第4章 工厂供电系统的保护及供电自动化
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1、第六节第六节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护第第4 4章章 工厂供电系统的保护及供电自动化工厂供电系统的保护及供电自动化第一节第一节 过电流保护的任务和要求过电流保护的任务和要求第二节第二节 熔断器保护熔断器保护第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护第四节第四节 常用的保护继电器常用的保护继电器第五节第五节 工厂高压线路的继电保护工厂高压线路的继电保护第八节第八节 备用电源自动投入及自动重合闸装置备用电源自动投入及自动重合闸装置第七节第七节 其它电力设备其它电力设备的继电保护的继电保护第一节第一节 过电流保护的任务和要求过电流保护的任务和要求一、过电流保护装置的类型和任务 1、熔
2、断器保护：适用于高、低压供电系统，供电可靠性要求不高的场合。 2、低压断路器保护：适用于供电可靠性要求较高的低压供电系统。 3、继电保护：适用于高压供电系统，供电可靠性要求较高、操作灵活方便的场合。二、对保护装置的基本要求 选择性：只切除故障部分，保证非故障部分的完好运行。 速动性：迅速切除故障，防止故障扩大，减轻其危害程度。11.minOPkdefPIIS灵敏性：表示对故障的反应能力，用Sp表示： （过电流保护）保护区内电力系统在最小运行方式下 的最小短路电流。 保护装置动作电流换算到一次侧的值，又称为保护装 置一次侧起动值。1 .OPIminkI可靠性：保护装置该动作时，不应拒动；不该动作
3、时，不应误动。上述四点，在使用中不同的场合侧重点不同： 线路的保护，选择性很重要； 变压器的保护，对灵敏性要求高； 短路电流较大的场合，快速性是主要的。 电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系统参数的变化。在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时，往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。最大运行方式，是系统在该方式下运行时，发电机发出容量最大，系统阻抗最小，即具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式
4、的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。最小运行方式，是系统在该方式下运行时，发电机发出容量相对较小，系统阻抗最大，即具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。 比如在一个有4台发电机的电厂一般规定最大运行方式是4台机都运行，有两台主变的中性点直接接地，最小运行方式规定为有两台发电机运行，另两台停运，有一台主变的中性点接地。 如果是变电站，最大运行方式是所有进出负荷和变压器都正常运行，220KV、110KV的双母线并联运行。最小运行方式一般规定为每条母线上只有一进、一出两个设备运行。 一、熔断器在供配电
5、系统中的配置，见图6-1。 主要应考虑选择性和经济性。 应注意：为保障人身安全，PE、PEN线上不允许装设熔断器。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护NFECII2 2）熔体额定电流应躲过线路的尖峰电流）熔体额定电流应躲过线路的尖峰电流Ipk，应满足的条件为：应满足的条件为：pkNFEKIIK小于1的计算系数。二、熔断器熔体电流的选择 （一）保护电力线路的熔断器熔体额定电流的选择 1）熔体额定电流INFE应不小于线路的计算电流IC， 即 绝缘导线和电缆的过负荷倍数。只起短路保护，明覆导线2.5。起短路保护及过负荷保护，住宅、重要仓库、公共建筑物照明线路可能长时间过负荷的动力线路等取1，熔体电流小
