工厂供配电技术第 1章 供电系统概述工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
工厂供配电技术的简介供配电系统的基本情况工厂内供电系统的构成各主要构成环节的作用及名称典型的各类工厂供配电系统及相关知识电力系统中性点运行方式工厂供配电电压等级和电网及用电设备、变压器的额定电压等级主要内容工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
绪论
工厂供配电系统的基本概念
电力系统的电压
本章小结第一章 供电系统概述工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电能转换为其它能源机械能热 能光 能化学能电能工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
与其它能源的比较石油 煤炭 电力能源不可再生能源 可再生能源利于环保、易传输等独特优点，且便于控制、调节和测量，有利于生产过程实现自动化优点：
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
生产中所占的比重在 产品成本 中所占的比重一般很小（除电化工业外）。例如在机械工业中，电费开支仅占产品成本的 5%左右。
从 投资额 来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，也仅占总投资的 5%左右。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
生产中的优点工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率
，降低劳动成本，减轻工人的劳动强度，
改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。
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生产中的缺点如果 工厂的电能 供应突然 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。
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节能工作的基本要求在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
应满足电能用户对供电可靠性的要求。
供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。
可靠优质经济应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
安全工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
从发电到供电的示意图火力发电站核电站水力发电站超高压变电站一般水力发电站一次变电站配电用变电所牵引变电所大工厂高压配电线农家住宅商店小工厂工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
1.2.1 发电厂
1.2.2 变配电所
1.2.3 工厂供配电系统示意图
1.2.4 输送电网
1.2.5 工厂配电线路
1.2.6 电力系统的中性点运行方式
1.2.7 电能用户
1.2.8 用电负荷的分类工厂供配电系统和基本概念工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电力系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
从发电厂到用户的送电过程示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
火力发电厂概念,是指用煤、油、天然气等为燃料的发电厂，简称火电站或火电厂 。
我国的火电厂以燃煤为主。
现代火电厂一般都考虑了“三废”（ 废水、废汽、
废渣）的综合利用，并且不仅发电，而且供热。这类兼供热能的火电厂，称为热电厂（热电站）
能量转换过程：燃料的化学能 → 热能 → 机械能 → 电能工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
水力发电厂就是把水的位能和动能转变成电能的发电厂，简称水电厂或水电站。
主要分为 堤坝式水力发电厂 和 引水式水力发电厂 。
由高坝和引水渠道分别提高一部分水位。这类水电厂，称为混合式水电厂概念：
能量转换过程是：水流位能 → 机械能 → 电能。
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堤坝式水力发电厂 (图 ) 堤坝式水力发电厂工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
引水式水力发电厂 (图 ) 引水式水力发电厂工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
原子能发电厂是利用核裂变能量转化为热能，再按火力发电厂方式发电的，只是它的“锅炉”为原子核反应堆，以少量的核燃料代替了大量的煤炭。又称核电站。
由于核能是巨大的能源，而且核电站的建设具有重要的经济和科研价值，所以世界上很多国家都很重视核电建设，核电在整个发电量的比重逐年增长。
能量转换过程是：核裂变能 → 热能 → 机械能 → 电能概念：
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变配电所变电所起着变换电能电压、接受电能与分配电能的作用，是联系发电厂和用户的中间环节。如果变电所只用以接受电能和分配电能，则称为配电所 。
概念：
分类,升压变电所 多建在发电厂内，把电能电压升高后，再进行长距离输送。 降压变电所 多设在用电区域，将高压电能适当降低电压后，对某地区或用户供电。
降压变电所又可分为三类,地区降压变电所,终端变电所,工厂降压变电所及车间变电所 。
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变电所的结构示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
