工廠供電第一二章課件華東交通大學(xué)09自動化工廠供電系統(tǒng)概述工廠供電電源及電力網(wǎng)絡(luò)工廠電力負荷及負荷計算短路電流計算及電氣設(shè)備選擇工廠供配電系統(tǒng)繼電保護工廠供配電系統(tǒng)二次回路與自動裝置防雷與接地目錄CONTENT工廠供電系統(tǒng)概述01

工廠供電的重要性保證生產(chǎn)機械的正常運行供電系統(tǒng)是工廠生產(chǎn)機械的動力源，穩(wěn)定的電力供應(yīng)是生產(chǎn)順利進行的前提。提高生產(chǎn)效率穩(wěn)定的電力供應(yīng)可以保證生產(chǎn)機械連續(xù)運轉(zhuǎn)，提高生產(chǎn)效率。保障員工安全工廠內(nèi)的照明、通風(fēng)等設(shè)施都需要電力支持，穩(wěn)定的電力供應(yīng)可以保障員工的人身安全。電源配電線路用電設(shè)備保護裝置工廠供電系統(tǒng)的基本組成01020304工廠供電系統(tǒng)的電源一般來自電網(wǎng)，通過變壓器將高電壓轉(zhuǎn)換為適合工廠使用的低電壓。配電線路負責(zé)將電能從電源輸送到各個用電設(shè)備，一般采用電纜或架空線路。工廠內(nèi)的各種生產(chǎn)機械、照明、通風(fēng)等設(shè)施都是用電設(shè)備。為確保供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，需要配置相應(yīng)的保護裝置，如斷路器、熔斷器等。工廠供電系統(tǒng)應(yīng)保證不間斷的供電，避免因停電而造成生產(chǎn)損失。保證供電的可靠性電壓和頻率的穩(wěn)定對于工廠內(nèi)的各種用電設(shè)備正常運行至關(guān)重要。保證電壓和頻率的穩(wěn)定性工廠供電系統(tǒng)應(yīng)采取相應(yīng)的節(jié)能措施，降低能耗，同時減少對環(huán)境的影響。節(jié)能環(huán)保工廠供電系統(tǒng)應(yīng)具備完善的安全保護措施，確保工作人員和設(shè)備的安全。安全可靠工廠供電系統(tǒng)的基本要求工廠供電電源及電力網(wǎng)絡(luò)02交流電源：市電、發(fā)電機組電源選擇考慮電源的容量、電壓等級以及供電質(zhì)量。電源種類直流電源：電池、直流發(fā)電機根據(jù)工廠負荷特性、可靠性要求、經(jīng)濟性等因素選擇合適的電源種類和配置。010203040506工廠供電電源電力網(wǎng)絡(luò)電力網(wǎng)絡(luò)的組成輸電線路：用于傳輸電能。實現(xiàn)電能的傳輸與分配。變電站：實現(xiàn)電壓變換和電能傳輸?shù)膱鏊ｋ娏W(wǎng)絡(luò)的功能保障工廠供電的可靠性和經(jīng)濟性。接線方式的選擇根據(jù)工廠規(guī)模、負荷特性、供電可靠性要求等因素選擇合適的接線方式。單電源接線、雙電源接線、環(huán)網(wǎng)接線等。工廠電力網(wǎng)接線方式結(jié)構(gòu)簡單，投資少，適用于小規(guī)模工廠。單電源接線雙電源接線環(huán)網(wǎng)接線供電可靠性高，但投資較大，適用于重要負荷或大規(guī)模工廠。靈活性高，可提高供電可靠性，但運行維護相對復(fù)雜，適用于對供電可靠性要求高的工廠。030201工廠電力網(wǎng)接線方式工廠電力負荷及負荷計算03工廠電力負荷是指工廠在生產(chǎn)過程中所需消耗的電能。工廠電力負荷的大小取決于生產(chǎn)工藝、設(shè)備配置和生產(chǎn)規(guī)模等因素。工廠電力負荷分為有功負荷和無功負荷，有功負荷用于驅(qū)動電動機等設(shè)備，無功負荷用于支持電氣設(shè)備和輸電線路的正常運行。工廠電力負荷負荷計算的方法01工廠電力負荷的計算方法包括需要系數(shù)法、利用系數(shù)法和單位產(chǎn)品耗電量法等。02需要系數(shù)法是通過分析工廠設(shè)備的運行情況，計算出設(shè)備所需的最大功率，從而確定工廠的總功率需求。03利用系數(shù)法是通過分析設(shè)備的平均功率和最大功率，計算出設(shè)備的平均利用系數(shù)，從而確定工廠的總功率需求。04單位產(chǎn)品耗電量法是根據(jù)工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品種類和產(chǎn)量，計算出單位產(chǎn)品耗電量，從而確定工廠的總功率需求。功率損耗的計算方法包括歐姆定律法、均方根電流法和平均電流法等。歐姆定律法是通過測量線路的電壓和電流，利用歐姆定律計算出線路的電阻和功率損耗。平均電流法是通過測量線路的平均電流值，利用平均電流與功率損耗的關(guān)系計算出功率損耗。均方根電流法是通過測量線路的均方根電流值，利用均方根電流與功率損耗的關(guān)系計算出功率損耗。功率損耗是指在電能傳輸和分配過程中，由于電阻、電感等效應(yīng)所造成的能量損失。