供電系統(tǒng)繼電保護(hù).ppt

1、第5章 供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)原理,5.1 繼電保護(hù)基礎(chǔ) 5.2 二次接線概述 5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù) 5.4 電力變壓器保護(hù) 5.5 高壓電動機(jī)保護(hù) 5.6 低壓配電系統(tǒng)的保護(hù),5.1 繼電保護(hù)基礎(chǔ),5.1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)和作用 5.1.2 繼電保護(hù)的基本原理和組成 5.1.3 繼電器的分類 5.1.4 對繼電保護(hù)的基本要求 5.1.5 繼電保護(hù)發(fā)展簡史,1 短路故障對系統(tǒng)的危害： 電力系統(tǒng)在運行中可能發(fā)生各種故障和不正 常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障 是各種類型的短路。發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以 下后果： (1) 數(shù)值較大的短路電流通過故障點時，產(chǎn)生電弧，使故障設(shè)備損壞或

2、燒毀,5.1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)和作用,2) 短路電流通過非故障元件時，使電氣設(shè)備的 載流部分和絕緣材料的溫度超過散熱條件的允許 值而不斷升高，造成載流導(dǎo)體熔斷或加速絕緣老 化和損壞，從而可能發(fā)展成為故障； (3) 電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大下降，破壞 用戶工作的穩(wěn)定性或影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 (4) 破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠并列運行的穩(wěn)定 性，引起系統(tǒng)振蕩，從而使事故擴(kuò)大，甚至導(dǎo)致 整個系統(tǒng)瓦解,2 電力系統(tǒng)運行狀態(tài) 正常運行，指電壓、電流、頻率（轉(zhuǎn)速）在規(guī)定的范圍內(nèi)，各個一次電氣設(shè)備能夠正常工作而不損壞的運行狀態(tài) 不正常運行，指電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常工作遭到破壞但未出現(xiàn)故障的狀態(tài)，比如

3、像過負(fù)荷、過電壓、頻率降低、系統(tǒng)震蕩等。 故障，各種短路（d(3)、 d(2) 、d(1) 、d(1-1)和斷線（單相、兩相），其中最常見且最危險的是各種類型的短路,3 繼電保護(hù)基本任務(wù)： 繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣 元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路 器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。它的基本任 務(wù)： 自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力 系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保 證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行,2) 反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運 行維護(hù)的條件而動作產(chǎn)生報警信號，以便及時采取措施減輕故障危害。此時一般不要求保護(hù)迅速動作。 (3) 繼電保護(hù)裝置

4、還可以與電力系統(tǒng)中的其他自 動化裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施， 縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電 力系統(tǒng)運行的可靠性,由此可見，繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的主要 作用是通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提 高系統(tǒng)運行的可靠性，最大限度地保證向 用戶安全連續(xù)供電。因此，繼電保護(hù)是電 力系統(tǒng)的重要組成部分，是保證電力系統(tǒng) 安全可靠運行的必不可少的技術(shù)措施之 一,5.1.2 繼電保護(hù)的基本原理和組成,1 基本原理： 為區(qū)分系統(tǒng)正常運行狀態(tài)與故障或不正常運行 狀態(tài) 找差別：電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征,2 構(gòu)成 它主要由測量、邏輯和執(zhí)行三部分組成,測量回路的作用是測量與被保護(hù)電氣設(shè)備

5、或線路工作狀態(tài)有關(guān)的物理量的變化，如電流、電壓等的變化，以確定電力系統(tǒng)是否發(fā)生了短路故障或出現(xiàn)不正常運行情況； 邏輯回路的作用是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，根據(jù)測量回路的輸出信號，進(jìn)行邏輯判斷，以確定保護(hù)是否應(yīng)該動作，并向執(zhí)行元件發(fā)出相應(yīng)的信號； 執(zhí)行回路的作用是執(zhí)行邏輯回路的判斷，發(fā)出切除故障的跳閘脈沖或指示不正常運行情況的報警信號,如圖5-2所示，當(dāng)線路上發(fā)生短路時，起動用的電流繼電器KA瞬時動作，使時間繼電器KT起動，KT經(jīng)整定的一定時限后，接通信號繼電器KS和中間斷電器KM，KM觸頭接通斷路器QF的跳閘回路，使斷路器QF跳閘,圖 5-2繼電保護(hù)裝置框圖,線路過電流保護(hù)裝置單相原理接線圖,1

6、繼電器基本概念 繼電器是根據(jù)某種輸入信號來實現(xiàn)自動切換電路的 自動控制電器?！邦愃朴陂_關(guān)”。 繼電器的基本原理：當(dāng)輸入信號達(dá)到某一定值或 由某一定值突跳到零時，繼電器就動作，使被控制 電路通斷。它的功能是反應(yīng)輸入信號的變化以實現(xiàn) 自動控制和保護(hù)。 繼電器定義：能自動地使被控制量發(fā)生跳躍變化的 控制元件稱為繼電器,5.1.3 繼電器,2 分類 按輸入信號的性質(zhì)可分為電氣繼電器(如電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、阻抗繼電器等)和非電氣繼電器(如溫度繼電器、壓力繼電器、速度繼電器、瓦斯繼電器等)兩類； 按工作原理可分為電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式(如晶體管型)、整流式、數(shù)字式等； 按用途可分為

7、控制繼電器(用于自動控制電路中)和保護(hù)繼電器(用于繼電保護(hù)電路中)。 保護(hù)繼電器按其在繼電保護(hù)裝置中的功能，可分主繼電器(如電流繼電器、電壓繼器、阻抗繼電器等)和輔助繼電器(如時間繼電器、信號繼電器、中間繼電器等,3. 繼電器的繼電特性,4. 繼電器的返回系數(shù) 繼電器的返回系數(shù)是指返回電流與動作電流的比值，即,Kre是一個重要的參數(shù)，在實際應(yīng)用中要求繼電器有較高的返回系數(shù),5.1.4 對繼電保護(hù)的基本要求,對動作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿 足四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、 可靠性。 即保護(hù)四性。 選擇性： 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍

8、能正常運行，以盡量縮小停電范圍,當(dāng)k1點發(fā)生短路故障時，應(yīng)由故障線路上的保護(hù)1 和2 動作，將故障線路切除，這時變電所B則仍可由另一條非故障線路繼續(xù)供電。 在要求保護(hù)動作有選擇性的同時，還必須考慮保護(hù)或斷路器有拒動的可能性，因而就需要考慮后備保護(hù)的問題,速動性：快速切除故障。 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性； 減少用戶在低電壓下的工作時間； 減少故障元件的損壞程度 ，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。 t故障切除時間； tbh-保護(hù)動作時間； tDL-斷路器動作時間 一般的快速保護(hù)動作時間為0.060.12s，最快的 可達(dá)0.010.04s。 一般的斷路器的動作時間為0.060.15s，最快的 可達(dá)0.020.06s,靈敏

