南工大毕业论文低压配电系统熔断器保护计算机程序设计.doc

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低压配电系统熔断器保护计算机程序设计

摘要

在电力系统飞速发展的当代，为了保证供电系统运行的安全性、可靠性、经济性，大大降低供电系统在运行中可能出现的各种故障和不正常运行状态，在供电系统中安装各种不同类型的电器保护装置是十分必要的，其中熔断器保护就是其中一种比较重要的保护。

所以对熔断器保护的研究也是有着很大的理论和实际意义的。

论文首先介绍了低压配电系统熔断器保护的基本概念和相关原理，接着介绍了关于熔断器的选型和校验等方面的详细计算过程。

在此基础上，论文叙述了低压配电系统熔断器保护计算机程序设计的问题，再根据计算原理给出了设计流程，并用VC++语言对上述原理进行了编程。

利用编写的计算程序进行实例计算，通过实例验证程序的正确性、实用性。

同时也将手工计算的结果与其进行比较。

实例计算初步表明，论文讨论的熔断器保护程序设计流程和程序代码基本可行。

关键词：

低压配电系统熔断器保护计算机程序设计

Ⅰ

TheSystematicFuseBoxofTheLow-voltageDistribution

ProtectsComputerProgramming

ABSTRACT

Contemporaryonesthatdevelopedatfullspeedinthepowersystem,inordertoguaranteesecurity,dependability,economythattheelectricpowersystemoperates,reducevarioustroublesandabnormaloperationstatesthattheelectricpowersystemmayappearinoperatinggreatly,itisveryessentialtoinstalltheelectricapparatusesprotectorsofdifferenttypesintheelectricpowersystem,amongthemitisoneofthesekindofmoreimportantprotectionthatthefuseboxisprotected.Sothereareaverygreattheoryandactualmeaningintheresearchthatthefuseboxprotects.

Thethesishasintroducedbasicconceptionandrelevantprinciplesthatthesystematicfuseboxofthelow-voltagedistributionprotectsatfirst,detailedcomputationalprocessinrespectssuchasselectingtypeandcheck-upaboutthefusebox,etc.thatthenhasrecommended.Onthisbasis,thethesishasnarratedthequestionofprotectingcomputerprogrammingofsystematicfuseboxofthelow-voltagedistribution,andthenaccordingtocalculatingtheprincipleprovidestheprocedureofdesigning,andhascarriedonprogrammingtoprincipledescribedaboveinVC++language.Utilizethecalculationprocedurewrittentocalculatetheembodiment,verifytheexactness,practicabilityoftheprocedurethroughtheembodiment.Compareinsteadofgoingontheresultthatcalculatesbyhandatthesametime.Embodimentcalculateindicatefuseboxthatthesisdiscussprotectprocedureofdesigningprogramandprocedurecodebasicallyfeasibletentatively.

KeyWords:

Thesystematicfuseboxofthelow-voltage;distributionprotects;computerprogramming

Ⅲ

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章绪论 1

1.1引言 1

1.2熔断器保护的现状 1

1.3本论文的主要工作 3

第二章低压配电熔断器保护基础 4

2.1引言 4

2.2熔断器简介 4

2.2.1熔断器的用途和工作原理 4

2.2.2熔断器的种类与型号 5

2.2.3熔断器保护的特点 5

2.2.4熔断器的主要特性参数 6

2.3供电系统保护基础 8

第三章熔断器保护计算 11

3.1时间-电流特性的计算 11

3.1.1从起始温度到熔化点的时间的计算 11

3.1.2熔化期间的时间计算 12

3.1.3从金属完全熔化到汽化电的时间计算 13

3.1.4汽化时间计算 14

3.1.5弧前焦耳积分 14

3.2熔断器电弧电压计算 15

3.3熔断器的选择计算与校验 19

3.3.1熔断器熔体电流的选择 19

3.3.2熔断器保护灵敏度的检验 23

3.3.3熔断器的选择与校验 23

3.3.4前后熔断器之间的选择性配合 24

3.4计算实例 26

第四章熔断器保护程序设计 28

4.1引言 28

4.2程序设计流程 29

4.3程序设计 31

4.4程序实例 34

第五章结语 36

参考文献 37

附录 38

致谢 39

南京工业大学本科生毕业设计（论文）

第一章绪论

1.1引言

随着国民经济的不断发展，电力资源的日益紧缺，一个安全、可靠、经济实用的供电系统也成为了人们目前迫切的需要。

由于过负荷和短路引起的过电流频繁影响供电系统的安全运行，供电系统对过电流保护的要求也变得越来越高，同时也被系统设计人员普遍关注。

供电系统在运行中可能出现各种故障和不正常运行状态，它们可能会使得系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的程度，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。

