第5章工厂电力线路
《工厂供电》试题库(第五章节)工厂电力线路
工厂供电试题库(第五章节) 工厂电力线路1. 简介工厂电力线路是指工厂内部用于供电的电力线路系统。
合理设计和维护工厂电力线路对于保障工业生产的正常运行至关重要。
本文将介绍工厂电力线路的基本知识和常见问题以及相应解决方案。
2. 电力线路的基本组成工厂电力线路由以下主要组成部分组成：•主配电室：位于工厂的主要中心位置，主要负责将外部电网供电引入工厂内，并通过变压器将电压适配到工厂所需的电压等级。
•次配电室：分布在工厂各个区域，接受主配电室供电并通过配电柜将电能分配到用电设备。
•配电柜：位于次配电室，负责将电能进一步分配到各个用电设备，保证电能供应的稳定。
•电缆线路和电线：连接主配电室、次配电室和用电设备的导线，传输电能。
•电力监控系统：用于监测工厂电力线路的工作状态、电能消耗等信息，实时掌握电力供应情况。
3. 电力线路的设计与规划工厂电力线路的设计和规划是确保电力线路能够稳定供应电能的关键。
在设计和规划过程中，需要考虑以下因素：•用电设备的性质和负载特点：根据工厂的生产特点和不同用电设备的功率、负载特点等进行合理的分区规划，确保电力线路能够满足各个区域的用电需求。
•电压等级的确定：根据工厂用电设备的电压等级要求，确定主配电室和次配电室的电压等级，并通过变压器进行适配。
•线路容量的计算：根据工厂用电设备的总功率、负载系数等因素，计算出各个线路的容量，并合理配备相应容量的电缆线路和电线。
•线路敷设方式：根据工厂的场地布局和具体情况，选择合适的敷设方式，如明敷、埋地、架空等。
•安全保护措施：在设计和规划过程中要考虑线路的安全保护措施，如漏电保护装置、过载保护装置、短路保护装置等，保障工厂电力线路的安全运行。
4. 常见问题及解决方案4.1 线路过载线路过载是指线路所承载的电流超过了其额定电流，可能导致线路烧毁或设备损坏。
常见的解决方案包括：•定期检查线路负载情况，合理分配负载，避免某一线路负载过重。
•增加并行线路，将负载均匀分配到多条线路上，减轻单条线路的负载压力。
第5章-绘制工厂电气控制图.演示教学
第5章绘制工厂电气控制图创建文字时，要指定使用了哪种文字样式？？其他例子存在同样的问题习题要求与正文类似，是一套工厂电气的图纸，注意，这里要求是一套其他问题见批注在生产工厂中，电力是现代生产的主要动力。
由于电能具有传播迅速、变换方便、使用简单、便于远距离控制和测量等特点。
因此，电气成为工厂不可缺少的一部分。
工厂电气系统包括变电系统、工艺配电系统、照明系统等电气系统，本章主要针对工艺配电系统进行讲解。
5.1 钢结构生产车间工艺配电图钢结构主要生产各种大型结构件，主要完成组对、焊接、调修、清理打磨等工序。
下面绘制如图5.1所示的钢结构生产车间工艺配电图。
图5.1 钢结构生产车间工艺配电图1．设置工作环境工作环境的设置包括新建文件、设置绘图工具栏、设置图层等工作。
具体操作步骤如下所述。
（1）选择下拉菜单“文件（F）”→“新建（N）”命令，系统弹出“选择样板”对话框，选择A0.dwt，将文件另存为5.1.dwg；（2）在工具栏任意处，单击右键，在打开的快捷菜单中选择“标准”、“绘图”“修改”、“约束”，或者选择下拉菜单“工具（T）”→“工具栏”→“AutoCAD”中的相应命令，把这些工具栏移动到绘图窗口的合适位置；（3）选择下拉菜单“格式（O）”→“图层（L）”命令，系统弹出图层管理器对话框，设置“一次电缆”、“二次电缆”、“标注”、“文字”、“辅助线”、“配电箱”、“镀锌扁钢”等，如图5.2所示。
