武汉理工大学工厂供电复习-课件.ppt

1、武汉理工大学工厂供电复习1武汉理工大学工厂供电复习2第第1 1章章 电力系统概论电力系统概论 第第2 2章章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算 第第3 3章章 短路电流及其计算短路电流及其计算 第第4 4章章 工厂变配电所及其一次系统工厂变配电所及其一次系统第第5 5章章 电气设备的选择电气设备的选择第第6 6章章 工厂电力线路工厂电力线路第第7 7章章 工厂供电系统的继电保护工厂供电系统的继电保护 第第8 8章章 工厂供电系统的二次回路和自动装置工厂供电系统的二次回路和自动装置第第9 9章章 电气安全、接地与防雷电气安全、接地与防雷精品资料武汉理工大学工厂供电复习4第一章第一章

2、概论概论 武汉理工大学工厂供电复习5一、电能的质量指标一、电能的质量指标二、电力系统中性点运行方式二、电力系统中性点运行方式 及其特点及其特点(重点重点)三、低压配电系统的接地型式三、低压配电系统的接地型式 及其特点及其特点(重点重点)电压和频率电压和频率 武汉理工大学工厂供电复习6基本概念：电力系统电力系统 工厂供配电系统工厂供配电系统发电厂变电所电能用户电力线路工厂（或企业）内部接受、变换、分配工厂（或企业）内部接受、变换、分配和和消费电能的总电路。消费电能的总电路。武汉理工大学工厂供电复习7 1电力线路和用电设备的额定电压 2发电机的额定电压 3变压器的额定电压衡量电能质量的两个基本参数

3、 。武汉理工大学工厂供电复习8用电设备的额定电压与同级电网（线路）的额定电压相同。线路的额定电压就是线路首末两端电压的平均值。武汉理工大学工厂供电复习91）变压器的额定电压2）变压器的额定电压如：高压线路（较长）：高10%低压线路（较短）：高5%3）发电机的额定电压 高于同级电网电压5%武汉理工大学工厂供电复习10 中性点不接地中性点不接地 中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地系统中性点直接接地系统小电流接地系统 大电流接地系统 武汉理工大学工厂供电复习11电力系统中性点运行方式 电力系统电源中性点的不同运行方式，对电力系统的运行特别是在系统发生单相接地故障时有明显的影响，

4、而且将影响系统二次侧的继电保护及监测仪表的选择与运行。种类：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统 1、中性点不接地的电力系统 正常运行：电压、电流对称。单相接地：另两相对地电压升高为原来的根号3倍。单相接地电容电流为正常运行时 相线对地电容电流的3倍。武汉理工大学工厂供电复习122、中性点经消弧线圈接地 正常运行：三相电压、电流对称单相接地：另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。武汉理工大学工厂供电复习133、中性点直接接地或低阻接地的电力系统 正常运行：三相电压、电流对称

5、单相接地：另外两相对地电压不变，单相接地后即通过接地中性点形成单相短路。单相短路电流比线路的正常负荷电流大得多，因此在此系统发生单相短路时保护装置应动作于跳闸，切除短路故障。110KV以上的超高压采用该系统很有经济价值。武汉理工大学工厂供电复习144、低压配电系统的接地型式我国220380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线N、保护线PE、保护中性线PEN。中性线(N线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。保护线(PE线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用

6、的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地，可在设备发生接地故障时减少触电危险。保护中性线(PEN线)的功能：它兼有中性线(N线)和保护线(PE线)的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。低压配电系统按接地型式，分为TN系统、TT系统和IT系统。武汉理工大学工厂供电复习151）TN系统：中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护线(PE线)或公共的保护中性线(PEN线)。这种接公共PE线或PEN线的方式，通称为“接零”。包括：TN-C系统、TN-S系统、TN-C

7、-S系统，如图a、b、c所示。武汉理工大学工厂供电复习162）TT系统：中性点直接接地，设备外壳单独接地。3）IT系统：中性点不接地，设备外壳单独接地。主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所。武汉理工大学工厂供电复习17第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算 武汉理工大学工厂供电复习18一、工厂电力负荷的分级一、工厂电力负荷的分级二、工厂用电设备的工作制二、工厂用电设备的工作制（重点）（重点）三、常用的负荷计算方法三、常用的负荷计算方法 四、需要系数法确定计算负荷（重点）四、需要系数法确定计算负荷（重点）五、按二项式法确定计算负荷（重点）五、按二项式法确定计算负荷

