1、工 廠 供 電,南京林業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院,宋 蕓,課程說明,工廠供電 劉介才 機(jī)械工業(yè)出版社,教材,48學(xué)時(shí) 專業(yè)課,工廠供電 蘇文成 機(jī)械工業(yè)出版社,考核方式,課堂出勤率20%+作業(yè)20%+考試60%,主要內(nèi)容,第二章 負(fù)荷計(jì)算,第三章 工廠供電系統(tǒng),第一章 工廠供電概論,第四章工廠供電系統(tǒng)的保護(hù)及 供電自動(dòng)化,第六章工廠供電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量,第七章工廠電氣照明技術(shù),第五章節(jié)約電能與提高工廠供電 統(tǒng)功率因數(shù),本章首先簡要說明工廠供電的意義、要求及 本課程的任務(wù)；其次簡紹典型的各類工廠供電系 統(tǒng)及發(fā)電廠、電力系統(tǒng)的基本知識(shí)，然后重點(diǎn)論 述關(guān)系到供電系統(tǒng)全局的兩個(gè)基本問題，即電力 系統(tǒng)的電壓

2、和電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，最后 概述工廠供電設(shè)計(jì)的基本概念。,第一章 工廠供電概論,第一章 工廠供電概論,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 及低電壓配電系統(tǒng)接地型式,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源 和負(fù)荷的基本知識(shí),第一節(jié) 工廠供電的意義、要求 及課程任務(wù),第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù),工廠供電（plant power supply）是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，也稱工廠配電。,重要性： 工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，供電突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治

3、上的重大損失。,第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù),工廠供電的要求： （1）安全 （2）可靠 （3）優(yōu)質(zhì) （4）經(jīng)濟(jì) 工廠供電的課程任務(wù)： 講述中小型工廠內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問題，并講 述電氣照明，使學(xué)生初步掌握中小型工廠供電系統(tǒng)和電 氣照明運(yùn)行維護(hù)和簡單設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本理論和基 本知識(shí)。,第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù),第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),一、工廠供電系統(tǒng)概況 從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的整個(gè)電路系統(tǒng)。 電能先經(jīng)高壓配電所（High-voltage distribution substation，HDS）集中，再由高壓配電線路將電能送到

4、各車間變電所（shop transformer substation，STS），或由高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備。 車間變電所內(nèi)裝有配電變壓器，將6-10kV的高壓降為一般低壓設(shè)備所需的電壓，如220/380V，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。,分類: 大型用戶:圖l1 高壓深入負(fù)荷中心:圖12 中型用戶 :圖13、圖14 小型用戶 : 圖15、圖16,一般中型工廠的電源進(jìn)線電壓是6-10kV。,一、工廠供電系統(tǒng)概況,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),對(duì)于大型工廠及某些電源進(jìn)線，或電壓為35kV及以上的中 型工廠，一般

5、經(jīng)兩次降壓 ，即電源進(jìn)廠以后，先經(jīng)總降壓變電 所，然后通過高壓配電線將電能送到各個(gè)車間變電所，也有的經(jīng) 高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器降為一般低壓 用電設(shè)備所需的電壓。其簡圖如圖1-1所示。 有的35kV進(jìn)線的工廠，只經(jīng)一次降壓，即35kV線路直接引入 靠近負(fù)荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的配電變壓器直接降 為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-2所示。,圖1-1 具有總降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),圖1-2 高壓深入負(fù)荷中心的直配式工廠供電系統(tǒng)簡圖,可以省去一級(jí)中間變壓。簡化 供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有 色金屬用量，降低電能和電壓 損