图5.2 “图层管理器”对话框2．绘制各图标❑绘制动力配电柜（1）选择下拉菜单“格式（O）”→“图层（L）”命令，系统弹出图层特性管理器，选择“配电箱”为当前默认层；（2）单击“绘图”工具栏上的“矩形”工具按钮，捕捉任意点为基点，绘制2000×1000的矩形；（3）单击“绘图”工具栏上的“直线”工具按钮，捕捉矩形的左下顶点和右上顶点，绘制对角线，效果如图5.3所示；（4）单击“绘图”工具栏上的“图案填充”工具按钮，选择“SOLID”填充图案对矩形的右下半进行填充，最终效果如图5.4所示；图5.3 绘制的图形图5.4 动力配电柜（5）单击“绘图”工具栏上的“创建块”工具按钮，选择如图5.4所示图形，以矩形上边中点为基点创建块，将块命名为“动力配电柜”。
工厂供电第6版 (刘介才)_第5章__工厂电力线路
的挂环、挂板、线夹（图f）等。
37
第二节
工厂电力线路的结构和敷设
一.架空线路的结构和敷设
（三) 线路绝缘子和金具
38
第二节
工厂电力线路的结构和敷设
一.架空线路的结构和敷设
(四) 架空线路的敷设 1. 架空线路敷设的要求和路径的选择 选择架空线路的路径时，应考虑以下原则： (1) 路径要短，转角尽量地少，间距及交叉点或交叉角应符 合GB50061-1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》的规 定。 (2) 尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质地区及易燃、 易爆等危险场所。 (3) 不应引起机耕、交通和人行困难。 (4) 不宜跨越房屋，应与建筑物保持一定的安全距离。 (5) 应与工厂和城镇的整体规划协调配合，并适当考虑今后 的发展。
10
第一节 工厂电力线路及其接线方式
三. 低压线路的接线方式
(二) 低压树干式接线
树干式接线采用的开关设备较少，有色金属消耗也较少， 但当干线发生故障时，影响范围大，因此其供电可靠性较低。
11
第一节 工厂电力线路及其接线方式
三. 低压线路的接线方式
(二) 低压树干式接线 图a和b是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。链式相连的用电设备一 般不宜超过5台，链式相连的配电箱不宜超过3台，且总容量 不宜超过10kW。
作避雷线使用，且使用镀锌钢绞线。
21
第二节
工厂电力线路的结构和敷设
一.架空线路的结构和敷设
(一) 架空线路的导线
架空线路一般采用裸导线。 裸导线按其结构分，有单股线和多股绞线，一般采用多股绞线。
绞线又有铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线。架空线路一般情况下采用
《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%。
第5章 供配电线路
5.1.1高压线路的接线方式
要提高供电可靠性，可采用双干线供电或两端供电的接线方 式
(a)双干线供电
(b)两端供电
双干线供电及两端供电的接线方式
5.1.1高压线路的接线方式
3．高压环形接线
高压环形接线是树干式接线的改进，两路树干式接线联接 起来就构成了环形接线。
电力电缆主要由三大部分组成：线芯、绝缘层、保护覆盖层.
5.2.2电缆线路的结构和敷设
（1）线芯
线芯起传导电流的作用，一般由铜或铝的多股线绞合而成， 便于弯曲。线芯采用扇形，可减小电缆外径。 电缆可分单芯、 双芯、三芯、四芯等多种。 （2）绝缘层 绝缘层承受电压，起绝缘的作用。可将导体线芯之间或线 芯与大地之间良好地绝缘。 （3）保护覆盖层 保护层是用来保护绝缘层，使其密封，并保持一定的机械 强度，以承受电缆在运输和敷设时所受的机械力，并且防止 潮气进入。
按电杆的用途可分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、 分歧杆、跨越杆等.
