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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。

二、低压配电系统的接地型式

中性线(N线)的功能：传导不平衡电流和单相电流、减小负荷中性点的电位偏移。

保护线(PE线)的功能：防止发生触电事故用的接地线。

保护中性线(PEN线)的功能：它兼有中性线(N线)和保护线(PE线)的功能。我国通称为“零线”，俗称“地线”。

1、TN系统（中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护线(PE线)或公共的保护中性线(PEN线)。

TN-C系统：

TN-S系统：

TN-C-S系统：

2、TT系统：中性点直接接地，设备外壳单独接地。

3、IT系统：中性点不接地，设备外壳单独接地）主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所

第二章工厂的电力负荷及其计算

本章主要内容：电力负荷有关概念

用电设备组计算负荷、工厂计算负荷

尖峰电流及其计算

第一节工厂的电力负荷与负荷曲线

一、工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求

一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。双电源供电，必要时增设应急电源。

二级负荷：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。

三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。二、工厂用电设备的工作制

连续工作制

断续周期工作制

短时工作制负荷持续率

三、负荷曲线

表示电力负荷随时间变动情况的一种图形。从负荷曲线上可以掌握负荷变动规律，获得对设计和运行有用的资料。有：夏日负荷曲线、冬日负荷曲线、年负荷持续时间曲线等多种。

1、年度最大负荷：

全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30 。

2、年最大负荷利用小时：

3、平均负荷：

4、负荷系数（负荷率）：

第二节三相用电设备组计算负荷的确定

一、需要系数法确定计算负荷

1、基本公式：

需要系数

2、设备容量的计算

连续工作制、短时工作制及断续周期工作制用电设备组容量计算。

3、多组用电设备计算负荷的确定：计入一个同时系数

总的有功计算负荷：

三、按二项式法确定计算负荷

1、基本公式：

b、c为二项式系数

2、多组用电设备计算负荷的确定

第三节单相用电设备组计算负荷的确定

单相设备接在三相线路中，应尽可能均衡分配，如果单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15%则不论单相设备如何分配，单相设备可与综合按三相负荷平衡计算，如果大于15%则将单相设备换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。

一、单相设备组等效三相负荷的计算

1、单相设备接于相电压时的等效三相负荷计算

2、单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算

3、单相设备分别接于线电压和相电压时的等效三相负荷计算

先将接于线电压的设备换算到接于相电压的设备容量，然后分相计算各相设备容量和计算负荷，计算公式如下：

总的等效三相计算负荷为：