電氣安全第2章(備)

1、第二章 低壓配電系統(tǒng) 第一節(jié) 城市電網(wǎng)與低壓配電系統(tǒng) 第二節(jié) 低壓系統(tǒng)按接地形式和帶電導(dǎo)體形式分類 第三節(jié) 常用低壓配電電器 第四節(jié) 低壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算 第五節(jié) 低壓配電線路的過(guò)電流保護(hù) 第六節(jié) 低壓配電線路帶電導(dǎo)體截面選擇第一節(jié) 城市電網(wǎng)與低壓配電系統(tǒng) 城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)、電氣化鐵路網(wǎng)等都是負(fù)荷中心電網(wǎng)，具有受端網(wǎng)的特征。供配電系統(tǒng)是受端網(wǎng)的最末部分。 本節(jié)在介紹城網(wǎng)的基礎(chǔ)上，引出供配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)的概念。 從城網(wǎng)為出發(fā)，向上可深入到區(qū)域大電網(wǎng)，向下可延伸至用戶網(wǎng)，是理解電力系統(tǒng)的一個(gè)很好的切入點(diǎn)。 一、城市電網(wǎng)簡(jiǎn)介 為城市送電和配電的各級(jí)電網(wǎng)的總稱，它服務(wù)于一座城市的市區(qū)及所屬（部分）郊區(qū)

2、，簡(jiǎn)稱城網(wǎng)。 1、城網(wǎng)供電設(shè)施 （1）城市變電所。指起變換電壓等級(jí)、并起集中和分配電能作用的供電設(shè)施。 （2）開(kāi)關(guān)站。起接受和分配電能作用的配電設(shè)施，又稱開(kāi)閉所，不變換電壓等級(jí)。 （3）公用變配電所。向低壓電力用戶供電的變配電所，與城市變電所原理類同，但在城網(wǎng)中所處地位不同。 “公用”一詞對(duì)應(yīng)于“專用”。專用變配電所指用戶自己建設(shè)運(yùn)行的變配電所，而公用變配電所是供電企業(yè)建設(shè)運(yùn)行的。城市變電所城市變電所戶戶外外桿桿上上公公用用變變電電所所組合式成套用戶組合式成套用戶專用變電站專用變電站高壓室高壓室變壓器室變壓器室低壓室低壓室 2、城市電網(wǎng)的電源 向城市電網(wǎng)提供電能的設(shè)施統(tǒng)稱為城市供電電源。 （1

3、）城市發(fā)電廠生產(chǎn)電能。 （2）電源變電所接受域外輸入的電能，一般是輸變電系統(tǒng)的輸電線路從遠(yuǎn)方大型發(fā)電廠輸送過(guò)來(lái)的。 新技術(shù)動(dòng)態(tài)：分布式發(fā)電技術(shù)，使得一些用戶自備發(fā)電站也成為城市電網(wǎng)電源。低壓配電網(wǎng)中壓配電網(wǎng)高壓配電網(wǎng)配電網(wǎng)高骨干網(wǎng)），電壓等級(jí)最送電網(wǎng)（又稱主網(wǎng)架、城網(wǎng) 3、城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與電壓層次 （1）送電網(wǎng)與樞紐變電所 送電網(wǎng)是城網(wǎng)中電壓等級(jí)最高的電網(wǎng)，大城市多已達(dá)到500kV，一般城市為220kV。 送電網(wǎng)要求成環(huán)狀網(wǎng)，一般要求成雙環(huán)。 送電網(wǎng)上功率（潮流）可雙向輸送，有調(diào)度作用。 送電網(wǎng)上的城市變電所稱為樞紐變電所。樞紐變電所中，接受域外電能或城市發(fā)電廠電能的變電所稱為電源變電所。某特大

