工廠供電系統(tǒng)的繼電保護(可編輯)

1、精選文檔 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文題 目 學(xué) 專業(yè)班級學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師 二O年月日工廠供電系統(tǒng)的繼電保護摘要隨著電力工業(yè)的發(fā)展工廠中的電力設(shè)備對繼電保護與自動化裝置提出了更高的要求工廠用電系統(tǒng)運行正常與否將直接影響到生產(chǎn)的安全運行因此對工廠用電進行合理地繼電保護配置有著重大的意義本文內(nèi)容包括繼電保護的基本知識工廠10kv供電線路的繼電保護電力變壓器的保護其他電力設(shè)備的繼電保護 自動重合閘及備用電源自動投入裝置配電系統(tǒng)的微機保護著重對各項繼電保護的原理和工作方式進行了研究對工廠實際問題進行了保護整定以選擇出適合的電氣設(shè)備和線路保證工廠能正常的進行生產(chǎn)工作關(guān)鍵詞工廠供電系統(tǒng)繼電

2、保護微機保護The factory power supply system for relay protectionAbstract with the development of power industry power equipment factory in the relay protection and automation device has put forward higher requirements The factory uses electricity the system operating normally or not will directly affect t

3、he safety therefore the factory uses electric reasonable configuration for relay protection is of great significance The content of this article includes the basic knowledge of plant protection10kV power line relay protection the protection of power transformers and other electrical equipment relay

4、protection automatic reclosure and standby power automatic input device of microcomputer protection distribution system Focusing on the relay protection principles and working methods of the study On the practical problems of protection setting in order to choose a suitable electrical equipment and

5、wiring to ensure normal production workKey words electric power system relay protection microcomputer protection引言1第一章 繼電保護基本知識111繼電保護的任務(wù)112 繼電保護的基本原理1第二章 供電線路的繼電保護221電力線路的常見故障222 電流保護的接線方式和接線系數(shù)223過電流保護3231接線和工作原理3232保護整定424電流速斷保護6241電流速斷保護的特點6242電流速斷保護的接線和工作原理6243電流速斷保護的整定725過負荷保護8251接線和工作原理9252保護整

6、定926單相接地保護9261單相接地保護接線10262保護整定10第三章 電力變壓器的繼電保護1131電力變壓器的常見故障和保護配置11311常見故障11312保護配置1132變壓器電流保護的接線方式1133變壓器的過電流保護1134變壓器的瓦斯保護1235變壓器的差動保護13351變壓器差動保護基本原理13352變壓器差動保護不平衡電流分析14第四章 其它電力設(shè)備的機電保護1641母線的繼電保護1642電容器的繼電保護1743高壓電動機的繼電保護20第五章 自動重合閘及備用電源自動投入裝置2051自動重合閘裝置2052備用電源自動投入裝置21第六章 配電系統(tǒng)微機保護2361配電系統(tǒng)微機保護的

7、現(xiàn)狀和發(fā)展2362配電系統(tǒng)微機保護的功能2363微機保護裝置的硬件結(jié)構(gòu)2364微機保護裝置的軟件系統(tǒng)24第七章 結(jié)束語25致 謝25參考文獻26引言工廠繼電保護可靠動作是保證生產(chǎn)正常進行保護電氣設(shè)計設(shè)備的前提條件過流繼電保護動作電流整定值準確與否又直接影響過流繼電保護動作的可靠性同時過流繼電保護動作電流的整定值還要考慮現(xiàn)場的實際情況目前工廠生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大使工廠原有的供配電繼電保護線路出現(xiàn)了嚴重的問題比較突出的是在高壓線路上新增了多臺配電變壓器和高壓電動機致使高壓高壓進線過流保護由于最初設(shè)計整定值并未考慮到多臺配電變壓器勵磁電流和多臺高壓電動機啟動電流的影響造成高壓進線上的繼電保護頻繁動作是控

