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1、中 等 职 业 教 育 国 家 规 划 教 材,工 厂 供 电笫 2 版,电子教案,第三章 工厂供电系统的结线和结构,思 考 题,第三章工厂供电系统的结线和结构,第一节 工厂变配电所的主结线,第二节 工厂变配电所的结构与布置,第三节 工厂电力线路的结线方式,第四节 工厂电力线路的结构与敷设,第一节 工厂变配电所的主结线,一、概述 工厂变配电所的电路图，按功能可分为以下两种：一种是表示变配电所的电能输送和分配路线的电路图，称为主电路图或一次电路图；另一种是表示用来控制、指示、测量和保护一次电路及其设备运行的电路图，称为二次电路图或二次回路图。 变配电所主电路的结线方案（简称主结线）基本要求： (
2、1)安全性 (2)可靠性 (3)灵活性 (4)经济性,二、高压配电所的主结线图 高压配电所担负着从电力系统受电并向各车间变电所及某些高压用电设备配电的任务。,（三）高压配电出线,(二）母线,(一)电源进线,(四)工厂变配电所的装置式主电路图 图3-1为系统式主电路图，主要用于教学和运行 ； 图3-2为高压配电所的装置式主电路图。,三、车间（或小型工厂）变电所的主结线方案 车间（或小型工厂）变电所，是将高压(610KV)降为一般用电设备所需低压（如220/380V）的终端变电所，这类变电所的主结线比较简单。 高压侧主结线方案分两种情况： 一种是有工厂总降压变电所或高压配电所的车间变电所，其高压侧
3、的开关电器，保护装置和测量仪表等， 另一种是工厂内无总降压变电所或配电所时，其车间变电所往往就是工厂的降压变电所，高压侧必须配置足够的开关设备。,小型工厂变电所的几种常用的主结线方案 (一）只装有一台主变压器的小型变电所 三种典型的主结线方案：1.高压侧采用隔离开关一熔断器或跌开式熔断器的变电所,2高压侧采用负荷开关熔断器的变电所,3 高压侧采用隔离开关断路器的变电所,.高压侧无母线、低压 单母线分段的变电所,2高压采用单母线、低压单母线分段的变电所,（二）装有两台主变压器的小型变电所,高低压侧均为单母 线分段的变电所,四、工厂总降压变电所的主结线方案 电源进线电压为35KV及以上的大中型工厂
4、，一般需两级降压，即先经总降压变电所将电压降为610KV的高压配电电压，然后经车间变电所降为一般低压用电设备所需的电压（如220380V）。（一）单台变压器的总降压变电所,(二)两台主变压器的总降压变电所 当负荷在数千千伏安以上，且具有大量重要负荷时，通常采用双电源两台主变压器的总降压变电所,第二节 工厂变配电所的结构与布置一、变配电所所址的选择选择原则：尽量靠近负荷中心，减少电压损耗，电能损耗和有色金属消 耗量。进出线方便。尽量靠近电源侧。尽量不设在多尘和有腐蚀性气体的场所。避免设在有剧烈震动的场所。尽量不设在低洼积水场所及其下方。交通运输方便。与易燃易爆场所保持规定的安全距离。高压配电所应
5、尽量与车间变电所或有大量高压用电设备的厂 房合建。不应妨碍工厂或车间的发展，并适当考虑今后扩建的可能。,二、车间变电所的类型按变压器的安装地点分类，车间变电所有以下型式：附设变电所 (2) 露天变电所(3) 独立变电所 (4) 车间内变电所(5) 杆上变电站(6) 地下变电所,三、变配电所的总体布置（一）变配电所总体布置的要求1.便于运行维护 有人值班的变配电所，一般应设置值班室。值班室应尽量靠近高低压配电室，且有门直通。2.保证运行的安全 值班室内不得有高压设备。高压电容器组一般应装设在单独的房间内。变配电所各室的大门都应朝外开。所有带电部分离墙和离地的尺寸以及各室的维护操作通道的宽度，其屏