9、性 靈敏性：指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，對故障情況的反應(yīng)能力。 滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時，不 論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地 正確地反應(yīng)出來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性； 要求：不但在系統(tǒng)最大運行方式下三相短路時能可 靠動作，而且在系統(tǒng)最小運行方式下經(jīng)過較大的過 渡電阻兩相或單相短路故障時也能可靠動作。 通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量，并表示為Klm,可靠性 可靠性：指發(fā)生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作（拒動）；而在不該動作時，他能可靠不動，即不發(fā)生錯誤動作（簡稱誤動）。 影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素： 內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、 結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、制造

10、工藝水平、內(nèi)外 接線簡明，觸點多少等； 外在的：運行維護(hù)水平、調(diào)試是否正確、 正確安裝,上述四個基本要求是分析研究繼電保護(hù)性能的 基礎(chǔ)，也是貫穿本章的一個基本線索。在它 們之間既有矛盾的一面，又有在一定條件下統(tǒng) 一的一面,最早的繼電保護(hù)是熔斷器 19世紀(jì)末期出現(xiàn)了電磁型過電流繼電器 1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過電流繼電器 1908年出現(xiàn)了電流差動保護(hù)原理 20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了距離保護(hù) 1925年出現(xiàn)了高頻方向保護(hù) 1950年前后出現(xiàn)了微波保護(hù) 20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了行波保護(hù)的思想，50年代末期出現(xiàn)了裝置 之后原理上的創(chuàng)新甚少,5.1.5 繼電保護(hù)發(fā)展簡史,從20世紀(jì)50年代出現(xiàn)晶體管，開始出現(xiàn)晶

11、體管保護(hù) 從20世紀(jì)50年代末期到80年代初期，出現(xiàn)集成電路保護(hù) 從20世紀(jì)60年代提出微機(jī)保護(hù)，80年代前后出現(xiàn)裝置 從上世紀(jì)末期，出現(xiàn)基于微機(jī)的保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信于一體的綜合自動化系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)型式： 機(jī)電型 電子型 微機(jī)型,電磁型、感應(yīng)型、電動型,晶體管、 集成電路,常用的機(jī)電式繼電器分電磁型和感應(yīng)型兩種。 （1）電磁式繼電器 1）電磁式電流繼電器 電磁式電流繼電器在繼電保護(hù)裝置中，通常用作起動元件，因此又稱起動繼電器。常用的DL-10系列電磁式繼電器其內(nèi)部接線和圖形符號如圖5-1。 能使過電流繼電器動作(觸點閉合)的最小電流稱繼電器的“動作電流”，用 表示。 使繼電器由動作狀態(tài)返回

12、到起始位置的最大電流，稱為繼電器的“返回電流”，用 表示,圖5-1 DL10系列電磁式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號 a)DL-11型結(jié)線 b)DL-12型結(jié)線 c)DL-13型結(jié)線 d)集中表示的圖形符號 e)分開表示的圖形符號,圖5-2電磁式電流繼電器的定時限特性,3).電磁式信號繼電器 供電系統(tǒng)中常用的DX-11型電磁式信號繼電器，有電流型和電壓型兩種，電流型可串聯(lián)在二次回路中而不影響其他二次元件的動作。電壓型必須并聯(lián)在二次回路內(nèi),4).電磁式中間繼電器 電磁式中間繼電器常用在保護(hù)裝置的出口回路中，用來接通斷路器的跳閘回路，故又稱為出口繼電器。 工廠供電系統(tǒng)中常用的DZ-10系列中間繼電

13、器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號如圖5-5所示,5-5 DZ-10系列中間繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號,5.1 繼電保護(hù)裝置的概念,2)感應(yīng)式電流繼電器 供電系統(tǒng)中常用 感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-6所示,圖5-6感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),1-線圈 2-電磁鐵 3-短路環(huán) 4-鋁盤 5-鋼片 6-鋁框架 5-調(diào)節(jié)彈簧 8-制動永久磁鐵 9-扇形齒輪 10-蝸桿 11-扁桿： 12-觸點 13-時限調(diào)節(jié)螺 14-速斷電流調(diào)節(jié)螺桿 15-銜鐵 16-動作電流調(diào)節(jié)插銷,5.2 二次接線概述,5.2.1 二次接線的基本概念 5.2.2 二次接線的原理圖和安裝圖 5.2.3 變電所二次回路的操作電源 5.2

14、.4 高壓斷路器的控制與信號回路 5.2.5 變電所的信號裝置 5.2.6 變電所電氣測量儀表,5.2.1 二次接線的基本概念,在用戶供配電系統(tǒng)中，通常將電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。 直接生產(chǎn)、輸送和分配使用電能的設(shè)備稱為一次設(shè)備，如用戶的供電系統(tǒng)中變壓器、斷路器、母線和電動機(jī)等屬于一次設(shè)備。由一次設(shè)備構(gòu)成的電路稱為變電站的主電路或一次接線，是變電站的主體。 對一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)的輔助電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。二次設(shè)備包括測量儀器、控制與信號設(shè)備、繼電保護(hù)裝置以及自動和遠(yuǎn)動裝置等,定義：表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路，稱為二次回路或二次接線，亦稱二次系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)

15、、信號系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)及繼電保護(hù)和自動化系統(tǒng)等。 二次接線分類方法: 二次接線按照電源性質(zhì)分，有直流回路和交流回路。 直流回路是由直流電源供電的控制、保護(hù)和信號回路；交流回路又分為交流電流回路和交流電壓回路。交流電流回路由電流互感器供電，交流電壓回路由電壓互感器或所用變壓器供電，構(gòu)成測量、控制、保護(hù)、監(jiān)視及信號等回路。 二次接線按照用途分，有斷路器控制回路、信號回路、測量回路、繼電保護(hù)回路和自動裝置回路等。 二次接線在用戶供配電系統(tǒng)中雖然是一次電路的輔助系統(tǒng)，但它對一次電路的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運行有著十分重要的作用，因此必須予以充分的重視,5.2.2二次接線的原理圖和安裝圖,用戶供配電系統(tǒng)

