武漢理工大學(xué)工廠供電復(fù)習(xí)

1、12第第1 1章章 電力系統(tǒng)概論電力系統(tǒng)概論 第第2 2章章 工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算 第第3 3章章 短路電流及其計(jì)算短路電流及其計(jì)算 第第4 4章章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第第5 5章章 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇第第6 6章章 工廠電力線路工廠電力線路第第7 7章章 工廠供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)工廠供電系統(tǒng)的繼電保護(hù) 第第8 8章章 工廠供電系統(tǒng)的二次回路和自動(dòng)裝置工廠供電系統(tǒng)的二次回路和自動(dòng)裝置第第9 9章章 電氣安全、接地與防雷電氣安全、接地與防雷3第一章第一章 概論概論 4一、電能的質(zhì)量指標(biāo)一、電能的質(zhì)量指標(biāo)二、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式二、電

2、力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 及其特點(diǎn)及其特點(diǎn)(重點(diǎn)重點(diǎn)) 三、低壓配電系統(tǒng)的接地型式三、低壓配電系統(tǒng)的接地型式 及其特點(diǎn)及其特點(diǎn)( (重點(diǎn)重點(diǎn)) ) 電壓和頻率電壓和頻率 5基本概念： 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 工廠供配電系統(tǒng)工廠供配電系統(tǒng)發(fā)電廠變電所電能用戶電力線路工廠（或企業(yè)）內(nèi)部接受、變換、分配工廠（或企業(yè)）內(nèi)部接受、變換、分配和和消費(fèi)電能的總電路。消費(fèi)電能的總電路。6 1電力線路和用電設(shè)備的額定電壓 2發(fā)電機(jī)的額定電壓 3變壓器的額定電壓衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)基本參數(shù) 。7用電設(shè)備的額定電壓與同級(jí)電網(wǎng)（線路）的額定電壓相同。線路的額定電壓就是線路首末兩端電壓的平均值。81）變壓器的額定電壓2）變壓器的額

3、定電壓如：高壓線路（較長(zhǎng)）：高10% 低壓線路（較短）：高5%3）發(fā)電機(jī)的額定電壓 高于同級(jí)電網(wǎng)電壓5% 9 中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng) 大電流接地系統(tǒng) 10電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 電力系統(tǒng)電源中性點(diǎn)的不同運(yùn)行方式，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)有明顯的影響，而且將影響系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護(hù)及監(jiān)測(cè)儀表的選擇與運(yùn)行。 種類：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 1、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行：電壓、電流對(duì)稱。單相接地：另兩相對(duì)地電壓升高為原來(lái)的根號(hào)3倍。單相接地電

4、容電流為正常運(yùn)行時(shí) 相線對(duì)地電容電流的3倍。112、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 正常運(yùn)行：三相電壓、電流對(duì)稱單相接地：另兩相對(duì)地電壓升高為原來(lái)的根號(hào)3倍，減小了接地電流。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點(diǎn)必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。123、中性點(diǎn)直接接地或低阻接地的電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行：三相電壓、電流對(duì)稱單相接地：另外兩相對(duì)地電壓不變，單相接地后即通過(guò)接地中性點(diǎn)形成單相短路。單相短路電流比線路的正常負(fù)荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除短路故障。110KV以上的超高壓采用該系統(tǒng)很有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 134、低壓配電系統(tǒng)的接地型式我國(guó)220380V低壓配電

5、系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而且引出有中性線N、保護(hù)線PE、保護(hù)中性線PEN。 中性線(N線)的功能：一是用來(lái)接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。 保護(hù)線(PE線)的功能：它是用來(lái)保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等)通過(guò)保護(hù)線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)減少觸電危險(xiǎn)。 保護(hù)中性線(PEN線)的功能：它兼有中性線(N線)和保護(hù)線(PE線)的功能。這種保護(hù)中性線在我國(guó)通稱為“零線”

6、，俗稱“地線”。 低壓配電系統(tǒng)按接地型式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。 141）TN系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線(PE線)或公共的保護(hù)中性線(PEN線)。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱為“接零”。包括：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)，如圖a、b、c所示。152）TT系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。 3）IT系統(tǒng)：中性點(diǎn)不接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。主要用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。 16第二章第二章 工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算 17一、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)一、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)二、工廠用電設(shè)備的工

7、作制二、工廠用電設(shè)備的工作制（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）三、常用的負(fù)荷計(jì)算方法三、常用的負(fù)荷計(jì)算方法 四、需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（重點(diǎn)）四、需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（重點(diǎn)）五、按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷（重點(diǎn)）五、按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷（重點(diǎn)）六、功率因數(shù)，無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后六、功率因數(shù)，無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷18工廠用電設(shè)備按其工作制分哪幾類?什么叫負(fù)荷持續(xù)率?它表征哪類設(shè)備的工作特性? 工作制分三類：（1）連續(xù)工作制，（2）斷續(xù)周期工作制，（3） 短時(shí)工作制 負(fù)荷持續(xù)率：負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，負(fù)荷持續(xù)率表征斷續(xù)周期工作制的設(shè)備的工作特性。 19 以半小時(shí)平均負(fù)荷

8、為依據(jù)所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷”稱為計(jì)算負(fù)荷，并把它作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，用P30(Q30、S30、I30)表示。 計(jì)算負(fù)荷的概念 1）并非所有設(shè)備都同時(shí)投入工作。）并非所有設(shè)備都同時(shí)投入工作。2）并非所有設(shè)備都能工作于額定狀態(tài)。）并非所有設(shè)備都能工作于額定狀態(tài)。3）并非所有設(shè)備的功率因數(shù)都相同。）并非所有設(shè)備的功率因數(shù)都相同。4）還應(yīng)考慮）還應(yīng)考慮用電設(shè)備用電設(shè)備的效率與的效率與配電設(shè)備配電設(shè)備的功率損耗。的功率損耗。 用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)配電設(shè)備所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)配電設(shè)備所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，從等效的含義上講，產(chǎn)生

