供配電技術(shù)課件14

供配電技術(shù)第7章供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)第一節(jié)概述莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2004年2月第一節(jié)概述繼電保護(hù)的概念繼電保護(hù)的任務(wù)

繼電保護(hù)裝置是能反應(yīng)供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)，并能動(dòng)作于斷路器跳閘或啟動(dòng)信號(hào)裝置發(fā)出預(yù)報(bào)信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常供電；能正確反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)要求，發(fā)出預(yù)報(bào)信號(hào)；繼電保護(hù)裝置與供電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置(如自動(dòng)重合閘裝置、備用電源自動(dòng)投入裝置等)配合，可以大大縮短事故停電時(shí)間，從而提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。繼電保護(hù)的基本原理對(duì)繼電保護(hù)的基本要求

選擇性速動(dòng)性靈敏性可靠性1．選擇性

當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，只切除故障元件，并使停電范圍最小，以減小故障停電造成的損失。保護(hù)裝置這種能挑選故障元件的能力稱為保護(hù)的選擇性。主保護(hù)后備保護(hù)（近后備，遠(yuǎn)后備）輔助保護(hù)2．速動(dòng)性

為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時(shí)低電壓下的工作時(shí)間，以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)盡快動(dòng)作將故障切除。

注意：必須在滿足選擇性的基礎(chǔ)上Why?!3．靈敏性

指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。繼電保護(hù)裝置的靈敏性以靈敏系數(shù)KS來衡量。（1）對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置例如：過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為

KS＝IK·min／Iop

IK·min——保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的最小短路電流值（2）對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置例如：低電壓保護(hù)的靈敏系數(shù)為

KS＝Uop／UK·max

UK·max——保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的最大殘壓值

思考故障點(diǎn)位于何處?

4．可靠性

繼電保護(hù)裝置在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作時(shí)，一定要準(zhǔn)確動(dòng)作，即不能拒動(dòng)；不屬其保護(hù)范圍的故障或不正常工作時(shí)，一定不要?jiǎng)幼?，即不能誤動(dòng)。另外：還要考慮經(jīng)濟(jì)性

目標(biāo)：技術(shù)上安全可靠，經(jīng)濟(jì)上合理電流互感器的接線方式

保護(hù)裝置的接線方式是指作為相間短路的過電流保護(hù)用的電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。分為三種：三相完全星形接線方式兩相不完全星形接線