16、的電氣接線圖，可分為一次接線圖和二次接線圖。 一次接線圖:用規(guī)定的圖形符號和文字符號表示一次設(shè)備及其相互連接順序的圖稱，即主接線圖； 二次接線圖:用規(guī)定的圖形符號和文字符號表示二次設(shè)備的元件及其相互連接順序的圖稱。二次接線圖分為原理接線圖和安裝接線圖。 1. 二次接線的原理圖 在供配電系統(tǒng)中，用來表示繼電保護(hù)、監(jiān)視和測量儀表以及自動裝置的工作原理的電路圖叫做原理接線圖，原理接線圖可按歸總式和展開式兩種方式繪制,1) 歸總式原理接線圖 歸總式原理接線圖：每個元器件以整體形式繪出，它對整個裝置的構(gòu)成有一個明確的概念，便于掌握其互相關(guān)系和工作原理。 優(yōu)點：較為直觀 缺點：當(dāng)元器件較多時電路的交叉多，

17、交、直流回路、控制與信號回路均混合在一起，清晰度差。 應(yīng)用：歸總式原理接線圖可用來分析工作原理，但對于復(fù)雜線路，看圖較困難，因此，廣泛應(yīng)用展開式原理圖。 2) 展開式原理接線圖 展開式原理接線圖：按二次接線使用電源來分別畫出交流電流回路、交流電壓回路、直流操作回路及信號回路中各元件的線圈和觸點,即：屬于同一個設(shè)備或元件的電流線圈、電壓線圈、控制觸點分別畫在不同的回路里。為了避免混淆，屬于同一個元件的線圈和觸點采用相同的文字符號，但各支路需標(biāo)上不同的數(shù)字回路標(biāo)號。 展開圖分成交流電流回路、交流電壓回路、直流控制操作回路和信號回路等幾個主要組成部分。每一部分又分行排列。 交流回路按A、B、C的相序

18、排列 控制回路按繼電器的動作順序由上往下分別排列，各回路右側(cè)通常有文字說明。 圖中各元件和回路按統(tǒng)一規(guī)定的圖形、文字符號繪制,注意：較簡單圖形可省略回路標(biāo)號。 所有開關(guān)電器和繼電器觸點都是按照開關(guān)斷開時的位置和繼電器線圈中無電流時的狀態(tài)繪制。 展開圖優(yōu)點：接線清晰，回路次序明顯，便于了解整個裝置的動作程序和工作原理。 目前工程中主要采用這種圖形，是運行和安裝中一種常用的圖紙，又是繪制安裝接線圖的依據(jù),2. 二次接線的安裝圖 定義：根據(jù)電氣施工安裝的要求，用來表示二次設(shè)備的具體位置和布線方式的圖形，稱為二次回路的安裝接線圖。 說明：安裝圖是二次回路設(shè)計的最后階段，用來作為設(shè)備制造、現(xiàn)場安裝的實用

19、二次接線圖，也是運行、調(diào)試、檢修的主要圖紙。 在安裝圖上設(shè)備均按實際位置布置，設(shè)備的端子和導(dǎo)線，電纜的走向均用符號、標(biāo)號加以標(biāo)志。 二次接線安裝圖包括屏面元件布置圖、屏后接線圖和端子板接線圖等幾部分組成。 1) 二次接線基本要求 按電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗收規(guī)范(GB 501711992)規(guī)定，二次回路的接線應(yīng)符合下列要求,1) 按圖施工，接線正確。 (2) 導(dǎo)線與電氣元件間采用螺栓、插接、焊接或壓接等方法連接，均應(yīng)牢固可靠。 (3) 盤、柜內(nèi)的導(dǎo)線不應(yīng)有接頭，導(dǎo)線芯線應(yīng)無損傷。 (4) 電纜芯線和所配導(dǎo)線的端部均應(yīng)標(biāo)明其回路編號，編號應(yīng)正確，字跡清晰且不易褪色。 (5)

20、配線應(yīng)整齊、清晰、美觀，導(dǎo)線絕緣良好，無損傷。 (6) 每個接線端子的每側(cè)接線宜為1根，不得超過2根；對于插接式端子，不同截面的兩根導(dǎo)線不得接在同一端子上；對于螺栓連接端子，當(dāng)接兩根導(dǎo)線時，中間應(yīng)加平墊片。 (7) 二次回路接地應(yīng)設(shè)專用螺栓。 (8)盤、柜內(nèi)的二次回路配線：電流回路應(yīng)采用電壓不低于500V的銅心絕緣導(dǎo)線，其截面不應(yīng)小于2.5mm2；其他回路截面不應(yīng)小于1.5mm2；對于電子元件回路、弱電回路采用錫焊連接時，在滿足載流量和電壓降及有足夠機(jī)械強度的情況下，可采用不小于0.5mm2截面的絕緣導(dǎo)線,2)二次回路的編號 目的：為了在安裝接線、檢查故障等接線、查線過程中，不至于混淆，需對二

21、次回路進(jìn)行編號。表5-1和表5-2所示分別為直流回路和交流回路編號范圍。 說明：交流電壓、電流回路的編號前附上該點所屬相別(A、B、C、N)。 直流回路在每行主要壓降元件左側(cè)使用奇數(shù)號、右側(cè)使用偶數(shù)號。 后兩位為33的回路為斷路器跳閘回路專用 03為合閘回路專用，安裝、調(diào)試、檢修時應(yīng)特別注意,3) 安裝接線圖的繪制 安裝接線圖一般應(yīng)表示出各個項目(指元件、器件、部件、組件和成套設(shè)備等)的相對位置、項目代號、端子號、導(dǎo)線號、導(dǎo)線類型和導(dǎo)線截面等內(nèi)容,1) 二次設(shè)備的表示方法。由于二次設(shè)備是從屬于某一次設(shè)備或電路的，而一次設(shè)備或電路又從屬于某一成套裝置，因此為避免混淆，所有二次設(shè)備都必須按GB/T

22、 5094.22003標(biāo)明其項目種類代號。電氣圖中的項目種類代號具體要求如下： 電氣圖中每個用圖形符號表示的項目，應(yīng)有能識別其項目種類和提供項目層次關(guān)系、實際位置等信息的項目代號。 項目代號可分為4個代號段，每個代號段應(yīng)由前綴符號和字符組成，各代號段的名稱及其前綴符號應(yīng)符合下列規(guī)定： 第1段 高層代號，其前綴符號為“=”； 第2段 位置代號，其前綴符號為“+”； 第3段 種類代號，其前綴符號為“”； 第4段 端子代號，其前綴符號為“：”。 每個代號段的字符可由拉丁字母或阿拉伯?dāng)?shù)字構(gòu)成，或二者組合構(gòu)成，字母應(yīng)大寫?？墒褂们熬Y符號將各代號段以適當(dāng)方式進(jìn)行組合。 項目代號應(yīng)以一個系統(tǒng)、成套裝置的依次