8、制線路的高壓斷路器分閘嚴重影響了供電的進行和正常的生產(chǎn)鑒于以上方面的考慮我們需要對工廠供電系統(tǒng)進行繼電保護來解決這些問題第一章 繼電保護基本知識11繼電保護的任務(wù) 1 當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令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電力系統(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 如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等 2 反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同 例如有無經(jīng)常值班人員 發(fā)出信號以便值班人員進行處理或由裝置自動地進行調(diào)整或?qū)⒛切├^續(xù)運行會

9、引起事故的電氣設(shè)備予以切除反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作繼電保護裝置必須具有正確區(qū)分被保護元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障是保護區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能保護裝置要實現(xiàn)這一功能需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成電力系統(tǒng)發(fā)生故障后工頻電氣量變化的主要特征是 1 電流增大 短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負荷電流增大至大大超過負荷電流 2 電壓降低當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降且越靠近短路點電壓越低 3 電流與電壓之間的相位角改變正常運行時電流與電壓間的相位角是負荷的功率因數(shù)角一般約為20&#

10、176;三相短路時電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的一般為60°85°而在保護反方向三相短路時電流與電壓之間的相位角則是180° 60°85° 4 測量阻抗發(fā)生變化測量阻抗即測量點 保護安裝處 電壓與電流之比值正常運行時測量阻抗為負荷阻抗金屬性短路時測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗故障后測量阻抗顯著減小而阻抗角增大不對稱短路時出現(xiàn)相序分量如兩相及單相接地短路時出現(xiàn)負序電流和負序電壓分量單相接地時出現(xiàn)負序和零序電流和電壓分量這些分量在正常運行時是不出現(xiàn)的利用短路故障時電氣量的變化便可構(gòu)成各種原理的繼電保護該報警控制器主要由AT89C51顯示電路檢

11、測電路等組成工作過程如下由單片機實時采變化數(shù)據(jù)并進行處理然后用當(dāng)過高時由接線系數(shù)Kjx為23過電流保護當(dāng)通過線路的電流大于繼電器的動作電流保護裝置起動并用時限保證動作的選擇性這種繼電保護裝置稱為過電流保護分為定時限過電流保護反時限過電流保護231接線和工作原理 1定時限過電流保護裝置的接線和工作原理2反時限過電流保護裝置的接線和工作原理232保護整定動作電流整定動作時限整定和靈敏度校驗1動作電流整定a正常運行時保護裝置不動作即保護裝置一次側(cè)的動作電流Iop1應(yīng)大于線路的最大負荷電流IL正常過負荷電流和尖峰電流即 Iop1 IL b保護裝置在外部故障切除后可靠返回到原始位置即保護裝置一次側(cè)的返回

12、電流Ire1大于線路的最大負荷電流IL應(yīng)包含電動機的自起動電流即 Ire1 IL繼電器的動作電流IopKA為保護裝置一次側(cè)的動作電流為 2動作時限整定 a定時限過電流動作時限整定 按階梯原則進行整定 t1 t2t式中t為時限級差定時限過電流保護取05s反時限過電流取07sb反時限過電流保護動作時限整定 10倍動作電流時的動作時限 3保護靈敏度校驗 過電流保護的靈敏度用系統(tǒng)最小運行方式下線路末端的兩相短路電流 進行校驗 式中Iop1為保護裝置一次側(cè)動作電流 主保護后備保護對某工廠供電線路進行整定1TA的變比為7505A線路最大負荷電流670A保護采用兩相兩繼電器接線線路2WL定時限過電流保護的動

13、作時限07s最大運行方式時K1點三相短路電流4kAK2點三相短路電流25kA最小運行方式時K1和K2點三相短路電流分別為32kA和2kA1整定動作電流選DL-1110電流繼電器線圈并聯(lián)整定動作電流7A 過電流保護一次側(cè)動作電流為2整定動作時限 線路1WL定時限過電流保護的動作時限應(yīng)較線路2WL定時限過電流保護動作時限大一個時限級差t3校驗保護靈敏度 保護線路1WL靈敏度按線路1WL末端最小兩相短路電流校驗由此可見保護整定滿足靈敏度要求 24電流速斷保護 當(dāng)過電流保護動作時限超過0507s時應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護電流速斷保護按被保護設(shè)備的短路電流整定當(dāng)短路電流超過整定值時則保護裝置動作斷路器跳閘電流

