進網(wǎng)作業(yè)-10繼電保護及二次系統(tǒng)

1、第十章第十章 繼電保護及二次回路繼電保護及二次回路2015年6月第一節(jié) 常用繼電器和保護的選擇一、繼電保護的任務（3個）自動、迅速地將故障設備從電力系統(tǒng)中切除；對不正常的運行狀態(tài)發(fā)出信號，通知值班運行人員采取措施；迅速投入備用電源。二、對繼電保護的基本要求（4個）選擇性：選擇性切除故障電路，盡可能減少停電范圍；快速性：快速切除故障電路；靈敏性：在規(guī)定的保護范圍內，準確反映故障情況；1.可靠性：不拒動，不誤動。當發(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）。三、常用繼電器的圖形符號l 新國家標準GB4728l 學習要

2、求：記住圖形符號，能看會畫n 不論常開觸點或常閉觸點，其可動觸點的表示方法是：l 當繼電器動作時，可動觸點總是向下移動;l 繼電器返回起始位置時，可動觸點向上移動。 如此規(guī)定，是為方便分析各種類型觸點的動作情況。四、常用繼電器的結構、原理和內部接線1、電磁型電流繼電器（DL系列）l當線圈2中通過電流時，鐵芯1中產(chǎn)生磁通，對可動舌片3產(chǎn)生一個電磁吸引轉動力矩，欲使其順時針轉動。但彈簧4產(chǎn)生一個反抗力矩，使其保持原狀。l當線圈中電流增大，達到整定值時，電磁轉動力矩足以克服彈簧的反作用力矩。于是可動舌片3順時針旋轉。這時，與可動舌片位于同一轉軸上的可動觸點橋5也跟著順時針旋轉，與靜觸點6接通，繼電器

3、動作；當電流減小時，電磁轉動力矩減小，在彈簧反作用力矩的作用下，可動舌片逆時針往回旋轉，于是動觸點橋5與靜觸點6分離。幾個概念l 動作電流：能使過電流繼電器開始動作的最小電流；l 返回電流：在繼電器動作后電流均勻減小時，使繼電器可動觸點返回原位的最大電流；l 返回系數(shù)：返回電流除以動作電流，即 KFH=IFH / IDZl 過電流繼電器的返回系數(shù)應在：0.850.9動作電流動作電流IDZ返回電流返回電流IFHl 電流線圈分成兩部分，利用連接片可將線圈接成串聯(lián)或并聯(lián)。l 當由串聯(lián)改成并聯(lián)時，動作電流便增大1倍。2、電磁型電壓繼電器（DJ系列）l 有過電壓繼電器、低電壓繼電器兩種；l 動作原理與電

4、流繼電器相同；l 低電壓繼電器的返回系數(shù)大于1，要求不大于1.2；l 常用型號：DY-20C、 DY-30C返回電壓返回電壓IFH動作電壓動作電壓UDZ對于低電壓繼電器：對于低電壓繼電器：3、感應型過電流繼電器（GL系列）l 既含有反時限特性的感應元件，又含電磁速斷元件；l 兼具兩種保護功能過電流、速斷4、電磁型時間繼電器（DS系列）l 瞬時觸點l 延時觸點4、電磁型中間繼電器作用：l 增加觸點數(shù)量；l 增加觸點容量；l 經(jīng)過特殊加工的中間繼電器可提供短時間的延時0.4-0.8秒 說明： 中間繼電器觸點的延時閉合或斷開，是通過在繼電器電磁鐵的鐵芯上套有若干片銅質短路環(huán)而獲得的。銅質短路環(huán)就相當

5、于阻尼線圈，當斷開或加上繼電器線圈的工作電壓時，在銅質短路環(huán)中產(chǎn)生短路電流，此短路電流將阻止繼電器電磁鐵中磁通的變化，從而使繼電器動作或返回都帶有延時。5、電磁型信號繼電器（DX系列）l 串聯(lián)信號繼電器（電流）l 并聯(lián)信號繼電器（電壓）l 一般采用手動復歸（復位），這樣可以保留信號狀態(tài)，便于值班人員進行檢查分析；l 俗語：掉牌，指信號繼電器動作6、瓦斯繼電器l 保護油浸變壓器；l 內部短路，電弧使絕緣油分解產(chǎn)生氣體7、差動繼電器（BCH-2型）l 變壓器、發(fā)電機的主保護；一般用于大型設備；l 差動線圈WC，平衡線圈WP1、WP2，短路繞組WD、W”D，二次繞組W2第二節(jié) 變電所的繼電保護一、1

