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文檔簡介

1、一臺容量為3200KVA,變比為35±5%/6.6KV,Y,d11(Y/△―11)接法的降壓變壓器,INT.1=52.8A,INT.2=280A,變壓器高壓側引線最小三相短路電流I(3)k1.min=1482A,變壓器低壓側引出線最大、最小三相短路電流歸算到高壓側分別為I(3)k2.max=604A,I(3)k2.min=515A。6.6KV側最大負荷電流275A,歸算到35KA側為51.9A,試進行縱差動整定計算。習題2、某變壓器額定電壓為10.5/0.4KV,容量為900KVA,Y—△接線,0.4KV側的最大短路電流為10KA,最小短路電流為7.5KA,最大負荷電流按變壓器額定電流考慮,試進行變壓器差動保護整定計算

習題3、某工廠變電所有一臺降壓變壓器,35/10KV,容量為8000KVA,Y/△-11接線,35KV側最大運行方式下三相短路電流I(3)k1.max=5KA,最小運行方式下三相短路電流I(3)k1.min=3KA,10KV側最大運行方式下三相短路電流I(3)k2.max=2.7KA,最小運行方式下三相短路電流I(3)k2.min=2.5KA,保護用電流互感器采用三相星形接線,變比為60,請計算變壓器電流速斷保護、過電流保護的整定值,并校驗靈敏度系數是否滿足要求。習題3、某工廠變電所有一臺降壓變壓器,35/10KV,容量為8000KVA,Y/△-11接線,35KV側最大運行方式下三相短路電流I(3)k1.max=5KA,最小運行方式下三相短路電流I(3)k1.min=3KA,10KV側最大運行方式下三相短路電流I(3)k2.max=2.7KA,最小運行方式下三相短路電流I(3)k2.min=2.5KA,保護用電流互感器采用三相星形接線,變比為60,請計算變壓器電流速斷保護、過電流保護的整定值,并校驗靈敏度系數是否滿足要求。第七章總結1.繼電保護的任務:2.對繼電保護的基本要求選擇性、快速性、靈敏性、可靠性

3.電流互感器的極性與注意事項4.保護裝置的接線方式哪幾種?各有什么特點?接線系數是多少?5.電流速斷保護、定時限和反時限保護的概念和區(qū)別6.小接地電流系統(tǒng)單相接地故障時故障相與非故障相的電流和電壓變化第七章總結7.零序電流、零序電壓與三相電壓和電流的關系8.簡述零序電壓保護原理。9.變壓器的故障類型10變壓器的瓦斯保護11.變壓器的差動保護中不平衡電流產生原因12.差動保護計算13.電流速斷保護和過電流保護計算第八章供電系統(tǒng)的自動裝置與自動監(jiān)控系統(tǒng)自動裝置自動重合閘(ARD-AutoReclosingDevice或ZCH)備用電源自動投入裝置(ARD-AutoPutintoDevice或BZT)自動低頻減載裝置自動調壓裝置8-1自動重合閘一、自動重合閘(ARD)的作用

當斷路器跳閘時,ARD能夠自動將斷路器重新合閘,減少暫時性故障停電所造成的經濟損失。二、對自動重合閘(ARD)的要求1.當操作人員有意斷開斷路器時,ARD應不動作;當操作人員投入斷路器,而斷路器隨即斷開時,ARD應不動作。2.除上述情況外,斷路器跳閘時,ARD都應動作。3.ARD動作后應能自動復位,為下次動作準備條件好。4.ARD動作次數應符合預先規(guī)定。三、結構及工作原理8-2備用電源自動投入裝置一、備用電源自動投入裝置(APD)的作用

當主電源發(fā)生故障斷開時,APD能自動而迅速地將備用電源投入運行,以確保供電的可靠性。二、對自動重合閘(ARD)的要求

1.工作電源不論任何原因消失,APD都應動作。

2.應保證備用電源正常時,才投入。

3.APD只允許動作一次。

4.電壓互感器二次回路斷線時,APD不動作。

5.如果負荷過大,應在APD動作前先減載。三、高壓備用電源投入裝置第九章過電壓及接地

第9-1節(jié)概述第9-2節(jié)建筑物及變電所對雷擊的防護第9-3節(jié)變電所對線路侵入的雷電沖擊波時的防護第9-4節(jié)電氣設備接地第9-5節(jié)接地電阻的計算與測量一、過電壓保護及接地的重要意義(一)過電壓及其分類

1.過電壓:

