• 反之，若计算负荷过小，则选择开关器件可能发生 过负荷，使设备发热、温度升高，加速设备绝缘老 化甚至损坏。电力负荷计算的目的就是合理的选择 供配电系统中的导线，变压器，开关器件等电气设 备，使之得到充分利用，并稳定的运行。
• 一、用电设备的工作制
• 由于设备的工作制与负荷计算关系较大，现将设 备的工作性质和主要特征分析如下： • （1） 长期连续运行工作制设备。长期连续运行， 每次连续工作时间超过8小时以上，且运行时负荷比 较稳定，例如泵类用电动机，通风机，压缩机等。
工厂供电技术
第一节 电力系统的基本知识
一、 电力负荷的基本要求
• 发电厂任何时刻生产的电能必须等于该时刻用户 消耗的电能，电力系统的功率是准确的，每时每刻都 平衡的。电能的生产、输送、分配和使用时在同一时 刻完成的，电能用户对输配电系统的要求是不间断供 电，即供电满足一定的可靠性。 • 为保证连续可靠的供电，对供电可靠性要求不同 的用户是有所区别的。为了方便于区别对待各级用户， 一般把电能用户按照用电单位的重要程度和对供电可 靠性要求的高低，以及中断供电所造成损失或影响程 度不同，将用电负荷分为三级。
第六节 供配电系统的继电保护
• 一、继电保护装置的介绍 • 1 继电保护装置的任务
• 随着电力系统的发展，供电范围的扩大，电压 等级的升高，超高压及特高压电网的出现，如果 没有专门的继电保护装置，想要维持系统的正常 工作是不可能的。 • a继电保护装置，是由若干个继电器组成的，用 来反映电力系统设备发生故障或不正常的工作状 态，作用域开关跳闸或发出信号的自动装置。 （ ）
• 2、短路电流的电动效应 • 巨大的短路电流会在导线和电气设备中产生很
大的电动力，会使导线或设备产生形变。在系统发 生不对称短路时，不对称的电流将产生不平衡的交 变磁场，对周边通信设备及弱电控制系统产生严重 干扰，影响设备的正常工作，甚至使设备误动作。
3、短路电流产生的压降
当系统发生短路故障时，短路电流在监控输电线 路上会产生很大的电压降，是系统电压骤降，影响 电气设备的运行，造成供电中断、大量产品报废， 设备损坏等严重后果。
• 二、 用电设备的容量 • 由于各种用电设备的工作制不同，在计算全厂
设总容量时，铭牌上的容量不能简单的想加。首先 必须将短时工作制的设备统一换算成同一工作制下 标准的额定功率，然后才能与长期连续工作制的设 备相加。经过换算统一规定工作制下的额定功率称 为设备的额定容量，用PN表示。
第四节 短路电流的基本概念
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主要采用交流三相制，因为发电机和绝大多数的 用电设备都是三相的。采用高压输电可减少输电损耗。 电力系统中三相交流电网及用电设备的额定 线电压 低压：0.38、0.66、 高压：3、6、10、35、66、110、220、330、 500、±500（直流）、750、±800（直流）、 1000 我国工业用三相交流电标准频率50Hz。
• 反映不正常工作情况的继电保护，一般都不需要立 即动作，而是可以带一定的延时。 • e提高系统运行可靠性。继电保护装置在系统中的 主要作用是，通过预防事故或缩小事故范围，提高 系统运行的可靠性，最大限度的保证客户安全连续 供电。在一旦发生故障的情况下，尽快的将故障设 备切除，保证无故障部分正常运行，缩小事故范围。
• 二架空线路的敷设
• 1、架空导线的排列方式 • 架空线路的敷设应严格遵守有关技术规程的规定。 架空导线在杆塔上的排列方式有水平排列，三角排 列，三角和水平混合排列，双回路垂直排列等
• 2、架空线路的档距 • 架空线路的档距是同一线路上相邻两根电杆之间 的水平距离。 • 为防止架空导线之间相互碰撞造成短路事故， 架空线路一般要满足最小线间距要求。
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保护设备被—用来保护配电系统中一次回路设置 的设备，如继电保护装置的继电器、避雷器、熔断器。 • 无功补偿装置—用来补偿系统中的无功功率、提高 功率因数的设备，如电容器、无功补偿柜等。 • 成套配电装置—按接线顺序将设备一次相互连 接组成的成套装置，如各种类型的高压开关柜，低 力电网的关系
第二节 配电系统常用的电气设备
• 一、配电系统常用设备 • 配电系统中负担输送电能、变换电压和分配电 能任务的电路称为一次回路。用来控制、指示、监 测、测量和保护一次设备的电路称为二次回路。配 电系统中常用设备有： • 变换设备—按系统工作要求改变电压或电流的 设备，如变压器、电压电流互感器等。 • 控制设备—按系统工作要求控制电路接通或 断开的电路，如高压隔离开关、高压断路器等。
• 电力系统运行中相与相或者相与地之间发生 的金属性非正常连接，称为短路故障。 在电力系统中产生短路的主要原因是系统中 的电气设备带电部分的绝缘破坏，从而导致绝 缘材料老化而发生短路。短路故障可分为瞬时 性短路故障和永久性短路故障。
• 一、短路类型
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• 1、 瞬时性短路故障 • 架空输电线路的故障由于大气过电压或直击雷引
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（2）短时工作制设备。工作时间较短，而停歇时 间相对较长。例如机床的某些辅助电机，气泵等。 • （3）断续周期工作设备，周期性工作，工作周期 一般不超过10min，例如吊车类电机。通常用一个周 期T里的工作时间占整个周期时间的百分比值来表示 负荷的持续率，用ε表示，也称暂载率 • • • T ——设备工作周期 • t ——工作时间 • t0 ——间歇时间
