電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

1、第六章第六章 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識繼電保護(hù)的基本知識1 繼電保護(hù)的作用繼電保護(hù)的作用什么是繼電保護(hù)裝置什么是繼電保護(hù)裝置?當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、線路等如發(fā)電機(jī)、線路等)或電力系統(tǒng)本身或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障（如短路）或者不正常運(yùn)行狀態(tài)（如過負(fù)荷）危及發(fā)生了故障（如短路）或者不正常運(yùn)行狀態(tài)（如過負(fù)荷）危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時，能夠向運(yùn)行值班人員及時電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時，能夠向運(yùn)行值班人員及時發(fā)出警告信號發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令發(fā)出跳閘命令以終止這些事件進(jìn)一以終止這些事件進(jìn)

2、一步發(fā)展的一種自動化裝置和設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置。步發(fā)展的一種自動化裝置和設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)是什么繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)是什么?1. 當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令（路器發(fā)出跳閘命令（自動、迅速、有選擇性自動、迅速、有選擇性），使故），使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電電力

3、系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。2. 反映電氣設(shè)備的反映電氣設(shè)備的不正常工作情況不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班例如有無經(jīng)常值班人員人員)發(fā)出信號發(fā)出信號，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動地自動地進(jìn)行調(diào)整（減負(fù)荷）進(jìn)行調(diào)整（減負(fù)荷），或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會引，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除起事故的電氣設(shè)備予以切除（調(diào)閘

4、）。（調(diào)閘）。反映不正常工反映不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。2 繼電保護(hù)的基本原理繼電保護(hù)的基本原理繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量常情況時的電氣量(電流增大、電壓降低、電流電電流增大、電壓降低、電流電壓間相位角、功率、頻率等壓間相位角、功率、頻率等)的變化，構(gòu)成繼電保的變化，構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理護(hù)動作的原理（過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、方向（過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、方向保護(hù)等），保護(hù)等），也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生

5、的大量瓦斯故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯（瓦斯保護(hù)）（瓦斯保護(hù)）和油流和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高、電機(jī)繞組溫度升速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高、電機(jī)繞組溫度升高高（過負(fù)荷保護(hù)）。（過負(fù)荷保護(hù)）。大多數(shù)情況下，不管反映哪大多數(shù)情況下，不管反映哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測量部分種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測量部分(和定值和定值調(diào)整部分調(diào)整部分)、邏輯部分、執(zhí)行部分。、邏輯部分、執(zhí)行部分。測量部分測量部分:測量保護(hù)對象輸入信號，并與整定值進(jìn)測量保護(hù)對象輸入信號，并與整定值進(jìn)行比較行比較(如如流入繼電保護(hù)裝置中的電流是通過電流流入繼電保護(hù)裝置中的電流是通過電流互感器與電流繼電器的連接來實(shí)現(xiàn)?；ジ衅髋c電

6、流繼電器的連接來實(shí)現(xiàn)。)邏輯部分：邏輯部分：根據(jù)測量部分的輸出量進(jìn)行邏輯運(yùn)算根據(jù)測量部分的輸出量進(jìn)行邏輯運(yùn)算產(chǎn)生控制指令產(chǎn)生控制指令執(zhí)行部分：執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分輸出的控制指令執(zhí)行相根據(jù)邏輯部分輸出的控制指令執(zhí)行相關(guān)保護(hù)動作（跳閘、發(fā)出信號等）關(guān)保護(hù)動作（跳閘、發(fā)出信號等）3 對繼電保護(hù)的基本要求對繼電保護(hù)的基本要求繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈可靠性、選擇性、靈敏性敏性和和速動性速動性的要求：這四的要求：這四“性性”之間緊之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。1. 可靠性可靠性是指在保護(hù)該動作時（在保護(hù)范圍是指在保護(hù)該動作時（在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或異常）

