《建筑供配電與照明》供配電系統(tǒng)的保護詳解課件

1、第1頁，共55頁。第七章 供配電系統(tǒng)的保護7.1繼電保護裝置7.2中壓供配電線路的繼電保護7.3電力變壓器的繼電保護7.4低壓供配電系統(tǒng)的保護第2頁，共55頁。7.1 繼電保護裝置一、概述二、常用繼電保護電器分類三、過電流保護裝置的接線方式第3頁，共55頁。供配電系統(tǒng)保護的類型熔斷器第4頁，共55頁。供配電系統(tǒng)保護的類型斷路器第5頁，共55頁。供配電系統(tǒng)保護的類型繼電保護第6頁，共55頁。繼電保護的作用：當(dāng)被保護電器元件發(fā)生故障時，能自動迅速有選擇的將元件從運行系統(tǒng)中切除分離出來，避免故障元件繼續(xù)遭受損害，保證無故障部分能迅速恢復(fù)正常。繼電保護裝置的基本要求選擇性速動性靈敏性可靠性k點故障QF

2、2動作第7頁，共55頁。靈敏系數(shù)k對于故障狀態(tài)下保護輸入量增大時動作的繼電保護對于故障狀態(tài)下保護輸入量降低時動作的繼電保護第8頁，共55頁。常用保護繼電器分類按反應(yīng)電量與非電量區(qū)分：電壓繼電器、速度繼電器按反應(yīng)參數(shù)區(qū)分：電流繼電器、溫度繼電器按反應(yīng)量的變化特性分：過量繼電器、欠量繼電器按繼電器的工作原理分：電磁式、感應(yīng)式、電動力式按組成結(jié)構(gòu)分：機電式、電子式按其與一次電路、二次電路的聯(lián)系分，有一次式和二次式第9頁，共55頁。繼電器的基本原理測量部分邏輯部分執(zhí)行部分定值調(diào)整輸入信號輸出信號第10頁，共55頁。電磁式繼電器電磁繼電器作用原理1鐵心；2銜鐵；3線圈；4接點；5彈簧電磁式電流和電壓繼電

3、器在繼電保護裝置中均為啟動元件，屬于測量元件第11頁，共55頁。DL-10電磁式電流繼電器動作電流：能使繼電器產(chǎn)生動作的最小電流過量繼電器：Kre總小于1欠量繼電器：Kre總大于1繼電器返回系數(shù)返回電流：能使繼電器返回到原始位置的最大電流第12頁，共55頁。GL-10感應(yīng)式電流繼電器第13頁，共55頁。GL-15型電流繼電器“先合后斷”第14頁，共55頁。電磁式、感應(yīng)式繼電器特性曲線感應(yīng)式電流繼電器的動作特性曲線 電磁式電流繼電器的動作特性曲線 第15頁，共55頁。三、過電流保護裝置的接線方式三相三繼電器式完全星形接線兩相兩繼電器式不完全星形接線兩相一繼電器電流差式接線兩相三繼電器式不完全星形

4、接線第16頁，共55頁。三相三繼電器式完全星形接線第17頁，共55頁。兩相兩繼電器式不完全星形接線第18頁，共55頁。兩相一繼電器電流差式接線第19頁，共55頁。兩相三繼電器式不完全星形接線第20頁，共55頁。接線系數(shù)項 目 三相三繼電器 兩相兩繼電器 兩相一繼電器 兩相三繼電器 三相短路 111A、C相短路 1121A、B或B、C相短路 1111接線系數(shù)：實際流入繼電器的電流和電流互感器二次側(cè)電流之比第21頁，共55頁。第二節(jié) 中壓供配電線路的繼電保護線路相間短路保護：帶時限的過電流保護（定時限、反時限）瞬時動作的過電流保護單相接地保護過負荷保護第22頁，共55頁。定時限繼電保護裝置動作時間

