【正文】 61電力線路的電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流如何整定？靈敏度怎樣檢驗(yàn)？ ⑴ 答：由于電流速斷保護(hù)動(dòng)作不帶時(shí)限，為了保證速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性，在下一級(jí)線路首端發(fā)生最大短路電流時(shí)，電流速斷保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即速斷保護(hù)動(dòng)作電流 Iopl,從而，速斷保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流整定值為 = (KrelKw/Ki) 式中， 為線路末端最大三相短路電流； Krel 為可靠系數(shù)，DL 型繼電器取 ，GL型繼電器取 ；Kw 為接線系數(shù)；Ki 為電流互感器變比。3 靈敏度校驗(yàn).過電流保護(hù)的靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下線路末端的兩相短路電流 進(jìn)行校驗(yàn)； Ks=≧ 式中，Iopl 為保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流。要使保護(hù)裝置可靠返回，就要求保護(hù)裝置的返回電流 I rel 。這一階段的動(dòng)作特性稱為定時(shí)限特性，如下圖曲線中的 bc 段所示當(dāng)繼電器線圈中的電流進(jìn)一步增大到繼電器的速斷電流整定值時(shí)，電磁鐵 2 瞬時(shí)將銜鐵 15 吸下，觸頭閉合，同時(shí)也使信號(hào)牌掉下。 信號(hào)繼電器是繼電保護(hù)裝置中用于發(fā)出指示信號(hào)，表示保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)接通信號(hào)回路，發(fā)出燈光或者音響信號(hào) 中間繼電器的觸頭容量較大，觸頭數(shù)量較多，在繼電保護(hù)裝置中用于彌補(bǔ)主繼電器觸頭容量或者觸頭數(shù)量的不足。這就是叫繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)作。這種接線方式可反映各種不同的相間短路，但是其接線系數(shù)隨短路種類不同而不不同，保護(hù)靈敏度也不同，主要用與高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。兩相兩繼電器接線方式。 對(duì)繼電保護(hù)的要求： 根據(jù)繼電保護(hù)的任務(wù)，繼電保護(hù)應(yīng)滿足選擇性、可靠性、速動(dòng)性和靈敏性的要求。 （建議變壓器的 ＝)解：反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定為 6A，動(dòng)作時(shí)間整定為 ；速斷電流倍數(shù)整定為 倍。該高壓配電線首端擬裝設(shè)由 GL15 型電流繼電器組成的反時(shí)限過電流保護(hù)，采用兩相兩繼電器式接線，電流互感器變流比為 160/5A?，F(xiàn)后一級(jí)繼電器的 10 倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限已整定為 ，動(dòng)作電流整定為 9A，前一級(jí)繼電器的動(dòng)作電流已整定為 5A。解：=315≥I30＝280A, IOP≥KIPK＝810A 選 DW16630 型低壓斷路器，脫扣器額定電流為315A，脫扣電流整定 3 倍為 945A，保護(hù)靈敏度達(dá) ，滿足要求。試選擇保護(hù)該電動(dòng)機(jī)的 RTO 型熔斷器及其熔體額定電流，并選擇該電動(dòng)機(jī)的配電線（BLV500 型）的導(dǎo)線截面及穿線的硬塑料管內(nèi)徑（環(huán)境溫度為+30℃)。cm/W,地溫最高為 25℃。距電源點(diǎn) 處的 Pc2=1020W,Qc2=930kvar。=, 則U r%=X。 查表 A12 可知，LGJ70 室外溫度為 25oC 的允許載流量為 Ial=275A＞I c= A,，所以滿足發(fā)熱條件。所選的截面可滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。配電線路采用 BLV 型導(dǎo)線明縛（環(huán)境溫度25?） ，全線允許電壓損失為 5%。經(jīng)濟(jì)電流密度是指使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小的電流密度，對(duì) 35KV 及以上的高壓線路及點(diǎn)壓在 35KV 以下但距離長(zhǎng)，電流大的線路，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，對(duì) 10KV 及以下線路，通常不按此原則選擇。