6、耗。,是否滿足35kV架空線路 深入負(fù)荷中心的“安全 走廊”要求,指在計(jì)算導(dǎo)線最大風(fēng)偏和安全距 離情況下，35kV及以上高壓架空 電力線路兩邊導(dǎo)線向外側(cè)延伸一 定距離所形成的兩條平行線之間 的專用通道。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),工廠供電,圖1-3是一個(gè)比較典型的中型工廠供電系統(tǒng)簡圖。,圖1-3 中型工廠供電系統(tǒng)簡圖,單母線分段制,隔離開關(guān)閉合，由一條電源 進(jìn)線供電，通常來自公網(wǎng)， 另一條備用，來自鄰近單位。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),圖1-4是如圖1-3所示工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖。,圖1-4 圖1-3中型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖,第二節(jié) 工廠

7、供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),對(duì)于小型工廠，由于其容量一般不大于1000kVA或稍多，因此通常只設(shè)一個(gè)降壓變電所，將610kV降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-5所示。,圖1-5 只設(shè)一個(gè)降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖 a）裝有一臺(tái)主變壓器 b）裝有兩臺(tái)主變壓器,一般直接由公共低壓電網(wǎng)供電。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),圖16容量不大于160kVA時(shí),經(jīng)過分析可知：配電所的任務(wù)是 接受電能和分配電能，不改變電 壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、 變換電壓和分配電能。,4.小型用戶,二、工廠供電系統(tǒng)電源簡介 （一）發(fā)電廠 將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能(二次能源)的 工廠

8、。 種類：水力、火力、核能、風(fēng)力、地?zé)峒疤柲馨l(fā)電廠。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),二、工廠供電系統(tǒng)電源簡介 （二）電力系統(tǒng) 送電過程：發(fā)電機(jī)升壓高壓輸電線路降壓配電,圖1-7 從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),（三）工廠的自備電源簡介 1.采用柴油發(fā)電機(jī)組的自備電源。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),圖1-9是采用快速自啟動(dòng)型 柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源 的主接線圖。,2.采用柴油發(fā)電機(jī)組的自備電源,柴油發(fā)電機(jī)組組成示意圖,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),三、工

9、廠電力負(fù)荷簡介 電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載，有兩種含義： 1.是指耗用電能的用戶設(shè)備或用戶，如重要負(fù)荷、一 般負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等； 2.是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小，如輕 負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（空載）、 滿負(fù)荷（滿載）等。,返回本 章目錄,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),（一）工廠電力負(fù)荷的分級(jí) 工廠電力負(fù)荷，按GB 50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，根據(jù)其對(duì)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(jí)：,一級(jí)負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡，或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)，如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的

10、產(chǎn)品大量報(bào)廢、國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時(shí)間才能恢復(fù)等。,二級(jí)負(fù)荷 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失，如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。,三級(jí)負(fù)荷 不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識(shí),第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,一、概述 電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)基本參數(shù)。 對(duì)工廠供電系統(tǒng)來說，提高電能質(zhì)量主要是提高電壓 質(zhì)量。 電壓質(zhì)量是按照國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范對(duì)電力系統(tǒng)電壓的偏 差、波動(dòng)、波形及其三相性的對(duì)稱性（平衡性）等的一 種質(zhì)量評(píng)估。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,電

11、壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差， 通常以其對(duì)額定電壓的百分值來表示。 電壓的波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓有效值（方均根值）的快速 變動(dòng)。電壓波動(dòng)值以用戶公共供電點(diǎn)在時(shí)間上相鄰的最大 和最小電壓方均根之差對(duì)電網(wǎng)額定電壓的百分值來表示。 電壓波動(dòng)的頻率用單位時(shí)間內(nèi)電壓波動(dòng)（變動(dòng)）的次數(shù)來 表示。 電壓波形的好壞，以其對(duì)正弦波形畸變的程度來衡量。 三相電壓的平衡情況，以其不平衡度來衡量。,隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，供電系統(tǒng)中增加了大量的非線性負(fù)載，特別是靜止變流器，從低壓小容量家用電器到高壓大容量用的工業(yè)交直流變換裝置，由于靜止變流器是以開關(guān)方式工作的，會(huì)引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，引起