5、按整定的動作時間固定不變，與故障電流大小無關(guān)。第23頁，共55頁。反時限過電流保護裝置動作時間與故障電流大小有反比關(guān)系，故障電流越大，動作時間越短。第24頁，共55頁。過電流保護動作電流的整定1.為使保護裝置在線路上通過最大負荷電流時（過負荷電流和尖峰電流）不動作2.過電流保護裝置在其保護范圍外部故障被切除后，應(yīng)能可靠地返回原狀態(tài)。第25頁，共55頁。過電流保護動作時間的整定選擇性：“階梯原則”0.5s0.7s第26頁，共55頁。過電流保護的靈敏度第27頁，共55頁。定時限過電流保護與反時限過電流保護的比較定時限過電流保護優(yōu)點：動作時間比較精確，整定簡便，而且不論短路電流大小，動作時間都是一定

6、的，不會出現(xiàn)因短路電流小動作時間長而延長了故障時間的問題。缺點：所需繼電器多，結(jié)線復(fù)雜。愈靠近電源處的保護裝置的動作時間愈長。反時限過電流保護優(yōu)點：繼電器數(shù)量大為減少，接線簡單經(jīng)濟，而且同時實現(xiàn)電流速斷保護，且繼電器接點容量大，可直接接通跳閘線圈缺點：動作時間的整定比較麻煩，而且誤差較大，當(dāng)短路電流較小時，其動作時間可能相當(dāng)長，延長了故障持續(xù)時間。第28頁，共55頁。電流速斷保護及速斷電流的整定電流速斷保護的動作電流必須按躲過它所保護線路末端在最大運行方式下發(fā)生的短路電流來整定。 Iqb速斷保護動作電流； Krel可靠系數(shù)，對DL系列電流繼電器可取1.21.3，對GL系列電流繼電器可取1.41

7、.5；對過流脫扣器，取1.82 Ik.max被保護線路末端短路時的最大短路電流。 第29頁，共55頁。電流速斷保護的“死區(qū)”及其彌補電流速斷保護不能保護線路的全長。不能保護的區(qū)域叫“死區(qū)”彌補“死區(qū)”措施：凡是裝設(shè)有電流速斷保護的線路，必須配備帶時限的過電流保護，過電流保護的動作時間比電流速斷保護至少長一個時間差（0.50.7s），而且前后的過電流保護動作時間又符合“階梯原則”第30頁，共55頁。電流速斷保護的靈敏度電流速斷保護的靈敏度按其安裝處（線路首端）在系統(tǒng)最小運行方式下的兩相短路電流來校驗。第31頁，共55頁。三、單相接地保護系統(tǒng)正常運行時，各相電流對稱，電流繼電器線圈電流為零，繼電器

8、不動作，當(dāng)出現(xiàn)單相對地短路故障時，產(chǎn)生零序電流，繼電器動作并發(fā)出信號。第32頁，共55頁。第三節(jié) 電力變壓器的繼電保護一、概述二、變壓器瓦斯保護三、變壓器的過電流保護四、變壓器電流速斷保護五、變壓器過符合保護六、變壓器低壓側(cè)單相接地保護第33頁，共55頁。二、變壓器瓦斯保護瓦斯保護又稱氣體繼電保護，反映油箱內(nèi)部氣體狀態(tài)和油位變化的繼電保護輕瓦斯動作：發(fā)出動作信號重瓦斯動作：斷路器跳閘第34頁，共55頁。三、變壓器的過電流保護線路過電流保護變壓器過電流保護第35頁，共55頁。四、變壓器電流速斷保護第36頁，共55頁。五、變壓器過負荷保護動作時限一般?。?015s第37頁，共55頁。六、變壓器低壓

9、側(cè)單相接地保護零序電流保護的動作電流，按躲過變壓器低壓側(cè)最大不平衡電流來整定靈敏度按低壓側(cè)干線末端單相短路電流來校驗第38頁，共55頁。第四節(jié) 低壓供配電系統(tǒng)的保護一、低壓熔斷器保護二、低壓斷路器保護第39頁，共55頁。第40頁，共55頁。 低壓熔斷器的選擇1.根據(jù)工作環(huán)境條件要求選擇熔斷器的型號；2.熔斷器額定電壓應(yīng)不低于保護線路的額定電壓；3.額定電流（1）熔斷器的額定電流 （2）熔斷器熔體額定電流4.熔斷器斷流能力校驗 5. 前后級熔斷器選擇性的配合第41頁，共55頁。（1）熔斷器的額定電流IN.FU 應(yīng)不小于其熔體的額定電流IN.FE ，即熔斷器的額定電流第42頁，共55頁。熔體額定電

