071工厂供电系统的保护
合集下载
工厂供电系统的保护
工厂供电系统的保护一、工厂供电线路的爱护由架空线或电缆构成的单端供电网络。
常设如下爱护：1.过电流爱护（Ⅲ段）2.电流速断+反时限过电流爱护3.电流速断+过电流爱护（Ⅲ+Ⅲ）常用，一般是1、2、3中选一种4.单相接地爱护5.低电压爱护6.方向电流爱护（采纳双电源供电时，才考虑）二、工厂变压器和母线的爱护1.总降压变压器对于7500kVA及以下的单台变压器设以下爱护：（1）过电流爱护（2）当过电流爱护时限大于（0.5s）时，可采纳电流速断爱护（3）瓦斯爱护（4）温度监视对于10000kVA及以上的单台变压器，或并列运行的每台容量在6300kVA及以上的变压器。
常设：上述的（1）、（3）、（4）及纵差爱护。
2.车间变压器方案一：采纳熔断器爱护，或熔断器+负荷开关爱护。
方案二：采纳定时限或反时限的过电流爱护；当过电流爱护时限大于（0.7s）时，可加设电流速断爱护。
此外，320kVA以上的户内变和800kVA以上的户外变，都应设瓦斯爱护。
3.母线母线的主要故障：单相接地故障三、工厂中的电动机爱护1.电压为3kV以上的感应电动机和同步电动机2.电压在500V以下的电动机，特殊是75kW及其以下的电动机其相间短路故障和单相接地故障，采纳熔断器来爱护。
3.较大容量的高压电动机应设相间短路爱护四、备用电源和自动重合闸装置1.备用电源自投装置（AAT）当工作电源或工作设备故障断开后，能自动将备用电源或备用设备投入工作，使用户不致停电。
2.自动重合闸装置（ARC）设在线路出线的断路器上。
线路故障时，继保装置动作，断路器跳开，同时启动ARC，经肯定时限后，ARC使断路器重新合上。
若是瞬时故障，则重合胜利，恢复供电；若是永久性故障，再借继电爱护将线路切断。
五、工厂中低压配电网的爱护（380V系统）1.熔断器爱护可作为过负荷或短路爱护。
要设在相线上，爱护线和中性线切勿设熔断器。
2.低压断路器爱护可作为过负荷、短路、欠压和失压爱护。
工厂供电课件第12讲
继电保护的基本概念 单端供电网络的保护
第三节
第四节
电力变压器的保护
低压配电系统的保护
第五节
供电系统的微机保护
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第4章
继电保护的历史
注意概念： 现在说继电保护是指微机保护（或叫微机继电保护），而不是以前的机 电式继电保护。
历史：
1：机电式继电保护时代（用各种继电器搭建的保护系统）：上世纪50 年代， 我国建立了自己的继电器制造业。阿城继电器厂。60年代、70年代得到 了大范围使用，是机电式继电保护的巅峰时期，80年代仍然在普遍使用。 2：上世纪80年代国外微机保护已经比较成熟，我国有相应的样机，但没有 大面积推广，90年代，我国在电力系统大面积推广使用微机保护，一直 到现在，近几年，变电站已经发展为智能变电站。
中间继电器、信号继电器、出口继电器……
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第4章
例如—过电流继电器 来自电流互感器二次侧的电流I，加入到过电流继电器的输入端。当 电流I大于由继电器的安装位置和工作任务而预先给定的动作值Iop时，比 较环节有输出。 在电磁型继电器中，由于需要靠电磁转矩驱动机械触点的转动与闭 合，需要一定的功率和时间，继电器有自身固有动作时间（几毫秒或几 十毫秒），一般的干扰不会造成误动； 在数字型继电器中，由于其动作速度快、功率小，为提高动作的可
变压器、线路等 所有电气设备
电流速断保护
后备保护
1.2（如满足此要求将使保护过分 复杂或在技术上难以实现时，可仅 按常见的运行方式和故障类型校验 灵敏度） 2.0
1.25 1.50
变压器
3～10kV电缆线 路 3～10kV架空线 路
纵联差动保护 中性点不直接接地电力网 中的零序电流保护
第三节
第四节
电力变压器的保护
低压配电系统的保护
第五节
供电系统的微机保护
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第4章
继电保护的历史
注意概念： 现在说继电保护是指微机保护（或叫微机继电保护），而不是以前的机 电式继电保护。
历史：