12、電網(wǎng)的諧波“污染”。另外，沖擊性、波動(dòng)性負(fù)荷，如電弧爐、大型軋鋼機(jī)、電力機(jī)車等運(yùn)行中不僅會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波，而且使得電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡日趨嚴(yán)重。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,這些對(duì)電網(wǎng)的不利影響不僅會(huì)導(dǎo)致供用電設(shè)備本身的安 全性降低，而且會(huì)嚴(yán)重削弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，造成對(duì) 電網(wǎng)的“公害”。,為此，國家技術(shù)監(jiān)督局相繼頒布了涉及電能質(zhì)量五個(gè)方面的國家標(biāo)準(zhǔn)，即：供電電壓允許偏差，供電電壓允許波動(dòng)和閃變，供電三相電壓不允許平衡度，公用電網(wǎng)諧波，以及供電頻率允許偏差等的指標(biāo)限制。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,二、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 （一）電網(wǎng)(電力線路)的額定電壓

13、 按GB156-2003標(biāo)準(zhǔn)電壓規(guī)定，我國三相交流電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)的額定電壓如表1-1所示。,表1-1 我國三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,(續(xù)),第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,（二）用電設(shè)備的額定電壓 按GB/T11022-1999高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同技術(shù)要求規(guī)定，高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的額定電壓按其允許的最高工作電壓來標(biāo)注，如表1-2所示。,表1-2 系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和高壓設(shè)備的額定電壓 （單位：kV）,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,(三)發(fā)電機(jī)的額定電壓 為了維持線路的平均電壓在額定電壓值,線路首端(電源端)的電壓應(yīng)較線路額定電

14、壓高5%,而線路末端電壓則較線路額定電壓低5%,如圖1-18所示。取系統(tǒng)的額定電壓105%。,圖1-18 用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,（四)電力變壓器的額定電壓1.變壓器一次繞組的額定電壓分兩種情況： 升壓變壓器：當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，高于電網(wǎng) 額定電壓5% 降壓變壓器：當(dāng)變壓器直接與線路相連時(shí)，與供電線路 電壓相同。,+5%,+10%,+0%,+5%,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,2.變壓器二次側(cè)額定電壓 分兩種情況： 變壓器二次側(cè)供電線路較長，高于供電線路額定電壓10%。 變壓器二次側(cè)供電線路較短，或低壓線路時(shí)，高于供電電 網(wǎng)額定電壓5%。,當(dāng)變

15、壓器供電距離較短 時(shí)，可以不考慮線路上 的電壓損失，只需要補(bǔ) 償滿載時(shí)變壓器繞組上 的電壓損失即可。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,(五) 電壓高低的劃分,電力系統(tǒng)電壓高低的劃分,因著眼點(diǎn)不同而有不同的劃分方法. 1.根據(jù)電業(yè)安全工作規(guī)程規(guī)定： 低壓指設(shè)備對(duì)地電壓在250V及以下者； 高壓指設(shè)備對(duì)地電壓在250V以上者。 以上劃分是從人身安全方面著眼的。 2. 根據(jù)我國的一些設(shè)計(jì)、制造和安裝規(guī)程通常是以1000V為界限來劃分電壓高低。一般規(guī)定： 低壓指額定電壓在1000V（或1200V）以下者； 高壓指額定電壓在1000V（或1200V）以上者。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,三、電壓

16、偏差與電壓調(diào)整 （一）電壓偏差的有關(guān)概念 電壓偏差是指給定瞬間設(shè)備的端電壓 U與設(shè)備額定電壓 UN 之差對(duì)額定電壓UN 的百分比，即：,對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響：明顯影響使用壽命。降低生產(chǎn)效率， 影響產(chǎn)品質(zhì)量。 對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的影響：同步電機(jī)和電源頻率同步，與電壓沒 關(guān)系，但電壓下降，輸出功率下降，帶載能力下降，過低，將 失步，轉(zhuǎn)速可能下降，也可能停轉(zhuǎn) 。 對(duì)電光源的影響：明顯影響使用壽命。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,電能質(zhì)量供電電壓允許偏差（GB1232590）規(guī)定電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，用戶受電端供電電壓的允許偏差為:,(1）35kV及以上供電和對(duì)電壓質(zhì)量有特殊要求的用戶為額定 電壓的5

