(完整版)工厂供电第6版(刘介才)_第6章__工厂供电系统的过电流保护

250～500A 7 —
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第二节 熔断器保护
四.熔断器保护的灵敏度校验
例1 有一台Y型电动机，其额定电压为380V，额定容量为18.5kW，额定电流为35.5A，启动电流倍数为7。现拟采用
BLV型导线穿焊接钢管敷设。该电动机采用RT0型熔断器作短路保护，短路电流
I (3) k
最大可达13kA。当地环境温度为30℃。
保护装置在应该动作时，就应该动作，不应该拒动； 而不应该动作时，就不应该误动。 (4) 灵敏度
灵敏度或灵敏系数是表征保护装置对其保护区内故障 和不正常工作状态反应能力的一个参数。
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第一节 过电流保护的任务和要求
二. 对保护装置的基本要求
过电流保护的灵敏度或灵敏系数，用其保护区内在电力
系统为最小运行方式时的最小短路电流
流Ik 要通过FU2和FU1。
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第二节 熔断器保护
五.前后熔断器之间的选择性配合
保护选择性要求，FU2的熔体首先 熔断，切断故障线路WL2，而FU1不再熔 断，使干线WL1正常运行。
熔体实际熔断时间与其产品的标准 特性曲线查得的熔断时间可能有 ±30% ～ ±50%的偏差，从最不利的情 况考虑，k点短路时，FU1的实际熔断时
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第第二二节节 熔熔断断器器保保护护
二. 三熔.断熔器断熔器体的电选流择的与选校择验
熔断器选择应满足下列条件： (1)熔断器的额定电压应不低于线路的额定电压。对高压熔 断器，其额定电压应不低于线路的最高电压。 (2)熔断器的额定电流应不小于它所装熔体的额定电流。 (3)熔断器的类型应符合安装条件（户内或户外）及被保护 设备对保护的技术要求。
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第二节 熔断器保护
五.前后熔断器之间的选择性配合
例 2 如图6-3a所示线路中，设FU1（RT0型）的 IN.FE1 10A0，FU2（RM10型）的
流
I
(3) k
1000A
。试检验FU1与FU2之间是否能选择性配合。
解：用 IN.FE1 100 A 和 Ik 1000A 查附录表5-2曲线得 t1 0.3s 。 用 IN ,FE2 80 A 和 Ik 1000A 查附录表4-2曲线得 t2 0.08s 。
验从略。）
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第二节 熔断器保护
四.熔断器保护的灵敏度校验
前后熔断器之间的选择性配合，就是在线路发生故障 时，靠近故障点的熔断器首先熔断，系统的其他部分恢复 正常运行。
前后熔断器的选择性配合，宜按它们的保护特性曲线 （安秒特性曲线）来进行检验。
如图a所示线路中，设支线WL2的首端k点发生三相短路，则三相短路电
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。 熔断器在低压放射式配电系统中合理配置的方案。
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第二节 熔断器保护
一.熔断器在供配电系统中的配置
FU5用来保护电动机及其支线，当k-5处发生短路时，FU5熔断。 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。 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，靠近短路点的熔断器熔断。
单台电动机K应为： 轻载启动， K =0.25～0.35； 重载启动， K =0.35～0.5； 频繁启动、反接制动，K =0.5～0.8。
多台电动机
视容量最大的一台电动机的启动情况、线路尖峰电流
与计算电流的比值及熔断器的特性而定，取为K =0.5～1。
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第二节 熔断器保护
二. 熔断器熔体电流的选择
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第二节 熔断器保护
二. 熔断器熔体电流的选择
(三)保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择 由于电压互感器二次侧的负荷很小，保护电压互感器
的RN2型熔断器熔体额定电流一般为0.5A。
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第二节 熔断器保护
三.熔断器的选择与校验
熔断器还必须进行断流能力的校验： (1)对限流式熔断器（如RN1、RT0等型）
