工廠供電系統(tǒng)第三章1471483－1工廠供電系統(tǒng)電路圖3－2電力負荷及其計算3－3工廠變配電所及其主接線3－4工廠變配電所的運行管理3－5工廠電力線路3－6短路的基礎(chǔ)知識3－１

工廠供電系統(tǒng)電路圖149學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電力系統(tǒng)變配電概略圖及其繪制原則。2.掌握工廠供電系統(tǒng)一次、二次接線圖的意義、區(qū)別及繪制原則。3.能獨立識讀工廠供電系統(tǒng)一次、二次接線圖及電器位置圖和電力平面圖。150一、電力系統(tǒng)變配電概略圖1.概略圖簡介概略圖是一種用單線表示法繪制，用圖形符號、方框符號或帶注釋的框，概略地表示系統(tǒng)或成套裝置的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的簡圖。圖所示為供電系統(tǒng)概略圖，用發(fā)電、供電系統(tǒng)主要設(shè)備的圖形符號概略地描述供電系統(tǒng)的基本組成等情況。151供電系統(tǒng)概略圖2.概略圖繪制原則及識圖（1）符號的使用。主要采用圖形符號、方框符號或帶注釋的框繪制。（2）電路或元件的布局方式。概略圖是按功能布局法繪制的，表示項目的圖形符號、方框符號或帶注釋的框按工作順序從左至右或從上至下布置。（3）連接線的連接方法。用單根細實線連接，可用一相線代表三相線。（4）項目代號的表示方法。在概略圖中，項目只標(biāo)注高層代號，也可以不標(biāo)注項目代號。

152（5）重復(fù)電路的表示方法。在一張概略圖中，如有重復(fù)電路，可只繪出一個，其他的電路用簡化方式表示。如圖所示，項目“＝WL13”電路，在其方框符號內(nèi)注“電路同

＝WL11”，表示它們的電路完全相同。（6）注釋和說明。可根據(jù)需要加注各種形式的注釋和說明。153某工廠電力系統(tǒng)變電部分概略圖二、工廠供電系統(tǒng)一次、二次接線圖1.接線圖簡介電力系統(tǒng)接線圖就是表示變壓器、斷路器、互感器等電氣設(shè)備的電路連接關(guān)系的系統(tǒng)圖，分為一次接線圖和二次接線圖。一次接線圖也稱為主接線圖或主電路圖，是表示電力系統(tǒng)電能輸送和分配路線的電路圖，如圖所示。154某變電所一次接線圖二次接線圖也稱為二次電路圖或二次回路圖，是指電力系統(tǒng)中用來控制、指示、監(jiān)測和保護主電路及其中設(shè)備運行的電路圖。接線圖按照功能不同分為單元接線圖、互連接線圖和端子接線圖三種。單元接線圖：指表示一個結(jié)構(gòu)單元或單元組內(nèi)部連接所需信息的簡圖，如圖所示。155單元接線圖互連接線圖：指表示不同結(jié)構(gòu)單元之間連接所需信息的簡圖，如圖所示。156互連接線圖端子接線圖：指表示一個結(jié)構(gòu)單元或一個設(shè)備外部連接所需信息的簡圖，如圖所示。157端子接線圖2.接線圖繪制原則及識圖（1）接線圖繪制原則。1）項目的布局方式。接線圖是按位置布局法繪制的，清楚地闡述了各項目之間的相對位置和導(dǎo)線走向，但無須按比例定出它們之間的位置關(guān)系，如圖所示，項目

11~項目13、X及其端子都是按它們的實際位置布局的，但并沒有給出明顯的尺寸標(biāo)志或比例關(guān)系。158單元接線圖2）項目的表示方法。接線圖中的項目一般采用簡單的輪廓表示，有時也采用簡化圖形表示。如上圖所示，項目采用矩形表示。3）端子的表示方法。在接線圖中，端子一般用圖形符號和端子代號表示。4）連接線的表示方法。在接線圖中，連接線主要有連續(xù)線和中斷線兩種表示方法。既可以用多線表示，也可以用單線表示。5）導(dǎo)線標(biāo)記。導(dǎo)線應(yīng)標(biāo)注導(dǎo)線標(biāo)記，如上圖所示，在導(dǎo)線兩端分別標(biāo)注了按數(shù)字順序編號的、相同的標(biāo)記符號。159（2）接線圖識圖。接線圖識圖應(yīng)對照電路圖和位置圖進行，并參看國家標(biāo)準(zhǔn)《電氣技術(shù)用文件的編制

第1部分：規(guī)則》（GB/T6988.1—2008）、《電氣簡圖用圖形符號

第1部分：一般要求》（GB/T4728.1—2018）、《工業(yè)系統(tǒng)、裝置與設(shè)備以及工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原則與參照代號

第1部分：基本規(guī)則》（GB/T5094.1—2018）等。160如圖所示是幾個工廠高壓線路二次回路接線圖示例。161工廠高壓線路二次回路接線圖示例（一）162工廠高壓線路二次回路接線圖示例（二）163某工廠高壓線路二次回路電路圖三、工廠供電系統(tǒng)電器位置圖1.電器位置圖的種類（1）電氣設(shè)備布置圖。電氣設(shè)備布置圖是一種用以提供電氣設(shè)備安裝位置信息的簡圖。如圖所示為某高壓電廠控制室電氣設(shè)備布置圖，該圖清晰地給出了建筑物第二層控制室里的控制盤的安裝距離和尺寸。164某高壓電廠控制室電氣設(shè)備布置圖（2）電氣設(shè)備安裝簡圖。電氣設(shè)備安裝簡圖是一種用以提供電氣設(shè)備安裝位置和連接關(guān)系的簡圖。圖所示為某室內(nèi)變電所電氣設(shè)備安裝簡圖，它清楚地給出了變電所里電氣設(shè)備的實際安裝位置。165某室內(nèi)變電所電氣設(shè)備安裝簡圖（3）電氣設(shè)備電纜路由圖。電氣設(shè)備電纜路由圖是一種用以表示電纜或電纜束及電纜溝、槽、導(dǎo)管、線槽、固定件等位置的簡圖。如圖所示為某室外場地電纜路由圖，它清楚地示出了高壓電纜從本場地外西南方向引入至變電所，低壓電纜由變電所引出至各個建筑物。A~M