7、應(yīng)可靠地動作而不拒內(nèi)發(fā)生故障或異常）應(yīng)可靠地動作而不拒絕動作。不該動作時（在正常時或保護(hù)范絕動作。不該動作時（在正常時或保護(hù)范圍外發(fā)生故障）應(yīng)可靠不動作而不誤動作。圍外發(fā)生故障）應(yīng)可靠不動作而不誤動作?？煽啃允菍^電保護(hù)裝置性能的最根本的可靠性是對繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。要求。如何保證繼電保護(hù)的可靠性如何保證繼電保護(hù)的可靠性?繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證。任何電力設(shè)備證。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等線路、母線、變壓器等)都不

8、允許在都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。220kV及以上電網(wǎng)的所有運(yùn)及以上電網(wǎng)的所有運(yùn)行設(shè)備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨(dú)行設(shè)備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨(dú)立，并分別控制不同斷路器的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。立，并分別控制不同斷路器的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)任一套繼電保護(hù)裝置或任一組斷路器拒絕動作時，當(dāng)任一套繼電保護(hù)裝置或任一組斷路器拒絕動作時，能由另一套繼電保護(hù)裝置操作另一組斷路器切除故障。能由另一套繼電保護(hù)裝置操作另一組斷路器切除故障。在所有情況下，要求這套繼電保護(hù)裝置和斷路器所取在所有情況下，要求這套繼電保護(hù)裝置和斷路器所取的直流電源都經(jīng)由不同的

9、熔斷器供電。的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。2.選擇性選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，以盡量減少停電范圍；當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或以盡量減少停電范圍；當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障（后備保護(hù)）。路器失靈保護(hù)切除故障（后備保護(hù)）。為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作

10、元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動作時間在一與動作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動作時間在一般情況下應(yīng)相互配合。般情況下應(yīng)相互配合。3.靈敏性靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或者是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或者異常時，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，不論短路點(diǎn)異常時，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，不論短路點(diǎn)位置、類型、最大運(yùn)行方式或最小運(yùn)行方式都可正確靈位置、類型、最大運(yùn)行方式或最小運(yùn)行方式都可正確靈敏反映。敏反映。如果保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)極輕微的故障都能如果保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)極輕微的故障都能及時地反應(yīng)動作，即具有足夠的反應(yīng)能力，說明保護(hù)裝及時地反應(yīng)動作，即具有足夠的反應(yīng)能力，

11、說明保護(hù)裝置的靈敏度高。保護(hù)裝置靈敏與否，一般都用靈敏系數(shù)置的靈敏度高。保護(hù)裝置靈敏與否，一般都用靈敏系數(shù)（ks）來衡量。靈敏系數(shù)標(biāo)志著在故障發(fā)生初期，繼電）來衡量。靈敏系數(shù)標(biāo)志著在故障發(fā)生初期，繼電器保護(hù)反應(yīng)故障的能力。高靈敏度的保護(hù)裝置使故障易器保護(hù)反應(yīng)故障的能力。高靈敏度的保護(hù)裝置使故障易于反應(yīng)，從而減少了故障對系統(tǒng)的影響和波及范圍。于反應(yīng)，從而減少了故障對系統(tǒng)的影響和波及范圍。各各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。保護(hù)裝置的動作參數(shù)時參數(shù)的最小計算值

12、保護(hù)范圍末端發(fā)生故障靈敏系數(shù)對于對于過電流保護(hù)過電流保護(hù)裝置，靈敏度系數(shù)裝置，靈敏度系數(shù)ks為：為： 被保護(hù)區(qū)末端發(fā)生金屬短路時的最小短路電流被保護(hù)區(qū)末端發(fā)生金屬短路時的最小短路電流 保護(hù)裝置的一次側(cè)動作電流保護(hù)裝置的一次側(cè)動作電流opnksIIk)()(nkIopI對于對于低電壓保護(hù)低電壓保護(hù)裝置，靈敏度系數(shù)裝置，靈敏度系數(shù)ks 被保護(hù)區(qū)末端發(fā)生金屬短路時的最小短路電流被保護(hù)區(qū)末端發(fā)生金屬短路時的最小短路電流 保護(hù)裝置的一次側(cè)動作電流保護(hù)裝置的一次側(cè)動作電流)(nkopsUUk )(nkUopU被保護(hù)的電氣設(shè)備被保護(hù)的電氣設(shè)備 繼電保護(hù)裝置類型繼電保護(hù)裝置類型 最低靈敏度最低靈敏度ks 變壓