地区降压变电所和终端变电所地区降压变电所 又称为一次变电站。位于一个大用电区或一个大城市附近，从 220～ 500kV的超高压输电网或发电厂直接受电，通过变压器把电压降为 35～ 110kV，供给该区域的用户或大型工厂用电。
终端变电所 又称二次变电站，多位于用电的负荷中心，高压侧从地区降压变电所受电，经变压器降到 6～ 10kV，对某个市区或农村城镇用户供电
。
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工厂降压变电所及车间变电所工厂供配电系统 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，包括厂内的变配电所和所有高低压配电线路。
工厂降压变电所 一般大型工业企业均设工厂降压变电所，把 35～ 110kV电压降为 6～ 10kV
电压向车间变电所供电。
车间变电所 车间变电所将 6～ 10kV的高压配电电压降为 380/220V，对低压用电设备供电。
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中型工厂供配电系统示意图电源进线电源进线高压配电所
（HD S ）
6 ～ 10 kV
C
M
1号 车间变电所
（ST S 1）
2号 车间变电所
（ST S 2）
3号 车间变电所
（ST S 3）
22 0/ 3 80 V
C
联络线 联络线用电设备用电设备用电设备工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
具有总降压变电所的工厂供配电系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
高压深入负荷中心的工厂供配电系统示意图
STS1 STS2 STS3
电源进线
35kV
车间变电所
220/380V 用电设备工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
只设一个降压变电所的工厂供配电系统 22 0/3 8 0 V
C
各车间用电设备
6 ～ 1 0k V
电源进线
C
各车间用电设备
6 ～ 1 0k V
电源进线装有一台变压器 装有两台变压器工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
低压进线的小型工厂供配电系统示意图低压用电设备公共低压电网低压配电间车间 车间 车间
220/380 V
电源进线
220/380 V
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输送电网概念,电力系统中各级电压的电力线路及与其连接的变电所总称为电力网，简称电网电力网是电力系统的一部分，是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道。电力网是把发电厂、变电所和电能用户联系起来的纽带。
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电力线路的分类（一）
按电压的高低可将电力网分为低压网（ 1kV
以下）、中压网（ 1～ 10kV）,高压网（高于
10kV低于 330kV）和超高压网（ 330kV及以上）
等。
按电压高低和供电范围大小可分为区域电网
（ 220kV及以上）；地方电网（ 35～ 110kV）。
按线路结构或所用器材不同，可分为架空线
、电缆线路及地埋线路等三种。室内外配电线路又有明敷和暗敷两种敷设方式。
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电力线路的分类（二）
按电力线路的功能可分为：
输电线路配电线路用电线路输电线路用于远距离输送较大的电功率，其电压等级为 110～ 500kV。
配电线路用于向用户或者各负荷中心分配电能，
其电压等级为 3～ 110kV的，称为高压配电线路。
低压配电变压器低压侧引出的 0.4kV配电线路，
称为低压配电线路。
用电线路是指低压接户线、进户线及户外配线。
对工厂供配电系统来说，指设备用电线路。
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电网的传输方式直流输电主要用于：
远距离输电及跨海输电连接两个不同频率的电网限制短路电流向长距离的大城市供电传输方式有交流和直流两种。
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直流输电系统示意图直流系统存在换流装臵昂贵、产生高次谐波及直流开关制造困难等缺点。
今天的直流输电以交流电力系统为基础，在直流输电网的两端是两个换流站和交流系统 。
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工厂配电线路（高压）
主要作用,工厂内输送、分配电能之用，通过它把电能送到各个生产厂房和车间。
敷设方法,以前多采用架空线路，现在已逐渐向电缆化方向发展。
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工厂配电线路（低压）
主要作用,向低压用电设备供电在户外目前多采用架空线路。
在厂房或车间内部则应根据具体情况确定，或采用明线配电线路，或采用电缆配电线路。
在厂房或车间内，由动力配电箱到电动机的配电线路一律采用绝缘导线穿管敷设或采用电缆线路。
敷设方法：
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车间内的供电线路车间内电气照明线路和动力线路通常是分开的，
一般由一台配电用变压器分别进行照明和动力供电。
事故照明必须由可靠的独立电源供电。工厂内配电线路距离不长，但用电设备多，支路多；设备的功率不大，电压也较低，但电流较大。
如采用 380/220V三相四线制线路供电，动力设备由 380V三相线供电，而照明负荷由 220V相线和零线供电，但各相所供应的照明负荷应尽量平衡。如果动力设备冲击负荷使电压波动较大时，则应使照明负荷由单独的变压器供电。
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电力系统的中性点运行方式在电力系统中，当变压器或发电机的三相绕组为星形连接时，其中性点可有两种运行方式：
中性点接地和中性点不接地。
中性点直接接地系统常称为大电流接地系统，
中性点不接地和中性点经消弧线圈（或电阻）接地的系统称为小电流接地系统。
