供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)2 ppt課件

1、第二節(jié)單端供電網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)第二節(jié)單端供電網(wǎng)絡(luò)的維護(hù) 所謂定時(shí)限，是指過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是固定的，與經(jīng)過(guò)其上電流的大小無(wú)關(guān)。一、過(guò)電流維護(hù)一、過(guò)電流維護(hù) 當(dāng)流過(guò)被維護(hù)元件中的電流超越預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)，維護(hù)安裝啟動(dòng)，并用時(shí)限保證動(dòng)作的選擇性，使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)，這種繼電維護(hù)稱為過(guò)電流維護(hù)。 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)定時(shí)限過(guò)電流維護(hù) 由電流繼電器由電流繼電器1KA與與2KA、時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KT和信號(hào)繼電器和信號(hào)繼電器KS組成。其中，組成。其中，1KA、2KA是丈量是丈量元件，用來(lái)判別經(jīng)過(guò)線路電流能元件，用來(lái)判別經(jīng)過(guò)線路電流能否超越預(yù)設(shè)值；否超越預(yù)設(shè)值；KT為延時(shí)元件，為延時(shí)元件，它以適當(dāng)?shù)?/p>

2、延時(shí)來(lái)保證安裝動(dòng)作它以適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來(lái)保證安裝動(dòng)作有選擇性；有選擇性；KS用來(lái)發(fā)出維護(hù)動(dòng)作用來(lái)發(fā)出維護(hù)動(dòng)作的信號(hào)的信號(hào) 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的原理圖定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的原理圖 (1) 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的原理接線 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，1KA、2KA、KT、KS的觸點(diǎn)都是斷開(kāi)的，當(dāng)被維護(hù)區(qū)缺點(diǎn)或電流過(guò)大時(shí)，1KA或2KA動(dòng)作，經(jīng)過(guò)其觸點(diǎn)起動(dòng)時(shí)間繼電器KT，經(jīng)過(guò)預(yù)定的延時(shí)后，KT的觸點(diǎn)閉合，將斷路器QF的跳閘線圈YR接通，QF跳閘，同時(shí)起動(dòng)了信號(hào)繼電器KS，信號(hào)牌掉下，并接通燈光或音響信號(hào)。這樣，不正常形狀或缺點(diǎn)被切除。 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的展開(kāi)圖定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的展開(kāi)圖 為保證在正常情況下各條線路上的過(guò)電流維護(hù)絕對(duì)不

3、動(dòng)作，為保證在正常情況下各條線路上的過(guò)電流維護(hù)絕對(duì)不動(dòng)作，顯然維護(hù)安裝的起動(dòng)電流必需整定得大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)顯然維護(hù)安裝的起動(dòng)電流必需整定得大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流；同時(shí)還必需思索在外部缺點(diǎn)切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷自起荷電流；同時(shí)還必需思索在外部缺點(diǎn)切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷自起動(dòng)電流作用下維護(hù)安裝必需可以前往，其前往電流應(yīng)大于負(fù)荷自動(dòng)電流作用下維護(hù)安裝必需可以前往，其前往電流應(yīng)大于負(fù)荷自起動(dòng)電流。普通情況下，負(fù)荷自起動(dòng)電流大于最大負(fù)荷電流，因起動(dòng)電流。普通情況下，負(fù)荷自起動(dòng)電流大于最大負(fù)荷電流，因此往往以負(fù)荷自起動(dòng)電流決議過(guò)電流維護(hù)的起動(dòng)電流。此往往以負(fù)荷自起動(dòng)電流決議過(guò)電流維護(hù)的起動(dòng)電流

4、。 (2) 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的任務(wù)原理 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作電流定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作電流 式中式中 Iop 繼電器的動(dòng)作電流一次側(cè)；繼電器的動(dòng)作電流一次側(cè)； 維護(hù)安裝的可靠系數(shù)，普通取維護(hù)安裝的可靠系數(shù)，普通取1.151.25 ； 自起動(dòng)系數(shù)，由負(fù)荷性質(zhì)及線路接線決議，普通取自起動(dòng)系數(shù)，由負(fù)荷性質(zhì)及線路接線決議，普通取1.53； Kre 維護(hù)安裝的前往系數(shù)，工程上普通采用維護(hù)安裝的前往系數(shù)，工程上普通采用0.850.95 ； 計(jì)算負(fù)荷電流。計(jì)算負(fù)荷電流。 reMstkkkkCIopIKkst.MkCI(3) 按選擇性要求整定過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作時(shí)限 各級(jí)過(guò)電流維護(hù)中時(shí)間繼電器KT的延時(shí)時(shí)限是按

