天津大学《工厂供电》第1章 绪论

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1、天津大学天津大学工厂供电工厂供电第第 1 1 章章 绪论绪论工厂供电天津大学自动化学院 张大鹏 2010.9一、要求1、关于缺课、迟到、早退 、关于缺课、迟到、 2、关于课堂纪律 、 3、关于作业 、 4、关于答疑 、 5、关于考试：平时20%，考试 、关于考试：平时 ，考试 80%二、参考书目 教材： 教材： 供配电技术 供配电技术唐志平等 电子工业出版社 2006.10 参考书： 参考书： 工厂供电1、 工厂供电黄纯华等 天津大学出版社 2001.6 工厂供配电 2、 工厂供配电王玉华等 北京大学出版社 2006.8第 1 章 绪论1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 供配电发展概述 电

2、力系统的组成 工业企业供电系统 电力系统运行的特点和要求 本课程的主要内容1.1 供配电发展概述一、我国供配电的发展情况（1） 20 世纪 50 年代建设了一大批 35KV 和 110KV 的输电 线路 （2） 60 年代,建设 220KV 输电线路，并逐步形成地区 220KV 电网 （3） 1972 年建成第一条 330KV 刘家峡至关中地区线路 （4） 1981 年建成第一条 500KV 平顶山至武汉输电线路 （5） 1998 年开始撤消电力部、成立国家电力公司 （6） 21 世纪重点是在加强电网建设，同时继续加强电 源建设，加快结构调整二、 我国电网的基本情况国家电网主网架示意图各区域电

3、网 2006 年底统调装机容量及分类构成2006 年底统调装机容量（兆瓦） 总容量 435867 118780 41360 128970 91080 42890 火电 355400 115500 35250 109900 62840 29200 水电 75403.5 3280 5740 14870 28240 13310 其他 5063.5 0 370 4200 0 380电网名称 国网系统 华北 东北 华东 华中 西北三、中国电网发展步骤及目标（）加紧实施个跨省大区电网之间以及大区 加紧实施 电网与个独立省网之间的互联 电网与 年前后， （）2010年前后，建成以三峡电网为中心连接 年前后

4、华中、华东、川渝的中部电网；华北、东北、 华中、华东、川渝的中部电网；华北、东北、 西北形成北部电网；云南、贵州、广东、 西北形成北部电网；云南、贵州、广东、广西 形成南部电网。同时。 形成南部电网。同时。北、中、南三大电网形 成局部互联， 成局部互联，初步形成全国统一的联合电网格 式 年前后， （）2020 年前后，形成全国统一的联合电网 年前后1.2 电力系统的组成一、发电厂的工厂，又称发电站。 是生产电能的工厂，又称发电站。由于所 利用一次能源的形式不同， 利用一次能源的形式不同，发电厂可分为火力 发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、 发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、潮汐发 电厂、地热发

5、电厂、 电厂、地热发电厂、风力发电厂和太阳能发电 厂等等。 厂等等。火电厂全景火电厂夜景火电厂中的汽轮机组三峡电站核电站二、变电站又称变电所，是变换电能电压和接受电能与分配电 又称变电所，的场所，主要由电力变压器、 能的场所，主要由电力变压器、母线和开关控制设备等 组成。 组成。 配电站只有配电设备而无变压器。仅用于接收和分 只有配电设备而无变压器。 配电站 只有配电设备而无变压器 配电能 变流站把交流电能变成直流电能 变流站 把交流电能变成直流电能变电站的输配电系统变流站全景三、 电力线路是输电线路和配电线路的统称，是输送电 是输电线路和配电线路的统称， 能和分配电能的通道。 （1）低压网：

6、 1kV 以下 ）低压网： 以下 （2）中压网： 1kV 到 10kV ）中压网： 到 低于330kV （3）高压网： 高于 ）高压网： 高于 10kV 低于 低于 （4）超高压网： 330kV 及以上 ）超高压网： 及以上四、电能用户（电力负荷） 电能用户（电力负荷） 所有的用电单位均称为电能用户， 所有的用电单位均称为电能用户，其 中主要是工业企业。电力系统为了提高供电的可靠性和经济性， 为了提高供电的可靠性和经济性， 现今广泛地将各发电厂通过电力网联接 起来，并联运行， 起来，并联运行，组成庞大的联合动力 系统。其中由发电机、变电站、电力网 其中由发电机、变电站、 和电能用户组成的系统称