一切對電氣設備的絕緣有破壞性的電壓升高均稱為過電壓。

2.分類第一節(jié)概述內部過電壓過電壓外部過電壓(大氣過電壓)(1)內部過電壓

由于系統(tǒng)操作、故障和某些不正常運行狀態(tài),使供配電系統(tǒng)電磁能量發(fā)生轉換而產生的過電壓。常見內部過電壓有:①切斷小電感電流時的過電壓;②開斷電容性負荷時的過電壓;③中性點不直接接地系統(tǒng),間歇性的電弧接地過電壓;④諧振過電壓。(2)大氣過電壓大氣過電壓是指供電系統(tǒng)內的電氣設備和地面構筑物遭受直接雷擊或雷電感應時,而產生的過電壓。(二)接地和接地裝置

1.接地:電氣設備的任何部分與土壤間作良好的電氣連接,稱之為接地。2.接地體:直接與土壤接觸的金屬導體稱之,又稱為接地極。3.接地線:連接于電氣設備與接地體間的金屬導線。4.接地裝置:接地體和接地線組成的總體。5.人工接地體:專門為接地而裝設的接地體。6.自然接地體:兼作接地用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管道及建筑鋼筋混凝土基礎。7.接地電流:電氣設備發(fā)生接地故障時,電流通過接地體向大地作半球形散開,此電流稱之為接地電流。8.接地電阻:接地裝置的對地電壓與接地電流之比稱之。9.電氣“大地”:土壤中遠離接地體20米以外的地方電位為零,稱之電氣上的“地”。二、大氣過電壓

(一)雷云放電過程帶不同電荷的雷云之間之間、雷云對地之間的放電成為雷電現(xiàn)象。釋放大量能量,伴隨著聲和光。(二)雷電流特性根據測量,雷電流波是一個非周期性脈沖波,其幅值和陡度隨各次放電條件而異,通常幅度(值)大時,陡度也大。幅值和最大陡度都出現(xiàn)在波頭部分,故防雷設計只考慮波頭部分。我國防雷設計中,雷電流波頭一般取為2.6μS。(三)大氣過電壓的基本形式1.直接雷擊過電壓2.感應雷過電壓3.侵入波(進行波)過電壓(四)雷電的危害1.雷電的機械效應2.雷電的熱效應3.雷電的電磁效應4.雷電的閃絡放電(五)雷電活動強度1.雷暴日:是指每年中有雷電活動的天數。平均年雷暴日<15的叫少雷區(qū);平均年雷暴日>40的叫多雷區(qū)。2.雷電活動強度:用年平均雷暴日表示3.對地雷擊率γ:每一雷暴日在一平方公里地面上的平均落雷次數。γ>0.015,叫易受雷擊區(qū)。4.雷擊次數:

建筑物年預計雷擊次數:N——建筑物年預計雷擊次數;K——校正系數,一般取1,曠野孤立建筑取2Ng——建筑物所在地雷擊大地的年平均密度;Ae——與建筑物接收相同雷擊次數的等效面積。雷擊大地的年平均密度為:Td——年平均雷暴日第二節(jié)建筑物及變電所對雷擊的防護一、防雷等級第一類防雷建筑第二類防雷建筑第三類防雷建筑二、避雷針及避雷線的保護范圍計算(一)接閃器1.接閃器:專門用來接受直接雷擊的金屬物體。2.避雷針:接閃的金屬桿。3.避雷線:接閃的金屬線,又稱架空地線。4.避雷網:接閃的金屬網、金屬帶稱為避雷網、避雷帶。(二)避雷針的保護范圍及計算

滾球法:以hr為半徑的一個球體,沿需要防直擊雷的部位滾動,當球體只觸及接閃器,或只觸及接閃器和地面而不觸及需要保護的部位時,則該部位就得到接閃器的保護,也就是在避雷針(線)的保護范圍之內。滾球半徑hr:第一類防雷建筑物:30米第二類防雷建筑物:45米第三類防雷建筑物:60米1.單支避雷針的保護范圍計算當避雷針高度在hx高度的xx’平面上,保護半徑為:

在地面上的保護半徑為:注:當避雷針高度時,按計算2.雙支等高支避雷針的保護范圍計算2.雙支等高支避雷針的保護范圍計算CE線上的保護寬度b0:AOB軸線上距中心線x處,其在保護范圍邊線上的高度:(三)避雷線的保護范圍及計算