10、流的選擇（a)按正常工作電流選擇：熔斷器熔體額定電流INFE應(yīng)不小于線路的計算電流Ic，即： INFEIc （b）對于電動機類設(shè)備，熔體額定電流應(yīng)滿足下式條件：單臺電動機 多臺電動機 （c）熔斷器保護還應(yīng)考慮與被保護線路配合 INFEKALIal 第43頁，共55頁。4. 熔斷器斷流能力校驗 對限流式熔斷器，（如RT系列）只需滿足條件I I(3） 對非限流式熔斷器應(yīng)滿足條件I Ish(3) 第44頁，共55頁。5. 前后級熔斷器選擇性的配合 低壓線路中，熔斷器較多，前后級間的熔斷器在選擇性上必須配合，以使靠近故障點的熔斷器最先熔斷。一般前級熔斷器的熔體電流應(yīng)比后級大23級。第45頁，共55頁。

11、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定1.低壓斷路器過流脫扣器額定電流的選擇2.低壓斷路器過流脫扣器動作電流的整定1）瞬時過流脫扣器動作電流的整定2）短延時過流脫扣器動作電流的整定3）長延時過流脫扣器動作電流的整定4）過流脫扣器與被保護線路的配合要求3.低壓斷路器熱脫扣器的選擇和整定4.低壓斷路器欠壓脫扣器的整定第46頁，共55頁。1.低壓斷路器過流脫扣器額定電流的選擇過流脫扣器的額定電流IN.OR應(yīng)不小于線路的計算電流I30第47頁，共55頁。2.低壓斷路器過流脫扣器動作電流的整定1）瞬時過流脫扣器動作電流的整定避免誤動作瞬時過流脫扣器的動作電流（整定電流）I OP(0)，應(yīng)躲過線路的尖峰電流IpkK

12、rel可靠系數(shù)。 對動作時間在0.02s以上的萬能式斷路器（DW型），可取1.35 對動作時間在0.02s以下的塑殼式斷路器（DZ型），宜取22.5第48頁，共55頁。2.低壓斷路器過流脫扣器動作電流的整定2）短延時過流脫扣器動作電流的整定短延時過流脫扣器的動作電流（整定電流）I OP(s)，應(yīng)躲過線路短時間出現(xiàn)的負荷尖峰電流IpkKrel可靠系數(shù)，一般取1.2短延時過流脫扣器的動作時間通常為0.2s、0.4s和0.6s三級，應(yīng)按前后保護裝置保護選擇性要求來確定，應(yīng)使前一級保護的動作時間比后一級保護的動作時間長一個時間級差0.2s。第49頁，共55頁。2.低壓斷路器過流脫扣器動作電流的整定3）

13、長延時過流脫扣器動作電流的整定過負荷保護長延時過流脫扣器的動作電流I OP(l)，只需躲過線路的最大負荷電流（計算電流）I30Krel可靠系數(shù)，一般取1.1長延時過流脫扣器的動作時間，應(yīng)躲過允許過負荷的持續(xù)時間其動作特性通常是反時限的，即過負荷電流越大，其動作時間越快。一般動作時間為12h。第50頁，共55頁。2.低壓斷路器過流脫扣器動作電流的整定4）過流脫扣器與被保護線路的配合要求為了不致發(fā)生因過負荷或短路引起絕緣導(dǎo)線或電纜過熱起燃而其低壓斷路器圖跳閘的事故，低壓斷路器過流脫扣器的動作電流I OP還應(yīng)滿足Ial絕緣導(dǎo)線和電流的允許載流量KOL絕緣導(dǎo)線和電流的允許短時過負荷系數(shù)。 對瞬時和短延時過流脫扣器，一般取4.5； 對長延時過流脫扣器，可取1 對有爆炸性氣體區(qū)域內(nèi)的線路，應(yīng)取0.8。第51頁，共55頁。3.低壓斷路器熱脫扣器的選擇和整定1）熱脫扣器額定電流的選擇熱脫扣器的額定電流IN.TR應(yīng)不小于線路的計算電流I302）熱脫扣器動作電流的整定Krel可靠系數(shù)，可取1.1第52頁，共55頁。4.低壓斷路器欠壓脫扣器的整定低壓斷路器在主電路電壓高于0.75UN