a：一般三相四線制線路中的中性線截面 應(yīng)不小于相截面 的一半，即 ≧0、5 。b：當(dāng) 16 平方毫米＜ ≦35 平方毫米時(shí)，有 ≧16 平方毫米。電力線路有架、空線路和電纜線路，其結(jié)構(gòu)和敷設(shè)各不相同。實(shí)際低壓配電系統(tǒng)的接線，也往往是上述幾種接線的在綜合。（3）低壓放射式接線的優(yōu)點(diǎn)有：供電可靠性高。（2）高壓樹干式接線的優(yōu)點(diǎn)有：使變配電所的出線減少。55 某 380V 三相線路，供電給 16 臺(tái) 4kW, cosφ=、η=%的 Y 型電動(dòng)機(jī)，各臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間相距 2m，線路全長(zhǎng) 50m。兩臺(tái)變壓器的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為4500h， cosφ＝。試選擇該線路的相線和 PE 線（導(dǎo)線采用 LJ 型鋁絞線）的截面。試按發(fā)熱條件選擇其相線、N 線和PE 線的截面及穿線的硬塑料管（PC）的直徑。 切斷電路時(shí)先斷開斷路器,后斷開隔離開關(guān). 這是因?yàn)閹ж?fù)荷操作過程中要產(chǎn)生電弧, 而隔離開關(guān)沒有滅弧功能,所以隔離開關(guān)不19能帶負(fù)荷操作.第五章：工廠電力線路 習(xí)題解答51 試按發(fā)熱條件選擇 220/380V, TNC 系統(tǒng)中的相線和 PEN 線的截面及穿線鋼管(SC)的直徑。斷路器跨在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，稱為內(nèi)橋式接線。優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，操作靈活，除母線故障或檢修外，可對(duì)用戶連續(xù)供電。當(dāng)電源線路，母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時(shí)，全部用戶供電中斷。靠近線路的隔離開關(guān)稱線路隔離開關(guān)，靠近母線的隔離開關(guān)稱母線隔離開關(guān)。適用范圍：適用于小容量三級(jí)負(fù)荷，小型企業(yè)或非生產(chǎn)性用戶。線路—變壓器組接線當(dāng)只有一路電源供電線路和一臺(tái)變壓器時(shí)，可采用線路—變壓器組接線。適用于以下條件的總降壓變電所：供電線路長(zhǎng)，線路故障幾率大；負(fù)荷比較平穩(wěn)，主變壓器不需要頻繁切換操作；沒有穿越功率的終端總降壓變電所。斷路器跨在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，稱為內(nèi)橋式接線。有填料密閉管式包括 RL 系列如 RL6 RL7 RL96，用于 500V 以下導(dǎo)線和電纜及電動(dòng)機(jī)控制線路。圖形符號(hào)是 414 常用的高壓開關(guān)柜型號(hào)主要有哪些？答：高壓開關(guān)柜按型號(hào)分主要有：JYN2—10，3GFC— 7B（F） 、KYN □—10，3KGN—XGN2—HXGN□— 12Z、GR—PJ1 等。二次側(cè)開路會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。41電流互感器有兩個(gè)二次繞組時(shí)，各有何用途？在主線接線圖中，它的圖形符號(hào)怎樣表示？ 答：電流互感器有兩個(gè)繞組時(shí)，其中一個(gè)繞組與儀表、繼電器電流線圈等串聯(lián)，形成閉和回路。電壓互石器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：由一次繞組，二次繞組和鐵心組成?；ジ衅鲗?shí)質(zhì)是一種特殊的變壓器，其基本結(jié)構(gòu)和工作原理與變壓器基本相同。410 熔斷器的作用是什么？常用的高壓熔斷器戶內(nèi)和戶外的型號(hào)有哪些？各適用于哪些場(chǎng)合。高壓負(fù)荷開關(guān)上端的絕緣子是一個(gè)簡(jiǎn)單的滅弧室，它不僅起到支持絕緣子的作用，而且其內(nèi)部是一個(gè)汽缸,裝有操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸傳動(dòng)的活塞,絕緣子上部裝有絕緣噴嘴和弧靜觸頭。但隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，因此不能帶負(fù)荷拉、合閘，不能帶負(fù)荷操作。高壓少油斷路器具有重量輕，體積小，節(jié)約油和鋼材，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但不能頻繁操作，用于6—35KV 的室內(nèi)配電裝置。