8、（重点）六、功率因数，无功补偿及补偿后六、功率因数，无功补偿及补偿后的计算负荷的计算负荷武汉理工大学工厂供电复习19工厂用电设备按其工作制分哪几类?什么叫负荷持续率?它表征哪类设备的工作特性?工作制分三类：（1）连续工作制，（2）断续周期工作制，（3）短时工作制 负荷持续率：负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，负荷持续率表征断续周期工作制的设备的工作特性。武汉理工大学工厂供电复习20 以半小时平均负荷为依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据，用P30(Q30、S30、I30)表示。计算负荷的概念 1）并非所有设备都同时投入工

9、作。）并非所有设备都同时投入工作。2）并非所有设备都能工作于额定状态。）并非所有设备都能工作于额定状态。3）并非所有设备的功率因数都相同。）并非所有设备的功率因数都相同。4）还应考虑）还应考虑用电设备用电设备的效率与的效率与配电设备配电设备的功率损耗。的功率损耗。用电设备在实际运行中对配电设备所产生的最大热效应与用电设备在实际运行中对配电设备所产生的最大热效应与计算负荷计算负荷产生的热效应相等，从等效的含义上讲，产生的热效应相等，从等效的含义上讲，“半小时半小时最大平均负荷最大平均负荷”就是计算负荷。就是计算负荷。计算负荷定义：计算负荷定义：武汉理工大学工厂供电复习21计算负荷的实用计算方法1

10、、设备容量的确定1）用电设备的额定容量铭牌上标出的功率（或容量）PN；2）设备容量的概念 实际用电设备的实际工作性质分：长期工作；短期工作；反复工作。将各种用电设备的额定功率换算成同一的标准工作条件下的“额定功率”，称之为设备容量Pe。武汉理工大学工厂供电复习223）设备容量的计算（1）连续工作制设备特点：恒定负荷下运行，且运行时间长至足以使之达到热平衡状态。如：通风机、水泵、空气压缩机、发电机组、照明灯等；设备功率计算：；（2）短时工作制设备 特点：恒定负荷下，短时间内运行且短于达到热平衡所需时间。如：控制闸门的电动机；设备功率计算：NPPeNPPe武汉理工大学工厂供电复习23 特点：反复周

11、期性短时工作，工作或停歇均不足达到设备的热平衡。如电焊机、吊车电动机等。暂载率（负荷持续率）：其中：表示设备的工作周期；%100 xggtttxgtt 同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。设备容量与负荷持续率的平方根值成反比，即设备容量与负荷持续率的平方根值成反比，即2121PP（3）断续周期工作制设备（反复短时工作制）断续周期工作制设备（反复短时工作制）武汉理工大学工厂供电复习24电焊机组：标准暂载率为：；设备容量：其中：为换算到标准暂载率下的设备容量；为设备额定参数；1%100100NNNNNN100NcosSPPPeeP

12、NNNN,cos,SP武汉理工大学工厂供电复习25吊车电动机：标准暂载率为：设备容量：%2525NNNNNN25Ncos22SPPPe例例:某吊车电动机在某吊车电动机在1 1=60%=60%时的容量时的容量 P P1 1=10KW=10KW。试求试求2 2=25%=25%时的容量时的容量P P2 2为多少为多少?5KW.156.010222NNPP解：武汉理工大学工厂供电复习26 归纳：断续周期工作的设备功率计算：需要将设备额定暂载率下的额定功率换算成标准暂载率下的设备功率。设备容量不是设备的计算负荷也不是额定负荷，实际上是换算到一定标准工作制下的额定负荷。实际中求解计算负荷的思路：武汉理工大

13、学工厂供电复习27需要系数法需要系数法：确定计算负荷的基本方法：确定计算负荷的基本方法,常用。常用。二项式法：设备台数少，容量差别悬殊时采用。二项式法：设备台数少，容量差别悬殊时采用。计算负荷的方法计算负荷的方法：武汉理工大学工厂供电复习28什么叫最大负荷利用小时?什么叫年最大负荷和年平均负荷?最大负荷利用小时：是一个假想时间，在此时间内，电力最大负荷利用小时：是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷负荷按年最大负荷Pmax(或或P30)持续运行所消耗的电能持续运行所消耗的电能,恰好恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。等于该电力负荷全年实际消耗的电能。年度最大负荷：全年中负荷最大工作

