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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,#,电话：,13760784716,；,email,：,hlgao,工厂供配电技术,主讲教师,:,高焕丽,讲授学,时,时及参,考,考教材,学时要,求,求：,32学时,参考教,材,材：,1、供配,电,电技术,唐,唐志平,主,主编,电子工,业,业出版,社,社；,2、工厂,供,供电（,第,第三版,）,） 刘,介,介才,编,编,机械工,业,业出版,社,社；,3、电力,工,工程基,础,础孙丽华,主,主编,机械工,业,业出版,社,社；,本课程,主,主要内,容,容,本课程,主,主要讲,述,述中小,型,型工厂,供,供配电,系,系统的,基,基本理,论,论知识,、,、计算,方,方法、,系,系统运,行,行及管,理,理的相,关,关知识,。,。,主要包,括,括：,供配电,系,系统和,电,电力系,统,统的基,本,本知识,；,；,工厂电,力,力负荷,的,的计算,；,；,三相短,路,路分析,、,、短路,电,电流及,短,短路效,应,应的计,算,算；,电气主,接,接线及,电,电气主,设,设备；,二次回,路,路、自,动,动装置,及,及继电,保,保护；,防雷与,接,接地；,第一章,电,电力,系,系统概,论,论,本章将,主,主要介,绍,绍电力,系,系统的,基,基本概,念,念、供,配,配电系,统,统设计,的,的相关,基,基础知,识,识，主,要,要包括,以,以下几,个,个内容,：,：,电力系,统,统和供,配,配电系,统,统概述,电力系,统,统的基,本,本概念,；,；,供配电,系,系统的,组,组成；,电力系,统,统的运,行,行特点,及,及运行,要,要求；,电力系,统,统的额,定,定电压,电力系,统,统的电,压,压分级,；,；,电力系,统,统中各,元,元件的,额,额定电,压,压规定,；,；,电力系,统,统的中,性,性点运,行,行方式,电力系,统,统中性,点,点运行,方,方式基,本,本概念,；,；,电力系,统,统中性,点,点各种,运,运行方,式,式特点,及,及适用,场,场合；,第一章,电,电力,系,系统概,论,论,电能的,质,质量指,标,标,电力系,统,统电能,质,质量衡,量,量标准,；,；,各指标,的,的具体,含,含义；,供配电,系,系统的,组,组成,供配电,系,系统设,计,计的对,象,象；,供配电,系,系统设,计,计的主,要,要内容,；,；,第一节,电,电,力,力系统,的,的基本,概,概念,一、电,力,力系统,1、电力,系,系统的,定,定义,按对象,描,描述：,发电厂,、,、电力,网,网及用,电,电设备,组,组成的,统,统一整,体,体；,按过程,描,描述：,由发电,、,、变电,、,、输电,、,、供电,、,、配电,以,以及用,电,电等,设,设备,和,和技术,组,组成的,一,一个将,一,一次能,源,源转换,成,成电能,的,的,统,统一系,统,统。,第一章,工,工厂,供,供电系,统,统的基,本,本概念,第一节,电,电,力,力系统,的,的基本,概,概念,2、电力,系,系统的,组,组成,第一节,电,电,力,力系统,的,的基本,概,概念,第一节,电,电,力,力系统,的,的基本,概,概念,3动力,系,系统,动力系,统,统 ：,电,电力系,统,统与“,动,动力部,分,分”的,总,总和。,动力系,统,统、电,力,力系统,、,、电力,网,网三部,分,分的关,系,系如下,图,图所示,。,。可见,电,电力网,是,是电力,系,系统的,组,组成部,分,分；电,力,力系统,是,是动力,系,系统的,组,组成部,分,分。,第一节,电,电,力,力系统,的,的基本,概,概念,2、要求,：,：,（1）安全,、,、可靠首要任,务,务；,（2）保证,良,良好的,供,供电质,量,量（优,质,质）；,（3）经济,性,性（高,效,效）；,（4）灵活,、,、方便,且,且有冗,余,余；,二、电,力,力系统,运,运行的,特,特点和,要,要求,1、特点,：,：,（1）电能,不,不能大,量,量贮存,；,；,（2）电力,系,系统电,磁,磁暂态,过,过程非,常,常短暂,；,；,（3）电力,系,系统重,要,要性。,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,额定电,压,压 ：,电气设,备,备正常,工,工作且,能,能获得,最,最佳技,术,术性能,和,和经济,效,效果的,电,电压。,通,通常是,指,指线电,压,压，在,电,电气设,备,备铭牌,上,上标出,。,。,一、额,定,定电压,规,规定,电力系,统,统电压,是,是有等,级,级的。