低壓chapter2

1、機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計n配電系統(tǒng)概述配電系統(tǒng)概述機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計不同電器在線路中的不同作用：隔離開關(guān)（QS）機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計斷路器（QF）機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計接觸器（KM）熔斷器（FU）機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計熱繼電器（FR）機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計 低壓電器的技術(shù)要求與使用線路的工作要求有關(guān)，特別是與短路電流有關(guān)。 所謂短路，是指供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)體在電氣上被短接。 電氣短路有兩種類別，金屬性

2、短路和電弧性短路。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計 電弧性短路是由于分斷點迸發(fā)電弧或電火花引起的接地短路，其短路電流不大，一般不會引起保護設(shè)備的動作，但是由于電弧的持續(xù)存在會使局部產(chǎn)生高溫而引起火災(zāi)?？刹捎梅缆╇姳Ｗo開關(guān)來及時切斷電源。 金屬性短路是通過金屬性導(dǎo)體使系統(tǒng)中不同電位短接引起的，其短路電流很大，會使整個線路產(chǎn)生高溫從而損壞用電設(shè)備。同時會使電壓顯著降低，引起供電系統(tǒng)中斷工作，帶來嚴重后果。因此通常需要配電電器來進行短路保護。它也是我們要重點研究的短路類別。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計 三相配電系統(tǒng)中的短路形式 三相短路 兩相短路 單相短路機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電

3、系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計 低壓配電系統(tǒng)中與低壓電器的主要技術(shù)要求有關(guān)的問題： 短路電流的分析與計算系統(tǒng)對開關(guān)電器的要求低壓電器的保護功能與保護特性機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計n 短路電流的分析與計算短路電流的分析與計算l 目的1、選用的低壓配電電器通斷能力應(yīng)大于可能產(chǎn)生的 最大預(yù)期短路電流2、驗證各配電電器之間能否采用選擇性保護機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 單相短路時的等效電路機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計 2Ttei = i+ i- = Isin(t +)sin() 機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計短路沖擊電流公式：ich = Kch 2I（公式 1）式中

4、：Kch為短路電流沖擊系數(shù)，I為周期分量有效值Kch =1 + Te01.0l 三相短路電流的計算機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計式中： UN為線路線電壓； R、X為短路點總合成電阻和電抗。短路電流周期分量有效值計算公式：I = 223 XRUN公式（2）機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 阻抗計算電力系統(tǒng)中的阻抗元件的阻抗斷路器過流線圈阻抗電流互感器的阻抗線纜的阻抗觸頭的接觸電阻機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計線纜的阻抗饋電電纜長度大于10米的母線電流互感器的阻抗：300/5A以下機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計u 配電系統(tǒng)電抗計算Xx ： 系統(tǒng)電抗，單位為m

5、UN ： 額定線電壓有效值，單位為kVSx ： 系統(tǒng)短路容量，單位為MVAXx = XNSU2 103（公式 3）機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計u 配電變壓器阻抗計算RT ， XT ：變壓器電阻和電抗，單位為m pk： 制造廠提供的變壓器短路損耗，單位為W %Uk ：制造廠提供的變壓器短路電壓百分比 UN：變壓器二次側(cè)額定電壓。單位為kV SNT：變壓器額定容量，單位為kVART = 22NTNkSUp 103（公式 4）XT = NTNTSkpNSUU21022)(%10可 103機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計u 架空線、電纜和母線阻抗值的確定高壓線路和電纜的電抗可通過查

6、表來確定。低壓母線的阻抗按相應(yīng)公式計算。注意平均距離的確定。u 互感器和開關(guān)觸頭的接觸電阻由制造廠提供機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 三相短路電流的計算步驟1、按公式計算各部分電阻和電抗，求出總阻抗2、計算短路點短路電流的周期分量有效值3、按X/R的值查表得到短路電流沖擊系數(shù)并求 出短路沖擊電流4、若接有感應(yīng)電動機，應(yīng)計算感應(yīng)電動機的反饋 電流，icm =6.5INM，其中INM為電動機額定電流總沖擊電流=短路沖擊電流+反饋電流機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 例題：求K點的三相短路電流T - 變壓器， SNT=560kVA %Uk=5.5 pk=9.4Kw m-1 -