23、分解為基礎(chǔ)。一個代號表示的項目應(yīng)是前一個代號所表示項目的一部分,2) 接線端子的表示方法。屏(柜)外的導(dǎo)線或設(shè)備與屏上二次設(shè)備相連時，必須經(jīng)過端子排。端子排是由專門的接線端子板組合而成。 右圖為端子排的一般形式： 最上面標(biāo)出安裝項目名稱、端子排代號和安裝項目代號。 下面的端子在圖上畫為三格，中間一格注明端子排的序號。 一側(cè)列出屏內(nèi)設(shè)備的代號及其端子代號，另一側(cè)標(biāo)明引至設(shè)備的代號和端子號或回路編號。 端子排的文字代號為X，端子的前綴符號為“：”。 若上述有功電能表P1有8個端子，則端子應(yīng)標(biāo)為“A3WL3P1：1,接線端子板分為普通端子、連接端子、試驗端子和終端端子等形式。 普通端子板用來連接由屏

24、外引至屏上或由屏上引至盤外的導(dǎo)線； 連接端子板有橫向連接片，可與鄰近端子板相連，用來連接有分支的二次回路導(dǎo)線； 試驗端子板用來在不斷開二次回路的情況下，對儀表、繼電器進(jìn)行試驗； 終端端子板用來固定或分隔不同安裝項目的端子排,3) 連接導(dǎo)線的表示方法。 連續(xù)線是指表示兩端子之間的連接導(dǎo)線的線條是連續(xù)的，如圖下(a)所示。用連續(xù)線表示的連接導(dǎo)線需要全線畫出。缺點：連線多時顯得過于復(fù)雜。 中斷線是指表示兩端子之間的連接導(dǎo)線的線條是中斷的，如下圖(b)所示。在線條中斷處必須標(biāo)明導(dǎo)線的去向，即在接線端子出線處標(biāo)明對方端子的代號，這種標(biāo)號方法稱為“相對標(biāo)號法”。優(yōu)點：此法簡明清晰，對安裝接線和維護(hù)檢修都很

25、方便,4) 二次接線的安裝圖舉例,高壓線路測量及保護(hù)回路安裝接線圖,高壓線路測量及保護(hù)回路原理接線展開圖,5.2.3 變電所二次回路的操作電源,二次回路的操作電源是指控制、信號、監(jiān)測及繼電保護(hù)和自動裝置等二次回路系統(tǒng)所需的電源。 要求：首先必須安全可靠，不應(yīng)受供電系統(tǒng)運行情況的影響，保持不間斷供電；其次容量要足夠大，應(yīng)能夠滿足供電系統(tǒng)正常運行和事故處理所需要的容量。 二次回路的操作電源，分直流操作電源和交流操作電源兩大類。 直流操作電源，按供電電源的性質(zhì)又可分為獨立直流電源(蓄電池組)和交流整流電源(帶電容的儲能硅整流裝置和復(fù)式整流裝置)； 交流操作電源又有由所用變壓器供電和由儀用互感器供電之

26、分,1. 直流操作電源 有：鉛酸蓄電池組、鎘鎳蓄電池組、帶電容儲能的硅整流裝置、復(fù)式整流裝置。 鉛酸蓄電池組 優(yōu)點：它與交流的供電系統(tǒng)無直接關(guān)系，不受供電系統(tǒng)運行情況的影響，工作可靠。 缺點：設(shè)備投資大，還需設(shè)置專門的蓄電池室，且有較多的腐蝕性，運行維護(hù)也相當(dāng)麻煩?，F(xiàn)在一般變配電所已很少采用。 鎘鎳蓄電池組 優(yōu)點：除了不受供電系統(tǒng)運行情況影響、工作可靠之外，還有它的大電流放電性好，使用壽命長，腐蝕性小，無需設(shè)蓄電池室，降低了投資，運行維護(hù)也比較簡便，因此在變配電所中應(yīng)用比較普遍,帶電容儲能的硅整流裝置 優(yōu)點：設(shè)備投資更少，并能減少運行維護(hù)工作量。 缺點：電容器有漏電問題，且易損壞，可靠性不如蓄

27、電池。 為了提高整流操作電源供電的可靠性，一般至少應(yīng)有兩個獨立的交流電源給整流器供電，其中之一最好是與本變電所沒有直接聯(lián)系的電源。 復(fù)式整流裝置 由于復(fù)式整流裝置有電壓源和電流源，因此能保證供電系統(tǒng)在正常和事故情況下直流系統(tǒng)均能可靠地供電,2. 交流操作電源 優(yōu)點：交流操作電源比整流電源更簡單，它不需設(shè)置直流回路，可以采用直接動作式繼電器，工作可靠，二次接線簡單，便于維護(hù)。交流操作電源廣泛用于用戶中小型變電所中斷路器采用手動操作和繼電保護(hù)采用交流操作的場合。 交流操作電源可以從電壓互感器、電流互感器或所用變壓器取得。 說明：在使用電壓互感器作為操作電源時必須注意：在某些情況下，當(dāng)發(fā)生短路時，母

28、線上的電壓顯著下降，以至加到斷路器線圈上的電壓過低，不能使操作機(jī)構(gòu)動作。因此，用電壓互感器作為操作電源，只能作為保護(hù)內(nèi)部故障的氣體繼電器的操作電源。 對于短路保護(hù)的保護(hù)裝置，其交流操作電源可取自電流互感器，在短路時，短路電流本身可用來使斷路器跳閘,交流操作電源供電的繼電保護(hù)裝置，根據(jù)跳閘線圈供電方式的不同，分為“去分流跳閘”式和直接動作式兩種。 “去分流跳閘”式 特點：接線方式簡單經(jīng)濟(jì)，而且靈敏度較高。但繼電器觸點的容量要足夠大。在工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 直接動作式 特點：這種交流操作方式最為簡單經(jīng)濟(jì)，但受脫扣器型號的限制，沒有時限，且動作準(zhǔn)確性差，保護(hù)靈敏度低，在實際工程中已很少應(yīng)用,

29、在正常情況下，繼電器KA的常閉觸點將跳閘線圈YR短接(分流)，YR不通電，斷路器QF不會跳閘。 當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，繼電器動作，其常閉觸點斷開，使YR的短接分流支路被去掉(即“去分流”)，從而使電流互感器的二次電流完全流入跳閘線圈YR，使斷路器跳閘,QF斷路器 TA電流互感器 KAGL型電流繼電器 YR跳閘線圈 圖 “去分流跳閘”式過電流保護(hù)電路,利用高壓斷路器手動操作機(jī)構(gòu)內(nèi)的過電流脫扣器(跳閘線圈)YR作過電流繼電器KA(直動式)，接成兩相一繼電器式或兩相兩繼電器式接線。 正常情況下，YR通過正常的二次電流，遠(yuǎn)小于YR的動作電流，不動作； 而在一次電路發(fā)生相間短路時，短路電流反應(yīng)到互感