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中性点的运行方式主要选择
110kV以上高压系统，为降低设备绝缘要求，多采用中性点直接接地运行方式；
6～ 35kV中压系统中，为提高供电可靠性，首选中性点不接地运行方式。
当接地电流不满足要求时，可采用中性点经消弧线圈或电阻接地的运行方式。
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常用的中性点运行方式工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
中性点的各线功能中性线 (N线 ),用来接用额定电压为相电压的单相用电设备；
用来传导三相系统中的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 ),为保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线保护中性线 (PEN线 )兼有中性线 (N线 )和保护线 (PE线 )的功能。
我国通称这种保护中性线为“零线”，俗称“地线”。
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中性点直接接主要特点
1,当发生单相接地故障时，形成单相短路，由于短路电流较大，保护装臵动作，立即切断电源，
使系统中非故障部位迅速恢复正常运行。
2,中性点直接接地后，中性点经常保持零电位。
3,单相接地时，短路电流很大，这将引起电压降低，以至于影响整个系统的稳定，这在高压系统比较明显。
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正常运行时中性点不接地的电力系统工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
一相接地的中性点不接地系统工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
低压配电系统的中性点运行方式按保护接地形式分为：
TN系统,所有设备的外露可导电部分均接公共保护线 (PE线 )或公共的保护中性线 (PEN线 )。
TT系统,所有设备的外露可导电部分均各自经 PE线单独接地 。
IT系统,所有设备的外露可导电部分也都各自经 PE
线单独接地,但其电源中性点不接地或经
1000Ω阻抗接地，且通常不引出中性线 。
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TN系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
TT系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
IT系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电能用户所有的用电单位均称为电能用户。概念：
我国工业企业用电占全年总发电量的 60%以上，是最大的电能用户。 而工业企业的电力负荷种类多，容量相差悬殊，运行特征也各种各样。
用电设备的这些不同特征关系到供电技术措施的确定。
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用电负荷的分类在工业企业中，各类负荷的运行特点和重要性不一样，它们对供电的可靠性和电能品质的要求不同。为了合理地选择供电电源及设计供电系统，以适应不同的要求，我国将工业企业的电力负荷按其对可靠性要求的不同划分为一级负荷、
二级负荷和三级负荷。
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一级负荷一级负荷在供电突然中断时将造成人身伤亡的危险，或造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。因此一级负荷应要求由两个独立电源供电。而对特别重要的一级负荷，应由两个独立电源点供电 。
一级负荷通常又叫做保安负荷。对保安负荷必须备有应急使用的可靠电源，以便当工作电源突然中断时，保证工厂安全停产。这种为安全停产而应急使用的电源称为保安电源。
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独立电源同时具备下列两个条件的发电厂、变电站的不同母线均属独立电源：
（ 1）每段母线的电源来自不同的发电机；
（ 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续供电。
所谓独立电源点主要是强调几个独立电源来自不同的地点，并且当其中任一独立电源点因故障而停止供电时，
不影响其他电源点继续供电。
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二级负荷二级负荷如果突然断电，将造成生产设备局部破坏，
或生产流程紊乱且难以恢复，工厂内部运输停顿，出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成一定损失。这类负荷允许短时停电几分钟。它在工业企业内部占的比例最大
。
二级负荷应由两个回路供电，两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。当取得两个回路确实有困难时，
允许由一回专用架空线路供电。
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三级负荷所有不属于一级和二级负荷的电能用户均属于三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。
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电力系统的电压
1.3.3 工厂供配电电压的选择
1.3.1 供电质量的主要指标衡量供电质量的主要指标是指交流电的电压和频率
1.3.2 额定电压的国家标准工厂电网和电气设备的额定电压可以是不同的电压等级工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电压交流电的电压质量包括电压数值与波形两个方面。电压质量对各类用电设备的工作性能、使用寿命、安全及经济运行都有直接的影响。用电设备在其额定电压下工作，既能保证设备运行正常，又能获得最大的经济效益。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电压偏差过大电网的电压偏差过大时，不仅影响电力系统的正常运行，而且对用电设备的危害很大 。