功率損耗的計算短路電流計算及電氣設(shè)備選擇04為了確保電氣設(shè)備在發(fā)生短路時能夠安全運行，需要計算短路電流。確定短路電流的大小、波形以及持續(xù)時間，為電氣設(shè)備的選擇和校驗提供依據(jù)。短路電流計算的目的和任務(wù)任務(wù)目的短路電流計算的假設(shè)和條件假設(shè)假設(shè)電網(wǎng)為無窮大電源容量，即電源內(nèi)阻抗可以忽略不計。條件短路發(fā)生在相間或單相接地時，三相短路電流達到最大值。短路電流計算的方法和步驟方法：采用有名值法和標(biāo)幺值法進行短路電流計算。步驟1.選擇基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓；2.計算短路回路的總阻抗；短路電流計算的方法和步驟035.計算短路電流的沖擊值和有效值。013.計算短路電流的周期分量；024.計算短路電流的瞬時分量；短路電流計算的方法和步驟工廠供配電系統(tǒng)繼電保護05繼電保護裝置的任務(wù)當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生異常或故障時，能夠快速、準(zhǔn)確地切除故障部分，以保證其他部分的正常運行。繼電保護裝置的基本要求選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。選擇性指保護裝置只切除故障部分，使停電范圍盡量縮??；速動性指保護裝置應(yīng)盡快切除故障；靈敏性指保護裝置應(yīng)能靈敏地感受和判斷故障；可靠性指保護裝置應(yīng)能正確地動作，不發(fā)生誤動或拒動。繼電保護裝置的任務(wù)和基本要求感應(yīng)型繼電器利用電流在導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的磁場，使可動鐵芯動作，當(dāng)可動鐵芯接近感應(yīng)彈簧片時，感應(yīng)彈簧片產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使可動鐵芯保持靜止?fàn)顟B(tài)。電磁型繼電器利用電磁鐵吸合的原理，當(dāng)電流通過線圈時產(chǎn)生磁場，使鐵芯吸合帶動觸點動作。晶體管繼電器利用晶體管的開關(guān)特性，通過一定的控制電路控制晶體管的開關(guān)，從而實現(xiàn)繼電器的動作。常用的保護繼電器及其原理通過檢測電流的大小來判斷是否發(fā)生故障，當(dāng)電流超過設(shè)定值時，保護裝置動作切除故障。過流保護利用電流的突變特性，在電流突然增大時迅速切斷電源，以減小故障影響范圍。速斷保護利用中性點接地系統(tǒng)中零序電流的存在，檢測零序電流的大小來判斷是否發(fā)生接地故障。零序保護工廠供配電系統(tǒng)常用的保護接線方式工廠供配電系統(tǒng)二次回路與自動裝置06二次回路定義二次回路指的是對一次設(shè)備進行控制、調(diào)節(jié)、保護和監(jiān)測的低壓電氣設(shè)備所組成的電路。二次回路的作用實現(xiàn)對一次設(shè)備的遠程控制，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，提高供電質(zhì)量。二次回路及其作用直流操作電源特點穩(wěn)定性好、維護簡便、不易受電網(wǎng)電壓波動影響。交流操作電源特點結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于實現(xiàn)。操作電源分類直流操作電源和交流操作電源。二次回路的操作電源通過控制回路可以實現(xiàn)斷路器的合閘和分閘操作，同時監(jiān)測斷路器的狀態(tài)。高壓斷路器控制回路信號回路用于指示斷路器的狀態(tài)，如合閘、分閘、故障等，以便運行人員及時掌握系統(tǒng)運行情況。高壓斷路器信號回路高壓斷路器的控制和信號回路防雷與接地07過電壓分類01根據(jù)產(chǎn)生原因，過電壓可分為雷電過電壓和內(nèi)部過電壓。雷電過電壓是由雷電引起的過電壓，包括直擊雷和感應(yīng)雷；內(nèi)部過電壓是由于電力系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變化引起的過電壓。雷電過電壓特點02雷電過電壓具有幅值大、持續(xù)時間短的特點，對電力系統(tǒng)設(shè)備和建筑物危害較大。雷電過電壓的危害03雷電過電壓可能導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣擊穿、損壞，甚至引起火災(zāi)和爆炸等嚴(yán)重后果。過電壓與雷電避雷針是常見的防雷設(shè)備之一，通過引雷作用將雷電引入地下，從而保護建筑物不受雷擊。避雷針避雷線是架設(shè)在建筑物頂部的防雷設(shè)施，通常與接地裝置相連，將雷電引入地下。避雷線避雷器是一種能釋放雷電電流的裝置，通常安裝在電力系統(tǒng)中，以保護電氣設(shè)備不受雷電過電壓的危害。避雷器防雷設(shè)備與措施接地裝