工廠供電概述

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1、工 廠 供 電 系 統(tǒng)1.1 供 電 系 統(tǒng) 概 述供 電 即 電 能 的 供 應(yīng) 和 分 配 。 工 廠 供 電 就 是 指 工 廠 所 需 電 能 的 供 應(yīng) 和分 配 問(wèn) 題 。一 、 電 力 系 統(tǒng) 的 基 本 概 念電 力 系 統(tǒng) 是 由 發(fā) 電 廠 、 電 力 網(wǎng) 和 電 能 用 戶 組 成 的 一 個(gè) 發(fā) 電 、 輸 電 、變 電 、 配 電 和 用 電 的 整 體 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)電 力 網(wǎng) ： 電 力 系 統(tǒng) 中 輸 送 、 分 配 電 能 的 部 分 （ 變 配 電 所 和 輸 配 電 線路 ） 。電 力 系 統(tǒng) ： 發(fā) 電 機(jī) 、 電 力 網(wǎng) 及 用 電 設(shè) 備

2、 。動(dòng) 力 系 統(tǒng) ： 電 力 系 統(tǒng) +發(fā) 電 廠 的 動(dòng) 力 部 分 （ 火 力 發(fā) 電 廠 的 鍋 爐 、 汽輪 機(jī) 和 水 力 發(fā) 電 廠 的 水 庫(kù) 、 水 輪 機(jī) 以 及 核 動(dòng) 力 發(fā) 電 廠 的 反 應(yīng) 堆 等 ） 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 一 ） 發(fā) 電 廠發(fā) 電 廠 是 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 。發(fā) 電 廠 有 很 多 類 型 ， 按 其 所 利 用 的 能 源 不 同 ， 分 為 火 力 發(fā) 電 廠 、水 力 發(fā) 電 廠 、 核 能 發(fā) 電 廠 以 及 風(fēng) 力 、

3、 地 熱 、 太 陽(yáng) 能 發(fā) 電 廠 等 類 型 。目 前 在 我 國(guó) 接 入 電 力 系 統(tǒng) 的 發(fā) 電 廠 最 主 要 的 有 火 力 發(fā) 電 廠 和 水 力 發(fā)電 廠 ， 以 及 核 能 發(fā) 電 廠 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 1） 火 力 發(fā) 電 廠利 用 燃 料 （ 煤 、 石 油 等 ） 的 化 學(xué) 能 來(lái) 生 產(chǎn) 電 能 ， 我 國(guó) 的 火 電 廠 以燃 煤 為 主 。 燃 料 的 化 學(xué) 能 熱 能 機(jī) 械 能 電 能（ 2） 水 力 發(fā) 電 廠利 用 水 流 的 位 能 來(lái) 生 產(chǎn) 電 能 。水 流 位 能 機(jī) 械 能 電 能 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 3） 核 能 發(fā) 電

4、 廠利 用 原 子 核 的 裂 變 能 來(lái) 生 產(chǎn) 電 能 。核 裂 變 能 熱 能 機(jī) 械 能 電 能（ 二 ） 變 配 電 所變 電 所 的 任 務(wù) ： 接 受 電 能 、 變 換 電 壓 和 分 配 電 能 。受 電 變 壓 配 電配 電 所 的 任 務(wù) ： 接 受 電 能 和 分 配 電 能 ， 但 不 改 變 電 壓 。受 電 配 電 工 廠 供 電 系 統(tǒng)變 電 所 可 分 為 升 壓 變 電 所 和 降 壓 變 電 所 兩 大 類 ：升 壓 變 電 所 一 般 建 在 發(fā) 電 廠 ， 主 要 任 務(wù) 是 將 低 電 壓 變 換 為 高 電 壓 。降 壓 變 電 所 一 般 建 在

5、 靠 近 負(fù) 荷 中 心 的 地 點(diǎn) ， 主 要 任 務(wù) 是 將 高 電 壓變 換 到 一 個(gè) 合 理 的 電 壓 等 級(jí) 。 降 壓 變 電 所 根 據(jù) 其 在 電 力 系 統(tǒng) 中 的 地位 和 作 用 不 同 ， 又 分 樞 紐 變 電 站 、 地 區(qū) 變 電 所 和 工 業(yè) 企 業(yè) 變 電 所 等 。（ 三 ） 電 力 線 路電 力 線 路 的 作 用 是 輸 送 電 能 ， 并 把 發(fā) 電 廠 、 變 配 電 所 和 電 能 用 戶 連 接 起 來(lái) 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)發(fā) 電 廠 一 般 距 電 能 用 戶 均 較 遠(yuǎn) ， 所 以 需 要 多 種 不 同 電 壓 等 級(jí) 的 電力