14、速斷保護一般沒有時限不能保護線路全長為避免失去選擇性即存在保護的死區(qū)為克服此缺陷常采用略帶時限的電流速斷保護以保護線路全長時限速斷的保護范圍不僅包括線路全長而深入到相鄰線路的無時限保護的一部分其動作時限比相鄰線路的無時限保護大一個級差接線簡單動作可靠切除故障快但不能保護線路全長保護范圍受到系統(tǒng)運行方式變化的影響較大速斷保護是一種短路保護為了使速斷保護動作具有選擇性一般電力系統(tǒng)中速斷保護其實都帶有一定的時限這就是限時速斷離負荷越近的開關(guān)保護時限設(shè)置得越短末端的開關(guān)時限可以設(shè)置為零這就成速斷保護這樣就能保證在短路故障發(fā)生時近故障點的開關(guān)先跳閘避免越級跳閘定時限過流保護的目的是保護回路不過載與限時速

15、斷保護的區(qū)別在于整定的電流相對較小而時限相對較長這三種保護因為用途的不同不能說各有什么優(yōu)缺點并且往往限時速斷和定時限過流保護是結(jié)合使用的 電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障時短路電流很大根據(jù)繼電器的基本動作原理可知如果預(yù)先通過計算將此短路電流整定為繼電器的動作電流就可對故障設(shè)備進行保護過電流保護和電流速斷保護正是根據(jù)這個原理而實現(xiàn)的為了保證動作的選擇性根據(jù)短路電流的特點故障點越靠近電源則短路電流越大過電流保護是帶有動作時限的而電流速斷保護則不帶動作時限即當(dāng)短路發(fā)生時它立即動作而切斷故障故它沒有時限特性常用來和過流保護配合使用速斷保護不能保護線路全長只能有選擇性地保護線路一部分余下部分為速斷保護的死區(qū)為

16、避免上述情況速斷保護也可做成略帶時限稱為時限電流速斷保護它和無時限電流速斷配合以消除電流速斷保護的動作死區(qū) 為了保證速斷保護動作的選擇性在下一級線路首端發(fā)生最大短路電流時電流速斷保護不應(yīng)動作即速斷保護動作電流Iop1IK速斷保護動作電流整定值為對GL型電流繼電器還要整定速斷動作電流倍數(shù) 2靈敏度校驗用線路首端最小兩相短路電流校驗即 3保護區(qū)和保護死區(qū)在電流速斷保護區(qū)內(nèi)電流速斷保護為主保護過電流保護為輔助保護在電流速斷保護的死區(qū)內(nèi)過電流保護為主保護整定上述線路1WL的電流速斷保護已知線路1WL首端最小三相短路電流為92kA 電流速斷保護和過電流保護共用電流互感器和出口中間繼電器電流速斷保護需整定

17、動作電流和校驗靈敏度 1 動作電流整定選DL-1150電流繼電器線圈并聯(lián)整定動作電流35A速斷保護一次側(cè)動作電流為 2 靈敏度校驗 以線路1WL首端最小兩相短路電流校驗 電流速斷保護整定滿足要求 25過負荷保護在電路中當(dāng)回路電流超過過負荷保護裝置預(yù)設(shè)值時過負荷保護裝置自動斷開電流回路起到保護有效負載的作用251接線和工作原理252保護整定 1 過負荷保護的動作電流按線路的計算電流Ic整定即 2 動作時間 一般整定10s15s26單相接地保護單相接地保護一般指需要接地保護的電器通常的家電采用的都是三線插座其中一根為火線一根為零線一根為地線當(dāng)電器發(fā)生漏電時就通過地線入地避免電器與人體接觸時通過人體