17、5； （2）10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的7 7； （3）低壓照明用戶為額定電壓的510。 為了保證用電設(shè)備的正常運(yùn)行，在綜合考慮了設(shè)備制造和 電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)合理性后，對(duì)各類用戶設(shè)備規(guī)定了如上的允許 偏差值，此值為工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,（二）電壓調(diào)整的措施 （1）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有 載調(diào)壓變壓器。我國工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用的610kV電力變壓 器，一般為無載調(diào)壓型，其高壓繞組（一次繞組）有5%的電 壓分頭，并裝設(shè)有無載調(diào)壓分接開關(guān)，如圖1-20所示。 （2）合理減小系統(tǒng)的阻抗。 （3）合理改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式

18、。 （4）盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡。 （5）采用無功功率補(bǔ)償裝置。,在工業(yè)企業(yè)中，改善電壓偏差的主要措施有三種：,（1）就地進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，及時(shí)調(diào)整無功功率補(bǔ)償量，無功負(fù)荷的變 化在電網(wǎng)各級(jí)系統(tǒng)中均產(chǎn)生電壓偏差，它是產(chǎn)生電壓偏差的根源，因此， 就地進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，及時(shí)調(diào)整無功功率補(bǔ)償量，從源頭上解決問題， 是最有效的措施。 （2）調(diào)整同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，在銘牌規(guī)定值的范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整同步 電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，使其超前或滯后運(yùn)行，就能產(chǎn)生超前或滯后的無功功 率，從而達(dá)到改善網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的功率因數(shù)和調(diào)整電壓偏差的目的。 （3）采用有載調(diào)壓變壓器。從總體上考慮無功負(fù)荷只宜補(bǔ)償?shù)焦β室驍?shù) 為0.900.

19、95，仍然有一部分變化無功負(fù)荷要電網(wǎng)供給而產(chǎn)生電壓偏差， 這就需要分區(qū)采用一些有效的辦法來解決，采用有載調(diào)壓變壓器就是有效 而經(jīng)濟(jì)的辦法之一。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,圖1-20 電力變壓器的分接開關(guān) 1-帽 2-密封墊圈 3-操動(dòng)螺母 4-定位釘 5-絕緣底座 6-靜觸頭 7-動(dòng)觸頭,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,四、電壓波動(dòng)及其抑制 電壓波動(dòng)是由于負(fù)荷劇烈變動(dòng)的沖擊性負(fù)荷引起的。 負(fù)荷急劇變動(dòng)，使電網(wǎng)的電壓損耗相應(yīng)變動(dòng)，從而使用戶 公共供電點(diǎn)的電壓出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。 如電弧爐、軋機(jī)、電 弧焊機(jī)等引起的。 影響電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)，甚至無法啟動(dòng)；引起同

20、步電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子震動(dòng)，電子設(shè)備無法正常工作，燈光照度不穩(wěn) 定造成的視感變化等。 電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變（GB123262000）,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,電壓波動(dòng)抑制措施： 對(duì)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鲉为?dú)供電；-最簡便有效 設(shè)法增大供電容量，減少系統(tǒng)阻抗，例如單回路線路改為雙回路，架空線改為電纜線路等，使系統(tǒng)的電源損耗減小，從而減小負(fù)荷波動(dòng)引起的電源波動(dòng)； 在系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動(dòng)時(shí)，減少或切除引起波動(dòng)的負(fù)荷； 對(duì)大容量電弧爐的爐用變壓器，宜由短路容量較大的電網(wǎng)供電； 對(duì)大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)能“吸收”沖擊性無功功率的靜止型無功補(bǔ)償裝置（SVC）。,第三節(jié)