13、器、線路等變壓器、線路等所有電氣設(shè)備所有電氣設(shè)備 過電流保護(hù)過電流保護(hù) 5（如滿足此要求將使保護(hù)復(fù)雜時，靈（如滿足此要求將使保護(hù)復(fù)雜時，靈敏度可降為敏度可降為1.25）電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù) 2.0 后備保護(hù)后備保護(hù) 1.2（如滿足此要求將使保護(hù)過分復(fù)雜（如滿足此要求將使保護(hù)過分復(fù)雜或在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)時，可僅按常見的或在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)時，可僅按常見的運(yùn)行方式和故障類型校驗(yàn)靈敏度）運(yùn)行方式和故障類型校驗(yàn)靈敏度） 變壓器變壓器 縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù) 2.0 310kV電纜線路電纜線路 中性點(diǎn)不直接接地電力網(wǎng)中中性點(diǎn)不直接接地電力網(wǎng)中的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) 1.25310kV架空線路架空

14、線路 1.50我國電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范規(guī)定的各類保護(hù)裝置的靈敏度系數(shù)我國電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范規(guī)定的各類保護(hù)裝置的靈敏度系數(shù)有一個要求見表所示：有一個要求見表所示：4. 速動性速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。備自動投入的效果等。切除故障時間保護(hù)裝置動作時間切除故障時間保護(hù)裝置動作時間(目前最快目前最快可達(dá)可達(dá)0.02s)斷路器跳閘時間斷路

15、器跳閘時間(目前最快可達(dá)目前最快可達(dá)0.04s)第二節(jié)第二節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)繼電器繼電器是組成繼電保護(hù)裝置的基本元件。是組成繼電保護(hù)裝置的基本元件。根據(jù)繼電器反應(yīng)的物理量分，有電流繼電器、根據(jù)繼電器反應(yīng)的物理量分，有電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器等。電壓繼電器、氣體繼電器等。根據(jù)繼電器的工作原理分，有電磁式、感應(yīng)式根據(jù)繼電器的工作原理分，有電磁式、感應(yīng)式等。等。按其反應(yīng)參量變化情況分，有過電流繼電器、按其反應(yīng)參量變化情況分，有過電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器等。過電壓繼電器、欠電壓繼電器等。按其與一次電路的聯(lián)系分，有一次式和二次式：按其

16、與一次電路的聯(lián)系分，有一次式和二次式：一次式繼電器的線圈與一次電路直接相連，二一次式繼電器的線圈與一次電路直接相連，二次式繼電器的線圈連接在電流互感器或電壓互次式繼電器的線圈連接在電流互感器或電壓互感器的二次側(cè)感器的二次側(cè) 。一一.電流繼電器電流繼電器電流繼電器是反映故障電流增大電流繼電器是反映故障電流增大而自動動作的電器，在此作為代而自動動作的電器，在此作為代表來分析繼電器原理和特性表來分析繼電器原理和特性1.電磁型電流繼電器電磁型電流繼電器線圈通電流在鐵芯中產(chǎn)生磁線圈通電流在鐵芯中產(chǎn)生磁通，通過鐵芯、空氣隙和轉(zhuǎn)通，通過鐵芯、空氣隙和轉(zhuǎn)動舌片組成磁路，舌片磁化動舌片組成磁路，舌片磁化產(chǎn)生電磁