1：机电式继电保护时代（用各种继电器搭建的保护系统）：上世纪50 年代， 我国建立了自己的继电器制造业。阿城继电器厂。60年代、70年代得到 了大范围使用，是机电式继电保护的巅峰时期，80年代仍然在普遍使用。 2：上世纪80年代国外微机保护已经比较成熟，我国有相应的样机，但没有 大面积推广，90年代，我国在电力系统大面积推广使用微机保护，一直 到现在，近几年，变电站已经发展为智能变电站。
中间继电器、信号继电器、出口继电器……
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第4章
例如—过电流继电器 来自电流互感器二次侧的电流I，加入到过电流继电器的输入端。当 电流I大于由继电器的安装位置和工作任务而预先给定的动作值Iop时，比 较环节有输出。 在电磁型继电器中，由于需要靠电磁转矩驱动机械触点的转动与闭 合，需要一定的功率和时间，继电器有自身固有动作时间（几毫秒或几 十毫秒），一般的干扰不会造成误动； 在数字型继电器中，由于其动作速度快、功率小，为提高动作的可
变压器、线路等 所有电气设备
电流速断保护
后备保护
1.2（如满足此要求将使保护过分 复杂或在技术上难以实现时，可仅 按常见的运行方式和故障类型校验 灵敏度） 2.0
1.25 1.50
变压器
3～10kV电缆线 路 3～10kV架空线 路
纵联差动保护 中性点不直接接地电力网 中的零序电流保护
项目四工厂供电系统过电路保护
某工厂供电系统过电路保护措施案例
保护措施
该工厂采用熔断器和断路器作为 过电流保护装置，当线路中出现 短路或过载时，熔断器熔断或断 路器跳闸，切断故障线路。
实施效果
有效避免了过电流对设备的损坏 和火灾事故的发生，保障了工厂 的正常生产和人员安全。
某工厂供电系统过电流保护装置配置案例
1 2 3
配置方案
04
过电流保护装置的配置与整 定
过电流保护装置的选择
熔断器
熔断器是一种简单有效的过电流保护装置，当电流超过额 定值时，熔丝会熔断，切断电路。适用于电路分支和容量 较小的设备保护。
断路器
断路器能够切断正常工作电流和故障电流，具有控制和保 护双重功能。适用于控制和保护主电路及大容量设备的分 断。
继电器
过电路保护的意义
保障设备安全
通过及时切断过电流，防止设备 损坏和火灾事故的发生。
维持生产稳定
确保工厂供电系统的正常运行， 保障生产线的连续性。
提高人员安全
降低触电风险，保护工作人员的 生命安全。
过电路保护的基本原理
检测电流
通过电流互感器检测线路中 的电流大小。
比较与判断
将检测到的电流与设定值进 行比较，判断是否发生过电 路。
备用电源
03
对于重要的设备或生产线，配置备用电源和相应的过电流保护
装置，提高供电的可靠性和稳定性。
05
案例分析
某工厂供电系统过电路事故案例
事故描述
某工厂供电系统在运行过程中，由于短路故障导致过电流，进而 引发电气火灾。
事故原因
供电线路老化，未及时更换，导致线路绝缘层破损，引发短路。
事故后果
火灾造成设备严重损坏，工厂停产，人员伤亡。
工厂供电系统中电流保护的配置和改进_张鹏
短路 电流小于 变
变馈
变压器反时限过流保护动作切除故障 。只有
变 的定时限过流保护整定值 , 此时由
为
变
变压器系统
变 变压
阻抗和短路电流示意图 , 最大运行方式下 ,
为返回系数 。
器低压侧三相短路电流为
。 由此可确定如图 所示
电工技术 期
的
变
变
母线
变压器反时限过 电流曲线 。
变 母线
保护时限按下级所带
变 电站的馈线设 置为 置为
丫 猛二
变 电站来配 置 , 即带 一级
, 带两 级 变电所 的馈线 设 定时 变 电站 的馈线设 置 为
,
,
、 定时 限 过 流 保护
和整定 。 变电站各 回路 电流保护配置 进线配 置限时 电流速断保 护 , 、 定 时限过 流保 护 ,
收稿 日期 一 一
、 备 自投 无压
流
,
变 馈线 配 置 限时 电流 速断 保护 , 变 、 定时限过流保
母 联 配 置 电 流速 断保 护
,
, 、 定 时限过流保 护 馈线配置限时电流速断保护 ,
变馈
变忱线定时限过电流曲线
母联 电流 保护 配置优 化
母联电流保护 即充电保护 在母联合 闸时投入 , 在母 线充电 后退 出 。母联 电流保护按最 小运 行方式 下母 线 。
图
定时限和反时限过 电流配
曲线 图
发生两相短路时有足够灵敏度来整定 , 时 限为
由图 路电流小于 护动作跳闸
可知 ,
变 , 则由
线路
七
习
能
创
夕 瀚
`
习
电机
变压路
维修电工高级技师考试题及答案
维修电工高级技师考试题集一、填空题001、线圈产生感生电动势的大小正比于线圈的磁通量的变化率。