4、城市送電網(wǎng)示意某特大城市主網(wǎng)架規(guī)劃圖某特大城市主網(wǎng)架規(guī)劃圖 （2）高壓配電網(wǎng) 樞紐變電所二次出線至區(qū)域變電所之間的電網(wǎng)，稱為高壓配電網(wǎng)，簡(jiǎn)稱高配網(wǎng)。 區(qū)域變電所是城市中一個(gè)較小范圍的供電設(shè)施，供電半徑在主城區(qū)一般不超過(guò)10km。 500kV送電電壓的城網(wǎng)中，高配網(wǎng)電壓一般為220kV和110kV；220kV送電電壓城網(wǎng)中，高配網(wǎng)電壓一般為110kV和35kV。 高配網(wǎng)功率一般只單向流動(dòng)，但也可能部分參與潮流調(diào)度。 （3）中壓配電網(wǎng) 從區(qū)域變電所二次出線，到公用或?qū)Ｓ米兣潆娝g的電網(wǎng)，叫中壓配電網(wǎng)。 中壓配電網(wǎng)電壓一般為10kV，也有少數(shù)為35kV（電壓等級(jí)劃分屬于高壓，但從網(wǎng)絡(luò)中作用來(lái)說(shuō)屬于中

5、壓），現(xiàn)部分地區(qū)試運(yùn)行20kV。 中壓配電網(wǎng)中通常設(shè)置有較多的10kV開(kāi)閉所，起分級(jí)配電作用。 中壓配電網(wǎng)功率只單向流動(dòng)，不參與潮流調(diào)度。 （4）低壓配電網(wǎng) 公用變電所二次出線至低壓用戶電表之間的電網(wǎng)，叫低壓配電網(wǎng)。 專用變電所二次出線后的電網(wǎng)，以及低壓用戶電表后的電網(wǎng)，技術(shù)上也屬于低壓配電網(wǎng)，但不屬于供電企業(yè)運(yùn)行管理的范圍。220kV樞紐電源變電所220kV20kV220kV110kV110kV110kV樞紐變電所城市發(fā)電廠市域外電源進(jìn)線區(qū)域變電所110kV35kV10kV220kV公用變配電所開(kāi)閉所35kV10kV用戶變配電所380/220V380/220V送電網(wǎng)（主網(wǎng)架）高壓配電網(wǎng)低壓配

6、電網(wǎng)中壓配電網(wǎng)10kV220kV環(huán)式主網(wǎng)架城網(wǎng)簡(jiǎn)化模型城網(wǎng)簡(jiǎn)化模型 二、供配電系統(tǒng)概念 技術(shù)角度看：指區(qū)域變電所以下的電網(wǎng)，或一般情況下指110kV及以下電網(wǎng)。 工程實(shí)際角度看：指電力用戶電網(wǎng)。 特征：處于電力系統(tǒng)的最末端，以使用電能為主要任務(wù)，功率單向流動(dòng)，不參與潮流調(diào)度。 研究重點(diǎn)：配電、用電問(wèn)題，部分涉及供電問(wèn)題。 學(xué)科背景：電氣工程技術(shù)，終端用戶技術(shù)。 三、低壓配電系統(tǒng) 最末端電網(wǎng)，電壓220/380V，或380/660V。 電源：公用或?qū)Ｓ米兣潆娝⒆詡浒l(fā)電站。 負(fù)荷：用電設(shè)備。 特點(diǎn)：一個(gè)電壓等級(jí)。 表達(dá)：?jiǎn)尉€圖或多線圖，以后者居多。 配電變壓器負(fù)荷側(cè)電力線纜電源側(cè)10(35)kV

7、380V變配電所配電線路低壓配電系統(tǒng)低壓系統(tǒng)單線圖表示低壓系統(tǒng)單線圖表示U接地連接板WVNNRL1L3NPEPENL1L3L1L3NPE配電變壓器低壓配電系統(tǒng)220/380V低壓系統(tǒng)多線圖表示低壓系統(tǒng)多線圖表示第二節(jié) 低壓系統(tǒng)按接地形式和帶電導(dǎo)體形式分類 一、術(shù)語(yǔ)解釋 （1）系統(tǒng)中性點(diǎn)。系統(tǒng)中與各輸出端子間電壓絕對(duì)值相等的那一點(diǎn)。 電源系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)繞組、變壓器二次繞組等。 負(fù)載系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)、硅整流裝置等。 中性點(diǎn)是一個(gè)電氣上的點(diǎn)，與電路中的節(jié)點(diǎn)可能有對(duì)應(yīng)關(guān)系，也可能沒(méi)有。 （2）裝置外露導(dǎo)電部分：正常時(shí)不帶電，故障時(shí)可能帶電的設(shè)備或裝置的易觸及的金屬外殼。 常簡(jiǎn)稱設(shè)備金屬外殼，或簡(jiǎn)稱外殼。 對(duì)

