第七章 工厂供电系统的保护装置

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。

《工厂供配电》参考复习资料仅供参考一、填空1.三相交流电力系统中,作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式:一种是电源中性点，一种是中性点，再有一种是中性点。

我国220/380V低压配电系统广泛采用中性点运行方式。

2.经济截面是指。

3.雷电过电压的基本形式有，，。

4．电力系统故障断路器跳闸后，为了迅速恢复供电，系统往往采用装置。

5.发电机额定电压规定高于。

当变压器直接与发电机相连时,其一次绕组额定电压应 ,当变压器连接在线路上时,其一次绕组额定电压应。

6.工厂供电系统的过电流保护装置有，，。

7.变配电的任务是。

8.高压线路的接线方式，，。

9.电力负荷按供电的可靠性分为、、。

10.继电保护装置的任务是，当发生发出报警信号，当发生短路故障时。

11.10KV高压变电所由、和组成。

12．常用的气体放电电光源有，和等。

13.电力变压器按相数分有和两大类，工厂变电所常采用。

14.一级负荷中特别重要的负荷，除两个独立电源供电外，尚应增设，并严禁其他负荷接入。

15.隔离开关只能通断一定的电流，负荷开关能通断电流，断路器能通断电流。

16.表示工厂变配电所的电能输送和分配路线的电路图，称为或电路图。

17.年最大负荷Pmax就是。

18. 电气上的“地”或“大地”是指。

19.保护接地的型式有，。

20.接地体就是。

接地线就是。

接地装置就是。

21.低压配电系统按保护接地形式分为，，。

22.并联电容器在供电系统中的装设位置有，，三种方式。

23.低压动力线路按选择，再进行，校验。

24.经济运行方式指。

25.电力系统是由、和组成。

26.常用低压控制电器有、、等。

27．供电质量是指、、。

28.电气装置的接地分为、和三种。

29.高压隔离开关的主要作用是、造成一个，以保护检修人员的。

30.工厂电力线路的导线和电缆截面的选择必须满足下列条件：、、、。

31.电能质量的基本指标是、和，我国采用的工业频率是 HZ。

32.单相设备接于相电压时的等效三相设备容量Pe是。

工厂供电课程阶段练习四（第七章——第九章）一填空题→根据继电保护的任务，继电保护应满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性的要求。

→对于两相一继电器接线方式来说（电流互感器接于A,C两相），当正常工作或三相短路时，接线系数为3，当A,C两相短路时，接线系数为2；当A,B 或B,C短路时，接线系数为1。

→使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流。

→使过电流继电器返回到起始位置的最大电流称为继电器的返回电流。

→时间继电器用于继电保护装置中，使继电保护获得需要的延时，以满足选择性的要求。

→信号继电器在继电保护装置中，用于发出指示信号，表示保护动作，同时接通信号回路，发出灯光或音响信号。

→中间继电器的触头容量大、触头数量多，在继电保护装置中用于弥补主继电器触头容量和数量的不足。

→用户内部的高压电力线路的电压等级一般为6~35KV，线路较短，通常为单端供电，常见的故障主要有相间短路、单相接地和过负荷。

→定时限过电流保护装置的启动由电流继电器完成，动作时限的实现由时间继电器完成。

→定时限过电流保护的选择性由动作时限实现，瞬动的电流速断保护的选择性由动作电流的整定实现。

→定时限过电流保护的范围是本级线路和下级线路，本级线路为过电流保护的主保护区，下级线路是过电流保护的后备保护区。

→电流速断保护动作不带时限，为了保证速断保护动作的选择性，在下一级线路首端发生最大短路电流时，电流速断保护不应动作。

→电流速断保护的动作电流大于线路末端的最大三相短路电流，所以电流速断保护不能保护线路全长，只能保护线路的一部分。

→规定，800KVA以上油浸变压器和400KVA及以上的车间油浸式变压器，应装设气体保护装置，以保护变压器的内部故障和油面降低。

→单台运行的变压器容量在10000KVA及以上，并列运行的变压器每台容量在6300KVA及以上，或者电流速断保护灵敏度不满足要求时，应装设差动保护装置，用于保护内部故障和引出线相间短路。

