工厂供电第6章-电力线路
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工厂供电教案第一章工厂供电概论本章主要内容:工厂供电的基本知识供电系统、发电厂、电力系统及自备电源电压、电能质量中性点运行方式低压配电系统的接地型式第一节工厂供电的意义、要求及课程任务一、意义1、工厂供电(plant power supply):是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。
2、重要性:工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率,供电突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果,甚至可能发生重大的人身事故,给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
二、基本要求安全、可靠、优质、经济三、本课程的主要任务讲述中小型工厂电能供应和分配、电气照明问题,使学生具有对中小型工厂的供电系统及电气照明进行操作、维护、设计、计算的能力。
第二节工厂供电系统、发电厂、电力系统及自备电源一、工厂供电系统概况1、中型工厂供电系统简图:一根线表示三相线路2、中型工厂供电系统的平面布线示意图3、大型工厂总降压变电所4、高压深入负荷中心的供电系统5、只设一个降压变电所的供电系统二、发电厂和电力系统1、发电厂(发电站):,是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。
有:水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂。
2、电力系统(power system):由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体,称为电力系统。
电网:电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所,称为电网第三节电力系统的电压与电能质量一、电压和频率的质量参数。
规定:频率偏差正负0.2Hz电压偏差正负5%二、三相交流电网和电力设备的额定电压1、电网(线路)的额定电压2、用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。
3、发电机的额定电压:高于同级电网电压5%4、电力变压器的额定电压的规定第四节电力系统中性点运行方式一、中性点运行方式:中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统正常运行及单相接地时的不同点。
第六章电力线路6-1高压和低压的放射式接线和树干式接线有哪些优缺点?分别说明高低压配电系统各宜首先考虑哪种接线方式?答:(1)①高压放射式接线的优点有:界限清晰,操作维护方便,保护简单,便于实现自动化,由于放射式线路之间互不影响,故供电可靠性较高。
缺点是:这种放射式线路发生故障时,该线路所供电的负荷都要停电。
②高压树干式接线的优点有:使变配电所的出线减少。
高压开关柜相应也减少,可节约有色金属的消耗量。
缺点有:供电可靠性差,干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电。
配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合,究竟采用什么接线方式,应根据具体情况,对供电可靠性的要求,经技术,经济综合比较后才能确定/一般来说,高压配电系统宜优先考虑采用放射式,对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区,可考虑采用树干式。
③低压放射式接线的优点有:供电可靠性高。