6、后通道应设两个出口。便于进出线 高压架空进线时，高压配电室宜位于进线侧。低压配电室宜靠近变压器室。开关拒下要设置电缆沟。节约土地与建筑费用 高压配电所应尽量与车间变电所合建。高压开关柜数量较少时，可以与低压配电屏装设在同一配电室内，但其裸露带电导体之间的净距不应小于2m。5.适当考虑发展 高低压配电室内均应留有适当数量开关柜的备用位置。,表3-1 可燃油油浸蛮压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距 (mm),表3-2 高压配电室内各种通道最小宽度 (mm),注：固定式开关柜为靠墙布置时，柜后与墙净距应大于50，侧面与墙净距应大于200mm。通道宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道
7、宽度可减少200。,表3-3 配电屏前、后通道最小宽度不敷出 （mm）,(二)变配电所总体布置的方案 变配电所总体布置的方案应因地制宜，合理设计，拟出几种可行的方案进行技术经济比较后确定。,四、变配电所的结构 为了运行维护的安全，有关设计规范对变配电所的结构有不少规定和要求。例如：GB50053-9410kV及以下变电所设计规范、全国通用建筑标准设计电气装置标准图集。（一）室外变压器装置的结构,（二）室内变压器装置的结构,平面布置方案（示例）,室内变电所变压器室的结构图,(三）配电室的结构 GG-1A(F)型高压开关柜、采用电缆进出线的高压配电室,(三）配电室的结构 PGL型低压配电屏的低压配
8、电室(四)电容器室的结构 室内高压电容器装置宜设置在单独的高压电容器室内；而低压电容器装置一般可设置在低压配电室内。,五、组合式成套变电所简介 组合式成套变电所又叫箱式变电所。它的各个单元部分都是由制造厂成套供应，便于在现场组合安装。,五、组合式成套变电所简介 组合式成套变电所又叫箱式变电所。它的各个单元部分都是由制造厂成套供应，便于在现场组合安装。,六、变配电所的电气安装图 电气安装图，又称电气施工图，它是设计单位提供给施工单位进行电气安装的技术图样，也是运行单位进行竣工验收以及运行维护和检修试验的重要依据。 变配电所的电气安装图包括： (1)变配电所一次系统电路图 (2)变配电所平、剖面图
9、 (3)无标准图样的构件安装大样图 (4)变配电所接地平面图,第三节 工厂电力线路的结线方式一、概述 电力线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的任务。二、高压电力线路的结线方式 高压电力线路的结线方式，可按单电源供电、双电源供电和环形供电等几种形式来讨论。 (一)单电源供电的结线方式 主要有放射式和树干式两种。,表3-4 放射式结线与树干式结线对比,(二)双电源供电的结线方式 主要有双放射式、双树干式和公共备用干线的结线等。1.双放射式结线2.双树干式结线 3.公共备用干线式结线,(三)环形供电的结线方式 环形结线一般用于二、三级负荷。,(四)工厂供电系统举例,该厂供电系统分析：
10、1.厂区配电电压6kV； 2.电源进线电压 35kV ；3.厂区高压电力线路的 结线方式双树干式。4.各车间变电所高压开关 的选择高压断路器,三、低压电力线路的结线方式 低压电力线路基本的结线方式有放射式，树干式及链式等三种 。 表3-5 低压电力线路常用的结线方式,变压器-干线式结线主要用于设备位置需经常调整的机械加工车间。 在实际的工厂低压配电系统中，往往是以上几种结线方式的组合。 供配电系统设计规范（GB50052-95）规定：“供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级”。,第四节 工厂电力线路的结构与敷设一、概述 工厂电力线路按结构型式来分，有架空线路、电缆线路和车
11、间线路等三类。二、架空线路的结构和敷设,(一)架空线路的导线(二)电杆、横担和拉线电杆用来支持和架设导线 横担用来固定绝缘子以支承导线 拉线是为了平衡电杆各方面的受力,(三)线路绝缘子和金具线路绝缘子俗称瓷瓶，用来固定导线并使导线与电杆绝缘。,（四）架空线路的敷设,(一)电缆和电缆头 电力电缆是传输和分配电能的一种特殊导线。它主要由导体、绝缘层和保护层三部分组成。 导体即电缆线芯，一般由多根铜线或铝线绞合而成。,三、电缆线路的结构和敷设,电缆头： 包括联接两条电缆的中间接头和电缆终端的封端头。,(二)电缆的敷设1.电缆的敷设方式 工厂里采用的电缆敷设方式有直接埋地、电缆沟敷设、沿墙敷设和电缆桥