,电压分,级,级的原,因,因分析,：,：,由于,，,，当输,送,送功率S一定时,，,，U越高，I越小，,导,导线等,载,载流部,分,分的截,面,面积越,小,小，投,资,资也就,越,越小；,但电压U越高，,对,对于设,备,备绝缘,要,要求也,就,就越高,，,，变压,器,器、杆,塔,塔、断,路,路器等,设,设备的,绝,绝缘投,资,资也就,越,越大，,综合考,虑,虑上述,因,因素，,对,对于一,定,定的输,送,送功率,和,和输送,距,距离总,会,会有一,最,最为合,理,理的线,路,路电压,，,，此时,最,最为经,济,济。,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,主要分,成,成：,220V,380V,3kV,6kV,10kV,35kV,110kV,220kV,500kV,;,;,在电力,系,系统中,同,同一电,压,压等级,下,下，不,同,同的电,气,气设备,具,具有不,同,同的额,定,定电压,规,规定。,用,用电设,备,备、电,力,力线路,、,、发电,机,机以及,变,变压器,的,的额定,电,电压规,定,定分别,予,予以介,绍,绍。,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,1、用电,设,设备额,定,定电压,铭牌上,标,标出的,线,线电压,，,，没有,特,特殊规,定,定；,2、电力,线,线路的,额,额定电,压,压：,和所连,接,接的用,电,电设备,的,的额定,电,电压相,等,等，又,称,称网络,的,的额定,电,电压；,3、发电,机,机的额,定,定电压,：,：,与网络,额,额定电,压,压为同,一,一等级,时,时，发,电,电机的,额,额定电,压,压规定,比,比网络,电,电压高5%；标称,值,值均为,空,空载值,。,。,4、变压,器,器额定,电,电压：,比较复,杂,杂，需,视,视所处,位,位置来,确,确定；,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,变压器,一,一次绕,组,组,与发电,机,机直接,相,相连时,，,，其额,定,定电压,与,与发电,机,机额定,电,电压相,等,等；,不与发,电,电机直,接,接相连,时,时，其,额,额定电,压,压与网,络,络额定,电,电压相,等,等；,变压器,二,二次绕,组,组,与用户,直,直接相,连,连时，,其,其额定,电,电压比,网,网络电,压,压高5%；,与用户,不,不直接,相,相连时,，,，额定,电,电压比,网,网络电,压,压高10%；,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,电力系,统,统电压,等,等级规,定,定总结,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,例：,图A为一升,压,压变压,器,器，一,次,次侧接,发,发电机,，,，电,压,压等级,为,为10KV；二次,侧,侧接输,电,电网，,电,电压等,级,级（网,络,络电压,）,）为220KV。,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,变压器,一,一次侧,额,额定电,压,压为：,UTn1=10,.,.0*,(,(1+5%),=,=10,.,.5KV;,变压器,二,二次侧,主,主抽头,额,额定电,压,压为：UTn2=220*(1+10%),=,=242KV,;,;,变压器,二,二次侧5%抽头额,定,定电压,为,为：,UTn2,+,+5%=242*(1+5,%,%)=254KV;,（比主,触,触头的,额,额定电,压,压高5%）,变压器,二,二次侧-5%抽头额,定,定电压,为,为：,UTn2,-,-5%=242*(1-5,%,%)=229,.,.9KV;,（比主,触,触头的,额,额定电,压,压低5%）,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,例：,图B为一降,压,压变压,器,器，一,次,次侧接,输,输电网,，,，网络,额,额定电,压,压为220KV；二次,侧,侧接配,电,电网，,网,网络额,定,定电压,为,为10KV。,图B降压变,压,压器,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,变压器,一,一次侧,主,主抽头,额,额定电,压,压为：,UTn1=Un1=220KV；,一次侧+5%抽头的,额,额定电,压,压为：,UTn1,+,+5%=220*(1+5,%,%)=231KV；,一次侧-5%抽头的,额,额定电,压,压为：,UTn1,-,-5%=220*(1-5,%,%)=209KV；,二次侧,主,主抽头,额,额定电,压,压为：,UTn2=10,*,*(1,+,+10,%,%)=11KV；,图B降压变,压,压器,第二节,电,电力,系,系统额,定,定电压,二、各,种,种电压,等,等级的,适,适用范,围,围,注意对,各,各电压,等,等级对,应,应的输,送,送容量,以,以及输,送,送距离,限,限制！