工厂供电复习题第六章

第六章工厂供电系统的过电流保护1第六章工厂供电系统的过电流保护1、供电系统中有哪些常用的过电流保护装置?对保护装置有哪些基本要求?过电流保护装置：熔断器、低压断路器、继电保护。基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度（灵敏系数1.min.opkPIIS）。2、如何选择线路熔断器的熔体?1、保护电力线路alOLFENPKFENFENIKIKIIII..30.2、保护电力变压器TNFENI.1.)0.2~5.1(考虑因素：熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流，熔体电流要躲过变压器低压侧电机起动的尖峰电流，熔体电流要躲过变压器空载含闸电流。3、保护电压互感器RN2为0.5A3、选择熔断器时应考虑哪些条件?熔断器的额定电压应不低于线路的额定电压。熔断器的额定电流不应小于它所装熔体的额定电流。熔断器的额定类型应满足技术要求。4、低压断路器的瞬时、短延时和长延时过流脱扣器的动作电流各如何整定?其热脱扣器的动作电流又如何整定?（1）瞬时过流脱扣器动作电流的整定动作电流pkrelOPIKI)0(可靠系数relK取值为5.2~2:;35.1:DZDW（2）短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定动作电流pkrelopIKI)5(relK取值为1.2动作时间0.2s,0.4s,0.6s三级,时间差0.2s（3）长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定动作电流30)(IKIrelloprelK取值为1.1动作时间：反时限最长1-2h（4）热脱扣器动作电流的整定过负荷保护30.IKIrelTROPrelK取值为1.15、低压断路器如何选择?选择低压断路器应满足的条件：低压断路器的额定电压不低于保护线路的额定电压。低压断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流。第六章工厂供电系统的过电流保护2低压断路器的类型应符合安装、保护、操作方式的要求。6、分析定时限过电流保护的原理。定时限过电流保护装置的原理电路如图所示，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QFl—2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可手动复位。定时限过电流保护的原理电路图a)接线图b)展开图7、分析在单相接地保护中，零序电流保护原理。原理如下:如果电缆WL1的A相发生接地故障，A相不存在对地电容电流，B相和C相有对地电容电流。电缆WL2和WL3也只有B相和C相有对地电容电流。所有这些对地电容电流都要经过接地故障点。故障电缆A相芯线上流过所有电容电流之和，且与同一电缆的其他完好的B相和C相芯线及其金属外皮上所流过的电容电流恰好抵消，而除故障电缆外的其他电缆的所有电容电流I3～I6则经过电缆头接地线流入地中。接地线流过的这一不平衡电流(零序电流)就要在零序电流互感器TAN的铁心中产生磁通，使TAN的二次绕组感应出电动势，使接于二次侧的电流继电器KA动作，发出报警信号。必须强调：电缆头的接地线必须穿过零序电流互感器的铁心，否则接地保护装置不起作用，如图所示。第六章工厂供电系统的过电流保护3计算题1、有一台Y型电动机，其额定电压为380V，额定功率为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)3(KI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(环境温度为+300C)解：(1)选择熔体及熔断器的额定电流IPEN,≥I30=35.5AIPEN,≥KIPK=0.3×35.5A×7=74.55A（轻载启动K取0.3）由附录表10-1，选RT0-100型熔断器，IFUN,=100A，熔体选IPEN,=80A。(2)校验熔断器的断流能力查附录表10-1，熔断器的IOC=50kAI)3(=)3(KI=13kA，其断流能力满足要求。(3)选择导线截面和钢管直径按发热条件选择，查附录表19-2得A=10mm2的BLV型铝芯塑料线三根穿钢管时：I)30(0cal=41AI30=35.5A，满足发热条件，相应选钢管SC20mm。校验机械强度：查附录表15，穿管铝芯线的最小截面为2.5mm2＜10mm2，满足要求。第六章工厂供电系统的过电流保护4(4)校验导线与熔断器保护的配合电动机安装在一般车间内，熔断器作短路保护用，导线与熔断器保护的配合条件为：IPEN,≤2.5Ial现IPEN,=80A2.5×41A=102.5A，故满足熔断器保护与导线的配合要求。2、如下图所示，设FUl(RT0型)的I1,PEN=100A，FU2(RMl0型)的I2,FEN=60A。k点的三相短路电流)3(KI=1000A。试检验FUl和FU2是否能选择性配合。