工厂供电 第4章 工厂变配电所及其一次系统
《工厂供电》课程教学大纲
《工厂供电》课程教学大纲课程名称：工厂供电课程类型：专业技术课程课程学时：48学时课程编号：ELEC1005课程目标：本课程旨在培养学生对工厂供电系统的理论知识和实际应用的理解和应用能力。
通过本课程的学习，学生应具备工厂供电系统设计与维护的基本知识和能力。
课程内容：第一章：工厂供电基础知识1.1 工厂供电系统的概述1.2 工厂负荷特点及需求分析1.3 工厂电气设备及其电源要求第二章：工厂供电系统设计2.1 工厂供电系统的结构和布置2.2 工厂变电站设计与选型2.3 工厂配电系统设计与选型2.4 工厂电气线路设计与选型第三章：工厂供电系统调试与运行3.1 工厂供电系统调试原理3.2 工厂变电站调试与运行3.3 工厂配电系统调试与运行3.4 工厂电气设备运行与检修第四章：工厂供电系统维护与管理4.1 工厂供电系统维护与保养4.2 工厂供电系统事故处理与应急预案4.3 工厂供电系统能源优化和节能管理4.4 工厂供电系统监测与运行管理教学方法：本课程将采用理论与实践相结合的教学方法。
理论部分将通过课堂讲授和案例分析的方式进行；实践部分将通过实地考察和实验操作的方式进行。
教师还将引导学生进行小组讨论、课堂演示和开展小型实践项目。
教学评价：本课程将通过学生作业、课堂互动、实验报告、论文写作、实践能力考核等多种方式进行教学评价。
其中，学生实践能力考核的成绩占总评成绩的30%。
课程参考教材：1. 罗明义，《工厂供电》，中国电力出版社，2010年。
2. 杨德明，《工厂供电设计与运行》，中国电力出版社，2012年。
备注：本课程的教学大纲仅供参考，具体教学进度和内容根据教师和学生的实际需求而确定。
为了提高学生的综合能力，教师还应引导学生进行课程相关的实践项目，如实地考察、实验实训等。
通过课堂教学和实践训练的结合，学生将真正掌握工厂供电系统的设计与维护技术，为今后从事相关工作打下良好的基础。
第一章：工厂供电基础知识1.1 工厂供电系统的概述工厂供电系统是一个复杂而重要的电力系统，用于为工厂提供稳定、可靠的电力供应。
工厂供电教案
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。
习题参考答案 《工厂供电(第3版)》课件
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第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置
7-1 PA1：1-X∶1；PA1：2-PJR∶1； PA2：1-X∶2；PA2：2-PJR∶6； PA3：1-X∶3(X∶3与X∶4并联后接地)；PA3：2-PJR∶8；PJR：1-PA1∶1； PJR：2-X∶5；PJR：3-PJR∶8；PJR：4-X∶7；PJR：6-PA2∶2；PJR：7X∶9；PJR：8-PJ∶3与PA3∶2；X：1-PA1∶1；X：2-PA2∶1；X：3-PA3∶1； X：5-PJR∶2；X：7-PJR∶4；X：9-PJ∶7；X∶4左端与X∶3左端并联后接地， 右端空。
5-3 按经济电流密度可选LJ-70，其Ial =233A > I30=90A，满足发热条件； ΔU%=2.01% < ΔUal% =5% ，也满足电压损耗要求。
5-4 按发热条件选BLV-500-1×25mm2的导线，其Ial =233A，ΔU%=2.06%。
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第六章 工厂供电系统的过电流保护
习题参考答案
第一章 第六章
第二章 第七章
第三章 第八章
第四章 第九章
第五章 第十章
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第一章 概 论
1-1 T1，10.5/242kV； WL1，220kV；WL2，35kV。 1-2 G，6.3kV； T1，6/0.4kV；T2，6.3/121kV；T3，110/11kV。 1-3 昼夜电压偏差范围为-5.26%～+9.21%；主变压器分接头宜换至“-5%”的 位置运行，而晚上切除主变压器，投入联络线，由邻近变电所供电。 1-4 由于单相接地电容电流IC =24.1A＜30A，因此无须改变电源中性点运行 方式。
供配电技术第版唐志平
第四节 变电所主要电气设备
五、互感器
互感器：一种特殊的变压器，用于一次回路和二次回路之间 的联络；属于一次设备。
第四节 变电所主要电气设备
变配电所中承担输送和分配电能任务的电路， 称为一次回路（或者主回路、主接线）；
主回路中的电气设备称为一次设备包括： 高压一次设备和低压一次设备。
第四节 变电所主要电气设备
一、高压断路器
▪ 高压断路器文字符号QF ▪ 图形符号
1．作用：
（1）正常运行时：能够通、断正常负荷电流； （2）系统故障时：能够配合继电保护装置，切除故障
第三节 变电所变压器的选择
三．变压器的容量及过负荷能力
❖ 电力变压器的额定容量：在标准规定的环境温度下
（最高温度40度，年平均温度20度）和使用年限（一般 20 年）内，所能连续输出的最大视在功率 (kVA)。
第三节 变电所变压器的选择
1.变压器的实际容量计算
▪ 由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异， 使得变压器的实际容量与额定容量并不相等。一般规定，
第三节 变电所变压器的选择
（二）车间变电所变压器台数及容量选择原则 1．车间变电所变压器台数选择：
▪ 考虑因素：与总降压变电所基本相同，即在保证电能 质量的前提下，应该尽量减少投资、运行费用和有色 金属耗用量。
（1）带一、二级负荷：