缺点是:所用开关设备及配电线路也较多。
④低压树干式接线的优点有:接线引出的配电干线较少,采用的开关设备自然较少。
缺点是:干线故障使所连接的用电设备均受到影响,供电可靠性差。
(2)实际低压配电系统的接线,也往往是上述几种接线的在综合。
根据具体情况而定。
一般在正常环境的车间或建筑内,当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求是,宜采用树干式。
6-2试比较架空线路和电缆线路的优缺点。
答:电力线路有架、空线路和电缆线路,其结构和敷设各不相同。
架空线路具有投资少,施工维护方便,易于发现和排除故障,受地形影响小等优点;电缆线路具有运行可靠,不易受外界影响,美观等优点。
6-3导线和电缆截面的选择原则是什么?一般动力线路宜先按什么条件选择?照明线路宜先按什么条件选择?为什么?答:(1)导线和电缆截面的选择必须满足安全,可靠和经济的条件。
①按允许载流量选择导线和电缆截面.②按允许电压损失选择导线和电缆截面.③按经济电流密度选择导线和电缆截面.④按机械强度选择导线和电缆截面.⑤满足短路稳定的条件.(2)一般动力线路宜先按允许载流量选择导线和电缆截面,再校验电压损失和机械强度。
ʌ项目介绍ɔ某新建机械厂,初步设计其供配电系统电气部分,设计内容包括:选择高压配电所位置㊁配变电所的负荷计算及无功功率的补偿计算,车间变压器台数和容量㊁形式的确定,变配电所主接线方式的选择,高压配电线路接线方式的选择,高低压配电线路及导线截面积选择,短路计算和开关设备的选择,继电保护的整定计算,防雷保护与接地装置设计等㊂主要基础资料如下:1.负荷情况该机械厂主要生产长尾夹㊁牛头夹㊁圆形弹簧夹㊁山形弹簧夹㊁磁力夹㊁板夹㊁各式塑料夹㊁回形针㊁起钉器㊁书圈㊁磁力钩㊁书立等系列产品,设有模具车间㊁冲件车间㊁热处理车间㊁电泳车间㊁喷涂车间㊁发黑车间㊁电镀车间和包装车间㊂该厂大部分车间为三班制,年最大有功负荷利用小时数为5000h㊂车间负荷情况见表6-1㊂表6-1㊀车间负荷情况编号厂房名称设备容量/kW需要系数功率因数1模具车间4400.350.652冲件车间5500.500.703热处理车间6800.550.754电泳车间2800.400.755喷涂车间3200.500.756发黑车间2500.550.757电镀车间2400.500.708包装车间1100.750.809综合楼1600.750.902.供电电源情况按照该厂与当地电业部门签订的供用电协议规定,可从某35V/10kV地区变电站取得工作电源㊂该35V/10kV地区变距离本厂约为1km,10kV母线短路数据:S(3)k.max=340MVA㊁S(3)k.min=180MVA㊂要求该厂:①过电流保护整定时间不大于1.0s;②在工厂10kV电源侧进行电能计量;③功率因数应不低于0.92㊂3.工厂自然条件年最高气温为39ħ,年平均气温为23ħ,年最低气温为-5ħ,年最热月平均最高气温㊃261㊃为33ħ,年最热月平均气温为26ħ,年最热月地下0.8m处平均温度为25ħ㊂主导风向为南风,年雷暴日数为52㊂平均海拔为22m,地层以砂黏土为主㊂4.电费制度按两部电价制交纳电费,基本电价为20元/(kVA㊃月),电度电价为0.5元/kWh㊂ʌ项目目标ɔ专业能力目标掌握高压配电网的接线方式及接线特点方法能力目标理解工业企业供配电线路的结构形式并根据负荷等级选择电气主接线社会能力目标能根据企业实际情况设计电气主接线ʌ主要任务ɔ任务工作内容计划时间完成情况1工厂电力线路及接线方式的选择2工厂电力线路结构及敷设3导线和电缆的选择及计算4工厂电力线路电气安装图的绘制5工厂电力线路的运行与维护任务1 工厂电力线路及接线方式的选择ʌ任务导读ɔ工厂各配电系统,包括总降压变电所㊁配电所㊁车间变电所和高压用电设备以及主接线方式㊂当然,有的供配电系统的组成不一定全部包括以上几个,是否需要总降压变电所,是否建配电所,取决于工厂和电源间的距离㊁工厂的总负荷及其在各车间的分布,以及变电所间的相对位置,厂区内的配电方式和本地区电网的供电条件等㊂如果上述组成都是需要的,在工厂内部的供电系统也可能有各种组合方案,组合方案的变化必然会影响到投资费用和运行费用的变化㊂因此,进行不同的方案设计,选择合适的主接线方式,进行经济技术比较,得出可靠㊁合理㊁经济的方案㊂ʌ任务目标ɔ1.