12、架敷设等几种。此外，在大型发电厂和变电所等电缆密集的场合，还采用电缆隧道和电缆排管等方式。(1)直接埋地,(2)电缆沟敷设,(3)沿墙敷设,(4)电缆桥架敷设,2.电缆敷设的一般要求 为防止电缆在地形发生变化时受过大的拉力，电缆在直埋敷设时要比较松弛，可作波浪形埋设。 下列地点的电缆应穿管保护：电缆引入或引出建筑物或构筑物；电缆穿过楼板及主要墙壁处；从电缆沟道引出至电杆、或沿墙敷设的电缆距地面2m以下及地下0.3m深度的一段；电缆与道路、铁路交叉的一段。电缆与不同管道一起敷设时，应满足下列要求。 直埋电缆埋地深度不得小于0.7m，其壕沟离建筑物基础不得小于0.6m。 电缆沟的结构应考虑到防火和
13、防水。电缆沟从厂区进入厂房处及隧道连接处应设置防火隔板。电缆的金属外皮和金属电缆头及保护钢管和金属支架等，均应可靠接地。,四、车间线路的结构和敷设1.车间电力线路敷设的安全要求离地面3.5m以下的电力线路应采用绝缘导线，离地面3.5m以上允许采用裸导线。离地面2m以下的导线必须加机械保护，例如穿钢管或穿硬塑料管保护。根据机械强度的要求，绝缘导线的心线截面应不小于附录表A-12所列数值。车间电力线路的敷设方式应根据环境条件和敷设要求确定。详见有关设计手册,2.绝缘导线 绝缘导线按线心材料分，有铜心和铝心两种。绝缘导线按其外皮的绝缘材料分橡皮绝缘和塑料绝缘两种 。3裸导线和封闭型母线 车间内常用的
14、裸导线为LMY型硬铝母线 4车间电力线路常用的敷设方式,五、车间电气动力平面布线图 车间电气动力平面布线图是表示供电系统对车间动力设备配电的电气平面布线图。,电力设备的标注方法见表3-11 。 线路的敷设方式的文字代号见表3-12 。 敷设部位的文字代号见表3-13 。,总配电箱N1安装在3号轴线与A轴线的交叉处； N2为照明配电箱，其电源来自总配电箱N1； 21号设备功率较大，故由N1配电箱放射式配电到该设备的控制箱N3； 31号设备为桥式吊车； 2225 号用电设备由 N5配电箱供电； 120号用电设 备功率均较小， 由干线WL1供 电。,3-1 考虑工厂变配电所主结线方案时应考虑哪些因素
15、？3-2 双电源配电所的电源断路器为什么要双侧装隔离开关？3-3 外桥结线（图3-10）在一条电源进线检修时应如何操 作，才能转为一条进线两台变压器并列运行的工作状态？3-4 哪些车间适合采用单台变压器变电所？哪些车间宜采用双 台变压器变电所？3-5 变配电所所址选择应考虑哪些原则？3-6 车间附设式变电所与车间内变电所区别何在？各有何优缺 点？各适用于什么场所？3-7 高压、低压配电室的操作通道、维护通道及变压器室的维 护通道的最小尺寸是多少？,思 考 题,3-8 某工厂S=5000kVA，工厂附近有380V、10kV及35kV三 种电压的电源，问该厂宜从哪一种电压电网取得电源？ 为什么？3
16、-9 试比较放射式与树干式供电的优缺点，并说明其适用范 围。3-10 导线LJ-150和LGJ-150各表示什么型号导线？两个150 各表示什么？3-11 架空线路的电杆有哪几种？工厂架空线路中常用哪种 电杆？为什么？3-12 架空线路的横担起什么作用、一般常用的横担有哪些？3-13 从机械强度上考虑，380V及10kV架空导线的最小截面 是多少？3-14 导线的弧垂是什么？与哪些因素有关？,3-15 试比较架空线路和电缆线路的优缺点及适用范围。3-16 敷设电缆应注意哪些事项？3-17 车间电力线路有哪些敷设方式？各自的适用范围如何？3-18 采用钢管穿线时，可否分相穿管？为什么？3-19 某电气平面布线图上，某一线路旁标注有BLV-500(370PEN35)G70-QM，请说明各文字符号的含义。,