002、有一共发射极单管放大电路，当在其输入端加一正弦波时，输出电压V0的波形在正半周失真，为截止失真，则该放大电路的晶体管是NPN型。
003、当LC组成的并联电路，在外加电源的频率为电路谐振频率时，电路呈纯阻性。
004、任何一个逻辑函数的最小项表达式是唯一的。
005、8421 BCD 码的二―十进制计数器状态是1001时，再输入一个计数脉冲，计数状态为0000，然后向高位发进位信号。
006、由运算放大器组成的比例放大器，可分为反相比例放大器和同相比例放大器。
007、反相比例放大器有两个输入端，一个是反相输入端，表示输入与输出是反相的；另一个是同相端，表示输入信号与输出信号是同相的。
008、时序电路可分为同步、异步时序电路两大类。
009、霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应进行测量的传感器。
010、施密特触发器属于双稳态触发器。
011、电场屏蔽解决分布电容问题，屏蔽地线接大地。
012、磁路屏蔽用导磁材料使磁场闭合，屏蔽接地线接大地很好。
013、电子测量装置的静电屏蔽罩必须与被屏蔽电路的零信号电位公共线相接。
014、零信号基准电位的相接点必须保证干扰电流不流经信号线。
015、电子装置内部采用低噪声前置放大器，各级放大器间防止耦合和自激振荡。
016、A/D 转换器在获取0～50mV的微弱信号时，模拟接地法极为重要。
017、随着装置内部各种线圈要屏蔽或距离要远些，注意漏磁方向，减小互感耦合。
018、单相变压器在进行短路试验时，应将高压侧接交流电源，低压侧短路。
019、35KV 断路器大修时交流耐压试验电压标准为85KV。
020、Fuse的中文意思为保险丝。
021、桥式起重机中电动机过载保护通常采用过电流继电器。
022、步进电动机是一种把电脉冲控制信号转换成角位移和直线位移的执行元件。
023、传感器按输出量的性质分参量型和发电型两类。
第6章 工厂供电系统的过流保护6-5
图所示）。当负载对称时，两表读数之差的 3 倍即 为三相无功功率，设三相无功功率用Q来表示，即
Q 3(P2 P1) （6-2） 如采用右图的方法测量无功功率，当负载对称时，两
功率表读数之和再乘以
3 就2 为三相无功功率，即
2020/2/6
Q
3 2
( P1
P2
)
（6-3）
用两个单相功率表测量对称 三相电路无功功率接线图
2020/2/6
6～10kV母线的绝缘监察装置 及电压测量电路
TV—电压互感器（Y0/Y0/△接线）； QS—高压隔离开关及触点；SA—电
压转换开关；PV—电压表；
KV—电压继电器；KS—信号继电器； WC—控制小母线；WS—信号小母
线；WFS—预报信号小母线
14
6.9 备用电源自动投入装置及自动重合闸装置
归称中央复归。1SB为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。
2020/2/6
3
（2）中央复归重复动作的事故信号回路
2、中央事故信号
该信号装置采用信号冲击继电器（或信号脉 冲继电器）KI，型号为ZC-23型（或按电流积分原 理工作的BC-4（S）型），虚线框内为ZC-23型冲 击继电器的内部接线图。TA为脉冲变流器，其一 次侧并联的二极管V2和电容C，用于抗干扰；其二 次侧并联的二极管V1起单向旁路作用。当TA的一 次电流突然减小时，其二次侧感应的反向电流经 V1而旁路，不让它流过干簧继电器KR的线圈。 KR为执行元件（单触点干簧继电器），KM为出 口中间元件（多触点干簧继电器）。 另起行当 1QF、2QF断路器合上时， 其辅助触点1QF、2QF （在图中）均打开，各对应回路的1-3、 19-17均 接通。若断路器1QF事故跳闸，辅助常闭触点1QF 闭合，冲击继电器的脉冲变流器一次绕组电流突 增，在其二次侧绕组中产生感应电动势使干簧继 电器KR动作。KR的常开触点（1-9）闭合，使中 间继电器KM动作，其常开触点KM（7-15）闭合 自锁，另一对常开触点KM （5-13）闭合，使蜂鸣 器HB通电发出声响，同时KM （6-14）闭合，使 时间继电器KT动作，其常闭触点延时打开，KM 失电，使音响自动解除。2SB为音响解除按钮， 1SB为试验按钮。此时若另一台断路器2QF事故跳 闸，流经KI的脉冲变流器的电流又增大使HB又发 出声响，称为“重复动作”的音响信号回路。
Q 3(P2 P1) （6-2） 如采用右图的方法测量无功功率，当负载对称时，两