為低壓電纜分支點。166某室外場地電纜路由圖（4）電氣設(shè)備接地平面圖。電氣設(shè)備接地平面圖是一種用以提供接地裝置的位置及與電氣設(shè)備連接關(guān)系的簡圖，又稱接地圖或接地簡圖。如圖所示為某變電所的電氣設(shè)備接地平面圖，圖中清楚地示出了變電所里的電氣設(shè)備的布置位置及其接地線的連接情況。167某變電所的電氣設(shè)備接地平面圖2.電器位置圖的繪制原則（1）布局方式。電器位置圖按照電氣設(shè)備的實際位置進行布局。非電設(shè)備和電氣設(shè)備要有明顯區(qū)別，只有對理解電氣圖和電氣設(shè)備安裝十分重要時，才將非電設(shè)備表示出來。（2）電氣元件的表示。電器位置圖中的電氣元件通常用圖形符號或元器件的簡化形狀來表示。（3）連接線的表示。電器位置圖中的連接線一般用單線表示，只有在需要標(biāo)明復(fù)雜連接的細節(jié)時，才允許采用多線表示。連接線區(qū)別于表示地貌、結(jié)構(gòu)或建筑物內(nèi)容的圖線。168四、工廠電力平面圖電力平面圖是一種用圖形符號和文字符號表示建筑物內(nèi)各種電力設(shè)備平面布置的簡圖，主要反映電力設(shè)備的安裝位置和標(biāo)高，電力設(shè)備的規(guī)格、型號、數(shù)量，供電線路的敷設(shè)路徑和方法等內(nèi)容。電力平面圖主要供施工、使用單位從事電力設(shè)備安裝和電力設(shè)備維護管理用。如圖所示為某機械加工車間的電力平面圖。為更清楚地弄清總配電箱與分配電箱之間的關(guān)系，在此還須給出與之相對應(yīng)的電力系統(tǒng)概略圖，如圖所示。169170某機械加工車間的電力平面圖171某機械加工車間的電力系統(tǒng)概略圖1.配電線路在上面電力平面圖和電力系統(tǒng)概略圖中，用圖線和文字相結(jié)合的方式，清楚地表述了配電線路的走向、型號、規(guī)格、根數(shù)、敷設(shè)方式、敷設(shè)部位等信息。線路敷設(shè)方式及敷設(shè)部位標(biāo)注常用的文字代號見下表。172線路敷設(shè)方式及敷設(shè)部位標(biāo)注常用的文字代號173線路敷設(shè)方式及敷設(shè)部位標(biāo)注常用的文字代號2.電力設(shè)備如圖中的電力設(shè)備主要是電動機，各種電動機共21臺，編號為1~21。每臺均給出標(biāo)注，用以表示電動機的位置、規(guī)格、型號等。174某機械加工車間的電力平面圖五、工廠供配電系統(tǒng)運行模擬圖工廠供配電系統(tǒng)運行模擬圖就是在變配電所內(nèi)設(shè)置的實時顯示、監(jiān)控變配電所主接線（一次回路接線）設(shè)備運行情況的電子模擬盤或微機顯示屏上的主接線圖，當(dāng)線路發(fā)生故障或負荷變化時能及時以燈光閃爍、警笛鳴叫等形式提示、報警或?qū)嵤├^電保護操作等，如圖所示。175176某工廠配電室模擬屏177某水電站電氣主接線圖178某大廈變配電室模擬屏3－２電力負荷及其計算179學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電力負荷的概念和分級。2.了解日有功負荷曲線、年有功負荷曲線及與之有關(guān)的年最大負荷等物理量。3.重點掌握用需要系數(shù)法進行電力負荷計算的方法。180一、電力負荷分級1.電力負荷的概念電力負荷又稱電力負載，有兩種含義。一種是指耗用電能的用電設(shè)備或用電單位（用戶），如重要負荷、不重要負荷是指不同的用電單位，動力負荷、照明負荷是指不同的用電設(shè)備等。另一種是指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流大小，如輕負荷

（輕載）、重負荷、空負荷、滿負荷等。1812.工廠電力負荷的分級按《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50052－2009）的規(guī)定，工廠電力負荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級，見下表。182電力負荷的分級183電力負荷的分級二、負荷曲線負荷曲線是指用于表達電力負荷隨時間變化情況的函數(shù)曲線。在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表示負荷值（有功功率或無功功率），橫坐標(biāo)表示對應(yīng)的時間（一般以小時為單位）。負荷曲線按負荷的功率性質(zhì)可分為有功負荷曲線和無功負荷曲線；按所表示的負荷變動的時間可分為日負荷曲線、月負荷曲線和年負荷曲線。1841.日有功負荷曲線日有功及無功負荷曲線如圖所示。為了便于在運行中制定負荷曲線，負荷曲線常繪成階梯形，如圖所示。185日有功及無功負荷曲線階梯形日有功負荷曲線2.年有功負荷曲線年有功負荷曲線通常繪制成年負荷持續(xù)時間曲線，如圖所示為年負荷持續(xù)時間曲線的繪制。它是根據(jù)全年的負荷變化，按照各個不同的負荷值累計（全年時間按8760h計算）持續(xù)時間排列組成的。186年負荷持續(xù)時間曲線的繪制a）夏日負荷曲線b）冬日負荷曲線c）年負荷持續(xù)時間曲線三、與負荷曲線和負荷計算有關(guān)的幾個物理量1.年最大負荷年最大負荷