5.2.1架空线路的结构和敷设
横担安装在电杆的上部，用来安装绝缘子以架设导线。现 在工厂里普遍采用的是铁横担和瓷横担。
拉线是为了平衡电杆各方面的作用力，并抵抗风压以防止 电杆倾倒用的。 3．绝缘子
绝缘子是用来固定导线的，起着支撑和悬挂导线并使导线 与杆塔绝缘的作用；绝缘子同时也承受导线的垂直荷重和 水平荷重。 绝缘子表面做成波纹状，能起到阻断电弧的作用。
5.2.2电缆线路的结构和敷设
电力电缆型号中字母含义
5.2.2电缆线路的结构和敷设
3．电缆接头与电缆终端头
将各段电缆连成一个连续的线路的接点叫做电缆接头。 用来保护电缆芯的绝缘，并把内导线与外面的电气设备 相连接的盒子叫终端头。 4．电缆的敷设 （1）电缆敷设路径的选择的原则 1 ）避免电缆遭受机械性外力、过热和腐蚀等的危害； 2 ） 在满足安全要求条件下应使电缆较短；3）便于敷设和维护； 4）应避开将要挖掘施工的地段。
《工厂供电》(第3版)课后习题解答
《工厂供电》课后习题解答第三版第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.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。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。
2.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。
3.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％。
1-2 试确定图1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。
2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。
Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。
3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。
Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。
因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。
4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。
Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。
因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。
1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。
其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U1 N ）运行。
第五章 工厂电力线路习题及答案
第五章工厂电力线路习题及答案5-1 试按发热条件选择220/380V, TN-C系统中的相线和PEN线的截面及穿线钢管(SC)的直径。
已知线路的计算电流为150A，安装地点环境温度为25℃，拟用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设。
解：相线截面选为95mm2，其Ial＝152A；PEN线选为50mm2,穿焊接钢管为SC70mm2 ,所选结果可表示为：BLV-500-（3*95＋1*50）-SC70。
5-2 如果上题所述220/380V线路为TN-S系统。
试按发热条件选择其相线、N线和PE线的截面及穿线的硬塑料管（PC）的直径。
解：其Ial＝160A所选结果为BLV-500-（3*120＋1*70＋PE70）-PC80。
5-3 有一380V的三相架空线路，配电给2台40kW (cosφ＝0.8,η=0.85)的电动机。
该线路长70m，线间几何均距为0.6m，允许电压损耗为5%，该地区最热月平均最高气温为30℃。
试选择该线路的相线和PE线（导线采用LJ型铝绞线）的截面。
解：I30＝PN/(√3UN cosφη)=179A,相线采用LJ-50,其Ial＝202A＞I30＝179A，PE线可选LJ-25；ΔU％=4.13%＜ΔUal％=5%，也满足电压损耗要求。
5-4 试选择图5-42所示的lOkV线路的LJ型铝绞线截面。
该线路接有一台S9-1000型变压器，距首端2000m；另接有一台S9-500型变压器，距首端2500m.全线截面一致，允许电压损耗5%，当地环境温度为35℃。