14、班内消耗电能最大的年度最大负荷：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30 年平均负荷年平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间率，也就是电力负荷在该时间t内消耗的电能内消耗的电能Wt除以时间除以时间t的值。的值。武汉理工大学工厂供电复习29三相用电设备组计算负荷的确定计算负荷的方法：需要系数法，常用 二项式法，设备台数少，容量差别悬殊时采用。供电系统要安全可靠运行，电力变压器、开关设备、导线、电缆必须选择合适，因此必须对各环节的电力负荷进行计算。一、需

15、要系数法确定计算负荷1、基本公式：如图所示 用电设备组的计算负荷 用电设备组计算负荷：eWLeLPKKP30需要系数：WLeLdKKKedPPK30 edPKP 30tan3030PQcos3030PSNUSI33030 (Kd可查附表1)如果是一台电机：cos30NNNUPII武汉理工大学工厂供电复习302、设备容量的计算 连续工作制和短时工作制用电设备组：设备容量是所有设备的铭牌额定容量之和。断续周期工作制用电设备组：必须进行负载持续率换算 100/NNePP 3、多组用电设备计算负荷的确定 应该考虑各用电设备最大负荷不同时出现的因素，对有功、无功负荷分别计入一个同时系数 及 车间干线：0

16、.850.95及0.900.97 pK qK低压母线：用电设备组计算负荷直接相加时取 0.800.90及0.850.95 由车间干线计算负荷直接相加时取 0.900.95及0.930.97 总的计算负荷为 ipPKP.3030IPQKQ.3030NUSI33030 23023030QPS武汉理工大学工厂供电复习31需要系数法 设备组平均效率e 负荷系数KL线路平均效率Wl同时系数K设备组有功计算负荷为：设备组有功计算负荷为：设备组1设备组2设备组3Kd1Kd2Kd3P30,1P30,2P30,3P30=K(P30,1+P30,2+P30,3)eWLeLPKKP30输出容量多组用电设备组的计算负

17、荷武汉理工大学工厂供电复习32多组用电设备组的计算负荷多组用电设备组的计算负荷总的有功计算负荷为 总的无功计算负荷为 总视在功率计算负荷 总计算电流 iqQKQ,3030.23023030QPS)3/(3030NUSIiPPKP,3030.武汉理工大学工厂供电复习33按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷1 1、基本公式基本公式b b、c c为二项式系数，见附表为二项式系数，见附表1 1PePe为用电设备组总容量，为用电设备组总容量，PxPx为为X X台最大容量的设备总台最大容量的设备总容量容量 NePP武汉理工大学工厂供电复习34视在计算负荷：视在计算负荷：计算电流：计算电流：cos3

18、030PSNUSI33030无功计算负荷：无功计算负荷：tan3030PQ 武汉理工大学工厂供电复习35按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷2、多组用电设备计算负荷的确定、多组用电设备计算负荷的确定 考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素在各组用电设备中素在各组用电设备中取其中一组最大的附加负荷取其中一组最大的附加负荷（cPxcPx）maxmax，再加各组的平均负荷，再加各组的平均负荷bPebPe。武汉理工大学工厂供电复习36视在计算负荷：视在计算负荷：计算电流：计算电流：NUSI3303023023030QPS按二项式法确定计算负荷按二项式

19、法确定计算负荷2、多组用电设备计算负荷的确定、多组用电设备计算负荷的确定武汉理工大学工厂供电复习371、工厂的功率因数瞬时功率因数瞬时功率因数平均功率因数平均功率因数最大负荷时功率因数最大负荷时功率因数自然功率因数自然功率因数总功率因数总功率因数指运行中的工厂供配电系指运行中的工厂供配电系统在某一时刻的功率因数值统在某一时刻的功率因数值 UIP3cosP 功率表测出的三相有功功率读数；U电压表测出的线电压读数；I 电流表测出的线电流读数。指某一规定时间段内指某一规定时间段内功率因数的平均值功率因数的平均值 指供配电系统运行在年最大负荷时指供配电系统运行在年最大负荷时（计算负荷）的功率因数（计算

