工厂供电基础知识.pptx

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工厂供电技术第一节第一节电力系统的基本知识电力系统的基本知识第二节第二节配电系统常用的电气设备配电系统常用的电气设备第三节第三节工厂电力负荷基本知识工厂电力负荷基本知识第四节第四节短路电流的基本概念短路电流的基本概念第五节工厂供电网结构及导线选择第五节工厂供电网结构及导线选择第六节第六节供配电系统的继电保护供配电系统的继电保护第七节供配电系统的防雷接地保护第七节供配电系统的防雷接地保护第一节第一节电力系统的基本知识电力系统的基本知识一、一、电力负荷的基本要求电力负荷的基本要求发电厂任何时刻生产的电能必须等于该时刻发电厂任何时刻生产的电能必须等于该时刻用户消耗的电能，电力系统的功率是准确的，每时每用户消耗的电能，电力系统的功率是准确的，每时每刻都平衡的。

电能的生产、输送、分配和使用时在同刻都平衡的。

电能的生产、输送、分配和使用时在同一时刻完成的，电能用户对输配电系统的要求是不间一时刻完成的，电能用户对输配电系统的要求是不间断供电，即供电满足一定的可靠性。

断供电，即供电满足一定的可靠性。

为保证连续可靠的供电，对供电可靠性要求不同为保证连续可靠的供电，对供电可靠性要求不同的用户是有所区别的。

为了方便于区别对待各级用户，的用户是有所区别的。

为了方便于区别对待各级用户，一般把电能用户按照用电单位的重要程度和对供电可一般把电能用户按照用电单位的重要程度和对供电可靠性要求的高低，以及中断供电所造成损失或影响程靠性要求的高低，以及中断供电所造成损失或影响程度不同，将用电负荷分为三级。

度不同，将用电负荷分为三级。

1、一级负荷、一级负荷一级负荷是指中断供电会造成人身伤亡，或者在一级负荷是指中断供电会造成人身伤亡，或者在政治、经济上造成重大损失的电力负荷。

例如造成重大政治、经济上造成重大损失的电力负荷。

例如造成重大设备损坏，产品报废，生产秩序长期不能恢复，及造成设备损坏，产品报废，生产秩序长期不能恢复，及造成重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复的重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复的用户负荷。

用户负荷。

一级负荷中断供电的后果十分严重，因此要求一级负荷中断供电的后果十分严重，因此要求对这类用户负荷使用两个独立的电源供电，当一个电源对这类用户负荷使用两个独立的电源供电，当一个电源故障时，由另一电源供电。

故障时，由另一电源供电。

在化工厂凝结水泵、压缩机组的盘车在化工厂凝结水泵、压缩机组的盘车和和油泵、油泵、消防水泵、仪表消防水泵、仪表DCS、事故照明灯为一级负荷。

若一路电、事故照明灯为一级负荷。

若一路电源故障，一级负荷在双电源终端切换后由另一路供电，源故障，一级负荷在双电源终端切换后由另一路供电，仪表仪表DCS由由UPS供电，事故照明选用自带蓄电池组的灯具供电，事故照明选用自带蓄电池组的灯具或采用或采用EPS供电。

供电。

2、二级负荷、二级负荷二级负荷是指中断供电会在政治、经济上二级负荷是指中断供电会在政治、经济上造成重大损失的电力负荷。

例如中断供电仅造成大造成重大损失的电力负荷。

例如中断供电仅造成大量产品报废，减产，生产过程被打乱，但是不会危量产品报废，减产，生产过程被打乱，但是不会危害人身和设备安全等。

害人身和设备安全等。

二级负荷也属于重要负荷，宜采用双回路二级负荷也属于重要负荷，宜采用双回路电源供电。

电源供电。

生产装置区及辅助生产装置区的用电负荷生产装置区及辅助生产装置区的用电负荷主要为二级负荷。

主要为二级负荷。

（主要生产装置有：

备煤，水煤浆制备，（主要生产装置有：

备煤，水煤浆制备，气化及灰黑水处理，气化及灰黑水处理，CO2变换及冷却，低温甲醇洗，变换及冷却，低温甲醇洗，液氮洗，压缩，氨合成，尿素合成，尿素造粒单元，液氮洗，压缩，氨合成，尿素合成，尿素造粒单元，氨库等。

）氨库等。

）3、三级负荷、三级负荷三级负荷属于一般电力负荷，中断供电会三级负荷属于一般电力负荷，中断供电会给用户造成不便，不会造成损失或者损失不明显，给用户造成不便，不会造成损失或者损失不明显，因而对供电没有特殊要求，可采用单电源供电。