9、的熱效應(yīng)相等，從等效的含義上講， “半小時(shí)半小時(shí)最大平均負(fù)荷最大平均負(fù)荷”就是計(jì)算負(fù)荷。就是計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷定義：計(jì)算負(fù)荷定義：20計(jì)算負(fù)荷的實(shí)用計(jì)算方法1、設(shè)備容量的確定1）用電設(shè)備的額定容量銘牌上標(biāo)出的功率（或容量）PN；2）設(shè)備容量的概念 實(shí)際用電設(shè)備的實(shí)際工作性質(zhì)分：長(zhǎng)期工作；短期工作；反復(fù)工作。 將各種用電設(shè)備的額定功率換算成同一的標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的“額定功率”，稱之為設(shè)備容量Pe。213）設(shè)備容量的計(jì)算（1）連續(xù)工作制設(shè)備特點(diǎn)：恒定負(fù)荷下運(yùn)行，且運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)至足以使之達(dá)到熱平衡狀態(tài)。如：通風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)組、照明燈等； 設(shè)備功率計(jì)算： ； （2）短時(shí)工作制設(shè)備 特點(diǎn)：恒

10、定負(fù)荷下，短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行且短于達(dá)到熱平衡所需時(shí)間。如：控制閘門的電動(dòng)機(jī)； 設(shè)備功率計(jì)算：NPPeNPPe22 特點(diǎn)：反復(fù)周期性短時(shí)工作，工作或停歇均不足達(dá)到設(shè)備的熱平衡。如電焊機(jī)、吊車電動(dòng)機(jī)等。暫載率（負(fù)荷持續(xù)率）： 其中： 表示設(shè)備的工作周期； %100 xggtttxgtt 同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時(shí)，其輸出功率是不同的。同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時(shí)，其輸出功率是不同的。設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根值成反比，即設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根值成反比，即2121PP（3）斷續(xù)周期工作制設(shè)備（反復(fù)短時(shí)工作制）斷續(xù)周期工作制設(shè)備（反復(fù)短時(shí)工作制）23電焊機(jī)組： 標(biāo)準(zhǔn)暫載率為： ； 設(shè)備容量：其

11、中： 為換算到標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的設(shè)備容量； 為設(shè)備額定參數(shù)； 1%100100NNNNNN100NcosSPPPeePNNNN,cos,SP24吊車電動(dòng)機(jī)： 標(biāo)準(zhǔn)暫載率為： 設(shè)備容量： %2525NNNNNN25Ncos22SPPPe例例: : 某吊車電動(dòng)機(jī)在某吊車電動(dòng)機(jī)在1 1=60% =60% 時(shí)的容量時(shí)的容量 P P1 1=10KW=10KW。 試求試求2 2=25%=25%時(shí)的容量時(shí)的容量P P2 2為多少為多少? ?5KW.156 . 010222NNPP解：25 歸納： 斷續(xù)周期工作的設(shè)備功率計(jì)算：需要將設(shè)備額定暫載率下的額定功率換算成標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的設(shè)備功率。 設(shè)備容量不是設(shè)備的計(jì)算負(fù)

12、荷也不是額定負(fù)荷，實(shí)際上是換算到一定標(biāo)準(zhǔn)工作制下的額定負(fù)荷。 實(shí)際中求解計(jì)算負(fù)荷的思路：26需要系數(shù)法需要系數(shù)法 ：確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法：確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法,常用。常用。 二項(xiàng)式法：設(shè)備臺(tái)數(shù)少，容量差別懸殊時(shí)采用。二項(xiàng)式法：設(shè)備臺(tái)數(shù)少，容量差別懸殊時(shí)采用。計(jì)算負(fù)荷的方法計(jì)算負(fù)荷的方法 ：27什么叫最大負(fù)荷利用小時(shí)?什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷? 最大負(fù)荷利用小時(shí)：是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力最大負(fù)荷利用小時(shí)：是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pmax(或或P30)持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能,恰好恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能。等于該電

13、力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能。 年度最大負(fù)荷：全年中負(fù)荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的年度最大負(fù)荷：全年中負(fù)荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時(shí)的平均功率又叫半小時(shí)最大負(fù)荷半小時(shí)的平均功率又叫半小時(shí)最大負(fù)荷P30 年平均負(fù)荷年平均負(fù)荷Pav就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間t內(nèi)平均消耗的功內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時(shí)間率，也就是電力負(fù)荷在該時(shí)間t內(nèi)消耗的電能內(nèi)消耗的電能Wt除以時(shí)間除以時(shí)間t的值。的值。 28三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定計(jì)算負(fù)荷的方法 ：需要系數(shù)法 ，常用 二項(xiàng)式法，設(shè)備臺(tái)數(shù)少，容量差別懸殊時(shí)采用。 供電系統(tǒng)要安全可靠運(yùn)行，電力變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、導(dǎo)線、電纜必須選擇合適

14、，因此必須對(duì)各環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。 一、需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷1、基本公式：如圖所示 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷： eWLeLPKKP30需要系數(shù)： WLeLdKKKedPPK30 edPKP 30tan3030PQcos3030PSNUSI33030 (Kd可查附表1)如果是一臺(tái)電機(jī)： cos30NNNUPII292、設(shè)備容量的計(jì)算 連續(xù)工作制和短時(shí)工作制用電設(shè)備組： 設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和。 斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備組： 必須進(jìn)行負(fù)載持續(xù)率換算 100/NNePP 3、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 應(yīng)該考慮各用電設(shè)備最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素，對(duì)有功、無(wú)功負(fù)荷分別

