工厂供电第4章

第4章供配电系统4-1如何确定工厂的供配电电压？供电电压等级有0。

22 KV ，0。

38 KV ，6 KV ，10 KV ，35 KV ，66 KV ，110 KV，220 KV配电电压等级有10KV ，6KV ，380V/220V供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。

究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下3个方面的因素：电力部门所弄提供的电源电压；企业负荷大小及距离电源线远近；企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。

配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。

有高压配电电压和低压配电电压。

高压配电电压通常采用10KV或6KV，一般情况下，优先采用10KV高压配电电压。

低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化工及矿山(井)场所可以采用660V的配电电压。

4-2 确定工厂变电所变压器容量和台数的原则是什么？答：（1）变压器容量的确定a 应满足用电负荷对可靠性的要求。

在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台；b 对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器c 三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。

（2）变压器容量的确定装单台变压器时，其额定容量S N应能满足全部用电设备的计算负荷S c，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即S N>=(1.15~1.4)S c装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件:a 任一台主变压器运行时，应满足总计算负荷的60%~70%的要求，即S N=(0.6~0.7)Scb 任一台变压器单独运行时，应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求，即S N>=S c(I+II)4-3 高压断路器有哪些作用？常用的10kV高压断路器有哪几种？各写出一种型号并解释型号的含义。

第一章 习题1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。

解：T1：6.3/121kv ；WL1：110KV ；WL 2：35KV 。

1-2试确定图1-24所示供电系统中各发电机和各变压器的额定电压。

解：G ：10.5kV ；T1：10.5/38.5kV ；T2：35/6.6kV ；T3：10/0.4kV 。

第二章 习题2-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=65%)。

车间采用220/380v 三相四线制（TN-C ）配电。

试确定该车间计算负荷P 30、Q 30、S 30和I 30。

解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73 P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组,P e =P N 25εεN=5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75 P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N100Nεε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35,cos φ=0.6, tan φ=1.33P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95总的有功计算负荷为：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ）总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为：S 30=223030Q P +=223.778.42+=84.9视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=1292-3 有一380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容量的电动机有7.5kW ，4kW3台，3kW12台。

第三章 习题解答3-1 有一地区变电站通过一条长7km 的10kV 架空线路供电给某工厂变电所，该变电所装有两台并列运行的Yyn0联结的S9-1000型变压器。

已知地区变电站出口断路器为 SN10-I0型。

试用欧姆法计算该工厂变电所10kV 母线和380V 母线的短路电流(3)k I 、"(3)3I I ∞（）、、(3)(3)sh shi I 、及短路容量(3)k S ，并列出短路计算表。

解：1.计算k-1点处的短路电流和短路容量（Uc1=10.5kV ） 1)计算k-1短路电路中各元件的电抗及总电抗①电力系统的电抗：()Ω=⋅==∞37.03005.102211AMV kV S U X C ②架空线路电抗：X 2=X 0l=0.35(Ω/km)×7km=2.45Ω③绘k-1点短路的等效电路如下，计算其总阻抗为：()12k-10.37 2.45 2.82X X X =+=+=Ω∑2）计算k-1点短路电流和短路容量①短路电流周期分量有效值：()31 2.15kA K I −===②短路次暂态电流和稳态电流：(3)(3)(3)1''2.15kA K I I I ∞−===③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：()3(3)sh i 2.55'' 2.55 2.15kA 5.48kA I ==⨯=()3(3)sh I 1.51'' 1.51 2.15kA 3.82kA I ==⨯=④短路容量：(3)(3)11110.5 2.1539.3K C K S I kV kA MV A −−==⨯=⋅2）计算k-2点的短路电流和短路容量（Uc1=0.4kV ）1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗①电力系统的电抗：()Ω⨯=⋅==−∞422111033.53004.0'AMV kV S U X C ②架空线路电抗：X 2'=X 0l 212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛C C UU =0.35(Ω/km)×7 km 25.104.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=435.410−⨯Ω ③电力变压器的电抗：Ω⨯=⨯=⋅==−322243102.710004.01005.4100%N C K S U U X X④绘k-2点短路的等效电路如下：计算其总阻抗为：1234(2)3444''//7.2105.331035.410276.7310K XX X X X −−−−−=++∑⨯=⨯Ω+⨯Ω+Ω=⨯Ω2）计算短路电流和短路容量①短路电流周期分量有效值：()3230.1kA K I −=== ②短路次暂态电流和稳态电流：(3)(3)(3)2''30.1kA K I I I ∞−=== ③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：()3(3)sh i 1.84'' 1.8430.1kA 55.4kA I ==⨯= ()3(3)sh I 1.09'' 1.0930.1kA 32.8kA I ==⨯=④短路容量：(3)(3)1220.430.120.8K C K S I kV kA MV A −−==⨯=⋅短路计算表如下表所示：3-2 试用标幺制法重作习题3-1。