两台变压器的年最大负荷利用小时数均为4500h， cosφ＝0.9。
线路的三相导线作水平等距排列，相邻线距lm。
（注：变压器功率损耗可按近似公式计算。
）解：按经济电流密度可选LJ-70,其Ial＝236A＞I30＝90A，满足发热条件，ΔU％=2.01%＜ΔUal％=5%，也满足电压损耗要求。
5-5 某380V三相线路，供电给16台4kW, cosφ=0.87、η=85.5%的Y型电动机，各台电动机之间相距2m，线路全长50m。
第5章 电力线路
第五章 配电线路
4、民用建筑中电缆选择： 在室内正常条件下敷设，可选用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护 套（VV型）的电缆； 工作环境平均温度大于35℃或较大负荷的线路，可选用交 联聚乙烯绝缘电缆（YJV型） ； 对消防要求高的建筑，如一类防火建筑、重要的公共场所 以及人员集中的地下层的非消防线路宜采用阻燃低烟无卤电 缆（ZR-YJV型） 。 消防用电设备、电梯用电、应急照明或特殊用电等线路可 选用耐火类电缆（NH-YJV型） 。
环境温度应为30℃+5℃=35℃。查附录表23-1，35℃时明 敷的BLV-500型导线截面为10mm2时的Ial=51A>I30=50A，满足 发热条件，因此相线截面选Aφ=10 mm2 。 (2) N线截面的选择
按A0≥0.5Aφ 选 A0 =6 mm2
(3) PE线截面的选择 由于Aφ<16 mm2，故选APE=Aφ=10 mm2
第五章 配电线路
YDF-ZR-YJV-3×95+2×50/3×25+2×16
第五章 配电线路
三、室内线路 1、室内（车间）配电线路大多采用绝缘导线； 2、绝缘导线按绝缘材料分为橡皮绝缘和塑料绝缘； 3、绝缘导线的敷设方式有明敷和暗敷两种。明敷是导线直接在 管子、线槽等的保护体内，敷设于墙壁、顶棚的表面及支架等 处；暗敷是导线在管子、线槽等的保护体内，敷设于墙壁、顶 棚、楼板的内部。 4、线槽布线和穿管布线的导线，在中间不许直接接头，接头必 须经过专门的接线盒。 5、穿金属管时应将同一回路的所有相线和中性线穿于同一管内。
3、住宅中导线的选择：住宅供电系统的电气线路应采用符合安 全和防火要求的敷设方式配线，导线应采用铜线，每套住宅进 户线截面不应小于10mm2，分支回路导线截面不应小于2.5mm2。
《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》复习大纲
《工厂供电》复习大纲《工厂供电》复习大纲第一章：工厂供电，指工厂所需电能的供应和分配，也称工厂配电。
工厂供电基本要求：安全，可靠，优质，经济。
中型工厂的电源进线电压是6～10kV。
35kv线路直经车间变电所配电变电压直接降为第一用电设备所需的电压，高压深入负荷中心的直配方式，配电所:接受电能和分配电能，变电所:接受电能，交换电压，分配电能，母线:汇集和分配电能。
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整个电路系统，包括工厂内的变配电所和所有的高低压供配电线路在正常供电电源之外，设置应急自备电源--柴油发电机组。
交流不停电电源主要由整流器、逆变器和蓄电池组等三部分组成。
电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数。
我国现在统一以1000V为界线来划分电压的高低我国交流电力设备的额定频率为50Hz，通称为工频。
电压质量是按照国家标准或规范对电力系统电压的偏差、波动、波形及其三相的对称性（平衡性）的一种质量评估。
电压偏差线电气设备的端电压与其额定电压之差。
电压波动是指电网电压有效值的连续快速变动三相交流电网和电力设备的额定电压：线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压。
因此用电设备的额定电压与同级电网的额定电压相同。
工厂供电的电压，主要取决于当地电网的供电电压等级，同时也要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。
由于在同一输送功率和输送距离条件下，供电电压越高，则线路电流越小，从而使线路导线或电缆截面越小，可减少线路的投资和有色金属消耗量。
工厂供电系统的高压配电电压，主要取决于工厂高压用电设备的电压和容量、数量等因素。
工厂采用的高压配电电压通常为10kV。
工厂的低压配电电压，一般采用220/380V。
在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：(1) 电源中性点不接地；(2) 中性点经阻抗接地；(3) 中性点直接接地。
前两种合称为小接地电流系统，后一种中性点直接接地系统，称为大接地电流系统。
