[工學(xué)]淺論10kV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)方案

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)淺論10kv供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)方案 摘 要電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個(gè)環(huán)節(jié)組成的。在電力系統(tǒng)中，各種類(lèi)型的、大量的電氣設(shè)備通過(guò)電氣線路緊密地聯(lián)結(jié)在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運(yùn)行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)是環(huán)環(huán)相扣、時(shí)時(shí)平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時(shí)間內(nèi)完成的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。本文10kv供電繼電保護(hù)設(shè)置方案如下：相間故障保護(hù)采用遠(yuǎn)后備方式、兩段式電流保護(hù)、瞬時(shí)限流速斷保護(hù)、延時(shí)限流速斷保護(hù)、過(guò)流保護(hù)；接地保護(hù)采用

2、零序電流保護(hù)方式；10kv配電線路采用后加速的三相一次重合閘；10kv線路裝設(shè)兩段式電流保護(hù)，不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)和帶時(shí)限的過(guò)流保護(hù)；對(duì)于連接發(fā)電廠母線和10kv的單回線，裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。對(duì)于10kv不宜解列的線路，采用縱差、橫差等保護(hù)。10kv供電系統(tǒng)中變壓器的低壓側(cè)裝設(shè)短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。短路保護(hù)作為保護(hù)母線、變壓器干線的主保護(hù), 并作為配電線路的后備保護(hù)。10kv繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要部分，它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。關(guān)鍵詞：10kv繼電器；繼電保護(hù)裝置；運(yùn)行維護(hù)abstractthe power sy

3、stem is composed by the five aspects of power generation, substation, transmission, distribution and electricity. in the electrical power system, each kind of type, the massive electrical equipment through the electrical line joins closely in together. because its cover region is extremely vast, the

4、 movement environment is extremely complex as well as each human factor, the electrical failure occurrence is inevitable. as a result of the electrical power system particularity, the above five links should be are linked together, balance at times, indispensably, also is nearly completes during the

5、 same period of time. has the accident in electrical power system any, all has the possibility to have the significant influence to the electrical power system movement.this article 10kv power supply relay settings are as follows: phase fault protection using remote backup, two-stage current protect

6、ion limit of instantaneous flow rate off protection, delay limits the flow rate circuit protection, over current protection; ground protection zero sequence current protection; accelerated three-phase 10 kv distribution lines using a heavy closing; 10kv line installed two-stage current protection, w

7、ithout a time limit of the current instantaneous over current protection and over-current protection with time limit; single line for connecting the power plant bus and 10kv installed with the direction or without the direction of current instantaneous over current protection and over current protec

8、tion. for 10kv should not be running out of line, using longitudinal, transverse and poor protection. 10kv power supply system of the transformer low voltage side of the installation of short-circuit protection and overload protection. short-circuit protection as the protection of busbars, transform

9、ers route protection and backup protection of distribution lines. 10kv operation and maintenance of the protection device is an important part of the power system, whether it can secure, stable and reliable operation is directly related to the normal operation of the entire system.key words: 10kv re

10、play; protection equipment of relay; operation and maintenancei目 錄摘 要iabstractii第一章 緒論11.110kv供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置11.2 繼電保護(hù)的開(kāi)發(fā)研究概況11.3 本文安排3第二章 10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置方案42.1 反映相間故障的保護(hù)42.2 反映接地故障的保護(hù)52.3 本章小結(jié)5第三章 10kv配電線路與系統(tǒng)的整定計(jì)算63.1 10kv配電線路63.2 配電線路的整定計(jì)算63.2.1 重合閘73.2.2有關(guān)保護(hù)選型73.3 本章小結(jié)7第四章 10kv供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)94.1 10kv

11、供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)運(yùn)行狀況94.2 10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)94.3 對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求94.4 繼電保護(hù)的常見(jiàn)類(lèi)型114.5 本章小結(jié)18第五章 10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的選擇性應(yīng)用195.1 10kv系統(tǒng)中應(yīng)配置的繼電保護(hù)195.1.1 10kv線路應(yīng)配置的繼電保護(hù)195.1.2 10kv配電變壓器應(yīng)配置的繼電保護(hù)195.1.3 10kv分段母線應(yīng)配置的繼電保護(hù)195.2 10kv配電系統(tǒng)的保護(hù)配置情況195.3 10kv配電保護(hù)配置的比較225.4 本章小結(jié)23第六章 提高10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性的措施246.1 加強(qiáng)可靠性管理246.2 重視技術(shù)進(jìn)步246.3本章

12、小結(jié)25結(jié)束語(yǔ)26參考文獻(xiàn)27致謝28iii第一章 緒論第一章 緒論1.1 10kv供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個(gè)環(huán)節(jié)組成的。在電力系統(tǒng)中，各種類(lèi)型的、大量的電氣設(shè)備通過(guò)電氣線路緊密地聯(lián)結(jié)在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運(yùn)行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)是環(huán)環(huán)相扣、時(shí)時(shí)平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時(shí)間內(nèi)完成的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。例如，當(dāng)系統(tǒng)中的某工礦的設(shè)備發(fā)生短路事故時(shí)，由于短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)，往往造成電氣設(shè)備或電

13、氣線路的致命損壞還有可能?chē)?yán)重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞；當(dāng)10kv不接地系統(tǒng)中的某處發(fā)生一相接地時(shí)，就會(huì)造成接地相的電壓降低，其他兩相的電壓升高，常此運(yùn)行就可能使系統(tǒng)中的絕緣遭受損壞，也有進(jìn)一步為事故的可能。10kv供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一部分。它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，不但直接關(guān)系到企業(yè)用電的暢通，而且涉及到電力系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。因此要全面地理解和執(zhí)行地區(qū)電業(yè)部門(mén)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程以及相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。1.2 繼電保護(hù)的開(kāi)發(fā)研究概況1、繼電保護(hù)的基本介紹（1）繼電保護(hù)名詞解析：研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常狀況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電