15、計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù) 及 車間干線： 0.850.95及0.900.97 pK qK低壓母線：用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加時(shí)取 0.800.90及0.850.95 由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加時(shí)取 0.900.95及0.930.97 總的計(jì)算負(fù)荷為 ipPKP.3030IPQKQ.3030NUSI33030 23023030QPS30需要系數(shù)法 設(shè)備組平均效率e 負(fù)荷系數(shù)KL線路平均效率Wl同時(shí)系數(shù)K設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷為：設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷為：設(shè)備組1設(shè)備組2設(shè)備組3Kd1Kd2Kd3P30,1P30,2P30,3P30=K(P30,1+ P30,2+P30,3)eWLeLPKKP30輸出容量多組用電

16、設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷31多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷總的有功計(jì)算負(fù)荷為 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 總視在功率計(jì)算負(fù)荷 總計(jì)算電流 iqQKQ,3030.23023030QPS)3/(3030NUSIiPPKP,3030.32按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷1 1、基本公式基本公式b b、c c為二項(xiàng)式系數(shù)，見(jiàn)附表為二項(xiàng)式系數(shù)，見(jiàn)附表1 1PePe為用電設(shè)備組總?cè)萘?，為用電設(shè)備組總?cè)萘?，PxPx為為X X臺(tái)最大容量的設(shè)備總臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘咳萘?NePP33視在計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流：計(jì)算電流：cos3030PSNUSI33030無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：t

17、an3030PQ 34按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素在各組用電設(shè)備中素在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷取其中一組最大的附加負(fù)荷（cPxcPx）maxmax，再加各組的平均負(fù)荷，再加各組的平均負(fù)荷bPebPe。35視在計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流：計(jì)算電流：NUSI3303023023030QPS按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定361、工廠的功率因數(shù)瞬時(shí)功率因數(shù)

18、瞬時(shí)功率因數(shù)平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)自然功率因數(shù)自然功率因數(shù)總功率因數(shù)總功率因數(shù)指運(yùn)行中的工廠供配電系指運(yùn)行中的工廠供配電系統(tǒng)在某一時(shí)刻的功率因數(shù)值統(tǒng)在某一時(shí)刻的功率因數(shù)值 UIP3cosP 功率表測(cè)出的三相有功功率讀數(shù)；U電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)；I 電流表測(cè)出的線電流讀數(shù)。 指某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi)指某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值功率因數(shù)的平均值 指供配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷時(shí)指供配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷時(shí)（計(jì)算負(fù)荷）的功率因數(shù)（計(jì)算負(fù)荷）的功率因數(shù) 22cosqPPWWWWP有功電度表讀數(shù)；W q無(wú)功電度表讀數(shù)。 3030cosSP P30工廠的有功計(jì)算負(fù)荷

19、；S30工廠的視在計(jì)算負(fù)荷。 指用電設(shè)備或工廠在沒(méi)有安指用電設(shè)備或工廠在沒(méi)有安裝人工補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù)裝人工補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù) 指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)補(bǔ)償后的功率因數(shù) 工廠的功率因數(shù)，無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷工廠的功率因數(shù)，無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷372、無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償 100KVA100KVA及以上高壓供電的用戶其功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到及以上高壓供電的用戶其功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.90.9以上，其它以上，其它電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.850.85以上。以上。人工補(bǔ)償無(wú)功功率人工補(bǔ)償無(wú)功功率提高自然功率因數(shù)提高

20、自然功率因數(shù)提高功率因數(shù)提高功率因數(shù)無(wú)功補(bǔ)償容量無(wú)功補(bǔ)償容量 )tan(tan303030PQQQC確定電容器個(gè)數(shù)確定電容器個(gè)數(shù) CCqQn/383、無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷、無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷 CQQQ30/30補(bǔ)償后總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為補(bǔ)償后總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 2302302/30230/30)(CQQPQPS補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為 39)tan(tan303030PQQQC無(wú)功補(bǔ)償后的無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷工廠計(jì)算負(fù)荷230230303030CCQQPSQQQ 在滿足同樣有功功率的同時(shí)，降低無(wú)功功率和在滿足同樣有功功率的同時(shí)，降低無(wú)功功率和視在功率，從而減少負(fù)

21、荷電流。這樣就降低了電視在功率，從而減少負(fù)荷電流。這樣就降低了電力系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗，既節(jié)約了電能，力系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且還可以選用較小的導(dǎo)線又提高了電壓質(zhì)量，而且還可以選用較小的導(dǎo)線或電纜截面，節(jié)約有色金屬。或電纜截面，節(jié)約有色金屬。40尖峰電流的計(jì)算 是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)持續(xù)的的目的：選擇熔斷器、整定低壓斷路器目的：選擇熔斷器、整定低壓斷路器和繼電保護(hù)裝置。和繼電保護(hù)裝置。與計(jì)算電流不同，計(jì)算電流指半小時(shí)最大電流，尖峰電流比計(jì)算電流大得多。41用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 指啟動(dòng)電流與額定電流之差為

22、最大的一臺(tái)設(shè)備正在指啟動(dòng)電流與額定電流之差為最大的一臺(tái)設(shè)備正在啟動(dòng)、其余設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的電流。啟動(dòng)、其余設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的電流。max.st1n1ii .NpkIIKI為用電設(shè)備組中啟動(dòng)電流與額為用電設(shè)備組中啟動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的啟動(dòng)電流的啟動(dòng)電流為為n-1臺(tái)的臺(tái)的同時(shí)系數(shù)同時(shí)系數(shù)其余（其余（n-1）臺(tái)）臺(tái)電機(jī)設(shè)備的電機(jī)設(shè)備的額額定電流定電流42第三章第三章 短路電流及其計(jì)算短路電流及其計(jì)算 43一、短路的原因、后果及其形式一、短路的原因、后果及其形式二、短路有關(guān)的物理量二、短路有關(guān)的物理量 三、短路電流的計(jì)算方法三、短路電流的計(jì)算方法 四、標(biāo)幺制法進(jìn)