6、0kV變電所的繼電保護1、過電流保護l 動作電流按照避開被保護設備的動作電流按照避開被保護設備的最大工作電流最大工作電流來整定（避免誤動）；來整定（避免誤動）；l 過電流保護有動作時限（過電流保護有動作時限（2 2）：）： 定時限過電流保護定時限過電流保護：時間繼電器：時間繼電器 反時限過電流保護反時限過電流保護：GLGL型電流繼電器型電流繼電器l 上、下級過電流保護的時間整定遵從上、下級過電流保護的時間整定遵從“階梯原則階梯原則”：上級時間大于下：上級時間大于下級時間，級時間，時限差一般取時限差一般取0.5-0.70.5-0.7秒秒2、電流速斷保護l 按照被保護設備的按照被保護設備的短路電流

7、短路電流來整定；來整定；l 為防止保護動作越級，為防止保護動作越級，速斷保護的動作電流要大于被保護設備（線路）速斷保護的動作電流要大于被保護設備（線路）末端的最大短路電流末端的最大短路電流。末端有一段保護不到的末端有一段保護不到的“死區(qū)死區(qū)”，要依靠過電，要依靠過電流保護作為后備。流保護作為后備。3、限時電流速斷保護l 彌補彌補“電流速斷不能保護線路全長、過電流保護動作慢電流速斷不能保護線路全長、過電流保護動作慢”的不足；的不足；l 時間一般取時間一般取0.50.5秒秒；l 動作電流應動作電流應大于下一段線路速斷保護的動作電流大于下一段線路速斷保護的動作電流；以上三種保護方式組成“三段式電流保

8、護”。第段：電流速斷保護：不能保護線路全長，動作迅速；第段：限時電流速斷保護：保護線路全長，動作較迅速;第段：定時限過電流保護：保護線路全長，還可以輔助保護相鄰線路4、低電壓保護應用場合（4）：l 為保證重要負荷電機的再起動為保證重要負荷電機的再起動，將不重要電機設置低電壓跳閘；，將不重要電機設置低電壓跳閘；l 從從工藝條件、安全角度工藝條件、安全角度考慮，不允許自起動的電機（防止事故）；考慮，不允許自起動的電機（防止事故）；l 防止重合閘后，過高的變壓器防止重合閘后，過高的變壓器激磁涌流激磁涌流再次引發(fā)繼電保護二次跳閘；再次引發(fā)繼電保護二次跳閘；l 自備發(fā)電機與電力系統(tǒng)并網(wǎng)運行的自備發(fā)電機與

9、電力系統(tǒng)并網(wǎng)運行的解列點開關解列點開關，應設低電壓保護。，應設低電壓保護。在發(fā)電機或電力系統(tǒng)發(fā)生故障時解列發(fā)電機。5、其他保護l 瓦斯保護；瓦斯保護；l 備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置二、35kV及以上變電所的繼電保護l常用的有過電流保護、電流速斷保護、變壓器差動保護、瓦斯保護、帶時限電流速斷保護、低電壓閉鎖的過電流保護、電流電壓聯(lián)鎖速斷保護，以及備用電源自動投入裝置等。三、電力變壓器的保護1、過電流保護l 兩只兩只CTCT，不完全星，不完全星形接法形接法l 可靠系數(shù)取可靠系數(shù)取1.21.2l 靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)1.51.52、電流速斷保護l 靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)223、差動保護l 當變壓

