工厂供电系统

《工厂供电系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工厂供电系统（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,工厂供电系统,大黄山鸿基焦化有限公司设备工程部 韩晓林 2007年9月16日,2,一、概 述 一、供电电源 工厂供电系统关系到能否正常、安全、可靠、经济地进行生产，所以工矿企业对工厂供电系统均十分重视。 电力系统：由各种电压的电力线路，将发电厂、变电所和电力用户连接起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。 电力网：电力系统中各级电压的电力线路及其连接的变电所，叫做电力网，简称电网。,3,二、 供电质量的主要指标 衡量供电质量的主要指标为：（1）交流电的电压及波形；（2）频率；（3）可靠性。 一）交流电的电压及波形 交流电的电压质量包括电压数值与波形两个方面。电压质量对各

2、类用电设备的工作性能、使用寿命、安全及经济运行都有直接影响。 1、电压 对于感应电动机，电压偏离额定值的危害：其最大转矩与端电压的平方成正比，当电压降低时，电动机的转矩显著减小，以至转差增加，从而使定子、转子电流都显著增加，引起温升增加，绝缘老化加速，甚至烧毁电动机。而且由于转矩减小，转速下降，即降低生产效率。,4,反之，电压过高，对于电动机等具有激磁铁心的电器设备，铁心磁密增加甚至饱和，激磁电流与铁损都大大增加，引起电动机等过热，效率降低。 全国供用电规则规定用户处容许电压变化范围为： （1）由35KV及以上电压供电的用户为5%。 （2）由10KV及以下的高压供电用户和低压电力用户为7%。

3、（3）低压照明用户为5%、7%。 其他，三相不对称电流（或电压），会造成中性点偏移，危及人身设备安全。,5,2、波形 电力系统的供电电压（或电流）的波形畸变，使电能质量下降。如高次谐波，其使电网电流有效值增加，电阻也因集肤效应的影响而增大，电网中产生附加能量损耗；高次谐波电流加大了旋转电动机、变压器、电缆等电气元件中绝缘介质的电离过程，使其发热量增加，寿命降低；高频电流使静电电容器法热增加，加速绝缘老化。高次谐波还将影响电子设备的正常工作，使自动化、远动、通讯都受到干扰。 二）频率 全国供用电规定供电局的供电额定频率为三相交流50Hz，供电频率允许偏差，电网容量在300万KW及以上者不得超过0

4、.2Hz；电网容量在300万KW以下者不得超过0.5Hz 。,6,三）可靠性 一般以全年平均供电时间占全年时间的百分数来表示，例如：全年时间为8760小时，用户全年平均停电时间为 876小时，即停电时间占全年1%，故供电可靠性为99%。 三、工厂供配电系统 1.对工厂供配电系统的要求： （1）供电可靠 是指工厂供电的电源，供配电系统的设计与运行等应保证满足全厂不同用电设备对供电可靠性的要求。 （2）保证电能质量 频率由电力系统保证。牵涉到用户的是：当系统发生重大事故，为不使频率下降太多，装设有低周减栽装置，电力系统按频率降低的范围，自动切除部分用户负荷。电压质量与用户及电力系统均有密切关系，电

5、压质量具有分散性特点。一般采用分级管理。,7,按照工业与民用供配电系统设计规范规定；正常运行条件下，用电设备端子处电压偏移的允许值为： 电动机：5%； 照明灯：在一般工作场所5%；在视觉要求较高的屋内场所5%、2.5%；在远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时为5%、 10%； 其他用电设备，无特殊规定时5%。 为满足用电设备对电压偏离的要求，工厂供配电系统应能采取一定的措施，以保证电压质量，如： 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型变压器。 2）合理选择变压器级数，合理选择导线或电缆截面，以降低系统阻抗，减少电压损耗，缩小电压偏移范围。 3）尽量使三相负荷平衡

6、。在有中性线的低压配电系统,8,中，三相负荷不平衡将使负荷端的中性点偏移，造成有的相电压升高，加大了电压偏移。 4）能够灵活地改变系统的运行方式，如根据运行情况切投变压器，切换供电线路等。 5）采用并联电容器、同步补偿机等无功补偿设备，改变供电系统无功功率的分布，减少线路电压损失，以提高用户端电压。 注：在抑制供电系统高次谐波方面，用户对所用的整流装置、非线性用电设备等，也应采用一定的技术措施，以减少高次谐波电流大量注入电网，造成对供电网络的电磁污染。 （3）保证安全 设计、安装、运行、检修必须考虑到人身安全与设备安全。 （4）结线方式力求简单清晰、操作检修方便、运行灵活。,9,在满足安全可靠