掌握工厂配电系统的接线方式及其特点㊂2.掌握车间低压放射式网络的接线方式㊂ʌ任务分析ɔ工厂电力线路按电压高低分为高压配电网络和低压配电网络㊂高压配电网络的作用是从总降压变电所向各车间变电所或高压用电设备供配电,低压配电网的作用是从车间变电所向各用电设备供配电,直观地表示了变配电所的结构特点㊁运行性能㊁使用电气设备的多少及前后安排等,对变配电所安全运行㊁电气设备选择㊁配电装置布置和电能质量都起着决定性的作用㊂ʌ知识准备ɔ工业企业供电网络包括厂区高压配电网络与车间低压配电网络两部分㊂高压配电网络指㊃361㊃从总降压变电所至各车间变电所或高压用电设备之间的6 10kV 高压配电系统;低压配电网络指从车间变电所至各低压用电设备的380V /220V 低压配电系统㊂选择接线方式主要考虑以下因素:1)供电的可靠性㊂2)有色金属消耗量㊂3)基建投资㊂4)线路的电能损失和电压损失㊂5)是否便于运行㊂6)是否有利于将来发展等㊂一㊁工厂配电系统接线方式工厂配电系统的基本接线方式有三种:放射式㊁树干式和环式㊂各工厂供电系统采用哪种接线方式,要根据负荷对供电可靠性的要求㊁投资大小㊁运行维护方便及长远规划等原则分析确定㊂1.放射式线路放射式线路又分为单回路放射式线路㊁双回路放射式线路和具有公共备用线路的放射式线路㊂单回路放射式线路是由工厂总变配电所6 10kV 母线上每一条回路直接向车间变配电所或高压设备供电,沿线不再接其他负荷㊂它的优点是线路敷设㊁保护装置简单,操作维护方便,易于实现自动化;缺点是从总变配电所出线较多,高压设备多,投资较大㊂特别是在任一线路上发生故障或检修时,该线路就要停电,因而供电可靠性不高,一般用于三级负荷图6-1㊀单回路放射式线路和部分次要的二级负荷供电,如图6-1所示㊂双回路放射式线路是对任一变配电所采用双回路线路供电的方式㊂其中,图6-2a 是单电源供电,图6-2b 是双电源供电㊂在双回路放射式线路中,当其中一条回路发生故障或检修时,可由另一条回路给全部负荷继续供电,提高了供电的可靠性,可用于二级负荷供电㊂但所需高压设备较多,投资也较大㊂图6-2㊀双回路放射式线路a)单电源供电㊀b)双电源供电㊃461㊃当采用如图6-3所示的具有公共备用线路的放射式线路供电时,如果任一回路线路发生故障时,只需经过短时的 倒闸操作 后,可由备用干线继续供电㊂这种线路供电可靠性较高,可适用于各级负荷供电㊂图6-3㊀具有公共备用线路的放射式线路图6-4㊀直接连接树干式线路2.树干式线路树干式线路是指线路分布像树干一样,既有主干,也有分支㊂它可分为直接连接树干式和串联型树干式两种形式㊂直接连接树干式线路如图6-4所示㊂从总变配电所引出的每路高压干线在厂区内沿车间厂房或道路敷设,每个车间变配电所或高压设备直接从干线上接出分支供电㊂这种线路的优点是配电设备少㊁投资小;缺点是干线发生故障或检修时会造成大面积停电;因而分支数目限制在5个以内,其供电可靠性差,只适用于三级负荷㊂3.高压环式接线高压环式接线实际上是两端供电的树干式接线,如图6-5所示㊂两路树干式接线尾端连接起来就构成了环式接线㊂这种接线方式运行灵活,供电可靠性高,线路检修时可切换电源,故障时可切除故障线段,缩短停电时间,可供二㊁三级负荷,在现代化城市电网中应用较广泛㊂由于闭环运行时继电保护整定较复杂,同时也为避免环式线路上发生故障时影响整个电网,因此,为了限制系统短路容量,简化继电保护,大多数环式线路采用 开环 