兩相電流差接線

接線系數(shù)KW

：指通過繼電器的電流IK與電流互感器二次電流I2的比值，即：KW＝IK／I2。三相完全星星形接線方方式三相完全星星形接線方方式是用三臺(tái)電電流互感器器與三只繼繼電器對(duì)應(yīng)應(yīng)連接的。?？梢苑从秤橙魏涡问绞蕉搪饭收险??？梢姡篕W＝1兩相不完全全星形接線線兩相不完全全星形接線線方式是在A、C兩相裝有電電流互感器器，分別與與兩只電流流繼電器相相連接?？煽梢苑从吵鼴相單相接地地短路以外外的所有故故障?？梢姡篕W＝1兩相不完全全星形接線線方式還可以接成成兩相三繼繼電器形式式，以提高高可靠性。?？梢姡篕W＝1有何作用？兩相電流差差接線兩相電流差差接線方式式由兩臺(tái)電流流互感器和和一只電流流繼電器組組成。正常常工作時(shí)，，通過繼電電器的電流流為為：兩相電流差差接線的接接線系數(shù)不同的相間間短路時(shí)，，接線系數(shù)數(shù)是不一樣樣的。正常和三相相短路時(shí)接接線系數(shù)為為；；AC相短路時(shí)接接線系數(shù)為為2；AB相或BC相短路時(shí)接接線系數(shù)為為1。因而靈敏系系數(shù)也不一一樣。一般般情況下：：保護(hù)整定時(shí)時(shí)取KW＝靈敏度校驗(yàn)驗(yàn)時(shí)取KW＝1Why?!三種接線方方式性能比比較三相三繼電器兩相兩繼電器兩相一繼電器可靠性靈敏性最好較好差經(jīng)濟(jì)性差較好最好適用場合中性點(diǎn)接地電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)10kV以下和高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)電流互感器器的誤差曲曲線電流互感器器的誤差主主要與一次電流和二次負(fù)載值Z2有關(guān)系。電流互感器器二次電流流和一次電電流的關(guān)系系曲線圖電流互感器器的10%誤差曲線指電流互感感器一次電電流倍數(shù)m（又稱10%倍數(shù)）與電電流誤差等等于10%所允許的二二次負(fù)載值值Z2al的關(guān)系曲線線。利用10%誤差曲線校校驗(yàn)電流互互感器1。計(jì)算一次次電流倍數(shù)數(shù)m2。計(jì)算允許負(fù)負(fù)載值——查10%誤差曲線3。計(jì)算實(shí)際際負(fù)載值——4。比較負(fù)荷荷大小——如果Z2≤Z2al，則說明電流流互感器的的誤差不超超過10%。如果Z2＞Z2al，不滿足要求求，則采取取以下措施施：（1）增大連接接導(dǎo)線截面面，或縮短短導(dǎo)線長度度，以減小小二次負(fù)載載。（2）改變變比比較大的電電流互感器器，降低一一次電流倍倍數(shù)，增大大二次負(fù)載載值。（3）將兩個(gè)電電流互感器器二次線圈圈串聯(lián)，使使二次允許許負(fù)載增大大一倍。電磁型電流流繼電器（（DL型）一、結(jié)構(gòu)1—鐵心2—線圈3—可動(dòng)舌片4—反作用彈簧簧5—可動(dòng)觸點(diǎn)6—靜觸點(diǎn)7——調(diào)整整桿桿8——刻度度盤盤二、、工工作作原原理理繼電電器器的的起起動(dòng)動(dòng)電電流流是指指使使繼繼電電器器常常開開接接點(diǎn)點(diǎn)閉閉合合的的最最小小電電流流，，用用Iop··K表示示。。繼電電器器的的返返回回電電流流是使使繼繼電電器器閉閉合合了了的的常常開開接接點(diǎn)點(diǎn)斷斷開開的的最最大大電電流流，，用用Ire··K表示示。。返回回系系數(shù)數(shù)Kre是指指繼繼電電器器的的返返回回電電流流Ih.j與其其起起動(dòng)動(dòng)電電流流Idz.j的比值值，，一一般般小小于于1，即即：：Kre＝Ire··K／Iop··K繼電電器器起起動(dòng)動(dòng)電電流流Iop··K的調(diào)整整方方法法：粗調(diào)調(diào)：改改變變繼繼電電器器兩兩個(gè)個(gè)電電流流線線圈圈的的聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)方方式式(串、、并并聯(lián)聯(lián))細(xì)調(diào)調(diào)：改改變變反反作作用用彈彈簧簧的的反反作作用用力力矩矩電磁磁型型電電壓壓、、中中間間、、時(shí)時(shí)間間、、信信號(hào)號(hào)繼繼電電器器電磁磁式式電電壓壓繼繼電電器器有有過過電電壓壓和和欠欠電電壓壓繼繼電電器器兩兩大大類類，，其其中中欠欠電電壓壓繼繼電電器器在在工工廠廠供供電電系系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用用較較多多。。