因而对供电没有特殊要求，可采用单电源供电。

三修、厂前区及生活辅助设施为三级负荷。

三修、厂前区及生活辅助设施为三级负荷。

主要有污水处理、排渣、锅炉房及化学水处理站，主要有污水处理、排渣、锅炉房及化学水处理站，空压站，工艺外管，通讯，消防等。

空压站，工艺外管，通讯，消防等。

二、电力系统简介二、电力系统简介

（一）电能的输送

（一）电能的输送主要采用交流三相制，因为发电机和绝大多主要采用交流三相制，因为发电机和绝大多数的用电设备都是三相的。

采用高压输电可减少输电数的用电设备都是三相的。

采用高压输电可减少输电损耗。

损耗。

电力系统中三相交流电网及用电设备的额定电力系统中三相交流电网及用电设备的额定线电压线电压低压：

低压：

0.38、0.66、高压：

高压：

3、6、10、35、66、110、220、330、500、500（直流）、（直流）、750、800（直流）、（直流）、1000我国工业用三相交流电标准频率我国工业用三相交流电标准频率50Hz。

（二）动力系统、电力系统、电力电网的关系

（二）动力系统、电力系统、电力电网的关系第二节第二节配电系统常用的电气设备配电系统常用的电气设备一、配电系统常用设备一、配电系统常用设备配电系统中负担输送电能、变换电压和分配电系统中负担输送电能、变换电压和分配电能任务的电路称为一次回路。

用来控制、指示、配电能任务的电路称为一次回路。

用来控制、指示、监测、测量和保护一次设备的电路称为二次回路。

监测、测量和保护一次设备的电路称为二次回路。

配电系统中常用设备有：

配电系统中常用设备有：

变换设备变换设备按系统工作要求改变电压或电按系统工作要求改变电压或电流的设备，如变压器流的设备，如变压器、电压电流互感器等。

电压电流互感器等。

控制设备控制设备按系统工作要求控制电路接按系统工作要求控制电路接通或断开的电路，如高压隔离开关、高压断路器通或断开的电路，如高压隔离开关、高压断路器等。

等。

保护设备被保护设备被用来保护配电系统中一次回路设置用来保护配电系统中一次回路设置的设备，如继电保护装置的继电器、避雷器、熔断器。

的设备，如继电保护装置的继电器、避雷器、熔断器。

无功补偿装置无功补偿装置用来补偿系统中的无功功率、用来补偿系统中的无功功率、提高功率因数的设备，如电容器、无功补偿柜等。

提高功率因数的设备，如电容器、无功补偿柜等。

成套配电装置成套配电装置按接线顺序将设备一次相按接线顺序将设备一次相互连接组成的成套装置，如各种类型的高压开关柜，互连接组成的成套装置，如各种类型的高压开关柜，低压配电屏、动力配电柜等。

低压配电屏、动力配电柜等。

第三节第三节工厂电力负荷基本知识工厂电力负荷基本知识工厂负荷通常指用电设备或单位所消耗工厂负荷通常指用电设备或单位所消耗的电功率或电流大小，在设计工厂供配电系统时的电功率或电流大小，在设计工厂供配电系统时要先确定工厂的电力负荷，即进行电力负荷计算。

要先确定工厂的电力负荷，即进行电力负荷计算。

工厂各种用电负荷在运行中负荷的大小工厂各种用电负荷在运行中负荷的大小时刻在变化，但负荷的大小不应超过其额定值。

时刻在变化，但负荷的大小不应超过其额定值。

由于每台用电设备的最大负荷不会在同一时间由于每台用电设备的最大负荷不会在同一时间出现，因此全厂用电设备额定总容量一定要大出现，因此全厂用电设备额定总容量一定要大于全厂总的最大负荷。

若根据全厂用电设备铭于全厂总的最大负荷。

若根据全厂用电设备铭牌所标的总容量来选择开关器件，将会造成投牌所标的总容量来选择开关器件，将会造成投资过大和浪费；资过大和浪费；反之，若计算负荷过小，则选择开关器件可能发生过反之，若计算负荷过小，则选择开关器件可能发生过负荷，使设备发热、温度升高，加速设备绝缘老化甚负荷，使设备发热、温度升高，加速设备绝缘老化甚至损坏。

