工厂供电系统概述与一次主要设备

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1、第一、二章、工厂供电系统概述与一次主要设备,工厂供电,第一章 概论,电力系统概述 工厂供电系统概述 工厂供电系统设计概述,目 录,了解并掌握电力系统有关基础知识； 了解电能质量的知识，掌握有关基本概念； 了解并掌握工厂供电系统有关基础知识； 了解工厂供电系统设计的主要内容,要 求,1.1 电的基础知识 1.2 电力系统基础知识 1.2.1 简史 1.2.2 电力系统 1.2.3 发电 1.2.4 电网 1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划1.2.6 中性点运行方式 1.2.7 低压配电系统的接地型式 1.2.8 电能质量,第1节 电力系统概述,电力系统概述,1.2 电力系统基础知

2、识,电力系统基础知识,1.2.2 电力系统,发电机,升压变压器,高压输电,输电,区域变电所,中低压配电,降压变电所,发电厂 26kV/500kV,用户 110kV/35kV/10kV/0.4kV 工厂是主要有户，用电量约占50%以上,区域电网 南宁至博白县： 220kV,输电,地方变电所,地方电网 110kV,电力系统基础知识,发电公司,中国华能集团公司,中国大唐集团公司,中国国电集团公司,中国华电集团公司, ,中国电力投资集团公司, ,1.2.2 电力系统,电力系统基础知识,电网公司,国家电网公司,中国南方电网公司,,广东、广西、云南、贵州和海南五省、区,,1.2.2 电力系统,电力系统基

3、础知识,电网： 电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电网。 电网额定电压： 电网额定电压等级由国家制定颁布。电压等级不宜太多，否则会使线损、无功损耗大，不易实现变压器、电机电器等用电设备的标准化生产。 国外城网电压等级一般为三个；我国城网电压目前有四个等级：220/35/10/0.4kV。苏州新区新增20kV。将来趋势用三个：220/20/0.4kV或110/35(10)/0.4kV，采用多布点、短半径的方式。,1.2.4 电网,电力系统基础知识,用电设备的额定电压UN 与同级电网额定电压相同。 发电机的额定电压 高于同级电网（线路）额定电压5%,1.2.4 电网,图1.11 电

4、力变压器一、二次额定电压说明图 p10,电力系统基础知识,我国公布的标准额定电压 （GB/T156一2007、GB/T 11022） p9,电力系统基础知识,各级电压电力线路合理的输送功率和输电距离,十二五”期间，中国电压等级最高的输电线路千伏特 新疆准东至四川的千伏特高压直流输电工程获得相关部门批准后正在开展可研报告，待月上报获核准后开工建设，计划于年建成投运。 线路起点位于新疆准东西部能源基地，终点在成都，途经新疆、青海、甘肃、四川四省区，全长公里左右，总投资约亿元。 新疆煤炭储量约万亿吨，约占全国总储量的，准噶尔盆地东部的一条狭长地带，煤炭资源预测储量达亿吨，是国内目前最大的整装煤田。

5、近年来，中国已成功投运云南广东、四川上海两条千伏特高压直流工程。,电力系统基础知识,发电： 优先开发水电、优化发展火电、大力发展核电、 积极发展风电等可再生能源、 适度发展天然气集中发电、 因地制宜发展分布式发电,1.2.5.1 国家“十二五”规划：电力发展,1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划,电力系统基础知识,电网： 加强省级500（800）1100kV电网建设、 促进城乡电网协调发展、 推进电网智能化： 智能电网：发电、输电、变电、配电、用电、调度智能化,1.2.5.1 国家“十二五”规划：电力发展,1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划,电力系统基础知识,到2

6、020年，预计全国需要的用电量达到4.3万亿度（4.3x1012kWh），人均2900kWh（到2020年我国人口达14.7亿）；装机容量（发电机组）达到9.5亿kW。 到2020年，装机容量/发电量：煤电占63%/70%；水电占23.7%/16%；核电占4.2%/6%，气电（天然气）占7.3%/7%；风电等新能源占1.5% /1%（而英国20%，其中风能占16%；丹麦风能20%）。,发电,1.2.5.2 国家中长期规划（至2020年）：电力发展,1.2.5 国家电力发展“十二五”规划及中长期规划,电力系统基础知识,衡量电能质量的基本指标 1）电压 2）频率 频率偏差不得超过0.5Hz/0.2

7、Hz（3000MW） 电气设备的额定电压和额定频率，是电气设备正常工作且能获得最佳经济效果的电压和频率。 对工厂供电系统，提高电能质量主要是提高电压质量！ 电压质量四个指标： 1）电压偏差 2）电压波动 3）电压波形 4）三相平衡,1.2.8.1 概述,1.2.8 电能质量,第一章 概论,2.1 工业分类 2.2 工厂供电系统简介 2.3 有关标准,第2节 工厂供电系统概述,工厂供电系统概述,定义： 工厂供电系统：从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统，包括厂内变配电所和所有的高低压供配电线路。 根据规模，工厂分为大型、中型、小型企业 根据用电量，工厂分为耗电大户（如铝业平果铝

8、业、钢铁厂柳钢陈永南 英桥、化工等）、一般用户企业 因此，工厂供电系统的规模、复杂程度千差万别。 分类： 总的来说，工厂供电系统可分为三种： 1）大型 伟镍 电解 2）中型 3）小型,2.2 工厂供电系统,工厂供电系统概述,大型供电系统： 110kV进线，具有总降压变电所、分变电所、低压配电中心 中型供电系统： 35kV或10kV进线，具有总降压变电所、分变电所、低压配电中心 小型供电系统： 一般为10kV进线，只设一个降压变电所或箱式变电站、低压配电中心,2.2 工厂供电系统,工厂供电系统概述,电源进线,110kV, 35kV, 10kV,配电屏、动力箱、母线槽、电缆桥架、照明箱 220/3