注:當h2hr時,無保護范圍。當h<2hr時當h<2hr,且h>hr時,保護最高點h0為:在高度為hx的平面xx’上,保護寬度為:三、高層建筑防雷擊的措施(一)接閃器在建筑物的天面上明設避雷帶,并加局部避雷器即可滿足要求。注意:屋面上的所有金屬管道和金屬構件都應與避雷裝置焊接。

(二)引下線高層建筑常用柱或剪力墻中的鋼筋作為防雷引下線。一類防雷建筑相鄰引下線間隔<18m;二類防雷建筑相鄰引下線間隔<24m。(三)接地裝置設計規(guī)范規(guī)定:一類防雷建筑物接地裝置專用沖擊電阻≤5Ω;如果供配電系統(tǒng)的接地、重復接地與防雷接地裝置共用時,接地電阻應≤1Ω。高層建筑接地裝置多用大廈的深基礎作為接地極,其優(yōu)點是:接地電阻低、電位分布均勻、均壓效果好、施工方便、維護量少、節(jié)省材料等。(四)等電位連接(防止雷電反擊)應將建筑物內部的配電金屬管、水管、暖氣管、煤氣管、空調通風管等一切金屬管、構件、支架均與接地裝置作等電位連接。

(五)防止高電位引入

為防止雷電波侵入造成高電位引入,應采取如下措施:(1)盡量采用電纜進線;(2)進入樓內架空金屬管應在入戶處接地;(3)低壓直埋電纜線路或進入樓內的金屬管道,應在入戶處外皮接地。四、避雷針與被保護對象反擊現(xiàn)象

當雷電流引入地下時,所產生的高電位對保護對象發(fā)生反擊現(xiàn)象。因此,避雷針(線)與被保護對象之間應有足夠的安全距離??諝庵械陌踩嚯xSk>5m

地面以下的安全距離Sd>3m

第三節(jié)變電所對線路侵入的雷電沖擊波的保護第四節(jié)電氣設備接地一、電流對人體作用及有關概念電流對人體的危害有兩種:電擊和電傷。1、觸電的因素:(1)流過人體的電流:試驗證明:工頻交流,1mA電流通過人身便有麻刺和疼痛,當電流達25mA時,可使人麻痹、劇疼、呼吸困難。通常取8~10mA作為人身觸電的長期極限安全電流。(2)人身電阻:人身電阻分兩部分:體內電阻和體外電阻體內電阻:一般>500Ω;體外電阻:不固定,受外界條件影響,皮膚干燥低壓下>10KΩ。(3)作用于人身的電壓

由于人身電阻不固定,隨加電壓增高到一定程度,表皮角質層將被擊穿,皮膚失去保護作用,人身電阻等于體內電阻。電流加大,人身電流與外加電壓不成線性關系。(4)觸電的持續(xù)時間:電流對機體的作用主要是電流強度和持續(xù)時間,觸電時間越長,允許的人身電流值越小。我國人身觸電安全參數為(30mA·S)

(5)電流類型與頻率:不同頻率的電流對人體傷害不一樣,直流比交流危險性小,50~60Hz是對人體傷害較重的頻率,f>2000Hz,對心臟影響小。(6)人身電流的途徑:

一般認為:電流通過心臟、肺部和中樞神經系統(tǒng)危害最重。如電流從一手到另一手或從手到腳流過,觸電危害最重。2、防止觸電、保證電氣安全的措施:參見教材326頁(1)~(7)3、觸電的急救處理(1)脫離電源(2)急救處理(3)人工呼吸和心臟擠壓二、工作接地與保護接地接地按作用分:工作接地、保護接地、重復接地和接零、防雷電接地、隔離接地、靜電接地、防腐接地等。(一)工作接地為保證電力系統(tǒng)和電氣設備在正常和事故下可靠運行,人為地將電力系統(tǒng)的中性點及電氣設備的某一部分直接或經消弧線圈、電阻與地作金屬連接,稱為工作接地。