21、 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,五、電網(wǎng)諧波及其抑制 （一）電網(wǎng)諧波的有關(guān)概念 諧波（Harmonic）即對(duì)周期性的變流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，得到頻率 為大于1的整數(shù)倍基波頻率的分量，它是由電網(wǎng)中非線性負(fù)荷而產(chǎn)生的。 向公用電網(wǎng)注入諧波電流或公共電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備，稱 為諧波源。 （二）電網(wǎng)諧波的危害 諧波的產(chǎn)生主要是因電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。最嚴(yán)重的是大型 晶閘管變流設(shè)備和大型電弧爐。 對(duì)變壓器使鐵心損耗增加，出現(xiàn)過熱，縮短壽命； 對(duì)交流電機(jī)不僅使鐵心損耗增加，而且使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象， 影響產(chǎn)品質(zhì)量； 對(duì)電容器過負(fù)荷甚至燒毀。此外可使電力線路電能損耗和電壓損耗增 加，計(jì)量電

22、表不準(zhǔn)；電壓諧振等。,電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,（三）電網(wǎng)諧波的抑制 抑制電網(wǎng)諧波，可采取下列措施： （1）三相整流變壓器采用Yd或Dy聯(lián)結(jié)。 （2）增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)。 （3）使各臺(tái)整流變壓器二次側(cè)互有相角差。 （4）裝設(shè)分流濾波器 。在大容量靜止“諧波源”（如大 型晶閘管整流器）與電網(wǎng)連接處，裝設(shè)如圖1-21所示的分流濾 波器，使濾波器的各組R-L-C回路分別對(duì)需要消除的5，7，11 等次諧波進(jìn)行調(diào)諧，使之發(fā)生串聯(lián)諧振。 （5）選用Dyn11聯(lián)結(jié)組三相配電變壓器。 （6）其他抑制諧波的措施。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,圖1-21 裝設(shè)分流濾波器

23、吸收高次諧波,六、三相不平衡及其改善 在三相供電系統(tǒng)中，如果三相的電壓或電流幅值或有效值不相等，或者三相的電壓或電流相位差不為120度時(shí)，稱為三相電壓或電流不平衡。 主要原因是三相負(fù)荷不平衡。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,七、工廠供配電電壓的選擇,（一）工廠供電電壓的選擇 工廠供電的電壓，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級(jí)， 同時(shí)也要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。 各級(jí)電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離，在同一輸送功 率和輸送距離條件下，供電電壓越高，線路電流越小，使線路 導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。 如表1-3所示。 （二）工廠高壓配電電壓的

24、選擇 主要取決于工廠高壓用電設(shè)備的電壓和容量、數(shù)量等因素。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,表1-3 各級(jí)電壓線路合理的輸送功率和輸送距離,（三）工廠低壓配電電壓的選擇 一般采用220/380V。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,一、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式 電源中性點(diǎn)的不同運(yùn)行方式，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)有明顯的影響，而且將影響系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護(hù)和檢測儀表的選擇和運(yùn)行。,大電流接地系統(tǒng),小電流接地系統(tǒng),在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機(jī)和變壓 器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式： 中性點(diǎn)不接地； 中性點(diǎn)經(jīng)阻抗

25、接地； 中性點(diǎn)直接接地。 小接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，或稱中 性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)。大接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點(diǎn)有效接 地系統(tǒng)。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,我國3-66kV的電力系統(tǒng)，特別是3-10kV系統(tǒng)，一般采用 中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。如果單相接地電流大于一定值時(shí) （ 3-10kV 大于30A，20kV及以上大于10A）則采用中性點(diǎn)經(jīng) 消弧線圈接地的運(yùn)行方式或低電阻接地方式。110kV以上采用 中性點(diǎn)直接接地。,一、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,圖1-11 正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) a）電路圖 b）相量圖,系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三 相電壓是對(duì)稱的，三