以照明用的白炽灯为例，当加在灯泡上的电压低于其额定电压时，发光效率降低，使人的身体健康受影响，降低劳动生产率。白炽灯的端电压降低 10%，发光效率下降
30%以上，灯光明显变暗；端电压升高 10%时，发光效率将提高 1/3，但使用寿命将只有原来的 1/3。
电压偏差对荧光灯等气体放电灯的影响不像白炽灯那么明显，但也会影响起燃，同样影响照度和寿命。
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供电电压的波形畸变电力系统的供电电压（或电流）的波形畸变，
使电能质量下降，产生高次谐波，谐波电流增加了电网的能量损耗，降低旋转电机、变压器、电缆等电气元件的寿命，还将影响电子设备的正常工作，
使自动化、远动、通信都受到干扰。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
频率我国工业标准电流频率为 50Hz，有些工业企业有时采用较高的频率，以提高生产效率。
电网低频率运行时，所有用户的交流电动机转速都将相应降低，因而许多工厂的产量和质量都将不同程度地受到影响。
频率的变化对电力系统运行的稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的要求严格得多，一般不得超过 ± 0.5%
，电网容量在 300万千瓦及以上者不得超过 ± 2%。频率的调整主要依靠发电厂。
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我国交流电网和电力设备的额定电压电网和用电设备额定电压 交流发电机额定线电压 变压器额定电压一次电压 二次电压
0.22 0.23 0.22 0.23
0.38 0.4 0.38 0.4
3 3.15 3及 3.15 3.15及 3.3
6 6.3 6及 6.3 6.3及 6.6
10 10.5 10及 10.5 10.5及 11
— 15.75 15.75 —
35 — 35 38.5
60 — 60 66
110 — 110 121
154 — 154 169
220 — 220 242
330 — 330 363
500 — 500 525
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特点（一）
用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。
由于用电设备运行时要在线路中产生电压损耗，造成线路上各点的电压略有不同，
成批生产的用电设备，其额定电压只能按照线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压来制造。所以用电设备额定电压规定与电网的额定电压相同。
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特点（二）
由于同一电压的线路一般允许的电压偏差是 ± 5%，即整个线路允许有 10%的电压损耗。
因此为了保证线路首端与末端的平均电压在额定值，线路首端应比电网的额定电压高 5%，而发电机接在线路首端，所以规定发电机的额定电压高于所供电网额定电压 5%，
用以补偿线路电压损失。
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电力变压器的额定电压工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
特点（三）
变压器的一次线圈连接在某一级额定电压线路的末端，可将变压器看做是线路上的用电设备
，因此其一次侧额定电压与用电设备（或该电网
）的额定电压相同，如上图中的变压器 T2。
但如果变压器直接与发电机相连时，其一次侧额定电压就应与发电机额定电压相同，即比电网的额定电压要高 5%，如上图中的变压器 T1。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
特点（四）
因为变压器的二次线圈向负荷供电，因此相当于一个供电电源，其二次绕组额定电压也应高出线路额定电压 5%。又由于变压器二次绕组额定电压规定为变压器的空载电压，而变压器通过额定负荷电流时，
其内部绕组会有 5%的电压损失。
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工厂供配电电压的选择工厂配电电压的选择地区变电所向工厂供电的电压及工厂内部的供配电电压的选择与很多因素有关，但主要取决于地区电力网的电压、工厂用电设备的容量和输送距离等。
工厂供电电压的选择工厂的高压配电电压一般选用 6～ 10kV。
工厂的低压配电电压，除因安全所规定的特殊电压外，一般采用 380/220V。
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常用各级电压的经济输送容量与输送距离线路电压（ kV） 输送功率（ kW） 输送距离（ km）
0.38 100以下 0.6
3 100～ 1 000 1～ 3
6 100～ 1 200 4～ 15
10 200～ 2 000 6～ 20
35 2 000～ 10 000 20～ 50
110 10 000～ 50 000 50～ 150
220 100 000～ 500 000 100～ 300
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工厂高压配电电压的选择
6kV与 10kV比较，变压器、开关设备投资差不多，传输相同功率情况下,10kV线路可以减少投资，节约有色金属，减少线路电能损耗和电压损耗，更适应发展，所以工厂内一般选用 10kV作为高压配电电压。但如果工厂供电电源的电压就是 6kV，或工厂使用的 6kV电动机多而且分散，可以采用 6kV的配电电压。 3kV的电压等级太低，作为配电电压不经济。
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工厂低压配电电压的选择工厂的低压配电电压，除因安全所规定的特殊电压外，一般采用 380/220V。 380V为三相配电电压，供电给三相用电设备及 380V单相用电设备。 220V作为单相配电电压，供电给一般照明灯具及 220V单相用电设备。对矿山及化工等部门，