工作接地有兩種方式:(1)中性點直接接地,稱大電流接地系統(tǒng)(T);(2)中性點不接地或經消弧線圈接地,稱小電流接地系統(tǒng)(I)。①在超高壓電力系統(tǒng)中,多采用大電流接地系統(tǒng),以防止發(fā)生故障引起過電壓,并能避免單相接地后繼續(xù)運行形成不對稱。②在6~10KV系統(tǒng)中,均采用中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。③220/380V低壓系統(tǒng)多采用中性點接地系統(tǒng)。(二)保護接地為防止電氣設備金屬外殼因絕緣損壞而帶電,危及人身安全,人為地將設備金屬外殼與大地作金屬連接,稱為保護接地。保護接地有兩種:(1)設備外露可導電部分經各自的PE線(保護線)分別接地。(過去稱為保護接地)(T)(2)設備外露可導電部分經公共的PE線或PEN線接地。(過去稱為保護接零)(N)(三)供電系統(tǒng)接地方式TN系統(tǒng)(包括TN-S,TN-C-S,TN-C)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。說明:①第一個字母表示工作接地方式:T——中性點直接接地I——所有帶電部分與地絕緣②第二字母表示保護接地方式:T——外露可導電部分直接接地,與系統(tǒng)任何接地無關;N——外露可導電部分與低壓系統(tǒng)接地點有直接的電氣連接(中性點)③后面的字母表明中性線與保護線的組合情況:S——整個系統(tǒng)的中性線與保護線是分開的;C——整個系統(tǒng)的中性線與保護線是公用的,即PEN線。而C-S——系統(tǒng)中有一部分中性線與保護線是公用的。1.TN系統(tǒng)系統(tǒng)的電源中性點直接接地,并引出有N線,屬于三相四線制系統(tǒng).其各種電氣設備的外露可導電部分通過保護線與中性線相連.(1)TN-C系統(tǒng)系統(tǒng)中N線與PE線合為一根PEN線,所有設備外露可導電部分與PEN線相連。當三相負荷不平衡時,或只有單相負荷時,PEN線上有電流。多用于三相負荷平衡,單相負荷較小的工廠車間。(2)TN-S系統(tǒng)N線與PE線分開,所有設備外露可導電部分均與PE線相連。優(yōu)點:公共PE線正常時無電流,不會對PE線上其它設備產生電磁干擾。缺點:消耗材料多,增加投資。用于環(huán)境條件差,安全可靠性要求高的場所。(3)TN-C-S系統(tǒng)

中性線和保護線有一部分是公用的,局部采用專設保護線。常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差或有數據傳輸場所。2.TT系統(tǒng)系統(tǒng)中性點直接接地,而電氣設備外露可導電部分通過與系統(tǒng)接地點無關的接地體直接接地。這種系統(tǒng)應裝設靈敏的防觸電保護裝置。3.IT系統(tǒng)系統(tǒng)中性點不接地或經阻抗接地。正常運行時,不帶電的外露可導電部分必須單獨接地、成組接地、或集中接地。傳統(tǒng)稱保護接地。優(yōu)點:①發(fā)生單相接地時,三相電壓維持不變,設備可正常運行,但另兩相對地電壓升為線電壓。要加絕緣監(jiān)視裝置或單相接地保護裝置。②所有設備外露可導電部分都各自接地,設備之間無電磁聯(lián)系。適用于數據通訊和精密檢測裝置供電。(無電磁干擾)(四)重復接地在TN系統(tǒng)中,為了提高安全程度,應當采取重復接地。原因:主要是避免當PE或PEN線有斷線時,又發(fā)生單相接地故障,使設備外殼帶高電壓,危及人身安全。PE或PEN線盡量避免斷線故障,也不允許裝設開關或熔斷器。三、民用建筑低壓配電系統(tǒng)接地故障保護(一)民用建筑低壓供電系統(tǒng)接地故障保護的要求:

(三相四線系統(tǒng)、TN和TT系統(tǒng))接地故障保護裝置的動作電流I0p(E)應保證故障設備外露可導電部分的對地電壓UE≤50V動作時間:對于三相三線系統(tǒng)(IT系統(tǒng))(二)漏電保護器及作用作用:根據不同要求裝設于民用建筑供電系統(tǒng)中防止接地故障。(1)漏電開關(2)漏電斷路器第五節(jié)接地電阻計算及其測量

一、接地裝置的裝設(一)對地電壓、接觸電壓、跨步電壓1、對地電壓:電氣設備從接地外殼及接地體到20m以外的零電位之間的電位差。2、接觸電壓:在接地回路中,人體同時觸及具有不同電壓的兩點之間的電位差。3、跨步電壓:人的雙腳站在具有不同電位的地面上,兩腳間承受的電位差。(二)接地電阻及其要求1、接地電阻是接地體的散流電阻與接地線和接地體電阻的總和(1)土壤電阻(2)接地線(3)接地體電阻2、對接地電阻的要求(三)接地體

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