18、入地電流不通過人體入地人也就不會發(fā)生觸電達到安全用電之目的IC時單相接地保護不應(yīng)動作即保護裝置一次側(cè)動作電流為2靈敏度校驗被保護線路發(fā)生單相接地流過接地電容電流 單相接地保護應(yīng)可靠動作 架空線線路 電纜線路第三章 電力變壓器的繼電保護31電力變壓器的常見故障和保護配置311常見故障1繞組匝間短路2三相負載不對稱3高壓側(cè)一相缺電312保護配置 1 裝設(shè)過電流保護和電流速斷保護裝置用于保護相間短路 2 氣體保護保護變壓器的內(nèi)部故障和油面降低 3 差動保護保護內(nèi)部故障和引出線相間短路 4 裝設(shè)過負荷保護和溫度保護裝置分別用于保護變壓器的過負荷和溫度升高32變壓器電流保護的接線方式1兩相兩繼電器式接線

19、適用于相間短路保護2兩相一繼電器式接線保護靈敏度隨短路種類而異33變壓器的過電流保護變壓器相間短路的保護既是變壓器主保護的后備保護又是相鄰母線或線路的后備保護根據(jù)變壓器容量大小和系統(tǒng)短路電流的大小變壓器相間短路的后備保護可采用過電流保護低電壓起動的過電流保護和復(fù)合電壓起動的過電流保護等不帶低電壓起動的過電流保護過電流宜用于降壓變壓器過電流保護采用三相式接線且保護應(yīng)該裝設(shè)在電源側(cè)不帶低電壓起動的過電流保護的原理接線圖如圖保護的動作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流來整定可靠系數(shù)一般為1213為返回系數(shù)2低電壓起動的過電流保護對于升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器當(dāng)過電流保護另名都不夠時可以考

20、慮并列變壓器跳閘或電動機自起動等因素引起的最大可能的負荷電流而可以按躲過變壓器的額定電流來整定這樣可以降低過電流保護的整定值從而提高保護的靈敏度對升壓變壓器如果低電壓繼電器只接在一側(cè)電壓上則當(dāng)另一側(cè)發(fā)生短路時往往不能滿足靈敏度的要求為此可采用兩套低電壓繼電器分別接在變壓器的高低壓側(cè)當(dāng)采用低電壓起動的過流保護時其動作電流按躲開變壓器的額定電流整定低電壓及電器的動作電壓應(yīng)小于正常運行情況下的最小工作電壓雙側(cè)電源的變壓器或多臺并列運行的變壓器一般均采用低電壓起動的過流保護或復(fù)合電壓起動的過流保護瓦斯保護是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動的速度而動作的保護保護變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障特別是對繞組的

21、相間和匝間短路由于短路點電弧的作用將使變壓器和其他絕緣材料分解產(chǎn)生氣體氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕利用氣體數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護上面的觸點表示輕瓦斯保護動作后經(jīng)延時發(fā)出報警信號下面的觸點表示瓦斯保護動作后啟動變壓器保護的總出口繼電器使斷路器跳閘當(dāng)油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重事故時由于油流不穩(wěn)定可能造成簧觸點的抖動此時為使斷路器能可靠跳閘應(yīng)選用具有電流自保持線圈的出口中間繼電器KM動作后由斷路器的輔助觸點來解除出口回路的自保持此外為防止變壓器換油或進行試驗時引起重瓦斯保護誤動作跳閘可利用切換片XB將跳閘回路切換到信號回路瓦斯保護的缺點不能反應(yīng)變壓器油箱外套管及聯(lián)接戰(zhàn)線上的故障因此不能作為防御變壓器內(nèi)部事故的唯