17、力偶產(chǎn)生電磁力偶Fdc所經(jīng)過的磁路的磁阻磁通繼電器線圈匝數(shù)比例常數(shù)；ck12121RW)(KRWIKKFckkdc若舌片力臂為若舌片力臂為Lk ，則電磁轉(zhuǎn)矩，則電磁轉(zhuǎn)矩Mdc為：為：（以上（以上Mf和和M分別為彈簧反抗力矩和摩擦力矩）分別為彈簧反抗力矩和摩擦力矩）因此調(diào)整繼電器啟動電流方法可有：因此調(diào)整繼電器啟動電流方法可有： 改變線圈匝數(shù)改變線圈匝數(shù)Wk； 改變彈簧的改變彈簧的Mf； 改變能引起磁阻改變能引起磁阻Rc變化的空氣隙變化的空氣隙當(dāng)流過線圈的電流當(dāng)流過線圈的電流Ik減小時，舌片在彈簧作減小時，舌片在彈簧作用下將返回原位置，返回條件為：用下將返回原位置，返回條件為：返回系數(shù)恒小于返回

18、系數(shù)恒小于1，一般取，一般取0.852.晶體管型電流繼電器晶體管型電流繼電器無觸點(diǎn)，具有不怕震動、可靠、快速、緊湊等優(yōu)點(diǎn)無觸點(diǎn)，具有不怕震動、可靠、快速、緊湊等優(yōu)點(diǎn)1.電壓形成回路：電壓形成回路：通過電流互感器通過電流互感器TA將加入繼電器將加入繼電器的電流的電流Ik轉(zhuǎn)換成電阻轉(zhuǎn)換成電阻R1上的電壓降上的電壓降UR1，并隔離，并隔離二次回路二次回路2.整流濾波回路：整流濾波回路：將交流電壓將交流電壓UR1變成一個平滑的直變成一個平滑的直流電壓加在電位器流電壓加在電位器RP上，然后通過調(diào)節(jié)上，然后通過調(diào)節(jié)RP可調(diào)可調(diào)節(jié)輸出電壓節(jié)輸出電壓URP，調(diào)節(jié)好后，調(diào)節(jié)好后URP與電流與電流Ik成正比成正比

19、3.比較回路：比較回路：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管VW輸出一個穩(wěn)定電壓輸出一個穩(wěn)定電壓Ub(一般一般為為3V)_作為與作為與URP進(jìn)行比較的電壓，進(jìn)行比較的電壓， URP Ub是是繼電器動作的條件。繼電器動作的條件。4.執(zhí)行回路：執(zhí)行回路：由三極管由三極管V7和和V8組成的兩級單穩(wěn)態(tài)觸組成的兩級單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。發(fā)器。V8的集電極輸出電壓的集電極輸出電壓Uc8E1時，對應(yīng)繼時，對應(yīng)繼電器不動作的狀態(tài)，當(dāng)電器不動作的狀態(tài)，當(dāng)Uc80V時對應(yīng)繼電器動時對應(yīng)繼電器動作狀態(tài)作狀態(tài)正常工作時：正常工作時：Ik Ist.k ,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)RP使得使得URP 0，V5截止，截止，Is=0，Ib7= I5 + I9，V7飽和導(dǎo)通，

20、飽和導(dǎo)通，則則Uc7很?。ê苄。?.10.2V），不足以導(dǎo)通），不足以導(dǎo)通V8，則，則Uc8E1，繼電器不動作；繼電器不動作；Ik增大時：增大時：URP Ub ，則，則Ua0， Ua Is Ib7 ， V7由飽和經(jīng)放大區(qū)向截止?fàn)顟B(tài)由飽和經(jīng)放大區(qū)向截止?fàn)顟B(tài)過渡，過渡，V8隨即由截止向放大區(qū)過渡：隨即由截止向放大區(qū)過渡：Uc80，繼電器開始動作，此時，繼電器開始動作，此時Ik Ist.k Ik再減小時再減小時： Ua Is Ib7 ， V7由截止進(jìn)入放大由截止進(jìn)入放大區(qū)，而此時區(qū)，而此時V8仍然處于導(dǎo)通，仍然處于導(dǎo)通， I9 0， Ib7 只能由只能由I5 提供，因此提供，因此Is必須更小時，才能