功率表读数之和再乘以
3 就2 为三相无功功率，即
2020/2/6
Q
3 2
( P1
P2
)
（6-3）
用两个单相功率表测量对称 三相电路无功功率接线图
2020/2/6
6～10kV母线的绝缘监察装置 及电压测量电路
TV—电压互感器（Y0/Y0/△接线）； QS—高压隔离开关及触点；SA—电
压转换开关；PV—电压表；
KV—电压继电器；KS—信号继电器； WC—控制小母线；WS—信号小母
线；WFS—预报信号小母线
14
6.9 备用电源自动投入装置及自动重合闸装置
归称中央复归。1SB为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。
2020/2/6
3
（2）中央复归重复动作的事故信号回路
2、中央事故信号
该信号装置采用信号冲击继电器（或信号脉 冲继电器）KI，型号为ZC-23型（或按电流积分原 理工作的BC-4（S）型），虚线框内为ZC-23型冲 击继电器的内部接线图。TA为脉冲变流器，其一 次侧并联的二极管V2和电容C，用于抗干扰；其二 次侧并联的二极管V1起单向旁路作用。当TA的一 次电流突然减小时，其二次侧感应的反向电流经 V1而旁路，不让它流过干簧继电器KR的线圈。 KR为执行元件（单触点干簧继电器），KM为出 口中间元件（多触点干簧继电器）。 另起行当 1QF、2QF断路器合上时， 其辅助触点1QF、2QF （在图中）均打开，各对应回路的1-3、 19-17均 接通。若断路器1QF事故跳闸，辅助常闭触点1QF 闭合，冲击继电器的脉冲变流器一次绕组电流突 增，在其二次侧绕组中产生感应电动势使干簧继 电器KR动作。KR的常开触点（1-9）闭合，使中 间继电器KM动作，其常开触点KM（7-15）闭合 自锁，另一对常开触点KM （5-13）闭合，使蜂鸣 器HB通电发出声响，同时KM （6-14）闭合，使 时间继电器KT动作，其常闭触点延时打开，KM 失电，使音响自动解除。2SB为音响解除按钮， 1SB为试验按钮。此时若另一台断路器2QF事故跳 闸，流经KI的脉冲变流器的电流又增大使HB又发 出声响，称为“重复动作”的音响信号回路。
工厂供电概述—供配电系统的继电保护的
Ire K re IL l.ma x K re K lsIt30
因此，保护装置的动作电流为：
Iop
Kre lKst Kre
IL.m ax
则继电器的动作电流为： Io.p KK Kw i IopKrK eK rleK sK ti wIL.max 式中，Krel取； Kre取； Kst取1.5~3。
✓ 计算WL1首端的三相短路电流Ik反应到KA1中去的电流值：
I k (1)
Kw(1) Ki(1)
Ik
✓ 计算 I k (1) 对KA2的动作电流 I op .K (1) 的倍数，即
n1
I k (1) I op.K (1)
✓ 确定KA2的10倍动作时间：由n1点和 t1找到交点b点，从
过点b所在的曲线上找出n=10时对应的时间t1即为所求。
动作时间：应按“阶梯原则”整定（见图6-13）
即 t1t2 t
➢ 定时限过电流保护：
t0.5s
➢ 反时限过电流保护：
t 0.7s
说明：定时限过电流保护的动 作时间取决于时间继电器预先 整定的时间，与短路电流的大 小无关；反时限过电流保护的 动作时间需要根据前后两级保 护的GL型电流继电器的动作 特性曲线来整定。
图6-6 三相完全星形接线方式
图6-7 两相不完全星形接线方式
3．两相电流差接线方式（图6-8）
流入继电器中的电流等于A、C两相电流互感器二次电流 之差，即
IK Ia Ic
特点：各种短路形式下的接线系 数不同，如图6-9所示。
✓ 正常运行或三相短路时：Kw 3 ✓ 发生A、C两相短路时： Kw 2
➢返回电流：指使扇形齿轮脱离蜗杆返回到原来位置时的最 大电流。 ➢动作时间：指从蜗杆与扇形齿片相咬合起到接点闭合这一 段时间。
工厂供电 第6章工厂供电系统的过电流保护PPT课件
图6-2 变压器空载投入时励磁涌流的变化曲线
由图6-2可以看出，励磁涌流中含有数值很大的非周期分量，而且衰减较慢（与短路电流非周期分量相比），因此其 波形在过渡过程中相当长一段时间内，都偏向时间轴的一侧。很明显，熔断器的熔体电流如果不躲过励磁涌流，就可能在 变压器空载投入时或电压突然恢复时使熔断器熔断，破坏了供电系统的正常运行。