8、II類防電擊設(shè)備（后續(xù)介紹），不論外殼是否是金屬材料，均可認(rèn)為無(wú)外露導(dǎo)電部分。 （3）裝置外導(dǎo)電部分：指定場(chǎng)所中不屬于電氣裝置組成部分的導(dǎo)體。 如：場(chǎng)所中的金屬水管，金屬掛架等。 （4）中性線（N線）：與電源中性點(diǎn)連接、并能起傳輸電能作用的導(dǎo)線。 舊稱零線，不正確，堅(jiān)決摒棄。 （5）保護(hù)線（PE線）：為防止觸電危害而用來(lái)與某些部分連接的導(dǎo)線。 舊稱地線，不準(zhǔn)確。 某些部分：裝置外露導(dǎo)電部分，裝置外導(dǎo)電部分，中性點(diǎn)，接地點(diǎn)，等電位聯(lián)結(jié)板等。 （6）保護(hù)中性線（PEN線）：具有N線和PE線雙重功能的單一導(dǎo)線。 （7）固定式設(shè)備：牢固固定在一定位置處的設(shè)備。 如：空調(diào)機(jī)、吊扇等。 （8）移動(dòng)式設(shè)備：

9、正常工作時(shí)需要移動(dòng)、或接有電源時(shí)仍易于移動(dòng)的設(shè)備。 如：坐地電風(fēng)扇、電熱油汀等。 （9）手握式設(shè)備：工作時(shí)需要用手握住的移動(dòng)式設(shè)備。 如：電鉆、吸塵器等。 二、低壓系統(tǒng)按接地形式分類 12系統(tǒng)。 1電源系統(tǒng)接地情況： I不接地；（法文Isolation隔離) T直接接地。（法文Terre大地） 2負(fù)載設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地情況： N與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)連接；（法文Neutre中性） T直接接地，與電源系統(tǒng)地?zé)o人為電氣聯(lián)系。 有TN、TT、IT三種形式。 1、TN系統(tǒng) 又分為TN-S、TN-C、TN-C-S三種： -SSpare：PE線與N線是分開(kāi)的。 -CCombine：PE線與N線是合用的。 -

10、C-S混合形式。電源側(cè)部分為TN-C，負(fù)荷側(cè)部分為TN-S。TN-S系統(tǒng)：PE線和N線自中性點(diǎn)后不能再有任何電氣連接 NR設(shè)備三相UVWN單相設(shè)備PEPENL單相插座PENLNPENL3L2L1TN-C系統(tǒng)PE線與N線功能合二為一，稱為PEN線NNR設(shè)備三相UVWN設(shè)備單相NPENL插座PE單相LPEL3PENL1L2TN-C-S系統(tǒng)：重復(fù)接地非必須RERNRPENNPE三相設(shè)備WVUNPENL1L3L2重復(fù)接地 2、TT系統(tǒng) 注意單獨(dú)接地和共同接地NR設(shè)備U三相NVWNRE1PE設(shè)備單相NLPERE2PEN插座單相LPENL2L3L1 與TN系統(tǒng)區(qū)別要點(diǎn)：系統(tǒng)地與設(shè)備地之間有無(wú)人為電氣連接。

11、 3、IT系統(tǒng)U設(shè)備三相PEWVE2E1RRL設(shè)備單相PELNL3L1L2IT系統(tǒng)可引出中性線，但大多不引出 三、低壓系統(tǒng)按帶電導(dǎo)體形式分類 與按接地形式分類辯異。 X相X線制系統(tǒng)。“X相”指電源的相數(shù)，“X線”指正常工作情況下傳輸電能的導(dǎo)線數(shù)。 PE線正常情況下不傳輸電能，因此有N線的TN-S系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)都是三相四線制系統(tǒng)，或單相二線制系統(tǒng)。 IT系統(tǒng)一般不引出中性線，因此常為三相三線或單相二線制系統(tǒng)。 TT系統(tǒng)多為三相四線制或單相二線制系統(tǒng)。 第一行：兩相三線、單相三線，單相二線第二行：三相四線、三相四線，三相三線解釋兩繞組為什么是單相PEL3L2NL1L1PENL2L3L1L2L3