5、階梯原那么來(lái)整定的 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作時(shí)限整定和配合定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作時(shí)限整定和配合 為了保證前后兩級(jí)維護(hù)安裝動(dòng)作的選擇性，在后一級(jí)維護(hù)安裝的為了保證前后兩級(jí)維護(hù)安裝動(dòng)作的選擇性，在后一級(jí)維護(hù)安裝的線路首端線路首端k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，前一級(jí)維護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比后一級(jí)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，前一級(jí)維護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比后一級(jí)維護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要大一個(gè)時(shí)間差維護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要大一個(gè)時(shí)間差 ，對(duì)于定時(shí)限維護(hù)安裝，普通取，對(duì)于定時(shí)限維護(hù)安裝，普通取0.5s對(duì)于微機(jī)型過(guò)電流維護(hù)，常取對(duì)于微機(jī)型過(guò)電流維護(hù)，常取0.35s。 t(4) 過(guò)電流維護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) minkI)2(minkI定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的靈敏系數(shù)是以

6、其維護(hù)末端最小短路電流與動(dòng)作電流Iop之比ks來(lái)衡量，要求ks1.31.5。對(duì)于中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)，最小短路電流出如今最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式下末端兩相短路時(shí)的短路電流，故 skop)2(minkII= (1) 反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的原理接線 2. 反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)a) 原理圖 b) 展開(kāi)圖(2) 反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的整定配合 a) 短路點(diǎn)間隔與動(dòng)作時(shí)間的關(guān)系 b) 反時(shí)限動(dòng)作特性曲線q 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確，容易整定。而且不論短路定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確，容易整定。而且不論短路電流大小，動(dòng)作時(shí)間是一定的，不會(huì)因短路電流小而動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。電流大小，動(dòng)作時(shí)間是一定

7、的，不會(huì)因短路電流小而動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。q 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的缺陷是：繼電器數(shù)目較多，接線比較復(fù)雜。在接近定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的缺陷是：繼電器數(shù)目較多，接線比較復(fù)雜。在接近電源處短路時(shí)，維護(hù)安裝的動(dòng)作時(shí)間太長(zhǎng)。電源處短路時(shí)，維護(hù)安裝的動(dòng)作時(shí)間太長(zhǎng)。q 反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：可采用交流操作，接線簡(jiǎn)單，所用維護(hù)設(shè)備反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：可采用交流操作，接線簡(jiǎn)單，所用維護(hù)設(shè)備數(shù)量少，因此這種方式簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，在工廠供電系統(tǒng)中的車間變電所和配電線數(shù)量少，因此這種方式簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，在工廠供電系統(tǒng)中的車間變電所和配電線路上用得較多。路上用得較多。q 反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的缺陷是：整定、配合較費(fèi)事，繼電器動(dòng)作時(shí)限誤差較反

8、時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的缺陷是：整定、配合較費(fèi)事，繼電器動(dòng)作時(shí)限誤差較大，當(dāng)間隔維護(hù)安裝安裝處較遠(yuǎn)的地方發(fā)生短路時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，延伸大，當(dāng)間隔維護(hù)安裝安裝處較遠(yuǎn)的地方發(fā)生短路時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，延伸了缺點(diǎn)繼續(xù)時(shí)間。了缺點(diǎn)繼續(xù)時(shí)間。 3、定時(shí)限與反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的比較、定時(shí)限與反時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的比較 二、電流速斷維護(hù)二、電流速斷維護(hù) 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)安裝的時(shí)限一經(jīng)整定便不能變動(dòng)，如以下圖所示，當(dāng)k3處發(fā)生三相短路缺點(diǎn)時(shí)，斷路器QF3處繼電維護(hù)動(dòng)作時(shí)間必需經(jīng)過(guò) 才干動(dòng)作，達(dá)不到速動(dòng)性的目的。為了減小本段線路缺點(diǎn)下的事故影響范圍，當(dāng)過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大于0.7s時(shí)，便需設(shè)置反響電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流

9、維護(hù)即電流速斷維護(hù)，以保證本段線路的短路缺點(diǎn)能迅速地被切除。 02tt 具有電流速斷和定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的原理線路圖 電流速斷維護(hù)的動(dòng)作電流必需按躲過(guò)它所維護(hù)線路末端在最大運(yùn)電流速斷維護(hù)的動(dòng)作電流必需按躲過(guò)它所維護(hù)線路末端在最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下發(fā)生的短路電流來(lái)整定。轉(zhuǎn)方式下發(fā)生的短路電流來(lái)整定。 max.k)3(TAkxkop.kIkkkI式中式中 Iop.k速斷維護(hù)動(dòng)作電流；速斷維護(hù)動(dòng)作電流； kk 可靠系數(shù)，普通可取可靠系數(shù)，普通可取1.21.3； 被維護(hù)線路末端短路時(shí)的最大短路電流。被維護(hù)線路末端短路時(shí)的最大短路電流。 (3)k maxI(2)k minIsk(2)k minopII 速斷維護(hù)的