【1】电力系统的最小运行方式，是指电力系统处于短路回路阻抗为最大、短路电流为最小的状态下的一种运行方式。例如双回路供电的系统在 只有一回路运行时，就属于一种最小运行方式。
第二节 熔断器保护
一. 熔断器在供配电系统中的配置 熔断器在供配电系统中的配置，应符合选择性保护的原则，也就是熔断器要配置得能使故障范围缩小到最低限度。此 外应考虑经济性，即供电系统中配置的数量要尽量地少。 图6-1是熔断器在低压放射式配电系统中合理配置的方案，既可满足保护选择性的要求，又使配置的熔断器数量较少。 图中熔断器FU5用来保护电动机及其支线。当k-5处发生短路时，FU5熔断。熔断器FU4主要用来保护动力配电箱母线。当 k-4处发生短路时，FU4熔断。同理，熔断器FU3主要用来保护配电干线，FU2主要用来保护低压配电屏母线，FU1主要用 来保护电力变压器。在k-1～k-3处短路时，也都是靠近短路点的熔断器熔断。
第六章 工厂供电系统的过电流保护
第一节 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 二. 对保护装置的基本要求
第二节 熔断器保护
一. 熔断器在供配电系统中的配置 二. 熔断器熔体电流的选择 三. 熔断器的选择与校验 四. 熔断器保护灵敏度的检验 五. 前后熔断器之间的选择性配合
第三节 低压断路器保护
长时间过负荷的动力线路，以及在可燃建筑物构架上明敷的有延燃性外层的绝缘导线线路等，则应取KOL=1；当 IN.FE 25 A 时，则取为KOL=0.85 。对有爆炸性气体和粉尘的区域内的线路，应取KOL=0.8。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
应为3～6倍脱扣器的额定电流。2500A及以下，应为 3～10倍。 ☆、可靠系数取值： ◎动作时间top≥0.4s的DW型自动开关，Ker1=1.35
◎动作时间top≤0.2sDZ型自动开关，Ker1=2～2.5 ◎对于有多台设备的干线，Ker1=1.3 （3）、自动开关过流保护灵敏度校验 为了保证自动开关的瞬时或短延时过电流脱扣器在
（2）、灵敏度的校验：
由BLX 1 70导线得： I a1 126 A, I N QF 100 A; 所以I al＞I N QF
KP
( I K2 ) 3 2700 4.6＞1.5 I 2OP 2 504
故所选自动开关满足灵敏度的要求
（3）、与导线配合：由BLX 1 70导线
T
QF 母线
T
QF
分干线
FU
FU 干线
FU 干线
分干线
FU 1FU 干线 A 4FU
FU 支线 Ⅱ组
B 2FU支干线 C 支线
M
~
分干线
支线
M
~
M
~
Ⅰ组
M
~
由熔断器保护的低压配电系统图
③、熔体的熔断电流必须和导线或电缆的允许电流 相配合。
即：
I N FE / I al＜KOL
电缆或绝缘穿管导线——KOL=2.5； 明敷的绝缘导线——KOL=1.5; 已装设其它过负荷保护的绝缘导线和电缆线路， 而又要求用熔断器作短路保护时——KOL=1.25
◆如欲在某一电流下使：t/1＞t/2、为保证它们
之间的选择性，这样就应该使t1＞3t2。
◆对应这个条件，可从熔体的安秒特性曲线上
分别查出这两个熔体的额定电流。 ◆实验证明：上、下级熔体的额定电流相差2个 等级均能满足动作选择性的要求。
例：设熔断器FU1的额定电流为60A，熔断器FU2的
额定电流为40A，K1点的短路电流为800A，试检验
系统最小运行方式下，在其保护区末端发生短路时
能可靠地动作，其灵敏度必须满足：
系统在最小运行方式下，被保护线路末端的最小短路电流。
K P I K min / I 2OP 1.5
瞬时脱扣器 的整定电流
（4）、上、下级自动开关之间的选择性配合
◎上、下级自动开关之间能否满足选择性配合要求， 应按其保护特性曲线进行校验。
★保护装臵的作用： （1）、系统发生故障后，保护装臵应动作，借助断 路器来切断故障元件，保证其它设备的正常运行。 （2）、系统出现不正常情况时，保护装臵也应动作， 及时发出报警信号，引起操作人员注意并及时处理。 （3）、保护装臵与其他自动装臵配合使用，从而缩 短短路事故的停电时间，提高了供电系统运行的可靠 性。 二、对保护装臵的四点要求： 1、选择性
价格低廉、可靠性高。
★安秒特性：
安秒特性——熔断器熔体熔断的时间和所通过电流
的关系曲线。
t
O
IN
I
☆、熔体通过1.3倍额定电流时，熔断时间在1h以上
☆、熔体通过1.6倍额定电流时，熔断时间在1h以下
