《工厂供配电》课件及教学资料 知识点：低压配电系统的运行方式

1.发电厂
发电厂是生产电能的工厂，它是把非电形式 的能量转换成电能。发电厂的种类很多，一般根 据所利用能源的不同分为火力发电厂、水力发电 厂、原子能发电厂。此外，还有风力、地热、潮 汐、太阳能等发电厂。
2.变、配电所
变电所是接受电能、变换电压和分配电能的 场所，由电力变压器和配电装置组成。
变电所按变压的性质和作用又可分为升压变 电所和降压变电所两大类。升压变电所的任务是 将低电压变换为高电压，以利于电能的传输。降 压变电所的任务是将高电压变换到一个合理的电 压等级，一般建在靠近用电负荷中心的地点。
3.电力线路
电力线路又称输电线。电力线路的作用是输 送电能，并把发电厂、变配电所和电能用户连接 起来。
电力线路按其用途及电压等级分为输电线路 和配电线路。电压在35 kV及以上的电力线路称 为输电线路；电压在10 kV及以下的电力线路称 为配电线路。电力线路按其架设方法可分为架空 线路和电缆线路；按其传输电流的种类又可分为 交流线路和直流线路。
4.电能用户
电能用户又称电力负荷。在电力系统中，一 切消费电能的用电设备均称为电能用户。
用电设备按其用途可分为动力用电设备(如电 动机等)、工艺用电设备(如电解、电镀、冶炼、 电焊、热处理等)、电热用电设备(如电炉、干燥 箱、空调器等)、照明用电设备和试验用电设备等， 它们将电能转换为机械能、热能和光能等不同形 式，以满足生产、生活的不同需要。
供配电系统基本知识和运行方式
1.1 供配电系统概述 1.2 额定电压及供电质量 1.3 电力系统中性点运行方式
1.1 供配电系Байду номын сангаас概述
1.1.1 电力系统的基本概念及组成
电能是现代人们生产和生活的重要能源。 建筑供配电就是指建筑所需电能的供应和分 配问题。 电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组 成的一个发电、输电、变配电和用电的整体。图 1.1所示是电力系统的组成。 电力系统中的各级电压线路及其联系的变配 电所，称为电力网。

有两种运行方式：中性点接地和中性点不接地。中性点直接接地系统常称大 电流接地系统，中性点不接地和中性点经消弧线圈(或电阻)接地的系统称小 电流接地系统。
图1.4 电力系统中性 点运行方式
a)中性点直接接地 b)中性点不接地 c)中性点经消弧线圈接地 d)中性点经阻抗接地
1．1电力系统的基本概念
1．1．6电力系统的中性点运行方式
原子能发电厂
原子能发电厂又称核电站，
是利用核裂变能量转化为热能， 再按火力发电厂方式利用原子核 反应堆发电。
1．1电力系统的基本概念
1．1．2变配电所概述
作用及概念： 变电所起着变换电能电压、接受电能与分配电能的作用，是
联系发电厂和用户的中间环节。如果变电所只用以接受电能和分配电能，则称为 配电所。
今天的直流输电是以交流电力系统为基础，在直流输电网的两端是两个换流站和交流系统，如 图1.3所示。若将电能从交流系统A输送到交流系统B，则换流装置Ⅰ把交流整流成直流，通过直流 电网输送给换流装置Ⅱ，换流装置Ⅱ再把直流逆变为与交流系统B同频率同相位的交流电馈送给交 流系统B。
图1.3 直流输电 系统结构示意图
分类：变电所有升压和降压之分。升压变电所多建在发电厂内，把电能升
高后，再进行长距离输送。降压变电所多设在用电区域，将高压电适当降低电压 后，对某地区或用户供电。如下图所示
地区降压变电所
地区降压变电所又称为一次变电站。位于一个大用电区或一个大 城市附近，从220kV～500kV的超高压输电网或发电厂直接受电，通 过变压器把电压降为35～110kV，供给该区域的用户或大型工厂用电。
1．3工厂供配电系统
1．3．1额定电压的国家标准
1 ．用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。