23、行三相短路計(jì)算四、標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）44什么叫短路?短路故障產(chǎn)生的原因有哪些?短路對(duì)電力系統(tǒng)有哪些危害? 短路就是指不同的電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部短路就是指不同的電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。分對(duì)地之間的低阻性短接。 短路的原因：絕緣損壞、過(guò)電壓、外力損傷、短路的原因：絕緣損壞、過(guò)電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、動(dòng)物造成等。違反操作規(guī)程、動(dòng)物造成等。 短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害：產(chǎn)生很大的電動(dòng)力、短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害：產(chǎn)生很大的電動(dòng)力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行；停電、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性設(shè)備正常

24、運(yùn)行；停電、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場(chǎng)、電遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場(chǎng)、電磁干擾等出現(xiàn)。磁干擾等出現(xiàn)。45 為了選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和整為了選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和整定供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，需要計(jì)算三相短定供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，需要計(jì)算三相短路電流；路電流；在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度時(shí)還需計(jì)算在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度時(shí)還需計(jì)算不對(duì)不對(duì)稱短路的短路電流值稱短路的短路電流值；校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)；校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，就要用到短路沖擊電流、體的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，就要用到短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流及短路容量；但對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的低穩(wěn)

25、態(tài)短路電流及短路容量；但對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的低壓斷路器，則需用沖擊電流有效值來(lái)進(jìn)行其動(dòng)壓斷路器，則需用沖擊電流有效值來(lái)進(jìn)行其動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。穩(wěn)定校驗(yàn)。計(jì)算短路電流的目的計(jì)算短路電流的目的46短路有哪些形式?哪種短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最為嚴(yán)重? 短路的形式有：三相短路，兩相短路，短路的形式有：三相短路，兩相短路，單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。三相短路的短路電流最大，因此造成的三相短路的短路電流最大，因此造成的危害最大。危害最大。47 短路的形式(虛線表示短路電流路徑)48什么叫無(wú)限大容量的電力系統(tǒng)?它有什么特點(diǎn)?在無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，短路電流將

26、如何變化?能否突然增大? 無(wú)限大容量的電力系統(tǒng)，是指供電容量相對(duì)于用戶供電系統(tǒng)容量大得多（50倍）的電力系統(tǒng)。特點(diǎn)是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。在無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，由于負(fù)荷阻抗和部分線路阻抗被短路，所以電路電流根據(jù)歐姆定律要突然增大。但是由于電路中存在著電感，電流不能突變，因而引起一個(gè)過(guò)度過(guò)程，即短路暫態(tài)過(guò)程。最后短路電流達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。 無(wú)限大容量系統(tǒng)的三個(gè)特征系統(tǒng)容量無(wú)限大、母線電壓恒定不變、系統(tǒng)阻抗為零。49無(wú)限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路無(wú)限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路, 其短路電流其短路電流的周期分量幅值不變，短路電流的

27、非周的周期分量幅值不變，短路電流的非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，最終為零。期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，最終為零。50無(wú)限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的電壓、電流變動(dòng)曲線 電路中存在電感，發(fā)生短路后，電流不能突變，有一個(gè)過(guò)渡過(guò)程即短路暫態(tài)過(guò)程。51短路沖擊電流有效值短路沖擊電流有效值)3()2(866. 0KkIIIIIishsh 51. 1,55. 2高壓系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，高壓系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，Ksh=1.8, 1000KVA及以下的變壓器二次側(cè)及低壓系統(tǒng)發(fā)生及以下的變壓器二次側(cè)及低壓系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，三相短路時(shí)，Ksh=1.3, IIIishsh 09. 1,84. 1IKIshsh 2121kck

28、ZUIII3 52 步驟：步驟：1）繪出計(jì)算電路圖）繪出計(jì)算電路圖 2）繪出等效電路圖）繪出等效電路圖 3）求等效總阻抗）求等效總阻抗 4）計(jì)算短路電流和短路容量）計(jì)算短路電流和短路容量方法：方法： 歐姆法、標(biāo)幺制法歐姆法、標(biāo)幺制法53標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路電流計(jì)算1、標(biāo)幺值概念 任一物理量的標(biāo)幺值 ddAAA （實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比） 基準(zhǔn)容量 （可以任意選取，一般取100MVA） MVASd100基準(zhǔn)電壓 （通常取線路電壓） cdUU 基準(zhǔn)電流 CddddUSUSI33基準(zhǔn)電抗 dCddSUIDUX232、元件標(biāo)幺值：電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值： OCddCOCCdSSSSSUSUXXX/2254電力

29、變壓器電抗標(biāo)幺值： 電力線路電抗標(biāo)幺值： NdKdCNCKdTTSSUSUSUUXXX100%/100%2222/CdOdCOdWLWLUSlXSUlXXXX3、短路電流標(biāo)幺值及短路電流計(jì)算*)*3()3(2)3()3(13/3/XIIIIXXSUUSXUIIIddKKdCCdCdKK根據(jù) 可以計(jì)算出 。)3(KI)3()3()3()3( shshIiII4、三相短路容量*)3()3(33XSXUIUISdcdCKK55例：例： 試用標(biāo)幺制法分別求圖中供電系統(tǒng)總試用標(biāo)幺制法分別求圖中供電系統(tǒng)總降變電所降變電所35KV母線上母線上k-2和和10KV母線上母線上k-3點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和短

30、路容量。點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和短路容量。GSoc=1000MVA1WL5km0.4/km1T2Tk-2 k-32WL1km 0.38 /km3T750kVA10/0.4kVUk%=4.52500kVA35/10.5kVUk%=7.556解：解：1.計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值系統(tǒng)系統(tǒng)S線路線路1WL變壓器變壓器T1,T21 . 01000100*1ocdSSX146. 03710054 . 02210*2ddUSlxX0 . 35 . 21001005 . 7100%*4*3NdKSSUXX57線路2WL345. 05 .10100138. 02220*5ddUSlxX0 .