,！,！,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,一电,力,力系统,中,中性点,电力系,统,统中性,点,点,指系统,中,中星形,联,联结的,变,变压器,或,或发电,机,机的中,性,性点。,意义：,电力系,统,统的中,性,性点运,行,行方式,是,是一个,综,综合性,问,问题，,对,对于电,力,力系统,的,的运行,特,特别是,在,在系统,发,发生单,相,相接地,故,故障时,有,有明显,的,的影响,：,：,它与电,压,压等级,、,、单相,接,接地电,流,流、过,电,电压水,平,平、保,护,护配置,等,等有关,；,；,直接影,响,响电网,的,的绝缘,水,水平、,系,系统供,电,电的可,靠,靠性、,主,主变压,器,器和发,电,电机的,运,运行安,全,全以及,通,通信线,路,路的抗,干,干扰能,力,力等。,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,二中,性,性点运,行,行方式,及,及特点,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,假定条,件,件：,三相对,称,称电路,：,：电源,、,、线路,和,和负载,均,均是对,称,称的；,C为相与,地,地之间,的,的总分,布,布电容,；,；,表,表,示,示其容,抗,抗；,正常运行时的中性点不接地的电力系统,1中性,点,点不接,地,地的电,力,力系统,（1）系统,正,正常时,三相线,电,电压对,称,称;,三相相,电,电压对,称,称;,三相对,地,地电容,电,电流对,称,称;,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,三个对,地,地电容,电,电流平,衡,衡分析,三相对,地,地分布,电,电容电,流,流分别,为,为：,接地电,流,流为：,结论：系统正,常,常时，虚拟接,地,地点的,总,总电容,电,电流相,量,量和为0，即没,有,有电流,在,在地中,流,流动。,正常运行时的中性点不接地的电力系统,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,（2）系统,发,发生单,相,相接地,短,短路时,（,（如C相接地,）,）,电压特,征,征：,C相对地,电,电压为0；中性,点,点对地,电,电压不,为,为0；,A相对地,电,电压为,：,：,；,；升高,为,为线电,压,压；,B相对地,电,电压为,：,：,；,；升高,为,为线电,压,压；,电流特,征,征：,将接地,点,点作为,广,广义节,点,点，列KCL方程：,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,由相量,图,图得，,相,相位上,：,：,超,超前,；,；,量值上,：,：,结论：,一相接,地,地的电,容,容电流,为,为正常,运,运行时,每,每相对,地,地电容,电,电流的3倍；,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,（3）中性,点,点不接,地,地系统,发,发生单,相,相接地,时,时特征,：,：,经故障,相,相流入,故,故障点,的,的电流,为,为正常,时,时本电,压,压等级,每,每相对,地,地总电,容,容电流,的,的3倍；,中性点,对,对地电,压,压升高,为,为相电,压,压；,非故障,相,相的对,地,地电压,升,升高为,线,线电压,；,；,线电压,与,与正常,时,时的相,同,同，依,然,然对称,；,；,（4）适用,范,范围：,中性点,不,不接地,系,系统仅,仅,仅适用,于,于单相,接,接地电,容,容电流,不,不大的,电,电网：,3-10kV电网中,，,，单相,接,接地电,流,流：Id30A；,35-60kV电网中,，,，单相,接,接地电,流,流：Id10A；,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,2中性,点,点经消,弧,弧线圈,接,接地的,电,电力系,统,统,上述电,路,路中如,果,果发生,单,单相接,地,地故障,时,时接地,电,电流比,较,较大，,会,会出现,断,断续电,弧,弧，由,于,于电力,线,线路中,含,含有电,阻,阻、电,感,感、电,容,容，因,此,此在单,相,相弧光,接,接地时,，,，可能,会,会形成,串,串联谐,振,振，出,现,现过电,压,压（正,常,常时的2.5,-,-3倍），,导,导致线,路,路上绝,缘,缘薄弱,地,地点出,现,现绝缘,击,击穿；,在,在此单,相,相接地,电,电容电,流,流大于,一,一定值,的,的系统,中,中，电,源,源中性,点,点经消,弧,弧线圈,接,接地。