工厂供电结课论文

1工厂供电课程总结学院：自动化学院班级：231131学号：20131001878指导老师：朱冬姣姓名：李浩铭2前言经过一个学期的学习，我已经初步掌握了供电系统和电气照明运行维护和设计计算所必需的基本理论和基本知识，在为期八周的课程学习中，我们和老师一起对《工厂供电》进行了前七章的学习，认真上课和完成作业，良好地完成了我们的学习任务，最终迎来了这一次课程总结，现在再回顾以前写过题目，再写一次，虽然不甚熟练，但是在一般的计算中已经少有问题，只是缺少实际操作经验，对供电系统的维护少有了解，略有遗憾，除此之外，我已将自己所学的知识归结为以下内容，算是对本学期所学内容的一次总结。目录第一章概论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3第二章负荷计算.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4第三章短路电流及其计算.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4第四章工厂变配电所及其一次系统。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6第五章工厂电力线路.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11第六章工厂供电的过电流保护.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置.。。。。。。。。。。。。。。。。。。163第一章概论第一节工厂供电的意义、要求及课程任务工厂供电的意义：电厂所需电能的供应和分配工厂供电的要求：安全、可靠、优质、经济工供电的课程任务：讲述小型工厂内部电能的供应和分配问题，讲述电器照明，令学生掌握小型工厂供电系统和电气照明运行维护和设计所必需的基本理论和基础知识。第二节工厂供电系统及发电厂、电力系统与工厂的自备电源一、工厂供电系统概况供电系统组成：6~10kv的电源进线、高压配电所、车间变电所、母线各部分功能：配电所的任务是接受电能和分配电能，变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能，母线用来汇集和分配电能。二、发电厂和电力系统简介（一）发电厂的种类和功能分别是：水力发电站：利用水力发电。火力发电站：燃烧燃料把化学能转化为电能。核能电站：利用原子能发电的电站。风力地热及太阳能电站：利用清洁能源发电的电站。（二）电力系统：即为连接发电厂及用电中心的各种电网。（三）工厂的自备电源：柴油发电机组、交流不停电电源的自备电源第三节电力系统的电压与电能质量提高电能质量主要是电压问题，而电压质量指的是电力系统电压的偏差、波动、波形及其三项称性。三项交流电网的各项额定电压为：A：用电设备的额定电压:线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压。用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。B：发电机的额定电压:发电机额定电压规定高于同级电网额定电压5％。C：电力变压器的额定电压：（1）电力变压器一次绕组的额定电压分两种情况：①当变压器直接与发电机相联时，如图中的变压器T1，高于同级电网额定电压5％。②当变压器不与发电机相联而是连接在线路上时，如图的变压器T2，此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。（2）电力变压器二次绕组的额定电压一亦分两种情况：①变压器二次侧供电线路较长，如图中的变压器T1，其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压高10％。②变压器二次侧供电线路不长时，如图中的变压器T2，其二次绕组额定电压只需高于所联电网额定电压5％。4电力系统的中性点运行方式：A，中性点直接接地系统低压配电系统，按保护接地形式，分为TN系统、TT系统和IT系统。B，中性点不接地的电力系统c，中性点经消弧线圈接地的电力系统。第二章工厂的电力负荷及其计算第一节工厂的电力负荷与负荷曲线负荷计算：求计算负荷的这项工作称作为负荷计算。实质：是功率的计算。“计算负荷”:指用统计计算求出的，用来选择和校验变压器容量及开关设备、连接该负荷的电力线路的负荷值。负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动时间，纵坐标表示负荷大小；年负荷持续时间曲线反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年按8760h计）的关系年每日最大负荷曲线反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按全年每日的最大半小时平均负荷来绘制的。年最大负荷:全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时平均功率;年最大负荷利用小时Tmax:一个假想时间,在该时间内,电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。平均负荷：就是负荷在一定时间t内平均消耗的功率，即：Pav＝Wt/t;负荷系数KloKlo=Pav/Pm;需要系数：Kd需要系数是用于负荷计算，它是一个综合系数，取决于设备的负荷率、效率、台数、工作情况及线路损耗，一般需要系数总是小于等于1的。负荷计算的方法：附加系数法和需要系数法以及二项系数法第三章短路电流及其计算第一节短路的原因、后果及形式最常见的原因是设备载流部分的绝缘损坏，其后果可能损坏设备，造成停电、甚至影响整个电力系统，短路形式一般分为三相短路，两相短路，单相短路和两接地短路等。第二节无限大容量电力系统发生短路时的物理过程及物理量一、无限大容量系统无限大容量电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统。其特点是：当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5%-10%，或者电力系统tLdlrlkkk5容量超过用户供电系统容量的50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。