31、 675. 01001005 . 4100%*6NdKSSUXk-21/0.012/0.1463/3.04/3.05/0.3456/6.0k-3變壓器T358（2）計(jì)算K-2點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電流2. 計(jì)算K-2點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流（1）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值746. 12/3146. 01 . 0*4*3*2*1*2XXXXXKkAUSIddd5 . 55 .1031003（3）計(jì)算短路電流各值573. 0746. 111*2*2KKXI593.計(jì)算K-3點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流（1）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值MVAXSSKAIiKAIIIKdKKKshKdK3 .57573. 0100)

32、(038. 8152. 355. 255. 2)(152. 3573. 05 . 5*2222.*22091. 86345. 0746. 1*6*5*2*3XXXXKK60（2）計(jì)算K-3點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電流（3）計(jì)算K-3點(diǎn)三相短路時(shí)的短路各量kAUSIddd3 .1444 . 031003124. 0091. 811*3*3KKXIMVAXSSKAIiKAIIIKdKKKshKdK4 .12124. 0100)(824.32835.1784. 184. 1)(839.17124. 03 .144*3333.*3361第四章第四章 工廠變配電所及其工廠變配電所及其 一次系統(tǒng)一次系統(tǒng)62一

33、、高壓一次設(shè)備及其作用一、高壓一次設(shè)備及其作用二、低壓一次設(shè)備及其作用二、低壓一次設(shè)備及其作用三、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和三、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和 容量的選擇容量的選擇 四、電流互感器原理、特點(diǎn)及四、電流互感器原理、特點(diǎn)及 使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)五、電壓互感器原理、特點(diǎn)及五、電壓互感器原理、特點(diǎn)及 使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)63電弧的危害電弧的危害 延長(zhǎng)了電路開(kāi)斷的時(shí)間。延長(zhǎng)了電路開(kāi)斷的時(shí)間。 高溫可燒損開(kāi)關(guān)觸頭、設(shè)備等。高溫可燒損開(kāi)關(guān)觸頭、設(shè)備等。 可損傷人的視力?？蓳p傷人的視力。64電弧產(chǎn)生的物理過(guò)程電弧產(chǎn)生的物理過(guò)程（）（） 強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射（）（） 熱電子發(fā)射熱電子發(fā)射（）（） 碰撞游

34、離碰撞游離（）（） 熱游離熱游離65 電弧的熄滅條件電弧的熄滅條件（一）熄滅電弧的去游離方式. 復(fù)合復(fù)合擴(kuò)散擴(kuò)散( (二二) ) 熄滅電弧的條件熄滅電弧的條件 游離速度 = 去游離速度 = 0.6S30 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷荷S30（I+）的需要，即的需要，即 SN.T=S30（I+） 我國(guó)現(xiàn)在的電力變壓器容量等級(jí)都采用我國(guó)現(xiàn)在的電力變壓器容量等級(jí)都采用R10系列。系列。例如容量例如容量100100、125125、160160、200200、250250、315315、400400、500500、630630、800800

35、、10001000、kVAkVA等。等。76工廠總降壓變電所的主接線圖橋式接線分類： 內(nèi)橋、外橋、全橋 采用內(nèi)橋式接線 采用外橋式接線 采用全橋式接線 倒換線路方便 倒換變壓器方便 操作靈活、投資較大77第五章第五章 工廠電力線路工廠電力線路78一、電力線路的任務(wù)和類別一、電力線路的任務(wù)和類別 二、高壓線路的接線方式二、高壓線路的接線方式三、選擇導(dǎo)線和電纜截面的條件三、選擇導(dǎo)線和電纜截面的條件四、導(dǎo)線和電纜截面的計(jì)算（重點(diǎn)）四、導(dǎo)線和電纜截面的計(jì)算（重點(diǎn)）79工廠電力線路本章主要內(nèi)容：工廠電力線路的接線方式及敷設(shè) 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算 電力線路的運(yùn)行及維護(hù)第一節(jié) 工廠電力線路及接線方式一、

36、電力線路的任務(wù)和類別 1、任務(wù)：輸送和分配電能 2、分類： 低壓：1140V及以下高壓：1140V以上 超高壓：220KV及以上 二、高壓線路的接線方式放射式、樹(shù)干式、環(huán)形 高壓放射式線路 80高壓樹(shù)干式線路 高壓環(huán)形接線 三、低壓線路的接線方式 同樣有：放射式、樹(shù)干式、環(huán)形 低壓放射式接線 81低壓樹(shù)干式接線 a)母線放射式配電的樹(shù)干式 b)變壓器、干線組的樹(shù)干式 低壓鏈?zhǔn)浇泳€（變形樹(shù)干式） a)連接配電箱b)連接電動(dòng)機(jī) 低壓環(huán)形接線 821.按發(fā)熱條件選擇；按發(fā)熱條件選擇；2.按允許電壓損失選擇；按允許電壓損失選擇；3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；4.按機(jī)械強(qiáng)度選擇。按機(jī)械強(qiáng)度

37、選擇。原則原則83（一）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面（一）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 1 1、三相系統(tǒng)、三相系統(tǒng)相線相線截面的選擇截面的選擇 允許載流量允許載流量不小于不小于通過(guò)相線的計(jì)算電流通過(guò)相線的計(jì)算電流30IIal842 2、中性線（、中性線（N N線線）截面的選擇）截面的選擇 （1 1）三相四線制中性線：）三相四線制中性線： AA5 . 00（2 2）兩相三線及單相線路：）兩相三線及單相線路