21、使必須更小時，才能使Ib7達(dá)到可以導(dǎo)通達(dá)到可以導(dǎo)通V7的值，的值， 此時此時Ik =Ir.k 繼電特性為保證繼電器動作后可靠地有輸出，為保證繼電器動作后可靠地有輸出，防止當(dāng)輸入電流在整定值附防止當(dāng)輸入電流在整定值附近波動時輸出不停地跳變近波動時輸出不停地跳變，對繼電器有明確的動作特性要求。，對繼電器有明確的動作特性要求。 例如過電流繼電器，流過正常狀態(tài)下的電流例如過電流繼電器，流過正常狀態(tài)下的電流I時不時不動作，輸出高電平動作，輸出高電平E0（或其觸點(diǎn)是開的）；只有其流（或其觸點(diǎn)是開的）；只有其流過的電流大于動作電流過的電流大于動作電流Iop時才能夠迅速起動、穩(wěn)定可時才能夠迅速起動、穩(wěn)定可靠地

22、輸出低電平靠地輸出低電平E1（或閉合其觸點(diǎn)）；一旦流過繼電（或閉合其觸點(diǎn)）；一旦流過繼電器的電流減小，并小于返回電流器的電流減小，并小于返回電流Ire（其值能夠確保繼（其值能夠確保繼電器復(fù)位到初始狀態(tài)），繼電器又能立即返回到輸出電器復(fù)位到初始狀態(tài)），繼電器又能立即返回到輸出高電平高電平E0（或觸點(diǎn)重新打開）。（或觸點(diǎn)重新打開）。無論起動和返回，繼無論起動和返回，繼電器的動作都是明確的，它不可能停留在某一個中間電器的動作都是明確的，它不可能停留在某一個中間位置，這種動作特性常稱之為位置，這種動作特性常稱之為“繼電特性繼電特性”。 二二.定時限過電流保護(hù)定時限過電流保護(hù)過電流保護(hù)：通常指其啟動電流

23、按照躲開（大于）最大負(fù)荷過電流保護(hù)：通常指其啟動電流按照躲開（大于）最大負(fù)荷電流來進(jìn)行整定的一種保護(hù)裝置。即應(yīng)該使電流來進(jìn)行整定的一種保護(hù)裝置。即應(yīng)該使 IstILmax，以保，以保證正常運(yùn)行時不動作證正常運(yùn)行時不動作時限特性：只要通過繼電器的電流大于其動作電流時，保護(hù)時限特性：只要通過繼電器的電流大于其動作電流時，保護(hù)就能按預(yù)定時間動作（階梯原則），動作時間一定，與電流就能按預(yù)定時間動作（階梯原則），動作時間一定，與電流大小無關(guān)大小無關(guān)為了滿足選擇性要求，可依靠各保護(hù)裝置帶有不同的延時來為了滿足選擇性要求，可依靠各保護(hù)裝置帶有不同的延時來滿足。保護(hù)裝置滿足。保護(hù)裝置同時啟動但不同時動作跳閘同