Pmax

是指全年中負荷最大的工作班組內(nèi)消耗電能最多的半小時的平均功率，因此年最大負荷也稱為半小時最大負荷

P30

。如圖所示為某工廠年有功負荷曲線，此曲線上最大負荷

Pmax

就是年最大負荷，Tmax

為年最大負荷利用小時數(shù)。187某工廠年有功負荷曲線188根據(jù)電力用戶長期運行和實際積累的經(jīng)驗，各類工廠年最大負荷利用小時數(shù)見下表。各類工廠年最大負荷利用小時數(shù)2.平均負荷平均負荷

Pv

是指電力負荷在一定時間

t

內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負荷在該時間

t

內(nèi)消耗的電能

Wt

除以時間

t

的值，即Pv

＝

Wt/ｔ年平均負荷

Pav

是指電力負荷在一年時間（8760h）內(nèi)平均消耗的功率，如圖所示，也就是電力負荷在全年內(nèi)實際消耗的電能

Wa

除以時間8760h的值，即Pav

＝

Wa/87601893.負荷系數(shù)負荷系數(shù)又稱負荷率，是用電負荷的平均負荷

Pv

與其最大負荷

Pmax

的比值，即KL

＝

Pv/Pmax對負荷曲線來說，負荷系數(shù)亦稱負荷曲線填充系數(shù)，它表征負荷曲線不平坦的程度，即表征負荷起伏變動的程度。從充分發(fā)揮供電設(shè)備的能力、提高供電效率來說，希望此系數(shù)越高、越趨近于1越好。從發(fā)揮整個電力系統(tǒng)的效能來說，應(yīng)盡量使工廠的不平坦的負荷曲線“削峰填谷”，提高負荷系數(shù)。對用電設(shè)備來說，負荷系數(shù)就是設(shè)備的輸出功率

P

與設(shè)備裝機容量

PN的比值，即KL

＝

P/PN190191四、電力負荷計算1.用電設(shè)備的容量計算在進行負荷計算時，必須先將用電設(shè)備按其不同工作制性質(zhì)分為不同的用電設(shè)備組，由此確定用電設(shè)備組容量后進行計算。（1）對連續(xù)工作制和短時工作制的用電設(shè)備組，用電設(shè)備組容量就是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和，即192（2）對斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組，用電設(shè)備組容量就是將所有設(shè)備在不同負荷持續(xù)率下的銘牌額定容量，換算到一個統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率之和（負荷持續(xù)率用來表示斷續(xù)周期工作制的設(shè)備，是指一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值。）常用的斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組換算如下:1）電焊機組。要求統(tǒng)一換算到

ε

＝100%，按下式進行換算后得到的用電設(shè)備組容量為193即式中PN

、SN———電焊機銘牌的有功功率和視在功率；

εN———與銘牌對應(yīng)的負荷持續(xù)率；

ε100———100%的負荷持續(xù)率；cosφ———銘牌規(guī)定的功率因數(shù)。1942）起重機電動機組。要求統(tǒng)一換算到

ε

＝25%，可得換算后的用電設(shè)備組容量為式中PN———起重機電動機銘牌容量；

εN———與銘牌容量對應(yīng)的負荷持續(xù)率（計算中用小數(shù)）；

ε25———其值為25%的負荷持續(xù)率。1951.按需要系數(shù)法確定計算負荷（1）用電設(shè)備組計算負荷的確定。考慮到用電設(shè)備組的設(shè)備實際上不一定都同時運行，運行時設(shè)備也不太可能都滿負荷，同時設(shè)備本身有功率損失，配電線路也有功率損失，因此用電設(shè)備組的有功計算負荷應(yīng)為式中K∑———設(shè)備組的同時系數(shù)，即設(shè)備組在最大負荷時運行的設(shè)備容量與全部設(shè)備容量之比；KL———設(shè)備組的負荷系數(shù)，即設(shè)備組在最大負荷時的輸出功率與運行的設(shè)備容量之比；η∑———設(shè)備組的平均效率；ηwL———配電線路的平均效率。196令式中的

，即需要系數(shù)。則由式可知\由此可得按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組有功計算負荷的基本公式為實踐表明，需要系數(shù)

Kd

不僅與用電設(shè)備組的工作制性質(zhì)、設(shè)備臺數(shù)、設(shè)備效率和線路損失等因素有關(guān)，而且與操作人員的技能和生產(chǎn)組織等多種因素有關(guān)。197在求出有功計算負荷

P30

后，可按下表中所列各式分別求出其余的計算負荷。計算負荷公式（2）多組用電設(shè)備計算負荷的確定。計算確定擁有多組用電設(shè)備的干線或車間變電所低壓母線的負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素。因此，在確定多組用電設(shè)備計算負荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負荷和無功負荷分別計入一個同時系數(shù)

K∑P

和

K∑P

。對車間干線K∑P

＝0.85~0.95對低壓母線K∑P

＝0.85~0.97198199多組用電設(shè)備計算負荷的計算公式多組用電設(shè)備計算負荷的計算公式見下表

。（3）全廠總計算負荷的確定。將全廠用電設(shè)備總?cè)萘俊芇N（備用設(shè)備不計）乘以全廠需要系數(shù)

Kd

，就可以得到全廠總計算負荷。200五、工廠照明負荷計算1.確定照明用電設(shè)備的容量（1）不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量指燈頭的額定功率，即（2）用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量需要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。即熒光燈高壓汞燈、金屬鹵化物燈201（3）照明設(shè)備的設(shè)備容量還可以按建筑物的單位面積容量法計算。即Pe＝