14、器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以也稱(chēng)繼電保護(hù)?；救蝿?wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。（2）繼電保護(hù)裝置必須具備以下5項(xiàng)基本性能：安全性：在不該動(dòng)作時(shí)，不誤動(dòng)；可靠性：在該動(dòng)作時(shí)，不拒動(dòng)；速動(dòng)性：能以最短時(shí)限將故障或異常從系統(tǒng)中切除或隔離；選擇性：在自身整定的范圍內(nèi)切除故障，保證最大限度地向無(wú)故障部分繼續(xù)供電，不越級(jí)跳閘；靈敏性。反映故障的能力，通常以靈敏系數(shù)表示；不拒動(dòng)不誤動(dòng)是關(guān)鍵。（3）繼電保護(hù)的基本

15、概念在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，外界因素（如雷擊、鳥(niǎo)害）、內(nèi)部因素（絕緣老化，損壞等）及操作等，都可能引起各種故障及不正常運(yùn)行的狀態(tài)出現(xiàn)，常見(jiàn)的故障有：?jiǎn)蜗嘟拥?；三相接地；兩相接地；相間短路；短路等。 電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)有：過(guò)負(fù)荷，過(guò)電壓，非全相運(yùn)行，振蕩，次同步諧振，同步發(fā)電機(jī)短時(shí)失磁異步運(yùn)行等。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況時(shí)，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí)，他們能及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)，或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。（4）繼電保護(hù)的基本任務(wù)自動(dòng)、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

16、件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。 反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件（如有無(wú)經(jīng)常值班人員）而動(dòng)作于信號(hào)，以便值班員及時(shí)處理，或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會(huì)引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免暫短地運(yùn)行波動(dòng)造成不必要的動(dòng)作和干擾而引起的誤動(dòng)。 繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動(dòng)化裝置配合，在條件允許時(shí)，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時(shí)間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。（5）電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求繼電保護(hù)裝置為了完成自動(dòng)迅速，有選擇的跳

17、開(kāi)特定的斷路器；以及反映電氣原件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，必須在技術(shù)上滿(mǎn)足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。對(duì)于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足四個(gè)基本要求，而對(duì)于作用于信號(hào)以及只反映不正常的運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，這四個(gè)基本要求中有些要求可以降低。2、繼電保護(hù)發(fā)展史19世紀(jì)的最后25年里，作為最早的繼電保護(hù)裝置熔斷器已開(kāi)始應(yīng)用。電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，短路容量不斷增大，到20世紀(jì)初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護(hù)裝置。雖然在1928年電子器件已開(kāi)始被應(yīng)用于保護(hù)裝置，但電子型靜態(tài)繼電器的大量推廣和生產(chǎn)，只是在50年代晶體管和其他固態(tài)元器件迅速發(fā)展之后才得以實(shí)現(xiàn)。靜態(tài)繼電器

18、有較高的靈敏度和動(dòng)作速度、維護(hù)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、體積小、消耗功率小等優(yōu)點(diǎn)，但較易受環(huán)境溫度和外界干擾的影響。1965年出現(xiàn)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)的數(shù)字式繼電保護(hù)。大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,微處理機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用,極大地推動(dòng)了數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，目前微機(jī)數(shù)字保護(hù)正處于日新月異的研究試驗(yàn)階段，并已有少量裝置正式運(yùn)行。3、我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史我國(guó)從70年代末即已開(kāi)始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研

19、制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過(guò)鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開(kāi)了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開(kāi)辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過(guò)鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過(guò)鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過(guò)鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工

20、作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f(shuō)從90年代開(kāi)始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。1.3 本文安排本次畢業(yè)論文是淺論10kv供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)。一般企業(yè)高壓供電系統(tǒng)中均為10kv系統(tǒng)。除早期建設(shè)的10kv系統(tǒng)中，較多采用的是直流操作的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)電流速斷保護(hù)外，近些年來(lái)飛速建設(shè)的電網(wǎng)上一般均采用了環(huán)網(wǎng)或手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜，繼電保護(hù)方式多為交流操作的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置。很多重要企業(yè)為雙路10kv電源、高壓母線分段但不聯(lián)絡(luò)或雖能聯(lián)絡(luò)但不能自動(dòng)投入。在系統(tǒng)供電的可靠性、故障響應(yīng)的靈敏性、保護(hù)動(dòng)作的選擇性、切除故障的快速

21、性以及運(yùn)行方式的靈活性、運(yùn)行人員的熟練性上都存在著一些急待解決的。其次配電系統(tǒng)在整個(gè)供電系統(tǒng)中是非常重要的組成部分，因?yàn)樗娜魏喂收隙紩?huì)直接影響到為用戶(hù)服務(wù)，文章中也會(huì)單獨(dú)一章寫(xiě)10kv配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置，也是10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方案中不可缺少的重要部分。27本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)第二章 10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置方案2.1 反映相間故障的保護(hù)1、相間故障的保護(hù)裝置由電流繼電器構(gòu)成，應(yīng)接于兩相電流互感器上，并在同一電網(wǎng)的所有線路上均接于相同的兩相上，通常都是接到a、c兩相，保證在大部分兩點(diǎn)接地故障時(shí)，只切除1個(gè)故障點(diǎn)。根據(jù)靈敏度的不同要求，保護(hù)裝置可由1個(gè)或2個(gè)繼電器構(gòu)成。