24、時啟動但不同時動作跳閘（YT跳閘線圈）跳閘線圈） 由電流繼電器由電流繼電器1KA與與2KA、時間繼電器、時間繼電器KT和和信號繼電器信號繼電器KS組成。其中，組成。其中，1KA、2KA是測量元件，是測量元件，用來判斷通過線路電流是否超過預(yù)設(shè)值；用來判斷通過線路電流是否超過預(yù)設(shè)值；KT為延為延時元件，它以適當(dāng)?shù)难訒r來保證裝置動作有選擇性；時元件，它以適當(dāng)?shù)难訒r來保證裝置動作有選擇性；KS用來發(fā)出保護(hù)動作的信號用來發(fā)出保護(hù)動作的信號 當(dāng)被保護(hù)線路中電流增大且超過整定值時，當(dāng)被保護(hù)線路中電流增大且超過整定值時，電流繼電流繼電器電器啟動，同時啟動啟動，同時啟動時間繼電器時間繼電器，待時間繼電器延，待時

25、間繼電器延時到預(yù)先整定時間，保護(hù)裝置動作切除故障并報警。時到預(yù)先整定時間，保護(hù)裝置動作切除故障并報警。這種保護(hù)裝置的動作時間是預(yù)先整定的，不隨短路這種保護(hù)裝置的動作時間是預(yù)先整定的，不隨短路電流大小的變化而變化，因而稱為電流大小的變化而變化，因而稱為定時限定時限。定時限。定時限過電流保護(hù)在工廠供電系統(tǒng)中多采用兩相式接線過電流保護(hù)在工廠供電系統(tǒng)中多采用兩相式接線 . 定時限過電流保護(hù)的原理圖定時限過電流保護(hù)的原理圖 定時限過電流保護(hù)的原理接線定時限過電流保護(hù)的原理接線 工作原理：工作原理：正常情況下，斷路器正常情況下，斷路器QF閉合，閉合，保持正常供電，線路中流過正保持正常供電，線路中流過正常電

26、流，此時電流繼電器不會常電流，此時電流繼電器不會啟動。當(dāng)線路發(fā)生相間短路故啟動。當(dāng)線路發(fā)生相間短路故障時，線路中流過的電流迅速障時，線路中流過的電流迅速增加，使增加，使電流繼電器電流繼電器KA瞬時動瞬時動作，啟動作，啟動時間繼電器時間繼電器KT，經(jīng)過，經(jīng)過延時，延時，KT延時觸點(diǎn)閉合，使串延時觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的聯(lián)的信號繼電器（電流型）信號繼電器（電流型）KS和和中間繼電器中間繼電器KM動作，動作，KS觸觸點(diǎn)閉合接通報警線路，點(diǎn)閉合接通報警線路，KM觸點(diǎn)觸點(diǎn)閉合，接通跳閘線圈閉合，接通跳閘線圈YR回路，回路，使斷路器使斷路器QF跳閘，切除短路故跳閘，切除短路故障。障。在短路故障切除后，繼電在短路

27、故障切除后，繼電保護(hù)裝置除保護(hù)裝置除KS外的其他所有繼外的其他所有繼電器都自動返回起始狀態(tài)，而電器都自動返回起始狀態(tài)，而KS需手動復(fù)位需手動復(fù)位。 按選擇性要求整定過電流保護(hù)的動作時限按選擇性要求整定過電流保護(hù)的動作時限 各級過電流保護(hù)中時間繼電器各級過電流保護(hù)中時間繼電器KT的延時時限是按階梯原則來整定的的延時時限是按階梯原則來整定的 確定確定t時，考慮斷路器的動作時間時，考慮斷路器的動作時間tQF，前一級保護(hù)裝置動作時限可能發(fā)生提，前一級保護(hù)裝置動作時限可能發(fā)生提前動作的負(fù)誤差前動作的負(fù)誤差t(+) ；后一級保護(hù)裝置滯后的正誤差；后一級保護(hù)裝置滯后的正誤差t(+),還要一定的裕度儲備還要一