运行方式,即环式线路中有一处开关是断开的㊂通常采用以负荷开关为主开关的高压环网柜作为配电设备㊂实际供配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合㊂究竟采用什么接线方式,应根据具体情况,考虑对供电可靠性的要求,经技术经济综合比较后才能确定㊂一般来说,对大中型工厂,高压配电系统宜优先考虑采用放射式接线,因为放射式接线的供电可靠性较高,便于运行管理,但放射式的投资较大㊂对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅㊃561㊃图6-5㊀高压环式接线区,可考虑采用树干式或环式配电㊂二㊁车间低压供电网络的接线方式1.低压放射式供电线路低压放射式供电线路如图6-6所示,其中图6-6a 为带集中负荷的一级放射式线路,图6-6b 为带分区集中负荷的两级放射式线路㊂放射式供电线路适用于车间负荷比较集中且负荷分布在车间不同方向㊁用电设备容量较大的条件下,如果车间有多台电动机传动的设备,虽然容量较小,亦可采用㊂它的特点是操作方便㊁灵活,任一干线故障时,不影响其他干线,但投资较大,施工复杂㊂图6-6㊀低压放射式供电线路a)一级放射式㊀b)两级放射式2.低压树干式供电线路低压树干式供电线路如图6-7所示㊂运行经验表明,只要施工质量符合要求,干线上分支点不超过5个时,这种供电方式是可靠的,且故障后容易恢复㊂它与放射式相比,可节省低压配电设备,缩短线路总长度,且施工简单㊂图6-8表示树干式供电线路的演变形式㊂图6-8a 为变压器 干线供电线路,广泛用于机械加工车间㊂当采用插接式母线时,它可以随工艺过程的改变任意移动用电设备而无需另外安装配电盘㊂图6-8b 为链环式供电线路,每条线路以串接3个配电箱为限;如果串接同一生产系统中的小容量电动机(不重要的用电设备),则以不超过5个为宜㊂3.低压混合式供电线路根据工业企业中的车间低压负荷分布特点,很少采用单一的放射式或树干式供电系统,一般多为混合式供电系统,如图6-9所示,车间内动力线路和照明线路应分开,以免相互影响㊂正常运行时,事故照明和工作照明同时投入以交流供电㊂当交流电发生故障时,则自动地将事故照明切换到蓄电池组或其他独立电源供电㊂对重要的用电设备,可以从两台分别运行的变压器低压母线分别引出线路交叉供电,或者在低压母线上装设自动投入装置,以保证㊃661㊃图6-7㊀低压树干式供电系统图6-8㊀低压树干式供电线路网络演变形式a)变压器干线式㊀b)链环式供电线路供电的可靠性㊂图6-9㊀低压混合式供电系统ʌ任务实施ɔ讨论ʌ项目介绍ɔ中某新建机械厂配电系统接线方式㊂姓名专业班级学号任务内容及名称1.任务实施目的2.任务完成时间:1学时3.任务实施内容及方法步骤4.分析结论指导教师评语(成绩)年㊀月㊀日㊃761㊃ʌ任务总结ɔ通过本任务的学习,让学生掌握放射式㊁树干式和环式三种工厂配电系统的基本接线方式的结构和特点,掌握低压放射式供电线路㊁低压树干式供电线路㊁低压混合式供电线路三种车间低压供电网络的接线方式的结构和特点㊂任务2 工厂电力线路结构及敷设ʌ任务导读ɔ工业企业电力线路有架空线路㊁电缆线路和车间线路㊂架空线路结构简单㊁成本低㊁易于检修及维护,因此被广泛采用,但采用架空线路时线路纵横交错,占地较大,影响厂区美化㊂电缆线路虽然具有成本高㊁投资大㊁维修不便等缺点,但是它具有运行可靠㊁可避免雷电危害和机械损伤㊁不卡地面㊁环境影响小㊁利于美化等优点,在现代化企业中应用越来越广泛㊂ʌ任务目标ɔ1.掌握工厂配电系统的接线方式及其特点㊂2.