6、 線 路 ， 將 發(fā) 電 廠 生 產(chǎn) 的 電 能 源 源 不 斷 地 輸 送 到 各 級(jí) 電 能 用 戶 。通 常 把 電 壓 在 35kV及 以 上 的 高 壓 電 線 路 稱 為 輸 電 線 路 ， 而 把 電 壓在 10kV及 以 下 的 電 力 線 路 ， 稱 為 配 電 線 路 。電 力 線 路 按 傳 輸 電 流 種 類 分 為 交 流 線 路 和 直 流 線 路 。電 力 線 路 按 架 設(shè) 方 法 分 為 架 空 線 路 和 電 纜 線 路 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 四 ） 電 能 用 戶 電 能 用 戶 又 稱 電 力 負(fù) 荷 ， 在 電 力 系 統(tǒng) 中 ， 一 切 消

7、費(fèi) 電 能 的 用 電 設(shè) 備均 稱 為 電 能 用 戶 。用 電 設(shè) 備 分 別 將 電 能 轉(zhuǎn) 換 為 機(jī) 械 能 、 熱 能 和 光 能 等 不 同 形 式 的 適 于生 產(chǎn) 、 生 活 需 要 的 能 量 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)二 、 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 由 總 降 壓 變 電 所 、 高 壓 配 電 線 路 、 車 間 變 配 電 所 、 低壓 配 電 線 路 及 用 電 設(shè) 備 組 成 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)總 降 壓 變 電 所 ： 將 35 110kV的 外 部 供 電 電 壓 變 換 為 6 10kV的 廠區(qū) 高 壓 配 電 電 壓 ， 給

8、 廠 區(qū) 各 車 間 變 電 所 或 高 壓 電 動(dòng) 機(jī) 供 電 。車 間 變 電 所 ： 將 6 10kV的 電 壓 降 為 380/220V， 再 通 過(guò) 車 間 低 壓 配電 線 路 ， 給 車 間 用 電 設(shè) 備 供 電 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 一 ） 二 次 變 壓 的 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)該 供 配 電 系 統(tǒng) ， 一 般 采 用 35 110kV電 源 進(jìn) 線 ， 先 經(jīng) 過(guò) 工 廠 總 降 壓變 電 所 ， 將 35 110kV 的 電 源 電 壓 降 至 6 10kV， 然 后 經(jīng) 過(guò) 高 壓 配電 線 路 將 電 能 送 到 各 車 間 變

9、電 所 ， 再 將 6 10kV的 電 壓 降 至380/220V， 供 低 壓 用 電 設(shè) 備 使 用 ； 高 壓 用 電 設(shè) 備 則 直 接 由 總 降 壓 變電 所 的 6 10kV母 線 供 電 。大 型 工 廠 和 某 些 電 力 負(fù) 荷 較 大 的 中 型 工 廠 ， 一 般 采 用 具 有 總 降 壓 變電 所 的 二 次 變 壓 供 電 系 統(tǒng) 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 1） 具 有 高 壓 配 電 所 的 一 次 變 壓 系 統(tǒng)一 般 中 小 型 工 廠 ， 多 采 用 6 10kV電 源 進(jìn) 線 ， 經(jīng) 高 壓 配 電 所 將 電 能分 配 給 各 個(gè) 車 間 變 電

10、所 ， 由 車 間 變 電 所 再 將 6 10kV電 壓 降 至380/220V,供 低 壓 用 電 設(shè) 備 使 用 ； 同 時(shí) ， 高 壓 用 電 設(shè) 備 直 接 由 高 壓 配電 所 的 6 10kV母 線 供 電 。（ 二 ） 一 次 變 壓 的 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 2） 高 壓 深 入 負(fù) 荷 中 心 的 一 次 變 壓 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)某 些 中 小 型 工 廠 ， 如 果 本 地 電 源 電 壓 為 35kV， 且 工 廠 的 各 種 條 件 允許 時(shí) ， 可 直 接 采 用 35kV作 為 配 電 電 壓 ，

11、將 35kV 線 路 直 接 引 入 靠 近負(fù) 荷 中 心 的 工 廠 車 間 變 電 所 ， 再 由 車 間 變 電 所 一 次 變 壓 為 380/220V，供 低 壓 用 電 設(shè) 備 使 用 。（ 3） 只 有 一 個(gè) 變 電 所 的 一 次 變 壓 系 統(tǒng)對(duì) 于 用 電 量 較 少 的 小 型 工 廠 或 生 活 區(qū) ， 通 常 只 設(shè) 一 個(gè) 將 6 10kV電壓 降 為 380/220V電 壓 的 變 電 所 ， 這 種 變 電 所 通 常 稱 為 車 間 變 電 所 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)某 些 無(wú) 高 壓 用 電 設(shè) 備 且 用 電 設(shè)備 總 容 量