《工厂供电》第五章至第九章复习资料
一、单项选择题1．短路保护的操作电源可取自（B ）。
A．电压互感器B．电流互感器C．空气开关D．电容器2．以下接地方式属于保护接地的系统是（B ）。
A．变压器的中性点接地B．电机的外壳接地C．把一根金属和地线相连3．避雷器是防止电侵入的主要保护设备，应与保护设备（A ）。
A．并联B．串联C．接在被保护设备后45678918．380/220V系统的三相四线制，中线截面为相线的（A ）。
A．0.5倍B．1倍C．2倍D．3倍19．电能生产、输送、分配及使用过程在（C ）进行。
A．不同时间B．同一时间C．同一瞬间D．以上都不对20．变压器二次额定电压是（D ）。
A．二次额定负载下的电压B．一次有额定电流时的电压C．一次有额定电压，二次有额定负载时的电压D．一次有额定电压，二次空载时电压21．变压器的接线组别表明（A ）间的关系。
A．两侧线电压相位B．两侧相电压相位C．两侧电流相位22．某变压器其U d%=4.5，其变压比为K=10/0.4当变压器容量达到额定值时其二次内部阻抗压降（ B ）。
A．450V B．18V C．9V D．36V23．变电所通常采用（A ）对直接雷击进行保护。
A．避雷针B．管型避雷器C．伐型避雷器D．消雷器24．变压器的避雷装置应该装设（B ）。
A．管型避雷器B．伐型避雷器C．氧化锌避雷器D．消雷器25．容量在10000kV A以上的变压器必须装设（B ）。
A．瓦斯保护B．纵差保护C．速断保护D．过流保护。
26．定时限过流保护动作值是按躲过线路（A ）电流整定的。
A．最大负荷B．三相短路C．两相短路电流D．未端三相短路最小短路电流27．定时限过流保护动作时限级差一般为（A ）。
A．0.5秒B．0.7秒C．1.5秒D．3秒28．容量在（B ）kV A及以上的油浸式电力变压器应装设瓦斯继电器。
A．400 B．800 C．1000 D．750029．并列运行的变压器其容量为（C ）kV A及以上时应装设差动保护，以代替电流速断保护。
第五章 工厂供电系统电气图
第五章
工厂供电系统电气图
发电、输配电过程用可用图5-1来表示。
第五章
工厂供电系统电气图
一、变电与配电
变电与配电是电力系统中的核心环节，看懂 变配电的电气线路图，就能看懂整个电力系 统的线路图。变电所的任务是接受电能、变 换电压和分配电能，是联系发电厂和用户的 中间环节；而配电所只担负接受电能和分配 电能的任务。
第五章
工厂供电系统电气图
二、电气主接线的形式
1．单母线不分段接线 在主接线中，单母线不分段电路是比较简 单的主接线方式，如图5-12、图5-13所示， 母线WB是不分段的。单母线不分段的每条 引入、引出线中都安装有隔离开关及断路 器，在低压线路中安装有刀开关。
第五章
工厂供电系统电气图
一、变电所电气主接线的基本要求
(1)安全性 (2)可靠性 (3)灵活性 (4)经济性 (5)发展性
第五章
工厂供电系统电气图
二、电气主接线的形式
单母线不分段 有 母 电 气 主 接 线 线 接 线 无 母 线 接 线 双母线接线 单母线接线 隔离开关（刀开关）分段 单母线分段 断路器分段 分段带旁路母线 具有专用旁路断路器 以母线联络断路器兼作旁路断路器 分段或不分段 桥形接线 角形接线 单元接线 内桥形 外桥形 一般为四角至六角 发电机-变压器单元 变压器-线路单元
第五章
工厂供电系统电气图
一、变电与配电
两者的区别： 变电比配电多变换电压的任务， 因此变电所有电力变压器，而配 电所除了可能有自用电变压器外 是没有其他电力变压器的。
第五章
工厂供电系统电气图
一、变电与配电
变电所和配电所的相同之处： 一是都担负接受电能和分配电能 的任务；二是电气线路中都有引 入线(架空线或电缆线)、各种开 关电器(如隔离开关、刀开关、 高低压断路器)、母线、互感器、 避雷器和引出线等。
供配电技术基础 第5章 电力线路
实际配电系统的结线往往是几种结线方式的组合，究竟采用什么结线方式， 应根据具体情况，根据对供电可靠性的要求，经技术、经济综合比较后才能确定。 一般來说，高压配电系统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、生活住宅区及低压结线，优先考虑采用树干式。运行经验证明，结线不 宜太复杂，层次不宜太多，否则造成浪费，提高故障率。GB 50052—1995《供配 电系统设计规范》中规定：供配电系统应简单可靠，同一电压供电系统的配电级 数不宜多于两级。此外，高、低压配电电线都应尽可能深入负荷中心，以减少线 路的电能损耗和有色金属消耗量，提高电压水平。
5.2