7、的基础上，工厂供配电线路及变配电所结线应力求简单清晰；投入、切除操作方便；检修操作方便；能适应不同的运行方式的变化，根据需要灵活地从不同方向得到供电。 （5） 经济 投资、运行费用要少，总的经济效益最佳。 另外，根据工厂发展情况及周边条件，留适当的发展余地。 2.工厂供配电电压 工厂电网和电气设备的额定电压可以是不同的电压等级，但是应该符合国家关于额定电压的规定。 1）额定电压的国家标准 特点如表中 （1）用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。实际上由于电力线路在运行时有电压损耗，所以一般线路的首端电压高，末端电压低。,10,我国交流电网和电力设备的额定电压/KV,11,（2）发电机的额

8、定电压较用电设备的电压应高5%，以补偿线路电压损失。 （3）变压器的一次线圈（原线圈）是接受电能，其额定电压一般与用电设备的额定电压相等。但是直接与发电机相连接的升压变压器的一侧（3、6、10KV），其电压应与发电机电压相适应，即比电网额定电压高55。 （4）变压器的二次线圈（副线圈）相当于一个供电电源，它的空载额定电压要比电网的额定电压高10%（当变压器通过额定负荷电流时，变压器绕组的电压损失5%）。在3、6、10KV电压时，如采用短路电压小于7.5%的配电变压器，则二次线圈的额定电压仅高出电网额定电压5%。 2）工厂供配电电压的选择 提高送电电压能够减少电能损失，提高电压质量，节约有色金属

9、，但是增加相应线路及设备投资，所以对应一个电压等级有一个较为合理的输送容量与输送距离。常用如下表所示。,12,常用各级电压的经济输送容量与输送距离,13,对工厂供配电电压选择说明如下： 1、工厂供电电压的选择 对于一般无高压用电设备的小型工厂，设备容量在100KW以下，输送距离在600m以内的，可选用380/220V电压供电。 对于中小型工厂，设备容量在1002000KW，输送距离在4 20Km以内的，可以采用6 10KV电压供电。 对于大中型工厂，设备容量在2000 50000KW，输送距离在20 150Km以内的，可采用35 110KV电压供电。 2、工厂配电电压的选择 工厂高压配电电压一

10、般选用6 10KV；工厂低压配电电压，除因为安全因素所规定的特殊电压外，一般采用380/220V。380V为三相配电电压，供电给三相用电设备及380V单相用电设备。220V作为单相配电电压，供电给一般照明灯具及220V单相用电设备。对采矿等少数为部门，,14,因为负荷中心距离变电所较远等原因，为了减少线路电压损耗和电能损耗，提高负荷端的电压水平，也有采用660V配电电压的。 3、工厂供配电系统图纸 工厂供配电系统的设计、施工、运行、维护、管理依据有关的图纸、资料，在工厂供电系统设计中应当提供以下图纸： 1）工厂总降压变电所、车间变电所、配电所的设计说明书，设备材料清单及工程概预算，主电路图、平

11、剖面图、二次回路图及其安装施工图与设计说明书。 2）工厂厂区配电线路设计说明书、设备材料清单、工程概预算，厂区配电线路系统图和平面图、电杆总装图及其安装施工图与施工说明书。 3）车间配电线路设计说明书、设备材料清单及工程概预算，车间配电线路系统图和平面图及其安装施工图与施工说明书。,15,4）厂区室外照明和车间（建筑）内照明的设计说明书、设备材料清单及工程概预算，照明系统图和平面图及其他安装施工图与说明书。 供电系统图：实际就是用电气图形符号按照供电系统的组成方式，表示出一次设备的连接次序和关系的图形，也长称为电气系统主接线图。 工厂供电系统图作用：能清晰地表明工厂供电的电源以及电能的输送、分