12、 較 小 的 小 型 工 廠 ， 有時(shí) 也 直 接 采 用 380/220V低 壓 電源 進(jìn) 線 ， 只 需 設(shè) 置 一 個(gè) 低 壓 配電 室 ， 將 電 能 直 接 分 配 給 各 車間 低 壓 用 電 設(shè) 備 使 用 。（ 三 ） 低 壓 供 電 的 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)三 、 供 電 的 基 本 要 求（ 1） 安 全 在 電 能 的 供 應(yīng) 、 分 配 和 使 用 中 ， 不 應(yīng) 發(fā) 生 人 身事 故 和 設(shè) 備 事 故 。（ 2） 可 靠 應(yīng) 滿 足 用 戶 對(duì) 連 續(xù) 供 電 的 要 求 。 （ 3） 優(yōu) 質(zhì) 應(yīng) 滿 足 用 戶 供 電 質(zhì) 量 的 要 求

13、 。 （ 4） 經(jīng) 濟(jì) 供 配 電 應(yīng) 盡 量 做 到 投 資 省 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 低 ， 盡 可 能減 少 有 色 金 屬 消 耗 量 和 電 能 損 耗 ， 提 高 電 能 利 用 率 。 教 學(xué) 要 求 ：了 解 發(fā) 電 廠 、 變 配 電 所 、 電 力 線 路 、 電 能 用 戶掌 握 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 的 組 成掌 握 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 的 典 型 接 線理 解 供 電 系 統(tǒng) 的 基 本 要 求工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)1.2 電 力 系 統(tǒng) 的 額 定 電 壓一 、 供 電 質(zhì) 量 的 主 要 指 標(biāo)衡 量 電 能 質(zhì) 量 的 主 要 指 標(biāo) 是

14、 電 壓 質(zhì) 量 和 電 網(wǎng) 頻 率 。 電 壓 質(zhì) 量 指 標(biāo) 包括 允 許 電 壓 偏 差 、 允 許 波 形 畸 變 率 (諧 波 )、 三 相 電 壓 允 許 不 平 衡 度以 及 允 許 電 壓 波 動(dòng) 和 閃 變 ； 頻 率 質(zhì) 量 指 標(biāo) 為 允 許 頻 率 偏 差 。（ 一 ） 電 壓 偏 移電 壓 偏 移 是 指 用 電 設(shè) 備 端 電 壓 與 用 電 設(shè) 備 額 定 電 壓 之 差 對(duì) 額 定 電 壓的 百 分 數(shù) ， 即 工 廠 供 電 系 統(tǒng)我 國(guó) 規(guī) 定 ， 正 常 情 況 下 ， 用 電 設(shè) 備 端 子 處 電 壓 偏 移 的 允 許 值 為 ： 電 動(dòng) 機(jī) 5%；

15、照 明 燈 一 般 場(chǎng) 所 5%； 在 視 覺 要 求 較 高 的 場(chǎng) 所 +5%， -2.5%；其 它 用 電 設(shè) 備 無(wú) 特 殊 規(guī) 定 時(shí) 5%。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 二 ） 頻 率 偏 移頻 率 偏 移 常 以 實(shí) 際 頻 率 與 額 定 頻 率 之 差 或 其 差 值 f與 額 定 值 之 比 的百 分 數(shù) f 表 示 ， 即 ： 我 國(guó) 電 力 系 統(tǒng) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 頻 率 為 50H z， 規(guī) 定 ：電 力 系 統(tǒng) 正 常 頻 率 偏 差 允 許 值 為 0.2H z， 當(dāng) 系 統(tǒng) 容 量 較 小 時(shí) ， 偏差 值 可 放 寬 到 0.5H z。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)二 、

16、 額 定 電 壓 的 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn)由 于 三 相 功 率 和 線 電 壓 、 線 電 流 之 間 的 關(guān) 系 為 ： ， 所 以在 輸 送 功 率 一 定 時(shí) ， 輸 電 電 壓 愈 高 ， 輸 電 電 流 愈 小 ， 從 而 可 減 少 線路 上 的 電 能 損 失 和 電 壓 損 失 ， 同 時(shí) 又 可 減 小 導(dǎo) 線 截 面 ， 節(jié) 約 有 色 金屬 。 但 是 電 壓 愈 高 ， 絕 緣 材 料 所 需 的 投 資 也 相 應(yīng) 增 加 ， 因 而 對(duì) 應(yīng) 一定 輸 送 功 率 和 輸 送 距 離 ， 均 有 相 應(yīng) 技 術(shù) 上 的 合 理 輸 電 電 壓 等 級(jí) 。 同時(shí) ， 還 須