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第二节 熔断器保护
二. 熔断器熔体电流的选择
(一)保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 保护电力线路的熔断器熔体电流，应满足下列条件：。
(1)熔体额定电流
应不小于线路的计算电流
。
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第二节 熔断器保护
二. 熔断器熔体电流的选择
(一) 保护电力线路的熔断器熔体电流的选择
(2)熔体额定电流
还应躲过线路的尖峰电流 。
灭电弧，切除短路故障，因此需满足的条件为
为熔断器安装地点的三相短路冲击电流有效值。
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第二节 熔断器保护
三.熔断器的选择与校验
(3)对具有断流上下限的熔断器（如RW4等型跌开式熔断器 ）断流上限的校验条件，其断流下限应满足下列条件
为熔断器的最小分断电流； 护线路末端的两相短路电流。
为熔断器所保
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1. 单独接低压断路器或低压断路器-刀开关的方式
(1) 一台主变压器的变电所，主开关采用低压断路器，如图a所示。 (2) 两台主变压器的变电所，低压侧采用低压断路器时，如图 b所示。 (3) 低压配电出线装设的低压断路器，如图c所示，以隔离来自低压母 线的电源。
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第三节 低压断路器保护
一.低压断路器在低压配电系统中的配置
2. 低压断路器与磁力启动器或接触器配合的方式
t1 0.3s 3t2 3 0.08s 0.24s
由此可见FU1与FU2能保证选择性动作。
IN.FE2 60。A k点的三相短路电
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工厂供电
第六章 工厂供电系统的 过电流保护
第三节 低压断路器保护
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第三节 低压断路器保护
一.低压断路器在低压配电系统中的配置
低压断路器在低压配电系统中的配置，通常有下列三种方式：
(二)保护电力变压器的熔断器熔体电流的选择 保护电力变压器的熔断器熔体电流，应满足下式要求：
I1NT Leabharlann 变压器的额定一次电流。上式考虑了以下三个因素： (1)熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流。
油浸式变压器的正常过负荷，室内为20%，室外为30%。 (2)熔体电流要躲过来自变压器低压侧的电动机自启动引起的尖峰电流。 (3)熔体电流还要躲过变压器自身的励磁涌流。
(一) 保护电力线路的熔断器熔体电流的选择
如果熔断器只作短路保护，对电缆和穿管绝缘导线，取
KOL=2.5；对明敷绝缘导线，取KOL=1.5 。
如果熔断器作短路保护和过负荷保护，KOL=1；
当
A 时，KOL=0.85 。
爆炸性气体和粉尘的区域内，KOL=0.8。
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第二节 熔断器保护
二. 熔断器熔体电流的选择
试选择熔断器及其熔体的额定电流，并选择导线截面和钢管直径。
解：(1) 选择熔断器及熔体的额定电流
IN.FE I30 35.5 A
且
IN.FE KI pk 0.3 35.5A 7 74.55 A
因此由附录表10-1，可选RT0-100型熔断器，即 IN.FU 100 A，而熔体选 IN.FE 80 A。
第二节 熔断器保护
四.熔断器保护的灵敏度校验
熔断器保护的灵敏度应满足下列条件
为熔断器熔体的额定电流；
为熔断器所保护线
路末端在系统最小运行方式下的最小短路电流；K为灵敏系
数的最小比值，如表所示。
熔体额定电流
熔断
5s
时间 0.4s
4～10A 4.5 8
16～32A 5 9
40～63A 5 10
80～200A 6 11
校验机械强度，查附录表15知，穿管铝芯线的最小截面为2.5mm2。现A=10mm2，故满足机械强度要求。
(4) 校验导线与熔断器保护的配合 假设该电动机安装在一般车间内，熔断器只作短路保护用，因此导线与熔断器保护的配合条件为
IN.FE 2.5Ial 现 I NFE 80 A 2.5 41A 102 .5A ，故满足熔断器保护与导线的配合要求，（注：因未给Ik.min 数据，熔断器灵敏度校
工厂供电
刘介才
霍平 1
工厂供电
第六章 工厂供电系统的过电流保护
本章介绍工厂供电系统中常用的几种过电流保护 装置——熔断器保护、低压断路器保护和继电保 护，其中继电保护广泛应用于高压供电系统中， 其保护功能很多，而且是实现供电系统自动化的 基础，因此将予以重点讲述。本章内容是保证供 电系统安全可靠运行的基本技术知识。
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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