10、器內部發(fā)生當變壓器內部發(fā)生微小故障微小故障時，時，如匝間短路、鐵芯絕緣損壞等，如匝間短路、鐵芯絕緣損壞等，產(chǎn)生的故障電流較??；產(chǎn)生的故障電流較??；過電流保過電流保護護有時限，又不足以起動有時限，又不足以起動速斷保速斷保護護，容易造成內部故障擴大，損，容易造成內部故障擴大，損毀變壓器。因此，要設置差動保毀變壓器。因此，要設置差動保護。護。l 流入流入CJCJ繼電器的電流為繼電器的電流為兩個兩個CTCT電電流之差流之差，選擇合適變比，可保證，選擇合適變比，可保證 i1-i2=0Ai1-i2=0Al 變壓器內部發(fā)生故障，變壓器內部發(fā)生故障，i1i2i1i2，CJCJ繼電器中電流值不為零，達到繼電器中

11、電流值不為零，達到一定數(shù)值后即動作。一定數(shù)值后即動作。4、瓦斯保護l 變壓器容量在變壓器容量在800kVA800kVA及以上時及以上時才安裝瓦斯保護；才安裝瓦斯保護；l 輕瓦斯信號；輕瓦斯信號；l 重瓦斯跳閘重瓦斯跳閘瓦斯繼電器跳閘線圈中間繼電器保護壓板重瓦斯四、電力線路的保護1、定時限過電流保護2、有限反時限過電流保護l 故障電流超過整定值若故障電流超過整定值若干倍（干倍（一般約為一般約為6 6倍倍）以）以后，動作時間不再成反后，動作時間不再成反比例關系，而是趨于恒比例關系，而是趨于恒定。定。l 由由GLGL型電流繼電器構成型電流繼電器構成3、電流速斷保護電流速斷保護動作電流整定4、帶時限電

12、流速斷保護l 動作電流整定5、低電壓閉鎖的過電流保護l 當保護線路發(fā)生短路故障時，將產(chǎn)生大電流，同時母線電壓會下降；當保護線路發(fā)生短路故障時，將產(chǎn)生大電流，同時母線電壓會下降；l 設置低電壓閉鎖后，過電流保護值可不按設置低電壓閉鎖后，過電流保護值可不按“躲過最大負荷電流躲過最大負荷電流”來整來整定，而按定，而按正常持續(xù)負荷電流正常持續(xù)負荷電流整定即可（可壓低整定值）。因為過負荷整定即可（可壓低整定值）。因為過負荷時，母線電壓不會大幅度降低。如此可時，母線電壓不會大幅度降低。如此可提高過電流保護的靈敏度和可提高過電流保護的靈敏度和可靠性?？啃?。l 低電壓繼電器動作電壓，一般取低電壓繼電器動作電壓

13、，一般取60-70V60-70V；l 電流繼電器整定值：電流繼電器整定值：6、電流電壓聯(lián)鎖速斷保護有兩種形式：n 電流閉鎖電壓速斷保護： 防止同一母線上任一線路出線發(fā)生短路故障時，由于母線電壓下降而引起同一母線其他線路的低電壓保護誤動。n 電流電壓聯(lián)鎖速斷保護：l 適用于運行方式變化較大、電流速斷保護區(qū)很短的線路；l 電壓、電流兩個條件需要同時滿足AB母線五、備用電源自動投入裝置1、簡稱 BZT2、兩種類型：線路備自投、變壓器備自投3、對備自投的要求:只有在主電源跳閘后，方能自動投入備用電源只有在主電源跳閘后，方能自動投入備用電源; ;備用電源自投裝置只應動作一次備用電源自投裝置只應動作一次;

14、 ;當備用電源無電時，自投裝置不應動作當備用電源無電時，自投裝置不應動作; ;當電壓互感器的保險絲熔斷時，自投裝置不應誤動作。當電壓互感器的保險絲熔斷時，自投裝置不應誤動作。防止備用電源開關重復合閘備用電源有壓檢測檢測主電源電壓，觸點串聯(lián)，同時動作才跳主電源開關第三節(jié) 變電所的二次回路一、一次設備與一次回路一、一次設備與一次回路n 一次設備：一次設備：直接用于直接用于生產(chǎn)、輸送和分配生產(chǎn)、輸送和分配電能的高壓電氣設電能的高壓電氣設備。備。n 一次設備包括：一次設備包括：發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、母發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電抗器、電容器、避雷器、電動機、輸配電線路等。線、