17、 考 慮 設(shè) 備 制 造 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 系 列 化 等 因 素 。 3 l lS U I 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 一 ） 電 力 線 路 的 額 定 電 壓電 力 線 路 （ 或 電 網(wǎng) ） 的 額 定 電 壓 等 級(jí) 是 國(guó) 家 根 據(jù) 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 的 需要 及 電 力 工 業(yè) 的 水 平 ， 經(jīng) 全 面 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 分 析 后 確 定 的 ， 它 是 確 定 各類 用 電 設(shè) 備 額 定 電 壓 的 基 本 依 據(jù) 。 （ 二 ） 用 電 設(shè) 備 的 額 定 電 壓由 于 用 電 設(shè) 備 運(yùn) 行 時(shí) 要 在 線 路 中 產(chǎn) 生 電 壓 損 耗

18、 ， 因 而 造 成 線 路 上 各點(diǎn) 的 電 壓 略 有 不 同 。 但 是 成 批 生 產(chǎn) 的 用 電 設(shè) 備 ， 其 額 定 電 壓 不 可 能按 其 裝 設(shè) 地 點(diǎn) 的 實(shí) 際 電 壓 來(lái) 制 造 ， 而 只 能 按 線 路 首 端 電 壓 與 末 端 電壓 的 平 均 值 即 電 網(wǎng) 的 額 定 電 壓 來(lái) 制 造 。 所 以 用 電 設(shè) 備 的 額 定 電 壓 規(guī) 定 與 同 級(jí) 電 力 線 路 的 額 定 電 壓 相 同 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 三 ） 發(fā) 電 機(jī) 的 額 定 電 壓電 力 線 路 允 許 的 電 壓 損 耗 為 5%， 即 整 個(gè) 線 路 允 許 有 10

19、% 的 電 壓損 耗 ， 因 此 為 了 維 護(hù) 線 路 首 端 與 末 端 平 均 電 壓 的 額 定 值 ， 線 路 首 端（ 電 源 端 ） 電 壓 應(yīng) 比 線 路 額 定 電 壓 高 5%， 而 發(fā) 電 機(jī) 是 接 在 線 路 首端 的 ， 所 以 規(guī) 定 發(fā) 電 機(jī) 的 額 定 電 壓 高 于 同 級(jí) 線 路 額 定 電 壓 5%， 用以 補(bǔ) 償 線 路 上 的 電 壓 損 耗 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 四 ） 電 力 變 壓 器 的 額 定 電 壓（ 1） 變 壓 器 一 次 繞 組 的 額 定 電 壓 ：一 次 繞 組 與 發(fā) 電 機(jī) 直 接 相 連 變 壓 器 一 次 繞

20、組 額 定 電 壓 與 發(fā) 電 機(jī) 額 定 電 壓 相 同一 次 繞 組 不 與 發(fā) 電 機(jī) 直 接 相 連變 壓 器 一 次 繞 組 額 定 電 壓 與 電 網(wǎng) 額 定 電 壓 相 同 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 2） 變 壓 器 二 次 繞 組 額 定 電 壓 ：變 壓 器 二 次 繞 組 額 定 電 壓 ： 變 壓 器 在 其 一 次 繞 組 加 上 額 定 電 壓 時(shí) 的二 次 繞 組 開 路 （ 空 載 ） 電 壓 。注 意 ： 變 壓 器 滿 載 （ 額 定 負(fù) 荷 ） 運(yùn) 行 時(shí) ， 二 次 繞 組 內(nèi) 有 約 5%的 阻抗 電 壓 降 。因 此 變 壓 器 二 次 繞 組 額 定

21、 電 壓 的 確 定 必 須 考 慮 上 述 因 素 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)變 壓 器 二 次 側(cè) 供 電 線 路 不 長(zhǎng)變 壓 器 二 次 側(cè) 繞 組 額 定 電 壓 高 于 二 次 側(cè) 電 網(wǎng) 額 定 電 壓 5%變 壓 器 二 次 側(cè) 的 供 電 線 路 較 長(zhǎng)變 壓 器 二 次 繞 組 額 定 電 壓 高 于 二 次 側(cè) 電 網(wǎng) 額 定 電 壓 10% 工 廠 供 電 系 統(tǒng)例 ： 已 知 圖 示 系 統(tǒng) 中 線 路 的 額 定 電 壓 ， 求 發(fā) 電 機(jī) 和 變 壓 器 的額 定 電 壓 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)練 習(xí) ： 已 知 下 圖 所 示 系 統(tǒng) 中 電 網(wǎng) 的 額 定