22、后備保護(hù)和主保護(hù)合為一套保護(hù)裝置，采用遠(yuǎn)后備方式。10kv線路一般應(yīng)裝設(shè)兩段式電流保護(hù)，不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)和帶時(shí)限的過(guò)流保護(hù)。當(dāng)過(guò)流保護(hù)的時(shí)限為0.5-0.7s，且沒(méi)有保護(hù)配合上的要求時(shí)，可只裝過(guò)流保護(hù)。當(dāng)采用兩段式電流保護(hù)，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能滿(mǎn)足選擇性動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)。2、對(duì)于帶電抗器的線路，由于斷路器遮斷容量的限制，不應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，而應(yīng)由母線保護(hù)或其它保護(hù)切除電抗器前的故障。一般在電抗器后短路時(shí)，母線的殘余電壓很高，能夠保證系統(tǒng)非故障部分的連續(xù)運(yùn)行。故采用簡(jiǎn)單的過(guò)流保護(hù)就可以滿(mǎn)足要求。3、對(duì)于連接發(fā)電廠母線和另一電源的電壓為10kv的單回線，應(yīng)裝設(shè)帶方向或不帶方向

23、的電流速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。若選擇性、靈敏度不滿(mǎn)足要求時(shí)，可采用下列保護(hù)方式：（1）對(duì)于短線路，其長(zhǎng)度為12km時(shí)，可以采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（2）并聯(lián)的電纜線路，用橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作為后備保護(hù)。（3）對(duì)于并列運(yùn)行的平行線路，采用橫聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)作主保護(hù)，帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)。4、10kv分段母線應(yīng)配置的繼電保護(hù)。對(duì)于不并列運(yùn)行的分段母線，在分段斷路器處應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但只在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動(dòng)解除；另外裝設(shè)過(guò)流保護(hù)。如采用的是反時(shí)限過(guò)流保護(hù)時(shí)，其瞬動(dòng)部分應(yīng)解除；對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所可不裝設(shè)保護(hù)。對(duì)于10kv復(fù)雜結(jié)構(gòu)線路（閉合的環(huán)

24、形電路等），為了簡(jiǎn)化保護(hù)，可采用故障時(shí)先將網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解列而后恢復(fù)的方法。對(duì)于不宜解列的線路，可采用縱差、橫差等保護(hù)。5、10kv配電變壓器應(yīng)配置的繼電保護(hù)。（1）當(dāng)配電變壓器容量小于400kva時(shí)，一般采用高壓熔斷器保護(hù)。（2）當(dāng)配電變壓器容量為400630kva，高壓側(cè)采用斷路器時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)流保護(hù)，而當(dāng)過(guò)流保護(hù)時(shí)限大于0.5s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。對(duì)于車(chē)間內(nèi)油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。（3）當(dāng)配電變壓器容量為800kva及以上時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)流保護(hù)，而當(dāng)過(guò)流保護(hù)時(shí)限大于0.5s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。（4）油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)和溫度保護(hù)。2.2 反映接地故障的保護(hù)當(dāng)出線不多

25、時(shí)，一般裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置，即當(dāng)出現(xiàn)一相接地時(shí)，利用tv的開(kāi)口兩端有無(wú)零序電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)察。它可以在tv柜上通過(guò)3塊相電壓表和1塊線電壓表（通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可觀察3個(gè)線電壓）看到“一低、兩高、三不變”。接在開(kāi)口三角形開(kāi)口兩端的過(guò)壓繼電器動(dòng)作，其常開(kāi)接點(diǎn)接通信號(hào)繼電器，并發(fā)出預(yù)告信號(hào)。采用這種裝置比較簡(jiǎn)單，但不能發(fā)現(xiàn)是哪條線路故障。為了查找故障線路，需要電氣人員按照預(yù)先制定的“拉路序位圖”依次拉路查找，并隨之合上未接地的回路，直到找到接地點(diǎn)為止?？梢钥闯觯@種裝置適合出線回路少的線路。當(dāng)出線回線較多時(shí)，往往采用零序電流保護(hù)方式。該方式是利用接地故障線路零序電流較非接地故障線路零序電流大的特點(diǎn)構(gòu)成的。

26、零序電流保護(hù)一般使用在有條件安裝零序電流互感器的電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路上。當(dāng)在電纜出線上安裝零序電流互感器時(shí)，其一次側(cè)為被保護(hù)電纜的三相導(dǎo)線，鐵心套在電纜外，其二次側(cè)接零序電流繼電器。當(dāng)正常運(yùn)行或發(fā)生相間短路時(shí)，一次側(cè)電流均為零。二次側(cè)只有因?qū)Ь€排列不對(duì)稱(chēng)而產(chǎn)生的不平衡電流。當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí)，零序電流反映到二次側(cè)，并流入零序電流繼電器，使其動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。在安裝零序電流保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)特別注意的一點(diǎn)是：電纜頭的接地線必須穿過(guò)零序電流互感器的鐵心。這是由于被保護(hù)電纜發(fā)生一相接地時(shí)，全靠穿過(guò)零序電流互感器鐵心的電纜頭接地線通過(guò)零序電流起作用，否則互感器二次側(cè)也就不能感應(yīng)出電流，因而繼電器也就不

27、可能動(dòng)作。2.3 本章小結(jié)由于l0kv系統(tǒng)中包含一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。一次系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單、直觀，并在考慮和設(shè)置上較為容易；而二次系統(tǒng)相對(duì)較為復(fù)雜，且包括了大量的繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和二次回路，所謂繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來(lái)對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行的監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)。為確保10kv供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須正確的設(shè)置繼電保護(hù)裝置。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)第三章 10kv配電線路與系統(tǒng)的整定計(jì)算3.1 10kv配電線路10kv配電線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一致性差，如有的為用戶(hù)專(zhuān)線，只接帶一、二個(gè)用戶(hù)，類(lèi)似于輸電線路；有的呈放射狀，幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)變壓器t接于同一條線路的各個(gè)分支上；有的線路短到幾百m，有的

