【正文】 總 結(jié) 本章首先簡(jiǎn)要說明工廠供電的意義、要求及 本課程的任務(wù)，其次簡(jiǎn)介典型的各類工廠供電系 統(tǒng)及發(fā)電廠、電力系統(tǒng)的基本知識(shí)，然后重點(diǎn)論 述關(guān)系到供電系統(tǒng)全局的 兩個(gè)基本問題 ，即電力 系統(tǒng)的電壓和電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，最后 講述了電力系統(tǒng)的電壓和電能質(zhì)量。該階段主要是從分析需求出發(fā)，確定實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 功能 和性能所 需要 的 總體 對(duì)象 (技術(shù)系統(tǒng) )，決定技術(shù)系統(tǒng)，并對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行初步的評(píng)價(jià)和優(yōu)化。 方案設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)中的重要階段，它是一個(gè)極富有 創(chuàng)造性 的設(shè)計(jì)階段，同時(shí)也是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，它涉及到設(shè)計(jì)者的知識(shí)水平、經(jīng)驗(yàn)、靈感和 想象力 等。 技 術(shù)設(shè)計(jì) 是 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 工作中最重要的一 個(gè)階 段 ， 系 統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 的合理性、 經(jīng)濟(jì) 性、可靠性等都取 決 于 這 一 設(shè)計(jì)階 段。 技 術(shù)設(shè)計(jì) 是 工 廠 供 電 系 統(tǒng) 的定型 階 段。 初步 設(shè)計(jì) 是在可行性 研 究之后 進(jìn) 行的，是 為 了 進(jìn) 一步 認(rèn)證項(xiàng) 目的技 術(shù) 和 經(jīng)濟(jì) 上的可行 與 合理，特 別 大的 項(xiàng) 目有 時(shí)還會(huì)進(jìn) 行 擴(kuò) 大初步 設(shè)計(jì) 和再 擴(kuò) 大初步 設(shè)計(jì) ；施工 圖設(shè)計(jì) 是 為滿 工程的安裝， 對(duì) 各 項(xiàng) 目工作的 細(xì) 化，其深度通常要 達(dá) 到以據(jù)安裝和 驗(yàn) 收的要求， 對(duì) 于很小的 項(xiàng) 目可以在可 研 之后直接 進(jìn) 入到施工 圖設(shè)計(jì)階 段。大型設(shè)計(jì)，也有分為初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì) 三個(gè)階段，或分為方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)三個(gè)階段 的。 工廠供電設(shè)計(jì)的一般知識(shí) 一般設(shè)計(jì)原則 按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB50052— 95 《 供配電系統(tǒng)設(shè)汁規(guī)范 》 、 GB50053— 94《 10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 》 、 GB50054— 95 《 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 》 等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵 循以下一般設(shè)計(jì)原則： (1) 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策 (2) 安全可靠、先進(jìn)合理 (3) 近期為主、考慮發(fā)展 (4) 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧 工廠供電設(shè)計(jì)的一般知識(shí) 工廠供電設(shè)計(jì)的內(nèi)容 包括變配電所設(shè)計(jì)、配電線路設(shè)計(jì)和電氣照明設(shè)計(jì)等。 （二）工廠高壓配電電壓的選擇 主要取決于工廠高壓用電設(shè)備的電壓和容量、數(shù)量等因素。 各級(jí)電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離，在同一輸送功 率和輸送距離條件下，供電電壓越高，線路電流越小，使線路 導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。 主要原因是三相負(fù)荷不平衡。 （ 6）其他抑制諧波的措施。在大容量靜止“諧波源”（如大 型晶閘管整流器）與電網(wǎng)連接處，裝設(shè) 如圖 121所示的分流濾 波器，使濾波器的各組 RLC回路分別對(duì)需要消除的 5， 7， 11? 等次諧波進(jìn)行調(diào)諧，使之發(fā)生串聯(lián)諧振。 （ 3）使各臺(tái)整流變壓器二次側(cè)互有相角差。 《 電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波 》 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 （三）電網(wǎng)諧波的抑制 抑制電網(wǎng)諧波，可采取下列措施： （ 1）三相整流變壓器采用 Yd或 Dy聯(lián)結(jié)。 