30、器的二次側(cè)，流過YR，達(dá)到或超過YR的動作電流，從而使斷路器跳閘,QF斷路器 TA電流互感器 YR跳閘線圈(即直動式繼電器KA) 直接動作式過電流保護(hù)電路,變電所在運行時，由于負(fù)荷的變化或系統(tǒng)運行方式的改變，需要將變壓器，線路投入和切除，都要用斷路器進(jìn)行操作。斷路器的操作是通過它的操作機(jī)構(gòu)來完成的，斷路器的控制回路就是用以控制操作機(jī)構(gòu)動作的電路。 對斷路器的控制，按控制的地點可分為就地控制和集中控制。 就地控制：在斷路器安裝地點進(jìn)行控制； 集中控制：集中在控制室內(nèi)進(jìn)行控制，即運行人員在幾十米或幾百米以外，用控制開關(guān)通過控制回路進(jìn)行操作，操作完之后，立即由燈光信號反映出斷路器的位置狀態(tài)，這種控制

31、方式，也稱為距離控制,5.2.4 高壓斷路器的控制與信號回路,對控制回路的一般要求 (1) 斷路器操作機(jī)構(gòu)的合閘與跳閘線圈都是按短時通電來設(shè)計的，操作完成之后，應(yīng)迅速自動斷開合閘或跳閘回路以免燒壞線圈。 (2) 斷路器既能在遠(yuǎn)方由控制開關(guān)進(jìn)行手動合閘或跳閘，又能在自動裝置或繼電保護(hù)裝置作用下自動合閘或跳閘。 (3) 控制回路應(yīng)具有反映斷路器位置的信號。一般采用燈光信號。 (4) 對控制回路及其電源是否完好，應(yīng)能進(jìn)行監(jiān)視。 (5) 具有防止斷路器多次合、跳閘的“防跳”裝置。 控制回路的接線方式較多，按監(jiān)視方式可分為燈光監(jiān)視的控制回路與音響監(jiān)視的控制回路。前者多用于小型變電所，而后者常用于大、中型

32、變電所,2. 燈光監(jiān)視的控制回路和信號回路 1) 控制回路的構(gòu)成 斷路器控制回路由控制元件、中間放大元件和操作機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。 控制元件。包括控制開關(guān)和按扭，目前多采用帶有操作手柄的控制開關(guān)，使斷路器合閘或跳閘。如LW2-Z型控制開關(guān)。 (2) 中間放大器件。因斷路器的合閘電流較大，而控制元件和控制回路所能通過的電流只有幾安，二者之間需用中間放大器件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，常采用直流接觸器去接通合閘回路。 (3) 操作機(jī)構(gòu)。高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)有電磁式、彈簧式和液壓式等，操作機(jī)構(gòu)不同，其控制回路不盡相同，但基本接線相似。用戶變電所的斷路器常采用電磁式操作機(jī)構(gòu),SA控制開關(guān) BC小母線 BF閃光母線 KL防跳

33、繼電器 KM中間繼電器 KO合閘接觸器 YO合閘線圈,YR跳閘線圈； BAS事故音響小母線 ；K繼電保護(hù)觸點 K1閃光繼電器 ；SB試驗按鈕,圖 LW2Z型控制開關(guān)觸點表,2) 控制回路和信號回路操作過程分析 (1) 手動合閘。合閘前，斷路器處于“跳閘后”狀態(tài)，斷路器的輔助觸點QF2閉合，控制開關(guān)SA10-11閉合，綠燈GN回路接通發(fā)亮。但由于電阻R1的限流，不足以使合閘接觸器KO動作。綠燈亮表示斷路器處于“跳閘”位置，且控制電源和合閘回路完好,當(dāng)控制開關(guān)扳到“預(yù)備合閘”位置時，觸點SA9-10接通，綠燈改接在閃光母線BF上，發(fā)出綠燈閃光，說明情況正常，可以合閘。當(dāng)開關(guān)再旋轉(zhuǎn)45至“合閘”位置

34、時，觸點SA5-8接通，合閘接觸器KO動作，使合閘線圈YO通電，斷路器合閘。合閘后，輔助觸點QF2斷開，切斷合閘回路，同時QF1閉合。 當(dāng)操作人員將手柄放開之后，在彈簧的作用之下，開關(guān)回到“合閘后”位置，觸點SA13-16閉合，紅燈RD電路接通，紅燈亮表示斷路器在合閘狀態(tài)。 (2) 自動合閘?？刂崎_關(guān)在“跳閘后”位置，若自動裝置的中間繼電器接點閉合，將使合閘接觸器KO動作合閘。自動合閘后，信號回路經(jīng)控制開關(guān)中SA14-15、紅燈RD、輔助觸點QF1，與閃光母線BF接通，RD發(fā)出紅色閃光，表示斷路器是自動合閘的，只有當(dāng)運行人員將手柄扳到“合閘后”位置，紅燈才能發(fā)出平光,3) 手動跳閘。首先將開關(guān)

35、扳到“預(yù)備跳閘”位置，SA13-14接通，RD發(fā)出紅色閃光。再將手柄扳到“跳閘”位置，SA6-7接通，斷路器跳閘線圈YR通電，斷路器跳閘。松手后，開關(guān)又自動彈回到“跳閘后”位置。跳閘完成后，輔助觸點QF1斷開，紅燈熄滅，QF2閉合，通過觸點SA10-11使綠燈亮。 (4) 自動跳閘。如果由于故障繼電保護(hù)裝置動作，使繼電保護(hù)觸點K閉合，引起斷路器跳閘。由于“合閘后”位置SA9-10已接通，于是綠燈發(fā)出閃光。 在事故情況下，除用閃光信號顯示外，控制電路還備有音響信號，在圖5.10中，開關(guān)觸點SA1-3和SA19-17與觸點QF串聯(lián)，接在事故音響母線BAS上，斷路器因事故跳閘而出現(xiàn)“不對應(yīng)”關(guān)系時，

36、音響信號回路的觸點全部接通而發(fā)出音響，引起運行人員的注意,5) 防跳裝置。斷路器的“跳躍”，是指運行人員手動合閘斷路器于故障元件時，斷路器又被繼電保護(hù)動作于跳閘，由于控制開關(guān)位于“合閘”位置，則會引起斷路器重新合閘。為了防止這一現(xiàn)象，斷路器控制回路設(shè)有跳躍閉鎖繼電器KL。KL具有電流和電壓兩個線圈，電流線圈接在斷路器跳閘線圈YR之前，電壓線圈則經(jīng)過其本身的常開觸點KL1與合閘接觸器線圈KO并聯(lián)。當(dāng)繼電保護(hù)裝置動作，即觸點K閉合使斷路器跳閘線圈YR接通時，同時也接通了KL的電流線圈并使之啟動，于是防跳繼電器的常閉觸點KL2斷開，將KO回路斷開，避免了斷路器再次合閘，同時常開觸點KL1閉合，通過S