38、： AA 0（3 3）三次諧波電流突出的三相四線制中性線：）三次諧波電流突出的三相四線制中性線： AA 0853 3、保護(hù)線、保護(hù)線(PE(PE線線) )截面的選擇截面的選擇 216mmAPE當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí): :AAPE235mmA216mmA AAPE5 . 0223516mmAmm當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí): :當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí): :86 4 4、保護(hù)中性線、保護(hù)中性線(PEN(PEN線線) )截面的選擇截面的選擇 保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線的雙重功能，因此的雙重功能，因此PENPEN線截面選擇應(yīng)線截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足上述同時(shí)滿足上述PEPE線和線和N N線的要求，取線的要求，取其中的最

39、大截面。其中的最大截面。 87（二）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面（二）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面 經(jīng)濟(jì)截面經(jīng)濟(jì)截面 ececjIA30ecj 年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)線路類別線路類別導(dǎo)線材質(zhì)導(dǎo)線材質(zhì)3000h3000h以下以下300030005000h5000h5000h5000h以上以上 銅銅 3.00 3.00 2.25 2.25 1.75 1.75架空線路架空線路 鋁鋁 1.65 1.65 1.15 1.15 0.90 0.90 銅銅 2.50 2.50 2.25 2.25 2.00 2.00電纜線路電纜線路 鋁鋁 1.92 1.92 1.73 1.73 1.54 1.54經(jīng)濟(jì)

40、電流密度經(jīng)濟(jì)電流密度 可查下表：可查下表： 88( (三三) )線路電壓損耗的計(jì)算線路電壓損耗的計(jì)算 （根據(jù)損耗選擇截面）（根據(jù)損耗選擇截面） 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。一般線路常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。一般線路允許損耗允許損耗不超過(guò)不超過(guò)5%5% 。 89線路末端有線路末端有n個(gè)集中負(fù)荷時(shí)三相線路電壓損耗的計(jì)算個(gè)集中負(fù)荷時(shí)三相線路電壓損耗的計(jì)算NniiiiiUXqRpU1)(90（四）按機(jī)械強(qiáng)度選擇截面（四）按機(jī)械強(qiáng)度選擇截面 導(dǎo)線和電纜截面不應(yīng)小于其最導(dǎo)線和電纜截面不應(yīng)小

41、于其最小允許截面，如附錄表小允許截面，如附錄表1414和表和表1515所列。所列。 91第六章第六章 工廠供電系統(tǒng)的工廠供電系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù) 92一、過(guò)電流保護(hù)裝置的類型和任務(wù)一、過(guò)電流保護(hù)裝置的類型和任務(wù) 二、對(duì)保護(hù)裝置的要求二、對(duì)保護(hù)裝置的要求 三、熔斷器保護(hù)三、熔斷器保護(hù) 四、低壓斷路器保護(hù)四、低壓斷路器保護(hù) 五、繼電保護(hù)五、繼電保護(hù) （重點(diǎn)）（重點(diǎn)）93過(guò)電流保護(hù)的要求過(guò)電流保護(hù)的要求（1）選擇性）選擇性 （2）速動(dòng)性）速動(dòng)性 （3）可靠性）可靠性（4）靈敏性）靈敏性94熔斷器保護(hù)熔斷器保護(hù)配置配置95前后熔斷器之間的選擇性配合前后熔斷器之間的選擇性配合熔斷時(shí)間誤差為熔斷時(shí)間

42、誤差為30%50%,若若FU1提前提前(-), FU2滯后滯后(+) ,可失去選擇性可失去選擇性.960.5t1=1.5t2=安秒特性安秒特性213 tt 保護(hù)選擇性條件：保護(hù)選擇性條件：971. 兩相兩繼電器式結(jié)線兩相兩繼電器式結(jié)線Kw=1 B相不能保護(hù)，當(dāng)一次線路發(fā)生三相短路或任意兩相短路，至少有一個(gè)繼電器動(dòng)作。982. 兩相一繼電器式結(jié)線兩相一繼電器式結(jié)線 正常工作時(shí)，流入繼電器的電流為兩相電流互感器二次電流之差較小，故障時(shí)能反映相間短路，但靈敏度不同。 99ACAC相短路時(shí)相短路時(shí)KwKw為為2 2三相短路時(shí)三相短路時(shí)Kw為為 3?c?a.?KA =2?a?c =-?KA?a =?KA

43、-?c?c?KA?aaI3AB或或BC相短路時(shí)相短路時(shí)Kw為為12kAwIIk 100保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)整定計(jì)算 max.LirewrelOPIKKKKI2IIKKAwoprereIIK 繼電器的動(dòng)作電流繼電器的動(dòng)作電流:IL.max2max.IIkLiiLwkIkmax.iLwrelrekIkkImax.v 1.動(dòng)作電流整定動(dòng)作電流整定: (1) IOP躲過(guò)躲過(guò)IL.max( 2) Ire躲過(guò)躲過(guò)IL.max101動(dòng)作時(shí)限整定動(dòng)作時(shí)限整定:(1)定時(shí)限過(guò)電流動(dòng)作時(shí)限整定定時(shí)限過(guò)電流動(dòng)作時(shí)限整定按按階梯原則階梯原則進(jìn)行整定進(jìn)行整定. t1 =t2 + t102(2) 反時(shí)限過(guò)電流動(dòng)作時(shí)限整定亦按

44、階梯原則階梯原則進(jìn)行整定. t =0.7s指某一動(dòng)作電流倍數(shù)(10倍)時(shí)的動(dòng)作時(shí)限.103v保護(hù)靈敏度5 . 1min.)2(opikWpIKIKS1 .min.opkpIIS30IKKKKIirewrelOP過(guò)電流保護(hù)的靈敏度及提高靈敏度的措施過(guò)電流保護(hù)的靈敏度及提高靈敏度的措施v低電壓閉鎖保護(hù)低電壓閉鎖保護(hù)104電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)一般規(guī)定，當(dāng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大于一般規(guī)定，當(dāng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大于0.50.7秒，必須裝設(shè)電流速斷。秒，必須裝設(shè)電流速斷。105電流速斷保護(hù)的整定電流速斷保護(hù)的整定（2）電流速斷保護(hù)的）電流速斷保護(hù)的“死區(qū)死區(qū)”由于電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流躲過(guò)了線路末端的最