12、L1NL2L2NL1L1L2相位差180oo相位差0PE第三節(jié) 常用低壓配電電器 一、低壓開(kāi)關(guān)、隔離器 開(kāi)關(guān)：能承載、通斷正常（含規(guī)定的過(guò)負(fù)荷）電流，并能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)承受短路電流沖擊、但不能開(kāi)斷短路電流的機(jī)械電器。 隔離器：在斷開(kāi)狀態(tài)符合規(guī)定隔離功能、能通斷空載電路、且能承受正常電流和規(guī)定時(shí)間內(nèi)短路電流的機(jī)械電器。 隔離開(kāi)關(guān)：在斷開(kāi)狀態(tài)符合隔離器要求的開(kāi)關(guān)。 注意與中、高壓電器名稱的差異，不要混淆。開(kāi)關(guān)、隔離器、熔斷器組合電器功能與圖形符號(hào)開(kāi)關(guān)、隔離器、熔斷器組合電器功能與圖形符號(hào) 二、熔斷器 1、熔斷器工作原理 根據(jù)熔體受熱所產(chǎn)生的物態(tài)變化，可分為四個(gè)階段tt01t2t4t固體加熱熔化t3液

13、體加熱汽化電弧熔化溫度熔斷溫度 1）固態(tài)溫升。電流在熔體電阻上的損耗使熔體溫度上升到金屬熔化溫度。 2）定溫熔化。從熔體開(kāi)始熔化到全部熔化。 3）液態(tài)溫升。熔融金屬液體溫度上升至汽化。 4）燃弧熄弧。熔體汽化出現(xiàn)斷點(diǎn)，產(chǎn)生電弧，并最終熄弧。 熔斷與熔化：熔體一旦“熔化”，便不可逆回，但須“熔斷”，保護(hù)才實(shí)現(xiàn)。熔化并不一定帶來(lái)熔斷。使熔體熔化的最小電流稱為熔化電流，使熔體熔斷的最小電流稱為熔斷電流。 2、保護(hù)特性及主要參數(shù) （1）安秒特性 熔化時(shí)間電流曲線 弧前時(shí)間電流曲線 熔斷時(shí)間電流曲線It最大安秒特性平均安秒特性最小安秒特性 弧前時(shí)間與燃弧時(shí)間：通電至起弧稱為弧前時(shí)間，即t1t3；起弧至熄

14、弧稱為燃狐時(shí)間，即t3t4。 解釋分散性 （2）I 2t特性。對(duì)極快速熔斷的限流式熔斷器，不考慮散熱，是否熔化、熔斷只與熱脈沖I 2t有關(guān)。分最小弧前I 2t和最大熔斷I 2t。 因限流熔斷器熔化與起弧幾乎同時(shí)出現(xiàn)，故最小弧前I 2t即最小熔化I 2t。 （3） 熔體額定電流Ir。指熔體允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。 （4）約定時(shí)間內(nèi)的約定熔斷/不熔斷電流。 Inf：約定時(shí)間內(nèi)的約定不熔斷電流。 If：約定時(shí)間內(nèi)的約定熔斷電流。 舉例：Ir=5A的螺栓聯(lián)接熔斷器，若通過(guò)熔體的實(shí)際電流小于1.25Ir，則肯定不會(huì)在1小時(shí)內(nèi)熔斷；若通過(guò)熔斷器的實(shí)際電流大于1.6Ir，則肯定會(huì)在1小時(shí)內(nèi)熔斷。 約定時(shí)間和