37、A5-8觸點或自動裝置觸點K使KL的電壓線圈接通并自保持，從而防止了斷路器的“跳躍”。觸點KL3與繼電器觸點K并聯(lián)，用來保護(hù)后者，使其不致斷開超過其觸點容量的跳閘線圈電流,6) 閃光電源裝置。閃光電源裝置由DX3型閃光繼電器K1、附加電阻R和電容C等組成，接線圖見圖左部。當(dāng)斷路器發(fā)生事故跳閘后，斷路器處于跳閘狀態(tài)，而控制開關(guān)仍保留在“合閘后”位置，這種情況稱為“不對應(yīng)”關(guān)系。在此情況下，觸點SA9-10與斷路器輔助觸點QF2仍接通，電容器C開始充電，電壓升高，待其升高到閃光繼電器K1的動作值時，閃光繼電器K1動作，從而斷開通電回路，上述循環(huán)不斷重復(fù)，閃光繼電器K1觸點也不斷開閉，閃光母線(+)

38、BF上便出現(xiàn)斷續(xù)正電壓使綠燈閃光。 說明：控制開關(guān)在“預(yù)備合閘”位置、“預(yù)備跳閘”位置以及斷路器自動合閘、自動跳閘時，也同樣能起動閃光繼電器，使相應(yīng)的指示燈發(fā)出閃光。 SB為試驗按鈕，按下時白信號燈WH亮，表示本裝置電源正常,5.2.5 變電所的信號裝置,信號裝置的總體稱為信號系統(tǒng)，通常由燈光信號裝置和音響信號裝置兩部分組成。 燈光信號裝置：通過裝設(shè)在各控制屏上的信號燈和光字牌表明各電氣設(shè)備的運行情況，反映事故或故障設(shè)備和故障性質(zhì)。 音響信號裝置：引起值班人員的注意。通過蜂鳴器(電笛)或電鈴發(fā)出聲音，一般全所使用一套音響設(shè)備，設(shè)置在控制室里，所以稱之為中央信號裝置。 信號裝置按用途可以分為位置

39、信號，事故信號和預(yù)告信號裝置,1. 位置信號 位置信號是用來指示設(shè)備的運行狀態(tài)的，如斷路器的通、斷狀態(tài)，所以位置信號又稱為狀態(tài)信號。它可使在異地進(jìn)行操作的人員了解該設(shè)備現(xiàn)行的位置狀態(tài)，以避免誤動作。對于斷路器以紅燈亮表示合閘位置，以綠燈亮表示跳閘位置。對隔離開關(guān)常采用一種專門的位置指示器(如MK-9型位置信號指示器)來表示其位置狀態(tài)，如圖5.12所示,圖5.12 隔離開關(guān)位置信號指示器,2. 事故信號 事故信號表示供電系統(tǒng)在運行中發(fā)生了某種事故而使繼電保護(hù)動作，同時發(fā)出燈光和音響信號，蜂鳴器(電笛)發(fā)出聲音，相應(yīng)的光字牌變亮，顯示文字告知事故的性質(zhì)、類別及發(fā)生事故的設(shè)備。 圖5.13是由ZC2

40、3型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復(fù)歸且能重復(fù)動作的事故音響信號裝置回路圖。圖中KU為沖擊繼電器，其中包括干簧繼電器KR，中間繼電器KM，脈沖變流器TA,WS信號小母線 WAS事故音響信號 小母線 SA控制開關(guān) SB1試驗按鈕 SB2音響解除按鈕 KU沖擊繼電器 KR干簧繼電器 KM中間繼電器 KT時間繼電器 TA脈沖變流器,圖5.13 重復(fù)動作的中央復(fù)歸式事故音響信號回路,3. 預(yù)告信號 預(yù)告信號是在供電系統(tǒng)發(fā)生不正常狀態(tài)時發(fā)出的信號。一是發(fā)出音響，二是光字牌變亮，告訴值班人員進(jìn)行處理。為了區(qū)別于事故信號，預(yù)告音響信號采用電鈴。 預(yù)告信號分為瞬時預(yù)告信號和延時預(yù)告信號。 瞬時預(yù)告信號裝置的接線和原理與

41、事故信號相同，只要將蜂鳴器改為電鈴即可。 延時預(yù)告信號只需在脈沖繼電器動作后起動時間繼電器，經(jīng)過一定的延時后發(fā)出音響，其他電路與事故信號電路相同,5.2.6 變電所電氣測量儀表,電氣測量儀表：指對電力裝置回路的電氣運行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量、記錄用的儀表和作計費、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計量儀表的總稱。 電氣測量儀表按用途分為常用測量儀表和電能計量儀表兩種類型。 常用測量儀表：對一次電路的電力運行參數(shù)做經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表。 電能計量儀表：對一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核和對電力用戶用電量進(jìn)行測量、計量的儀表，即各種電能表,1. 對電氣測量儀表的一般要求 電氣測量儀表，要保

42、證其測量范圍和準(zhǔn)確度滿足變配電設(shè)備運行監(jiān)視和計量的要求，并力求外形美觀，便于觀測，經(jīng)濟(jì)耐用等。具體要求如下： (1) 準(zhǔn)確度高，誤差小，其數(shù)值應(yīng)符合所屬等級準(zhǔn)確度的要求。 (2) 儀表本身消耗的功率應(yīng)越小越好。 (3) 儀表應(yīng)有足夠的絕緣強度，耐壓和短時過載能力，以保證安全運行。 (4) 應(yīng)有良好的讀數(shù)裝置。 (5) 結(jié)構(gòu)堅固，使用維護(hù)方便,2. 電氣測量儀表的準(zhǔn)確度等級 準(zhǔn)確度是指儀表所測得值與該量實際值的一致程度。按照國家標(biāo)準(zhǔn)電氣測量指示儀表通用技術(shù)條件(GB77676)，儀表準(zhǔn)確度等級可分為如下七級：0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級、2.5級、5.0級。 說明：1.5級及

43、以下的大都為安裝式配電盤表；0.1級、0.2級儀表用作校驗標(biāo)準(zhǔn)表；0.5級和1.0級儀表供實驗室和工作較準(zhǔn)確的測量使用；1.5級至5.0級儀表用于一般測量。 表5-3 電氣測量儀表的準(zhǔn)確度等級與測量誤差的關(guān)系,3. 變配電裝置中測量儀表的配置 (1) 在用戶的電源進(jìn)線上，或經(jīng)供電部門同意的電能計量點，必須裝設(shè)計費的有功電能表和無功電能表。為了解負(fù)荷電流，進(jìn)線上還應(yīng)裝設(shè)一只電流表。 (2) 變配電所的每段母線上，必須裝設(shè)電壓表測量電壓。在中性點不接地系統(tǒng)中，各段母線上還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置。 (3) 35kV110kV或6kV10kV的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功功率表、無功功率表、有功電能表和