▪ 一二级负荷较多时，装设两台及两台以上的变压器； ▪ 只有少量的一二级负荷，且可以从附近的车间变电所
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
第四章 变配电所及其一次系统
§4.1 电压的选择 §4.2变电所的配置 §4.3变压器的选择 §4.4变电所主要电气设备 §4.5变配电所主接线
《工厂供电》第六版习题解答(不全)
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%。
《工厂供电》试题库(第四章)
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 。
工厂供电-第一章
电力用户供配电电压的选择
1.电力用户供电电压的选择：取决于当地电网的供电电压等 级 2.电力用户高压配电电压的选择 工厂供电系统的高压配电压，主要取决于当地供电电源电压 及工厂高压设备的电压和容量、数量等因素。通常有10KV ； 6KV；35KV等。
3.电力用户低压配电电压的选择 工厂供电系统的低压配电电压，主要取决于低压用电设备的 电压，一般采用220/380V，或380/660V
采用柴油发电机组的自备电源。如图1-6（操作简便、起 动迅速、效率较高。）
采用UPS的自备电源（如图1-7所示，由整流器(UR)、逆变 器(uV)和蓄电池组(GB)等三部分组成。）
图1-6 采用有柴油发电机组作备用电源的工厂供电系统简图
图1-7
第三节 电压与电能质量
一、概述 电力系统中的所有设备，都是在一定的电压和频率下工作的。 *电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数。 一般交流电力设备的额定频率为50Hz，工频的额定偏差 一般不得超过0.5Hz。频率的调整主要依靠发电厂来调节发 电机的转速。 *对于工厂供电系统来说，提高电能质量主要是提高电压的 质量。（包括：电压的偏差、波动、波形、三相对称性） *电压偏差是指电气设备的端电压与额定电压之差，通常以 额定电压的百分值来表示。 *电压波动是指电网电压有效值的快速变动。
课程主要内容（第三章）
◆短路电流计算 √
供电系统常常因为绝缘损坏、误操作、雷击等原因发生短路故障，短路 电流的数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍。 造成电气设备温度急剧上升，过热会使绝缘加速老化，同时产生大的电动力， 使设备的载流部分变形或损坏。
◆短路电流的动稳定度、热稳定度校验 √
选用设备就要考虑该设备对短路电流的稳定度。如：整定供电系统的继 电保护装置需要计算三相短路电流；校验电气设备及载流导体的动稳定和热 稳定就要用到短路冲击电流、稳态短路电流、短路容量等。
工厂供电习题答案第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。
工厂供电习题答案(完整版)
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。
工厂供电的一次系统
4
第二章 工厂供电的一次系统
第一节 工厂变配电所的电气主接线
2.单母线分段接线 单母线分段接线是由电源的数量和负
荷计算、电网的结构来决定的。
可采用隔离开关或断路器分段，隔离开 关分段因倒闸操作不便，现已不再采用。单 母线分段接线可以分段单独运行，也可以并 列同时运行。
高压放射式线路
12
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
2、树干式接线 优点：①引出线发生故障时互不影响。 ②高压开关设备用得较少，耗用导线少。 ③增加用户时不必另增线路，易适应发 应发展。 缺点：某段干线发生故障或检修时，其后的若 干变电所都要停电，供电可靠性较低。
3、环形接线 优点：高压开关设备用得较少，耗用导 线少，增加用户时不必另增线路 易适应发展。 缺点：①供电可靠性较差； ②某段干线发生故障或检修时， 其后的若干变电所都要停电。
高压树干式线路 高压环形接线 13
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
（二）双电源供电方式
有双放射式、双树干式、公共备用干线式等。
双放射式接线
双树干式接线
环网供电方式实质是两端供电的树干式，多采用“开口”运行方式。 环网供电方式适用于允许短时间停电的二、三级负荷供电。
工厂高压线路的接线力求简单可靠。 高压配电线路应尽可能深入负荷中心，减少电能损耗和金属的消耗 量，同时尽可能采用架空线路以节约投资。
14
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
二、低压线路的接线方式
有放射式、树干式、环形等几种基本接线方式
（一）放
缺点：有色金属消耗量较多，开 关设备较多,系统的灵活 性较差。
工厂供电系统
工厂供电系统一般中型工厂的电源进线电压是6-10kV。
电能先经高压配电所集中，再由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或由高压配电线路直接供给高压用电设备。
车间变电所内装有电力变压器，将6-10kV的高压电降为一般低压用电设备所需的电压，然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备使用工厂供电是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
工厂供电的重要性：生产自动化后增加产量、提高质量、减轻劳动强度；供电中断，会引起设备损坏，可能发生人身事故。
工厂供电的基本要求：安全、可靠、优质、经济。