,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,发生单,相,相接地,故,故障时,，,，流过,中,中性点,的,的电流,时,时接地,电,电容与,流,流过消,弧,弧线圈,的,的电感,电,电流之,和,和；,超,超前900，而,滞,滞,后,后900，所以,在,在接地,点,点相互,补,补偿。当与的,量,量值差,小,小于发,生,生电弧,的,的最小,电,电流（,最,最小生,弧,弧电流,）,），电,弧,弧不会,发,发生，,不,不会出,现,现串联,谐,谐振过,电,电压现,象,象。,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,（1）特点,：,：,中性点,对,对地电,压,压升高,为,为相电,压,压；,非故障,相,相的对,地,地电压,升,升高为,线,线电压,；,；,线电压,与,与正常,时,时的相,同,同，依,然,然对称,；,；,消弧线,圈,圈有消,减,减小了,接,接地电,流,流，允,许,许在单,相,相接地,故,故障时,继,继续运,行,行（2小时）,，,，在此,时,时间内,查,查找故,障,障。,（2）适用,场,场合：,规定在,中,中性点,不,不接地,系,系统中,的,的3-60kV系统中,，,，当电,容,容电流,超,超过规,定,定数值,时,时，需,要,要采用,消,消弧线,圈,圈接地,：,：,3-6kV的系统,，,， 大,于,于30A,;,;,10kV的系统,大于20A,;,;,35-60kV的系统,大于10A,;,;,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,3中性,点,点直接,接,接地的,电,电力系,统,统,单相接,地,地故障,时,时，形,成,成单相,短,短路，,短,短路电,流,流比正,常,常时大,的,的多，,立,立即跳,闸,闸；,解决的,问,问题：,（1）.高压灭,弧,弧困难,：,：220kV及以上,的,的电压,电,电网，,除,除存在,对,对地电,容,容外，,还,还存在,较,较大的,电,电晕损,耗,耗和泄,漏,漏损耗,，,，因而,在,在接地,电,电流中,既,既有有,功,功分量,又,又有无,功,功分量,，,，而消,弧,弧线圈,只,只能补,偿,偿无功,分,分量，,接,接地点,仍,仍有较,大,大的有,功,功电流,流,流过；,电,电压等,级,级越高,，,，该值,越,越大：100A-200A之上；,致,致使电,弧,弧无法,熄,熄灭；,第三节,电,电力,系,系统中,性,性点运,行,行方式,（2）高压,绝,绝缘投,资,资大：,在,在中性,点,点直接,接,接地系,统,统中，,发,发生单,相,相接地,故,故障后,，,，中性,点,点电位,不,不变化,，,，致使,非,非故障,相,相对地,电,电压即,相,相电压,基,基本不,变,变化，,所,所以可,以,以有效,克,克服线,路,路以及,高,高压设,备,备高压,绝,绝缘投,资,资问题,；,；,（3）低压,单,单相设,备,备运行,需,需要：,在,在380V/220V系统中,，,，为了,设,设备可,靠,靠接地,以,以及单,相,相设备,的,的工作,需,需要，,也,也通常,采,采用中,性,性点直,接,接接地,运,运行方,式,式。,第四节,电,电,能,能的质,量,量指标,衡量电,能,能质量,的,的三个,指,指标：,电,电压、,频,频率、,供,供电可,靠,靠性;,一、电,压,压,电压质,量,量是以,电,电压偏,离,离额定,电,电压的,幅,幅度（,电,电压偏,差,差）、,电,电压波,动,动与闪,变,变和电,压,压波形,来,来衡量,。,。,1、电压,偏,偏差,电压偏,差,差是以,电,电压偏,离,离额定,电,电压的,幅,幅度，,一,一般以,百,百分数,表,表示，,即,即：,式中：,V%为电压,偏,偏差百,分,分数，,U为实际,电,电压，UN为额定,电,电压。,第四节,电,电,能,能的质,量,量指标,2、 电,压,压波动,电压波,动,动是指,电,电压的,急,急剧变,化,化。,电压波,动,动程度,以,以电压,最,最大值,与,与最小,值,值之差,或,或其百,分,分数表,示,示，即,：,：,式中，,为,为电,压,压波动,；,；,为,为电,压,压波动,百,百分数,；,；,为电压,波,波动的,最,最大值,和,和最小,值,值（kV）；,为额定,电,电压（kV）。