28、線路長(zhǎng)到幾十km；有的線路由35kv變電所出線，有的線路由110kv變電所出線；有的線路上的配電變壓器很小，最大不過(guò)100kva，有的線路上卻有幾千kva的變壓器；有的線路屬于最末級(jí)保護(hù)，有的線路上設(shè)有開(kāi)關(guān)站或有用戶(hù)變電所等。對(duì)于輸電線路，由于其比較規(guī)范，一般無(wú)t接負(fù)荷，至多有一、二個(gè)集中負(fù)荷的t接點(diǎn)。因此，利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法，各種情況均可一一計(jì)算，一般均可滿(mǎn)足要求。對(duì)于配電線路，由于以上所述的特點(diǎn)，整定計(jì)算時(shí)需做一些具體的特殊的考慮，以滿(mǎn)足保護(hù)選擇性、快速性、靈敏性、可靠性的要求。3.2 配電線路的整定計(jì)算我國(guó)的10kv配電線路的保護(hù)，一般采用電流速斷、過(guò)電流及三相一次重合閘構(gòu)成。特

29、殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線路保護(hù)，不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可考慮增加其它保護(hù)（如：保護(hù)段、電壓閉鎖等）。下面的討論，是針對(duì)一般保護(hù)配置而言的。1、過(guò)電流保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算式為： （3-1）式中：過(guò)電流保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流；可靠系數(shù)，取1.21.3；返回系數(shù)，取0.85；自啟動(dòng)系數(shù)，可根據(jù)計(jì)算、試驗(yàn)、或?qū)嶋H運(yùn)行數(shù)據(jù)確定；電流互感器接線系數(shù)，對(duì)于兩相兩繼電器的接線方式，;對(duì)于兩相單繼電器接線方式；電流互感器變比；最大負(fù)荷電流。2、電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算式為： （3-2）式中：速斷保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流；可靠系數(shù)，取1.21.3；電流互感器接線系數(shù)；電流互感變比； 被保護(hù)線路末端故障時(shí)，

30、流過(guò)保護(hù)出的最大短路電流。3、零序電流接地保護(hù)。零序電流保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算式為： （3-3）式中： 零序電流互感器變比；可靠系數(shù)，瞬時(shí)動(dòng)作時(shí)，取45；延時(shí)動(dòng)作，取1.52；電流互感器接線系數(shù)；電流互感器變比；線路相電壓。3.2.1 重合閘10kv配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘，由于安裝于末級(jí)保護(hù)上，所以不需要與其他保護(hù)配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時(shí)間，以使用戶(hù)負(fù)荷盡量少受影響。重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時(shí)間、外力造成故障時(shí)的短路物體滯空時(shí)間（如：樹(shù)木等）。電弧熄滅時(shí)間一般小于0.5s，但短路物體滯空時(shí)間往往較長(zhǎng)。因此，對(duì)重合閘重合的連續(xù)性，重合閘時(shí)間采

31、用0.81.5s；農(nóng)村線路，負(fù)荷多為照明及不長(zhǎng)期運(yùn)行的小型電動(dòng)機(jī)等負(fù)荷，供電可靠性要求較低，短時(shí)停電不會(huì)造成很大的損失。為保證重合閘的成功率，一般采用2.0s的重合閘時(shí)間。資料證明，將重合閘時(shí)間由0.8s延長(zhǎng)到2.0s，將使重合閘成功率由40%以下提高到60%左右。3.2.2有關(guān)保護(hù)選型10kv線路保護(hù)裝置的配置雖然較簡(jiǎn)單，但由于線路的復(fù)雜性和負(fù)荷的多變性，保護(hù)裝置的選型還是值得重視的。根據(jù)諸城電網(wǎng)保護(hù)配置情況及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)資料，建議在新建變電所中應(yīng)采用保護(hù)配置全面的微機(jī)保護(hù)。微機(jī)保護(hù)在具備電流速斷、過(guò)電流及重合閘的基礎(chǔ)上，還應(yīng)具備低壓（或復(fù)壓）閉鎖、時(shí)限速斷等功能，以適應(yīng)線路及負(fù)荷變化對(duì)保護(hù)方式

32、的不同要求。3.3 本章小結(jié)有關(guān)10kv繼電保護(hù)的一些問(wèn)題：勵(lì)磁涌流對(duì)變電所10kv線路保護(hù)的影響電流速斷保護(hù)作為10kv配電線路的主要保護(hù)，是按照最大運(yùn)行方式下線路末端三相短路電流來(lái)整定的，由于考慮到靈敏度大于1.2，因此動(dòng)作電流值往往取得較小，特別是在線路較長(zhǎng)，配電變壓器較多時(shí)，即系統(tǒng)阻抗較大時(shí)，動(dòng)作電流取值會(huì)更小。因此在整定時(shí)沒(méi)有考慮到配電變壓器投入時(shí)的勵(lì)磁涌流對(duì)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的影響，即勵(lì)磁涌流的起始值遠(yuǎn)超過(guò)無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)定值，造成一些變電所的10kv出線在檢修后恢復(fù)送電時(shí)，開(kāi)關(guān)合上即保護(hù)動(dòng)作跳閘或運(yùn)行過(guò)程中頻繁跳閘的情況發(fā)生。這些容易出現(xiàn)的問(wèn)題相關(guān)工作人員需要了解繼電保護(hù)的相關(guān)重要