12、配、控制等一次设备之间的关系，是工厂电气运行人员倒闸操作的主要依据。 供配电系统平面图：就是根据供配电系统图以一定比例表示建筑物外部或内部的电源布置情况的图纸。 此外为了更好地了解电气照明平面图，可以另外画出照明器、开关、插座等的实际连接示意图，称为剖面图，或斜视图、透视图。,16,四、工厂供用电技术管理 1、供用电技术管理的有关规定 熟悉了解与供用电技术管理有关的一些主要规定，是提高供用电技术管理的前提条件。 全国供用电规则、电力工业技术管理法规、电能计量装置管理规定、电业安全工作规程。 另外工厂供配电系统设计有关的国家标准也可以供技术管理参考：工业与民用供配电系统设计规范、10KV及以下变

13、电所设计规范 、低压配电设计规范等。 2、工厂变配电所的技术管理 变配电所是全厂供配电系统的枢纽，为搞好其管理工作，保证安全、可靠供电，变配电所应具备必要的规程。 1）规章制度 ：1.电气安全工作规程（包括安全用具的管理）；2.电气运行操作规程（包括停、送电和限电操作步骤）；3.电力工业技术管理法规；4.电气事故处理规程；5.电气工作岗位责任制；6.电气设备现场巡视检查制度；7.电气运行交接班制度；8.电气工作培训考核制度；9.调节电荷,17,节约电能的工作管理制度；10.变配电所的门卫制度。 2）变配电所应具有的图纸资料：1.全厂供配电系统图；2.全厂配电线路与用电设备平面分布图（标明线路参

14、数与用电设备容量）；3.变配电所平面布置图；4.电气装置隐蔽工程竣工图（如电缆、接地装置等）；5.变配电所二次接线图；6.正常和事故照明接线图；7.接地装置布置图；8.安全经济运行指示图表；9.直流系统图；10.定期巡视路线图。 3）变配电所应建立的记录：1.运行工作记录；2.设备缺陷记录；3.断路器事故跳闸记录；4.继电保护及自动装置调试工作记录；5.设备检修、试验记录；6.避雷器动作记录；7.事故、障碍及异常运行记录；8.安全活动记录；9.蓄电池调整及充放电记录；10.运行分析记录。 3、工厂供电系统的经济运行管理 通过加强用电经济运行管理、加强用电考核来挖掘潜力，减少浪费，以达到节电提高

15、企业经济效益的目的。,18,加强工厂用电经济运行管理就应当使工厂供电系统和电气设备实现经济运行。为此采取一系列措施，如： 1）使全体员工了解节电的意义，全员参与节电。 2）建立巡检制度，记录有关仪表读数。 3）测定各种用电设备的电流负荷曲线并用以确定用电设备的运行效率。 4）根据抄表记录数据，计算各类功率因数、损耗及附加损耗。 5）测量全厂各用电设备组和电力元件的电能损耗量并画出全厂能耗模型图。 6）绘出全厂最大负荷、有功功率、功率因数，干线的有、无功功率和电流、典型干线末端电压等随时间的变化曲线。 7）分析上述曲线研究节电措施。如调整负荷使最大负荷减少，研究消除各类附加损耗，减少负荷波动幅值

16、，提高企业日负荷率，调节全厂动态功率因数及运行电压使之接近于经济运行值。,19,8）组织各项节电措施的实施。加强工厂用电考核，应当经常考核、分析单位产品所消耗的电量即用电单耗，及时发现生产过程中的薄弱环节并及时采取措施保证产品电耗定额指标的完成。,20,二、工厂电力负荷及短路电流的计算 一、工厂常用用电设备的用途及用电特点 1、生产机械的拖动电动机 如水泵、油泵、风机、空压机、球蘑机、搅拌机等，一般用三相交流电动机拖动。取用电能需要系数及功率因数较高。但是金属切削机床电动机，还有提升机、卷扬机、起重机、各型吊车等需要系数及功率因数较低。 2、工业用电炉 分为电阻炉、感应电炉、电弧炉3种。 电阻炉多用于加热金属或对金属进行热处理，负荷性质比较稳定，相当阻性负载，需要系数和功率因数均高。感应电炉又分为中频（50008000Hz）和高频（105108Hz）两种，由变频机或晶闸管变频装置供电，熔炼时由于炉料的变化将引起负荷的波动，需要系数较高但功率因数很低。 电弧炉通过专用的电炉变压器供电，在起始熔炼期，由于 原料堆积不均匀及熔融差别等的影响，每相负荷波动很大，,