45、大短路電流由于電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流躲過(guò)了線路末端的最大短路電流, 因此在靠近末端的一段線路上發(fā)生的不一定是最大的短路電流因此在靠近末端的一段線路上發(fā)生的不一定是最大的短路電流（例如兩相短路電流）時(shí)（例如兩相短路電流）時(shí), 電流速斷保護(hù)裝置就不可能動(dòng)作電流速斷保護(hù)裝置就不可能動(dòng)作,也也就是電流速斷保護(hù)實(shí)際上不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)。就是電流速斷保護(hù)實(shí)際上不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)。 這種保護(hù)裝置這種保護(hù)裝置不能保護(hù)的區(qū)域不能保護(hù)的區(qū)域,就稱為就稱為“死區(qū)死區(qū)”（1）動(dòng)作電流整定）動(dòng)作電流整定為保證選擇性為保證選擇性,在下一級(jí)線路首段發(fā)生在下一級(jí)線路首段發(fā)生最大短路電流最大短路電流時(shí)時(shí), 不應(yīng)動(dòng)作不應(yīng)動(dòng)作.m

46、ax. kiwrelqbIKKKI106“死區(qū)死區(qū)”的彌補(bǔ)的彌補(bǔ)25 . 1) 2(qbiKWPIKIKS(3) 靈敏度校驗(yàn)凡是裝設(shè)電流速斷保護(hù)凡是裝設(shè)電流速斷保護(hù)的線路，必須配備帶時(shí)的線路，必須配備帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)限的過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間比速斷保護(hù)長(zhǎng)作時(shí)間比速斷保護(hù)長(zhǎng)0.50.7秒。且符合秒。且符合“階階梯原則梯原則”。1071、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的組成和原理 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的原理電路如下圖所示，其中圖a為集中表示的原理電路圖，稱為接線圖，這種圖的所有電器的組成部件是各自歸總在一起的。圖b為分開(kāi)表示的原理電路圖，稱為展開(kāi)圖，這種圖的所有電器的組成部件按各部件所屬回路來(lái)分開(kāi)繪

47、制。從原理分析的角度來(lái)說(shuō)，展開(kāi)圖簡(jiǎn)明清晰，在二次回路中應(yīng)用最為普遍。 其工作原理如下：當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，閉合其觸點(diǎn)，使時(shí)間繼電器KT動(dòng)作。KT經(jīng)過(guò)整定的時(shí)限后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號(hào)繼電器(電流型)KS和中間繼電器KM動(dòng)作。KS動(dòng)作后，其指示牌掉下，同時(shí)接通信號(hào)回路，給出燈光信號(hào)和音響信號(hào)。KM動(dòng)作后，接通跳閘線圈YR回路，使斷路器QF跳閘，切除短路故障。QF跳閘后，其輔助觸點(diǎn)QFl2隨之切斷跳閘回路。在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置除KS外的其他所有繼電器均自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而KS可手動(dòng)復(fù)位。 a)接線圖 b)展開(kāi)圖 1082、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的組成

48、和原理 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置由GL型感應(yīng)式電流繼電器組成，其原理如圖所示。當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器KA動(dòng)作，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后(反時(shí)限特性)。其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，這時(shí)斷路器QF因其跳閘線圈YR被“去分流”而跳閘，切除短路故障。在繼電器KA去分流跳閘的同時(shí)，其信號(hào)牌掉下，指示保護(hù)裝置已經(jīng)動(dòng)作。在短路故障切除后，繼電器自動(dòng)返回，其信號(hào)牌可利用外殼上的旋鈕手動(dòng)復(fù)位。要求，繼電器這兩對(duì)觸點(diǎn)的動(dòng)作程序必須是常開(kāi)觸點(diǎn)先閉合，常閉觸點(diǎn)后斷開(kāi)的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。 a)接線圖b)展開(kāi)圖 1093、過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)(含定時(shí)限和反時(shí)限)的動(dòng)作電流，應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流(包括正

49、常過(guò)負(fù)荷電流和尖峰電流)，以免保護(hù)裝置誤動(dòng)作；其返回電流，也應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流，否則保護(hù)裝置還可能發(fā)生誤動(dòng)作。如圖所示。 a)電路b)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限整定說(shuō)明C)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限整定說(shuō)明 1104、過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定 過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定，以保證前后兩級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性，在后一級(jí)保護(hù)裝置所保護(hù)的線路首端(如圖前頁(yè)所示線路中的k點(diǎn))發(fā)生三相短路時(shí)，前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t1應(yīng)比后一級(jí)保護(hù)中最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間t2大一個(gè)時(shí)間級(jí)差t，如圖b和C所示，即 t1t2+ t 這一時(shí)間級(jí)差t，應(yīng)考慮到前一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可能發(fā)生的負(fù)偏差(提前動(dòng)作)，考慮后一級(jí)保護(hù)

50、動(dòng)作時(shí)間可能發(fā)生的正偏差(延后動(dòng)作)，還要考慮保護(hù)裝置特別是GL型感應(yīng)式繼電器動(dòng)作時(shí)具有的慣性誤差。為了確保動(dòng)作選擇性，還應(yīng)考慮一個(gè)保險(xiǎn)時(shí)間。 5、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)與反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的比較 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)作時(shí)間比較精確，整定簡(jiǎn)便，且動(dòng)作時(shí)間與短路電流大小無(wú)關(guān)，不會(huì)因短路電流小而使故障時(shí)間延長(zhǎng)。但缺點(diǎn)是：所需繼電器多，接線復(fù)雜，且需直流操作電源，投資較大。此外，越靠近電源處的保護(hù)裝置，其動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，這是定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)共有的一大缺點(diǎn)。 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，加之可采用交流操作，因此相當(dāng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低，故它在中小工廠供電系