45 確定工廠變電所變壓器容量和臺(tái)數(shù)的原則是什么？答：（1）變壓器容量的確定a 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)可靠性的要求。A 小于 SZN=10VA。44 習(xí)題 41 所示 6kV 進(jìn)線上裝設(shè)有兩個(gè) LQJ10 型電流互感器（A, C 相各一個(gè)） ，其 級(jí)的二次繞組接測(cè)量?jī)x表，接線如圖 76 所示，其中電流表 PA（1T1A 型）消耗功率 3V問增加一臺(tái) S9315/10 型變壓器與 S91000/10 型變壓器并列運(yùn)行，有沒有什么問題？如果引起過負(fù)荷，將是哪一臺(tái)過負(fù)荷？過負(fù)荷多少？已知兩臺(tái)變壓器均為 YynO 聯(lián)結(jié)。A 不滿足一、二級(jí)負(fù)荷要求，因此不合適。解：初步選兩臺(tái) S9630/10 型電力變壓器。A,其中一、二級(jí)負(fù)荷有460kV該廠高壓配電所6kV 母線上的 IK（3） =20kA。試校驗(yàn)此母線的短路熱穩(wěn)定度。該母線上裝有一臺(tái) 500kW 的同步電動(dòng)機(jī)，cosφ=1 時(shí)，η＝94%。解：求電抗電力系統(tǒng)：X1=UC1 2/SOC 電纜：X2=X0l 總電抗 X=X1+X2 短路計(jì)算結(jié)果K1: I（3） =IK（3） =I∞ （3） =UC2/√3UN =,Ish（3） = I（3） =, ish（3）=（3） = ,SK（3） =√3UNIK （3） =160kV線路 1WL,2WL:L=100KM,X=電抗器 L:UNL=6KV,INL=,XNL%=8.解: (1) 由圖所示的短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖畫出短路電流計(jì)算等校電路圖,流容量估算系統(tǒng)電抗,用 X 表示 .13(2)取基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA,基準(zhǔn)電壓 UD=UAV,基準(zhǔn)電壓是 Ud1=121KV,Ud2=,Ud3=,則各元件電抗標(biāo)夭值為變壓器 1T X1=(Uk%/100)*(Sd/Sn)=()*(100/)=線路 W1,W2 X2=X3=X0*L1*Sd/Ud/Ud=*100*100/變壓器 2T 3T X4=X5=Uk%*Sd/100/Sn=*100/100/15= 電抗器。IKt 為短路全電流的有效值(A)。 短路發(fā)熱和近似為絕熱過程，短路時(shí)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量等于導(dǎo)體溫度升高吸收的能量，導(dǎo)體的電阻率和比熱也隨溫度而變化，其熱平衡方程如下： ∫12IKtRdt=∫θ1θ2cmdθ將 R=ρ0(1+αθ)/s,c=c0(1+βθ),m= γls 代入上式，得 [∫t2t1Iktρ0(1+αθ)dt]/s= ∫θKθLc0(1+βθ)γlsdθ整理上式后(∫t2TiI2Ktdt)/S2= [c0γ∫θKθL (1+βθ)dθ/(1+αθ)]/ ={c0γ[( αβ)ln(1+αθ)/α2+βθ/α]????????│θ1θ2}/ =AKAL 式中，ρ 是導(dǎo)體 0℃時(shí)的電阻率（Ω?㎜2/km）。 三相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為 F(3) =(31/2Kfish(3)2l/a)107 (N)兩相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為 F(2)=(2Kfish(2)2l/a)107 (N)兩相短路沖擊電流與三相短路沖擊電流的關(guān)系為 ish(2)=(31/2/2)ish(3) 兩相短路和三相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)力的關(guān)系為12 F（2） =(31/2/2)F（3）備注：K f為形狀系數(shù)，圓形，管形導(dǎo)體 Kf=1。3—9 什么是短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)？如何計(jì)算？短路電流通過導(dǎo)體或電氣設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和產(chǎn)生很高的溫度，稱為短路的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)。接在短路點(diǎn)附近運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)可能大于電動(dòng)機(jī)所在處系統(tǒng)的殘壓，此時(shí)電動(dòng)機(jī)將和發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，向短路點(diǎn)饋送短路電流，同時(shí)電動(dòng)機(jī)迅速受到制動(dòng)，它所提供的短路電流很快衰減。