22、一保護由于構(gòu)造問題在運行中正確動作率還不高擋板式瓦斯繼電器也存在當(dāng)變壓器油面嚴重下降需要跳閘時動作不快的缺點變壓器差動保護基本原理電力變壓器可能發(fā)生的內(nèi)部故障包括各側(cè)繞組的相間短路故障中性點直接接地的變壓器的單相接地短路繞組的匝間短路等變壓器內(nèi)部的各種短路都將產(chǎn)生電弧引起主絕緣燒毀絕緣油分解內(nèi)部油壓增大有可能引起油箱爆炸起火因此對變壓器內(nèi)部故障應(yīng)盡快切除縱差動保護是變壓器的電氣主保護由于變壓器在電力系統(tǒng)中占有重要地位縱差動保護必須滿足如下要求1能反應(yīng)保護區(qū)內(nèi)各種相間和接地短路故障2動作速度快一般動作時間不能大于 30ms 3在變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)期間產(chǎn)生勵磁涌流時不應(yīng)誤動作4

23、在變壓器過勵磁時縱差動保護不應(yīng)該動作5發(fā)生外部故障時電流互感器飽和應(yīng)可靠不動作6保護區(qū)內(nèi)故障時電流互感器飽和縱差動保護不應(yīng)拒動或延時動作7保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障在短路電流中含有諧波分量時縱差動保護不應(yīng)拒動或延時動作按照反應(yīng)電流和電壓量變化構(gòu)成的保護裝置測量元件限于裝設(shè)在被保護元件的一側(cè)無法區(qū)別保護范圍末端和相鄰范圍始端的故障為了保證動作的選擇性在整定動作參數(shù)是必須與相鄰元件的保護相配合一般采用縮短保護區(qū)或延長動作時限的方法獲得選擇性差動保護的原理接線圖如圖變壓器差動保護是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的圖為差動保護的單相原理接線圖雙繞組變壓器在其兩側(cè)裝設(shè)電流互感器當(dāng)兩側(cè)電流互感器的同極性端子在同一方向差動

24、繼電器的工作線圈并聯(lián)在電流互感器的二次端子上由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同因此必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變化使得在正常工作時和外部故障時兩側(cè)的二次電流相等流過差動繼電器線圈的電流在理論上等于零即所以兩側(cè)的CT變比應(yīng)不同且應(yīng)使 按相實現(xiàn)的縱差動保護其電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)CT變比的比值等于變壓器的變比變壓器差動保護不平衡電流分析的電流為零則應(yīng)使高低壓兩側(cè)流入繼電器的電流相等即高低側(cè)電流互感器變比的比值應(yīng)等于變壓器的變比但是實際上由于電流互感器的變比都是根據(jù)產(chǎn)品目錄選取的標準變比而變壓器的變比是一定的因此上述條件是不能得到滿足的因而會產(chǎn)生不平衡電流由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生變

25、壓器常常采用兩側(cè)電流的相位相差30°的接線方式對雙繞組變壓器而言此時如果兩側(cè)的電流互感器仍采用通常的接線方式即均采用形接線方式則二次電流由于相位不同也會在縱差保護回路產(chǎn)生不平衡電流由變壓器兩側(cè)電流互感器型號不同而產(chǎn)生電流互感器是一個帶鐵心的元件在變換電流的過程中需要一定的勵磁電流所以一次電流和二次電流的關(guān)系當(dāng)變壓器兩側(cè)電流互感器的型號不同時它們的飽和特性勵磁電流等也就不同即使兩側(cè)電流互感器的變比符合要求流入差動繼電器的差電流為差電流也不會為零即在正常運行或外部短路時會有不平衡電流流入差動繼電器2暫態(tài)情況下的不平衡電流由變壓器勵磁涌流產(chǎn)生正常運行情況下鐵芯未飽和相對導(dǎo)磁率很大變壓器繞組