10、靈敏度是在系統(tǒng)最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式下維護(hù)安裝處兩相短路電流與其動(dòng)作電流Iop之比，即=線路電流速斷維護(hù)的維護(hù)區(qū)線路電流速斷維護(hù)的維護(hù)區(qū)電流速斷維護(hù)的“死區(qū)及其彌補(bǔ) 由于電流速斷維護(hù)的動(dòng)作電流是按被維護(hù)線路末端的最大短路電流由于電流速斷維護(hù)的動(dòng)作電流是按被維護(hù)線路末端的最大短路電流來(lái)整定的，因此其動(dòng)作電流會(huì)大于被維護(hù)范圍末端的短路電流，這使得來(lái)整定的，因此其動(dòng)作電流會(huì)大于被維護(hù)范圍末端的短路電流，這使得維護(hù)安裝不能維護(hù)全段線路，出現(xiàn)一段維護(hù)安裝不能維護(hù)全段線路，出現(xiàn)一段“死區(qū)。死區(qū)。 速斷維護(hù)只能維護(hù)線路的一部分，而不能維護(hù)線路的全長(zhǎng)。速斷維護(hù)只能維護(hù)線路的一部分，而不能維護(hù)線路的全長(zhǎng)。 為了彌補(bǔ)死區(qū)得

11、不到維護(hù)的缺陷，在裝設(shè)電流速斷維護(hù)的線路上，為了彌補(bǔ)死區(qū)得不到維護(hù)的缺陷，在裝設(shè)電流速斷維護(hù)的線路上，必需配備帶時(shí)限的過(guò)電流維護(hù)。在電流速斷的維護(hù)區(qū)內(nèi)，速斷維護(hù)為主必需配備帶時(shí)限的過(guò)電流維護(hù)。在電流速斷的維護(hù)區(qū)內(nèi)，速斷維護(hù)為主維護(hù)，過(guò)電流維護(hù)為后備維護(hù)；而在電流速斷維護(hù)的死區(qū)內(nèi)，過(guò)電流維維護(hù)，過(guò)電流維護(hù)為后備維護(hù)；而在電流速斷維護(hù)的死區(qū)內(nèi)，過(guò)電流維護(hù)為根本維護(hù)。護(hù)為根本維護(hù)。 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)與電流速斷維護(hù)配合的動(dòng)作時(shí)間表示圖例 某工廠10kV供電線路，知計(jì)算負(fù)荷電流 =180A， =1.5，在最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下末端和始端的短路電流分別為 2300A， 4600A；在最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)， 2200A，

12、 4400A，線路末端出線維護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s，線路首端維護(hù)的繼電器為非全星形結(jié)合，試整定該維護(hù)各個(gè)參數(shù)。 CIMstk(3)maxk1 I(3)maxk2I(3)mink1I(3)mink2I 解： 1) 過(guò)電流維護(hù)整定如下： MstkCI=1.5180A=270A，選用300/5A電流互感器，TAk=300/5=60。 維護(hù)動(dòng)作一次側(cè)電流 opIreMstkkkkCI381AA18085. 05 . 12 . 1= 繼電器1KA動(dòng)作電流 =op.KITAkkkopIA603811=6.35A, 取6.5A=時(shí)間繼電器的整定時(shí)限 (0.5+0.5)s=1sottt 維護(hù)靈敏度 skop)2

13、(mink1II381220023515= 2) 因動(dòng)作時(shí)限大于0.7s，需加速斷維護(hù)安裝，其整定計(jì)算如下：一次動(dòng)作電流opI)3(maxk1kIkA230025. 1A2875= 繼電器2KA的動(dòng)作電流 op KIopTAkxIkkA2875601A9 .47=，取48A速斷維護(hù)的靈敏度skop)2(mink2II2875440023325. 1= 三、低電壓維護(hù)三、低電壓維護(hù)低電壓閉鎖的過(guò)電流維護(hù)低電壓閉鎖的過(guò)電流維護(hù) 定時(shí)限過(guò)電流維護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的，在某些情況下能夠滿足不了靈敏度要求。為此，可采用低電壓閉鎖的過(guò)電流維護(hù)來(lái)提高其靈敏度。2. 用于電動(dòng)機(jī)的低電壓維護(hù)用