ωS/1000式中ω———建筑物單位面積的照明容量，W/m2

；

S———建筑物面積，m2

。2022.單個照明用電設(shè)備的負荷計算對單個白熾燈、單臺電熱設(shè)備、單臺電爐變壓器等，設(shè)備額定容量就作為計算負荷。即P30

＝

PN3.照明用電設(shè)備組的負荷計算按照以下公式計算:3－３

工廠變配電所及其主接線203學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解變配電所的作用和類型。2.掌握變配電所的主接線方式。204工廠內(nèi)部供配電系統(tǒng)由高壓和低壓配電線路、變電所（或配電所）以及用電設(shè)備構(gòu)成，通常由電力系統(tǒng)或工廠自備發(fā)電廠供電。如圖所示為典型的中型工廠供配電系統(tǒng)圖。205典型的中型工廠供配電系統(tǒng)圖一、工廠變配電所的作用和類型

1.變配電所的作用變電所是從電力系統(tǒng)接收電能、變換電壓并對用電設(shè)備供電的場所。配電所是裝置有起通斷和分配電能作用的高、低壓配電裝置的場所，母線上無主變壓器，具有控制電力流向和調(diào)整電壓的作用。變配電所是電力系統(tǒng)中變電所和配電所的合稱。變配電所是工廠供配電系統(tǒng)的樞紐，在工廠中占有特殊的重要地位。206

2.變配電所的類型（1）總降壓變電所?？偨祲鹤冸娝撠?zé)將35~110kV的外部供電電壓變換為

6~10kV

的廠區(qū)高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電動機供電。（2）車間變電所。車間變電所將