因其负荷中心离变电所较远，为了减少线路电压损耗和电能损耗，提高负荷端的电压水平，也有采用 660V配电电压的。
工厂供配电技术的简介供配电系统的基本情况工厂内供电系统的构成各主要构成环节的作用及名称典型的各类工厂供配电系统及相关知识电力系统中性点运行方式工厂供配电电压等级和电网及用电设备、变压器的额定电压等级主要内容工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
绪论
工厂供配电系统的基本概念
电力系统的电压
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电能转换为其它能源机械能热 能光 能化学能电能工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
与其它能源的比较石油 煤炭 电力能源不可再生能源 可再生能源利于环保、易传输等独特优点，且便于控制、调节和测量，有利于生产过程实现自动化优点：
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生产中所占的比重在 产品成本 中所占的比重一般很小（除电化工业外）。例如在机械工业中，电费开支仅占产品成本的 5%左右。
从 投资额 来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，也仅占总投资的 5%左右。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
生产中的优点工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率
，降低劳动成本，减轻工人的劳动强度，
改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
生产中的缺点如果 工厂的电能 供应突然 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。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
节能工作的基本要求在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
应满足电能用户对供电可靠性的要求。
供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。
可靠优质经济应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
安全工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
从发电到供电的示意图火力发电站核电站水力发电站超高压变电站一般水力发电站一次变电站配电用变电所牵引变电所大工厂高压配电线农家住宅商店小工厂工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
1.2.1 发电厂
1.2.2 变配电所
1.2.3 工厂供配电系统示意图
1.2.4 输送电网
1.2.5 工厂配电线路
1.2.6 电力系统的中性点运行方式
1.2.7 电能用户
1.2.8 用电负荷的分类工厂供配电系统和基本概念工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电力系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
从发电厂到用户的送电过程示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
火力发电厂概念,是指用煤、油、天然气等为燃料的发电厂，简称火电站或火电厂 。
我国的火电厂以燃煤为主。
现代火电厂一般都考虑了“三废”（ 废水、废汽、
废渣）的综合利用，并且不仅发电，而且供热。这类兼供热能的火电厂，称为热电厂（热电站）
能量转换过程：燃料的化学能 → 热能 → 机械能 → 电能工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
水力发电厂就是把水的位能和动能转变成电能的发电厂，简称水电厂或水电站。
主要分为 堤坝式水力发电厂 和 引水式水力发电厂 。
由高坝和引水渠道分别提高一部分水位。这类水电厂，称为混合式水电厂概念：
能量转换过程是：水流位能 → 机械能 → 电能。
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堤坝式水力发电厂 (图 ) 堤坝式水力发电厂工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
引水式水力发电厂 (图 ) 引水式水力发电厂工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
原子能发电厂是利用核裂变能量转化为热能，再按火力发电厂方式发电的，只是它的“锅炉”为原子核反应堆，以少量的核燃料代替了大量的煤炭。又称核电站。
由于核能是巨大的能源，而且核电站的建设具有重要的经济和科研价值，所以世界上很多国家都很重视核电建设，核电在整个发电量的比重逐年增长。
能量转换过程是：核裂变能 → 热能 → 机械能 → 电能概念：
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变配电所变电所起着变换电能电压、接受电能与分配电能的作用，是联系发电厂和用户的中间环节。如果变电所只用以接受电能和分配电能，则称为配电所 。
概念：
分类,升压变电所 多建在发电厂内，把电能电压升高后，再进行长距离输送。 降压变电所 多设在用电区域，将高压电能适当降低电压后，对某地区或用户供电。
降压变电所又可分为三类,地区降压变电所,终端变电所,工厂降压变电所及车间变电所 。
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变电所的结构示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
地区降压变电所和终端变电所地区降压变电所 又称为一次变电站。位于一个大用电区或一个大城市附近，从 220～ 500kV的超高压输电网或发电厂直接受电，通过变压器把电压降为 35～ 110kV，供给该区域的用户或大型工厂用电。