22、 電 壓 ， 試 確 定 發(fā) 電 機(jī)和 變 壓 器 的 額 定 電 壓 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)練 習(xí) ： 試 確 定 圖 中 所 示 供 電 系 統(tǒng) 中 發(fā) 電 機(jī) G 、 變 壓 器 2T、 3T和 線 路 1WL、 2WL的 額 定 電 壓 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)三 、 供 電 電 壓 的 選 擇 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)目 前 ， 我 國(guó) 電 力 系 統(tǒng) 中 ：220kV及 以 上 電 壓 等 級(jí) 多 用 于 大 型 電 力 系 統(tǒng) 的 主 干 線 ；110kV電 壓 等 級(jí) 既 用 于 中 、 小 型 電 力 系 統(tǒng) 的 主 干 線 ， 也 用 于 大 型

23、 電力 系 統(tǒng) 的 二 次 網(wǎng) 絡(luò) ；35kV電 壓 等 級(jí) 則 多 用 于 電 力 系 統(tǒng) 的 二 次 網(wǎng) 絡(luò) 或 大 型 工 廠 的 內(nèi) 部 供 電網(wǎng) 絡(luò) ；6 10kV電 壓 等 級(jí) 多 用 于 一 般 工 廠 的 高 壓 配 電 電 壓 ， 而 且 一 般 采 用10kV；低 壓 配 電 電 壓 通 常 采 用 380/220V。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 一 ） 工 廠 高 壓 配 電 電 壓 的 選 擇 工 廠 的 高 壓 配 電 電 壓 一 般 采 用 10kV。 如 果 工 廠 擁 有 相 當(dāng) 數(shù) 量 的 6kV用 電 設(shè) 備 ， 或 者 供 電 電 源 的 電 壓 就 是 6

24、kV， 則 可 考 慮 采 用 6kV電 壓作 為 工 廠 的 高 壓 配 電 電 壓 。 采 用 10kV作 為 高 壓 配 電 電 壓 的 工 廠 ， 如果 有 6kV的 高 壓 用 電 設(shè) 備 ， 則 可 同 過(guò) 專 用 的 10/6.3kV變 壓 器 單 獨(dú) 供電 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)對(duì) 于 容 易 發(fā) 生 觸 電 或 有 易 燃 易 爆 的 個(gè) 別 車 間 或 場(chǎng) 所 ， 可 考 慮 采 用220/127V作 為 工 廠 的 低 電 配 電 電 壓 。 但 某 些 場(chǎng) 合 宜 采 用 660V甚 至 更高 的 1140V（ 只 用 于 礦 井 下 ） 作 為 低 壓 配 電 電

25、 壓 。 例 如 礦 井 下 ， 因負(fù) 荷 中 心 往 往 離 變 電 所 較 遠(yuǎn) ， 所 以 為 保 證 負(fù) 荷 端 的 電 壓 水 平 而 采 用比 380V更 高 的 配 電 電 壓 。（ 二 ） 工 廠 低 壓 配 電 電 壓 的 選 擇 工 廠 的 低 壓 配 電 電 壓 通 常 采 用 380/220V， 其 中 線 電 壓 380V接 三 相 動(dòng)力 設(shè) 備 ， 相 電 壓 220V供 電 給 照 明 及 其 他 220V的 單 相 設(shè) 備 。 教 學(xué) 要 求 ：了 解 供 電 質(zhì) 量 的 主 要 指 標(biāo) 掌 握 額 定 電 壓 的 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn)了 解 供 電 系 統(tǒng) 的 選 擇

26、工 廠 供 電 系 統(tǒng)教 學(xué) 重 點(diǎn) ：發(fā) 電 機(jī) 、 變 壓 器 額 定 電 壓 的 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)1.3 電 力 系 統(tǒng) 中 性 點(diǎn) 運(yùn) 行 方 式 電 力 系 統(tǒng) 的 中 性 點(diǎn) 是 指 發(fā) 電 機(jī) 或 變 壓 器 的 中 性 點(diǎn) 。中 性 點(diǎn) 不 接 地 小 電 流 接 地 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn) 經(jīng) 消 弧 線 圈 接 地中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 大 電 流 接 地 系 統(tǒng)電 力 系 統(tǒng) 中 的 三 相 導(dǎo) 線 之 間 和 各 相 導(dǎo) 線 對(duì) 地 之 間 都 存 在 著 分 布 電 容 。為 討 論 問(wèn) 題 簡(jiǎn) 化 起 見 ， 假 設(shè) 三 相 系 統(tǒng) 的 電 源