6~10kV

的電壓降為

380/220V，再通過車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。（3）配電線路。配電線路分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。207二、工廠變配電所的主接線1.車間變電所主接線工廠有總降壓變電所或高壓配電所時，車間變電所主接線高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護裝置和測量儀表等安裝在總變配電所的高壓配電室內(nèi)，車間變電所只設(shè)變壓器室和低壓配電室，如圖所示。208車間變電所高壓側(cè)主接線（八種方案）QS—隔離開關(guān)QL—負荷開關(guān)FU—熔斷器FD—跌落式熔斷器FV—閥式避雷器在上圖中，各方案的區(qū)別如下：（1）高壓電纜進線，無開關(guān)。（2）高壓電纜進線，裝隔離開關(guān)。（3）高壓電纜進線，裝隔離開關(guān)－熔斷器。（4）高壓電纜進線，裝負荷開關(guān)－熔斷器。（5）高壓架空進線，裝跌落式熔斷器和避雷器。（6）高壓架空進線，裝隔離開關(guān)和避雷器。（7）高壓架空進線，裝隔離開關(guān)－熔斷器和避雷器。（8）高壓架空進線，裝負荷開關(guān)－熔斷器和避雷器。2092.小型工廠變電所主接線（1）只有一臺變壓器的變電所典型主接線方案，見下表。210只有一臺變壓器的變電所典型主接線方案（2）有兩臺變壓器的變電所典型主接線方案，見下表。211有兩臺變壓器的變電所典型主接線方案3.工廠總降壓變電所的主接線（1）只有一臺變壓器的總降壓變電所主接線。只有一臺變壓器的總降壓變電所，其主接線通常采用一次側(cè)無母線、二次側(cè)單母線的主接線形式，如圖所示。這種主接線形式簡單經(jīng)濟，但供電可靠性不高。212只有一臺變壓器的總降壓變電所主接線圖（2）有兩臺變壓器的總降壓變電所典型主接線方案，見下表。213有兩臺變壓器的總降壓變電所典型主接線方案3－4工廠變配電所的運行管理214學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解工廠變配電所的運行管理制度。2.掌握工廠變配電所的送電和停電操作步驟及操作要求。215一、工廠變配電所的值班制度工廠變配電所的值班制度主要有輪班制和無人值班制等。無人值班制，即變配電所無固定值班人員進行日常監(jiān)視和操作，可以節(jié)約人力，減少運行費用，但需要有一定的物質(zhì)條件，才能確保變配電所的安全運行。輪班制，即全天分為早、中、晚三班，將人員分組，輪流值班，全年都不間斷，這種值班制度對于確保變配電所的安全運行有很大的好處，但人力耗用較多。216二、工廠變配電所值班人員的職責(zé)（1）遵守變配電所值班工作制度，堅守工作崗位，做好安全保衛(wèi)工作，確保變配電所的安全運行。（2）積極鉆研本職業(yè)務(wù)，認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹有關(guān)規(guī)程，熟悉變配電所的一、二次系統(tǒng)的接線及設(shè)備的裝設(shè)位置、維護方法和操作要求，掌握安全用具和消防器材的使用方法及觸電急救方法，了解變配電所現(xiàn)在的運行方式、負荷情況及負荷調(diào)整、電壓調(diào)節(jié)等措施。（3）監(jiān)視所內(nèi)各種設(shè)備的運行情況，定期巡視檢查，按照規(guī)定抄報各種運行數(shù)據(jù)，記錄運行日志。217（4）按上級調(diào)度命令進行操作，發(fā)生事故時進行緊急處理，并做好記錄，以備查考。（5）保管好所內(nèi)各種資料圖表、工具儀器和消防器材等，并保持好所內(nèi)設(shè)備及環(huán)境的清潔衛(wèi)生。（6）按規(guī)定進行交接班。值班人員未辦好交接手續(xù)時，不得擅離崗位，處理事故時，一般不得交接班。接班人員可在當(dāng)班人員的要求和主持下，協(xié)助處理事故。218三、工廠變配電所電氣裝置的運行維護1.一般要求配電裝置應(yīng)定期進行巡視檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)運行中出現(xiàn)的設(shè)備缺陷和故障，應(yīng)設(shè)法采取措施予以消除。在有人值班的變配電所內(nèi)，配電裝置應(yīng)每班或每天進行一次外部檢查。在無人值班的變配電所內(nèi)，配電裝置應(yīng)至少每月檢查一次。2192.巡視項目（1）依母線及接頭的外觀或其溫度指示裝置的顯示，檢查母線及接頭的發(fā)熱溫度是否超過允許值。（2）檢查斷路器、變壓器中所裝的絕緣油顏色和油位是否正常，有無漏油現(xiàn)象，油位指示器有無破損。（3）檢查瓷絕緣子是否臟污、破損，有無放電痕跡。（4）檢查電纜及其接頭有無漏油及其他異?，F(xiàn)象。（5）檢查熔斷器的熔體是否熔斷，熔斷器有無破損和放電痕跡。220（6）檢查二次系統(tǒng)的設(shè)備，如儀表、繼電器等的工作是否正常。（7）檢查接地裝置及PE線、PEN線的連接處有無松脫、斷線的情況。（8）檢查整個配電裝置的運行狀態(tài)是否符合當(dāng)時的運行要求。停電檢修部分有沒有在其電源側(cè)斷開的開關(guān)操作手柄處懸掛“禁止合閘，有人工作”等標(biāo)示牌，有沒有裝設(shè)必要的臨時接地線。（9）檢查高、低壓配電室的通風(fēng)、照明及安全防火裝置是否正常。（10）檢查配電裝置本身和周圍有無影響安全運行的異物和異?，F(xiàn)象。221四、工廠變配電所的送電和停電操作步驟1.倒閘操作送電和停電操作即倒閘操作。倒閘操作是將電氣設(shè)備由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)。這種操作主要是指拉開或合上某些斷路器、隔離開關(guān)，以及與此有關(guān)的一些操作，倒閘操作是供配電系統(tǒng)運行過程中一項經(jīng)常性的重要工作。倒閘操作的正確與否，關(guān)系到操作人員的人身安全和設(shè)備、系統(tǒng)的正常運行，也關(guān)系到生產(chǎn)能否順利進行，因此必須嚴(yán)格執(zhí)行倒閘操作票制度和監(jiān)護制度。2222.倒閘操作的基本制度為了確保運行安全，防止誤操作，電氣設(shè)備運行人員必須嚴(yán)格執(zhí)行倒閘操作票（見下表）制度和監(jiān)護制度。223倒閘操作票（樣例）有條件的工廠采用了計算機綜合操作系統(tǒng)，操作流程圖如圖所示。224計算機綜合操作系統(tǒng)操作流程圖3.倒閘操作的基本原則斷路器和隔離開關(guān)是進行倒閘操作的主要電氣設(shè)備。在倒閘操作時，應(yīng)遵循下列基本原則。（1）在拉、合閘時，必須用斷路器接通或斷開負荷電流或短路電流，絕對禁止用隔離開關(guān)切斷負荷電流或短路電流。（2）在合閘時，應(yīng)先從電源側(cè)進行，依次到負荷側(cè)。（3）在拉閘時，應(yīng)先從負荷側(cè)進行，依次到電源側(cè)。2254.倒閘操作的基本要求（1）操作隔離開關(guān)的基本要求。1）在手動合隔離開關(guān)時，必須迅速果斷。2）在手動拉開隔離開關(guān)時，應(yīng)緩慢而謹(jǐn)慎，特別是在刀片剛離開靜觸頭時，如產(chǎn)生電弧，應(yīng)立即反向重新將開關(guān)合上，并停止操作，查明原因，做好記錄。3）在拉開單極操作的高壓熔斷器刀開關(guān)時，應(yīng)先拉中間相線再拉兩邊相線。4）在操作隔離開關(guān)后，必須檢查隔離開關(guān)的開、合位置，因為有時可能由于操動機構(gòu)的原因，操作隔離開關(guān)后，實際上未合好或未拉開。226（2）操作斷路器的基本要求。在運行和操作中，斷路器本身的故障一般有拒絕合、分閘，假合閘，三相不同期，操動機構(gòu)不靈，短路電流切斷能力不夠等現(xiàn)象。要避免或減少這類故障，應(yīng)注意以下幾個方面。1）在改變運行方式時，應(yīng)檢查斷路器的斷流容量是否大于該電路的短路容量。2）在一般情況下，斷路器不允許帶電手動合閘。因為手動合閘的速度慢，易產(chǎn)生電弧，但有特殊需要時例外。3）遙控操作斷路器時，扳動控制開關(guān)不能用力過猛，以防損壞控制開關(guān)；也不得使控制開關(guān)返回太快，防止斷路器合閘后又跳閘。4）在操作斷路器后，應(yīng)檢查有關(guān)信號燈及測量儀表的指示，確認(rèn)斷路器觸頭的實際位置。227五、工廠變配電所的送電和停電操作要求1.變配電所的送電操作變配電所送電時，一般應(yīng)從電源側(cè)的開關(guān)合起，依次合到負荷側(cè)開關(guān)。按這種程序操作，可使開關(guān)的閉合電流減至最?。ū容^安全），萬一某部分存在故障，也容易發(fā)現(xiàn)。但是在高壓斷路器－隔離開關(guān)電路及低壓斷路器－