44、無功電能表各一只，裝在哪一側(cè)視具體情況而定。6kV10kV/0.4kV的變壓器，在高壓側(cè)裝設(shè)電流表和有功電能表各一只，如為單獨經(jīng)濟(jì)核算單位的變壓器，還應(yīng)裝設(shè)一只無功電能表。 (4) 3kV10kV的配電線路，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功和無功電能表各一只。如不是送往單獨經(jīng)濟(jì)核算單位時，可不裝無功電能表。 (5) 380V的電源進(jìn)線或變壓器低壓側(cè)，各相應(yīng)裝一只電流表。如果變壓器高壓側(cè)未裝電能表時，低壓側(cè)還應(yīng)裝設(shè)有功電能表一只,6）低壓動力線路上，應(yīng)裝設(shè)一只電流表。低壓照明電路及三相負(fù)荷不平衡率大于15%的線路上，應(yīng)裝設(shè)三只電流表分別測量三相電流。如需計量電能，應(yīng)裝設(shè)一只三相四線有功電能表。對于負(fù)荷平衡的三

45、相動力線路，可裝設(shè)一只單相有功電能表，實際電能3倍計算。 (7) 并聯(lián)電力電容器組的總回路上，應(yīng)裝設(shè)3只電流表，分別測量三相電流，并裝設(shè)一只無功電能表。 4. 三相電路電能的測量 分類：按照所測不同電流種類可分為直流式和交流式。按照準(zhǔn)確度等級可分為普通電能表(3.0、2.0、1.0級)及標(biāo)準(zhǔn)電能表(0.5、0.2、0.1、0.05級,按照不同用途可分為單相感應(yīng)式電能表、三相感應(yīng)式電能表和特種電能表(包括標(biāo)準(zhǔn)電能表、最大需量表、電子電能表等) 其中三相電能表又分為三相三線有功電能表、三相四線有功電能表和三相無功電能表。 電能表名稱與型號：由4部分組成，其含義如下。 第一部分：D電能表； 第二部分

46、：D單相，S三相三線，T三相四線，X無功，B標(biāo)準(zhǔn)，Z最大需量，J直流； 第三部分：S全電子式； 第四部分：設(shè)計序號(阿拉伯?dāng)?shù)字,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3.1 概述 5.3.2 保護(hù)裝置的結(jié)線方式 5.3.3 帶時限的過電流保護(hù) 5.3.4 電流速斷保護(hù) 5.3.5 中性點不接地的單相接地保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3.1 概述,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),圖5-16 兩相兩繼電器式結(jié)線圖 圖5-15 兩相一繼電器式結(jié)線圖,兩相兩繼電器式結(jié)線屬相電流結(jié)線， ，即保護(hù)靈敏度都相同,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),2、 兩相一繼電器式結(jié)線 (見圖5-15) 這種結(jié)線，

47、又稱兩相電流差結(jié)線，或兩相交 叉結(jié)線。正常工作和三相短路時，流人繼電器的電流 為A相和C相兩相電流互 感器二次電流的相量差，即 ，而量值上， 如圖5-18a所示。在A、 C兩相短路時，流進(jìn)繼電器的電流為電流互感器二次側(cè)電流的2倍，如圖5-18b所 示。在A、B或B、 C兩相短路時，流進(jìn)電流繼電器的電流等于電流互感器二次側(cè) 的電流，如圖5-18c所示,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器KAl、KA2中至少一個瞬時動作，閉合其動合觸點，使時間繼電器KT起動。KT經(jīng)過整定限時后，其延時觸點閉合，使串聯(lián)的信號繼電器(電流型)KS和中間繼

48、電器KM動作。KM動作后，其觸點接通斷路器的跳閘線圈YR的回路，使斷路器QF跳閘，切除短路故障。與此同時，KS動作，其信號指示牌掉下，接通燈光和音響信號。在斷路器跳閘時，QF的輔助觸點隨之?dāng)嚅_跳閘回路，以切斷其回路中的電流，在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置中除KS外的其他所有繼電器均自動返回起始狀態(tài)，而KS可手動復(fù)位,2） 動作電流的整定,過動作電流的整定必須滿足下面兩個條件,1）應(yīng)該躲過線路的最大負(fù)荷電流(包括正常過負(fù)荷電流和尖峰電流) 以免在最大負(fù)荷通過時保護(hù)裝誤動作,2)保護(hù)裝置的返回電流Ire也應(yīng)該躲過線路的最大負(fù)荷電流 ， 以保證保護(hù)裝置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始位置， 避

49、免發(fā)生誤動作,過電流保護(hù)動作整定公式,5-4,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),3） 動作時間整定,為了保證前后級保護(hù)裝置動作時間的選擇性，過電流保護(hù)裝置的動作時間（也稱動作時限），應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定，也就是在后一級保護(hù)裝置所保護(hù)的線路首端（如圖6-20a中的k點）發(fā)生三相短路時，前一級保護(hù)的動作時間應(yīng)比后一級保護(hù)中最長的動作時間都要大一個時間差 。即,大約在0.50.7S之間,對于定時限過電流保護(hù)，可取 =0.5S； 對于反時限過電流保護(hù)，可取 =0.7S,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),定義：反時限過電流保護(hù)，即保護(hù)裝置的動作時間與反應(yīng)到繼電器中的短路電流的大小成反比關(guān)系，短路電流越大

50、，動作時間越短，所以反時限特性也稱為反比延時特性或反延時特性。 （1）、 電路組成及原理 圖5-21為反時限過電流保護(hù)的原理接線圖，KA1、KA2為GL型感應(yīng)型帶有瞬時動作元件的反時限過電流繼電器，繼電器本身動作帶有時限，并有動作及指示信號牌，所以回路不需要時間繼電器和信號繼電器,2、 反時限過電流保護(hù)裝置,當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器KAl、KA2至少有一個動作，經(jīng)過一定時延時后(延時長短與短路電流大小成反比關(guān)系)，其常開觸點閉合。 緊接著其常閉觸點斷開，這時斷路器跳閘線圈YR因“去分流”而通電，從而使斷路器跳閘，切除短路故障部分。 在繼電器去分流跳閘的同時，其信號牌自動掉下，指示保