27、電 壓 和 電 路 參 數(shù) 都 是 對(duì)稱 的 ， 而 且 將 相 與 地 之 間 存 在 的 分 布 電 容 用 一 個(gè) 集 中 電 容 C來(lái) 表 示 ， 線 間 電 容 電 流 數(shù) 值 較 小 ， 可 不 考 慮 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)系 統(tǒng) 正 常 運(yùn) 行 時(shí) ， 三 個(gè) 相 電 壓 是 對(duì) 稱 的 ， 三 個(gè) 相 的 對(duì) 地 電 容 電 流 也是 對(duì) 稱 的 ， 其 相 量 和 為 零 ， 各 相 對(duì) 地 電 壓 就 是 其 相 電 壓 ， 中 性 點(diǎn) 對(duì)地 電 壓 為 零 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)一 、 中 性 點(diǎn) 不 接 地 的 電 力 系 統(tǒng)當(dāng) 中 性 點(diǎn) 不 接 地 系 統(tǒng)

28、 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) ， 例 如 C相 接 地 ， 如 上 圖 所 示 ， 此 時(shí) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn) 不 接 地 系 統(tǒng) 單 相 接 地 時(shí) 的 特 點(diǎn) ：系 統(tǒng) 的 三 個(gè) 線 電 壓 不 變 ；系 統(tǒng) 的 單 相 接 地 電 流 為 正 常 運(yùn) 行 時(shí) 每 相 對(duì) 地 電 容 電 流 的 3倍 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn) 不 接 地 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 特 點(diǎn) ：用 電 設(shè) 備 在 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) 可 繼 續(xù) 運(yùn) 行 ， 但 不 可 長(zhǎng) 期 運(yùn) 行 。 我 國(guó)電 力 規(guī) 程 規(guī) 定 ， 中 性 點(diǎn) 不 接 地 的 電 力 系 統(tǒng) 發(fā) 生 單 相 接

29、 地 故 障 時(shí) ， 單相 接 地 運(yùn) 行 時(shí) 間 不 應(yīng) 超 過(guò) 2小 時(shí) 。應(yīng) 裝 設(shè) 單 相 接 地 保 護(hù) 或 絕 緣 監(jiān) 視 裝 置 。用 電 設(shè) 備 絕 緣 按 線 電 壓 設(shè) 計(jì) 。一 般 用 于 6Kv10kV電 力 網(wǎng) 和 部 分 35kV電 力 網(wǎng) 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)二 、 中 性 點(diǎn) 經(jīng) 消 弧 線 圈 接 地 的 電 力 系 統(tǒng)在 中 性 點(diǎn) 不 接 地 系 統(tǒng) 中 ， 當(dāng) 單 相 接 地 電 流 超 過(guò) 規(guī) 定 數(shù) 值 時(shí)6 10kV系 統(tǒng) 中 接 地 電 流 大 于 30A；20kV及 以 上 系 統(tǒng) 中 接 地 電 流 大 于 10A。將 產(chǎn) 生 斷 續(xù)

30、電 弧 ， 從 而 在 線 路 上 引 起 危 險(xiǎn) 的 過(guò) 電 壓 ， 可 以 采 用 中 性點(diǎn) 經(jīng) 消 弧 線 圈 接 地 的 措 施 來(lái) 減 小 這 一 接 地 電 流 ， 熄 滅 電 弧 ， 避 免 過(guò)電 壓 的 產(chǎn) 生 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)當(dāng) 中 性 點(diǎn) 經(jīng) 消 弧 線 圈 接 地 系 統(tǒng) 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) ， 例 如 C相 接 地 ， 如上 圖 所 示 ， 這 時(shí) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn) 裝 設(shè) 消 弧 線 圈 的 目 的 是 利 用 消 弧 線 圈 的 感 性 電 流 補(bǔ) 償 接 地 故障 時(shí) 的 容 性 電 流 ， 使 接 地 故 障 電 流 減 少 。

31、 通 常 這 種 補(bǔ) 償 有 三 種 不 同的 運(yùn) 行 方 式 ， 即 欠 補(bǔ) 償 、 全 補(bǔ) 償 和 過(guò) 補(bǔ) 償 ， 電 網(wǎng) 一 般 采 用 過(guò) 補(bǔ) 償 方式 。 欠 補(bǔ) 償 。 補(bǔ) 償 后 電 感 電 流 小 于 電 容 電 流 ， 電 網(wǎng) 以 欠 補(bǔ) 償 的 方 式 運(yùn)行 。 過(guò) 補(bǔ) 償 。 補(bǔ) 償 后 電 感 電 流 大 于 電 容 電 流 ， 電 網(wǎng) 以 過(guò) 補(bǔ) 償 的 方 式 運(yùn)行 。 全 補(bǔ) 償 。 補(bǔ) 償 后 電 感 電 流 等 于 電 容 電 流 ， 電 網(wǎng) 以 全 補(bǔ) 償 的 方 式 運(yùn) 行 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn) 經(jīng) 消 弧 線 圈 接 地 系 統(tǒng) 單 相