9、80V；660V（采矿、石油、化工）、1140V（仅用于矿下）,中压开关柜、变压器、低压开关柜、母线槽、电缆桥架,高压开关设备、变压器、中压开关柜、低压柜,负荷：电动机、机电设备、空调、灯具等,2.2 工厂供电系统,供电系统框图,工厂供电系统概述,2.2 工厂供电系统 主接线图,总变电所,C,220/380V,工厂供电系统概述,总变电所,2号车间变电所,220/380V,10/0.4kV,10kV,110kV或35kV,220/380V,C,B,A,母线,C,车间配电所：配电屏、动力箱,2.2 工厂供电系统 主接线图,工厂供电系统概述,框架式断路器（ACB）塑壳式断路器（MCCB） 真空断路器

10、（VCB）,电器设备元器件,工厂供电系统概述,SF6高压断路器,GIS,电器设备 高压电器,工厂供电系统概述,气体绝缘中压开关柜 西门子,空气绝缘中压开关柜 ABB,电器设备 中压开关柜,工厂供电系统概述,电器设备 低压开关柜,工厂供电系统概述,油浸式变压器,干式变压器,电力变压器,工厂供电系统概述,法规 中华人民共和国节约能源法 中华人民共和国电力法 电力供应与使用条例 供电营业规则,2.3 有关法规、技术标准、规范,工厂供电系统概述,常用的标准、规范、导则（国际） IEC (International Electrotechnical Commission) 国际电工委员会 IEEE (I

11、nstitute of Electrical and Electronic Engineers) 电气与电子工程师学会 ANSI (American National Standards Institute) 美国国家标准学会 CE Mark (Certified European Mark) 欧盟认证标志,2.3 有关法规、技术标准、规范,工厂供电系统概述,常用的标准、规范、导则（国际） ISO (International Standards Organization) 国际标准化组织 NEC (National Electrical Code) 国家电气规范 NEMA (National

12、 Electrical Manufacturers Association) 国家电气制造商协会 UL (Underwriters Laboratories, Inc.) BSI (British Standards Association) 英国标准协会,2.3 有关法规、技术标准、规范,工厂供电系统概述,常用的标准、规范、导则（国内） 国家标准： GB 国家标准代号（强制性） GB/T 国家标准代号（推荐性） 行业标准： 电力行业：DL（强制性标准）、DL/T（推荐性标准） 建筑行业：JG（强制性标准）、JG/T（推荐性标准） 企业标准代号：QB,2.3 有关法规、技术标准、规范,工厂供电

13、系统概述,常用的标准、规范、导则（国内） 国家标准： 行业归口所： 1、高压电器：西安高压电器研究所 2、低压电器：上海电器科学研究所 3、低压成套：天津电气传动研究所 4、电力电子：西安电力电子研究所 DL/T 电力行业标准： 国家电网公司中国电力研究院,2.3 有关法规、技术标准、规范,第一章 概论,3.1 工厂供电设计 3.2 扩大初步设计的主要步骤,第3节 工厂供电系统设计概述,设计概述,设计一般分为两个阶段： 扩大初步设计；施工设计 扩大初步设计是工厂供电系统设计的主干，需经设计领导机关和供电部门的批准。 扩大初步设计资料： 工厂供电系统的总体布置图、 主电路图、 平面布置图； 设计

14、说明书、工程概算等,3.1 工厂供电设计,设计概述,施工设计是按照批准后的扩大初步设计，进行包括车间供电系统及照明等单项的施工图样的绘制。 施工设计资料： 施工说明书、 各项工程的平面图/剖面图、 设备安装图、 设备及材料明细表、 工程概算等,3.1 工厂供电设计,设计概述,3.1 工厂供电工程设计与施工的一般原则,工厂供电工程设计包括： 1、变配电所设计 2、配电线路设计 3、电气照明设计,3.2 工厂供电工程设计内容,设计概述,3.3 工厂供电工程设计的程序与要求,设计前，需收集的资料： 设计后，应向当地供电局提供的资料： 7） 按供电营业规则,3.3.1 扩大初步设计的主要步骤,两个阶段

15、：扩大初步设计、施工设计,设计概述,按照工艺、公用设计所提供的资料，确定全厂电力负荷分级，计算车间及全厂的计算负荷； 根据车间环境及计算负荷数值，选择车间变电所位置及变压器容量、数量； 根据负荷等级、全厂计算负荷，选定供电电源、电压等级及供电方式； 选择总降压变电所（配电所）位置、变压器台数及容量； 确定总降压变电所（配电所）接线图和厂区内的高压配电方案；,3.3.1 扩大初步设计的主要步骤,3.3 工厂供电工程设计的程序与要求,设计概述,选择高低压电气设备及配电网线路载流导体的截面，必要时，需进行短路条件下动稳定及热稳定的校验； 选择继电保护及供电系统的自动化方式，进行参数的整定计算； 提出变电所和工厂建筑物的防雷措施、接地方式及接地电阻的设计计算； 确定提高功率因数的补偿措施； 选定变电所的控制及调度方式； 核算建设所需设备与总投资。,3.3.1 扩大初步设计的主要步骤,3.3 工厂供电工程设计的程序与要求,设计概述,安装施工图设计 施工设计资料： 施工说明书、 平面/剖面图、 各