任务二 工厂供配电系统
三、工厂配电系统的接线方式 树干式接线：
线路分布有主干、有分支， 结构像树一样。
优点：设备少，投资省 适用：工厂内的架空线路； 地方电网10KV出线。
缺点：可靠性差，适用于 三级负荷的供电。
任务二 工厂供配电系统
三、工厂配电系统的接线方式 低压380/220V配电系统接线方式：
任务二 工厂供配电系统
车间变电所
车间变电所将6～10kV的电压降为220/380V，对低压用电设 备供电。供电范围一般只在500m以内。
车间变电所一般设1～2台变压器，单台变压器的容量通常为 1000kVA及以下，最大不宜超过2000kVA。
任务二 工厂供配电系统
工厂配电线路
主要作为工厂内输送、分配电能之用。 户外敷设的低压配电线路目前多采用架空线路。
工厂供配 电技术(工 厂供配电
系统)
模块一 工厂供配电系统一次部分
课题一 电力系统基本知识
任务二 工厂供配电系统
任务目标 了解工厂供配电系统的基本组成 掌握工厂供配电系统的接线方式及特点
电厂
任务二 工厂供配电系统
供配电系统
电厂
变电站
变电站
电力网示意
图
变电站
变电站
变电站
变电站
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电厂
Load
Load
Load
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任务二 工厂供配电系统
什么是工厂供配 电系统
是指工厂所需 的电力电源从进 厂起到所有用电 设备输入端止的 整个线路将这个 系统称之为～。
典型大型工厂供 电系统（右图）
任务二 工厂供配电系统
一、工厂供配电系统的组成： 由工厂总降压变电所、高压配电线路、车间变配电所、低压配电线路 和配电装置组成。

任务 1 电力负荷及负荷曲线
任务目标 ◆ 掌握用电负荷的类型及分类方式。 ◆ 掌握用电设备组的设备容量的确定方式。 ◆ 了解负荷曲线及其作用。
任务引入
电力负荷在不同的场合可以有不同的含义，它可 以指用电设备或用电单位，也可以指用电设备或用电 单位的功率或电流的大小。本任务就是要学习用电设 备按工作制分类以及负荷曲线的知识。
电力网电压的变化
3. 变压器的额定电压 变压器的额定电压可用图来说明。
发电机、变压器的额定
三、工厂电气设备额定电压的选择
负荷大小和距离电源远近对供电电压的选择有很大关 系，输送距离越远，其电压等级就越高，同时输送功率也 提高。
各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离
各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离
任务引入
本任务将学习电力系统的组成及相关概念。
任务分析
电能的传输与分配过程
相关知识 一、基本概念
电力系统、动力系统、电力网示意图
1. 电力系统 由发电厂、变电所、配电所、电力线路及电能用户组成的 统一体，称为电力系统。 2. 电力网 电力系统中各种电压等级的输配电线路和变电所所组成的 部分，即电力系统中除发电厂及电力用户以外的中间环节， 称为电力网。 3. 动力系统 电力系统加上发电厂的动力部分 ( 如锅炉、汽轮机、核反 应堆、水库、水轮机及热力装置等) 所构成的整体称为动力系 统。
二、电力系统的组成
1. 发电厂 发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源如水力、煤炭、石 油、天然气、风力、地热、太阳能和核能等，转换为电能 ( 二次能源) 的特殊工厂。
火力发电厂 火力发电厂简称火电厂，它是利用煤、石油、 天然气等燃料储存的化学能转化为电能的电厂。
火力发电厂外貌 a) 建在城市附近的电厂 b) 建在煤矿附近的坑口电厂

低 压 放 射 式 接 线
一、低压放射式接线
低压放射式接线多用于设备容量大或对供电可靠生活水 泵和中央空调的冷冻机组等。
优点：供电线路独立，引出线发生故障时互不影响， 供电可靠性较高；
缺点：有色金属消耗量较多，采用的开关电器较多。
二、树干式接线
如下图所示为两种常见的低压树干式接线。树干式接 线从变电所低压母线上引出干线，沿干线再引出若干条支线， 然后再引至各用电设备。适于供电给容量较小而分布较均匀 的用电设备，如机床、小型加热炉等。树形接线的特点正好 与放射式接线相反。
发生故障或检修时，都不致造成供电中断；或只短 时停电，一旦切换电源的操作完成，即能恢复供电。 缺点：
环形系统的保护装置及其整定配合比较复杂， 如配合不当，容易发生误动作，反而会扩大故障停 电范围。
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二、树干式接线
下图（a）和（b）所示为一种变形的树干式接线， 通常称为链式接线。链式接线的特点与树干式基本相同， 适于用电设备彼此相距很近而容量均较小的次要用电设 备。链式相连的设备一般不超过5台；链式相连的配电箱 不宜超过3台，且总容量不宜超过10 kW。
二、树干式接线
（a）连接配电箱
图 低压链形接线
（b）连接电动机
三、低压环形接线
下图所示为由一台变压器供电的低压环形接线方式。 环形接线实质上是两端供电的树干式接线方式的改进型， 多采用“开口”方式运行。一个工厂内的一些车间变电所 低压侧也可以通过低压联络线相互连接成为环形。
三、低压环形接线
图 低 压 环 形 接 线
三、低压环形接线
优点： ① 环形接线可使电能损耗和电压损耗减少； ② 环形接线供电可靠性较高，任一段上的线路