33、性，同時(shí)也要掌握解決常見(jiàn)問(wèn)題的方法，這需要不斷的學(xué)習(xí)新知識(shí)同時(shí)也要不斷的請(qǐng)教有資歷的老師傅才能得以解決問(wèn)題。第四章 10kv供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)第四章 10kv供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)4.1 10kv供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)運(yùn)行狀況1、供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行這種狀況是指系統(tǒng)中各種設(shè)備或線路均在其額定狀態(tài)下進(jìn)行工作；各種信號(hào)、指示和儀表均工作在允許范圍內(nèi)的運(yùn)行；2、 供電系統(tǒng)的故障這種狀況系指某些設(shè)備或線路出現(xiàn)了危及其本身或系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并有可能使事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大的運(yùn)行狀況；3、 供電系統(tǒng)的異常運(yùn)行這種狀況系指系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到了破壞，但尚未構(gòu)成故障時(shí)的運(yùn)行狀況。4.2 10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)1、

34、在供電系統(tǒng)中運(yùn)行正常時(shí)，它應(yīng)能完整地、安全地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；2、如供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，它應(yīng)能自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；3、當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí)，它應(yīng)能及時(shí)地、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理；不難看出，在10kv系統(tǒng)中裝設(shè)繼電保護(hù)裝置的主要作用是通過(guò)縮小事故范圍或預(yù)報(bào)事故的發(fā)生，來(lái)達(dá)到提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷。可以想象，在10kv系統(tǒng)中利用熔斷器去完成上述任務(wù)是不能滿(mǎn)足要求的。因?yàn)槿蹟嗥鞯陌裁胩匦圆簧跬晟?，熄滅高壓電路中?qiáng)烈電弧的能力不足，甚至有使故障進(jìn)一步

35、擴(kuò)大的可能；同時(shí)還延長(zhǎng)了停電的歷時(shí)。只有采用繼電保護(hù)裝置才是最完美的措施。因此，在10kv系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置就成了供電系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行的不可缺少的重要組成部分。4.3 對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求有四點(diǎn)：即選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性1、選擇性當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應(yīng)該首先斷開(kāi)距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能滿(mǎn)足上述要求的，就稱(chēng)為有選擇性；否則就稱(chēng)為沒(méi)有選擇性。主保護(hù)和后備保護(hù)：10kv供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護(hù)。短路故障保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)、后備

36、保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。當(dāng)在系統(tǒng)中的同一地點(diǎn)或不同地點(diǎn)裝有兩套保護(hù)時(shí)，其中有一套動(dòng)作比較快，而另一套動(dòng)作比較慢，動(dòng)作比較快的就稱(chēng)為主保護(hù)；而動(dòng)作比較慢的就稱(chēng)為后備保護(hù)。即：為滿(mǎn)足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)，就稱(chēng)為主保護(hù)；當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)，就稱(chēng)為后備保護(hù)。后備保護(hù)不應(yīng)理解為次要保護(hù)，它同樣是重要的。后備保護(hù)不僅可以起到當(dāng)主保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作而未動(dòng)作時(shí)的后備，還可以起到當(dāng)主保護(hù)雖已動(dòng)作但最終未能達(dá)到切除故障部分的作用。除此之外，它還有另外的意義。為了使快速動(dòng)作的主保護(hù)實(shí)現(xiàn)選擇性，從而就造成了主保護(hù)不能保護(hù)線路的全長(zhǎng),而只能保護(hù)線

37、路的一部分。也就是說(shuō)，出現(xiàn)了保護(hù)的死區(qū)。這一死區(qū)就必須利用后備保護(hù)來(lái)彌補(bǔ)不可。近后備和遠(yuǎn)后備：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相臨設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備稱(chēng)為遠(yuǎn)后備保護(hù)；由本級(jí)電氣設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)，就叫近后備保護(hù)；輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)，稱(chēng)為輔助保護(hù)。2、靈敏性靈敏性系指繼電保護(hù)裝置對(duì)故障和異常工作狀況的反映能力。在保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí),又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。保護(hù)裝置靈敏與否，一般用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不

38、利的運(yùn)行方式和故障類(lèi)型進(jìn)行。靈敏系數(shù)為被保護(hù)區(qū)發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)安裝處的最小短路電流與保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流的比值，即: （4-1）靈敏系數(shù)越高，則反映輕微故障的能力越強(qiáng)。各類(lèi)保護(hù)裝置靈敏系數(shù)的大小，根據(jù)保護(hù)裝置的不同而不盡相同。對(duì)于多相保護(hù)，取兩相短路電流最小值;對(duì)于10kv不接地系統(tǒng)的單相短路保護(hù)取單相接地電容電流最小值;3、速動(dòng)性速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障?？s短切除故障的時(shí)間，就可以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。所謂故障的切除時(shí)間是指保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與斷路器的跳閘時(shí)間之和。由

39、于斷路器一經(jīng)選定，其跳閘時(shí)間就已確定，目前我國(guó)生產(chǎn)的斷路器跳閘時(shí)間均在0.02s以下。所以實(shí)現(xiàn)速動(dòng)性的關(guān)鍵是選用的保護(hù)裝置應(yīng)能快速動(dòng)作。4、可靠性保護(hù)裝置應(yīng)能正確的動(dòng)作，并隨時(shí)處于準(zhǔn)備狀態(tài)。如不能滿(mǎn)足可靠性的要求，保護(hù)裝置反而成為了擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，則要求保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試要正確無(wú)誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。4.4 繼電保護(hù)的常見(jiàn)類(lèi)型1、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（1）什么是反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短；短路電流越