刀開關(guān)電路中，送電時，一定要按照母線側(cè)隔離開關(guān)或刀開關(guān)，線路側(cè)隔離開關(guān)或刀開關(guān)，高、低壓斷路器的順序依次操作。變配電所在事故停電后恢復(fù)送電，操作程序因開關(guān)類型的不同而有所不同。2282.變配電所的停電操作變配電所停電時，一般應(yīng)從負荷側(cè)的開關(guān)拉起，依次拉到電源側(cè)開關(guān)。按這種程序操作，可使開關(guān)的開斷電流減至最?。ㄒ脖容^安全）。但是在高壓斷路器－隔離開關(guān)電路及低壓斷路器－刀開關(guān)電路中，停電時，一定要按照高、低壓斷路器，線路側(cè)隔離開關(guān)或刀開關(guān)，母線側(cè)隔離開關(guān)或刀開關(guān)的順序依次操作。為了安全，線路或設(shè)備停電以后，一般規(guī)定要在主開關(guān)的操作手柄上懸掛“禁止合閘，有人工作”的標(biāo)示牌。2293－

5工廠電力線路230學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解架空線路、電纜線路的敷設(shè)方法。2.掌握工廠電力線路的接線方式。3.掌握電纜的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線截面的選擇原則。231一、工廠電力線路的接線方式工廠電力線路按電壓高低可分為高壓線路（1kV以上線路）和低壓線路（1kV

及以下線路）；按結(jié)構(gòu)形式可分為架空線路、電纜線路和室內(nèi)

（車間）線路等。工廠常見高、低壓電力線路的接線方式有放射式、樹干式和環(huán)形接線等，見下表。232233工廠高、低壓電力線路的接線方式比較234工廠高、低壓電力線路的接線方式比較二、架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)架空線路在一般工廠中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。但由于其易受雷擊、風(fēng)暴、冰雪和空氣污染影響，占用地面和空間，因此，很多有條件的工廠都逐漸減少架空線路，改為用電纜線路供電。架空線路由導(dǎo)線、電桿、絕緣子和金具等主要元件組成，如圖所示。235架空線路a）實物圖b）低壓架空線路的結(jié)構(gòu)c）高壓架空線路的結(jié)構(gòu)1—低壓導(dǎo)線2—針式絕緣子3—低壓橫擔(dān)4—低壓電桿5—高壓橫擔(dān)6—高壓懸式絕緣子串7—高壓線夾8—高壓導(dǎo)線9—高壓電桿10—避雷線1.架空線路的導(dǎo)線和避雷線導(dǎo)線是線路的主體，擔(dān)負著傳導(dǎo)電流、輸送電能的重任，常用的有銅絞線、鋁絞線和鋼芯鋁絞線等。因此，導(dǎo)線除了必須具有良好的導(dǎo)電性外，還要具有一定的機械強度和耐腐蝕性能，以及質(zhì)輕價廉的特點。架空線路一般采用裸導(dǎo)線。在機械強度要求較高和

35kV

及以上的架空線路上，多采用鋼芯鋁絞線。架設(shè)在導(dǎo)線上方的避雷線，其作用是保護導(dǎo)線免受直接雷擊。避雷線一般采用截面積不小于35mm2

的鍍鋅鋼絞線。但

10kV

及以下的配電線路一般不裝設(shè)避雷線。2362.電桿、橫擔(dān)電桿是支持導(dǎo)線、避雷線的支柱，是架空線路的重要組成部分。對電桿的要求主要是要有足夠的機械強度，同時要經(jīng)久耐用、價廉、便于搬運和安裝。電桿按其采用的材料分為木桿、水泥桿和鐵塔三種。對工廠來說，水泥桿經(jīng)久耐用，維護簡單，也比較經(jīng)濟，應(yīng)用得最為普遍。幾種常見的電桿見下表。237238幾種常見的電桿239幾種常見的電桿電桿按其在架空線路中的功能和地位分為直線桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、跨越桿和分支桿等形式。如圖所示是上述各種桿型在低壓架空線路上的應(yīng)用示意圖。橫擔(dān)安裝在電桿的上部，用來安裝絕緣子以架設(shè)導(dǎo)線。常用的橫擔(dān)大多為用角鋼制造的鐵橫擔(dān)，也有瓷橫擔(dān)。240各種桿型在低壓架空線路上的應(yīng)用示意圖1、5、11、14—終端桿2、9—分支桿3—轉(zhuǎn)角桿4、6、7、10—直線桿（中間桿）8—分段桿（耐張桿）12、13—跨越桿3.拉線拉線是地面加固電桿的一種有效措施。它能抵抗風(fēng)力，在承受不平衡拉力的電桿上，拉線還用來平衡電桿各方面的拉力，防止電桿傾倒。如終端桿、轉(zhuǎn)角桿、分段桿等，往往都裝有拉線。拉線的結(jié)構(gòu)如圖所示。241拉線的結(jié)構(gòu)1—電桿2—固定拉線的抱箍3—上把4—拉線絕緣子5—腰把6—花籃螺釘7—底把8—拉線底座4.絕緣子和金具絕緣子又稱瓷瓶，是用來支持導(dǎo)線的絕緣體。絕緣子使導(dǎo)線與橫擔(dān)、電桿之間保持足夠的絕緣，同時承受導(dǎo)線垂直方向的荷重和水平方向的作用力。金具是指用來連接導(dǎo)線、安裝橫擔(dān)和絕緣子等所用的金屬部件。金具在電力運行中大都受到較大的拉力，有的還要保證電氣接觸良好，是線路上不可缺少的部件。架空線路的絕緣子和金具如圖所示。242243架空線路的絕緣子和金具a）絕緣子b）金具5.架空線路的敷設(shè)（1）敷設(shè)的要求。敷設(shè)時應(yīng)綜合考慮運行、施工、交通條件和敷設(shè)路徑長度等因素。其原則:路徑要短，轉(zhuǎn)角要少；交通運輸方便，便于施工架設(shè)和維護；盡量避開河洼和雨水沖刷地帶，以及易撞、易燃、易爆等危險場所；不應(yīng)給機耕、交通和行人造成困擾；要與建筑物保持足夠的安全距離；與工廠和城鎮(zhèn)的建設(shè)規(guī)劃應(yīng)協(xié)調(diào)配合，并適當(dāng)考慮長遠發(fā)展。244（2）導(dǎo)線在電桿上的排列方式。三相四線制低壓架空線路的導(dǎo)線，一般都采用水平排列，如圖a所示。由于中性線的電位在三相對稱時為零，而且其截面積也較小，機械強度較差，所以中性線一般架設(shè)在靠近電桿的位置。三相三線制架空線路的導(dǎo)線，可三角形排列，如圖b、c所示，也可水平排列，如圖f所示。245導(dǎo)線在電桿上的排列方式1—電桿2—橫擔(dān)3—導(dǎo)線4—避雷線多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時，可三角、水平混合排列，如上圖d所示，也可全部垂直排列，如上圖e所示。電壓不同的線路同桿架設(shè)時，電壓較高的線路應(yīng)架設(shè)在上面，電壓較低的線路則架設(shè)在下面。246三、電纜的結(jié)構(gòu)、種類和敷設(shè)1.電纜的結(jié)構(gòu)電纜（如圖所示）是一種特殊的導(dǎo)線，在幾根（或單根）絞繞的絕緣導(dǎo)電芯線外面，統(tǒng)包有絕緣層和保護層。247電纜2.電纜的種類電纜按其線芯材質(zhì)分為銅芯和鋁芯兩大類；按其采用的絕緣介質(zhì)分為油浸紙絕緣電纜（如圖所示）、塑料絕緣電纜