（1）变电所位置选择的原则 靠近负荷中心； 考虑电源的进线方向，偏向电源侧； 进出线方便； 设备运输方便； 不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； 不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； 不应设在有剧烈震动和高温场所； 不应设在地势低洼和可能积水的场所； 不应设在有爆炸危险区域。
（2）负荷中心的确定 负荷指示图 负荷指示图将负荷按一定比例用负荷图标明在厂区平面图上，负荷图的圆心与 车间的负荷的“重心”大致相符。
（2）外桥式接线 结构 断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源 侧，称为外桥式接线。 特点 它适用于进线线路较短、负荷变化较大， 变压器需要经常切换的场合。 适用范围 一、二级负荷的变电所
3、单母线和母线分段 母线的概念
母线（也叫汇流排）实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点， 形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。 设置母线制的意义 设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电器连接在一起，以保 证供电的可靠性和灵活性。 母线制的种类 单母线制、单母线分段制和双母线制。
三、总降压变电所的设置数量
1、总降变电所的设置 总降压变电所数量应尽可能的少，尽可能的只设一个变电所，这样投资少又便于 管理。 2、总降变电所变压器的设置 • 对于企业中一级、二级负荷所占比重大，或虽为三级负荷，但负荷容量大
而集中的变电所，应装设两台变压器。 • 对于三级负荷供电的总降压变电所，或者有少量一、二级负荷，可只装设
1960
封 闭
式 低压配电(变压器)室
母 线 桥
变压器 1
进线 补偿 补偿 出线 出线 出线 低压开关柜
3600
2760
工具室 值班室
0.38kV出线
第四节 变电所的电气主接线

缺点：投资成本较 高，需要更多的设 备和线路。
适用场景：对供电可 靠性要求较高的场所， 如医院、数据中心等。
运行方式：各条线路 之间相互连接，形成 环形，当一条线路发 生故障时，其他线路 可以自动切换，保证 供电连续性。
定期检查与维护
01
定期检查配电设备，确保设 备运行正常
03
定期检查配电线路，确保线 路安全可靠
01
04
双线运行方式可以降低系统 的维护成本，提高系统的运 行效率。
03
双线运行方式需要合理的线 路规划和设计，确保两条线 路的负荷平衡和相互独立。
02
双线运行方式可以提高系统 的可靠性和稳定性，减少故 障对系统的影响。
双线运行方式指低压配电系 统中的两条线路同时运行， 互为备用。
环形运行方式
优点：可靠性高，当 一条线路发生故障时， 其他线路仍能继续供 电。
采用更加先进的监控和 采用更加严格的设计和 采用更加安全的接地和
保护技术，如智能监控 施工标准，如规范设计、 绝缘技术，如等电位连
系统、故障诊断系统等
规范施工等
接、绝缘材料等
谢谢
环境的影响
单线运行方式
单线运行方式指 低压配电系统中
1 只有一条供电线 路，没有备用线 路。
单线运行方式适
2 用于负荷较小、 供电可靠性要求 不高的场合。
单线运行方式下， 一旦供电线路发
3 生故障，整个系 统将失去供电， 影响较大。
单线运行方式需
4 要定期进行维护 和检查，确保线 路安全可靠。
双线运行方式
息化
智能配电系统： 通过实时监测和 控制，实现配电 系统的高效、安
全、可靠运行
智能电表：采用 先进的计量和通 信技术，实现远 程抄表、实时监 控和自动结算等

2）设备温度正常，无异音、冒烟、臭味变色、过热等现象。 3）负荷开关、断路器、熔断器、隔离开关等位置正确，断开者全开，合闸者接触良好，断路器闭锁回路 良好。 4）设备母线无振动，异音、过负荷等现象，母线的连接处是否紧密，有无变色，发热温度不得超过70℃。 5）设备外壳、防雷及设备工作接地线完好。 6）设备各部连接螺丝不松动，销子及销针完整，无脱滑危险。 7）电缆头清洁无灰尘、放电过热现象，柜内电缆穿线管口密封良好。 8）所有仪表、信号、指示灯、保护装置及压板等和运行情况相符。 9）设备标志齐全、明显、准确、消防设施齐全完好，站房不漏雨水、门窗完好，室内外照明充足，遮栏 门应关好上锁，室内电缆沟无积水积冰、不塌陷，盖板完好。 10）负荷达到设备额定容量80%及以上时，重点检查设备各部结点及导线有无过热发红及热气流现象。 11) 保护装置外壳有无破损。 12）有无信号掉牌，各种指示灯是否正常（包括开关储能指示灯）。 13）保护及控制用的直流、交流熔断器是否良好。 14) 保护压板位置是否正确及接触良好。 15) 端子接线无松动过热现象。 16) 检查各仪表指示是否正常合理，电度表显示正常。
连接 1104、 1101、 1106、
连接 1105、 1107、 11031102
连接 1108、 1013、 10101010东
连接 1012、 1011、 1017、
连接 1015、 1016、
图
1-3
系统图
4、车间管辖的高压设备 从一次接线图上看，配电间设备：高压进线开关柜、电压互感器柜、计量柜、高压出线
SNl0—10型高压少油断路器一相油箱内部结构
ZN28A-12型 ZN28-12型
2、高压设备结构
1）高压开关柜的结构
2）传导设备电力电缆的结构 a、交联聚乙烯绝缘电力电缆 b. PVC绝缘电力电缆电缆

