号： 文字符号：QF 型号及含义： 7 东北大学罗艳红 二、变电站内主要电气设备 2、高压断路器 图片： 高压真空断路器跌落式高压熔断器 SF6断路器 8 东北大学罗艳红 二、变电站内主要电气设备 3、隔离开关 作用：隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修及人身安全。没有灭 弧装置 图形符号： 文字符号：QS 型号及含义： 9 东北大学罗艳红 二、变电站内主要电气设备 3、隔离开关 图片： 10 东北大学罗艳红 二、变电站内主要电气设备 4、负荷开关 作用：

4、切开负荷（仅限于额定负荷附近，不能切开短路电流），有灭弧装置 图形符号： 文字符号：QL 型号及含义： 11 东北大学罗艳红 二、变电站内主要电气设备 5、母线 作用：汇集和分配电流 6、电流和电压互感器 、可使仪表和继电器标准化。如电流互感器副绕组的额定电流都是5A，电压 互感器副绕组的电压通常都规定为100V。 、可使测量仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离。降低仪表及继电器的 绝缘水平，简化仪表构造，同时保证工作人员的安全。 、可以避免短路电流直接通过测量仪表及继电器的线圈。 12 东北大学罗艳红 4.2 工业企业电力线路及接线方式 一、组成、特点、分类 组成：（1）、外部供电线路:

5、企业高压进线，一般为35110kV. （2）、企业内高压电网: 610kV （3）、车间内低压电网：380/220V 特点：供电范围小，配电距离短，输送容量小。 与供电系统的地方电网相似，故计算方法也相似； 一般工业企业供电网路全线的材料、截面和结构均相同。 13 东北大学罗艳红 4.2 工业企业电力线路及接线方式 分类：（1）、电压：1kV及以下为低压， 1kV以上为高压； （2）、架设： a. 架空线路：裸导线，投资少、易于架设，但占用地面； b. 电缆线路：成本高、不便维修、不易发现和排除故障，但运行 可靠、不易受外界影响； c. 室内线路：车间内外敷设的各类配电线路。 （3）、结线方式

6、：放射式，树干式，环式； （4）、布置形式：开式，闭式，一般开式居多。 14 东北大学罗艳红 二、对供电网路的基本要求 1、供电可靠性：供电可靠性应与负荷等级相适应 2、操作简单方便，运行安全灵活：同一等级高压网路，供电层次一般不超过两级 3、运行经济：高压线应尽可能深入负荷中心 4、其他：便于发展，维修，负荷分配。 15 东北大学罗艳红 三、工业企业供电的结线方式 1、放射式线路 （1）、单回路放射式 QF 610kV 380/220V 缺点：高压开关，可靠性低，适用三级负荷，线路初投资较大 优点：时间短，相互独立，可备用供电 16 东北大学罗艳红 三、工业企业供电的结线方式 1、放射式线路

7、 （2）、双回路放射式（单回路投资的2倍） 610KV 610KV 380220V 380220V QS QF 二、三级负荷供电一级负荷供电 QF分段，可实现自动切换，可靠性较高 17 东北大学罗艳红 三、工业企业供电的结线方式 1、放射式线路 （3）、有公共备用干线的放射式线路（投资比双回路少） 备用线 来源多样 、另一个总降 、另一个企业总降 、自备电厂 610KV 18 东北大学罗艳红 三、工业企业供电的结线方式 2、树干式线路 （1）、直接连接树干式 610KV QF 解决了放射式线路投资大的问题 每条干线不超过五个车间 每各应小于315KVA 适用于二、三级负荷 19 东北大学罗艳红

8、 三、工业企业供电的结线方式 2、树干式线路 （2）、串联树干式 610KV QF尽可能缩小故障停电范围 越远离母线，故障范围越小 20 东北大学罗艳红 三、工业企业供电的结线方式 3、环式接线 QF 无故障时，QF是断开的 21 东北大学罗艳红 4.3 电力线路的结构及敷设 一、架空线路的结构一、架空线路的结构和架设 架空线路通常由 导线、避雷线（ 架空地线）、电 杆（杆塔）、横担 、绝缘子、金具 等组成。 22 东北大学罗艳红 4.3 电力线路的结构及敷设 （1）架空线路的导线 架空线路一般采用裸导线，如铜绞线（代号TJ）、铝绞线（ LJ）、钢芯铝绞线（LGJ）。工业企业多采用钢心铝绞线，

9、 机械强度要求高和35kV以上架空线则用钢芯铝绞线。 钢芯铝绞线分轻型（LGJQ）、普通型（LGJ）和加强型（ LGJJ）。 型号：LGJ120表示截面为120mm2 的普通钢芯铝绞线。 23 东北大学罗艳红 4.3 电力线路的结构及敷设 （2）电杆、横担和拉线 l 电杆是用来支持和架设导线的。要有足够的机械强度 ，并保证导线对地有足够的距离。 l 电杆按其采用的材料分类，有木杆、钢筋混凝土杆和 铁塔。常用钢筋混凝土杆。 l 横担用来固定绝缘子以支承导线，并保持各相导线之 间的距离。 l 目前常用的横担有铁横担和瓷横担。 l 拉线是为了平衡电杆各方面的受力，防止电杆倾倒用 的，如下图所示。 2