掌握车间低压放射式网络的接线方式㊂ʌ任务分析ɔ工业企业供配电线路经常采用的结构形式有三种:厂区架空线路㊁厂区电缆线路和车间户内配电线路㊂工厂企业内部电力线路按电压高低分为高压配电网络和低压配电网络㊂高压配电网络的作用是从总降压变电所向各车间变电所或高压用电设备供配电,低压配电网的作用是从车间变电所向各用电设备供配电,直观地表示了变配电所的结构特点㊁运行性能㊁使用电气设备的多少及前后安排等,对变配电所安全运行㊁电气设备选择㊁配电装置布置和电能质量都起着决定性作用㊂ʌ知识准备ɔ在工业企业中电能的输送和分配,是通过供配电线路实现的㊂工业企业内部供配电网络尽管供电半径小,但负荷类型多,操作频繁,厂房环境复杂(高温㊁多粉尘以及与管道㊁轨道交错等),配电线路总长通常超过企业受电线路,且具有不同于区域电力网的特点㊂工业企业供配电线路经常采用的结构形式有三种:厂区架空线路㊁厂区电缆线路和车间户内配电线路㊂一㊁厂区架空线路架空线路的优点是成本低㊁投资少㊁施工快㊁维护检修方便,易于发现和排除故障等;它的缺点是易受外界条件(雷雨㊁风雪及工业粉尘㊁气体等)影响,受厂区建筑布局限制,不能普遍采用㊂但由于架空线路比电缆线路节省1/2 4/5的投资,因此在工业企业中凡有可能都优先采用架空线㊂架空线路由导线㊁杆塔(包括横担)㊁绝缘子和金具构成㊂1.导线架空线路所采用的主要导电材料是铜绞线㊁铝绞线和钢芯铝绞线㊂铜绞线是较好的导电㊃861㊃材料,它具有较好的电导率[γ=53mS/m(1mS/m=1m/Ω㊃mm2)],机械强度高,抗拉强度大(σ=380MPa)㊂铝绞线的电导率较小(γ=32mS/m),抗拉强度也低(σ=160MPa)㊂但铝的资源比铜丰富,因此应尽量采用铝绞线㊂为了弥补铝绞线机械强度低的不足,在高压大档距的架空线路上,可以采用钢芯铝绞线㊂各电压级的电力网输送容量与距离都有一定的范围,例如,0.38kV电压级的输送功率为100kW以下,输送距离不超过0.6km;10kV电压级的输送功率为200 2000kW,输送距离为6 22km;35kV电压级的输送功率为2000 10000kW,输送距离为20 50km㊂导线敷设应保持相互足够距离,在风吹摇摆下仍能可靠绝缘㊂线间距离与线路电压㊁线路档距有关,并考虑所在地区的气候区类别,具体可查阅有关资料㊂架空线的档距指相邻两电杆的距离㊂不同电压架空线路的档距是不同的,如35kV一般为150m以上,6 10kV为80 120m,380V为50 60m㊂架空线对地面㊁水面以及其他跨越物均应保持足够安全距离,并应按最大弧垂(导线下垂距离)校验㊂此外,架空线对房屋建筑物以及与其他线路交叉时的最小距离也有要求,具体可查规程㊂2.杆塔及绝缘子架空线杆塔按材质划分,有木杆㊁水泥杆㊁铁塔三种,工业企业中常用水泥杆㊂杆塔从作用上可划分为六种形式,见表6-2,其应用示例如图6-10所示㊂表6-2㊀各种类型电杆的区别杆型用㊀途杆顶结构有无拉线直线杆㊀支持导线㊁绝缘子㊁金具等重量,承受侧面的风力;占全部电杆数的80%以上㊀单杆㊁针式绝缘子或悬式绝缘子或陶瓷担㊀无拉线有拉线的直线杆㊀除一般直线杆用途外,尚有用于防止大范围歪杆和不太重要的交叉跨越处㊀同直线杆,悬式绝缘子用固定式线夹㊀有侧面拉线或顺档拉线轻乘杆㊀能承受部分导线断线的拉力,用在跨越和交叉处(10kV及以下线路,不考虑断线)㊀负担要加强,采用双绝缘子或双陶瓷担固定㊀有拉线转角杆㊀用在线路转角处,承受两侧导线的合力㊀转角在30ʎ,可采用双担双针式绝缘子;45ʎ以上的采用悬式绝缘子㊁耐张线夹,6kV以下可采用蝶式绝缘子㊀有与导线反向拉线机反合力方向的拉线耐张杆㊀能承受一侧导线的拉力,用于限制断线事故影响范围和架线时紧张终端杆㊀承受全部导线的拉力,用于线路的首段或终端㊀双担悬式绝缘子㊁耐张线夹或蝶式绝缘子㊀有四面拉线㊀有与导线反向的拉线分支杆㊀用于10kV及以下由干线外分支线处,向一侧分支的为丁字形;向两侧分支的为十字形㊀上㊁下层分别由两种杆型构成,如丁字形上层不限,下层为终端等㊀根据需要加拉线㊃961㊃图6-10㊀各种杆塔应用地点及其用途各种电杆上的横担,目前多用70mmˑ70mmˑ6mm角钢制成,并根据线路电压以及杆线类型决定其长度㊂如10kV线路直线杆横担长为2.3 2.4m,低压横担长为1.5 