32、接 地 時(shí) 的 特 點(diǎn) ：系 統(tǒng) 的 三 個(gè) 線 電 壓 不 變 ； 工 廠 供 電 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn) 經(jīng) 消 弧 線 圈 接 地 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 特 點(diǎn) ：一 般 用 于 35Kv60kV電 力 網(wǎng) 、 單 相 接 地 電 流 大 于 30A的 6 10kV 電 力 網(wǎng) 和 單 相 接 地 電 流 大 于 5A的 35 kV電 力 網(wǎng) 。用 電 設(shè) 備 在 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) 可 繼 續(xù) 運(yùn) 行 ， 但 不 可 長(zhǎng) 期 運(yùn) 行 。 我 國(guó)電 力 規(guī) 程 規(guī) 定 ， 中 性 點(diǎn) 不 接 地 的 電 力 系 統(tǒng) 發(fā) 生 單 相 接 地 故 障 時(shí) ， 單相 接 地 運(yùn) 行 時(shí) 間 不 應(yīng)

33、 超 過(guò) 2小 時(shí) 。應(yīng) 裝 設(shè) 單 相 接 地 保 護(hù) 或 絕 緣 監(jiān) 視 裝 置 。用 電 設(shè) 備 絕 緣 按 線 電 壓 設(shè) 計(jì) 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)三 、 中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 的 電 力 系 統(tǒng)當(dāng) 中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 系 統(tǒng) 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) ， 例 如 C相 接 地 ， 如 上 圖 所示 ， 此 時(shí) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 系 統(tǒng) 單 相 接 地 時(shí) 的 特 點(diǎn) ：故 障 相 對(duì) 地 電 壓 為 零 ， 非 故 障 相 對(duì) 地 電 壓 不 變 ；系 統(tǒng) 的 單 相 接 地 電 流 較 大 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)中 性 點(diǎn)

34、直 接 接 地 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 特 點(diǎn) ：用 電 設(shè) 備 絕 緣 按 相 電 壓 設(shè) 計(jì) 。應(yīng) 裝 設(shè) 單 相 接 地 保 護(hù) 。一 般 用 于 110kV及 以 上 的 電 力 系 統(tǒng) 及 380V/220V低 壓 系 統(tǒng) 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)四 、 低 壓 配 電 系 統(tǒng)（ 1） N線 （ 中 性 線 ）中 性 線 是 與 系 統(tǒng) 中 性 點(diǎn) 相 連 ， 并 能 起 輸 送 電 能 作 用 的 導(dǎo) 體 。接 用 額 定 電 壓 為 系 統(tǒng) 相 電 壓 的 單 相 用 電 設(shè) 備中 性 線 的 作 用 ： 工 廠 供 電 系 統(tǒng)傳 導(dǎo) 三 相 系 統(tǒng) 中 的 不 平 衡 電 流減 少

35、負(fù) 荷 中 性 點(diǎn) 電 位 偏 移 工 廠 供 電 系 統(tǒng)某 相 發(fā) 生 故 障 不 會(huì) 影 響 另 外 兩 相 的 工 作 狀 態(tài)（ a） 、 （ c） : L2和 L3相 燈 分 別 承 受 系 統(tǒng) 相 電 壓 。 （ b） 、 （ d） : L2和 L3相 燈 分 別 承 受 系 統(tǒng) 線 電 壓 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 2） PE線 （ 保 護(hù) 線 ）PE線 是 專 門 用 于 將 電 氣 裝 置 外 露 導(dǎo) 電 部 分 接 地 的 導(dǎo) 體 。（ 3） PEN線 （ 保 護(hù) 中 性 線 ）PEN線 是 兼 有 保 護(hù) 線 和 中 性 線 作 用 的 導(dǎo) 體 。 工 廠 供 電 系

36、統(tǒng)根 據(jù) 現(xiàn) 行 的 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 低 壓 配 電 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 （ G B50054） 的 定 義 ，將 低 壓 配 電 系 統(tǒng) 分 為 IT、 TT和 TN三 種 形 式 ， 其 中 TN可 分 為 TN-S、TN-C和 TN-C-S形 式 。第 一 個(gè) 字 母 ： 表 示 電 源 系 統(tǒng) 中 性 點(diǎn) 對(duì) 地 的 關(guān) 系 T： 直 接 接 地 ；I： 不 接 地 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)第 二 個(gè) 字 母 ： 表 示 電 氣 設(shè) 備 外 殼 對(duì) 地 的 關(guān) 系 T： 電 氣 設(shè) 備 的 外 露 可 導(dǎo) 電 部 分 對(duì) 地 直 接 電 氣 連 接 ， 與 電 力 系 統(tǒng) 的任 何 接