欠電電壓壓繼繼電電器器的的起動(dòng)動(dòng)電電壓壓Uop··K是使使其其動(dòng)動(dòng)作作的的最最高高電電壓壓;返回回電電壓壓Ure··K是使使其其返返回回的的最最低低電電壓壓;返回回系系數(shù)數(shù)Kre＝Ure··K／Uop··K。由于于欠欠電電壓壓繼繼電電器器的的返返回回電電壓壓大大于于起起動(dòng)動(dòng)電電壓壓，所以以其其返返回回系系數(shù)數(shù)Kre大于于1，一一般般在在1～1.2之間間。。時(shí)間間繼繼電電器器在保保護(hù)護(hù)裝裝置置中中起起延延時(shí)時(shí)作作用用，，以以保保證證保保護(hù)護(hù)裝裝置置動(dòng)動(dòng)作作的的選選擇擇性性。。中間間繼繼電電器器的作作用用是是為為了了擴(kuò)擴(kuò)充充保保護(hù)護(hù)裝裝置置出出口口繼繼電電器器的的接接點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)量量和和容容量量，，也也可可以以使使觸觸點(diǎn)點(diǎn)閉閉合合或或斷斷開開時(shí)時(shí)帶帶有有不不大大的的延延時(shí)時(shí)(0.4～0.8S)，或者者通通過過繼繼電電器器的的自自保保持持，，以以適適應(yīng)應(yīng)保保護(hù)護(hù)裝裝置置的的需需要要。。信號(hào)號(hào)繼繼電電器器用于于各各保保護(hù)護(hù)裝裝置置回回路路中中，，作作為為保保護(hù)護(hù)動(dòng)動(dòng)作作的的指指示示器器感應(yīng)應(yīng)型型電電流流繼繼電電器器（（GL型））一、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)二、、工工作作原原理理由帶帶延延時(shí)時(shí)動(dòng)動(dòng)作作的的感感應(yīng)應(yīng)部部分分與與瞬瞬時(shí)時(shí)動(dòng)動(dòng)作作的的電電磁磁部部分分組組成成。。1．感感應(yīng)應(yīng)系系統(tǒng)統(tǒng)部部分分：：動(dòng)作作電電流流是指指繼繼電電器器鋁鋁盤盤軸軸上上蝸蝸桿桿與與扇扇形形齒齒片片相相咬咬合合時(shí)時(shí)，，線線圈圈所所需需要要通通入入的的最最小小電電流流。。動(dòng)作作電電流流的的整整定定值值通通過過插插孔孔板板擰擰入入螺螺釘釘來來改改變變線線圈圈的的匝匝數(shù)數(shù)來來調(diào)調(diào)整整（（2，2.5，3……4.5，5，6……9，10A）。。返回回電電流流是指指便便扇扇形形齒齒片片脫脫離離蝸蝸桿桿返返回回到到原原來來位位置置時(shí)時(shí)的的最最大大電電流流。。動(dòng)作作時(shí)時(shí)間間是指指從從軸軸上上蝸蝸桿桿與與扇扇形形齒齒片片相相咬咬合合起起到到接接點(diǎn)點(diǎn)閉閉合合這這一一段段時(shí)時(shí)間間。。通入入繼繼電電器器的的電電流流越越大大，，鋁鋁盤盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速越越快快，，動(dòng)動(dòng)作作時(shí)時(shí)間間就就越越短短，，這這種種特特性性稱稱為為反時(shí)時(shí)限限特特性性。時(shí)限限螺螺釘釘指指示示盤盤上上的的刻刻度度，，是是指指通通入入10倍動(dòng)動(dòng)作作電電流流整整定定值值時(shí)時(shí)的的動(dòng)動(dòng)作作時(shí)時(shí)間間。。2．電電磁磁速速斷斷部部分分電磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)的的速速斷斷特特性性即當(dāng)當(dāng)通通入入繼繼電電器器線線圈圈的的電電流流大大到到整整定定值值的的某某個(gè)個(gè)倍倍數(shù)數(shù)時(shí)時(shí)，，未未等等感感應(yīng)應(yīng)系系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)動(dòng)作作，，銜銜鐵鐵右右端端瞬瞬時(shí)時(shí)被被吸吸下下，，接接點(diǎn)點(diǎn)立立即即閉閉合合。。動(dòng)作作電電流流值值通過過改改變變銜銜鐵鐵與與電電磁磁