终端变电所 又称二次变电站，多位于用电的负荷中心，高压侧从地区降压变电所受电，经变压器降到 6～ 10kV，对某个市区或农村城镇用户供电
。
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工厂降压变电所及车间变电所工厂供配电系统 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，包括厂内的变配电所和所有高低压配电线路。
工厂降压变电所 一般大型工业企业均设工厂降压变电所，把 35～ 110kV电压降为 6～ 10kV
电压向车间变电所供电。
车间变电所 车间变电所将 6～ 10kV的高压配电电压降为 380/220V，对低压用电设备供电。
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中型工厂供配电系统示意图电源进线电源进线高压配电所
（HD S ）
6 ～ 10 kV
C
M
1号 车间变电所
（ST S 1）
2号 车间变电所
（ST S 2）
3号 车间变电所
（ST S 3）
22 0/ 3 80 V
C
联络线 联络线用电设备用电设备用电设备工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
具有总降压变电所的工厂供配电系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
高压深入负荷中心的工厂供配电系统示意图
STS1 STS2 STS3
电源进线
35kV
车间变电所
220/380V 用电设备工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
只设一个降压变电所的工厂供配电系统 22 0/3 8 0 V
C
各车间用电设备
6 ～ 1 0k V
电源进线
C
各车间用电设备
6 ～ 1 0k V
电源进线装有一台变压器 装有两台变压器工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
低压进线的小型工厂供配电系统示意图低压用电设备公共低压电网低压配电间车间 车间 车间
220/380 V
电源进线
220/380 V
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输送电网概念,电力系统中各级电压的电力线路及与其连接的变电所总称为电力网，简称电网电力网是电力系统的一部分，是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道。电力网是把发电厂、变电所和电能用户联系起来的纽带。
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电力线路的分类（一）
按电压的高低可将电力网分为低压网（ 1kV
以下）、中压网（ 1～ 10kV）,高压网（高于
10kV低于 330kV）和超高压网（ 330kV及以上）
等。
按电压高低和供电范围大小可分为区域电网
（ 220kV及以上）；地方电网（ 35～ 110kV）。
按线路结构或所用器材不同，可分为架空线
、电缆线路及地埋线路等三种。室内外配电线路又有明敷和暗敷两种敷设方式。
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电力线路的分类（二）
按电力线路的功能可分为：
输电线路配电线路用电线路输电线路用于远距离输送较大的电功率，其电压等级为 110～ 500kV。
配电线路用于向用户或者各负荷中心分配电能，
其电压等级为 3～ 110kV的，称为高压配电线路。
低压配电变压器低压侧引出的 0.4kV配电线路，
称为低压配电线路。
用电线路是指低压接户线、进户线及户外配线。
对工厂供配电系统来说，指设备用电线路。
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电网的传输方式直流输电主要用于：
远距离输电及跨海输电连接两个不同频率的电网限制短路电流向长距离的大城市供电传输方式有交流和直流两种。
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直流输电系统示意图直流系统存在换流装臵昂贵、产生高次谐波及直流开关制造困难等缺点。
今天的直流输电以交流电力系统为基础，在直流输电网的两端是两个换流站和交流系统 。
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工厂配电线路（高压）
主要作用,工厂内输送、分配电能之用，通过它把电能送到各个生产厂房和车间。
敷设方法,以前多采用架空线路，现在已逐渐向电缆化方向发展。
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工厂配电线路（低压）
主要作用,向低压用电设备供电在户外目前多采用架空线路。
在厂房或车间内部则应根据具体情况确定，或采用明线配电线路，或采用电缆配电线路。
在厂房或车间内，由动力配电箱到电动机的配电线路一律采用绝缘导线穿管敷设或采用电缆线路。
敷设方法：
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车间内的供电线路车间内电气照明线路和动力线路通常是分开的，
一般由一台配电用变压器分别进行照明和动力供电。
事故照明必须由可靠的独立电源供电。工厂内配电线路距离不长，但用电设备多，支路多；设备的功率不大，电压也较低，但电流较大。
如采用 380/220V三相四线制线路供电，动力设备由 380V三相线供电，而照明负荷由 220V相线和零线供电，但各相所供应的照明负荷应尽量平衡。如果动力设备冲击负荷使电压波动较大时，则应使照明负荷由单独的变压器供电。
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电力系统的中性点运行方式在电力系统中，当变压器或发电机的三相绕组为星形连接时，其中性点可有两种运行方式：
中性点接地和中性点不接地。
中性点直接接地系统常称为大电流接地系统，
中性点不接地和中性点经消弧线圈（或电阻）接地的系统称为小电流接地系统。
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中性点的运行方式主要选择