高专《工厂供电》习题解答刘介才编前言本习题解答是应采用本人编《工厂供电》高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的,供教师教学和批改学生作业时参考.由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。

本习题解答不宜在学生中传播,以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力.如有错误和不当之处，欢迎批评指正。

目录第一章工厂供电概论习题解答—-——---—--——-——---———-—--—————--——-——--—--——-—第三章工厂的电力负荷及其计算习题解答—————----———-—-—--————---———-—-第四章短路电流计算及变配电所电气设备选择习题解答—-—--——---——-第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答——-—-——--——--—-——----———-—-———第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答----—--—--——————--———--------—第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置习题解答—-—-—----—--——----第八章防雷、接地及电气安全习题解答—-———-—-—-—----————-———-—-——-——--——-第九章节约用电、计划用电及供电系统的运行维护习题解答—-—-----—第一章工厂供电概论习题解答１－１解：变压器Ｔ1的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5kV.变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷL1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242kV。

故变压器Ｔ1的额定电压应为10。

5／242kV。

线路WL1的额定电压应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220kV.线路ＷL2的额定电压应为35kV，因为变压器T2二次侧额定电压为38.5kV,正好比35kV高１０%。

《工厂变配电技术》教案大纲课程编号：课程类别：考试课课时：110 开课学期：一．教案大纲说明<一）课程性质与目的本课程是我系电气技术、电气工程专业的专业基础课。

主要内容包括：工厂的电力负荷和无功补偿，短路电流极其计算，工厂电力线路，工厂变配电所极其一次系统，电力变压器，工厂供电系统的保护，电气安全、防雷与接地，工厂的电气照明，电气绝缘预防性实验，以及实验技能等。

<二）课程的基本要求本课程的任务主要是讲述中小型工厂内部的电能供应和分配问题，并讲述电气照明，使学生初步掌握中小型工厂供电系统和电气照明运行维护及基本计算所需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。

<三）本课程的重点<1）加强能力的培养，特别是培养学生基础计算的能力、分析问题的能力和实验动手能力。

<2）加强理论联系实际的教案。

<四）本课程与其他相关课程的关系<1）前导课程“电工基础”、“电子技术”、“自动检测与转换技术”等课程来培养学生分析电路的基本能力。

<2）后续课程“电力电子技术”、“自动控制技术”、“PLC技术”等课程打下专业基础。

二．课时分配<一）理论课时分配<二）实验课时分配三．课程内容及要求第一章概述教案目标：1．明确工厂供配电的意义、要求及本课程的任务。

2．了解典型的各类工厂供电系统及发电厂、电力系统和工厂自备电源的基础知识。

3.掌握电力系统的电压和电能质量问题。

4.了解电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地形式。

教案重点：电力系统的电压和电能质量问题；对供电系统的认识及各个部分的作用；电压等级的分类和设备额定值得概念；电力系统中性点的运行方式。

教案内容：1．工厂供电的意义及要求2．工厂供电系统的有关知识3．电力系统的电压4．电力系统的中性点运行方式5. 工厂供电设计的一般知识第二章工厂的电力负荷和无功补偿教案目标：1．熟悉工厂电力负荷的分级及有关概念。