二、短路有关的物理量1.短路电流周期分量：''2)0(.IIimkp2.短路电流非周期分量：ttnpnpeIeii''2)0(3.短路全电流：)(2)(2)(tnptptkiII4.短路冲击电流：'')1(212IKIshsh在高压电路发生三相短路时，一般可取8.1shK。在1000kV·A及以下的电力变压器和低压电路中发生三相短路时，一般可取3.1shK。5.短路稳态电流：短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流，其有效值用I表示。第三节无限大容量电力系统中短路电流的计算进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，将短路计算所需考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电器元件有最大可能的短路电流通过。接着绘出等效电路图，并将其化简。求出其等效的总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标幺值法。欧姆法又称有名单位制法。在无限大容量系统中发生三相短路时，其三相短路电流周期分量有效值按下式计算：3.三相短路电流计算的方法：第一，画出等效电路图（包括各主要元件的标幺值），标出各个元器件的参数和短路点；第二、选择基准电压和基准容量，将等效电路图化简，求出短路回路的总阻抗的标幺值；第三、由短路回路总阻抗标幺值计算出短路电流的标幺值，在计算出短路电流的实际值（实际值等于标幺值乘以基准值）；然后求出冲击电流（T=0.01；冲击电流在高压系统中是实际电流的2.55倍，低压系统中是1.84倍实际电流）;然后求出冲击电流的有效值（高压系统是有效值的1.686;低压系统是1.692倍有效值），然后求出短路容量（基准容量乘以电流的标幺值）22)3(3XRUIckXUcIk3)3(6)3()3(3kckIUS*)3()3(*XIIIIddkk**3)3(33XSXUcIUISddckk||2)2(ZUcIk||0)1(ZUIk4.电动机对三相短路电流的影响需要考虑的场合：第一、高压电动机单机或者总容量大于800kw，低压电动机单机或者总容量大于20kw；第二，在靠近电动机引出端附近发生三相短路时，才考虑电动机对冲击电流的影响；第三，计算短路后t≤0.01s的短路电流或者在考虑冲击电流的影响时才计入电动机的反馈电流。在考虑电动机的影响后，短路点的冲击电流为：ish∑=ish+ishM第四节短路电流的效应和稳定度校验5.短路电流的力效应和热效应力效应：硬母线电动力校验：硬母线的允许应力要大于等于所受到的最大计算应力对于其他电气设备而言：Imax≥Ish（一）短路发热计算imatktkkRtIRdtIQ20)(2（二）短路热稳定度的校验条件1.一般电器imattItI2)3(22.母线及绝缘导线和电缆等导体kkmax7第四章工厂变配电所及其一次系统车间变电所从主变的安装位置，分为：1、车间附设变电所2、车间内变电所3、露天/半露天变电所4、独立变电所5、杆上变电台6、地下变电所7、楼上变电所8、成套变电所9、移动式变电所电弧的产生根本原因：在开关触头分断时，触头本身及周围介质中含有大量可被游离的电子，当触头间存在足够大的外施电压时，可能强烈电游离而发生电弧。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、热游离熄灭电弧的条件：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。交流电弧的熄灭的特点：交流电流过零时，电弧会暂时熄灭，“零休”现象。交流电弧的灭弧，是利用交流过零时电弧暂熄的特性。开关电器中常用的灭弧方法：速拉灭弧法(断路弹簧)冷却灭弧法粗弧分细灭弧法吹弧灭弧法：气吹、油吹、磁力吹、电动力吹纵吹、横吹长弧切短灭弧法（钢灭弧栅、多断口灭弧）狭沟灭弧法（石英砂、绝缘灭弧栅）真空灭弧法六氟化硫灭弧法对电气触头的基本要求：1、满足正常负荷的发热要求（接触良好，降低接触电阻）；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，不易烧损，不应发生熔焊第二节电力变压器一、变压器的选择（一）变电所主变压器台数的选择选择主变压器时应考虑下列原则：（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。8（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。（4）在确定变电所主变压器台数时，应适合考虑负荷的发展，留有一定的余地。（二）变电所主变压器容量的选择1.只装一台变压器的变电所主变压器容量TNS.应满足全部用电设备总计算负荷30S的需要，即30.SSTN2.装有两台主变压器的变电所每台变压器容量TNS.应同时满足：（1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷30S的大约60%—70%的需要，即30.)7.06.0(SSTN（2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即)2(30)1(30.SSSTN3.车间变电所主变压器单台容量上限车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kV·A，对装设在二层以上的电力变压器，应考虑其垂直与水平运输对通道及楼板负荷的影响。如果采用干式变压器时，其容量不宜大于630kV·A。二、电力变压器并列运行条件两台或多台变压器并列运行时，必须满足以下三个基本条件：（1）并列变压器的额定一、二次电压必须对应相等（2）并列变压器的阻抗电压必须相等（3）并列变压器联结组别必须相等（4）并列运行的变压器容量应尽量相同或相近第三节电流互感器和电压互感器一、电流互感器的使用注意事项（1）电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路；（2）电流互感器的二次侧必须有一端接地；（3）电流互感器在连接时要注意其端子的极性。二、电压互感器的使用注意事项（1）电压互感器在工作时二次侧决不允许短路；（2）电压互感器的二次侧必须有一端接地；（3）电压互感器在连接时注意其端子的极性。高压一次设备高压熔断器FU-fuse功能：对电路及电路设备进行短