40、小，動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，這種保護(hù)就叫做反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。（2）繼電器的構(gòu)成反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是由gl-15（25）感應(yīng)型繼電器構(gòu)成的。這種保護(hù)方式廣泛于一般工礦中，感應(yīng)型繼電器兼有電磁式電流繼電器（作為起動(dòng)元件）、電磁式時(shí)間繼電器（作為時(shí)限元件）、電磁式信號(hào)繼電器（作為信號(hào)元件）和電磁式中間繼電器（作為出口元件）的功能，用以實(shí)現(xiàn)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)；另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)。采用這種繼電器,就可以采用交流操作，無(wú)須裝設(shè)直流屏等設(shè)備；通過(guò)一種繼電器還可以完成兩種保護(hù)功能（體現(xiàn)了繼電器的多功能性），也可以大大簡(jiǎn)化繼電保護(hù)裝置。但這種繼電器雖外部接線簡(jiǎn)單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，調(diào)試

41、比較困難；在靈敏度和動(dòng)作的準(zhǔn)確性、速動(dòng)性等方面也遠(yuǎn)不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置。（3）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的基本原理圖4-2反時(shí)限展電流展開(kāi)圖圖4-1 反時(shí)限過(guò)電流原理圖當(dāng)供電線路發(fā)生相間短路時(shí)，感應(yīng)型繼電器ka1或（和）ka2達(dá)到整定的一定時(shí)限后動(dòng)作，首先使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，這時(shí)斷路器的脫扣器yr1或（和）yr2因有ka1或（和）ka2的常閉觸點(diǎn)分流（短路），而無(wú)電流通過(guò),故暫時(shí)不會(huì)動(dòng)作。但接著ka1或（ka2）的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，因yr1或（和）yr2因“去分流”而通電動(dòng)作，使斷路器跳閘，同時(shí)繼電器本身的信號(hào)牌掉下，給出信號(hào)。在這里應(yīng)予說(shuō)明，在采用“去分流”跳閘的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置中，如繼電

42、器的常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)而常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)下列：繼電器在其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)即先失電返回，因此其常開(kāi)觸點(diǎn)不可能閉合，因此跳閘線圈也就不能通電跳閘；繼電器的常閉觸點(diǎn)如先斷開(kāi),ct的二次側(cè)帶負(fù)荷開(kāi)路，將產(chǎn)生數(shù)千伏的高電壓、比差角差增大、計(jì)量不準(zhǔn)以及鐵心發(fā)熱有可能燒毀絕緣等，這是不允許的。（4）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算式為： （4-2）式中：反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流；可靠系數(shù)，取1.251.3；返回系數(shù)，取0.8；負(fù)荷自動(dòng)系數(shù)，一般取1.251.3；電流互感器接線系數(shù)；電流互感器變比；變壓器額定電流。2、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（1）什么是定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電

43、流的大小無(wú)關(guān)，時(shí)間是恒定的，時(shí)間是靠時(shí)間繼電器的整定來(lái)獲得的。時(shí)間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的，這種保護(hù)方式就稱(chēng)為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。（2）繼電器的構(gòu)成定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是由電磁式時(shí)間繼電器（作為時(shí)限元件）、電磁式中間繼電器（作為出口元件）、電磁式電流繼電器（作為起動(dòng)元件）、電磁式信號(hào)繼電器（作為信號(hào)元件）構(gòu)成的。它一般采用直流操作，須設(shè)置直流屏。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)簡(jiǎn)單可靠、完全依靠選擇動(dòng)作時(shí)間來(lái)獲得選擇性，上、下級(jí)的選擇性配合比較容易、時(shí)限由時(shí)間繼電器根據(jù)后獲取的參數(shù)來(lái)整定，動(dòng)作的選擇性能夠保證、動(dòng)作的靈敏性能夠滿(mǎn)足要求、整定調(diào)試比較準(zhǔn)確和方便。這種保護(hù)方式一般應(yīng)用在1035kv系統(tǒng)中比較重要的

44、變配電所。（3）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的基本原理圖4-3 兩相兩繼電器的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理接線圖10kv中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理接線圖。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時(shí)間繼電器和一只信號(hào)繼電器構(gòu)成。當(dāng)被保護(hù)線路只設(shè)有一套保護(hù)，且時(shí)間繼電器的容量足大時(shí)，可用時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)去直接接通跳閘回路，而省去出口中間繼電器。當(dāng)被保護(hù)線路中發(fā)生短路故障時(shí)，電流互感器的一次電流急劇增加，其二次電流隨之成比例的增大。當(dāng)ct的二次電流大于電流繼電器的起動(dòng)值時(shí)，電流繼電器動(dòng)作。由于兩只電流繼電器的觸點(diǎn)是并聯(lián)的，故當(dāng)任一電流繼電器的觸點(diǎn)閉合，都能接通時(shí)間繼電器的線圈

45、回路。這時(shí)，時(shí)間繼電器就按照預(yù)先整定的時(shí)間動(dòng)作使其接點(diǎn)吸合。這樣，時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)又接通了信號(hào)繼電器和出口中間繼電器的線圈，使其動(dòng)作。出口中間繼電器的觸點(diǎn)接通了跳閘線圈回路，從而使被保護(hù)回路的斷路器跳閘切斷了故障回路，保證了非故障回路的繼續(xù)運(yùn)行。而信號(hào)繼電器的動(dòng)作使信號(hào)指示牌掉下并發(fā)出警報(bào)信號(hào)。由上不難看出，保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間只決定于時(shí)間繼電器的預(yù)先整定的時(shí)間，而與被保護(hù)回路的短路電流大小無(wú)關(guān)，所以這種過(guò)電流保護(hù)稱(chēng)為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。（4）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算躲過(guò)變壓器最大負(fù)荷電流整定計(jì)算式為： （4-5）式中：返回系數(shù)，取0.80.85；負(fù)荷自動(dòng)系數(shù)，一般取1.21.5；電流互感器接線