20、负荷）的功率因数 22cosqPPWWWWP有功电度表读数；W q无功电度表读数。3030cosSP P30工厂的有功计算负荷；S30工厂的视在计算负荷。指用电设备或工厂在没有安指用电设备或工厂在没有安装人工补偿装置时的功率因数装人工补偿装置时的功率因数 指用电设备或工厂设置了人工指用电设备或工厂设置了人工补偿后的功率因数补偿后的功率因数 工厂的功率因数，无功补偿及补偿后的工厂计算负荷工厂的功率因数，无功补偿及补偿后的工厂计算负荷武汉理工大学工厂供电复习382、无功功率补偿无功功率补偿 100KVA100KVA及以上高压供电的用户其功率因数应达到及以上高压供电的用户其功率因数应达到0.90.9

21、以上，其它以上，其它电力用户的功率因数应达到电力用户的功率因数应达到0.850.85以上。以上。人工补偿无功功率人工补偿无功功率提高自然功率因数提高自然功率因数提高功率因数提高功率因数无功补偿容量无功补偿容量)tan(tan303030PQQQC确定电容器个数确定电容器个数 CCqQn/武汉理工大学工厂供电复习393、无功补偿后的工厂计算负荷、无功补偿后的工厂计算负荷 CQQQ30/30补偿后总的无功计算负荷为补偿后总的无功计算负荷为 2302302/30230/30)(CQQPQPS补偿后的视在计算负荷为补偿后的视在计算负荷为 武汉理工大学工厂供电复习40)tan(tan303030PQQQ

22、C无功补偿后的无功补偿后的工厂计算负荷工厂计算负荷230230303030CCQQPSQQQ 在满足同样有功功率的同时，降低无功功率和在满足同样有功功率的同时，降低无功功率和视在功率，从而减少负荷电流。这样就降低了电视在功率，从而减少负荷电流。这样就降低了电力系统的电能损耗和电压损耗，既节约了电能，力系统的电能损耗和电压损耗，既节约了电能，又提高了电压质量，而且还可以选用较小的导线又提高了电压质量，而且还可以选用较小的导线或电缆截面，节约有色金属。或电缆截面，节约有色金属。武汉理工大学工厂供电复习41尖峰电流的计算 是指单台或多台用电设备是指单台或多台用电设备持续持续的的目的：选择熔断器、整定

23、低压断路器目的：选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置。和继电保护装置。与计算电流不同，计算电流指半小时最大电流，尖峰电流比计算电流大得多。武汉理工大学工厂供电复习42用电设备尖峰电流的计算用电设备尖峰电流的计算 指启动电流与额定电流之差为最大的一台设备正在指启动电流与额定电流之差为最大的一台设备正在启动、其余设备正常运行时的电流。启动、其余设备正常运行时的电流。max.st1n1ii.NpkIIKI为用电设备组中启动电流与额为用电设备组中启动电流与额定电流之差为最大的那台设备定电流之差为最大的那台设备的启动电流的启动电流为为n-1台的台的同时系数同时系数其余（其余（n-1）台）台电机设备的

24、电机设备的额额定电流定电流武汉理工大学工厂供电复习43第三章第三章 短路电流及其计算短路电流及其计算 武汉理工大学工厂供电复习44一、短路的原因、后果及其形式一、短路的原因、后果及其形式二、短路有关的物理量二、短路有关的物理量 三、短路电流的计算方法三、短路电流的计算方法 四、标幺制法进行三相短路计算四、标幺制法进行三相短路计算（重点）（重点）武汉理工大学工厂供电复习45什么叫短路?短路故障产生的原因有哪些?短路对电力系统有哪些危害?短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。分对地之间的低阻性短接。短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力

25、损伤、短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。违反操作规程、动物造成等。短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。磁干扰等出现。武汉理工大学工厂供电复习46 为了选择和校验电气设备、载流导体和整为了选择和校验电气设备、载流导体和整定供电系统的继电保护装置，需要计算三相短定供电系统的

26、继电保护装置，需要计算三相短路电流；路电流；在校验继电保护装置的灵敏度时还需计算在校验继电保护装置的灵敏度时还需计算不对不对称短路的短路电流值称短路的短路电流值；校验电气设备及载流导；校验电气设备及载流导体的动稳定和热稳定，就要用到短路冲击电流、体的动稳定和热稳定，就要用到短路冲击电流、稳态短路电流及短路容量；但对瞬时动作的低稳态短路电流及短路容量；但对瞬时动作的低压断路器，则需用冲击电流有效值来进行其动压断路器，则需用冲击电流有效值来进行其动稳定校验。稳定校验。计算短路电流的目的计算短路电流的目的武汉理工大学工厂供电复习47短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重