湖北水利水电职业技术学院教师授课教案课程名称: 工厂供电2006 年至2007 年第 1 学期第6 次课一. 概述电弧是电气设各运行中出现的一种强烈的电游离现象, 其特点是光亮很强和温度很高。

首先, 电弧延长了电路开断的时间, 使短路电流危害的时间延长, 这可能对电路设备造成更大的损坏。

同时, 电弧的高温可能烧损开关的触头, 烧毁电气设各及导线电缆, 还可能引起电路弧光短路, 甚至引起火灾和爆炸事故。

此外, 强烈的弧光可能损伤人的视力,严重的可致人眼失明。

二. 电弧的产生（－）产生电弧的根本原因开关触头在分断电流时之所以会产生电弧, 根本的原因在于触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子。

这样, 当分断的触头之间存在着足够大的外施电压的条件下, 就有可能强烈地电游离而发生电弧。

（二）产生电弧的游离方式（1）热电发射（2）高电场发射（3）碰撞游离（4）热游离三. 电弧的熄灭（－）熄灭电弧的条件要使电弧熄灭, 必须使触头间电弧中的去游离率大于游离率, 即电弧中离子消失的速率大于离子产生的速率。

（二）熄灭电弧的去游离方式（1）正负带电质点的“复合”（2）正负带电质点的“扩散”（三）交流电弧的熄灭特点（四）开关电器中常用的灭弧方法（1）速拉灭弧法（2）冷却灭弧法教学内容板书或旁注（3）吹弧灭弧法（4）长弧切短灭弧法（6）狭沟灭弧法（5）粗弧分细灭弧法（7）真空灭弧法（8）六氟化硫（SF6）灭弧法四. 对电气触头的基本要求（1）满足正常负荷的发热要求（2）具有足够的机械强度（3）具有足够的动稳定度和热稳定度（4）具有足够的断流能力湖北水利水电职业技术学院教师授课教案湖北水利水电职业技术学院教师授课教案课程名称: 工厂供电2006 年至2007 年第 1 学期第8 次课湖北水利水电职业技术学院教师授课教案四、变电所主变压器台数和容量的选择（－）变电所主变压器台数的选择选择主变压器台数时应考虑下列原则:1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。