10、4 东北大学罗艳红 4.3 电力线路的结构及敷设 25 东北大学罗艳红 4.3 电力线路的结构及敷设 （3）线路绝缘体和金具 线路绝缘子俗称瓷瓶，用来固定导线并使 导线与电杆绝缘。常见的几种高压线路绝 缘子有针式、悬式、蝴蝶式、瓷横担等。 常用针式和悬式，针式用于35kV以下线路 ，悬式用于35kV以上线路。 线路金具是用来连接导线、按装横担和绝 缘子的金属附件。 26 东北大学罗艳红 （4）架空线路的架设原则 选择架空线路的路径； 确定档距、垂高和其他距离； 确定导线排列方式：水平排列，三角形排列，三 角、水平混合排列和双回路垂直排列。 4.3 电力线路的结构及敷设 27 东北大学罗艳红 4

11、.3 电力线路的结构及敷设 二、电缆线路的结构和架设 （1）电力电缆的结构 电力电缆是传输和分配电能的一种特殊导线。它由导体、 绝缘层和保护层三部分组成。 导体即电缆线芯，一般由多根铜线或铝线绞合而成。 绝缘层作为相间及对地的绝缘， 保护层又分内护层和外护层。内护层用来直接保护绝缘层 ，外护层用以防止内护层免受机械损伤和腐蚀。 （2）电缆头的结构 电缆头包括联接两条电缆的中间接头和电缆终端的封端头 。 28 东北大学罗艳红 （3）电缆的敷设 工厂中常用的电缆敷设方式有下列几种： 1) 直接埋地，仅用于户外而且电缆根数不多的场合。 2) 电缆沟敷设，用砖或水泥砌好电缆沟，沟内两侧设有电 缆支架，

12、沟面有盖板。沟内可敷设多根电缆，电缆沟敷设 用于电缆根数较多且地下管沟矛盾不大的场合。 3) 电缆桥架敷设，由支架、托臂、线槽及盖板组成。 电缆桥架在户内、户外均可采用。采用电缆桥架敷设的电 力线路，整齐美观，维护方便，还具有保护作用，封闭式 槽架有利防火防爆。 4）电缆敷设的一般要求 l路径要短，尽量少弯曲； l一些地方要穿钢管保护； l注意与其他管道如何混合敷设等。 4.3 电力线路的结构及敷设 采用钢管穿线时，不可分相穿管，因为会产生涡流发热! 29 东北大学罗艳红 4.3 电力线路的结构及敷设 三、车间动力电气平面布线图 30 东北大学罗艳红 4.3 电力线路的结构及敷设 车间动力电气

13、平面布线图：要求必须对所有用电设备、 配电设备、配电干线和支线进行编号和标注。 31 东北大学罗艳红 4.4 导线、电缆的选择原则 1、型号，结构，架设方式，适用环境 2、截面选择的原则 （1）、发热问题：a、对绝缘物质的损害；b、对导体介质的损害 （2）、电压损失问题：必须根据线路的允许电压损失来选择导线和电缆的截面 （3）、机械强度：经受风、雪和温度变化的影响，必须有足够的机械强度 （4）、经济运行：截面S初投资运行费用 截面S初投资运行费用 （5）、满足短路时的条件：经受住短路电流热作用而不至于烧毁 32 东北大学罗艳红 3、企业供电截面具体选择原则 （1） 外部线路：、经济运行 、电压

14、损失（选择） 、机械强度，发热，短路（校验） （2） 内部高压线路：、发热问题（选择） 、电压损失（校验） 、其他（校验） （3） 低压线路：、发热（选择） 、其他（按允许电压损失校验） 什么部分用线，按具体原则考虑选线 33 东北大学罗艳红 4.5 按允许载流量和经济电流密度选择导线截面 一、按允许载流量选择（即按发热） 1、导线和电缆发热及其允许电流 （1）、长时工作制 设有持续电流I通过电阻R的导体将产生功率损耗为： 产生热量=吸热+散热 热平衡式为： 34 东北大学罗艳红 一、按允许载流量选择（即按发热） 解出： 其中 s：导体稳定温升，再有电流，温度也升不上去了，（产热=散热），则d

15、=0 T：没有电流，导体经过一段时间可恢复到与环境温度相同（热能=散热） 35 东北大学罗艳红 一、按允许载流量选择（即按发热） 曲线1为导体的温升曲线 曲线2为稳定温升停止加热，导体温度下降曲线 曲线3为导体平均温升曲线 导线和电缆的温升曲线 36 东北大学罗艳红 一、按允许载流量选择（即按发热） 反过来，如果已知 ，则 上式也可写成 其中： 37 东北大学罗艳红 一、按允许载流量选择（即按发热） 最后解得： 38 东北大学罗艳红 一、按允许载流量选择（即按发热） 1、导线和电缆发热及其允许电流 （2）、重复短时负荷（有冷却过程） 定义：T（总周期）10min，tw（工作时间）4min 、6mm2以下铜，10mm2以下铝，按长时工作制来选。 、6mm2以上铜，10mm2以上铝，按长时工作制时间允许电流 （3）、短时负荷 、tw （工作时间）4min，导线能冷却到环境温度，按重复短时负荷确定。 、tw （工作时间）4min，或导线不能冷却到环境温度，按重复短时负荷确定 。 39 东北大学罗艳红 一、按允许载流量选择（即按发热） 2、低压网路中熔断器与导线截面的配合 （1）、熔断器：熔管和熔体组成 熔管的作用：、安放熔体； 、保障安全。 熔体分两种：、小热容量，铜、银，电导率高；、大热容量，铅、铅锡，电阻率高。 熔断器的选择： 、根据工作环境条件要求选择熔断器