☆、熔体通过2倍额定电流时，熔断时间在瞬时熔断
☆、熔断器的保护特性是一种反时限的保护特性。
2、熔断器的选择及其与导线的配合 （1）、熔断器熔体电流的选择 1）、保护电力线路的熔体电流应按以下条件进行： ①、熔体的额定电流只须大于或等于线路正常运行
◆自动开关在低压配电系统中主要有三种配臵方
式：
（1）、自动开关与带闸刀开关配臵方式
（2）、自动开关与磁力启动器或接触器的配臵方
式 （3）、自动开关与熔断器的配臵方式
380V T T1 QF1 QK1 380V T2 QF2 QK2
380V
380V FU-QA QF KH
QK
QF
QF
KM
QF
380V
时的计算负荷电流。
I N FE I 30
②、熔体的额定电流必须大于或等于线路上的尖 峰电流。
I N FE KI Pk
K——计算系数，一般按下列要求取值：
☆轻载启动，时间在3s以下的电机，K=0.25～0.4 ☆重载启动，在3～8s以下的电机，K=0.35～0.5； ☆超过8s重负载启动、或频繁启动、反接制动时， K=0.5～0.6；
查表得：
T 30 C时，I
0
a1
126 A。
I a1＞I N QF 100 A
由公式得:
I1OP / I a1 63 / 126 1， ＜ I 2OP / I a1 504 / 126 4.5 ＜
故所选自动开关满足和导线配合的要求。
两个熔断器能否满足选择性配合的要求。 IK FU1 M 照明
FU2
K1 M
解：由FU1的额定电流60A，短路电流800A查特性曲 线表得t1≈0.15s；
由FU2的额定电流40A，短路电流800A查特性曲
线表得t2≈0.048s； 计算得：1 0.15s＞3t2 3 0.048 0.144s t 因此熔断器FU1与FU2能满足选择性配合的要求。 二、自动开关保护 ◆特点：能重复操作，动作电流可调节、选择性 好、工作可靠、分断能力强。
电流来计算：
可靠系数 瞬时脱扣器 的动作整定 电流值
I 2OP K re1I PK
线路的尖峰电流
☆、规定： （1）、选择型自动开关
瞬时脱扣器整定电流调节范围对2500A及以上， 应为7～10倍脱扣器的额定电流。2500A及以下，应为
10～20倍。
（2）、非选择型自动开关
瞬时脱扣器整定电流调节范围对2500A及以上，
I1OP / I a1 1 ＜
或
I 2OP / I a1 4.5 ＜
长延时脱扣 器整定电流
导线的允许 载流量
瞬时脱扣器 整定电流
有一条低压380V的动力线路，导线采用BLX—— 例： 1×70型，穿硬塑料管敷设。I30=56A、IPK=230A，
此线路末端的 I ( 3) 2.7kA .当地环境温度为 k +300C。试选择装设在该线路首端的自动开关，并 校验和其导线的配合情况。 解： （1）、选用DZ系列自动开关，整定如下： 因：I30=56A，故选用自动开关的额定电流为：
当系统发生故障时，保护装臵只能切除故障元件，保
证其他电气设备的正常运行。
K-3 GS QF5 QF3 QF4 QF2 K-1 QF1 M ~ K-2
例如:当K-1点短路时，因某种原因QF1拒动作，则QF3 的保护就对其下一级线路起着后备保护作用，在这种 情况下，QF3的动作就应视为有选择性的动作。
◎在一般情况下，上级自动开关宜采用带短延时的
过电流脱扣器，下级自动开关则采用瞬时过电流脱
扣器，而且动作电流应是上级大于下级。
◎至少上级的动作电流不应小于下级动作电流的1.2
倍，即：
I op1 1.2 I op2
（5）、自动开关过电流脱扣器整定值与导线允许 电流之间的配合 要使自动开关在线路过负荷或短路时，能可靠 地保护导线不致过热烧坏，就必须满足下列要求：
2、快速性
为减小短路电流的破坏性，应尽可能使保护装臵快速
动作。由于快速性和选择性的矛盾，应先满足选择性
再满足快速性的要求。 3、可靠性 保护装臵应有足够的可靠性。因为保护装臵的误动作 和拒动作都将使供电系统的事故扩大，造成严重的损 失。 4、灵敏性
★保护装臵对本保护区内发生的故障或不正常的运行 状态，无论其位臵、程度轻重均应有足够的反应能力
( 2) k (1) k
I
◆保护降压变压器的高压熔断器，为低压母线两相
（4）、熔断器上、下级间的相互配合
用于保护线路短路故障的熔断器，它们上、下级
之间的配合是： 设：上一级熔体理想的熔断时间为t1s下级为t2s； 因熔体的安秒特特性曲线误差约为±50%； 上一级熔体为负误差，t/1=0.5t1s；下级为 正误差，t/2=1.5t2s.