随着社会的进步经济的发展，社会对电力需求不断的增加，加速了供电系统的迅速发展，系统结构的日趋复杂化。

同时使得供电系统的安全运行受到极大威胁，故障和不正常运行状态会频繁的影响供电系统的正常运行。

熔断器保护也是一个非常重要的保护之一。

熔断器是现代电力、电子通信设备中不可缺少的保护元件。

随着科学技术进步，设备系统的容量不断增大，电路的保护要求越来越高，要求熔断器能在电路出现任何短路故障时，均能准确、快速、可靠地切断，确保电路和设备的安全。

快速熔断器的出现更是满足了技术拓展、设备更新、电路改进与发展的需要，它具有功率损耗小、熔断速度快、特性稳定、体积小、工艺先进等优点，是现代电力、电子通信设备设计中安全保护首选器件。

我们必须掌握其参数、特性，更好地在实际工作中灵活采用。

为了提高熔断器保护计算的自动化程度和工作效率，开发相关的应用程序已势在必行。

采用计算机程序解算熔断器保护计算问题不仅能够保证计算结果有更高的精确性、可靠度，而且能够大大提高计算速度。

这也正是本课题程序设计所要继续追求的目标。

应用计算机进行各项计算已经成是电力系统发展的方向。

本课题计划开发的熔断器的选型和校验的计算程序，正是通过将熔断器保护的理论计算方法与计算机编程相结合，实现熔断器保护计算的简化，解决以往繁琐的问题。

而且我将通过实例证明本程序的确能够方便的解决这一问题。

1.2熔断器保护的现状

低压配电系统中熔断器是起安全保护作用的一种电器,熔断器广泛应用于

1

电网保护和用电设备保护,当电网或用电设备发生短路故障或过载时,可自动切断电路,避免电器设备损坏,防止事故蔓延。

熔断器由绝缘底座（或支持件）、触头、熔体等组成,熔体是熔断器的主要工作部分,熔体相当于串联在电路中的一段特殊的导线,当电路发生短路或过载时,电流过大,熔体因过热而熔化,从而切断电路。

熔体常做成丝状、栅状或片状。

熔体材料具有相对熔点低、特性稳定、易于熔断的特点。

一般采用铅锡合金、镀银铜片、锌、银等金属。

在熔体熔断切断电路的过程中会产生电弧,为了安全有效地熄灭电弧,一般均将熔体安装在熔断器壳体内,采取措施,快速熄灭电弧。

熔断器具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点,在低压系统中广泛被应用。

熔断器作用:

在电路中主要起短路保护,由熔体和安装熔体的熔管或熔座等部分组成。

1）电流保护形式:

过载延时保护,短路瞬时保护。

过载一般是指l。

5倍额定电流以下的过电流;短路则是指超过几倍额定电流以上的过电流。

2）熔体:

既是感测元件又是执行元件,安装在被保护的电路中。

熔体是有低熔点的金属材料（铅,锡,铜,银及其合金）丝状,带壮,片壮。

3）熔管:

安装熔体。

熔断器对中国而言是一项外来技术,在1980年代以前,经历了30年的全面仿苏生产期,中国的熔断器产业普遍兴起,从无到有的形成了全国布局和系列化产品阵容,但技术标准滞后,生产水平一般,产业基础薄弱.1980-1995年是15年左右的新旧交替时期。

改革开放后欧美熔断器随国外设备的引进而大量涌入,促动中国熔断器开始了新一轮渐进式改型换代。

1996年至今,德国西门子公司、德国EFEN公司、BUSSMANN,FERRAZ等大型专业熔断器制造商都已进入中国市场。

中国要想有自己的熔断器研究生产体系还是要经过很大的努力。

在研究过程中需要用计算程序化，计算程序化可以节约提高计算速度，计算机计算的速度是人工计算的速度的几十倍以上，从而将设计人员从繁琐的计算的中解脱出来，大大提高效率。

目前随着供电系统的不断发展和结构的日益复杂化，熔断器保护计算也变得

3

日益复杂化，工作量极大增加。

为了提高线路保护计算的自动化程度和工作效率，迫切需要开发相关的应用程序。

例如在熔断器保护计算中，由于零序电流保护的结构、工作原理简单，动作迅速，保护范围稳定，受过渡电阻影响较小，因此被广泛的应用。

但零序电流整定计算复杂，给整定工作提出了更高要求。

现有零序电流整定计算方法计算量大,计算耗时,为了提高整定计算速度和计算效率,减少数据处理的复杂性,因此在现有零序电流整定方法的基础上,进一步研究优化线路零序电流整定计算方法措施。

以减少整定计算的工作量及整定计算的盲目性、增加对整定计算程序开发的实用性，相比传统手工计算的速度和效率都将大大提高。

总而言之，电子计算机在熔断器选型和校验计算方面的广泛应用，给快速进行熔断器计算、设计、方案比较和选择最佳方案提供了方便的条件，这种趋势正在进一步地转化成现实，相信在不久的将来，计算机技术将得到更普遍的应用，我们也将从中受益匪浅。

1.3本论文的主要工作

本课题的主要任务是对低压配电系统熔断器保护计算进行程序化，本课题是在很好的掌握低压配电系统熔断器保护的相关知识