26、的勵磁電感也很大因而勵磁電流很小一般不超過額定電流的35當(dāng)投入空載變壓器或外部故障切除后的電壓回復(fù)時一旦鐵芯飽和后想對導(dǎo)磁率接近于1變壓器繞組的電感降低相應(yīng)出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流稱為勵磁涌流其值可能達到變壓器額定電流的68倍勵磁涌流具有如下特征勵磁涌流數(shù)值很大最大可達變壓器額定電流的68倍勵磁涌流包含有很大成分的非周期分量波形呈尖頂波形且偏于時間軸的一側(cè)勵磁涌流包含有大量的高次諧波而以二次諧波為主勵磁涌流相鄰波形是不連續(xù)的因而波形之間出現(xiàn)了間斷角由于勵磁涌流的存在使變壓器差動回路產(chǎn)生很大的不平衡電流常常導(dǎo)致縱差保護的誤動作給變壓器縱差保護的實現(xiàn)帶來困難2由變壓器外部故障暫態(tài)穿越性短路電流產(chǎn)生縱

27、差保護是瞬動保護它是在一次系統(tǒng)短路暫態(tài)過程中發(fā)出跳閘脈沖因此必須考慮外部故障暫態(tài)過程的不平衡電流對它的影響在變壓器外部故障的暫態(tài)過程中一次系統(tǒng)的短路電流含有非周期分量它對時間的變化率很小很難變換到二次側(cè)而主要成為互感器的勵磁電流從而使互感器的鐵心更加飽和本來按10誤差曲線選擇的電流互感器在變壓器穩(wěn)態(tài)外部短路時就會處于飽和狀態(tài)再加上非周期分量的作用則鐵心將嚴重飽和因而電流互感器的二次電流的誤差更大暫態(tài)過程中的不平衡電流也將更大1作用原理將母線的連接元件都包括在差動回路中需在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的CT1正常運行或外部故障時 所以 二次側(cè) 2母線故障時 二次側(cè) 2整定計算兩個條

28、件1躲外部短路可能產(chǎn)生的2CT LH 二次回路斷線時不誤動 母線連接元件中最大負荷支路上最大負荷電流取較大者為定值連接元件最少時42電容器的繼電保護電容器的電流保護主要有限時速斷過流和電容器不平衡電流等 1電容器的限時電流速斷保護 1 限時電流速斷整定值計算原則按躲過電網(wǎng)瞬時過電壓引起的沖擊電流來整定可靠系數(shù)取23 電流繼電器返回系數(shù)取08095 Q為電容的額定容量單位為KVAR 2 限時電流速斷保護的延時整定 限時電流速斷的延時按能躲過電容投入的沖擊電流持續(xù)時間來整定一般可取010020s 3 限時電流速斷的靈敏度檢驗式中 電源等效相電勢 電源折合到低壓側(cè)的等效相阻抗 變壓器折合到低壓側(cè)的等

29、效相阻抗 根據(jù)規(guī)程規(guī)定 22電容器的過電流保護 1 過電流定值計算 電容器的過電流保護按躲過電容器組的額定電流來整定 電流的紋波系數(shù)取12125 2 過流保護的延時計算按躲過電容投入產(chǎn)生的沖擊電流及電網(wǎng)瞬時過電壓產(chǎn)生的沖擊電流持續(xù)時間并與限時速斷時限配合來整定一般取 3 過流保護的靈敏度校驗3不平衡電流保護 不平衡電流保護用于雙星形接線的電容器組 1 不平衡電流整定值計算 單臺電容器的額定電流 m單臺電容每串聯(lián)段并聯(lián)的電容器數(shù) n單臺電容串聯(lián)的段數(shù) k因擊穿而切除的電容個數(shù) 中性點不平衡電流保護按切除一定數(shù)量電容后的不平衡電流有一定的靈敏度且能可靠地躲過正常運行時的不平衡電流來整定即 正常運行

30、時的不平衡電流 2 不平衡電流保護的延時整定 中性點不平衡電流保護的延時仍按躲過電容投入的沖擊電流和系統(tǒng)瞬時過電壓引起的不平衡電流持續(xù)時間來整定一般取0102s即t 0102s4電容器的欠壓保護 1 欠電壓保護電壓定值計算電容器欠電壓保護的目的是在母線失壓時及時將電容切除以防止電源進線重合閘使母線帶電時因電源電壓與電容電壓迭加產(chǎn)生過大的沖擊電流而損壞電容 定值按躲過電容所在母線所有線路中線路末端短路的最低電壓來整定 2 欠壓保護的延時計算 同一母線上線路過流保護的最長時限5電容器的過壓保護 1 過電壓定值計算 電容器的過電壓按電容允許長時間運行的電壓來整定電容電感串的電壓為 為電容過壓系數(shù)取1