46、系數(shù)；電流互感器變比；變壓器額定電流。（5）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定原則為使過(guò)電流保護(hù)具有一定的選擇性，各相臨元件的過(guò)電流保護(hù)應(yīng)具有不同的動(dòng)作時(shí)間。圖4-4 元件動(dòng)作示意圖在線路l1、l2、l3的靠近電源端分別裝有過(guò)電流保護(hù)裝置1、2、3。當(dāng)d1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，短路電流由電源提供并流過(guò)保護(hù)裝置1、2、3，當(dāng)短路電流大于它們的整定值時(shí)，各套保護(hù)裝置均啟動(dòng)。但按選擇性的要求，應(yīng)只由保護(hù)裝置3（離故障點(diǎn)最近）動(dòng)作于跳閘。在故障切除后，保護(hù)裝置1、2返回。因此就必須使保護(hù)裝置1的動(dòng)作時(shí)間較保護(hù)裝置2長(zhǎng)一些；而保護(hù)裝置2又要比保護(hù)裝置3長(zhǎng)一些，并依次類(lèi)推，即：即：t1t2t3不難看出，各級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)

47、限是由末端向電源端逐級(jí)增大的。也就是越靠近電源端，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，有如階梯一樣，故稱(chēng)為階梯性時(shí)限特性。各級(jí)之間的時(shí)限均差一個(gè)固定的數(shù)值，稱(chēng)其為時(shí)限級(jí)差dt。對(duì)于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限級(jí)差dt一般為0.5s;對(duì)于反時(shí)限的時(shí)限級(jí)差dt一般為0.7s?？墒?，越靠近電源端線路的阻抗越小，短路電流將越大，而保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。也就是說(shuō)過(guò)電流保護(hù)存在著缺陷。這種缺陷就必須由電流速斷保護(hù)來(lái)彌補(bǔ)不可。（6）過(guò)電流保護(hù)的保護(hù)范圍過(guò)流保護(hù)可以保護(hù)設(shè)備的全部，也可以保護(hù)線路的全長(zhǎng)，還可以作為相臨下一級(jí)線路穿越性故障的后備保護(hù)。3、電流速斷保護(hù)（1）電流速斷保護(hù)的概念電流速斷保護(hù)是一種無(wú)時(shí)限或略帶時(shí)限動(dòng)作的一種電

48、流保護(hù)。它能在最短的時(shí)間內(nèi)迅速切除短路故障，減小故障持續(xù)時(shí)間，防止事故擴(kuò)大。電流速斷保護(hù)又分為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)兩種。（2）電流速斷保護(hù)的構(gòu)成電流速斷保護(hù)是由電磁式中間繼電器（作為出口元件）、電磁式電流繼電器（作為起動(dòng)元件）、電磁式信號(hào)繼電器（作為信號(hào)元件）構(gòu)成的。它一般不需要時(shí)間繼電器。常采用直流操作，須設(shè)置直流屏。電流速斷保護(hù)簡(jiǎn)單可靠、完全依靠短路電流的大小來(lái)確定保護(hù)是否需要啟動(dòng)。它是按一定地點(diǎn)的短路電流來(lái)獲得選擇性動(dòng)作，動(dòng)作的選擇性能夠保證、動(dòng)作的靈敏性能夠滿(mǎn)足要求、整定調(diào)試比較準(zhǔn)確和方便。（3）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則和保護(hù)范圍瞬時(shí)電流速斷保護(hù)與過(guò)電流保護(hù)的區(qū)別

49、，在于它的動(dòng)作電流值不是躲過(guò)最大負(fù)荷電流，而是必須大于保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大短路電流。即按躲過(guò)被保護(hù)線路末端可能產(chǎn)生的三相最大短路電流來(lái)整定。從而使速斷保護(hù)范圍被限制在被保護(hù)線路的內(nèi)部，從整定值上保證了選擇性，因此可以瞬時(shí)跳閘。當(dāng)在被保護(hù)線路外部發(fā)生短路時(shí)，它不會(huì)動(dòng)作。所以不必考慮返回系數(shù)。由于只有當(dāng)短路電流大于保護(hù)裝置的動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)裝置才能動(dòng)作。所以瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)設(shè)備的全部，也不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，而只能保護(hù)線路的一部分。對(duì)于最大運(yùn)行方式下的保護(hù)范圍一般能達(dá)到線路全長(zhǎng)的50%即認(rèn)為有良好的保護(hù)效果；對(duì)于在最小運(yùn)行方式下的保護(hù)范圍能保護(hù)線路全長(zhǎng)的15%20%，即可裝設(shè)。保護(hù)范圍以

50、外的區(qū)域稱(chēng)為“死區(qū)”。因此，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的任務(wù)是在線路始端短路時(shí)能快速地切除故障。當(dāng)線路故障時(shí)，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作，運(yùn)行人員根據(jù)其保護(hù)范圍較小這一特點(diǎn),可以判斷故障出在線路首端，并且靠近保護(hù)安裝處；如為雙電源供電線路，則由兩側(cè)的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)同時(shí)動(dòng)作或同時(shí)都不動(dòng)作，可判斷故障在線路的中間部分。（4）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的基本原理瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理與定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)基本相同。只是由一只電磁式中間繼電器替代了時(shí)間繼電器。中間繼電器的作用有兩點(diǎn)：其一是因電流繼電器的接點(diǎn)容量較小，不能直接接通跳閘線圈，用以增大接點(diǎn)容量；其二是當(dāng)被保護(hù)線路上裝有熔斷器時(shí)，在兩相或三相避雷器同時(shí)放電時(shí)，將造成短時(shí)