15、電抗器、電容器、避雷器、電動機、輸配電線路等。n 一次回路：一次回路：由一次設備相互連接，構成發(fā)電、輸電、配電由一次設備相互連接，構成發(fā)電、輸電、配電或進行其他生產(chǎn)過程的電氣回路，又稱或進行其他生產(chǎn)過程的電氣回路，又稱一次系統(tǒng)一次系統(tǒng)、電氣主電氣主接線系統(tǒng)接線系統(tǒng)。 二、二次設備與二次回路二、二次設備與二次回路n 二次設備：二次設備：對一次設備的工況進行對一次設備的工況進行監(jiān)視、測量、保護和控監(jiān)視、測量、保護和控制制的電氣設備。的電氣設備。n 二次設備包括：二次設備包括：測量儀表、信號裝置、繼電保護裝置、自測量儀表、信號裝置、繼電保護裝置、自動裝置、控制開關、控制電纜、操作電源、小母線等。動裝

16、置、控制開關、控制電纜、操作電源、小母線等。n 二次回路：二次回路：由二次設備連接成的回路，又稱二次系統(tǒng)。由二次設備連接成的回路，又稱二次系統(tǒng)。n 二次回路按用途分類：二次回路按用途分類：測量回路、計量回路、信號回路、測量回路、計量回路、信號回路、斷路器控制回路、絕緣監(jiān)視回路、繼電保護回路、自動裝斷路器控制回路、絕緣監(jiān)視回路、繼電保護回路、自動裝置回路以及操作電源回路等。置回路以及操作電源回路等。三、原理圖n 表示二次回路構成原理的最基本的圖。n 在圖上所有的儀表和繼電器都是以整體形式的設備圖形符號表示的，不畫出其內部的接線，而只畫出接點的連接。四、展開圖n 實際應用中，較多采用。n 二次回路

17、編號：依照等電位原則，同一點出發(fā)的線路都編同一個號碼。五、安裝接線圖包括：l 屏面布置圖：反映元器件布置情況；l 屏背面布置圖：表明元器件在屏背面引出線端子之間與端子排之間的連接情況；l 端子排圖：反映端子排數(shù)目、類型、排列次序六、二次回路的編號與設備標志編號原則：等電位原則：同一電位點，編一個號；經(jīng)過觸點后，變號1、展開圖的編號：直流回路編號方法：l從正電源出發(fā)，以奇數(shù)順序編號，直到最后一個有壓降的元件為止。l如最后一個有壓降的元件后面不是直接接在負極，而是通過連接片、開關或繼電器觸點接在負極上，則下一步應從負極開始以偶數(shù)順序編號至上述已有編號的回路為止，2、安裝接線圖中的編號（1）設備編號

18、l 在設備圖形符號上方畫一個小圓，將該圓分為上下兩個部分，上部標出安裝單位編號，通常用羅馬數(shù)字、等表示;l 在安裝單位編號右下腳標出設備的順序號，如1, 2l 小圓下部標出設備的文字符號，如LJ, SJ等l 同型設備的順序號，用1,2,3,區(qū)分；如無同型設備，則順序號可不標出。（2）端子排編號l 某一安裝單位的屏內設備與屏外、屏頂設備需要連接時，一定要經(jīng)過端子排;l 同一屏內有兩個安裝單位的設備需要連接時，也一定要經(jīng)過端子排(同一屏內同一安裝單位的設備連接不需經(jīng)過端子排)。l 在復雜的屏背面二次回路接線中，端子排能起到徑渭分明的效果。l 端子排分類：一般端子、試驗端子、連接端子、特殊端子和終端端子等。端子排排列原則：l垂直布置時，排列由上而下;水平布置時，排列由左而右；順序是交流電流回路、交流電壓回路、控制回路、信號回路和其他回路等。l正、負電源之間，經(jīng)常帶正電的正電源、合閘和跳閘回路之間的端子排應不相毗鄰，一般需用一個空端子隔開。特別是戶外的端子箱中更應該如此，以免端子排因受潮造成短路，而使斷路器誤動作。l一個端子的每一個接線螺釘，一般只接一根導線;特殊情況下，最多可接兩根導線，接于端子的導線截面，一般不應超過6mm2。l端子排上的回路安裝順序應與屏面設備相符，以避免