第七章 工厂供电系统的二次回路 和自动装置
§7-1、保护装臵的作用、要求和类型
一、保护装臵的作用
★工厂供电系统出现故障后所出现的后果：
（1）、短路电流燃起电弧，烧坏故障设备。
（2）、设备绝缘遭受损，缩短使用寿命。
（3）、降低电网电压，影响到其它电气设备的正常运行。
（4）、造成较大范围停电，影响到相邻企业的正常生产。
保证其动作，这种性能称为灵敏性。
★保护装臵的灵敏性是用灵敏度来衡量：
过电流 保护装 臵的灵 敏度
I k min KP I op1
保护区末端 发生短路时 的最小短路 电流 保护装臵的 一次侧的动 作电流
§7-2、工厂低压配电系统的保护
一、熔断器保护
1、熔断器及其保护特性曲线
★特点：结构简单、体积小、质量轻、使用方便、
U N FU U N
2）、熔断器的额定电流应大于或等于它所安装熔体
的额定电流，即：
I N FU I N FE
3）、熔断器的类型应符合安装条件及被保护设备
的技术要求和安全要求。
4）、熔断器分断能力的校验
熔断器的分断能力（电流）应大于流过熔断器短
路冲击电流有效值，即： (3 I OC FE＞I sh )
脱扣器的动作整定电流应稍大于该线路的计算负
荷电流即可：
长延时脱扣 器的动作整 定电流值
可靠系数，常取1.1
I1OP K re I 30
线路的计算负荷电流
一般情况下，热继电器的额定电流比动作电流大 10%～25%较好。
（2）、瞬时过电流脱扣器动作过电流的整定 瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰
2)、保护电力变压器熔断器熔体电流的选择
熔体的额定电流是变压器额定电流的1.5～2.0
倍，即：
I N FE (1.5 ~ 2.0) I N T
◎动作时间top≤0.2sDZ型自动开关，Ker1=2～2.5 ◎对于有多台设备的干线，Ker1=1.3 （3）、自动开关过流保护灵敏度校验 为了保证自动开关的瞬时或短延时过电流脱扣器在
（2）、灵敏度的校验：
由BLX 1 70导线得： I a1 126 A, I N QF 100 A; 所以I al＞I N QF
KP
( I K2 ) 3 2700 4.6＞1.5 I 2OP 2 504
故所选自动开关满足灵敏度的要求
（3）、与导线配合：由BLX 1 70导线
T
QF 母线
T
QF
分干线
FU
FU 干线
FU 干线
分干线
FU 1FU 干线 A 4FU
FU 支线 Ⅱ组
B 2FU支干线 C 支线
M
~
分干线
支线
M
~
M
~
Ⅰ组
M
~
由熔断器保护的低压配电系统图
③、熔体的熔断电流必须和导线或电缆的允许电流 相配合。
即：
I N FE / I al＜KOL
电缆或绝缘穿管导线——KOL=2.5； 明敷的绝缘导线——KOL=1.5; 已装设其它过负荷保护的绝缘导线和电缆线路， 而又要求用熔断器作短路保护时——KOL=1.25
◆如欲在某一电流下使：t/1＞t/2、为保证它们
之间的选择性，这样就应该使t1＞3t2。
◆对应这个条件，可从熔体的安秒特性曲线上
分别查出这两个熔体的额定电流。 ◆实验证明：上、下级熔体的额定电流相差2个 等级均能满足动作选择性的要求。
例：设熔断器FU1的额定电流为60A，熔断器FU2的
额定电流为40A，K1点的短路电流为800A，试检验
系统最小运行方式下，在其保护区末端发生短路时
能可靠地动作，其灵敏度必须满足：
系统在最小运行方式下，被保护线路末端的最小短路电流。
K P I K min / I 2OP 1.5
瞬时脱扣器 的整定电流
（4）、上、下级自动开关之间的选择性配合
◎上、下级自动开关之间能否满足选择性配合要求， 应按其保护特性曲线进行校验。
★保护装臵的作用： （1）、系统发生故障后，保护装臵应动作，借助断 路器来切断故障元件，保证其它设备的正常运行。 （2）、系统出现不正常情况时，保护装臵也应动作， 及时发出报警信号，引起操作人员注意并及时处理。 （3）、保护装臵与其他自动装臵配合使用，从而缩 短短路事故的停电时间，提高了供电系统运行的可靠 性。 二、对保护装臵的四点要求： 1、选择性
价格低廉、可靠性高。
★安秒特性：
安秒特性——熔断器熔体熔断的时间和所通过电流
的关系曲线。
t
O
IN
I
☆、熔体通过1.3倍额定电流时，熔断时间在1h以上
☆、熔体通过1.6倍额定电流时，熔断时间在1h以下
☆、熔体通过2倍额定电流时，熔断时间在瞬时熔断
☆、熔断器的保护特性是一种反时限的保护特性。
2、熔断器的选择及其与导线的配合 （1）、熔断器熔体电流的选择 1）、保护电力线路的熔体电流应按以下条件进行： ①、熔体的额定电流只须大于或等于线路正常运行
◆自动开关在低压配电系统中主要有三种配臵方
式：
（1）、自动开关与带闸刀开关配臵方式
（2）、自动开关与磁力启动器或接触器的配臵方
式 （3）、自动开关与熔断器的配臵方式
380V T T1 QF1 QK1 380V T2 QF2 QK2
380V
380V FU-QA QF KH
QK
QF
QF
KM
QF
380V
时的计算负荷电流。
I N FE I 30
②、熔体的额定电流必须大于或等于线路上的尖 峰电流。
I N FE KI Pk
K——计算系数，一般按下列要求取值：