27、?短路的形式有：三相短路，两相短路，短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生单相短路可能性最大。单相短路。发生单相短路可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。危害最大。武汉理工大学工厂供电复习48 短路的形式(虚线表示短路电流路径)武汉理工大学工厂供电复习49什么叫无限大容量的电力系统?它有什么特点?在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然增大?无限大容量的电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多（50倍）的电力系统。特点是，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变

28、。在无限大容量系统中发生短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。但是由于电路中存在着电感，电流不能突变，因而引起一个过度过程，即短路暂态过程。最后短路电流达到一个新的稳定状态。无限大容量系统的三个特征系统容量无限大、母线电压恒定不变、系统阻抗为零。武汉理工大学工厂供电复习50无限大容量系统发生三相短路无限大容量系统发生三相短路,其短路电流其短路电流的周期分量幅值不变，短路电流的非周的周期分量幅值不变，短路电流的非周期分量按指数规律衰减，最终为零。期分量按指数规律衰减，最终为零。武汉理工大学工厂供电复习51无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流变动曲线 电

29、路中存在电感，发生短路后，电流不能突变，有一个过渡过程即短路暂态过程。武汉理工大学工厂供电复习52短路冲击电流有效值短路冲击电流有效值)3()2(866.0KkIIIIIishsh 51.1,55.2高压系统发生三相短路时，高压系统发生三相短路时，Ksh=1.8,1000KVA及以下的变压器二次侧及低压系统发生及以下的变压器二次侧及低压系统发生三相短路时，三相短路时，Ksh=1.3,IIIishsh 09.1,84.1IKIshsh 2121kckZUIII3 武汉理工大学工厂供电复习53 步骤：步骤：1）绘出计算电路图）绘出计算电路图 2）绘出等效电路图）绘出等效电路图 3）求等效总阻抗）求

30、等效总阻抗 4）计算短路电流和短路容量）计算短路电流和短路容量方法：方法：欧姆法、标幺制法欧姆法、标幺制法武汉理工大学工厂供电复习54标幺制法进行三相短路电流计算1、标幺值概念 任一物理量的标幺值 ddAAA（实际值与基准值之比）基准容量 （可以任意选取，一般取100MVA）MVASd100基准电压 （通常取线路电压）cdUU 基准电流 CddddUSUSI33基准电抗 dCddSUIDUX232、元件标幺值：电力系统电抗标幺值：OCddCOCCdSSSSSUSUXXX/22武汉理工大学工厂供电复习55电力变压器电抗标幺值：电力线路电抗标幺值：NdKdCNCKdTTSSUSUSUUXXX100

31、%/100%2222/CdOdCOdWLWLUSlXSUlXXXX3、短路电流标幺值及短路电流计算*)*3()3(2)3()3(13/3/XIIIIXXSUUSXUIIIddKKdCCdCdKK根据 可以计算出 。)3(KI)3()3()3()3(shshIiII4、三相短路容量*)3()3(33XSXUIUISdcdCKK武汉理工大学工厂供电复习56例：例：试用标幺制法分别求图中供电系统总试用标幺制法分别求图中供电系统总降变电所降变电所35KV母线上母线上k-2和和10KV母线上母线上k-3点发生三相短路时的短路电流和短路容量。点发生三相短路时的短路电流和短路容量。GSoc=1000MVA1

32、WL5km0.4/km1T2Tk-2 k-32WL1km 0.38/km3T750kVA10/0.4kVUk%=4.52500kVA35/10.5kVUk%=7.5武汉理工大学工厂供电复习57解：解：1.计算各元件电抗标幺值计算各元件电抗标幺值系统系统S线路线路1WL变压器变压器T1,T21.01000100*1ocdSSX146.03710054.02210*2ddUSlxX0.35.21001005.7100%*4*3NdKSSUXX武汉理工大学工厂供电复习58线路2WL345.05.10100138.02220*5ddUSlxX0.675.01001005.4100%*6NdKSSUXk