（如圖所示）、橡膠絕緣電纜（如圖所示）等。248油浸紙絕緣電纜1—線芯（鋁芯或銅芯）2—油浸紙絕緣層3—麻筋（填充物）4—油浸紙（統(tǒng)包絕緣）5—鋁包（或鉛包）6—紙帶

（內(nèi)護層）7—麻包（內(nèi)護層）8—鋼鎧（外護層）9—麻被（外擴層）249塑料絕緣電纜橡膠絕緣電纜工廠常用電纜的比較見下表。250工廠常用電纜的比較3.電纜的敷設(shè)（1）電纜的敷設(shè)方式。工廠中常見的電纜敷設(shè)方式有直接埋地敷設(shè)、在電纜溝內(nèi)敷設(shè)和電纜橋架敷設(shè)等幾種，如圖所示。251電纜直接埋地敷設(shè)1—電纜2—砂3—保護蓋板4—填土252電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè)a）戶內(nèi)電纜溝b）戶外電纜溝c）廠區(qū)電纜溝1—蓋板2—電纜3—電纜支架4—預(yù)埋鐵件253電纜橋架敷設(shè)1—電纜2—電纜支架3—預(yù)埋鐵件電纜橋架1—支架2—蓋板3—支臂4—線槽5—水平分支線槽6—垂直分支線槽（2）電纜敷設(shè)路徑的選擇。選擇電纜敷設(shè)路徑時，應(yīng)考慮以下原則:1）避免電纜遭受機械性外力、過熱、腐蝕等危害。2）在滿足安全要求條件下應(yīng)使電纜較短。3）便于敷設(shè)、維護；避開將要挖掘、施工的地方。（3）電纜敷設(shè)的要求。敷設(shè)電纜時一定要嚴(yán)格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定和設(shè)計的要求。竣工以后，要按國家標(biāo)準(zhǔn)

《電氣裝置安裝工程

電纜線路施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》

（GB50168—2018）進行檢查和驗收，確保線路的質(zhì)量。254四、車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)車間線路包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，少數(shù)采用電纜。室外配電線路是指沿車間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配電線路，都采用絕緣導(dǎo)線，也包括車間之間用絕緣導(dǎo)線敷設(shè)的短距離的低壓架空線路。2551.絕緣導(dǎo)線的分類和敷設(shè)絕緣導(dǎo)線按線芯材質(zhì)分為銅芯和鋁芯兩種。絕緣導(dǎo)線按絕緣材料分為橡膠絕緣和塑料絕緣兩種。

絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式分為明敷和暗敷兩種。2562.裸導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)車間內(nèi)的配電裸導(dǎo)線大多采取硬母線的結(jié)構(gòu)，其截面形狀有圓形、管形和矩形等，其材質(zhì)有銅、鋁和鋼。車間中以采用LMY型硬鋁母線最為普遍?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)車間大多采用封閉式母線（亦稱“母線槽”）布線，如圖所示。257封閉式母線在車間內(nèi)的應(yīng)用1—饋電母線槽2—配電裝置3—插接式母線槽4—機床5—照明母線槽6—燈具封閉式母線水平敷設(shè)時，至地面的距離應(yīng)不小于

2.2m；垂直敷設(shè)時，距地面

1.8m以下部分應(yīng)采取防止機械損傷措施。但敷設(shè)在電氣專用房間內(nèi)

時除外。封閉式母線水平敷設(shè)時，支持點間距不宜大于

2m；垂直敷設(shè)時，應(yīng)在通過樓板處采用專用附件支撐。垂直敷設(shè)的封閉式母線，當(dāng)進線盒及末端懸空時，應(yīng)采用支架固定。封閉式母線終端無引出、引入線時，端頭應(yīng)封閉。封閉式母線的插接分支點應(yīng)設(shè)在安全及安裝、維護方便的地方。258五、電力線路導(dǎo)線截面的選擇1.選擇原則合理選擇電力線路的導(dǎo)線截面，在技術(shù)上和經(jīng)濟上都是必要的。導(dǎo)線截面選擇過大，雖能降低電能損失，但有色金屬的消耗量增加，初始投資顯著增加；導(dǎo)線截面選擇過小，運行時會產(chǎn)生過大的電壓損失和電能損失，難以保證供電質(zhì)量，并增加運行費用，甚至可能會因接頭處溫度過高而引起事故。為此，導(dǎo)線和電纜截面必須滿足下表中的條件。259260導(dǎo)線和電纜截面須滿足的條件2.選擇方法（1）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面。1）三相系統(tǒng)中相線截面的選擇。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面，應(yīng)使其長期發(fā)熱的最大允許電流

Ia1

不小于通過相線的計算電流

I30

，即Ia1≥I302612）中性線（N線）截面的選擇。一般三相四線制線路的中性線截面

S0

應(yīng)不小于相線截面

S?