15、電流值是生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)取定、并在產(chǎn)品特性上體現(xiàn)出來(lái)的。 gG和和gM熔斷體的約定時(shí)間和約定電流熔斷體的約定時(shí)間和約定電流Inf：約定不熔斷電流；：約定不熔斷電流；If：約定熔斷電流。：約定熔斷電流。 （5）額定開(kāi)斷電流Icr。指熔斷器能夠開(kāi)斷的最大短路電流有效值。 （6）額定最小開(kāi)斷電流Icrmin。指熔斷器能夠開(kāi)斷的最小短路電流有效。 熔斷器除了有最大開(kāi)斷能力限制外，還有最小開(kāi)斷能力限制，也就是說(shuō)故障電流太小也不能使熔斷器可靠開(kāi)斷，這主要是因?yàn)槿艄收想娏鞑粔虼?，其產(chǎn)生的熱量就不足以蒸發(fā)足夠多的熔融液態(tài)熔體金屬使熔體可靠斷開(kāi)。 （7）過(guò)電流選擇比。上、下級(jí)熔體選擇性動(dòng)作所需最小熔體額定電流比值

16、，一般為1.6。即： 若上級(jí)熔體額定電流為下級(jí)的1.6倍以上，則下級(jí)短路時(shí)，能保證下級(jí)熔體熔斷時(shí)，上級(jí)熔體尚未熔化。 3、熔斷器類型簡(jiǎn)介 按結(jié)構(gòu)分：專職人員用，非熟練人員用。 按分?jǐn)喾秶郑篻熔體（全范圍），a熔體（部分范圍）。 按使用類別分：G類（一般用途），M類（保護(hù)電動(dòng)機(jī)），Tr（保護(hù)變壓器）。 如gG類，aM類、gM類等。 三、低壓斷路器 開(kāi)關(guān)電器保護(hù)電器的組合電器。 1、結(jié)構(gòu) 殼架脫扣器 殼架：純斷路器功能部分。 過(guò)電流脫扣器：過(guò)電流保護(hù)部分。 失壓脫扣器：欠電壓保護(hù)部分。 分離脫扣器：提供遠(yuǎn)動(dòng)控制功能。123459876低壓斷路器原理結(jié)構(gòu)1-主觸頭 2-跳鉤 3-鎖扣 4-分勵(lì)脫扣

17、器 5-失壓脫扣器 6-過(guò)電流瞬時(shí)脫扣器 7-過(guò)電流長(zhǎng)延時(shí)脫扣器 8-失壓脫扣器試驗(yàn)按鈕 9-分勵(lì)脫扣器按鈕 2、工作原理 3、過(guò)電流脫扣器過(guò)電流保護(hù)特性 長(zhǎng)延時(shí)脫扣器為反時(shí)限特性；短延時(shí)脫扣器為固定時(shí)限特性，時(shí)限可調(diào)；瞬時(shí)脫扣器為無(wú)時(shí)限特性。ItIop3IIop1op1IIop3tIop2b)a)低壓斷路器過(guò)電流脫扣器保護(hù)特性長(zhǎng)延時(shí)脫扣器瞬時(shí)脫扣器長(zhǎng)延時(shí)脫扣器短延時(shí)脫扣器瞬時(shí)脫扣器非選擇型選擇型 4、主要參數(shù) （1）殼架等級(jí)額定電流IrQ。指斷路器殼架部分的額定電流，包括接線端子、主觸頭系統(tǒng)、連接導(dǎo)體等。 舊稱斷路器殼架等級(jí)電流，記為Imn。 （2）脫扣器額定電流IrR（或Irt）。指裝于殼

18、架內(nèi)的過(guò)電流脫扣器（Release或trip）。 舊稱斷路器額定電流，記為In。 相互關(guān)系：運(yùn)行電流須通過(guò)殼架才能流過(guò)脫扣器，因此脫扣器額定電流不可能大于殼架額定電流，即：IrRIrQ。 （3）長(zhǎng)延時(shí)脫扣器動(dòng)作電流（Iop1）整定范圍。 長(zhǎng)延時(shí)脫扣器作過(guò)負(fù)荷保護(hù)用，其動(dòng)作值整定范圍是脫扣器額定電流IrR的函數(shù)。典型情況為： Iop1（0.61.0）IrR 在以上范圍內(nèi)根據(jù)保護(hù)計(jì)算結(jié)果確定動(dòng)作值，可無(wú)級(jí)或有級(jí)調(diào)整。 （4）短延時(shí)脫扣器動(dòng)作電流（Iop2）整定范圍。 短延時(shí)脫扣器作與下級(jí)選擇性配合的短路保護(hù)用，其動(dòng)作值整定范圍典型情況為： Iop2（38）IrR 短延時(shí)脫扣器動(dòng)作延時(shí)也有一定的調(diào)整