工厂供电系统的保护工厂的供电系统是工厂正常运行的重要保障，保护工厂供电系统的稳定运行是确保工厂正常生产的关键。

在现代工业生产中，电力已经成为生产过程不可或缺的能源，因此，供电系统的保护显得尤为重要。

工厂供电系统的保护需要从多个方面进行考虑和实施。

首先，电力线路的保护是供电系统保护的重点之一。

电力线路中可能会发生的故障包括短路、断线、接触不良等，这些故障会导致电流异常、电压不稳定甚至停电等问题。

因此，在电力线路中设置适当的保护装置是非常重要的。

常用的电力线路保护装置包括断路器、保险丝、熔断器等。

断路器能够及时切断故障电路，保护线路不受损坏；保险丝和熔断器则能根据电流大小自动断开电路，防止电流过大引发事故。

此外，还可以利用接地保护来保护电力线路。

接地保护装置能够将电流流向地下，保证安全使用电力。

其次，供电设备的保护也是工厂供电系统保护的关键。

供电系统中的设备主要包括变压器、开关设备等。

变压器是将高压电能转换为低压电能，供应给工厂各个环节使用的设备，所以保护变压器对于供电系统的稳定运行至关重要。

常见的保护方法有过流保护、过载保护、欠压保护和过压保护等。

过流保护能够在电流超过额定值时及时切断电路，防止设备损坏；过载保护能够监测设备负载，当负载过大时切断电路；欠压保护和过压保护能够在电压异常时切断电路，保护设备。

开关设备主要包括开关柜、接触器等。

开关柜是供电系统中重要的调节和分配电能的装置，因此保护开关柜的稳定运行也是工厂供电系统保护的重点之一。

开关柜通常会设置过热保护、过载保护、接地保护等。

过热保护能够在开关柜温度超过一定范围时切断电路，防止设备过热；过载保护能够监测电流，当电流超过额定值时切断电路；接地保护能够将地线连接到开关柜，防止触电事故发生。

最后，工厂供电系统的保护还需要考虑外部因素。

外部因素包括雷击、电力异常等，这些因素也会对供电系统造成损坏。

为了保护供电系统，可以在电力线路上设置避雷装置，避免雷击引起的设备损坏；可以在主要设备上设置电力异常监测装置，及时发现电力异常并采取措施，保护供电系统的稳定运行。

第一章概论1. 了解工厂供电的意义、基本要求。

2. 理解变、配电所的任务，电力系统、电力网的概念。

3. 一般掌握电力系统电能质量的两个基本参数，以及电网（线路）、用电设备、发电机和电力变压器的额定电压的确定，电压高低的划分。

4. 掌握电压偏移的概念，以及为满足偏移要求所需要采取电压调整的措施。

5. 理解电压波动的含义，产生的原因和危害，闪变的概念，抑制电压波动和闪变的方法。

6. 了解电网谐波的含义及其计算，以及抑制电网谐波可采取的措施。

7. 了解中性线、保护线、保护中性线的功能。

8. 掌握供电电源的发电机和变压器的中性点三种运行方式。

第二章工厂的电力负荷及其计算1. 一般掌握工厂电力负荷的分级和用电设备工作制的分类。

2. 理解负荷持续率、负荷曲线的含义，掌握断续周期工作制设备容量的换算。

3. 理解与负荷曲线和负荷计算有关的物理量及计算公式。

4. 掌握计算负荷的概念，以及三相用电设备组计算负荷的确定：5. 按需用系数法确定计算负荷（包括设备容量的计算）；6. 按二项式系数法确定计算负荷。

7. 了解单相用电设备组计算负荷的确定8. 掌握工厂供电系统的功率损耗和电能损耗的计算。

9. 了解工厂的计算负荷的确定和年电能消耗量的计算。

10. 理解尖峰电流的含义。

第三章短路电流及其计算1. 了解短路电流对供电系统的危害和短路形式。

2. 一般掌握短路全电流和短路冲击电流的概念及计算公式。

3. 掌握三相短路电流采用欧姆法和标幺制法计算短路电流、短路容量的方法。

4. 了解两相和单相短路电流的计算方法。

5. 理解短路电流的效应和稳定度校验。

第四章工厂变配电所及其一次系统1. 了解变配电所的类型。

2. 了解电气设备中电弧产生的原因和熄灭电弧的条件、方法。

3. 一般掌握对电气触点的基本要求。

4. 理解一次电路、一次设备、二次电路、二次设备的概念，以及一次设备按功能的分类。

5. 掌握高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关和高压断路器等高压一次设备的概念、功能、结构、工作原理、特点。