一、工厂供电系统概况某工厂供电系统简图（一根线表示三相线路）高压配电所有两条l0kv电源进线，分别接在高压配电所的两段母线上，形成单母线分段制。
一条电源进线供电，另一条电源进线作为备用。
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。
电力系统：由各级电压的电力线路将发电厂、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。
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。
电网以电压等级来区分，例如l0V电网。
对于工厂的重要负荷，一般要求在正常供电电源之外，设置应急自备电源：柴油发电机组自备电源交流不停电电源（UPS）二、低压配电系统的接地型式我国220／380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线N、保护线PE、保护中性线。
●中性线(N线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用●来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。
●保护线(PE线)的功能：它是用来保障人身安全、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压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地，可在设备发生接地故障时减少触电危险。
《工厂供电(第5版)》习题参考答案
6-4 整定为0.8s。 6-5 反时限过电流保护的动作电流整定为6A，动作时间整定为0.8s；速断电流倍数整定为6.7倍。过电流保护灵敏度 达3.8，电流速断保护灵敏度达1.9，均满足要求。
第六章 工厂供电系统的过电流保护
6-1 选RT0-100/50型熔断器，熔体电流为50A；配电线选BLV-500-1×6mm2，穿硬塑料管（PC），其内径选为 Ø20mm。
6-2 选DW16-630型低压断路器，脱扣器额定电流为315A，脱扣电流整定为3倍即945A，保护灵敏度达2.65，满足 要求。
)
202A I30 179A，PEN线可选LJ-25；校验电压损要求。
5-4 按经济电流密度可选LJ-70，其 Ial =236A I30 =89A，满足发热条件；校验电压损耗 U% =2% U% 5% ， 也满足要求。
5-5 按发热条件选BLX-500-1×25mm2的导线，其 Ial 102 A，U% 2.06% 。
77.16
—
42.8
73.3
84.9
I30 / A
— — — — — 129
2-3 两种计算方法的计算结果如下表所示：
计算方法
需要系数法 二项式法
计算系数 Kd 或 b /c
0.2 0.14 / 0.4
cos tan
0.5
1.73
0.5
1.73
P30 / kW 17 20.9
计算负荷
Q30 / kvar 29.4 36.2
第八章 防雷、接地与电气安全
8-1 避雷针的保护半径约为16.1m＞15m，因此能保护该建筑物。 8-2 需补充装设人工接地装置的接地电阻值为6Ω。可用10根直径50mm、长2.5m的钢管垂直打入地下，用 40×4mm2 的扁钢焊成一圈，管距5m。经短路热稳定度校验，满足要求。
工厂供电第6版 (刘介才)_第4章__工厂变配电所及其一次系统
12
第二节 电力变压器
一. 电力变压器及其分类
工厂变电所大多采用普通电力变压器。
在易燃易爆场所及安全要求特高的场所采用全封闭 变压器，在多雷区采用防雷变压器。
13
第二节 电力变压器
14
第二节 电力变压器
15
第二节 电力变压器
一. 电力变压器的结构、型号
（一）电力变压器的结构和型号 电力变压器的基本结构，包括铁心和绕组两大部分。 绕组又分高压和低压或一次和二次绕组。 普通三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇注绝缘的三相干式 电力变压器
时分针与时针的相互关
系一样。图中一、二次 绕组标有黑点 “•” 的
a)一、二次绕组接线图 b)一、二次电压相量图 c)时钟示意图 33
端子为对应的“同名
端” 。
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 变压器Dyn11联结
组的接线和示意图。
一次线电压与对应 的二次线电压之间
35
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 Dyn11联结较Yyn0联结有下列优点 (2) Dyn11联结变压器的零序阻抗较之 Yyn0联结变压器的 零序阻抗小得多，有利于低压单相接地短路故障保护的动作 及故障的切除。
36
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
工厂供电
刘介才
霍平
1
工厂供电
第四章工厂变配电所及其一次系统
本章首先介绍工厂变配电所的任务和类型，然后 重点讲述工厂变配电所的一次设备和主接线图， 对电力变压器、互感器和高低压一次设备着重介 绍其功能、结构特点、基本原理及其选择，对主 接线图着重讲述其基本要求及一些典型接线。 最 后讲述工厂变配电所的所址选择、布置、结构、 安装图及其运行维护和检修试验的基本知识。本 章是本课程的重点，也是从事工厂变配电所运行、 维护和设计必备的基础知识。
工厂供电__刘介才第5版课件---PDF
第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置 ................................................... 64