19、范圍。 （5）瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作電流（Iop3）整定范圍。 瞬時(shí)脫扣器作短路保護(hù)用，其動(dòng)作值整定范圍典型情況為： Iop3（510）IrR 配電用 Iop3（815）IrR 保護(hù)電動(dòng)機(jī)用 （6）長(zhǎng)延時(shí)脫扣器約定時(shí)間的約定電流。 約定時(shí)間：IrR 63A時(shí)，1h；IrR 63A時(shí)，2h。 約定不脫扣電流：1.05IrR 。 約定脫扣電流：1.30IrR 。 約定時(shí)間內(nèi)的約定脫扣/不脫扣電流含義與熔斷器類同。產(chǎn)品銘牌參數(shù)識(shí)讀示例 5、類型型）非選擇型（型）：有短延時(shí)脫扣器選擇型（按保護(hù)特性AB終端型電動(dòng)機(jī)型配電型按用途無(wú)隔離功能型有隔離功能型按檢修安全性外殼式）模壓外殼式（舊稱塑料框架式）開(kāi)啟式（舊稱

20、萬(wàn)能式或按設(shè)計(jì)型式第四節(jié) 低壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算 一、低壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算特點(diǎn) （1）低壓系統(tǒng)一般只有一個(gè)電壓等級(jí)，采用有名值法計(jì)算更為直接方便。 （2）低壓系統(tǒng)線纜阻抗中電阻所占比重較大，因此應(yīng)采用短路阻抗進(jìn)行計(jì)算，不能忽略電阻。 （3）因短路阻抗數(shù)值較小，應(yīng)計(jì)入包括母線在內(nèi)的各種元件的阻抗值，但導(dǎo)線連接點(diǎn)接觸電阻、開(kāi)關(guān)觸頭接觸電阻、短路點(diǎn)電弧阻抗等可忽略不計(jì)。 （4）電阻計(jì)算要考慮溫度的影響。計(jì)算系統(tǒng)首端（電源端）三相短路電流，以保守的態(tài)度取20時(shí)的電阻值進(jìn)行計(jì)算；計(jì)算末端單相短路電流，以保守的態(tài)度估算，一般以20時(shí)電阻值的1.5倍進(jìn)行短路電流計(jì)算。 （5）變壓器一次側(cè)系統(tǒng)阻抗可只以電抗計(jì)入

21、，或按電阻等于電抗的10%估算，這時(shí)電抗等于系統(tǒng)阻抗的99.5%。 （6）計(jì)算380/220V系統(tǒng)的短路電流時(shí)，三相短路時(shí)計(jì)算電壓取平均電壓，即400/230V，單相短路時(shí)取標(biāo)稱電壓，即380/220V。 二、三相及兩相短路電流計(jì)算 三相短路電流2k2kavkavk33xrUzUI 兩相短路電流kk)2(k87. 023III式中 Ik三相穩(wěn)態(tài)短路電流有效值（kA）； 兩相穩(wěn)態(tài)短路電流有效值（kA）； Uav電源平均線電壓（V）； zk短路回路阻抗（m）； rk短路回路電阻（m）； xk短路回路電抗（m）。)2(kI 三、單相短路電流計(jì)算 在低壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，單相短路電流不僅涉及到系統(tǒng)本身的問(wèn)題