②畫出計(jì)算短路電流的等效電路圖，每個(gè)元件用一個(gè)阻抗表示，電源用一個(gè)小圓表示，并標(biāo)出短路點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)出元件的序號(hào)和阻抗值，一般分子標(biāo)序號(hào)，分母標(biāo)阻抗值。第三章：短路電流及其計(jì)算 習(xí)題解答3—1 什么叫短路?短路的類型有哪些?造成短路的原因是什么?短路有什么危害?解: 短路是不同相之間,相對(duì)中線或地線之間的直接金屬性連接或經(jīng)小阻抗連接.短路種類有三相短路,兩相短路,單相短路和兩相接地短路.10短路的原因主要有設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行,絕緣自然老化,操作過電壓,雷電過電壓,絕緣受到機(jī)械損傷等.短路的危害:1 短路產(chǎn)生很大的熱量,導(dǎo)體溫度身高,將絕緣損壞.2 短路產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力,使電器設(shè)備受到機(jī)械損壞3 短路使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重減低,電器設(shè)備正常工作受到破壞.4 短路造成停電,給國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來損失,給人民生活帶累不便.5 嚴(yán)重的短路將影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,使并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)失去同步,嚴(yán)重的可能造成系統(tǒng)解列,甚至崩潰.6 單相短路產(chǎn)生的不平橫磁場(chǎng),對(duì)附近的通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾,影響其正常工作.32．什么叫無限大容量系統(tǒng)?它有什么特征?為什么供配電系統(tǒng)短路時(shí) ,可將電源看做無限大容量系統(tǒng)?答:無限大容量系統(tǒng)的指端電壓保持恒定 ,: 系統(tǒng)的,任何電力系統(tǒng)都有一個(gè)確定的容量,電力系統(tǒng)阻抗不超過短路回路總阻抗的 5%~10%,或短路點(diǎn)離電源的電氣距離足夠遠(yuǎn),發(fā)生短路時(shí)電力系統(tǒng)母線降低很小,此時(shí)可將電力系統(tǒng)看做無限大容量.33 無限大容量三相短路時(shí)，短路電流如何變化？ 答：三相短路后，無源回路中的電流由原來的數(shù)值衰減到零；有源回路由于回路阻抗減小，電流增大，但由于回路內(nèi)存在電感，電流不能發(fā)生突變，從而產(chǎn)生一個(gè)非周期分量電流，非周期分量電流也不斷衰減，最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)短路電流。223 某車間有一條 380V 線路供電給表 26 所列 5 臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)。問需裝設(shè)多少個(gè)并聯(lián)電容器？裝設(shè)并聯(lián)電容后該廠的視在計(jì)算負(fù)荷為多少？比未裝設(shè)前視在計(jì)算負(fù)荷減少了多少？ 解：QC=ΔqcP30 =1728 kvar n= QC/qc=57 則需裝設(shè) 型電容器 57 個(gè)。解：查附錄表 2 得 Kd=，cosφ＝，TMAX＝3400h，由公式 P30＝Kd* PN Q30=P30i*tgφ可求得 P30＝2044kW，Q30＝1799，S30＝2725kV試求此變電所一次側(cè)（lOkV）的計(jì)算負(fù)荷及其功率因數(shù)。試確定該線路的計(jì)算負(fù)荷 P30, Q30, S30 和 I30 。試合理分配上列各加熱器于 220/380V 線路上，并求其計(jì)算負(fù)荷 P30, Q30, S30 和 I30 。 3車間 630kW+j490kvar。解：由題意可知：水泵用的高壓電動(dòng)機(jī) 假設(shè)同時(shí)系數(shù) K= Kd= b= c= Cosφ= tanφ= Pc0=KdPe1=3006=1440 kw Qc0=Pc0tanφ=1440=1080 kvarPe=K(Pc0+Pc1+Pc2+Pc3+Pc4)=(1440+840+920+850+900)=4455 kwQe=K(Qc0+Qc1+Qc2+Qc3+Qc4)=(1080+