第一节 二次回路及其操作电源 ...................................................................................... 64 第二节 高压断路器的控制和信号回路 .......................................................................... 66 第三节 电测量仪表与绝缘监视装置 .............................................................................. 68 第四节 供电系统的自动装置与远动化 .......................................................................... 69 第五节 二次回路的接线和接线图 .................................................................................. 70
第六章 工厂供电系统的过电流保护 ..................................................................... 51
第一节 过电流保护的任务和要求 .................................................................................. 51 第二节 熔断器保护 .......................................................................................................... 52 第三节 低压断路器的保护 .............................................................................................. 53 第四节 常用的保护继电器 .............................................................................................. 55 第五节 工厂高压线路的继电保护 .................................................................................. 58 第六节 电力变压器的继电保护 ...................................................................................... 63 第七节 高压电动机的继电保护 ...................................................................................... 64
《工厂供电》第四章教案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。
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变配电所的任务、类型及所址选择 电气设备中的电弧问题及对触头的要 高压一次设备 低压一次设备 电力变压器 电流互感器和电压互感器 工厂变配电所的主接线图 工厂变配电所的所址、布置、结构及
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第1节 工厂变配电所的任务和类型
一、变配电所的任务 变电所：受电、变压、配电的任务 配电所：受电、配电的任务 二、变配电所的类型 工厂变电所：总降压变电所 车间变电所: 车间附设变电所 车间内变电所
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车间变电所的类型 1、2内附式，3、4外附式，5车间内式，6露天或半露天式， 7独立式，8杆上，9地下式，10楼上式
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第2节 电气设备中电弧及触头
一、概述 电弧是一种强烈的电游离现象。 其特点是：光亮很强和温度很高。可烧毁触头、延长 断电时间等。（表面温度3000～4000度，弧心温度 10000度。）
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二、高压熔断器(fuse，文字符号为FU)
在电路电流超过规定值并经过一定时间后，使熔体熔化 而分断电流、断开电路的一种保护电器。
熔断器的功能主要是对电路及设备进行短路保护，有的 熔断器还具有过负荷保护的功能。
高压熔断器全型号的表示和含义如下：
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熔断器的类型及特点
第4章
工厂变配电所及其一次系统
变配电所的任务、类型及开关触点间电弧产 生和熄灭的基本知识 变配电所的一次 设备和主电路图 变配电所的所址选择、布置、结构、安装图 首先概述供配电系统电气设备按其功能的分 类，然后分别讲述电力变压器和互感器、高 低压开关电器、熔断器和避雷器、无功补偿 设备的功用、结构特点、主要性能及使用注 意事项，最后介绍高低压成套配电装置的类 型和结构特点等，为后面进一步学习供配电 技术知识打下一个基础。