6、于25A时取0.85，有爆炸气体和粉尘区域内线路取0.8.olK 若不满足条件3)时，应改选熔断器的规格、型号，或增大导线截面。3 3）熔断器保护应与被保护的线路相配合，避免发生熔体未熔）熔断器保护应与被保护的线路相配合，避免发生熔体未熔断而线路烧坏的事故。断而线路烧坏的事故。应满足：应满足：alolNFEIKIalI为绝缘导线和电缆的允许载流量（二）保护电力变压器的熔断器熔体额定电流的选择 根据经验，应满足下式要求：NTNFEII10251).( 式中： 变压器一次侧额定电流。 上式考虑了以下三个因素： 1） 应躲过变压器正常允许的过负荷电流。油浸式变压器过负荷允许为：室内最高为1.2倍，室
7、外最高为1.3倍。当上层油温为50 及以上时，变压器不允许过载运行。) 2） 应躲过变压器低压侧电动机自起动引起的尖峰电流。 3） 应躲过变压器初合闸时的励磁涌流。NTI1NFEINFEINFEI励磁涌流：变压器空载初合闸时出现的很大的励磁电流。 变压器空载投入（或突然恢复电压）时(合闸前铁心磁通为0），约在0.01秒，将会出现一个最大的磁通，铁心严重饱和，励磁电流迅速增大，大约为正常时励磁电流的100倍，或为 的（ 810 ）倍 。NTI1（三）保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择 RN2型熔断器的熔体额定电流为0.5A。 ( 因电压互感器二次侧的负荷很小)三、熔断器的选择及校验 1、选择条
8、件： 1）熔断器的额定电压应不小于线路的额定电压。 2）熔断器的额定电流应不小于熔体的的额定电流。 3) 根据安装条件选择类型（户内或户外）。2、校验断流能力 1）对限流式熔断器： 2）对非限流式熔断器： ：为熔断器的最大分断电流。 ：为熔断器安装处的三相短路冲击电流有效值。 3）对具有断流能力上下限的熔断器（例RW4型跌落式）：)(3IIOC )(3shOCII)(3shI)(min2KOCII)(3shOCII及OCI四、熔断器保护灵敏度的校验 应满足的条件：KIISNFEKPmin ：为系统在最小运行方式下，保护区末端的最小短路电流。 对TN、TT系统：为线路末端单相短路电流或单相接地故
9、障电流。 对IT系统：为线路末端两相短路电流。 对保护降压变压器的高压熔断器来说，为低压策母线的两相短路电流折算到高压侧的值。minKI K：为灵敏度的最小比值，见相关表格数据如下。注：表中K值适用于符合IEC标准的一些新型熔断器，如RT12/RT14/RT15/NT等。对于老型熔断器，可取K47，即近似按表中熔断器时间5S的熔断器来取值。五、前后熔断器之间的选择性配合（即熔断时间的配合） 通常前一级熔断器的熔断时间应为后一级熔断器熔断时间的3倍。 若不能满足此要求，应将前一级熔断器的熔体电流提高12级，再进行校验。 有时也采用前一级熔断器的熔体电流大于后一级熔断器的熔体电流23级来保证选择性
10、。例题41: 有一台Y型电动机，其额定电压为380V，额定容量为18.5KW，额定电流为35.5A，起动电流倍数为7。现拟采用BLV型导线穿焊接钢管敷设。该电动机采用RT0型熔断器作短路保护，短路电流 最大可达13KA。试选择熔断器及其熔体的额定电流，并选择导线截面和钢管直径。已知当地环境温度为300C.)3(KIAKIIAIIpkFENCFEN55.7475 .353 . 05 .35.解：（1）选择熔体及熔断器的额定电流因此，查表，选RT0-100型熔断器，其熔体电流.80 ,100N FEN FUIAIA而熔断器额定电流（2）校验熔断器的断流能力（4）校验导线与熔断器保护的配合假设该电动
11、机安装在一般车间内，熔断器只作短路保护，因此，查表，RT0-100型熔断器的，其熔体电流 断流能力满足要求。 (3)(3)5013OCKIAIIKA按发热条件选择，查表得A=10mm2的BLV型导线3根穿钢管（SC）时， 相应的选穿线钢管SC20mm。查绝缘导线线芯的允许最小截面积为2.5mm2.实际取10mm2，满足机械强度。0(30)4135.5 ,CalCIAIA.2.580 ,2.52.5 41102.5 ,N FEalN FEalIIIAIAA要满足的要求。现而满足配合要求。（3）选择导线截面和钢管直径第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护一、低压断路器在供配电系统中的配置一、低