14、于電動(dòng)機(jī)的低電壓維護(hù) 電動(dòng)機(jī)采用低電壓維護(hù)的目的是當(dāng)電網(wǎng)電壓降低到某一數(shù)值時(shí)，低電壓維護(hù)動(dòng)作，將不重要的或不允許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)切除，以保證重要電動(dòng)機(jī)在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)順利地自起動(dòng)。 1) 在電網(wǎng)發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)往往伴隨著電壓暫時(shí)下降甚至消逝，當(dāng)缺點(diǎn)切除后系統(tǒng)電壓又恢復(fù)時(shí)，為了保證重要電動(dòng)機(jī)此時(shí)能順利自起動(dòng)，對(duì)不重要和不準(zhǔn)許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，可裝設(shè)動(dòng)作電壓為(60%70%) UN、時(shí)限為0.51.5s的低電壓維護(hù)，即 KopUTVN)7 . 06 . 0(kU=2) 對(duì)于由于消費(fèi)工藝或技術(shù)、平安的要求不允許“長(zhǎng)期失電后再自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，可裝設(shè)動(dòng)作電壓為(50%55%) UN、時(shí)限為(510)s的低電

15、壓維護(hù)。即Kop UTVN)55.05.0(kU=四、中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的單相接地維護(hù)四、中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的單相接地維護(hù) 用戶供電系統(tǒng)采取中性點(diǎn)非有效接地方式，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，流經(jīng)缺點(diǎn)點(diǎn)的電流IC由線路相對(duì)地的分布電容決議IC為正常時(shí)每相對(duì)地電容電流的3倍，比負(fù)荷電流小得多，而且三相之間的線電壓依然堅(jiān)持對(duì)稱，對(duì)接于線電壓上負(fù)荷的供電沒(méi)有影響，因此在普通情況下允許系統(tǒng)再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h。但是，在單相接地以后，缺點(diǎn)相對(duì)地電壓為零，非缺點(diǎn)相對(duì)地電壓升高到 倍，假設(shè)流過(guò)缺點(diǎn)點(diǎn)的接地電流數(shù)值較大，就會(huì)在接地點(diǎn)產(chǎn)生間歇性電弧以致引起約3.5倍的過(guò)電壓、損壞絕緣，缺點(diǎn)有能夠進(jìn)一步擴(kuò)展成為相間或兩相對(duì)地

16、短路。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號(hào)，以便任務(wù)人員查找發(fā)生接地的線路，采取措施予以消除；特別是，當(dāng)單相接地對(duì)人身和設(shè)備的平安有危險(xiǎn)時(shí)，那么應(yīng)動(dòng)作于跳閘。 因此，根據(jù)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的特點(diǎn)，對(duì)供電系統(tǒng)該當(dāng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)安裝，必要時(shí)還裝設(shè)零序電流維護(hù)。 31. 絕緣監(jiān)視安裝絕緣監(jiān)視安裝 其利用供電系統(tǒng)單相接地后出現(xiàn)的零序電壓給出信號(hào)。在中性點(diǎn)非有效接地的供電系統(tǒng)中，只需本級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相接地缺點(diǎn)，那么在同一電壓等級(jí)的一切母線上都將出現(xiàn)數(shù)值較高的零序電壓。利用這一特點(diǎn)，在變電所的母線上普通裝設(shè)網(wǎng)絡(luò)單相接地的絕緣監(jiān)視安裝，它利用接地后出現(xiàn)的零序電壓，帶延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，闡明本級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了

17、單相接地。 在供電系統(tǒng)中常用三相五芯柱式電壓互感器或三只三繞組單相電壓互感器作中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)安裝絕緣監(jiān)視安裝的維護(hù)方法簡(jiǎn)單，但給出信號(hào)沒(méi)有選擇性，值班絕緣監(jiān)視安裝的維護(hù)方法簡(jiǎn)單，但給出信號(hào)沒(méi)有選擇性，值班人員想判別出缺點(diǎn)發(fā)生在哪一條線路上，還需求依次斷開(kāi)各人員想判別出缺點(diǎn)發(fā)生在哪一條線路上，還需求依次斷開(kāi)各條線路來(lái)尋覓。假設(shè)斷開(kāi)某線路時(shí)接地信號(hào)能消逝，即闡明條線路來(lái)尋覓。假設(shè)斷開(kāi)某線路時(shí)接地信號(hào)能消逝，即闡明缺點(diǎn)是在該線路上。缺點(diǎn)是在該線路上。這種監(jiān)視安裝可用于出線不太多、負(fù)荷電流允許短時(shí)間內(nèi)切斷這種監(jiān)視安裝可用于出線不太多、負(fù)荷電流允許短時(shí)間內(nèi)切斷的供電網(wǎng)中。的供電網(wǎng)中。此外，在電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于電壓互感器本身有誤差以及高此外，在電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于電壓互感器本身有誤差以及高次諧波電壓的存在，開(kāi)口三角形繞組有不平衡電壓輸出，因次諧波電壓的存在，開(kāi)口三角形繞組有不平衡電壓輸出，因此繼電器的動(dòng)作電壓要躲過(guò)這一不平衡電壓，普通整定為此繼電器的動(dòng)作電壓要躲過(guò)這一不平衡電壓，普通整定為15V15V。 利用單相接地缺點(diǎn)線路的零序電流較