工厂供电简介
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而变电所的任务是?
接受电能、变换电压和分配电能。
工厂供电简介
第二节 工厂供电系统、发电厂、电力系统 及自备电源
二、工厂供电系统电源简介
工厂供电简介
1、发电厂（发电站）：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。 种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。 2、电力系统(power system)： 送电过程：发电机→升压→高压输电线路→降压→配电
2、用电设备的额定电压 如图所示，用电设备的额定电压规定与同级电网的额定
电压相同。
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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
工厂供电简介
电力变压器的额定电压 一次绕组：规定变压器接受功率的一侧，相当用电设备 二次绕组：规定变压器输出功率的一侧，相当电源 一次绕组的额定电压： （1）当变压器T1直接与发电机相联时，
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4、只设一个降压变电所的供电系统
对于小型工厂，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍 多一些，如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般直接由 公共低压电网供电。
a)一台主变 b)两台主变
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5、直接从低压电网获电的供电系统
经过分析可知：配电所的任务是?
接受电能和分配电能，不改变电压；
为何要确定额定电压?
电网(线路)的额定电压只能使用国家规定的额定电 压。它是确定各类电气设备额定电压的基本依据。
标准化：避免电压等级数量的无限制扩大，导致互 联困难。
最佳的技术经济性能：电力设备需要在额定电压下 进 行优化设计、制造和使用。
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我国电网额定电压等级
线路(电网) 电力设备(kV)
± 1.0
工厂供电简介
四、电压波动及其抑制
1、含义：电压波动是指电网电压有效值(方均根值)的连续 快速变动， 即：
2、电压波动的产生与危害 产生：负荷剧烈变化引起冲击负荷，如电机起动、电焊机、
电弧炉、轧钢机。 危害：使得设备无法正常工作。
3、电压波动的抑制措施 专用线路或专用变压器供电、减少系统阻抗、减小
中两断回8A后线．．能路下二迅应列级速尽表负恢可述荷复能正的供引确供电自的电。不是系二同(统级的，)。负变不荷压宜应器由由或两两母回回线线线段路路。供供电电， • 当取B得．两一回级线负路荷确应有由困两难个时电，源允供许电由：一当回一专个用电架源空发线生
路供故电障。时，另一个电源不应同时受到损坏 • 3）C三．级一负类荷高对层供建电筑电应源按的二要级求负荷要求供电， • 对二供类电高电层源建无筑特应殊按要三求级，负允荷许要较求长供时电间停电，可用
35kV及以上 10kV及以下
220V
允许电压偏差
± 5% ± 7% +7%、-10%
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三、衡量电能质量的两个基本参数
规定：频率偏差正负0.2Hz；电压偏差正负5%
电力系统频率的允许偏差
运行情况
正常运行
300万千瓦及以上 300万千瓦以下
非正常运 行
允许频率偏差HZ ± 0.2 ± 0.5
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六、工厂供配电电压的选择
工厂供电电压的选择，主要取决于当地电网的供电 电压等级，同时要考虑工厂用电设备的电压、容量和 供电距离等因素。在同一输送功率和输送距离条件下， 供电电压越高，线路电流越小，使线路导线或电缆截 面越小，可减少线路的初投资和有色金属消耗量。
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模块一 工厂供电基础知识 3、 中性点的运行方式及低压配电系统接 地型式
输电 高中压配电 低压配电
750 500 220
110 35 10 380/220
2 0 00~2 5 00 1 000~1500 1 00~5 00
5 00以上区
1 50~850跨省
1 00~300跨地 区
10~50 2~10
50~100县市 20~50县市内
0 .2~2
6~20市内
楼内、农电
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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lOkV电网。
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如图所示电力系统简图
发电机(kV)
变压器电压(kV)
额定电压 3 6 10 35
额定电压 3.15 6.3 10.5
一次 3及3.15 6及6.3 10及10.5
35
二次 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11
38.5
110
110
121
220
220
242
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ330
330
363
500
500
550
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1、电网（线路）的额定电压 根据需要、水平、技术、经济分析后确定
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工厂供电
模块一 工厂供电基础知识 2、 电力系统的电压与与电能质量
主要内容: 三相交流电网和电力设备的额定电压 电压偏差与电压调整 中性点运行方式 低压配电系统的接地型式
供电系统、发电厂、电力系统及自备电源
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第三节 电力系统的电压与电能质量
一、三相交流电网和电力设备的额定电压
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3.工厂自备电源
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。
1、柴油发电机组自备电源：操作简便、起动迅速、 效率较高。
2、交流不停电电源（UPS）： 如图所示，由整流器(UR)、逆变器(uV)和蓄电池组
(GB)等三部分组成。