33、-21/0.012/0.1463/3.04/3.05/0.3456/6.0k-3变压器T3武汉理工大学工厂供电复习59（2）计算K-2点所在电压等级的基准电流2.计算K-2点三相短路时的短路电流（1）计算短路回路总阻抗标幺值746.12/3146.01.0*4*3*2*1*2XXXXXKkAUSIddd5.55.1031003（3）计算短路电流各值573.0746.111*2*2KKXI武汉理工大学工厂供电复习603.计算K-3点三相短路时的短路电流（1）计算短路回路总阻抗标幺值MVAXSSKAIiKAIIIKdKKKshKdK3.57573.0100)(038.8152.355.255.2)

34、(152.3573.05.5*2222.*22091.86345.0746.1*6*5*2*3XXXXKK武汉理工大学工厂供电复习61（2）计算K-3点所在电压等级的基准电流（3）计算K-3点三相短路时的短路各量kAUSIddd3.1444.031003124.0091.811*3*3KKXIMVAXSSKAIiKAIIIKdKKKshKdK4.12124.0100)(824.32835.1784.184.1)(839.17124.03.144*3333.*33武汉理工大学工厂供电复习62第四章第四章 工厂变配电所及其工厂变配电所及其 一次系统一次系统武汉理工大学工厂供电复习63一、高压一次设

35、备及其作用一、高压一次设备及其作用二、低压一次设备及其作用二、低压一次设备及其作用三、变电所主变压器台数和三、变电所主变压器台数和 容量的选择容量的选择 四、电流互感器原理、特点及四、电流互感器原理、特点及 使用注意事项使用注意事项五、电压互感器原理、特点及五、电压互感器原理、特点及 使用注意事项使用注意事项武汉理工大学工厂供电复习64电弧的危害电弧的危害 延长了电路开断的时间。延长了电路开断的时间。高温可烧损开关触头、设备等。高温可烧损开关触头、设备等。可损伤人的视力。可损伤人的视力。武汉理工大学工厂供电复习65电弧产生的物理过程电弧产生的物理过程（）（）强电场发射强电场发射（）（）热电子发

36、射热电子发射（）（）碰撞游离碰撞游离（）（）热游离热游离武汉理工大学工厂供电复习66 电弧的熄灭条件电弧的熄灭条件（一）熄灭电弧的去游离方式.复合复合扩散扩散(二二)熄灭电弧的条件熄灭电弧的条件 游离速度=去游离速度 =0.6S30 任一台变压器单独运行时任一台变压器单独运行时,应能满足全部一、二级负应能满足全部一、二级负荷荷S30（I+）的需要，即的需要，即 SN.T=S30（I+）我国现在的电力变压器容量等级都采用我国现在的电力变压器容量等级都采用R10系列。系列。例如容量例如容量100100、125125、160160、200200、250250、315315、400400、500500

37、、630630、800800、10001000、kVAkVA等。等。武汉理工大学工厂供电复习77工厂总降压变电所的主接线图桥式接线分类：内桥、外桥、全桥 采用内桥式接线 采用外桥式接线 采用全桥式接线 倒换线路方便 倒换变压器方便 操作灵活、投资较大武汉理工大学工厂供电复习78第五章第五章 工厂电力线路工厂电力线路武汉理工大学工厂供电复习79一、电力线路的任务和类别一、电力线路的任务和类别 二、高压线路的接线方式二、高压线路的接线方式三、选择导线和电缆截面的条件三、选择导线和电缆截面的条件四、导线和电缆截面的计算（重点）四、导线和电缆截面的计算（重点）武汉理工大学工厂供电复习80工厂电力线路本

38、章主要内容：工厂电力线路的接线方式及敷设 导线和电缆截面的选择计算 电力线路的运行及维护第一节 工厂电力线路及接线方式一、电力线路的任务和类别 1、任务：输送和分配电能 2、分类：低压：1140V及以下高压：1140V以上 超高压：220KV及以上 二、高压线路的接线方式放射式、树干式、环形 高压放射式线路 武汉理工大学工厂供电复习81高压树干式线路 高压环形接线 三、低压线路的接线方式 同样有：放射式、树干式、环形 低压放射式接线 武汉理工大学工厂供电复习82低压树干式接线 a)母线放射式配电的树干式 b)变压器、干线组的树干式 低压链式接线（变形树干式）a)连接配电箱b)连接电动机 低压环