16
TSH
电动机运行（二）
❖6 电动机开关、接触器、刀闸及电缆头不应有 过热变色及漏油现象。
❖7 各轴承应无漏油、甩油及过热，油温、油色 正常，油环带油正常。
❖ 检查通风、冷却水或油系统运行正常。
17
TSH
电动机启动常见异常现象
❖ 起动时电动机转动很慢或不转，并发出嗡嗡响 声，此时应立即停运。
❖ 这种现象的可能原因如下：
3.工程项目合同的特点 [点评]熟记五点： （1）工程项目合同是一个合同群体； （2）合同的标的物仅限于工程项目涉及的内容； （3）合同内容庞杂； （4）工程项目合同主体只能是法人； （5）工程项目具有较强的国家管理性。 通过理解各特点的含义及原因，帮助记忆。
4. 勘察、设计合同
[点评]对勘察、设计合同的定义进行理解。把握：
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TSH
电动机运行中常见异常现象
❖ 电动机运行时突然声音变化，发生鸣声，电流 上升或回零，转速下降，如电源未发生问题， 应立即起动备用电动机.停运故障电动机，进行 下列检查处理：
❖ 1检查定子回路是否一相断线(开关、刀闸、接 触器一相断线，保险一相熔断)。
❖2 检查绕组匝间是否短路。
❖3 检查被带动的机械是否有故障。
❖ 重要的厂用电动机失去电压或电压下降时，在 一分钟内，禁止值班人员切断电动机，以便自 起动。
❖ 电动机熔断一相保险时，必须测量绝缘电阻， 熔断两相或保护跳闸时，除测量绝缘外，必须 测量电动机的直流电阻，其三相差不得大于2 ％
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TSH
电动机自动跳闸处理
❖ 电动机自动跳闸处理：
❖ 电动机自动跳闸时，应启动备用机组，对跳闸 电动机从各方面详细检查、测试，原因不明不 得投入运行。对重要电动机无备用机组或不能 迅速起动备用机组时，取得值长同意后，允许 试投一次，但遇有下列情况除外：

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低压配电系统接地形式
1、中性线（N线）功能：一、用来接额定电压为相电压的单相用电设备 二、用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流 三、减小负荷中性点的电位移
2、保护线（PE线）功能：用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。 系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压 但故障情况下可能带电的易被触及的导电部分）通过
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低压配电系统接地形式
TN-S 方式供电系统 工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统 1 ）系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工 作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压，所以电 气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上， 安全可靠。 2 ）工作零线只用作单相照明负载回路。 3 ）专用保护线 PE 不许断线，也不许进入漏电开关作 工作零线。 4 ）干线上使用漏电保护器，漏电保护器下不得有重复 接地，而 PE 线有重复接地，但是不经过漏电保护器， 所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。 5 ） TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用 建筑等低压供电系统。在工程施工前的“三通一平” （电通、水通、路通和地平——必须采用 TN-S 方式供 电系统。
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低压配电系统接地形式
TN-C-S 方式供电系统 在施工临时用电中，如果前部分是（没有220V负载的） TN-C 方式供电， 而施工规范规定施工现场必须采用 TN-S 方式供电系统，则可以在系统后 部分现场总配电箱分出 PE 线 1 ）工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通，总开关箱后线路不平衡电流比 较大时，电气设备的接零保护受到零线电位的影响。总开关箱后面 PE 线 上没有电流，即该段导线上没有电压降，因此， TN-C-S 系统可以降低电 气设备外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大 小取决于 N 线的负载不平衡电流的大小及 N线在总开关箱前线路的长度。 负载不平衡电流越大， N线又很长时，设备外壳对地电压偏移就越大。 所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在 PE 线上应作重复接地。 2 ） PE 线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保 护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电，规范规定：有接零 保护的零线不得串接任何开关和熔断器。 3 ）对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外，其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联， PE 线上不许安装开关和熔断器，且联接必须牢靠。 通过上述分析， TN-C-S 供电系统是在 TN-C 系统上临时变通的作法。当三 相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时， TN-C-S 系统在 施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、施工工地 有专用的电力变压器时，必须采用 TN-S 方式供电系统。