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四、国内电力负荷简介 工厂的电力负荷，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成 的损失或影响的程度分为三级
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2020/11/12
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工厂供电 模块一 工厂供电基础知识
1、工厂供电系统基本知识
主要内容:
工厂供电基础知识 电压、电能质量 中性点运行方式 低压配电系统的接地型式 供电系统、发电厂、电力系统及自备电源
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第一节 工厂供电的意义、要求及课程任务
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 负荷供电要求 • 1）一级负荷对供电电源的要求 • 应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，
另一个电源应不致同时受到损坏。 • 独立电源是指不受其它电源的影响与干扰的电源。具
备•一下级列负两荷个的条供件电的电发源电（厂）或由变两电个所电的源不供同电母。线段均属 独• A立、电宜源B：、可 C、应 D、不应 • ① 每段母线的电源来自不同的发电机，且以后的输、 变、配电各环节叉均为分列运行； • ② 母线段之间无联系，或虽有联系但当其中一段母线 发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线段继
1）一级负荷 这类1．负电荷力若负供荷电分突级然的中根断据将是造( 成)对。人员的生命危害，或 造A成．重对大供设电备可损靠坏性且的难要以求修复，或打乱复杂的生产过 程B并．使中大断量供产电品在报政废治，经给济国上民所经造济成带的来损极失大程损度失。。 例C3如．．冶引( 金起)企火为业灾一的级炉可负体能荷冷性。却水泵、浇铸车间、连续轧钢 生DA产．．线安重，全要矿性交山能通企要枢业求纽的主排水泵、主扇风机，化工企业 的B反．应重炉要、宾建馆材行业的水泥回转窑、医院以及国家重 要C的．铁大路型枢体纽育、场通馆信枢纽、国防设施等，均属于一级 负D．荷商。场
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五、电网谐波及其危害
含义：对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所 得到的大于基波频率(50Hz)整数倍的各次分量，通常 称为高次谐波。（电路中非线性元件造成）
危害：使变压器及电动机的铁心损耗明显增加、电动机 转子发生振动现象、电力系统发生电压谐振、对附近的 通信设备和通信线路产生信号干扰。
线供电，另一条电源进线作为 备用。
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(2)中型工厂供电系统的平面布线示意图
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3、高压深入负荷中心的供电系统
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。
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例题1：
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例题2：
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作业1：
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作业2（书25页） 试确定图1-24所示供电系统中发电机和所有变压器的额 定电压
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5、电压高低的划分
行业要求不同划分不同，一般以1140V为高低压区分点
线路电压与容量、距离的关系
电压等级(kV)
输送容量 (MVA) 输送距离（km）
额定电压=发电机额定电压 （2）当变压器不与发电机相联
额定电压=电网额定电压。
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二次绕组的额定电压： （1）当变压器不与用户相连时 变压器额定电压比相联电网额定电压高10％， （其中5％是用于补偿变压器满负荷运行时绕组内部的 约5％的电压降，另外5％用以补偿线路上的电压损 耗）。 （2）当变压器与用户相连时 变压器额定电压比相联电网额定电压高5％ （仅考虑补偿变压器满负荷运行时绕组内部5％的电压 降。）
引起波动的负荷、高电压等级、大容量供电、装设吸 收无功装置
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作业3：书25页 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U1N ）运行。但是白天生产时，低压母线电压只 有360V（额定电压为380V），而晚上不生产时，低压母 线电压又高达415V。试问此变电所低压母线昼夜电压偏差 范围（%）为多少？宜采取哪些改善措施？
单回D线．路应供急电电。源与工作电源之间，必须采取可靠措施 防止并列运行
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在大型工业企业中，一、二级负荷约占总负荷的60％ 以上，因此即使是短时停电所造成的损失也是很大的。 此外，各级负荷不能孤立地看待，一个企业中只要有 一个一级负荷，则该企业的总降压变电所对于上级供 电部门来说就是一级负荷。在掌握了负荷分级及其对 供电的要求后，在设计新建企业的供电系统时可以根 据实际情况来进行方案的拟定和分析比较，使确定的 供电方案在技术经济上最合理。
主要内容: 中性点不接地的电力系统特点 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地或低阻接地的电力系统 低压配电系统的TT,TN,IT接地型式
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第四节 电力系统中性点运行方式 为什么要考虑电力系统的中性点？
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• 2）二级负荷 • 这类负荷若突然断电，将造成生产设备局部损坏，
或生产流程紊乱且恢复较困难，企业内部运输停顿， 或出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成较大 的损失。这类负荷一般允许短时停电几分钟，它在工 业企业中占的比例最大。 • 3）三级负荷 • 三级负荷为一般的电力负荷.