• 2、二级负荷 • 二级负荷是指中断供电会在政治、经济上造成 重大损失的电力负荷。例如中断供电仅造成大量产 品报废，减产，生产过程被打乱，但是不会危害人 身和设备安全等。 • 二级负荷也属于重要负荷，宜采用双回路电源 供电。 • 生产装置区及辅助生产装置区的用电负荷主要 为二级负荷。 • （主要生产装置有：备煤，水煤浆制备，气化 及灰黑水处理，CO2变换及冷却，低温甲醇洗，液氮 洗，压缩，氨合成，尿素合成，尿素造粒单元，氨 库等。）
• b
在铝绞线中加入钢线芯，弥补了裸铝 绞线的强度差的缺点，适合用于档距较长，杆位高 差较大的高压线路。 • c 铝镁合金绞线。也称铝合金绞线，比铝绞线抗拉性 好，氮由于电导率较低，一般用于小容量配电网和 通信架空线路。 • d 在接到货建筑物稠密地区，为确保人身 安全，低压380/220V配电线路宜采用橡胶或塑料绝 缘导线。
• 4、影响电力系统稳定运行
• 短路故障造成的不良后果是多方面的，根据发 生地点和持续时间的不同，可能使用户供电部分或 全部发生故障，严重情况下还会使并列运行的发电 机组失去同步，导致整个系统稳定运行列解，造成 大面积停电事故。 三相系统中发生的短路有 4 种基本类型：三相 短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。 其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又 称对称短路外，其余三类均属不对称短路。
• 3、三级负荷 • 三级负荷属于一般电力负荷，中断供电会给用 户造成不便，不会造成损失或者损失不明显，因而 对供电没有特殊要求，可采用单电源供电。 • 三修、厂前区及生活辅助设施为三级负荷。主 要有污水处理、排渣、锅炉房及化学水处理站，空 压站，工艺外管，通讯，消防等。
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• 二、电力系统简介
• （一）电能的输送
• （2）导线型号 • 导线型号一般由两部分组成：①前边的字母表示 导线的材料，如T——铜线，L——铝线，LG——钢 芯铝线，J——绞线；②后面的数字表示导线的标 称截面积。 2 塔杆结构 a电杆是架空线路中用来安装横担、绝缘子和导 线等的重要支柱。塔杆按材料可分为木杆、水泥杆、 和金属杆三种，目前工厂普遍采用水泥杆和铁塔。 （ ）
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• b横担是架空电路用来安装绝缘子，固定开关设备 及避雷器的主要器件。 • c线路金具是用来连接导线，安装横担和绝缘子的 金属附件。 • d绝缘子，用于变电所配电装置，变压器开关和 电力线路用来支持和固定裸载流导体并使之与地绝 缘，或使不同电位的载流导体绝缘。一般为陶瓷。 绝缘子应具有足够的机械强度，并耐热和不潮湿。
起的绝缘子表面闪络，风力引起的短时碰线，以及 树枝等掉落在导线上等原因引起，在线路被继电保 护装置迅速断开后，电弧即自行熄灭，故障点的绝 缘强度重新恢复。此时把电路合上就能恢复供电， 这类故障称为瞬时性故障。
• 2、 永久性故障
• 电气设备的绝缘由于过电压或外力破坏而引起的 故障，在断线后仍然存在，即使合上电源，由于故 障存在也会被再次断开，这类故障称为永久性故障。
• •
b系统发生短路故障时 当系统发生短路故障时，继电保护装置能自动的，迅 速的，有选择的借助开关将故障设备切除，保证系统无 故障部分迅速恢复正常运行，并使故障设备免于继续遭 受破会。 • c ，在小电流接地系统发生单相接地故 障时，由于接地电流不会直接破会电力系统的运行，因 此，在大多数情况下，继电保护装置只是作用域信号， 而不立即作用于开关跳闸。 • d不正常工作状态时，根据不正常工作情况的种类和设 备运行维护条件发出信号,由值班人缘进行处理或自动 的进行调整，切除继续工作会引起事故的设备。
第三节 工厂电力负荷基本知识
• 工厂负荷通常指用电设备或单位所消耗的电 功率或电流大小，在设计工厂供配电系统时要先 确定工厂的电力负荷，即进行电力负荷计算。 • 工厂各种用电负荷在运行中负荷的大小时刻 在变化，但负荷的大小不应超过其额定值。由 于每台用电设备的最大负荷不会在同一时间出 现，因此全厂用电设备额定总容量一定要大于 全厂总的最大负荷。若根据全厂用电设备铭牌 所标的总容量来选择开关器件，将会造成投资 过大和浪费；
（二）系统短路的形式
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第五节工厂供电网结构及导线选择
• 一、工厂供配电网结构 • 1 工厂电力网的结构
• 架空输电线路主要由电杆导线横担绝缘子以及避 雷线拉线等组成。
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2、架空导线种类及型号 （1）架空线种类 • 架空导线主要是由铜、铝、钢等材料制成，特殊 条件下也用青铜及铝合金制成。架空导线主要分为 以下几种： • a 普通绞线。一般由直径相同的同一类导电金属 按照一定的规则绞制成。常见的有裸铝绞线、镀锌 钢绞线、裸铜导线等。罗铝绞线机械强度小用于受 力不大，档距较小的一般配电线路；镀锌钢绞线由 于机械强度好，常用作农村架空配电线网或架空避 雷线；裸铜导线导电性能较好，由于经济造价较高 很少用于架空线路