电力负荷计算的目的就是合理的选择供配电至损坏。

电力负荷计算的目的就是合理的选择供配电系统中的导线，变压器，开关器件等电气设备，使之系统中的导线，变压器，开关器件等电气设备，使之得到充分利用，并稳定的运行。

得到充分利用，并稳定的运行。

一、用电设备的工作制一、用电设备的工作制由于设备的工作制与负荷计算由于设备的工作制与负荷计算关系关系较大，现较大，现将设备的工作性质和主要特征分析如下：

将设备的工作性质和主要特征分析如下：

（1）长期连续运行工作制设备。

长期连续长期连续运行工作制设备。

长期连续运行，每次连续工作时间超过运行，每次连续工作时间超过8小时以上，且运行时小时以上，且运行时负荷比较稳定，例如泵类用电动机，通风机，压缩机负荷比较稳定，例如泵类用电动机，通风机，压缩机等。

等。

（2）短时工作制设备。

工作时间较短，而停）短时工作制设备。

工作时间较短，而停歇时间相对较长。

例如机床的某些辅助电机，气泵等。

歇时间相对较长。

例如机床的某些辅助电机，气泵等。

（3）断续周期工作设备，周期性工作，工作）断续周期工作设备，周期性工作，工作周期一般不超过周期一般不超过10min，例如吊车类电机。

通常用一，例如吊车类电机。

通常用一个周期个周期T里的工作时间占整个周期时间的百分比值来里的工作时间占整个周期时间的百分比值来表示负荷的持续率，用表示负荷的持续率，用表示，也称暂载率表示，也称暂载率T设备工作周期设备工作周期t工作时间工作时间t0间歇时间间歇时间二、二、用电设备的容量用电设备的容量由于各种用电设备的工作制不同，在计算全厂设由于各种用电设备的工作制不同，在计算全厂设总容量时，铭牌上的容量不能简单的想加。

首先必总容量时，铭牌上的容量不能简单的想加。

首先必须将短时工作制的设备统一换算成同一工作制下标须将短时工作制的设备统一换算成同一工作制下标准的额定功率，然后才能与长期连续工作制的设备准的额定功率，然后才能与长期连续工作制的设备相加。

经过换算统一规定工作制下的额定功率称为相加。

经过换算统一规定工作制下的额定功率称为设备的额定容量，用设备的额定容量，用PN表示。

表示。

第四节第四节短路电流的基本概念短路电流的基本概念电力系统运行中相与相或者相与地之电力系统运行中相与相或者相与地之间发生的金属性非正常连接，称为短路故障。

间发生的金属性非正常连接，称为短路故障。

一、短路类型一、短路类型在电力系统中产生短路的主要原因是在电力系统中产生短路的主要原因是系统中的电气设备带电部分的绝缘破坏，从而系统中的电气设备带电部分的绝缘破坏，从而导致绝缘材料老化而发生短路。

短路故障可分导致绝缘材料老化而发生短路。

短路故障可分为瞬时性短路故障和永久性短路故障。

为瞬时性短路故障和永久性短路故障。

1、瞬时性短路故障瞬时性短路故障架空输电线路的故障由于大气过电压或直击架空输电线路的故障由于大气过电压或直击雷引起的绝缘子表面闪络，风力引起的短时碰线，以雷引起的绝缘子表面闪络，风力引起的短时碰线，以及树枝等掉落在导线上等原因引起，在线路被继电保及树枝等掉落在导线上等原因引起，在线路被继电保护装置迅速断开后，电弧即自行熄灭，故障点的绝缘护装置迅速断开后，电弧即自行熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复。

此时把电路合上就能恢复供电，这类强度重新恢复。

此时把电路合上就能恢复供电，这类故障称为瞬时性故障。

故障称为瞬时性故障。

2、永久性故障永久性故障电气设备的绝缘由于过电压或外力破坏而引电气设备的绝缘由于过电压或外力破坏而引起的故障，在断线后仍然存在，即使合上电源，由于起的故障，在断线后仍然存在，即使合上电源，由于故障存在也会被再次断开，这类故障称为永久性故障。

故障存在也会被再次断开，这类故障称为永久性故障。

二、二、系统短路后果及形式系统短路后果及形式电力系统发生短路时，系统的总阻抗会明电力系统发生短路时，系统的总阻抗会明显减小，随之产生的短路电流会急剧增加，短路电显减小，随之产生的短路电流会急剧增加，短路电流流过电气设备和载流导体会使设备在发热和电动力流流过电气设备和载流导体会使设备在发热和电动力作用下受到损坏，为预防这种短路事故发生，要求电作用