31、1 2 過壓保護的延時計算 過電壓按電容允許長時間運行的電壓整定因此其延時可以較長一般可達數(shù)十秒但為保證在電壓超過定值較多時不致?lián)p壞電容其延時一般不應(yīng)超過60s 3 閉鎖電流的整定值計算 在未設(shè)電容器電壓互感器時電壓取自母線當(dāng)電容未投入時避免過電壓保護誤動引入電流閉鎖元件閉鎖電流僅用于判別回路是否有電流 時投入過壓保護 二者與的關(guān)系6不平衡電壓保護不平衡電壓保護用以防止Y形接法電容器組中其串聯(lián)段中個別元件損壞切除后其它電容承受過高電壓而損壞不平衡電壓取自高壓側(cè)接于電容相線端與其中性點的三繞組電壓互感器的開口繞組 1 不平衡電壓的整定值計算不平衡電壓按躲過正常運行時因各相電容誤差而產(chǎn)生的不平衡電

32、壓并對因電容擊穿后熔絲熔斷而切除若干小元件后有一定的靈敏度而設(shè)定電容的過壓系數(shù)由電容器生產(chǎn)廠提供一般在11115之間 2 不平衡電壓保護的延時一般按躲過電容投入時或系統(tǒng)其它故障造成的瞬時不平衡電壓持續(xù)時間來選取一般取0102s43高壓電動機的繼電保護常見短路故障和不正常工作狀態(tài)主要有定子繞組相間短路單相接地電動機過負荷低電壓同步電動機失磁失步等對2000kW以下的高壓電動機相間短路裝設(shè)電流速斷保護對2000kW及以上的高壓電動機或電流速斷保護靈敏度不滿足要求的高壓電動機裝設(shè)差動保護對易發(fā)生過負荷的電動機應(yīng)裝設(shè)過負荷保護對不重要的高壓電動機或不允許自起動的電動機應(yīng)裝設(shè)低電壓保護高壓電動機單相接地

33、電流大于5A時應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護第五章 自動重合閘及備用電源自動投入裝置51自動重合閘裝置1對自動重合閘的要求 1 手動或遙控操作斷開斷路器及手動合閘于故障線路斷路器跳閘后自動重合閘不應(yīng)動作 2 除上述情況外當(dāng)斷路器因繼電保護動作或其它原因而跳閘時自動重合閘裝置均應(yīng)動作 3 自動重合次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先規(guī)定即使ARD裝置中任一元件發(fā)生故障或接點粘接時也應(yīng)保證不多次重合 4 應(yīng)優(yōu)先采用由控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)的原則來起動重合閘同時也允許由保護裝置來起動但此時必須采取措施來保證自動重合閘能可靠動作 5 自動重合閘在完成動作以后一般應(yīng)能自動復(fù)歸準備好下一次再動作有值班人員的10kV以下線

34、路也可采用手動復(fù)歸 6 自動重合閘應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電器保護的動作2電氣一次自動重合閘裝置 自動重合閘的基本原理手動合閘時按下SB1使合閘接觸器KO通電動作從而使合閘線圈Y0動作使斷路器QF合閘手動跳閘時按下SB2使跳閘線圈YR通電動作使斷路器QF跳閘當(dāng)一次線路上發(fā)生短路故障時保護裝置KA動作接通跳閘線圈YR回路使QF自動跳閘與此同時斷路器輔助觸點3-4閉合而且重合閘繼電器KAR起動經(jīng)整定的時限后其延時常開觸點閉合使合閘接觸器KO通電動作使斷路器重合閘如果一次線路上的短路故障是瞬時性的已經(jīng)消除則重合閘成功如果短路故障尚未消除則保護裝置又要動作KA的觸點閉合又使斷路器再次跳閘