28、定的裕度儲備時間時間tch，chQFttttt)()(過電流保護(hù)的接線方式過電流保護(hù)的接線方式a)可以完全反映各種短路，但設(shè)備最多，主要應(yīng)用于可以完全反映各種短路，但設(shè)備最多，主要應(yīng)用于110KV及以上電流及以上電流系統(tǒng)系統(tǒng)b)不能完全反映單相短路，但設(shè)備可減少不能完全反映單相短路，但設(shè)備可減少1/3，主要用于，主要用于1035KV線路線路c)設(shè)備最簡單，可靠性最低，主要用于不太重要的設(shè)備最簡單，可靠性最低，主要用于不太重要的610KV線路線路過電流保護(hù)的整定計算和靈敏度校驗(yàn)過電流保護(hù)的整定計算和靈敏度校驗(yàn)整定計算：就是正確地選擇保護(hù)裝置的動作參數(shù)，整定計算：就是正確地選擇保護(hù)裝置的動作參數(shù)，

29、主要是動作電流和動作時限（時限階段主要是動作電流和動作時限（時限階段t一般一般選選0.50.6s)動作電流基本要求：當(dāng)被保護(hù)元件流過最大負(fù)荷動作電流基本要求：當(dāng)被保護(hù)元件流過最大負(fù)荷電流時保護(hù)裝置不應(yīng)動作跳閘，在外部短路切除電流時保護(hù)裝置不應(yīng)動作跳閘，在外部短路切除后能可靠地返回（保護(hù)后能可靠地返回（保護(hù)1啟動后又會返回）。啟動后又會返回）。1. IstILmax2. IrILmax由于電壓恢復(fù)時，電機(jī)有個自啟動過程，自啟動由于電壓恢復(fù)時，電機(jī)有個自啟動過程，自啟動電流將大于電機(jī)正常工作電流，因此引入自啟動電流將大于電機(jī)正常工作電流，因此引入自啟動系數(shù)系數(shù)Kast (1) ，同時為確保，同時為

30、確保Ir大于自啟動時最大電大于自啟動時最大電流，引入可靠系數(shù)流，引入可靠系數(shù)Krel(一般用一般用1.151.25) ，有，有Ir= Krel Kast ILmax考慮返回系數(shù)考慮返回系數(shù)Kr (一般用一般用0.85)有有Ist= Krel Kast ILmax / Kr靈敏度靈敏度Ksen = Ikmin/ Ist （ Ksen 1.2) Ikmin保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路時流過保護(hù)裝置的最保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路時流過保護(hù)裝置的最小短路電流小短路電流 定時限過電流保護(hù)裝置的時限一經(jīng)整定便不能變動，如下圖所示，定時限過電流保護(hù)裝置的時限一經(jīng)整定便不能變動，如下圖所示，當(dāng)當(dāng)k3處發(fā)生三相短

31、路故障時，斷路器處發(fā)生三相短路故障時，斷路器QF3處繼電保護(hù)動作時間必須經(jīng)過處繼電保護(hù)動作時間必須經(jīng)過 才能動作，達(dá)不到速動性的目的。為了減小本段線路故障下的事故影響范圍，才能動作，達(dá)不到速動性的目的。為了減小本段線路故障下的事故影響范圍，當(dāng)過電流保護(hù)的動作時限大于當(dāng)過電流保護(hù)的動作時限大于0.7s時，便需設(shè)置反應(yīng)電流增大而瞬時動作的電時，便需設(shè)置反應(yīng)電流增大而瞬時動作的電流保護(hù)即電流速斷保護(hù)，以保證本段線路的短路故障能迅速地被切除。流保護(hù)即電流速斷保護(hù)，以保證本段線路的短路故障能迅速地被切除。 02tt 三三.電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)1.無時限電流速斷保護(hù)無時限電流速斷保護(hù)為了滿足速動性要求