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2、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。
3、基本要求： 安全、可靠、优质、经济。
4、本课程的主要任务 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。
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第二节 工厂供电系统、发电厂、电力系统 及自备电源
续供电。
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• 特殊重要的一级负荷通常称为保安负荷。对保安负荷 必须备有应急使用的可靠电源。
• 常用的应急电源有：独立于正常电源的发电机组， 干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于正常电源 的专门供电线路。
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• 2）二级负荷对供电电源的要求 • 要求做到当发生供电变压器故障时不致中断供电，或
二、电压偏差与电压调整
1、电压偏差的概念 设备瞬间端电压U与设备额定电压UN之差对额定电压 UN的百分值，即
2、电压偏差对设备的影响 感应电动机 、同步电动机 、电光源等
3、电压调整的措施 调压型变压器、减少系统阻抗、改变系统运行方式、三 相负荷均衡、无功功率补偿。
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允许的电压偏差
线路额定电压UN
一、工厂供电系统概况
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1、大型工厂总降压变电所
电源进线35KV及以上,经过两次降压， 也就是经总降压变电所，将35kV及以上电压 降为6～10KV的电压，然后车间变电所降为 一般低压用电设备所需的电压。
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2、(1)中型工厂供电系统简图：
一根线表示三相线路
高压配电所有两条lOkV 的电源进线，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
接受电能、变换电压和分配电能。
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第二节 工厂供电系统、发电厂、电力系统 及自备电源
二、工厂供电系统电源简介
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1、发电厂（发电站）：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。 种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。 2、电力系统(power system)： 送电过程：发电机→升压→高压输电线路→降压→配电
2、用电设备的额定电压 如图所示，用电设备的额定电压规定与同级电网的额定
电压相同。
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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
工厂供电简介
电力变压器的额定电压 一次绕组：规定变压器接受功率的一侧，相当用电设备 二次绕组：规定变压器输出功率的一侧，相当电源 一次绕组的额定电压： （1）当变压器T1直接与发电机相联时，
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4、只设一个降压变电所的供电系统
对于小型工厂，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍 多一些，如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般直接由 公共低压电网供电。
a)一台主变 b)两台主变
工厂供电简介
5、直接从低压电网获电的供电系统
经过分析可知：配电所的任务是?
接受电能和分配电能，不改变电压；
为何要确定额定电压?
电网(线路)的额定电压只能使用国家规定的额定电 压。它是确定各类电气设备额定电压的基本依据。
标准化：避免电压等级数量的无限制扩大，导致互 联困难。
最佳的技术经济性能：电力设备需要在额定电压下 进 行优化设计、制造和使用。
工厂供电简介
我国电网额定电压等级
线路(电网) 电力设备(kV)
± 1.0
工厂供电简介
四、电压波动及其抑制
1、含义：电压波动是指电网电压有效值(方均根值)的连续 快速变动， 即：
2、电压波动的产生与危害 产生：负荷剧烈变化引起冲击负荷，如电机起动、电焊机、
电弧炉、轧钢机。 危害：使得设备无法正常工作。
3、电压波动的抑制措施 专用线路或专用变压器供电、减少系统阻抗、减小
中两断回8A后线．．能路下二迅应列级速尽表负恢可述荷复能正的供引确供电自的电。不是系二同(统级的，)。负变不荷压宜应器由由或两两母回回线线线段路路。供供电电， • 当取B得．两一回级线负路荷确应有由困两难个时电，源允供许电由：一当回一专个用电架源空发线生
路供故电障。时，另一个电源不应同时受到损坏 • 3）C三．级一负类荷高对层供建电筑电应源按的二要级求负荷要求供电， • 对二供类电高电层源建无筑特应殊按要三求级，负允荷许要较求长供时电间停电，可用