1.户内型 （ RN 〕 固定式 2.户外型 （ RW 〕 跌开式 RN1 主要用作高压线路和设备的短 路保 护， 也起过负荷保护。 RN2 用作高压互感器的短路保护。 RN1 、RN2灭弧能力很强，为”限流 “式熔断器。
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(一)RN1和RN2型户内高压管式熔断器（限流式）
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油箱内 灭弧室结构
1铝帽，2油气分离器，3上接线端子， 4油标，5插座式静触头，6灭弧室， 7动触头(导电杆)，8中间滚动触头， 9下接线端子，10转轴，11拐臂 12基座，13下支柱瓷瓶，
14上支柱瓷瓶，15断路弹簧，
16绝缘筒，17逆止阀， 18绝缘油
SNl0—10型高压少油断路器一相油箱内部结构
9弧动触头，10绝缘喷嘴(内有弧静触头)， 11主静触头，12上触座，13断路弹簧， 14绝缘拉杆，15热脱扣器
FN3—10RT型高压负荷开关
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五、高压断路器（QF）
具有完善的灭弧能力 功能： 通断正常负荷电流 接通和承受一定的短路电流 在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。 2.类型
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第3节 高压一次设备
一、概述 1.变配电所中担负输送和分配电能任务的电路,称一次回 路或一次电路,或主电路、主接线。一次电路中所有的 设备称一次设备。 2.凡是 用来控制、指示、测量一次 设备运行的电路称二次回路（电路、接线)。二次回路 通常接在互感器的二次侧，二次电路的电气设备称二 次设备或二次元件。 一次设备分类： 1)变换设备 其功能是按电力系统运行的要求改变电压 或电流、频率等，例如电力变压器、电压互感器、电 流互感器、变频机等。
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工厂变配电所任务和类型 触头间电弧的产生和熄灭 变配电所一次设备结构、原理及选择 变配电所主接线图的分析 变配电所的布置、结构、安装及运行和检修
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第一节 第二节 求 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 安装图
真空断路器的真空灭弧室结构
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真空断路器外型
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（三）六氟化硫断路器
开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，属高速断路 器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁 操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。 在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。本身无 毒，但电弧在高温作用下会生成氟化氢等强烈腐蚀性的 剧毒物，检修时，应注意防毒。
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LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器
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LN2-10型室内六氟化硫断路器
SF6断路器灭弧室结构示意图
1静触头，2绝缘喷嘴，3动触头 4气缸，5压气活塞(固定)， 6电弧
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利用压缩空气吹动电弧，并使电弧熄
灭。灭弧能力强，分断时间短，断流 容量大。结构复杂，价贵，维护要求 高。多用于110kv及以上大型电站或变 电所及不适应采用六氟化硫断路器的 高寒地区。
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高压隔离开关全型号含义如下：
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四、高压负荷开关（QL）
具有简单的灭弧装置， 能通断一定的负荷电流和过 负荷电流，不能断开短路 电流，与高压熔断器配合 使用。
1主轴，2上绝缘子兼气缸，3连杆， 4下绝缘子，5框架，6 RN1型高压
熔断器，7下触座，8闸刀，
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吹弧方式（1电弧，2触头） 电动力吹弧 a)横吹 b)纵吹
磁力吹弧
1磁吹线圈，2灭弧触头，3电弧
铁磁吸弧 1电弧，2钢片
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钢灭弧栅对电弧的作用 1钢栅片，2电弧，3触头
绝缘灭弧栅对电弧的作用 1绝缘栅片，2电弧，3触头
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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