7、为电力系统 。电力系统的示意图10kV 220kV 10kV 至 用 户 地区枢纽所 35kV 电 配 升压变电所 10kV水力 升压 发电厂 变电所 220kV 10kV 电 所 的力 发电厂 电 电 地220kV 35kV 35kV 变电所力系统 区 的发电 变压 电 电 电1.3 工业企业供电系统一、电力来源 1、工业企业供电系统一般都是联合电力系统的 、 一部分， 一部分，其电源绝大多数是由国家电网供电 2、建立工业企业自用发电厂 、（1）距离系统太远 ） （2）本企业生产及生活需要大量热能 ） （3）本企业有大量重要负荷，需要独立的备用电源 ）本企业有大量重要负荷， （4）本企业或所

8、在地区有可供利用的能源 ）二、工业企业供电系统组成工业企业供电系统由企业降压变电站、高压配电线路、车间变电站、 工业企业供电系统由企业降压变电站、高压配电线路、车间变电站、低压 配电线路及用电设备组成。 配电线路及用电设备组成。（一）企业降压变电站一般来说，大型工业企业均设立企业降压变电站， 一般来说，大型工业企业均设立企业降压变电站，把 35-110kV 电压降为 6-10kV 电压向车间变电站供电。为了保 35-110kV 电压降为 6 10kV 电压向车间变电站供电。 电压降为 电压向车间变电站供电 证供电的可靠性，企业降压变电站多设置两台变压器， 证供电的可靠性，企业降压变电站多设置两

9、台变压器，由 一条、两条或多条进线供电， 一条、两条或多条进线供电，每台变压器的容量可从几千 到几万千伏安。其供电范围由供电容量决定， 到几万千伏安。其供电范围由供电容量决定，一般在几公 里以内。 里以内。（二）车间变电站在一个生产厂房或车间内，根据生产规模、 在一个生产厂房或车间内，根据生产规模、 用电设备的布局及用量大小等情况， 用电设备的布局及用量大小等情况，可设立一个 或几个车间变电站。 或几个车间变电站。 几个相邻且用电量都不大的车间， 几个相邻且用电量都不大的车间，可以共同 设立一个车间变电站， 设立一个车间变电站，变电站的位置可以选择在 这几个车间的负荷中心附近， 这几个车间的负

10、荷中心附近，也可以选择在其中 用电量最大的车间内。车间变电站一般设置 12 12 台 用电量最大的车间内。车间变电站一般设置 12 台 变压器，特殊情况最多不宜超过 3 变压器，特殊情况最多不宜超过 3 台。单台变压器 容量通常均为1000kVA 及以下， 1000kVA 及以下 容量通常均为 1000kVA 及以下，而且多台宜采取分 列运行， 列运行，这是从限制短路电流出发而采取的相应 措施。 措施。工业企业供电平面图（三）工业企业的配电线路工业企业的高压配电线路主要作为工业企业内 输送、分配电能之用， 输送、分配电能之用，通过它把电能送到各个生产 厂房和车间。高压配电线路目前多采用架空线路

11、， 厂房和车间。高压配电线路目前多采用架空线路， 因为架空线路建设投资少且便于维护与检修。 因为架空线路建设投资少且便于维护与检修。三、工厂供电的特点1、三相负荷多，功率大 、三相负荷多， 2、工作方式多种多样 、 3、低压配电线路为主 、 工业企业低压配电线路虽然距离不长， 工业企业低压配电线路虽然距离不长，但 用电设备多，支路也多，设备的功率虽然不大， 用电设备多，支路也多，设备的功率虽然不大， 电压也较低，但电流却较大， 电压也较低，但电流却较大，导线的有色金属 消耗量往往超过高压配电线路。因此， 消耗量往往超过高压配电线路。因此，正确解 决工业企业低压配电系统的问题， 决工业企业低压配