51、的相間短路。但當(dāng)放完電后，線路即恢復(fù)正常，因此要求速斷保護(hù)既不誤動(dòng)，又不保護(hù)的快速性。利用中間繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間，就可避開(kāi)避雷器的放電動(dòng)作時(shí)間。（5）略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)最大的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，但只能保護(hù)線路的首端。而定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)雖能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，但動(dòng)作時(shí)限太長(zhǎng)。因此，常用略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)來(lái)消除瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的“死區(qū)”。要求略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)全線路。因此，它的保護(hù)范圍就必然會(huì)延伸到下一段線路的始端去。這樣，當(dāng)下一段線路始端發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)也會(huì)起動(dòng)。為了保證選擇性的要求，須使其動(dòng)作時(shí)限比下一段線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大一個(gè)時(shí)限級(jí)差，其動(dòng)作電流也要比下一段線

52、路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大一些。略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)可作為被保護(hù)線路的主保護(hù)。略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)的原理接線和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理接線相同。（6）電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流計(jì)算式為： （4-6）式中：變壓器低壓側(cè)三相短路電流的最大值；可靠系數(shù)，取1.3；電流互感器接線系數(shù)；電流互感器變比；4、三段式過(guò)電流保護(hù)裝置由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，所以不能作為線路的主保護(hù)，而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護(hù)；略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，可作為本線路的主保護(hù)，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)；定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)既可作為本級(jí)線路的后備保護(hù)（當(dāng)動(dòng)作時(shí)限短時(shí)，也

53、可作為主保護(hù)，而不再裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)。），還可以作為相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù)，但切除故障的時(shí)限較長(zhǎng)。一般情況下，為了對(duì)線路進(jìn)行可靠而有效的保護(hù)，也常把瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（或略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)）和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相配合構(gòu)成兩段式電流保護(hù)。對(duì)于第一段電流保護(hù)，究竟采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，還是采用略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，可由具體情況確定。如用在線路-變壓器組接線，以采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)為佳。因在變壓器高壓側(cè)故障時(shí)，切除變壓器和切除線路的效果是一樣的。此時(shí)，允許用線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，來(lái)切除變壓器高壓側(cè)的故障。也就是說(shuō)，其保護(hù)范圍可保護(hù)到線路全長(zhǎng)并延伸到變壓器高壓側(cè)。這時(shí)的第一段電流保護(hù)可

54、以作為主保護(hù)；第二段一般均采用定時(shí)限過(guò)流保護(hù)作為后備保護(hù)，其保護(hù)范圍含線路-變壓器組的全部。通常在被保護(hù)線路較短時(shí)，第一段電流保護(hù)均采用略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)；第二段采用定時(shí)限過(guò)流保護(hù)作為后備保護(hù)。在實(shí)際中還常采用三段式電流保護(hù)。就是以瞬時(shí)電流速斷保護(hù)作為第一段，以加速切除線路首端的故障，用作輔助保護(hù)；以略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)作為第二段，以保護(hù)線路的全長(zhǎng)，用作主保護(hù)；以定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作為第三段，以作為線路全長(zhǎng)和相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù)。5、零序電流保護(hù)電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)直接接地三種方式。10kv系統(tǒng)采用的是中性點(diǎn)不

55、接地的運(yùn)行方式。系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，三相是對(duì)稱(chēng)的，三相對(duì)地間均勻分布有電容。在相電壓作用下，每相都有一個(gè)超前90的電容電流流入地中。這三個(gè)電容電流數(shù)值相等、相位相差120，其向量和為零.中性點(diǎn)電位為零。假設(shè)a相發(fā)生了一相金屬性接地時(shí)，則a相對(duì)地電壓為零，其他兩相對(duì)地電壓升高為線電壓，三個(gè)線電壓不變。這時(shí)對(duì)負(fù)荷的供電沒(méi)有影響。按規(guī)程規(guī)定還可繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)，而不必切斷電路。這也是采用中性點(diǎn)不接地的主要優(yōu)點(diǎn)。但其他兩相電壓升高，線路的絕緣受到考驗(yàn)、有為兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地的可能。應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號(hào)，通知值班人員進(jìn)行處理。10kv中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)一相接地時(shí)，利用三相五鐵心柱的電壓互感器（pt）的開(kāi)口三角形

56、的開(kāi)口兩端有無(wú)零序電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)察。它可以在pt柜上通過(guò)三塊相電壓表和一塊線電壓表（通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可觀察三個(gè)線電壓）看到“一低、兩高、三不變”。接在開(kāi)口三角形開(kāi)口兩端的過(guò)電壓繼電器動(dòng)作，其常開(kāi)接點(diǎn)接通信號(hào)繼電器，并發(fā)出預(yù)告信號(hào)。采用這種裝置比較簡(jiǎn)單，但不能立即發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)，因?yàn)橹灰虚g發(fā)生一相接地，則在同一電壓等級(jí)的所變電所母線上，均將出現(xiàn)零序電壓，接有帶絕緣監(jiān)視電壓互感器的電力用戶(hù)都會(huì)發(fā)出預(yù)告信號(hào)。也就是說(shuō)該裝置沒(méi)有選擇性。為了查找接地點(diǎn)，需要電氣人員按照預(yù)先制定的“拉路序位圖”依次拉路查找，并隨之合上未接地的回路，直到找到接地點(diǎn)為止?？梢钥闯?，這種費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、安全性差，在某些情況下這樣做還是不允許的。因此，這種裝置存在一定的缺陷。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜、出線較多、可靠性要求高，采用絕緣監(jiān)察裝置是不能滿(mǎn)足運(yùn)行要求時(shí)，可采用零序電流保護(hù)裝置。它是利用接地故障線路零序電流較非接地故障線路零序電流大的特點(diǎn)構(gòu)成的一種保護(hù)裝置。零序電流保護(hù)一般使用在有條件安裝零序電流互感器的電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路上。當(dāng)在電纜出線上安裝零序電流互感器時(shí)，