☆轻载启动，时间在3s以下的电机，K=0.25～0.4 ☆重载启动，在3～8s以下的电机，K=0.35～0.5； ☆超过8s重负载启动、或频繁启动、反接制动时， K=0.5～0.6；
查表得：
T 30 C时，I
0
a1
126 A。
I a1＞I N QF 100 A
由公式得:
I1OP / I a1 63 / 126 1， ＜ I 2OP / I a1 504 / 126 4.5 ＜
故所选自动开关满足和导线配合的要求。
两个熔断器能否满足选择性配合的要求。 IK FU1 M 照明
FU2
K1 M
解：由FU1的额定电流60A，短路电流800A查特性曲 线表得t1≈0.15s；
由FU2的额定电流40A，短路电流800A查特性曲
线表得t2≈0.048s； 计算得：1 0.15s＞3t2 3 0.048 0.144s t 因此熔断器FU1与FU2能满足选择性配合的要求。 二、自动开关保护 ◆特点：能重复操作，动作电流可调节、选择性 好、工作可靠、分断能力强。
电流来计算：
可靠系数 瞬时脱扣器 的动作整定 电流值
I 2OP K re1I PK
线路的尖峰电流
☆、规定： （1）、选择型自动开关
瞬时脱扣器整定电流调节范围对2500A及以上， 应为7～10倍脱扣器的额定电流。2500A及以下，应为
10～20倍。
（2）、非选择型自动开关
瞬时脱扣器整定电流调节范围对2500A及以上，
I1OP / I a1 1 ＜
或
I 2OP / I a1 4.5 ＜
长延时脱扣 器整定电流
导线的允许 载流量
瞬时脱扣器 整定电流
有一条低压380V的动力线路，导线采用BLX—— 例： 1×70型，穿硬塑料管敷设。I30=56A、IPK=230A，
此线路末端的 I ( 3) 2.7kA .当地环境温度为 k +300C。试选择装设在该线路首端的自动开关，并 校验和其导线的配合情况。 解： （1）、选用DZ系列自动开关，整定如下： 因：I30=56A，故选用自动开关的额定电流为：
当系统发生故障时，保护装臵只能切除故障元件，保
证其他电气设备的正常运行。
K-3 GS QF5 QF3 QF4 QF2 K-1 QF1 M ~ K-2
例如:当K-1点短路时，因某种原因QF1拒动作，则QF3 的保护就对其下一级线路起着后备保护作用，在这种 情况下，QF3的动作就应视为有选择性的动作。
◎在一般情况下，上级自动开关宜采用带短延时的
过电流脱扣器，下级自动开关则采用瞬时过电流脱
扣器，而且动作电流应是上级大于下级。
◎至少上级的动作电流不应小于下级动作电流的1.2
倍，即：
I op1 1.2 I op2
（5）、自动开关过电流脱扣器整定值与导线允许 电流之间的配合 要使自动开关在线路过负荷或短路时，能可靠 地保护导线不致过热烧坏，就必须满足下列要求：
2、快速性
为减小短路电流的破坏性，应尽可能使保护装臵快速
动作。由于快速性和选择性的矛盾，应先满足选择性
再满足快速性的要求。 3、可靠性 保护装臵应有足够的可靠性。因为保护装臵的误动作 和拒动作都将使供电系统的事故扩大，造成严重的损 失。 4、灵敏性
★保护装臵对本保护区内发生的故障或不正常的运行 状态，无论其位臵、程度轻重均应有足够的反应能力
( 2) k (1) k
I
◆保护降压变压器的高压熔断器，为低压母线两相
（4）、熔断器上、下级间的相互配合
用于保护线路短路故障的熔断器，它们上、下级
之间的配合是： 设：上一级熔体理想的熔断时间为t1s下级为t2s； 因熔体的安秒特特性曲线误差约为±50%； 上一级熔体为负误差，t/1=0.5t1s；下级为 正误差，t/2=1.5t2s.
第七章 工厂供电系统的二次回路 和自动装置
§7-1、保护装臵的作用、要求和类型
一、保护装臵的作用
★工厂供电系统出现故障后所出现的后果：
（1）、短路电流燃起电弧，烧坏故障设备。
（2）、设备绝缘遭受损，缩短使用寿命。
（3）、降低电网电压，影响到其它电气设备的正常运行。
（4）、造成较大范围停电，影响到相邻企业的正常生产。
保证其动作，这种性能称为灵敏性。
★保护装臵的灵敏性是用灵敏度来衡量：
过电流 保护装 臵的灵 敏度
I k min KP I op1
保护区末端 发生短路时 的最小短路 电流 保护装臵的 一次侧的动 作电流
§7-2、工厂低压配电系统的保护
一、熔断器保护
1、熔断器及其保护特性曲线
★特点：结构简单、体积小、质量轻、使用方便、
U N FU U N
2）、熔断器的额定电流应大于或等于它所安装熔体
的额定电流，即：
I N FU I N FE
3）、熔断器的类型应符合安装条件及被保护设备
的技术要求和安全要求。
4）、熔断器分断能力的校验
熔断器的分断能力（电流）应大于流过熔断器短
路冲击电流有效值，即： (3 I OC FE＞I sh )
脱扣器的动作整定电流应稍大于该线路的计算负
荷电流即可：
长延时脱扣 器的动作整 定电流值
可靠系数，常取1.1
I1OP K re I 30
线路的计算负荷电流
一般情况下，热继电器的额定电流比动作电流大 10%～25%较好。
（2）、瞬时过电流脱扣器动作过电流的整定 瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰
2)、保护电力变压器熔断器熔体电流的选择
熔体的额定电流是变压器额定电流的1.5～2.0
倍，即：
I N FE (1.5 ~ 2.0) I N T