26、個(gè)相 對(duì)地電流也是平衡的。地 中沒有電流流過。,一、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式 （一）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 圖1-11是電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)的電路圖和相量圖。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地。這時(shí)C相對(duì)地電壓為零，而A，B相對(duì)地電壓,相電壓變?yōu)榫€電壓，升高為原來的 倍。接地電流超前UC90度。大小為原來的3倍。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,UN為系統(tǒng)額定電壓（KV）；loh為同一電壓的具有電氣聯(lián)系的架空線路總長度； lcab為同一電壓的具有電氣聯(lián)系的電纜線路總長度。,由于線路對(duì)地的電容不好計(jì)算，因此

27、不好計(jì)算。通常采用經(jīng)驗(yàn)公式,提示：當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，三相用電設(shè)備正常工作未受影響，因?yàn)榫€電壓的相位和量值均為變化。但不允許長時(shí)間運(yùn)行。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（二）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 單相接地電流大于一定值時(shí)，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)必須采取中性點(diǎn)經(jīng)阻抗線圈接地的運(yùn)行方式。,圖1-13 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障 a）電路圖 b）相量圖,電容電流超前電壓900， 電感電流滯后900。互相補(bǔ)償。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（三）中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)，非故障相對(duì)地電

28、壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。,圖1-14 中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式 我國220/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn) 行方式，引出中性線（N）、保護(hù)線（PE）或保護(hù)中性線（PEN）。 中性線功能：一是用來接其額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用 電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流； 三是用來減少負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。 保護(hù)線功能： 保障人身安全，防止發(fā)生觸電事故的接地線。 系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（指正常不帶電但故障時(shí)可 能帶電的易被接觸的導(dǎo)電部分）通過保

29、護(hù)線接地。 保護(hù)中性線功能：兼有兩者功能。我國統(tǒng)稱“零線”。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式 （一）TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線（PE線）或公共的保護(hù)中性線（PEN線）。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱“接零”。TN系統(tǒng)又分TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)，如圖1-15所示。,低壓配電系統(tǒng)按接地型式分TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,圖1-15 低壓配電的TN系統(tǒng) a）TN-C系統(tǒng) ； b）TN-S系統(tǒng) ； c）TN-C-S系統(tǒng)

30、,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（二）TT系統(tǒng) TT系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地，如圖1-16所示。,圖1-16 低壓配電的TT系統(tǒng),根據(jù) 規(guī)定:住宅供電系統(tǒng),應(yīng)采 用TT、TN系統(tǒng)接地方式。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,（三）IT系統(tǒng) IT系統(tǒng)的中性點(diǎn)不接地，或經(jīng)高阻抗（100歐）接地。該系統(tǒng)沒有N線,因此不適合接額定電壓為系統(tǒng)相電壓的設(shè)備,只能接額定電壓為系統(tǒng)線電壓的設(shè)備。 該系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的PE線單獨(dú)接地，如圖1-17所示。,圖1-17 低壓配電的IT系統(tǒng),由于IT系統(tǒng)中性

31、點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗線圈接地,因此當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),三相用電設(shè)備及接線電壓的單相設(shè)備仍能繼續(xù)運(yùn)行.但應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便及時(shí)處理。 IT系統(tǒng)通常不引出中性線，因此，它一般為三相三線制系統(tǒng)，主要用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃、易爆危險(xiǎn)場所，特別是礦山、井下等場所的供電。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式,工廠供電設(shè)計(jì)的一般知識(shí),1、一般設(shè)計(jì)原則 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB5005295 供配電系統(tǒng)設(shè)汁規(guī)范、 GB500539410kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范、GB5005495 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵 循以下一般設(shè)計(jì)原則： (1) 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策 (2) 安全可靠、先進(jìn)合理 (3) 近期為主、考慮發(fā)展 (4) 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧,工廠供電設(shè)計(jì)的一般知識(shí),2、工廠供電設(shè)計(jì)的內(nèi)容 包括變配電所設(shè)計(jì)、配電線路設(shè)計(jì)和電氣照明設(shè)計(jì)等。 3、工廠供電設(shè)計(jì)的程序與要求 工廠供電設(shè)計(jì)，通常分為擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)兩個(gè) 階段。大型設(shè)計(jì)，也有分為初步設(shè)計(jì)、技術(shù)