线缆截面的选择 选择线缆（包括导线、电缆及母线，下同）截面时，既要保证供电 的安全可靠，又要充分利用导线的负荷能力。它对配电网的技济性能影 响较大，所以要综合考虑技术和经济两个方面。 5.2.1 选择原则 1.条件 （1）按发热条件（长期允许载流量）选择 线缆通过正常最大负荷 电流（即计算电流），其发热温度不应超过正常运行时的最高允许温度， 以防止导线或电缆过热引起绝缘损坏或老化。这就要求通过导线或电缆 的最大负荷电流不应大于其热允许载流量。 （2）按允许电压损失选择 线缆通过正常最大负荷电流（即计算电 流）时，线路上产生的电压损失不应超过正常运行时允许的电压损失， 以保证供电质量。这就要求按允许电压损失选择线缆截面。 （3）按经济电流选择 经济电流密度指使线路的经济费用总支出最 小的电流密度。按经济电流密度决定的线缆截面称为经济截面。以经济 截面作为选择线缆截面上限的作法，即按经济电流选择线缆截面。
5.1.1 配电网的结线方式 1. 放射式 这种供电方式是自源头放射形发散，电源端一对一地将电能向负荷 端输送，每条线路只向一个用户点直接供电，中间不接任何其他的负荷， 各用户之间也没有任何电气联系。 此方式的特点是供电可靠性高，任一回线路故障时，不影响其他回 路供电。且操作灵活方便，投切容易，易于实现保护和自动化。因其一 路多出、线路多、控制所用的电气设备多，故有色金属耗量大、一次投 资高、且修复故障难。一般适用于容量大、稳定性好、负荷重要，环境 恶劣，有冲击性负荷的系统。
工厂供电系统的防雷和接地
力系统的导线或电气设备受到直接雷击或雷电感应而引起的 过电压。
二、雷电的基本知识
1. 雷电现象：雷云放电的过程称为雷电现象。
雷云→雷电先导→迎雷（回击）先导 →主放电阶段 →余辉阶段
2. 雷电流的特性
雷电流波形
➢波头：指雷电流从零上升到最大幅值这一部分，一般只有 1～4μs； ➢波尾：指雷电流从最大幅值 开始，下降到二分之一幅值所 经历的时间，约数十微妙。
雷电流的陡度：指雷电流在 波头部分上升的速度，即
di dt
雷电流波形图
3. 雷电过电压的基本形式
➢直击雷：雷电直接击中电气设备、线路、建筑物等物体。
➢感应雷：由雷电对线路、设备或其他物体的静电感应或电 磁感应而引起的过电压。
感应雷的形成过程如图所示。
➢雷电波侵入：架空线路 遭到直接雷击或感应雷而 产生的高电位雷电波，沿 架空线侵入变电所或其他 建筑物而造成危险。
1) 避雷针 避雷针通常采用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成。
针长1m以下时，圆钢直径不小于12 mm，钢管直径不小于20 mm； 针长1～2m时，圆钢直径不小于16mm，钢管直径不小于25mm。
单支避雷针的保护范围
建筑物防雷类别 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物 第三类防雷建筑物
滚球半径hr（m）
30 45 60
A
(a)
（2）两相触电（相间触电）
C B A C
(b)
A B C
Байду номын сангаас
（3）跨步电压触电
A B C
Ⅰ U
Ⅱ
跨步 电压
20 m
S
（4）接触电压触电
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
19
电缆桥架 电缆敷设在电缆桥架内，电缆桥架装置是由支架、 盖板、支臂和线槽等组成。电缆桥架敷设克服了电缆 沟敷设电缆时存在的积水、积灰、易损坏电缆等多种 弊病，改善了运行条件，具有占用空间少、投资省、 建设周期短、便于采用全塑电缆和工厂系列化生产等 优点。在国内外已被广泛应用。
20
5.2.3
车间线路的结构和敷设
2
第5章 工厂电力线路
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 工厂电力线路及其接线方式 工厂电力线路的结构和敷设 导线和电缆截面的选择计算 车间动力电气平面布线图 电力线路的运行维护与检修试验
3
5.1 工厂电力线路及其接线方式
5.1.1 电力线路的任务和类型
电力线路（electric power line）是电力系 统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的 主要任务。 电力线路分类： 按电压高低：高压线路和低压线路 按结构型式：架空线路、电缆线路、 车间（室内）线路
13
5.2 工厂电力线路的结构和敷设
5.2.1 架空线 架空线路是指室外架设在电杆上用于输送电能的线 路。导线材质必须具有良好的导电性、耐腐蚀性和机械 强度。
14
架空线路主要由导线（一般为钢芯铝绞线）、杆 塔、绝缘瓷瓶和线路金具等基本元件组成。
为了防雷，有些架空线还架设有避雷线。
优点：
1）设备简单，造价低。