110kV以上高压系统，为降低设备绝缘要求，多采用中性点直接接地运行方式；
6～ 35kV中压系统中，为提高供电可靠性，首选中性点不接地运行方式。
当接地电流不满足要求时，可采用中性点经消弧线圈或电阻接地的运行方式。
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常用的中性点运行方式工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
中性点的各线功能中性线 (N线 ),用来接用额定电压为相电压的单相用电设备；
用来传导三相系统中的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 ),为保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线保护中性线 (PEN线 )兼有中性线 (N线 )和保护线 (PE线 )的功能。
我国通称这种保护中性线为“零线”，俗称“地线”。
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中性点直接接主要特点
1,当发生单相接地故障时，形成单相短路，由于短路电流较大，保护装臵动作，立即切断电源，
使系统中非故障部位迅速恢复正常运行。
2,中性点直接接地后，中性点经常保持零电位。
3,单相接地时，短路电流很大，这将引起电压降低，以至于影响整个系统的稳定，这在高压系统比较明显。
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正常运行时中性点不接地的电力系统工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
一相接地的中性点不接地系统工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
低压配电系统的中性点运行方式按保护接地形式分为：
TN系统,所有设备的外露可导电部分均接公共保护线 (PE线 )或公共的保护中性线 (PEN线 )。
TT系统,所有设备的外露可导电部分均各自经 PE线单独接地 。
IT系统,所有设备的外露可导电部分也都各自经 PE
线单独接地,但其电源中性点不接地或经
1000Ω阻抗接地，且通常不引出中性线 。
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TN系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
TT系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
IT系统示意图工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电能用户所有的用电单位均称为电能用户。概念：
我国工业企业用电占全年总发电量的 60%以上，是最大的电能用户。 而工业企业的电力负荷种类多，容量相差悬殊，运行特征也各种各样。
用电设备的这些不同特征关系到供电技术措施的确定。
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用电负荷的分类在工业企业中，各类负荷的运行特点和重要性不一样，它们对供电的可靠性和电能品质的要求不同。为了合理地选择供电电源及设计供电系统，以适应不同的要求，我国将工业企业的电力负荷按其对可靠性要求的不同划分为一级负荷、
二级负荷和三级负荷。
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一级负荷一级负荷在供电突然中断时将造成人身伤亡的危险，或造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。因此一级负荷应要求由两个独立电源供电。而对特别重要的一级负荷，应由两个独立电源点供电 。
一级负荷通常又叫做保安负荷。对保安负荷必须备有应急使用的可靠电源，以便当工作电源突然中断时，保证工厂安全停产。这种为安全停产而应急使用的电源称为保安电源。
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独立电源同时具备下列两个条件的发电厂、变电站的不同母线均属独立电源：
（ 1）每段母线的电源来自不同的发电机；
（ 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续供电。
所谓独立电源点主要是强调几个独立电源来自不同的地点，并且当其中任一独立电源点因故障而停止供电时，
不影响其他电源点继续供电。
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二级负荷二级负荷如果突然断电，将造成生产设备局部破坏，
或生产流程紊乱且难以恢复，工厂内部运输停顿，出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成一定损失。这类负荷允许短时停电几分钟。它在工业企业内部占的比例最大
。
二级负荷应由两个回路供电，两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。当取得两个回路确实有困难时，
允许由一回专用架空线路供电。
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三级负荷所有不属于一级和二级负荷的电能用户均属于三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。
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电力系统的电压
1.3.3 工厂供配电电压的选择
1.3.1 供电质量的主要指标衡量供电质量的主要指标是指交流电的电压和频率
1.3.2 额定电压的国家标准工厂电网和电气设备的额定电压可以是不同的电压等级工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
电压交流电的电压质量包括电压数值与波形两个方面。电压质量对各类用电设备的工作性能、使用寿命、安全及经济运行都有直接的影响。用电设备在其额定电压下工作，既能保证设备运行正常，又能获得最大的经济效益。
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电压偏差过大电网的电压偏差过大时，不仅影响电力系统的正常运行，而且对用电设备的危害很大 。