,第四节,电,电,能,能的质,量,量指标,3、波形,波形的,质,质量是,以,以正弦,电,电压波,形,形畸变,率,率来衡,量,量的。,在理想,情,情况下,，,，电压,波,波形为,正,正弦波,，,，但电,力,力系统,中,中有大,量,量非线,性,性负荷,，,，使电,压,压波形,发,发生畸,变,变，除,基,基波外,，,，还有,各,各项谐,波,波，电,力,力系统,中,中主要,以,以3次,、,、5次,等,等奇次,谐,谐波为,主,主。,二、频,率,率,频率的,质,质量是,以,以频率,偏,偏差来,衡,衡量。,第四节,电,电,能,能的质,量,量指标,三、供,电,电的可,靠,靠性,供电可,靠,靠性是,以,以对用,户,户停电,的,的时间,及,及次数,来,来衡量,。,。,通常采,用,用供电,可,可靠率,表,表示供,电,电可靠,性,性，即,实,实际供,电,电时间,与,与统计,期,期全部,时,时间的,比,比值的,百,百分数,表,表示：,式中：Ty为统计,期,期实际,供,供电时,间,间之和,（,（h）；,Ts为统计,期,期全部,时,时间（h）；,Tt为统计,期,期内停,电,电时间,之,之和（h）；,ti为统计,期,期内每,次,次停电,时,时间（h）；,第五节,工,工厂,供,供配电,系,系统的,组,组成,2003年底，,我,我国发,电,电机装,机,机容量3 8450万千瓦,，,，发电,量,量达1 9080亿度（kWh），居,世,世界第,二,二位。,工,工业用,户,户占据50%,-,-70,%,%，供配,电,电系统,的,的任务,就,就是用,户,户电能,的,的供应,和,和分配,，,，是电,力,力系统,的,的主要,组,组成部,分,分；对,于,于工厂,供,供配电,系,系统进,行,行研究,和,和设计,很,很有必,要,要。,一、工,厂,厂供配,电,电系统,研,研究对,象,象,从供电,角,角度，,工,工厂规,模,模的分,类,类：,第五节,工,工厂,供,供配电,系,系统的,组,组成,本科程,主,主要介,绍,绍中小,型,型工厂,内,内部供,配,配电系,统,统的设,计,计问题,，,，设计,整,整个工,厂,厂（企,业,业）内,部,部接受,、,、变换,、,、分配,、,、消费,电,电能的,总,总电路,；,；初步,掌,掌握中,小,小型工,厂,厂的供,电,电系统,和,和电气,照,照明系,统,统的维,护,护和设,计,计的基,本,本知识,。,。,二工,厂,厂供配,电,电系统,总,总体构,成,成：,电源系,统,统+变配电,系,系统,1电源,系,系统外部供,电,电系统,；,；,第五节,工,工厂,供,供配电,系,系统的,组,组成,2变配,电,电系统内部变,配,配电系,统,统,第五节,工,工厂,供,供配电,系,系统的,组,组成,总降压,变,变电所接受、,变,变压、,分,分配；,由降压,变,变压器,、,、高压,配,配电装,置,置、低,压,压配电,装,装置等,组,组成。,负,负责将35KV110KV电压等,级,级降至6KV,10KV，并由,配,配电装,置,置将电,能,能送出,。,。,高压配,电,电所接受、,分,分配电,能,能；,为减少,电,电能损,失,失，在,负,负荷中,心,心，对6KV,10KV电压等,级,级的电,能,能进行,重,重新分,配,配，送,至,至个车,间,间变电,所,所或者,高,高压用,电,电设备,，,，即厂,内,内电能,中,中转站,。,。,第五节,工,工厂,供,供配电,系,系统的,组,组成,第五节,工,工厂,供,供配电,系,系统的,组,组成,车间变,电,电所,将6KV,10KV电压等,级,级电能,降,降至380,/,/220V电压，,并,并通过,低,低压配,电,电盘送,至,至各个,用,用电设,备,备。,第五节,工,工厂,供,供配电,系,系统的,组,组成,高压配,电,电线路,（,（6KV,10KV）,低压配,电,电线路,（,（380,/,/220V）,注意：,上述为,一,一般工,厂,厂供配,电,电系统,的,的组成,，,，现实,中,中，按,照,照现场,的,的实际,进,进行增,减,减设备,和,和环节,。,。,本章小,结,结,本章主,要,要介绍,了,了电力,系,系统及,供,供配电,系,系统设,计,计的相,关,关基础,知,知识，,主,主要包,括,括以下,几,几个内,容,容：,电力系,统,统的基,本,本概念,，,，包括,电,电力系,统,统的组,成,成，运,行,行特点,以,以及运,行,行要求,；,；,电力系,统,统的电,压,压分级,以,以及各,元,元件的,额,额定电,压,压规定,；,；,电力系,统,统的中,性,性点运,行,行方式,、,、各自,特,特点及,适,适用场,合,合；,电力系,统,统电能,质,质量衡,量,量标准,；,；,供配电,系,系统的,组,组成；,
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