對(duì)變壓器 — 使鐵心損耗增加，出現(xiàn)過熱，縮短壽命； 對(duì)交流電機(jī) — 不僅使鐵心損耗增加，而且使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象， 影響產(chǎn)品質(zhì)量； 對(duì)電容器 — 過負(fù)荷甚至燒毀。 （二）電網(wǎng)諧波的危害 諧波的產(chǎn)生主要是因電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 五、電網(wǎng)諧波及其抑制 （一）電網(wǎng)諧波的有關(guān)概念 諧波（ Harmonic）即對(duì)周期性的變流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，得到頻率 為大于 1的整數(shù)倍基波頻率的分量，它是由電網(wǎng)中非線性負(fù)荷而產(chǎn)生的。 影響電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)，甚至無法啟動(dòng)；引起同步電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子震動(dòng)，電子設(shè)備無法正常工作，燈光照度不穩(wěn) 定造成的視感變化等。 負(fù)荷急劇變動(dòng)，使電網(wǎng)的電壓損耗相應(yīng)變動(dòng)，從而使用戶 公共供電點(diǎn)的電壓出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。從總體上考慮無功負(fù)荷只宜補(bǔ)償?shù)焦β室驍?shù) 為 ～ ，仍然有一部分變化無功負(fù)荷要電網(wǎng)供給而產(chǎn)生電壓偏差， 這就需要分區(qū)采用一些有效的辦法來解決，采用有載調(diào)壓變壓器就是有效 而經(jīng)濟(jì)的辦法之一。 （ 2）調(diào)整同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，在銘牌規(guī)定值的范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整同步 電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，使其超前或滯后運(yùn)行，就能產(chǎn)生超前或滯后的無功功 率，從而達(dá)到改善網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的功率因數(shù)和調(diào)整電壓偏差的目的。 （ 5）采用無功功率補(bǔ)償裝置。 （ 3）合理改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式。 5%的電 壓分頭，并裝設(shè)有無載調(diào)壓分接開關(guān)，如圖 120所示。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 （二）電壓調(diào)整的措施 （ 1）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有 載調(diào)壓變壓器。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 《 電能質(zhì)量供電電壓允許偏差 》 （ GB12325－ 90）規(guī)定電力 系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，用戶受電端供電電壓的允許偏差為 : (1） 35kV及以上供電和對(duì)電壓質(zhì)量有特殊要求的用戶為額定 電壓的＋ 5％～－ 5％； （ 2） 10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的＋ 7％ ～－ 7％； （ 3）低壓照明用戶為額定電壓的＋ 5％～－ 10％。 ? 對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的影響：同步電機(jī)和電源頻率同步，與電壓沒 關(guān)系，但電壓下降，輸出功率下降，帶載能力下降，過低，將 失步，轉(zhuǎn)速可能下降，也可能停轉(zhuǎn) 。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 三、電壓偏差與電壓調(diào)整 （一）電壓偏差的有關(guān)概念 電壓偏差是指給定瞬間設(shè)備的端電壓 U與設(shè)備額定電壓 UN 之差對(duì)額定電壓 UN 的百分比，即： %100% ????NNUUUU? 對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響：明顯影響使用壽命。 2. 根據(jù)我國的一些設(shè)計(jì)、制造和安裝規(guī)程通常是以 1000V為界限來劃分電壓高低。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 (五 ) 電壓高低的劃分 電力系統(tǒng)電壓高低的劃分 ,因著眼點(diǎn)不同而有不同的劃分方法 . 《 電業(yè)安全工作規(guī)程 》 規(guī)定： 低壓 —— 指設(shè)備對(duì)地電壓在 250V及以下者； 高壓 —— 指設(shè)備對(duì)地電壓在 250V以上者。 ② 變壓器二次側(cè)供電線路較短，或低壓線路時(shí)，高于供電電 網(wǎng)額定電壓 5%。 圖 118 用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓 第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 （四 )電力變壓器的額定電壓 分兩種情況：① 升壓變壓器：當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，高于電網(wǎng) 額定電壓 5% ② 降壓變壓器：當(dāng)變壓器直接與線路相連時(shí)，與供電線路 電壓相