以照明用的白炽灯为例，当加在灯泡上的电压低于其额定电压时，发光效率降低，使人的身体健康受影响，降低劳动生产率。白炽灯的端电压降低 10%，发光效率下降
30%以上，灯光明显变暗；端电压升高 10%时，发光效率将提高 1/3，但使用寿命将只有原来的 1/3。
电压偏差对荧光灯等气体放电灯的影响不像白炽灯那么明显，但也会影响起燃，同样影响照度和寿命。
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供电电压的波形畸变电力系统的供电电压（或电流）的波形畸变，
使电能质量下降，产生高次谐波，谐波电流增加了电网的能量损耗，降低旋转电机、变压器、电缆等电气元件的寿命，还将影响电子设备的正常工作，
使自动化、远动、通信都受到干扰。
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频率我国工业标准电流频率为 50Hz，有些工业企业有时采用较高的频率，以提高生产效率。
电网低频率运行时，所有用户的交流电动机转速都将相应降低，因而许多工厂的产量和质量都将不同程度地受到影响。
频率的变化对电力系统运行的稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的要求严格得多，一般不得超过 ± 0.5%
，电网容量在 300万千瓦及以上者不得超过 ± 2%。频率的调整主要依靠发电厂。
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我国交流电网和电力设备的额定电压电网和用电设备额定电压 交流发电机额定线电压 变压器额定电压一次电压 二次电压
0.22 0.23 0.22 0.23
0.38 0.4 0.38 0.4
3 3.15 3及 3.15 3.15及 3.3
6 6.3 6及 6.3 6.3及 6.6
10 10.5 10及 10.5 10.5及 11
— 15.75 15.75 —
35 — 35 38.5
60 — 60 66
110 — 110 121
154 — 154 169
220 — 220 242
330 — 330 363
500 — 500 525
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特点（一）
用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。
由于用电设备运行时要在线路中产生电压损耗，造成线路上各点的电压略有不同，
成批生产的用电设备，其额定电压只能按照线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压来制造。所以用电设备额定电压规定与电网的额定电压相同。
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特点（二）
由于同一电压的线路一般允许的电压偏差是 ± 5%，即整个线路允许有 10%的电压损耗。
因此为了保证线路首端与末端的平均电压在额定值，线路首端应比电网的额定电压高 5%，而发电机接在线路首端，所以规定发电机的额定电压高于所供电网额定电压 5%，
用以补偿线路电压损失。
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电力变压器的额定电压工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
特点（三）
变压器的一次线圈连接在某一级额定电压线路的末端，可将变压器看做是线路上的用电设备
，因此其一次侧额定电压与用电设备（或该电网
）的额定电压相同，如上图中的变压器 T2。
但如果变压器直接与发电机相连时，其一次侧额定电压就应与发电机额定电压相同，即比电网的额定电压要高 5%，如上图中的变压器 T1。
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特点（四）
因为变压器的二次线圈向负荷供电，因此相当于一个供电电源，其二次绕组额定电压也应高出线路额定电压 5%。又由于变压器二次绕组额定电压规定为变压器的空载电压，而变压器通过额定负荷电流时，
其内部绕组会有 5%的电压损失。
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工厂供配电电压的选择工厂配电电压的选择地区变电所向工厂供电的电压及工厂内部的供配电电压的选择与很多因素有关，但主要取决于地区电力网的电压、工厂用电设备的容量和输送距离等。
工厂供电电压的选择工厂的高压配电电压一般选用 6～ 10kV。
工厂的低压配电电压，除因安全所规定的特殊电压外，一般采用 380/220V。
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常用各级电压的经济输送容量与输送距离线路电压（ kV） 输送功率（ kW） 输送距离（ km）
0.38 100以下 0.6
3 100～ 1 000 1～ 3
6 100～ 1 200 4～ 15
10 200～ 2 000 6～ 20
35 2 000～ 10 000 20～ 50
110 10 000～ 50 000 50～ 150
220 100 000～ 500 000 100～ 300
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工厂高压配电电压的选择
6kV与 10kV比较，变压器、开关设备投资差不多，传输相同功率情况下,10kV线路可以减少投资，节约有色金属，减少线路电能损耗和电压损耗，更适应发展，所以工厂内一般选用 10kV作为高压配电电压。但如果工厂供电电源的电压就是 6kV，或工厂使用的 6kV电动机多而且分散，可以采用 6kV的配电电压。 3kV的电压等级太低，作为配电电压不经济。
工厂供配电技术 第 1章2009-7-30
工厂低压配电电压的选择工厂的低压配电电压，除因安全所规定的特殊电压外，一般采用 380/220V。 380V为三相配电电压，供电给三相用电设备及 380V单相用电设备。 220V作为单相配电电压，供电给一般照明灯具及 220V单相用电设备。对矿山及化工等部门，
因其负荷中心离变电所较远，为了减少线路电压损耗和电能损耗，提高负荷端的电压水平，也有采用 660V配电电压的。