1.7m㊂10kV大档距耐张杆,如果用双杆组成的Ⅱ型杆,则应用两根4m长的铁横担,夹固于两根电杆上㊂高压线路上常用的横担形式及支撑种类如图6-11和图6-12所示㊂图6-11㊀高压线路中常用的横担形式a)丁字形㊀b)叉股形㊀c)之字形㊀d)弓箭形图6-12㊀支撑种类a)扁形支撑㊀b)圆铁支撑㊀c)三角铁元宝支撑敷设导线用的瓷绝缘子,常用以下几种:1)1kV以下的线路,用PD-1㊁PD1-1型低压针式瓷绝缘子㊂㊃071㊃2)6 10kV线路,用P-6㊁P-10M型高压针式瓷绝缘子㊂3)10 35kV线路,用P-15M㊁P-35M型针式瓷绝缘子㊂4)35kV以上的线路,用X-4.5悬式瓷绝缘子串㊂各种瓷绝缘子外形如图6-13所示㊂图6-13㊀各种瓷绝缘子的外形图a)低压针式㊀b)高压针式㊀c)悬式3.架空线路设计架空线路设计内容包括确定路径㊁选定杆位㊁选择导线㊁确定杆型㊁绘制图样㊁开列清单和做出预算等项工作㊂路径的选择应力求线路最短,并尽可能避免交叉跨越,避开污秽环境㊂选定杆位时,首先确定首端㊁末端电杆及转角杆位置,并在它们之间按适当档距确定中间位置㊂若线路跨越范围内有遮挡物时,应保证足够的对地距离㊂总之,应设法使线路与跨越物保持尽可能大的距离㊂确定杆高,以规程要求的导线对地距离为基础,加上最高温度时的弧垂,得到横担对地高度,再加横担至杆顶的距离,便得到电杆在地面上部分的长度㊂电杆埋深约占电杆总高长度的1/6,按此比例求得电杆总长㊂目前常用的离心式钢筋混凝土圆杆有下列几种规格,可根据需要选用㊂1)拔梢整杆:梢径ϕ150mm,杆长分7m㊁8m㊁9m㊁10m等几种;梢径ϕ190mm,杆长分10m㊁11m㊁12m㊁15m等几种㊂2)分段梢杆:上段梢径ϕ190mm,段长分6m㊁9m等几种;下段梢径ϕ310mm,段长分6m㊁9m等几种㊂3)等径杆:上段直径ϕ300mm,段长分6m㊁9m等几种;下段直径:ϕ300mm,段长分6m㊁9m等几种㊂二㊁厂区电缆线路电缆线路虽然成本高㊁投资大,但它不受外界影响,运行可靠,在有腐蚀性气体和易燃㊁易爆的场所应用,尤为适宜㊂㊃171㊃1.电缆的选用工业企业常用电缆,依其绝缘材料的不同,大致可分为油浸纸绝缘和塑料绝缘两大类㊂油浸纸绝缘电力电缆耐压高㊁载流大㊁寿命长,目前应用广泛㊂但不能用于高低差距大的场合,以防浸渍的油下流㊂塑料绝缘电力电缆,以聚氯乙烯或交联聚乙烯为绝缘,并以聚氯乙烯制护套,能够节省大量铝或铅,而且重量轻㊁抗腐蚀,敷设时高低差距不受限制㊂但它耐压较低(聚氯乙烯绝缘可在6kV,利用交联聚乙烯作绝缘的电缆已有35kV产品),寿命稍短㊂此外,尚有橡胶绝缘电缆,与塑料绝缘电缆类似㊂电缆从防护外界损伤的角度,可分为铠装与无铠装两类㊂铠装能保护电缆免受机械外力损伤,其中钢带铠装能承受机械外力,但不能承受拉力;细钢丝铠装除能承受机械外力外,还可承受相当拉力,而粗钢丝铠装则可承受更大拉力㊂油浸纸绝缘电力电缆的最外层常以浸有沥青的黄麻保护,称为 外被层 ㊂在电缆埋地敷设时,它能抗腐蚀,起保护电缆作用㊂但因其易燃,室内敷设时应选用无外被层的 裸 电缆,以防火灾㊂此外,电缆外护层尚可加有聚乙烯塑料护套(如防腐型电缆)㊂在电缆型号中以不同的数字组合表示外护层的特点:若型号中有 0 表示无防护层; 1 表示麻被护层; 2 表示具有双钢带铠装; 3 表示细钢丝铠装; 5 表示粗钢丝铠装㊂例如,ZLL-30即纸绝缘铝芯护套裸细圆钢丝铠装电缆㊂根据上述电缆本身所具有的结构特点,选择电缆型号的主要原则是:1)电缆的额定电压应大于或等于所在网络的额定电压,电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的1.15%㊂2)电力电缆应尽量采用铝芯,只有需要移动时或在振动剧烈的场所才用铜芯电缆㊂3)敷设在电缆构筑物内的电缆宜用裸铠装电缆㊁裸铝(铅)包电缆或塑料护套电缆㊂4)直接埋地敷设的电缆应选用有外被层的铠装电缆,在无机械损伤可能的场所,也可采用聚氯乙烯护套或(铅)包麻被电缆㊂5)周围有腐蚀性介质的场所,应视介质情况,分别采用不同的电缆护套㊂在有腐蚀性的土壤中,一般不采用电缆直埋,否则应采用有特殊防腐层的防腐型电缆㊂6)垂直敷设及高低差距较大时,应选用不滴流电缆或全塑电缆㊂7)移动式机械应选用重型橡套电缆(如YHC型);用于连接变压器气体继电器㊁温度表的线路,应选用船用橡胶绝缘耐油橡套电缆(CHY型)等有耐油能力的电缆㊂2.