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高压断路器型号含义
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（一）SN10-10型高压少油断路器
结构组成：框架、传动结 构和油箱三个主要部分组 成。 断路器合闸：动触头（导 电杆——插入静触头。 断路器分闸：动触头离开 静触头。 无论是分闸或合闸，电弧 总是在弧触片与动触头端 部弧触头之间产生。
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SNIO—10型断路器灭弧室工作示意图
1静弧触头，2吸弧铁片， 3横吹灭弧沟，4纵吸油囊， 5电弧，6动触头
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（二）高压真空断路器
开关触头在真空的容器内 闭合和断开。灭弧能力强燃弧 时间短，属高速断路器。开断能力强。结构简单，重 量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易 燃易爆危险。 由于开断速度高, 易产生截流过电压,对变压器等感 性负载易造成危害,应配置过电压吸收装置。 1静触头，2动触头3屏蔽罩，4波 纹管， 5与外壳封接的法兰盘，6金属波 纹管，7玻壳
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类型
1.油断路器 (1)多油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断开。油兼有 灭弧和绝缘功能，油量多，有易燃易爆危险。 体积大，维护麻烦。可频繁通断负荷。趋于 淘汰。 (2)少油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作 灭弧，油量少，易燃易爆危险性较小。体积 小，价廉，维护方便。不能频繁操作。 6～ 10kv多用。
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高压开关柜外型及主接线图
1母线，2母线侧隔离开关， 3少油断路器(QF)， 4电流互感器(TA)， 5线路侧隔离开关(QS)， 6电缆头， 7下检修门，8端子箱门， 9操作板， 10断路器的手动操动机构， 11隔离开关的操动机构手柄，
12仪表继电器屏，
13上检修门， 14、15观察窗口
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结论： 碰撞游离产生电弧， 热游离维持电弧。
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三、电弧的熄灭
（一）熄灭电弧的条件 去游离率>游离率 （二）熄灭电弧的去游离方式 正负带电质点的“复合”，重新成为中性质点 正负带电质点的“扩散”，使电弧区带电质点减少 （三）交流电弧的熄灭特点 交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次，完善的灭弧装置熄 灭交流电弧一般需要几个周期，真空断路器灭弧只要半 个周期，同等条件下交流电弧比直流电弧容易熄灭。 （四）开关电器中常用的灭弧方法 速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、 粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法 、SF6灭弧 法。
二、电弧的产生
（一）产生电弧的根本原因 触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含 有大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产 生强烈的电游离而发生电弧。
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（二）产生电弧的游离方式：
（1）热电发射：触头分断电流时，阴极表面由于大电 流收缩集中，出现炽热光 斑，触头表面电子吸收热能 发射到触头间隙，形成自由电子。 （2）高电场发射：触头开断初，电场强度大，触头表 面电子被强行拉出。 （3）碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点 变成正离子和自由电子， 当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。 （4）热游离：电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧 中的中性质点游离为正离子和自由电子。
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(பைடு நூலகம்)控制设备 其功能是按电力系统运行的要求来控制一 次电路的通、断，例如各种高低压开关设备。
(3)保护设备 其功能是用来对电力系统进行过电流和过电 压等的保护，例如熔断器和避雷器等。 (4)补偿设备 其功能是用来补偿电力系统中的无功功率， 提高系统的功率因数，例如并联电容器等。 (5)成套设备 它是按一次电路接线方案的要求，将有关一 次设备及控制、指示、监测和保护一次设备的二次设备 组合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电屏、 动力和照明配电箱等。 （本节介绍一次电路中的高压熔断器、隔离开关、负荷开 关、断路器及开关柜）