车间线路，包括室内配电线路和室外配电线路。 室内配电线路大多采用绝缘导线，但配电干线则采用 裸导线（裸母线结构），少数采用电缆。室外配电线 路指沿车间外墙或屋檐敷设的低压配电线路，都采用 绝缘导线，也包括车间之间用绝缘导线敷设的短距离 的低压架空线路。
4
5.1.2 高压线路的接线方式
放射式、树干式和环式 （一）放射式接线
指变配电所高压母线上引出 的一回线路直接向一个车间变电所 或高压用电设备供电，沿线不支接 其他负荷。 优点：①可靠性较高；②保护装置 简单且易于整定计算③运行操作简 单，切换方便
缺点：①某一回路断电后，该回路 短时难以恢复供电；②投资较多
2）露置空中，易于检修和维护。 3）利用空气绝缘，建造比较容易。 缺点： 1）侵占地面位置，有碍交通。
2）易受环境影响、安全可靠性较差。
3）影响厂区美化 。
15
5.2.2 电缆线路 电缆线路与架空线路相比，具有运行可靠，不易 受外界影响，不占地面的优点，但同时也具有投资大， 敷设维修困难，难于发现和排除故障的缺点。
(a)双干线供电 (b)两端供电 双干线供电及两端供电的接线方式
8
（三）环式接线
环式接线，实质上是两端供电的树干式接线。 为了避免环式线路上发生故障时 影响整个电网，也
为了便于实现线路式线路有一处 开关是断开的。
9
5.1.3低压线路的接线方式 工厂低压线路的接线方式：放射式、树干式和环式。 （一）放射式接线 放射式接线的特点是：
其引出线发生故障 时互不影响供电，可靠 性较高；但在一般情况 下，其有色金属消耗量 较多，采用的开关设备 较多。这种接线多用于 供电可靠性要求高的车 间，特别是用于大型设 备的供电。
10
（二）树干式接线 树干式接线的特点正好与放射式相反，一般情 况下，它采用的开关设备较少，有色金属消耗量也 较少；但干线发生故障时，影响范围大，故供电的 可靠性较差。一般用于机械加工车间，机修车间， 适用于供电容量较小而分布较均匀的用电设备。
17
直接埋地敷设 首先挖一深0.7～1m的壕沟，于沟底填上100mm 的细砂或软土，再铺设电缆，然后填以沙土，加上 保护板，最后回填沙土。这种方式电缆易受机械损 伤，土壤化学腐蚀，可靠性差，检修不便，多用于 根数不多、敷设途径较长的线路 。
18
电缆沟 电缆沟敷设占地少，走向灵活，能容纳较多电 缆，但检修维护也不方便，适用于多条电缆走向相 同的情况，在容易积水的场所不宜使用。 在配电系统中应用较广
低压母线放射式 配电的树干式
低压“变压器干线组”的树干
11
链式接线 特点与树干式基本相同，适于用电气设备彼此 相距很近而容量均较小的次要用电设备。链式相连 的用电设备一般不宜超过5台，链式相连的配电箱不 宜超过3台，且总容量不宜超过10kW。
(a)连接配电箱 (b)连接电动机 低压链式接线
12
（三）环式接线
一个工厂内的所有车间变电所的低压侧，可以通过低压 联络线相互联接成为环式。 环式接线，供电可靠性比较 高。任一段线路发生故障或检修 时，都不致造成供电中断，或暂 时停电，一旦切换电源的操作完 成，就能恢复供电。 环式接线，可使电能损耗和 电压损耗减少，既能节约电能， 又能提高电压水平。但是环式供 电系统的保护装置及其整定配合 相当复杂，如配合不当，容易发 生误动作，反而扩大故障停电的 范围。
工厂供电
第5章 工厂电力线路
天津理工大学中环信息学院 自动化工程系
本章属于工厂供电的一次部分内容 教学内容：工厂电力线路及其结线方式；工厂电力线 路的结构和敷设；导线和电缆截面的选择计算；车间 动力电气平面布线图；工厂电力线路的运行维护。 教学重点：工厂电力线路及其结线方式；工厂电力线 路的结构和敷设；导线和电缆截面的选择计算
5
6
（二）树干式接线 指由变配电所高压母线上引出的每路高 压配电干线上，沿线支接了几个车间变电所 或负荷点的结线方式。
这种接线与放 射式接线相比，主 要具有下列优点 （1）能减少馈出 线回路数。 （2）采用的高压 开关数量少。 （3）无需设高压 配电室，投资较少。
7
缺点： （1)供电可靠性更低，当高压配电干线发生故 障或检修时，其上的所有变电所都要停电. (2)在实现自动化方面，适应性更差。 要提高供电可靠性，可采用双干式供电或 两端供电的方式。
1.电缆的结构 电缆主要由导体、绝缘层、护套层和铠装层组成。 电缆线路由电力电缆和电缆头(包括电缆中间接头 和电缆终端头)组成。
16
电缆的类型很多。电力电缆按其缆芯材质分铜芯 和铝芯两大类。按其采用的绝缘介质分油浸纸绝缘的 和塑料绝缘的两大类。塑料绝缘电缆又有聚氯乙烯绝 缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电缆两种。 2.电缆敷设 电缆的敷设路径要求尽量最短，转弯最少，尽 量避免与各种地下管道交叉，散热要好。 常用的电缆敷设方式有： 直接埋地敷设 电缆沟 电缆桥架 另外还有电缆隧道、电缆排管等方式，但较少 使用。