工厂供电第六版课程设计课程背景随着社会的快速发展和人们生活水平的提高，电力已成为现代化社会发展不可或缺的基础设施之一。

为适应现代化电力需求，提高国家电力供应可靠性，电力工业需要大量的研究和工程实践。

在这一过程中，工厂供电系统扮演着非常重要的角色，它主要由电源、电缆、配电设备和变压器等组成。

因此，从工程角度出发，开发工厂供电系统的设计和管理课程，培养工程师的能力，有助于提高工厂供应电力安全和可靠性。

课程目标本课程设计旨在培养应用工程知识解决实际问题的能力。

学生将具备以下能力：1.掌握工厂供电系统设计和管理的相关知识。

2.学会分析红外线热成像图像和电子文件图像，应用图像处理技术来提高供电系统的可靠性和安全性。

3.学会应用计算机软件进行工艺分析、优化及其策略规划。

4.熟悉供电系统常见的故障和解决方案，提高对施工过程的监控能力。

课程大纲第一章：工厂供电系统基础知识1.供电系统的结构和工作原理2.智能化电力系统的实现3.工厂供电系统的各种供电方式及选型4.工厂供电系统所需资金、成本和储备及其监控第二章：工厂供电系统设计1.工厂供电系统设计的基本理念和思想2.工厂供电系统的负荷分析和系统设计3.工厂供电系统设计的应用程序和计算方法4.工程设计中的技术参数及措施等第三章：工厂供电系统建设和管理1.工厂供电系统的现场建设技术2.工厂供电系统现场的主要问题及解决方案3.工厂供电系统的合同管理及建设监督体系4.工厂供电系统的经济、安全和环保管理第四章：工厂供电系统应用技术1.工厂供电系统的开启和维护管理2.红外线热成像技术在供电系统中的应用3.供电系统故障诊断与维修技术4.具有网络管理平台的智能管控技术第五章：课程实践1.工厂供电系统的实地考察和维护2.工厂供电系统的模拟设计3.工厂供电系统的实际应用4.工厂供电系统管理的实践总结本课程设计旨在提供关于工厂供电系统的详细信息。

通过理论和实践相结合的学习方式，培养学生实际解决问题的能力。

《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答2014年8月第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5ｋＶ。

变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242ｋＶ。

因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。

2.线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220ｋV。

3.线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。

1-2 试确定图1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。

2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。

Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。

因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。

3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。

Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。

因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。

4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。

Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。

因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。

1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。

其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U1 N ）运行。

第四章工厂变配电所及其一次系统一、填空题1、变电所的任务是，，。

答：受电，变压，配电2、配电所担负着从电力系统，然后直接的任务。

答：受电，直接配电3电气设备中最常发生的一种物理现象是，其特点是和答：电弧，光亮很强，温度很高4、在变电所中承担和任务的电路，称为一次电路；凡用来、、和的电路，称为二次回路。

答：输送电能，分配电能，控制，指示，监测，保护一次设备运行5、高压隔离开关不允许操作，高压负荷开关只能通断电流，高压断路器能通断电流。

答：带负荷，负荷和过负荷，短路6、变配电所增设联络线的目的是。

答：为了提高供电系统运行的可靠性和灵活性7、GG—1A型开关柜，型号中第一个“G”表示，型号中第二个“G”表示。

答：高压开关柜，固定式8、低压配电系统中，系统称为三相四线制系统，系统中的外露可导电部分经各自的PE线直接接地。

答：TN、TT，TT、IT9、采用Y0/Y0/Δ接线的电压互感器，接成Y0二次绕组作用是，接成Δ的二次绕组作用是，用这种装置可以监视中性点不接地系统有无故障，有故障Δ两端电压为V，无故障Δ两端电压为V。

答：供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表，供电给用作绝缘监察的电压继电器，单相接地，100，010、低压断路器具有、和等保护功能。

答：过载，欠压，过流11、有一380V线路接一电动机，PN=56kW，η=0.8，cosφ=0.7,Kst=7,若采用RT0型熔断器作短路保护，则熔断器选为，熔体电流为 A 。

答：RT0-400，35012、某用户变电所装有两台S9-400/10型的配电变压器（均Yyn0联结）。

则此两台变压器经济运行的临界负荷为： KV A。

答：25516、电流互感器在工作时其二次侧不允许；电压互感器在工作时其二次侧不允许；所以，互感器在工作时其二次侧有一端必须。

答：开路，短路，接地17、校验电器设备的热稳定度时采用的电流为。

答：三相短路稳态电流闸刀型开关带负荷操作（拉合闸）是 C 。