22、，還涉及到電擊防護(hù)安全性、電氣火災(zāi)預(yù)防等公共安全性問(wèn)題，應(yīng)高度重視。 單相短路是一種不對(duì)稱短路，因此應(yīng)采用對(duì)稱分量法進(jìn)行計(jì)算。但工程上還根據(jù)對(duì)稱分量法發(fā)展出一些更簡(jiǎn)便的方法，如相中（或相保）阻抗法等。 以下以TN系統(tǒng)相線與保護(hù)線之間的短路為例，介紹單相短路電流計(jì)算方法。相線與中性線間短路電流計(jì)算方法類同。 1、原理性的序阻抗計(jì)算法 根據(jù)對(duì)稱分量法推導(dǎo)，得出單相短路電流的序阻抗計(jì)算法公式如下：330kkkN)1(kZZZUI 式中短路回路的正、負(fù)、零序阻抗包括四個(gè)部分，即變壓器一次側(cè)系統(tǒng)阻抗、變壓器阻抗、母線阻抗和線路阻抗。 正、負(fù)序阻抗總是相等的。一次側(cè)系統(tǒng)零序阻抗與變壓器連接組有關(guān)；變壓器零

23、序阻抗可查表求得；母線、線路的零序阻抗，除相線外，還包括保護(hù)線（或中性線）的零序阻抗。 2、工程實(shí)用的相保（中）阻抗法 以相線與保護(hù)線短路為例WLPBPTPSPP)1(kZZZZUZUI 式中 ZP短路回路總相保阻抗（m）； ZPS一次側(cè)系統(tǒng)相保阻抗（m）； ZPT變壓器相保阻抗（m）； ZPB母線相保阻抗（m）； ZPWL線路相保阻抗（m）。 3、短路回路各部分相保阻抗的求取。 （1）高壓側(cè)系統(tǒng)（S）相保阻抗。 對(duì)于最常用的Dyn11和Yyn0配電變壓器，高壓側(cè)線電流中不可能有零序電流，故不計(jì)入高壓側(cè)零序阻抗；又因?yàn)楦邏簜?cè)本無(wú)PE線，相保阻抗就等于相計(jì)算阻抗，即：3230SSSSPRRRR3

24、230SSSSPXXXX （2）變壓器（T）相保阻抗。 忽略變壓器中性點(diǎn)接地母排上中性點(diǎn)與PE線連接點(diǎn)間的那一段線路阻抗，變壓器相保阻抗也只有相阻抗，因此：3233230TkTk0TkTkTkTP0TkTk0TkTkTkTPXXXXXXRRRRRR 式中 、 變壓器短路阻抗（m）； 、 變壓器零序短路阻抗（m），與變壓器連接組有關(guān)，查變壓器產(chǎn)品樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)可得。TkRTkX0TkR0TkX （3）母線（B）相保阻抗。包括相計(jì)算阻抗和保護(hù)線計(jì)算阻抗。0BPE0BLBLBP32RRRR0BPE0BLBLBP32XXXX 很多設(shè)計(jì)手冊(cè)直接給出了各種規(guī)格母線單位長(zhǎng)度的RP和XP，可直接引用，只是要特

25、別注意給出RP的溫度，若為20，應(yīng)乘以1.5進(jìn)行修正。電抗不進(jìn)行溫度修正。 （4）線路（WL）相保阻抗。 與母線相同，依據(jù)是單位長(zhǎng)度的序阻抗值，電阻同樣要進(jìn)行溫度校正。0WLPE0WLLWLLWLP32RRRR0WLPE0WLLWLLWLP32XXXX 同樣，很多設(shè)計(jì)手冊(cè)直接給出了各種規(guī)格線路單位長(zhǎng)度的RP和XP，可直接引用，但應(yīng)注意電阻的溫度校正。第五節(jié)低壓配電線路的過(guò)電流保護(hù) 一、過(guò)電流及保護(hù)原則 超過(guò)線路允許載流量的電流都叫過(guò)電流，有兩種情況，一種是過(guò)負(fù)荷，另一種就是短路。 1、過(guò)電流及其危害 （1）過(guò)負(fù)荷。輕度：至百分之二三十，縮短線路壽命；重度：百分之百至少數(shù)幾倍，短時(shí)間軟化絕緣，引