7、銅母線， 銅50*6mm2 a=0.25m l=6mm-2 - 銅母線， 銅40*4mm2 a=0.25m l=0.5mm-1 - 銅母線， 銅30*3mm2 a=0.12m l=1.7mQS 刀開關(guān)， RP、RZ為觸頭接觸電阻， RP=0.08m，RZ=0.6mQF 斷路器， Rg、Xg為過電流線圈阻抗 Rg=0.36m，Xg=0.28mM1、M2、M3 電動機， PNM為電動機額定功率 PNM=80kW INM為額定電流 INM=0.15kA機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計n 系統(tǒng)對開關(guān)電器的要求系統(tǒng)對開關(guān)電器的要求配電電器的通斷能力與條件電器的動熱穩(wěn)定性控制電器的通斷能力機電系統(tǒng)

8、綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 配電電器的通斷能力與通斷條件額定短路接通能力額定短路分斷能力= 機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計額定短路分斷能力與功率因數(shù)和的關(guān)系 分斷電流（有效值） 功率因數(shù) Ic1.5kA 1.5kA Ic 3kA 3kA Ic 4.5kA 4.5kA Ic 6kA 6kA Ic 10kA 10kA Ic 20kA 20kA Ic 50kA 50kA Ic 0.95 0.9 0.8 0.7 0.5 0.3 0.25 0.2 1.41 1.42 1.47 1.53 1.7 2.0 2.1 2.2機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 電器的動熱穩(wěn)定性動穩(wěn)定性熱

9、穩(wěn)定性= 機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計動穩(wěn)定性交流：短路電流的沖擊電流值直流：短路電流的最大值熱穩(wěn)定性 = 一定通電持續(xù)時間的熱穩(wěn)定電流（短時耐受電流）=機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計限制短路電流的概念機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 控制電器的通斷能力表征參數(shù)接通和分斷的電流接通和分斷的電壓機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計控制電器的 控制對象電阻爐無感或微感負載各類型交直流電機電流電壓起動前后差別不大接通分斷條接通分斷條件差別很大件差別很大機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計負載類型接通條件分斷條件點動條件電阻性負載UN，INUN，IN繞線型電動機

10、UN，2.5INUN，INUN，2.5IN鼠籠型電動機UN，6IN1/6UN，INUN，6IN負載類型與通斷條件機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計n 低壓電器的保護功能與保護特性低壓電器的保護功能與保護特性l 在配電線路中低壓電器應(yīng)具有的保護功能過電流保護過電流保護欠壓與失壓欠壓與失壓保護保護 斷相保護斷相保護 漏電保護漏電保護機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計u 過電流保護 短路和過載都屬于過電流現(xiàn)象，也是低壓系統(tǒng)最常見的故障。 過電流保護特性是保護電器動作時間t與通過的電流I的函數(shù)關(guān)系。t = f（I） 或 t = f（I/IN）機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計過載保護

11、特性要求：與被保護設(shè)備的過載熱特性有良好配合。實現(xiàn)：1、保護電器具有反時限保護特性 2、保護電器的保護特性盡量接近并略低于被保護對象的過載熱特性任務(wù)： 允許正常的工作過載電流（如電動機起動電流），但是當過載時間超過規(guī)定值后就必須切斷電路。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計短路保護特性要求：各級保護電器之間要有選擇地開斷。實現(xiàn)：1、各級保護電器動作時間有差別 2、越靠近電源的電器動作時間越長任務(wù)： 必須把短路造成的危害影響限制在最小程度，并迅速分斷短路電流。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計 斷路器的三段保護特性機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計u 欠壓和失壓保護臨界電壓：引起

12、電動機疲倒、堵轉(zhuǎn)時的電源電壓。欠壓保護：當線路電壓降低到臨界電壓時，保護電 器動作。失壓保護：當線路電壓低于或甚低于臨界電壓時， 保護電器動作。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計u 斷相保護 電動機斷相運行時會使定轉(zhuǎn)子繞組溫度升高，導(dǎo)致電機燒毀，因此必須采取必要的保護手段。措施：1、采用熱繼電器+專門的機構(gòu)組件。 2、微電子式電動機保護器。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計u 漏電保護任務(wù)：防止因絕緣損壞而引起的漏電導(dǎo)致的觸電事故。觸電安全臨界值：30mA*s 設(shè)計觸電保護器的依據(jù)。措施：采用漏電開關(guān)。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計l 保護特性的配合1、與被保護對象特性的良好配合2、保護電器之間特性的良好配合機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計與被保護對象特性的配合應(yīng)考慮起動電流的影響機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計如何考核？脫扣器XYZ/h周圍空氣參考溫度無溫度補償1.051.2220或40 制造廠另有規(guī)定除外有溫度補償1.05