39、形接线 武汉理工大学工厂供电复习831.按发热条件选择；按发热条件选择；2.按允许电压损失选择；按允许电压损失选择；3.按经济电流密度选择；按经济电流密度选择；4.按机械强度选择。按机械强度选择。原则原则武汉理工大学工厂供电复习84（一）按发热条件选择导线和电缆截面（一）按发热条件选择导线和电缆截面 导线和电缆在通过正常最大负荷电流导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的发热温度，不应超过即计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。其正常运行时的最高允许温度。1 1、三相系统、三相系统相线相线截面的选择截面的选择 允许载流量允许载流量不小于不小于通过相线的计算电流

40、通过相线的计算电流30IIal武汉理工大学工厂供电复习852 2、中性线（、中性线（N N线线）截面的选择）截面的选择 （1 1）三相四线制中性线：）三相四线制中性线：AA5.00（2 2）两相三线及单相线路：）两相三线及单相线路：AA 0（3 3）三次谐波电流突出的三相四线制中性线：）三次谐波电流突出的三相四线制中性线：AA 0武汉理工大学工厂供电复习863 3、保护线、保护线(PE(PE线线)截面的选择截面的选择 216mmAPE当当 时时:AAPE235mmA216mmA AAPE5.0223516mmAmm当当 时时:当当 时时:武汉理工大学工厂供电复习87 4 4、保护中性线、保护中

41、性线(PEN(PEN线线)截面的选择截面的选择 保护中性线兼有保护线和中性线保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此的双重功能，因此PENPEN线截面选择应线截面选择应同时满足上述同时满足上述PEPE线和线和N N线的要求，取线的要求，取其中的最大截面。其中的最大截面。武汉理工大学工厂供电复习88（二）按经济电流密度选择截面（二）按经济电流密度选择截面 经济截面经济截面 ececjIA30ecj 年最大有功负荷利用小时年最大有功负荷利用小时线路类别线路类别导线材质导线材质3000h3000h以下以下300030005000h5000h5000h5000h以上以上 铜铜 3.00 3.00

42、2.25 2.25 1.75 1.75架空线路架空线路 铝铝 1.65 1.65 1.15 1.15 0.90 0.90 铜铜 2.50 2.50 2.25 2.25 2.00 2.00电缆线路电缆线路 铝铝 1.92 1.92 1.73 1.73 1.54 1.54经济电流密度经济电流密度 可查下表：可查下表：武汉理工大学工厂供电复习89(三三)线路电压损耗的计算线路电压损耗的计算 （根据损耗选择截面）（根据损耗选择截面）导线和电缆在通过正常最大负荷电导线和电缆在通过正常最大负荷电流时产生的电压损耗，不应超过其正流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。一般线路常运行时允许的电

43、压损耗。一般线路允许损耗允许损耗不超过不超过5%5%。武汉理工大学工厂供电复习90线路末端有线路末端有n个集中负荷时三相线路电压损耗的计算个集中负荷时三相线路电压损耗的计算NniiiiiUXqRpU1)(武汉理工大学工厂供电复习91（四）按机械强度选择截面（四）按机械强度选择截面 导线和电缆截面不应小于其最导线和电缆截面不应小于其最小允许截面，如附录表小允许截面，如附录表1414和表和表1515所列。所列。武汉理工大学工厂供电复习92第六章第六章 工厂供电系统的工厂供电系统的过电流保护过电流保护 武汉理工大学工厂供电复习93一、过电流保护装置的类型和任务一、过电流保护装置的类型和任务 二、对保

44、护装置的要求二、对保护装置的要求 三、熔断器保护三、熔断器保护 四、低压断路器保护四、低压断路器保护 五、继电保护五、继电保护（重点）（重点）武汉理工大学工厂供电复习94过电流保护的要求过电流保护的要求（1）选择性）选择性（2）速动性）速动性 （3）可靠性）可靠性（4）灵敏性）灵敏性武汉理工大学工厂供电复习95熔断器保护熔断器保护配置配置武汉理工大学工厂供电复习96前后熔断器之间的选择性配合前后熔断器之间的选择性配合熔断时间误差为熔断时间误差为30%50%,若若FU1提前提前(-),FU2滞后滞后(+),可失去选择性可失去选择性.武汉理工大学工厂供电复习970.5t1=1.5t2=安秒特性安秒