电缆的敷设电缆的敷设方式如图6-14所示㊂其中电缆隧道敷设方式(见图6-14a)虽然对电缆的敷设㊁维护都很方便,但投资高,除电缆并行根数很多以外一般很少采用;电缆排管敷设方法(见图6-14f)因为施工㊁检修困难,且散热差,除非在狭窄地段或与道路交叉处,一般也很少采用;悬挂在电缆吊架顶棚的电缆明敷(见图6-14d)主要用在车间内部,而当楼板下电缆很多时,可设电缆夹层敷设㊂通常在工业企业中广泛采用的电缆敷设方式,主要是直接埋地(见图6-14g)与电缆沟两种㊂电缆沟敷设,具有投资省㊁占地少㊁走向灵活且能容纳很多电缆的特点,但检修维护不甚方便㊂电缆沟又可分为户内电缆沟(见图6-14b)㊁户外电缆沟(见图6-14c)和厂区电缆沟(见图6-14e)三种㊂电缆均沿沟壁支架敷设㊂电缆直埋地下敷设施工简单,电缆散热好,但检修十分困难㊂由于它节省投资,除了并行根数太多或土壤中含酸碱物等场合外,厂区电缆经常是直埋敷设的㊂电缆敷设还应注意以下几点:1)油浸纸绝缘电缆的弯曲半径不得小于其外径的15倍,以免绝缘被撕裂㊂2)直埋电缆埋深不应小于0.7m,四周应以细沙或软土埋设;电缆与建筑物最小距离不应小于0.6m㊂3)高压电缆与各种管道净距离应不小于0.5m,否则应穿管保护;与热力管的净距应不小于2m,否则应加隔热层,与各种管道交叉或与铁路㊁公路交叉处,应穿管保护㊂4)电缆排管或电缆保护管的内径不应小于电缆外径的1.5倍㊂5)电缆金属外皮及金属电缆支架均应可靠接地㊂图6-14㊀电缆各种敷设方式构筑物的结构图a)电缆隧道㊀b)户内电缆暗沟㊀c)户外电缆暗沟d)电缆吊架㊀e)厂区电缆暗沟㊀f)电缆排管㊀g)电缆直埋壕沟三㊁车间低压线路车间低压线路有多种敷设方式,典型位置如图6-15所示㊂如果环境条件允许,以采用裸导线或绝缘线沿屋架㊁楼板㊁梁架㊁柱子或墙壁明敷设较为简便经济㊂可以用瓷夹或瓷绝缘子固定,也可用钢索悬吊㊂如果周围含有腐蚀导线或破坏绝缘的气体或粉尘(如潮气㊁酸硼蒸气㊁多尘环境),导线应尽可能装在建筑物外墙上,而车间内的导线则应避免与对导线绝缘有影响的墙壁或天花板接触,可以采用支架㊁挂钩或钢索悬挂等明敷设或穿管敷设㊂如果周围环境既有腐蚀性介质又有发生火灾或爆炸的危险,则应采用导线穿管暗敷设的线路㊂穿管暗敷设既能防止外界机械损伤,又比较美观㊂。
第一章1、工厂供电对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求?重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的,电能在产品成本中所占的比重一般很小(除电化等工业外),其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度。
如果工厂供电突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。
例如某些对供电可靠性要求很高的工厂,即使是极短时间的停电,也会引起重大设备损坏,或引起大量产品报废,甚至可能发生重大的人身事故,给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
基本要求:1、安全:在电能的供应、分配和使用中,不应发生人身事故和设备事故。
2、可靠:应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
3、优质:应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
4、经济:供电系统的投资少,运行费用低,并尽可能地减少有色金属消耗量。