35kV及以上 10kV及以下
220V
允许电压偏差
± 5% ± 7% +7%、-10%
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三、衡量电能质量的两个基本参数
规定：频率偏差正负0.2Hz；电压偏差正负5%
电力系统频率的允许偏差
运行情况
正常运行
300万千瓦及以上 300万千瓦以下
非正常运 行
允许频率偏差HZ ± 0.2 ± 0.5
工厂供电简介
六、工厂供配电电压的选择
工厂供电电压的选择，主要取决于当地电网的供电 电压等级，同时要考虑工厂用电设备的电压、容量和 供电距离等因素。在同一输送功率和输送距离条件下， 供电电压越高，线路电流越小，使线路导线或电缆截 面越小，可减少线路的初投资和有色金属消耗量。
工厂供电简介
工厂供电
模块一 工厂供电基础知识 3、 中性点的运行方式及低压配电系统接 地型式
输电 高中压配电 低压配电
750 500 220
110 35 10 380/220
2 0 00~2 5 00 1 000~1500 1 00~5 00
5 00以上区
1 50~850跨省
1 00~300跨地 区
10~50 2~10
50~100县市 20~50县市内
0 .2~2
6~20市内
楼内、农电
工厂供电简介
工厂供电简介
工厂供电简介
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lOkV电网。
工厂供电简介
工厂供电简介
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如图所示电力系统简图
发电机(kV)
变压器电压(kV)
额定电压 3 6 10 35
额定电压 3.15 6.3 10.5
一次 3及3.15 6及6.3 10及10.5
35
二次 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11
38.5
110
110
121
220
220
242
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ330
330
363
500
500
550
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1、电网（线路）的额定电压 根据需要、水平、技术、经济分析后确定
工厂供电简介
工厂供电
模块一 工厂供电基础知识 2、 电力系统的电压与与电能质量
主要内容: 三相交流电网和电力设备的额定电压 电压偏差与电压调整 中性点运行方式 低压配电系统的接地型式
供电系统、发电厂、电力系统及自备电源
工厂供电简介
第三节 电力系统的电压与电能质量
一、三相交流电网和电力设备的额定电压
工厂供电简介
3.工厂自备电源
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。
1、柴油发电机组自备电源：操作简便、起动迅速、 效率较高。
2、交流不停电电源（UPS）： 如图所示，由整流器(UR)、逆变器(uV)和蓄电池组
(GB)等三部分组成。
工厂供电简介
四、国内电力负荷简介 工厂的电力负荷，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成 的损失或影响的程度分为三级
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工厂供电 模块一 工厂供电基础知识
1、工厂供电系统基本知识
主要内容:
工厂供电基础知识 电压、电能质量 中性点运行方式 低压配电系统的接地型式 供电系统、发电厂、电力系统及自备电源
工厂供电简介
第一节 工厂供电的意义、要求及课程任务
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 负荷供电要求 • 1）一级负荷对供电电源的要求 • 应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，
另一个电源应不致同时受到损坏。 • 独立电源是指不受其它电源的影响与干扰的电源。具
备•一下级列负两荷个的条供件电的电发源电（厂）或由变两电个所电的源不供同电母。线段均属 独• A立、电宜源B：、可 C、应 D、不应 • ① 每段母线的电源来自不同的发电机，且以后的输、 变、配电各环节叉均为分列运行； • ② 母线段之间无联系，或虽有联系但当其中一段母线 发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线段继
1）一级负荷 这类1．负电荷力若负供荷电分突级然的中根断据将是造( 成)对。人员的生命危害，或 造A成．重对大供设电备可损靠坏性且的难要以求修复，或打乱复杂的生产过 程B并．使中大断量供产电品在报政废治，经给济国上民所经造济成带的来损极失大程损度失。。 例C3如．．冶引( 金起)企火为业灾一的级炉可负体能荷冷性。却水泵、浇铸车间、连续轧钢 生DA产．．线安重，全要矿性交山能通企要枢业求纽的主排水泵、主扇风机，化工企业 的B反．应重炉要、宾建馆材行业的水泥回转窑、医院以及国家重 要C的．铁大路型枢体纽育、场通馆信枢纽、国防设施等，均属于一级 负D．荷商。场
工厂供电简介
五、电网谐波及其危害
含义：对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所 得到的大于基波频率(50Hz)整数倍的各次分量，通常 称为高次谐波。（电路中非线性元件造成）