12、电系统的问题，是一项既复 杂又重要的工作。 杂又重要的工作。1.4 电力系统运行的特点和要求一、电力系统的特点 （1）与国民经济及人民日常生活水平关系 ） 密切， 密切，供电中断会造成严重的损失和后果 （2）电力系统暂态过程非常短促 ） （3）电能不能大量存储 ）二、供电系统的基本要求安全，可靠，优质， 安全，可靠，优质，经济综合考虑补充两个知识点： 补充两个知识点： （1）电力系统的额定电压 ） （2）电力系统的中性点运行方式 ）知识点 1： 知识点 ：电力系统的额定电压额定电压： 额定电压：能使电气设备长期运行在经济效果 的电压， 最好的电压，它是国家根据国民经济发展的需 电力工业的水平和

13、发展趋势， 要，电力工业的水平和发展趋势，经全面技术 经济分析后确定的。 经济分析后确定的。 电力系统的额定电压包括电力系统中各种发电、 电力系统的额定电压包括电力系统中各种发电、 供电、 供电、用电设备的额定电压。用电设备一般允许电压偏移 5%，沿线路电压损失一般为 ，沿线路电压损失一般为 10%用电设备和发电机额定电压（1）电网（线路）的额定电压 ）电网（线路） 首末两端电压的平均值，国家规定的额定电压 （2）用电设备的额定电压 ）用电设备的额定电压与同级电网（线路）的额定电压相同（3）发电机的额定电压 ）发电机的额定电压为线路额定电压的 105%（4）电力变压器的额定电压 ）一次绕组的额

14、定电压： 一次绕组的额定电压：与发电机直接相联的升压变压器的一次绕组 的额定电压应与发电机额定电压相同。连接在线路上的降压变压器 相当于用电设备，其一次绕组的额定电压应与线路的额定电压相同 二次绕组的额定电压： 二次绕组的额定电压：当线路较长（如 35kV 及以上高压线路） ，变 压器二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高 10%；当线路较 短（直接向高低压用电设备供电，如 10kV 及以下线路） ，二次绕组 的额定电压应比相连线路的额定电压高 5%。我国交流电网和电力设备的额定电压分 类 低 压 电网和用电设备 额定电压 kV 额定电压 0.38 0.66 (3) 6 10 发 电 机

15、额定电压 kV 额定电压 0.4 0.69 3.15 6.3 10.5 13.8，15.75， ， ， 18，20，22， ， ， ， 24，26 ， 电力变压器额定电压 kV 电力变压器额定电压 一次绕组 0.38/0.22 0.66/0.38 3，3.15 ， 6，6.3 ， 10，10.5 ， 13.8，15.75， ， ， 18，20，22， ， ， ， 24，26 ， 35 63 110 220 330 500 二次绕组 0.4/0.23 0.69/0.4 3.15，3.3 ， 6.3，6.6 ， 10.5，11 ， 高压35 (63) 110 220 330 50038.5 69

16、121 242 363 550知识点 2： 知识点 ：电力系统的中性点运行方式根据电源端中性点是否接地分为中性点 接地和中性点不接地两种运行方式110kV 及以上： 中性点直接接地 及以上： 及以上 363kV： ： 中性点不接地380V： ： 中性点直接接地 (3 10kV 30A; 20 63kV 10A 经消弧线圈接地 经消弧线圈接地)中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点直接接地二、供电系统的基本要求（一）安全 的安全（自身；外界） 、既包括供电系统的安全（自身；外界） 又包括用电设备和使用者的安全 、技术手段? ? ? 合理选择一次回路设备（主回路） 合理选择一次回路设备（主回路） 整定二次回路的动作值（控制回路） 整定二次回路的动作值（控制回路） 防雷接地措施 其它物理措施 例如：导线强度、 例如：导线强度、导线绝缘（二）可靠性 1、主接线方式 、 2、继电保护 、 线路整定值配合， 线路整定值配合，自动重合闸 3、电力负荷的分级及其对供电的要求 、（A）电力负荷