工厂供配电设计

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1、第11章工厂供电11.1工厂供电系统概述及电压选择11.2工厂电力负荷的计算11.3变电所位置及变压器台数和容量选择11.4变配电所高低压一次设备11.5工厂变配电所的主电路图11.6低压供配电线路的接线方式11.7工厂供电系统的防雷与接地思考题与习题11.1工厂供电系统概述及电压选择11.1.1工厂供电系统概述工厂供电系统是指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，是由工厂变配电所、配电线路和用电设备构成的整体，以实现工厂电能的接受、分配、变换、输送和使用。工厂供电系统是电力系统的主要组成部分，也是电力系统的主要用户。图11.1.1所

2、示为电力系统示意图，虚线框内即为工厂供电系统。工厂供电系统中，变配电所担负着接收电能、变换电压和分配电能的任务；配电线路承担着输送和分配电能的任务；用电设备指的是消耗电能的电动机、照明设备等。图11.1.1电力系统示意图不同类型的工厂，其供电系统组成各不相同。大型工厂及某些电源进线电压为35kV及以上的中型工厂，一般经过两次降压，也就是电源进厂以后，先经总降压变电所，将35kV及以上的电源电压降为6～10kV的配电电压，然后通过高压配电线路将电能送到各个车间变电所，也有的经高压配电所再送到车间变电所，最后经配电变压器降为一般低压用电设备所需的电压。一般中

3、型工厂的电源进线电压是6～10kV。电能先经高压配电所集中，再由高压配电线路将电能分送到各车间变电所或由高压配电线路直接供给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压器，将6～10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压(如220／380V)，然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备使用。对于小型工厂，由于所需容量一般不大于1000kVA，因而通常只设一个降压变电所，将6～10kV电压降为低压用电设备所需的电压。当工厂所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，因此工厂只需设一个低压配电间。对工厂供电系统的基本要求是：安全、灵活、可靠、经济。11.

4、1.2电力系统的组成电力系统是电能的生产、输送、分配、变换和使用的一个统一整体。电力系统由发电厂、变电站、电力网和用户组成。图11.1.2所示为电力系统及动力系统示意图。图11.1.2电力系统及动力系统示意图1．发电厂发电厂是将一次能源转换为电能的工厂。根据一次能源的来源不同，有火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、地热发电厂、潮汐发电厂、风力发电厂以及太阳能发电厂等。2．电力网电力网由变电所和各种不同电压等级的线路组成，它的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。电力网按电压高低和供电范围的大小又分为区域网和地方网。区域网供电范围大，且

5、电压一般在220kV以上；地方网供电范围小，最高电压一般不超过110kV。3．用户用户是指将电能转换为所需要的其它形式能量的工厂或用电设备。随着电力系统的发展，各国建立的电力系统，其容量及范围越来越大。建立大型电力系统可以经济合理地利用一次能源，降低发电成本，减少电能损耗，提高电能质量，实现电能的灵活调节和调度，大大提高供电可靠性。11.1.3电力系统的电压1.三相交流电网和电力设备的额定电压根据受电设备和供电设备的额定电压，国标GB156—93《标准电压》规定了交流电力网和电力设备的额定电压等级。1）电网(电力线路)的额定电压(ratedvolt

6、age)电网的额定电压是确定其它一切电力设备额定电压的基本依据，它是国家根据国民经济发展的需要以及电力工业的现有水平，经过全面的技术分析后确定的。三相交流电网和电力设备常用的额定电压如表11.1.1所示。表11.1.1我国交流电力网和电气设备的额定电压2）电力设备的额定电压用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。发电机的额定电压规定高于同级电网额定电压的5％，以补偿线路上的电压损失。变压器的额定电压分为一次绕组额定电压和二次绕组额定电压。（1）变压器一次绕组额定电压分两种情况：当变压器直接与发电机相连时，如图11.1.3中的变压器T1，其额

7、定电压与发电机额定电压相同，即高于同级电网额定电压的5％；当变压器连接在线路上时，如图11.1.3中的变压器T2，成为电网上的一个负荷，其一次绕组额定电压与电网额定电压相同。（2）变压器的二次绕组额定电压也分两种情况：当变压器二次侧供电线路较长时，如图11.1.3中的变压器T1，其额定电压应高于同级电网额定电压的10％，5%用来补偿变压器二次绕组的内阻抗压降，5%用来补偿线路上的电压损失；当变压器二次侧供电线路不太长时，如图11.1.3中的变压器T2，其额定电压只需高于电网额定电压的5％即可，用于补偿变压器内部的电压损耗。图11.1.3电力变压器的额定说明

8、2.电压分类及高低电压的划分按国标规定，额定电压分为三类：第一