的50%，即S0≥0.5S?由三相四線制線路引出的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因此，它們的中性線截面

S0

應(yīng)與相線截面

S?

相同，即S0

＝

S?2623）保護線（PE線）截面的選擇。根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，按《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054—2011）的規(guī)定，保護線的截面

SPE

可按以下條件選擇:當(dāng)

S?≤16mm2

時，SPE≥S?

；當(dāng)

16

mm2<S?≤35mm2

時，SPE≥16mm2

；當(dāng)

S?>35mm2

時，SPE≥0.5S?。4）保護中性線（PEN線）截面的選擇。保護中性線兼有保護線和中性線的功能，因此，其截面選擇應(yīng)同時滿足上述保護線和中性線的要求，取其中的最大值作為保護中性線截面

SPEN

。263（2）按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面。所謂經(jīng)濟電流密度，是指線路年運行費用最低時所對應(yīng)的電流密度。導(dǎo)線或電纜的截面越大，線路電能損耗就越小，但是線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量卻要增加。因此，從經(jīng)濟方面考慮，導(dǎo)線應(yīng)選擇一個比較合理的截面，既可以使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量。導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟電流密度見下表。264265導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟電流密度

單位：A/mm2按經(jīng)濟電流密度

Jec

計算經(jīng)濟截面

Aec

的公式為Aec

＝

I30/Jec按上式計算出

Aec

后，應(yīng)選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面（可取較小的標(biāo)準(zhǔn)截面），然后校驗其他條件，包括架空裸導(dǎo)線的最小截面或絕緣導(dǎo)線芯線的最小截面等。266（3）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面。由于線路存在阻抗，所以，在負荷電流通過線路時要產(chǎn)生電壓損失。所謂電壓損失，是指線路首、末兩端電壓的代數(shù)差。按規(guī)定，高壓配電線路的電壓損失一般不超過線路額定電壓的

5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓線路的電壓損失，一般不超過用電設(shè)備額定電壓的5%；對視覺要求較高的照明線路，則為2%~3%。對照明線路或較長線路，一般按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面；對電流較大，線路長度較短的照明線路，應(yīng)按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面；而對于電流較大，線路長度較長的照明線路，應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面。267六、電力線路的運行維護1.架空線路的運行維護（1）一般要求。對廠區(qū)架空線路，一般要求每月進行一次巡視檢查，并根據(jù)負荷情況適當(dāng)進行夜間巡視。如遇大風(fēng)、大雨及發(fā)生故障等特殊情況，應(yīng)臨時增加巡視次數(shù)。268（2）巡視項目。1）檢查電桿有無傾斜、變形、腐朽、損壞及基礎(chǔ)下沉等現(xiàn)象，如有，則應(yīng)設(shè)法修理。2）檢查沿線路的地面是否堆放有易燃、易爆和強腐蝕性物體，如有，則應(yīng)立即設(shè)法挪開。3）檢查沿線路周圍有無危險建筑物，在雷雨季節(jié)和大風(fēng)季節(jié)里，應(yīng)盡可能保證這些建筑物不致對線路造成損壞。4）檢查線路上有無樹枝、風(fēng)箏等懸掛雜物，如有，則應(yīng)設(shè)法清除。2695）檢查拉線和扳樁是否完好，綁扎線是否緊固可靠，如有缺陷，則應(yīng)設(shè)法修理或更換。6）檢查導(dǎo)線的接頭是否接觸良好，有無過熱發(fā)紅、嚴(yán)重氧化、腐蝕或斷脫、絕緣子破損和放電現(xiàn)象，如有，則應(yīng)設(shè)法修理或更換。7）檢查避雷裝置的接地是否良好，接地線有無銹斷情況，在雷雨季節(jié)到來之前，應(yīng)重點檢查，以確保防雷安全。8）檢查有無其他危及線路安全運行的異常情況。在巡視中發(fā)現(xiàn)的異常情況，應(yīng)記入專用記錄本內(nèi)，重要情況應(yīng)及時向上級匯報，請示處理。2702.電纜線路的運行維護（1）一般要求。電纜線路大多是敷設(shè)在地下的，要做好電纜的運行維護工作，就要全面了解電纜的敷設(shè)方式、結(jié)構(gòu)布置、線路走向及電纜頭位置等。對電纜線路，一般要求每季度巡視檢查一次，并應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視其負荷大小和發(fā)熱情況。如遇大雨、洪水及地震等特殊情況及發(fā)生故障，應(yīng)臨時增加巡視次數(shù)。271（2）巡視項目。1）檢查電纜頭及絕緣套管有無破損和放電痕跡；對填充有電纜膠（油）的電纜頭，還應(yīng)檢查有無漏油、溢膠現(xiàn)象。2）對明敷電纜，須檢查電纜外皮有無銹蝕、損傷，沿線支架或掛鉤有無脫落，線路上及附近有無堆放易燃、易爆及強腐蝕性物體。3）對暗敷及埋地電纜，應(yīng)檢查沿線的蓋板和其他保護物是否完好，有無挖掘痕跡，路線標(biāo)樁是否完整無缺。4）檢查電纜溝內(nèi)有無積水或滲水現(xiàn)象，是否堆有雜物及易燃、易爆危險品。5）