32、，保護(hù)動作應(yīng)為了滿足速動性要求，保護(hù)動作應(yīng)越快越好，可取消時限特性。越快越好，可取消時限特性。如在右圖中，如在右圖中，k-2發(fā)生短路時，只有發(fā)生短路時，只有保護(hù)保護(hù)2動作，讓保護(hù)動作，讓保護(hù)1不動作。不動作。即無時限電流速斷保護(hù)的整定原則即無時限電流速斷保護(hù)的整定原則為：為：必須選擇保護(hù)必須選擇保護(hù)1的動作電流大的動作電流大于其保護(hù)范圍外的最大短路電流于其保護(hù)范圍外的最大短路電流 Ist= Krel Ikmax特點(diǎn)：動作迅速，但保護(hù)范圍特點(diǎn)：動作迅速，但保護(hù)范圍較小，且受運(yùn)行方式影響較小，且受運(yùn)行方式影響電流速斷的靈敏度用保護(hù)范圍電流速斷的靈敏度用保護(hù)范圍來表示，不應(yīng)小于線路全長的來表示，不應(yīng)

33、小于線路全長的15 202.限時電流速斷保護(hù)限時電流速斷保護(hù)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，為了能保護(hù)線路，為了能保護(hù)線路全長，必須將保護(hù)范圍延伸到下一個保護(hù)全長，必須將保護(hù)范圍延伸到下一個保護(hù)器的范圍，這樣為了保證動作的選擇性，器的范圍，這樣為了保證動作的選擇性，就必須使保護(hù)動作帶有一定的時限，時限就必須使保護(hù)動作帶有一定的時限，時限應(yīng)越小越好，通常比過電流保護(hù)時限更小應(yīng)越小越好，通常比過電流保護(hù)時限更小（0.350.6s）。一般應(yīng)使電流速斷和限時）。一般應(yīng)使電流速斷和限時電流速斷保護(hù)聯(lián)合工作電流速斷保護(hù)聯(lián)合工作四四.三段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù)三種電流保護(hù)區(qū)別三種電流保護(hù)區(qū)別1.

34、選擇動作電流原則：選擇動作電流原則：電流速斷和限時電流速斷保護(hù)按照躲電流速斷和限時電流速斷保護(hù)按照躲開某點(diǎn)的最大短路電流整定，其保護(hù)開某點(diǎn)的最大短路電流整定，其保護(hù)范圍必然是有限的；范圍必然是有限的；過電流保護(hù)是按照躲開最大負(fù)荷電流過電流保護(hù)是按照躲開最大負(fù)荷電流來整定的。來整定的。2.作用范圍：作用范圍：（無時限）電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線（無時限）電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長；路全長；限時電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長，限時電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長，但由于保護(hù)范圍仍然有限，不能作為但由于保護(hù)范圍仍然有限，不能作為相鄰元件的后備保護(hù)；相鄰元件的后備保護(hù)；過電流保護(hù)一旦超過最大負(fù)荷電流將過電流保護(hù)一

35、旦超過最大負(fù)荷電流將動作，可作為相鄰元件的后備保護(hù)；動作，可作為相鄰元件的后備保護(hù)；將三種保護(hù)組合構(gòu)成三段式電將三種保護(hù)組合構(gòu)成三段式電流保護(hù)，可同時滿足速動、選流保護(hù)，可同時滿足速動、選擇性和可靠性擇性和可靠性接線圖接線圖第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)一一發(fā)電機(jī)的故障類型、異常運(yùn)行狀發(fā)電機(jī)的故障類型、異常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式（見書）態(tài)及其保護(hù)方式（見書）二二發(fā)電機(jī)的縱差動保護(hù)發(fā)電機(jī)的縱差動保護(hù)利用比較被保護(hù)元件利用比較被保護(hù)元件各端電流的幅值和相各端電流的幅值和相位的原理構(gòu)成。位的原理構(gòu)成。在發(fā)電機(jī)引出線側(cè)和在發(fā)電機(jī)引出線側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)裝設(shè)兩個電中性點(diǎn)側(cè)裝設(shè)兩個電流互感器特性和變比流互感器特性