熔断器保护和低压断路器保护都能在过负荷和短路时 动作，断开电路，切除过负荷和短路部分，而使系统的其 他部分恢复正常运行。但熔断器大多主要用于短路保护， 而低压断路器则除了可作过负荷和短路保护外，有的还可 作低电压或失压保护。
继电保护装置在过负荷时动作，一般只发出报警信号， 引起运行值班人员注意，以便及时处理；只有当过负荷可 危及人身或设备安全时，才动作于跳闸。而在发生短路故 障时，则要求有选择性地动作于跳闸，将故障部分切除。
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工厂供电
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
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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
工厂供电系统的过电流保护装置有：熔断器保护、 低压断路器保护和继电保护。 (1) 熔断器保护 适用于高低压供电系统。
在要求供电可靠性较高的场所不宜采用熔断器保护。 (2) 低压断路器保护 又称低压自动开关保护。适用于要 求供电可靠性较高和操作灵活方便的低压供配电系统中。 (3) 继电保护 适用于要求供电可靠性高、操作灵活方便 特别是自动化程度较高的高压供配电系统中。
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第一节 过电流保护的任务和要求
二. 对保护装置的基本要求
(1) 选择性 当供电系统发生故障时，只离故障点最近的保护装置
动作，切除故障，而供电系统的其他部分则仍然正常运行。 保护装置满足这一要求的动作，称为“选择性动作”。 (2) 速动性
为了防止故障扩大，减轻其危害程度，并提高电力系 统运行的稳定性，因此在系统发生故障时，保护装置应尽 快地动作，切除故障。 (3) 可靠性
由于限流式熔断器能在短路电流达到冲击值之前完全 熔断并熄灭电流，切除短路故障，因此满足的条件为
式中 为熔断器的最大分断电流； 为熔断器安装地点 的三相次暂态短路电流有效值，在无限大容量系统中
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第二节 熔断器保护
三.熔断器的选择与校验
(2) 对非限流熔断器（如RW4、RM10等型） 由于非限流熔断器不能在短路电流达到冲击值之前熄
与保护装置
一次动作电流（即保护装置动作电流 换算到一次电路
的值） 的比值来表示，即
GB/T50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计 规范》对各种继电保护装置包括过电流保护的灵敏度都有 一个最小值的规定，
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工厂供电
第六章 工厂供电系统的 过电流保护
第二节 熔断器保护
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第二节 熔断器保护
(2) 校验熔断器的断流能力 查附录表10-1，得RT0-100型熔断器的 Ioc 50kA I " 13kA 。其断流能力是满足要求。 (3) 选择导线截面和钢管直径 按发热条件选择，查附录表19-2得A=10mm2 的BLV型铝芯塑料线三根穿钢管时，Ial(30oC) 41A I30 35.5A ，满足发热 条件。相应地选择穿线钢管SC20mm。
件是t1´>t2´，即0.5t1>1.5t2，
因此
在后一熔断器所保护的首端发生最严重的三相短路时，前一熔断器按 其保护特性曲线查得的熔断时间，至少应为后一熔断器按其保护特性 曲线查得的熔断时间的3倍，才能确保前后两熔断器动作的选择性。如 果不能满足这一要求时，则应将前一熔断器的熔体额定电流提高1～2 级，再进行校验。
间 t1´比标准特性曲线查得的时间 t1 小50%（为负偏差），即t1´=0.5 t1 ； 而FU2的实际熔断时间t2´又比标准特性 曲线查得的时间t2大50%（为正偏差）， 即t2´=1.5 t2 。
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第二节 熔断器保护
五.前后熔断器之间的选择性配合
图所示熔断器保护特性曲线可以 看出，要保证前后两熔断器FU1和 FU2的保护选择性，必须满足的条
(一) 保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 (3)熔断器保护还应与被保护的线路相配合。
保护线路过负荷和短路，不致引起绝缘导线或电缆过 热起燃而熔体不熔断的事故，因此熔断器熔体电流还应满 足以下条件
为绝缘导线和电缆的允许载流量；KOL 为绝缘导线和电
缆的允许短时过负荷倍数。
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第二节 熔断器保护
二. 熔断器熔体电流的选择