26、發(fā)漏電、短路等故障。 （2）短路。短路電流大線路允許載流量的幾倍至幾十倍，甚至上百倍。其危害已如前述。 2、過(guò)電流保護(hù)原則 保護(hù)裝置應(yīng)先于被保護(hù)元件被過(guò)電流效應(yīng)損壞而動(dòng)作。過(guò)電流保護(hù)電器與被保護(hù)元件的特性配合tI低壓斷路器的時(shí)間電流曲線熔斷器的安秒特性被保護(hù)元件的熱承受能力曲線 二、低壓配電線路的短路保護(hù) 1、短路保護(hù)的基本要求 （1）短路保護(hù)電器的開(kāi)斷電流應(yīng)不小于其安裝處的最大預(yù)期短路電流，但當(dāng)上級(jí)保護(hù)電器能有效開(kāi)斷該電流時(shí)例外。 （2）應(yīng)保證被保護(hù)線路的短路熱穩(wěn)定性，即在導(dǎo)體溫度上升到允許限值前切斷電源。即：2k22k ISCt 二、由低壓斷路器實(shí)施的短路保護(hù) 由低斷的瞬時(shí)或短延時(shí)脫扣器實(shí)

27、施短路保護(hù)。 （1）瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作值整定。按不誤動(dòng)整定。 對(duì)動(dòng)力類線路：) 1(CM1strel3op3 nIIKI 對(duì)照明類線路：Crel3op3 IKI 解釋以上公式的含義。 （2）短延時(shí)脫扣器動(dòng)作值整定 短延時(shí)脫扣器做短路保護(hù)時(shí)，一般不涉及單純的照明線路。 1）動(dòng)作電流整定。) 1(CM1strel2op2 nIIKI 解釋電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流選取與瞬時(shí)脫扣器時(shí)的不同。 2）動(dòng)作時(shí)間整定。 按選擇性原則，與下一級(jí)的短延時(shí)脫扣器或熔斷器配合。 （3）靈敏性校驗(yàn) 要求末端最小短路時(shí)，不小于1.3。 三、由熔斷器實(shí)施的短路保護(hù) （1）動(dòng)作值整定 動(dòng)力類線路： 照明類線路： （2）上、下級(jí)選擇性配合

28、上、下級(jí)熔斷器熔體額定電流之比大于過(guò)電流選擇比，該比值典型值為1.6。 （3）靈敏性校驗(yàn) 只要最大熔斷時(shí)間滿足線路熱穩(wěn)定要求即可。) 1(CM1rrFUr nIIKICIKImFUr 三、低壓配電線路過(guò)負(fù)荷保護(hù) 1、對(duì)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的基本要求 （1）保護(hù)電器應(yīng)在過(guò)負(fù)荷電流引起的導(dǎo)體溫升對(duì)絕緣、接頭、端子或?qū)w周圍物質(zhì)造成損害之前分?jǐn)嚯娐贰?（2）對(duì)突然斷電比過(guò)負(fù)荷造成的損失更大的線路，過(guò)負(fù)荷保護(hù)只動(dòng)作于信號(hào)。 第一個(gè)公式：保證不誤動(dòng)。 第二個(gè)公式：滿足以上要求（1）。 I2保護(hù)電器在約定時(shí)間內(nèi)的約定動(dòng)作電流。 Iop保護(hù)電器動(dòng)作電流。 IC被保護(hù)線路計(jì)算電流。 Icon保護(hù)線路允許載流量。Cop IIcon21.45 II 2、由低壓斷路器實(shí)施的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 由低斷的長(zhǎng)延時(shí)脫扣器實(shí)施過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 根據(jù)低壓斷路器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法，I2與長(zhǎng)延時(shí)脫扣器動(dòng)作電流Iop1的關(guān)系為I21.3Iop1，I21.45Icon等效為Iop11.16Icon，取保守的估算，得長(zhǎng)延時(shí)脫扣器動(dòng)作值為：conop1 II 3、由熔斷器實(shí)施的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 只有部分類型的熔體有可用的參數(shù)，見(jiàn)本章第三節(jié)。還有很多類型的熔體缺乏相關(guān)的參數(shù)，無(wú)法進(jìn)行校驗(yàn)。 （1）動(dòng)作值整定 動(dòng)力類線路： 照明類線路： （2）上、下級(jí)選擇性配合 上、下級(jí)熔斷器熔體額定電流之比大于過(guò)電流選擇比，該比值一般為1.6。 （