51、護(hù)裝置已經(jīng)動作。在短路故障被切除后，繼電器自動返回，信號牌則需手動復(fù)位,圖5-21反時限過電流保護(hù)的原理圖 TA電流互感器 KA感應(yīng)型電流繼電器 YR跳閘線圈,2）、動作電流的整定 動作電流的整定與定時限過電流保護(hù)相同，式5-4中 取1.3。 例5.1 某高壓線路的計算電流為90A，線路末端的三相短路電流為1300A?，F(xiàn)采用GL-15型電流繼電器，組成兩相電流差接線的相間短路保護(hù)，電流互感器變流比為315/5。試整定此繼電器的動作電流。 解：取Kre=0.8，Kw= 1.732 ，Krel =1.3，IL.max=290A=180A 根據(jù)公式(5-4)得此繼電器的動作電流 可整定為8A,5.3

52、 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),QF-高壓斷路器 TA-電流互感器 TV-電壓互感器 KA-電流繼電器 KM-中間繼電器 KS-信號繼電器 KV-低電壓繼電器 YR-斷路器跳閘線圈,5.3.4 電流速斷保護(hù),1、電流速斷保護(hù)的組成及速斷電流的整定,對于采用GL型電流繼電器，直接利用繼電器本身結(jié)構(gòu)，既可完成反時 限過電流保護(hù)，又可完成電流速斷保護(hù)，不用額外增加設(shè)備，非常簡 單經(jīng)濟(jì),對于采用DL型電流繼電器，其電流速斷保護(hù)電路如圖5-36、5-35所示,圖5-36電力線路定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)結(jié)線圖（按集中表示法繪制）圖5-36、3

53、5是同時具有電流速斷和定時限電流保護(hù)的結(jié)線圖和展開圖,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),定時限過電流保護(hù)：KAl、KA2、KT、KSl、KM構(gòu)成 電流速斷保護(hù)：KA3、KA4、KS2、KM構(gòu)成 為了保證保護(hù)裝置動作的選擇性,電流速斷保護(hù)繼電器的動作電流(即速斷電流) 應(yīng)按躲過它所保護(hù)線路末端的最大短路電流（即三相短路電流）來整定。避免在后一級速斷保護(hù)所保護(hù)線路的首端發(fā)生三相短路時，它可能發(fā)生的誤跳閘。（因后一段線路距離很近，阻抗很小，所以速斷電流應(yīng)躲過其保護(hù)線 路末端的最大短路電流,5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),例5-3 試整定例

54、5-1所示GL-15/10型電流繼電器的電流速斷倍數(shù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),5.3 高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù),A,5-16,式中,5.4 電力變壓器的繼電保護(hù),5.4.1 概述 5.4.2 變壓器的瓦斯保護(hù) 5.4.3 變壓器的過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和 過負(fù)荷保護(hù) 5.4.4 變壓器低壓側(cè)的單相短路保護(hù) 5.4.5 壓器的差動保護(hù),5.4 電力變壓器的繼電保護(hù),5.4.1 概述,1、高壓側(cè)為610KV的車間變電所的主變壓器，通常裝設(shè)有帶時限的過 電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。如果過電流保護(hù)的動作

55、時間范圍為0.5-0.5s，也可 不裝設(shè)電流速斷保護(hù)。 2、容量在800KVA及以上的油浸式變壓器（如安裝在車間內(nèi)部，則容量在 400及以上時），還需裝設(shè)瓦斯保護(hù),3、并列運行的變壓器容量（單臺）在400KVA及以上，以及雖為單臺運行 但又作為備用電源用的變壓器有可能過負(fù)荷時，還需裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，但過負(fù) 荷保護(hù)只動作于信號，而其他保護(hù)一般動作于跳閘,4、是如果單臺運行的變壓器容量在10000KVA及以上、兩臺并列運行的變 壓器容量（單臺）在6300KVA及以上時，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)來取代電流 速斷保護(hù)。高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)過 電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)和

56、瓦斯保護(hù)。 本節(jié)只介紹中小型工廠常用的610KV配電變壓器的繼電保護(hù)，包括過電流 保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)，著重介紹變壓器的瓦斯保護(hù),5.4 電力變壓器的繼電保護(hù),5.4.2 變壓器的瓦斯保護(hù),5.4 電力變壓器的繼電保護(hù),在變壓器正常工作時，瓦斯繼電器的上下油杯中都是充滿油的，油杯因其 平衡錘的作用使其上下觸點都是斷開的。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障致使 油面下降時，上油杯因其中盛有剩余的油使其力矩大于平衡錘的力矩而降落， 從而使上觸點接通，發(fā)出報警信號，這就是輕瓦斯動作。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā) 生嚴(yán)重故障時，由于故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過 聯(lián)通管進(jìn)入油枕，在油流經(jīng)

57、過瓦斯繼電器時，沖擊擋板，使下油杯降落，從而 使下觸點接通，直接動作于跳閘。這就是重瓦斯動作,如果變壓器出現(xiàn)漏油，將會引起瓦斯繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡。這時繼電 器的上油杯先降落，接通上觸點，發(fā)出報警信號，當(dāng)油面繼續(xù)下降時，會使下 油杯降落，下觸點接通，從而使斷路器跳閘,瓦斯繼電器只能反映變壓器內(nèi)部的故障，包括漏油、漏氣、油內(nèi)有氣、匝 間故障、繞組相間短路等。而對變壓器外部端子上的故障情況則無法反映。因 此，除設(shè)置瓦斯保護(hù)外，還需設(shè)置過流、速斷或差動等保護(hù),5.4.3 變壓器的過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù),1、變壓器的過電流保護(hù),5.4 電力變壓器的繼電保護(hù),變壓器的過電流保護(hù)裝置一般都

58、裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)。無論是定時限還 是反時限，變壓器過電流保護(hù)的組成和原理與電力線路的過電流保護(hù)完全相同,變壓器過電流保護(hù)的動作時間，也按“階梯原則”整定。但對車間變電所來 說，由于它屬于電力系統(tǒng)的終端變電所，因此其動作時間可整定為最小值0.5s,變壓器過電流保護(hù)的靈敏度，按變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運行方式時 發(fā)生兩相短路(換算到高壓側(cè)的電流值)來校驗。其靈敏度的要求也與線路過電 流保護(hù)相同，即 1.5；當(dāng)作為后備保護(hù)時可以 1.2,5.4 電力變壓器的繼電保護(hù),5.4 電力變壓器的繼電保護(hù),例5-5 某降變壓電所裝有一臺100.4kV、1000kVA的電力變壓器。已知變 壓器低壓母線三相短路電流 =13kA，高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器電流比為 1005，繼電器采用GL-25型，接成兩相兩繼電器式。試整定該繼電器的反時限 過電流保護(hù)的動作電流、動作時間