解：由I1,PEN=100A和IK=1000A查附录表10—2曲线得t1≈O.3s。由I2,FEN=80A和IK=1000A查附录表9—2曲线得t2≈0.08s。t1=O.3s3t2=30.08s=0.24s因此FUl与FU2能保证选择性动作。3、有一条380V动力线路，I30=120A，IPK=400A；线路首端的I)3(k=18.5kA。当地环境温度为+300C。试选择此线路的BLV型导线的截面、穿线的硬塑料管直径及线路首端装设的DWl6型低压断路器及其过流脱扣器的规格。解：(1)选择低压断路器及其过流脱扣器规格查附录表11，DWl6-630断路器的过流脱扣器额定电流IORN.=160AI30=120A初步选DWl6-630型低压断路器，其IORN.=160A.设瞬时脱扣电流整定为3倍，)0(OP=3×160A=480A。而KRELIPK=1.35×400A=540A，不满足I)0(OP≥KRELIPK的要求。如整定为4倍时，I)0(OP=4×160A=640AKRELIPK=1.35×400A=540A，满足躲过尖峰电流的要求。校验断流能力：查录表11，DWl6-630断路器IOC=30kAI)3(k=18.5kA，满足要求。第六章工厂供电系统的过电流保护5(2)选择导线截面和穿线塑料管直径查附录表19-3，当A=70mm2的BLV型铝芯塑料线在300C时：Ial=121A(三根线穿管)I30=120A，按发热条件选A=70mm2，管径选为50mm。校验机械强度：查附录表15，最小截面为2.5mm2＜70mm2，故满足机械强度要求。(3)校验导线与低压断路器保护的配合脱扣器整定为I)0(OP=640A，而4.5Ial=4.5×121A=544.5A，不满足I)0(OP≤4.5Ial的要求。因此将导线截面增大为95mm2，Ial=147A，4.5Ial=4.5147A=661.5AI)0(OP=640A，满足导线与保护装置配合的要求。相应的穿线塑料管直径改选为65mm。4、某10kV电力线路，如下图所示。已知TAl的变流比为100／5A，TA2的变流比为50／5A。WL1和WL2的过电流保护均采用两相两继电器式接线，继电器均为GL-15／10型。KA1整定的动作电流为7A，10倍动作电流的动作时限为ls。WL2的计算电流为28A，WL2首端k-1点的三相短路电流为500A，其末端k-2点的三相短路电流为160A。试整定KA2的动作电流和动作时限，并检验其保护灵敏度。解：(1)整定KA2的动作电流取Imax.L=2I30=2×28A=56A，Krel=1.3，Kre=0.8，Ki=50／5=10，Kw=1，I)2(OP=ireWRELkKKKImax.L=108.013.1A56=9.1A根据GL-15／10型继电器的规格，动作电流整定为9A。(2)整定KA2的动作时限确定KA1的实际动作时间，由于k-1点发生三相短路时KA1中的电流为I')1(1K=)1()1(iWKKI1k=201×500A=25AI')1(1K对KA1的动作电流倍数为：n1=)1(')1(1opkII=AA725=3.6第六章工厂供电系统的过电流保护6利用n1=3.6和KA1已整定的时限t1=ls，查附录表21-2的GL-15型继电器的动作特性曲线，得KA1的实际动作时间t'1≈1.6s。KA2的实际动作时间应为：t'2=t'1-t=1.6s-0.7s=0.9sk-1点发生三相短路时KA2中的电流为：I')2(1K=)2()2(tWKKI1K=101×500A=50AI')2(1K对KA2的动作电流倍数为：6.5950)2(/)2(12AAIInOPk利用2n=5.6和KA2的实际动作时间/2t=0.9s，查附录表21-2的GL-15型继电器的动作特性曲线，得KA2应整定的10倍动作电流的动作时限为2t≈0.8s。(3)KA2的保护灵敏度检验KA2保护的线路WL2末端k-2的两相短路电流为其最小短路电流，即AAIIKk139160866.0866.0)3(2)2(min.KA2的保护灵敏度为：5.154.19101391)2()2(min.)2(AAIKIKSOPiKWP满足灵敏度的要求。5、某车间变电所装有一台10/0.4A、1000kVA的变压器。已知变压器低压侧母线的三相短路电流)3(KI=16kA，高压侧电流互感器变流比为100／5A，继电器采用GL-5／lO型，接成两相两继电器式。试整定该继电器的动作电流、动作时限和速断电流倍数。解：(1)过电流保护动作电流的整定取relK=1.3，WK=1，reK=0.8，iK=100／5=20，max.LI=TNI.12=2×1000kV·A／AkV5.115)103(其动作电流AAIOP4.95.115208.013.1动作电流整定为9A。(2)过电流保护动作时限的整定:车间变电所为终端变电所，其过电流保护的10倍动作电流的动作时限整定为0.5s。(3)电流速断保护速断电流倍数的整定取5.1relK，AkAkVkVkAIk64064.010/4.016max.，速断电流AAIqb486402015.1因此速断电流倍数整定为：3.5948AAnqb