51、統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。但缺點(diǎn)是：動(dòng)作時(shí)限的整定比較麻煩，而且誤差較大；當(dāng)短路電流小時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，延長(zhǎng)了故障持續(xù)時(shí)間；同樣存在越靠近電源、動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)的缺點(diǎn)。 111五、電流速斷保護(hù) 帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是越靠近電源的線路過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，而短路電流則是越靠近電源越大，其危害也更加嚴(yán)重。因此規(guī)定，在過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間超過(guò)0.50.7s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置，如圖所示。 線路的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)電路圖 112六、有選擇性的單相接地保護(hù) 在小接地電流的系統(tǒng)中，若發(fā)生單相接地故障時(shí)，只有很小的接地電容電流，而相間電壓不變，因此可暫時(shí)繼續(xù)運(yùn)行

52、。但是，由于非故障相的對(duì)地電壓要升高為原來(lái)對(duì)地電壓的根號(hào)3倍，對(duì)線路絕緣是一種威脅，如果長(zhǎng)期下去，可能引起非故障相的對(duì)地絕緣擊穿而導(dǎo)致兩相接地短路。在發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須通過(guò)無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視裝置或有選擇性的單相接地保護(hù)裝置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。 單相接地保護(hù)又稱零序電流保護(hù)，它利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)裝置動(dòng)作。當(dāng)單相接地危及人身和設(shè)備安全時(shí)，則動(dòng)作于跳閘,如圖所示。 單相接地保護(hù)的零序電流互感器的結(jié)構(gòu)和接線 113定時(shí)限與反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的比較定時(shí)限與反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的比較 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間比較精確，整定簡(jiǎn)便，而且不論短路電流大定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)

53、動(dòng)作時(shí)間比較精確，整定簡(jiǎn)便，而且不論短路電流大小，動(dòng)作時(shí)間都是一定的，不會(huì)出現(xiàn)因短路電流小動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)而延長(zhǎng)了故障小，動(dòng)作時(shí)間都是一定的，不會(huì)出現(xiàn)因短路電流小動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)而延長(zhǎng)了故障時(shí)間的問(wèn)題。但缺點(diǎn)是：所需繼電器多，接線復(fù)雜，時(shí)間的問(wèn)題。但缺點(diǎn)是：所需繼電器多，接線復(fù)雜，需直流操作電源需直流操作電源, ,近電近電源處的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)源處的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)。 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可實(shí)現(xiàn)電流速反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，加之可采用交流操作，因此簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，故它在中小型用戶供電系統(tǒng)斷保護(hù)，加之可采用交流操作，因此簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，故它在中

54、小型用戶供電系統(tǒng)（6 610kV10kV）中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是：）中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是：動(dòng)作時(shí)間與短路電流大小有關(guān)動(dòng)作時(shí)間與短路電流大小有關(guān), ,動(dòng)作動(dòng)作時(shí)間的整定比較麻煩，而且誤差較大。時(shí)間的整定比較麻煩，而且誤差較大。同樣存在越靠近電源、動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)同樣存在越靠近電源、動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)的缺點(diǎn)。的缺點(diǎn)。 線路越靠近電源，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，而短路電流越大，危線路越靠近電源，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，而短路電流越大，危害也越大，這是過(guò)電流保護(hù)的不足。害也越大，這是過(guò)電流保護(hù)的不足。 GB50062GB50062一一9292規(guī)定，在過(guò)電流保護(hù)動(dòng)規(guī)定，在過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間超過(guò)作時(shí)間超過(guò)0.5

55、0.50.7s0.7s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置。 114 過(guò)電流保護(hù)裝置由工作時(shí)限滿足選擇性要求，它的保護(hù)范圍是本級(jí)和下級(jí)。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)裝置由動(dòng)作電流滿足選擇性要求，它的保護(hù)范圍只是被保護(hù)線路首端的一部分，稱為保護(hù)區(qū)，被保護(hù)線路末端的一部分保護(hù)裝置不能保護(hù)，稱為死區(qū)。115變壓器的電流保護(hù)變壓器的電流保護(hù)1 ） 變壓器的過(guò)電流保護(hù)變壓器的過(guò)電流保護(hù)一般裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)，動(dòng)作時(shí)間按一般裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)，動(dòng)作時(shí)間按“階階梯原則梯原則”整定整定 2）變壓器的電流速斷保護(hù)）變壓器的電流速斷保護(hù)當(dāng)變壓器的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大于當(dāng)變壓器的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)

56、作時(shí)限大于0.5秒，必須裝設(shè)電流秒，必須裝設(shè)電流速斷。也有速斷。也有“死區(qū)死區(qū)”，措施是配備帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。，措施是配備帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。3）變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)）變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)只有變壓器確有過(guò)負(fù)荷可能的情況下才裝設(shè)，一般作只有變壓器確有過(guò)負(fù)荷可能的情況下才裝設(shè)，一般作用于信號(hào)用于信號(hào)。116變壓器的差動(dòng)保護(hù)變壓器的差動(dòng)保護(hù)故障時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流 117第七章第七章 工廠供電系統(tǒng)的工廠供電系統(tǒng)的二次回路和自動(dòng)裝置二次回路和自動(dòng)裝置118交流操作電源 交流操作電源分電流源和電壓源兩種。交流操作電源分電流源和電壓源兩種。 電流源由電流互感器獲得，主要供電給繼電保電流源由電流互感器獲得，主要供電給繼電保護(hù)和跳閘回路。護(hù)和跳閘回路。 電壓源由變配電所使用的變壓器或電壓互感器電壓源由變配電所使用的變壓器或電壓互感器獲得，通常變配電所使用的所用變壓器作為正獲得，通常變配電所使用的所用變壓器作為正常工作電源，而電壓互感器因容量小，一般只常工作電源，而電壓互感器因容量小，一般只作為油浸式