37、地 點(diǎn) 無(wú) 關(guān) ；N： 電 氣 設(shè) 備 的 外 露 可 導(dǎo) 電 部 分 與 電 力 系 統(tǒng) 的 接 地 點(diǎn) （ 通 常 就 是 電源 系 統(tǒng) 中 性 點(diǎn) ） 直 接 電 氣 連 接 。后 面 的 字 母 代 表 中 性 線 與 保 護(hù) 線 的 組 合 S： 中 性 線 與 保 護(hù) 線 是 分 開 的 C： 中 性 線 與 保 護(hù) 線 是 合 一 的 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 一 ） IT系 統(tǒng) IT系 統(tǒng) 特 點(diǎn) ： 電 力 系 統(tǒng) 的 中 性 點(diǎn) 不 接 地 。 系 統(tǒng) 中 所 有 電 氣 設(shè) 備 的 外 殼 是 經(jīng) 過(guò) 各 自 的 PE線 分 別 直 接 接 地 的 。 工 廠 供 電 系

38、 統(tǒng)（ 二 ） TT系 統(tǒng)TT系 統(tǒng) 特 點(diǎn) ： 電 力 系 統(tǒng) 的 中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 。 系 統(tǒng) 中 所 有 電 氣 設(shè) 備 的 外 殼 是 經(jīng) 過(guò) 各 自 的 PE線 分 別 直 接 接 地 的 。 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 三 ） TN系 統(tǒng)（ 1） TN-S系 統(tǒng)TN-S系 統(tǒng) 特 點(diǎn) ： 電 源 的 中 性 點(diǎn) 有 引 出 線 ： N線 和 PE線 電 氣 設(shè) 備 外 殼 接 PE線 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（ 2） TN-C系 統(tǒng)TN-C系 統(tǒng) 特 點(diǎn) ： 電 源 的 中 性 點(diǎn) 有 引 出 線 ： PEN線 電 氣 設(shè) 備 外 殼 接 PEN線 工 廠 供 電 系 統(tǒng)（

39、3） TN-C-S系 統(tǒng)TN-C-S系 統(tǒng) 特 點(diǎn) ： 電 源 的 中 性 點(diǎn) 有 引 出 PEN線 ， 然 后 在 系 統(tǒng) 的 某 一 點(diǎn) PEN線 分 為 保 護(hù)線 和 中 性 線 。 教 學(xué) 要 求 ：了 解 電 力 系 統(tǒng) 中 性 點(diǎn) 的 運(yùn) 行 方 式掌 握 幾 種 電 力 系 統(tǒng) 中 性 點(diǎn) 運(yùn) 行 方 式 的 特 點(diǎn) 和 應(yīng)用了 解 低 壓 配 電 系 統(tǒng) 的 幾 種 接 線 型 式掌 握 低 壓 配 電 TN系 統(tǒng) 的 特 點(diǎn) 及 應(yīng) 用 場(chǎng) 所工 廠 供 電 系 統(tǒng) 工 廠 供 電 系 統(tǒng)思 考 題 ：1-1 對(duì) 供 電 工 作 有 哪 些 基 本 要 求 ？ 1-2 工 廠

40、 供 電 系 統(tǒng) 由 哪 幾 部 分 組 成 ？1-3 變 電 所 和 配 電 所 各 自 的 任 務(wù) 是 什 么 ？1-4 電 力 網(wǎng) 和 電 力 系 統(tǒng) 分 別 包 括 哪 幾 部 分 ？ 1-6 表 征 電 能 質(zhì) 量 的 兩 個(gè) 基 本 指 標(biāo) 是 什 么 ？1-5 電 力 網(wǎng) 和 電 力 系 統(tǒng) 分 別 包 括 哪 幾 部 分 ？ 工 廠 供 電 系 統(tǒng)1-7 我 國(guó) 的 三 相 交 流 電 網(wǎng) 額 定 電 壓 有 哪 些 等 級(jí) ？ 1-8 最 常 用 的 高 壓 和 低 壓 配 電 電 壓 各 為 多 少 ？ 1-9 電 力 系 統(tǒng) 的 中 性 點(diǎn) 有 哪 些 運(yùn) 行 方 式 ？ 各 有 什 么特 點(diǎn) ?1-10 低 壓 配 電 系 統(tǒng) 中 N線 、 PE線 和 PEN線 的 功 能 ？ 1-11 低 壓 配 電 系 統(tǒng) 有 哪 些 接 線 型 式 ？ 各 有 什 么 特 點(diǎn) ？ 工 廠 供 電 系 統(tǒng)習(xí) 題 ：1-1 試 確 定 下 圖 所 示 供 電 系 統(tǒng) 中 變 壓 器 T1和 線 路WL1， WL2的 額 定 電 壓 。 1-12 試 確 定 下 圖 所 示 供 電 系 統(tǒng) 中 發(fā) 電 機(jī) 和 所 有 變壓 器 的 額 定 電 壓 。