35、由于一次ARD自動重合閘裝置采用了防跳閘措施圖上未表示因此不會再次重合閘52備用電源自動投入裝置1對APD的裝設(shè)基本要求在用戶供配電系統(tǒng)中按如下原則裝設(shè)APD變電所的所用電由雙電源供電且其中一個電源經(jīng)常斷開以作為備用的變電所有備用變壓器或互為備用的母線段的降壓變電所某些重要的備用機組雖然不同場合的APD接線可能有所不同但基本要求相同具體要求如下 1 應(yīng)保證在工作電源或設(shè)備斷開后APD才能將備用電源投入 2 當(dāng)工作電源的電壓不論因何原因消失時APD均應(yīng)動作 3 應(yīng)保證APD只動作一次這是為了避免將備用電源多次投入到永久性故障元件上 4 APD的動作時間應(yīng)盡可能的短以減小負荷的停電時間運行實踐證明

36、APD裝置的動作時間以1s15s為宜低電壓場合可減小到05s 5 工作電源正常停電操作及工作電源備用電源同時失去電壓時APD不應(yīng)動作以防備用電源投入 6 電壓互感器兩側(cè)熔斷器熔斷時APD不應(yīng)誤動作2APD裝置工作原理在要求供電可靠性較高的工廠變配電所中通常設(shè)有兩路及以上的電源進線在工作電源線路突然斷電時利用失壓保護裝置使該線路的斷路器跳閘而備用電源線路的斷路器則在PAD漢語拼音縮寫為BZT備用電源自動投入裝置的作用下迅速合閘保證對用戶的不間斷供電上圖為備用電源自動投入裝置原理假設(shè)電源進線WL1在工作WL2為備用其斷路器QF2斷開但其兩側(cè)隔離開關(guān)是閉合的圖中未繪隔離開關(guān)當(dāng)工作電源WL1斷電引起失

37、壓保護動作使QF1跳閘時QF1常開觸電3-4斷開使原通電動作的時間繼電器KT斷電但其延時斷開觸點尚未斷開這時QF1的另一常閉觸點1-2閉合從而使合閘接觸器KO通電動作使斷路器QF2的合閘線圈YO通電使QF2合閘投入備用電源WL2恢復(fù)對變配電所的供電WL2投入后KT的延時斷開觸點斷開切除KO的回路同時QF2的聯(lián)鎖觸點1-2斷開防止YO長期通電YO是按短時大功率設(shè)計的第六章 配電系統(tǒng)微機保護61配電系統(tǒng)微機保護的現(xiàn)狀和發(fā)展1常規(guī)的模擬式繼電保護缺點1沒有自診斷功能元件損壞不能及時發(fā)現(xiàn)易造成 嚴重后果2動作速度慢一般超過002s3定值整定和修改不便準確度不高4難以實現(xiàn)新的保護原理或算法5體積大元件多

38、維護工作量大2微機保護的優(yōu)點 充分利用和發(fā)揮微型控制器的存儲記憶邏輯判斷和數(shù)值運算等信息處理功能克服模擬式繼電保護的不足獲得更好的保護特性和更高的技術(shù)指標62配電系統(tǒng)微機保護的功能配電系統(tǒng)微機保護的功能有保護功能測量功能自動重合閘功能人機對話功能自檢功能事件記錄功能報警功能斷路器控制功能通信功能實時時鐘功能63微機保護裝置的硬件結(jié)構(gòu) 微機保護裝置的結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型控制器存儲器顯示器鍵盤時鐘通信控制和信號等部分組成64微機保護裝置的軟件系統(tǒng)微機保護裝置的軟件系統(tǒng)包括設(shè)定程序運行程序和中斷微機保護功能程序三部分 第七章 結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是工廠供電系統(tǒng)的繼電保護設(shè)計了解并熟悉繼電保護的概念類別基本任務(wù)基本任務(wù)基本要求等相關(guān)內(nèi)容完成了繼電保護短路