危害：使变压器及电动机的铁心损耗明显增加、电动机 转子发生振动现象、电力系统发生电压谐振、对附近的 通信设备和通信线路产生信号干扰。
线供电，另一条电源进线作为 备用。
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(2)中型工厂供电系统的平面布线示意图
工厂供电简介
3、高压深入负荷中心的供电系统
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。
工厂供电简介
例题1：
工厂供电简介
例题2：
工厂供电简介
作业1：
工厂供电简介
作业2（书25页） 试确定图1-24所示供电系统中发电机和所有变压器的额 定电压
工厂供电简介
5、电压高低的划分
行业要求不同划分不同，一般以1140V为高低压区分点
线路电压与容量、距离的关系
电压等级(kV)
输送容量 (MVA) 输送距离（km）
额定电压=发电机额定电压 （2）当变压器不与发电机相联
额定电压=电网额定电压。
工厂供电简介
二次绕组的额定电压： （1）当变压器不与用户相连时 变压器额定电压比相联电网额定电压高10％， （其中5％是用于补偿变压器满负荷运行时绕组内部的 约5％的电压降，另外5％用以补偿线路上的电压损 耗）。 （2）当变压器与用户相连时 变压器额定电压比相联电网额定电压高5％ （仅考虑补偿变压器满负荷运行时绕组内部5％的电压 降。）
引起波动的负荷、高电压等级、大容量供电、装设吸 收无功装置
工厂供电简介
作业3：书25页 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U1N ）运行。但是白天生产时，低压母线电压只 有360V（额定电压为380V），而晚上不生产时，低压母 线电压又高达415V。试问此变电所低压母线昼夜电压偏差 范围（%）为多少？宜采取哪些改善措施？
单回D线．路应供急电电。源与工作电源之间，必须采取可靠措施 防止并列运行
工厂供电简介
在大型工业企业中，一、二级负荷约占总负荷的60％ 以上，因此即使是短时停电所造成的损失也是很大的。 此外，各级负荷不能孤立地看待，一个企业中只要有 一个一级负荷，则该企业的总降压变电所对于上级供 电部门来说就是一级负荷。在掌握了负荷分级及其对 供电的要求后，在设计新建企业的供电系统时可以根 据实际情况来进行方案的拟定和分析比较，使确定的 供电方案在技术经济上最合理。
主要内容: 中性点不接地的电力系统特点 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地或低阻接地的电力系统 低压配电系统的TT,TN,IT接地型式
工厂供电简介
第四节 电力系统中性点运行方式 为什么要考虑电力系统的中性点？
工厂供电简介
• 2）二级负荷 • 这类负荷若突然断电，将造成生产设备局部损坏，
或生产流程紊乱且恢复较困难，企业内部运输停顿， 或出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成较大 的损失。这类负荷一般允许短时停电几分钟，它在工 业企业中占的比例最大。 • 3）三级负荷 • 三级负荷为一般的电力负荷.
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2、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。
3、基本要求： 安全、可靠、优质、经济。
4、本课程的主要任务 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。
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第二节 工厂供电系统、发电厂、电力系统 及自备电源
续供电。
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• 特殊重要的一级负荷通常称为保安负荷。对保安负荷 必须备有应急使用的可靠电源。
• 常用的应急电源有：独立于正常电源的发电机组， 干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于正常电源 的专门供电线路。
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• 2）二级负荷对供电电源的要求 • 要求做到当发生供电变压器故障时不致中断供电，或
二、电压偏差与电压调整
1、电压偏差的概念 设备瞬间端电压U与设备额定电压UN之差对额定电压 UN的百分值，即
2、电压偏差对设备的影响 感应电动机 、同步电动机 、电光源等
3、电压调整的措施 调压型变压器、减少系统阻抗、改变系统运行方式、三 相负荷均衡、无功功率补偿。
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允许的电压偏差
线路额定电压UN
一、工厂供电系统概况
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1、大型工厂总降压变电所
电源进线35KV及以上,经过两次降压， 也就是经总降压变电所，将35kV及以上电压 降为6～10KV的电压，然后车间变电所降为 一般低压用电设备所需的电压。
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2、(1)中型工厂供电系统简图：
一根线表示三相线路
高压配电所有两条lOkV 的电源进线，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