2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式?工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。
配电所的任务是接受电能和分配电能,不改变电压;而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。
高压深入负荷中心的直配方式,可以省去一级中间变压,简化了供电系统接线,节约投资和有色金属,降低了电能损耗和电压损耗,提高了供电质量。
然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定,否则不宜采用。
3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处?电力系统:由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体,称为电力系统。
电网:电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所,称为电力网或电网。
动力系统:电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户,就称为动力系统。
高专《工厂供电》习题解答刘介才编前言本习题解答是应采用本人编《工厂供电》高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的,供教师教学和批改学生作业时参考.由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围,而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确,因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤,而答案不一定是唯一的,仅供参考。
本习题解答不宜在学生中传播,以免有的学生盲目抄袭,影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力.如有错误和不当之处,欢迎批评指正。
目录第一章工厂供电概论习题解答—-——---—--——-——---———-—--—————--——-——--—--——-—第三章工厂的电力负荷及其计算习题解答—————----———-—-—--————---———-—-第四章短路电流计算及变配电所电气设备选择习题解答—-—--——---——-第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答——-—-——--——--—-——----———-—-———第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答----—--—--——————--———--------—第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置习题解答—-—-—----—--——----第八章防雷、接地及电气安全习题解答—-———-—-—-—----————-———-—-——-——--——-第九章节约用电、计划用电及供电系统的运行维护习题解答—-—-----—第一章工厂供电概论习题解答1-1解: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。
故变压器T1的额定电压应为10。
5/242kV。
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.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%。