45、特性213 tt 保护选择性条件：保护选择性条件：武汉理工大学工厂供电复习981.两相两继电器式结线两相两继电器式结线Kw=1 B相不能保护，当一次线路发生三相短路或任意两相短路，至少有一个继电器动作。武汉理工大学工厂供电复习992.两相一继电器式结线两相一继电器式结线 正常工作时，流入继电器的电流为两相电流互感器二次电流之差较小，故障时能反映相间短路，但灵敏度不同。武汉理工大学工厂供电复习100ACAC相短路时相短路时KwKw为为2 2三相短路时三相短路时Kw为为 3İcİa.İKA=2İaİc=-İKAİa=İKA-İcİcİKAİaaI3AB或或BC相短路时相短路时Kw为为12kAwII

46、k 武汉理工大学工厂供电复习101保护整定计算保护整定计算 max.LirewrelOPIKKKKI2IIKKAwoprereIIK 继电器的动作电流继电器的动作电流:IL.max2max.IIkLiiLwkIkmax.iLwrelrekIkkImax.v 1.动作电流整定动作电流整定:(1)IOP躲过躲过IL.max(2)Ire躲过躲过IL.max武汉理工大学工厂供电复习102动作时限整定动作时限整定:(1)定时限过电流动作时限整定定时限过电流动作时限整定按按阶梯原则阶梯原则进行整定进行整定.t1=t2+t武汉理工大学工厂供电复习103(2)反时限过电流动作时限整定亦按阶梯原则阶梯原则进行整

47、定.t=0.7s指某一动作电流倍数(10倍)时的动作时限.武汉理工大学工厂供电复习104v保护灵敏度5.1min.)2(opikWpIKIKS1.min.opkpIIS30IKKKKIirewrelOP过电流保护的灵敏度及提高灵敏度的措施过电流保护的灵敏度及提高灵敏度的措施v低电压闭锁保护低电压闭锁保护武汉理工大学工厂供电复习105电流速断保护电流速断保护一般规定，当过电流保护动作时限大于一般规定，当过电流保护动作时限大于0.50.7秒，必须装设电流速断。秒，必须装设电流速断。武汉理工大学工厂供电复习106电流速断保护的整定电流速断保护的整定（2）电流速断保护的）电流速断保护的“死区死区”由于

48、电流速断保护的动作电流躲过了线路末端的最大短路电流由于电流速断保护的动作电流躲过了线路末端的最大短路电流,因此在靠近末端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流因此在靠近末端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流（例如两相短路电流）时（例如两相短路电流）时,电流速断保护装置就不可能动作电流速断保护装置就不可能动作,也也就是电流速断保护实际上不能保护线路的全长。就是电流速断保护实际上不能保护线路的全长。这种保护装置这种保护装置不能保护的区域不能保护的区域,就称为就称为“死区死区”（1）动作电流整定）动作电流整定为保证选择性为保证选择性,在下一级线路首段发生在下一级线路首段发生最大短路电流最大短

49、路电流时时,不应动作不应动作.max.kiwrelqbIKKKI武汉理工大学工厂供电复习107“死区死区”的弥补的弥补25.1)2(qbiKWPIKIKS(3)灵敏度校验凡是装设电流速断保护凡是装设电流速断保护的线路，必须配备带时的线路，必须配备带时限的过电流保护，其动限的过电流保护，其动作时间比速断保护长作时间比速断保护长0.50.7秒。且符合秒。且符合“阶阶梯原则梯原则”。武汉理工大学工厂供电复习1081、定时限过电流保护装置的组成和原理 定时限过电流保护装置的原理电路如下图所示，其中图a为集中表示的原理电路图，称为接线图，这种图的所有电器的组成部件是各自归总在一起的。图b为分开表示的原理

50、电路图，称为展开图，这种图的所有电器的组成部件按各部件所属回路来分开绘制。从原理分析的角度来说，展开图简明清晰，在二次回路中应用最为普遍。其工作原理如下：当一次电路发生相间短路时，电流继电器KA瞬时动作，闭合其触点，使时间继电器KT动作。KT经过整定的时限后，其延时触点闭合，使串联的信号继电器(电流型)KS和中间继电器KM动作。KS动作后，其指示牌掉下，同时接通信号回路，给出灯光信号和音响信号。KM动作后，接通跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除短路故障。QF跳闸后，其辅助触点QFl2随之切断跳闸回路。在短路故障被切除后，继电保护装置除KS外的其他所有继电器均自动返回起始状态，而KS可手动