低壓供配電系統(tǒng)保護(hù)

低壓供配電系統(tǒng)保護(hù)第一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)保護(hù)的作用、基本原理及要求一、作用

1．當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，必須迅速地切除故障，縮小事故范圍，保證系統(tǒng)無故障部分繼續(xù)運(yùn)行；

2．而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時(shí)，要給值班人員發(fā)出信號(hào)，使值班人員及時(shí)進(jìn)行處理，以免引起設(shè)備故障。第二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六二、作用原理

1．采用的物理量（1）電流增大。從電源到短路點(diǎn)間電氣設(shè)備上電流增大。 （2）電壓降低。故障相相電壓或線電壓下降，離短路點(diǎn)越近，電壓下降越多，甚至為零。 （3）電流、電壓間的相位角會(huì)發(fā)生變化。由于短路發(fā)生后，系統(tǒng)阻抗發(fā)生變化導(dǎo)致了相位角改變。（4）故障電流流經(jīng)的設(shè)備溫度上升較快。 利用短路時(shí)這些電氣量的變化，可以構(gòu)成各種原理的保護(hù)裝置，如過電流保護(hù)，低電壓保護(hù)；比較電流、電壓兩個(gè)電氣量可以構(gòu)成距離保護(hù)或功率方向保護(hù)裝置等。第三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

2．組成測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。第四頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

3．保護(hù)種類： 主保護(hù)──應(yīng)能最快速并有選擇性地切除被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的故障。 后備保護(hù)──應(yīng)在主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)切除故障。近后備──當(dāng)主保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備；當(dāng)斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由斷路器的失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。 遠(yuǎn)后備──當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。 輔助保護(hù)──當(dāng)需要加速切除線路故障或消除方向元件的死區(qū)時(shí)，可采用由電流速斷構(gòu)成的輔助保護(hù)。第五頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六四、繼電保護(hù)裝置的基本要求

1．選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)使距離故障點(diǎn)最近的斷路器動(dòng)作，將故障部分切除，縮小停電范圍，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。第六頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六三、繼電保護(hù)裝置的基本要求

1．選擇性

當(dāng)供電系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)使距離故障點(diǎn)最近的斷路器動(dòng)作，將故障部分切除，縮小停電范圍，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。

第七頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

2．快速性快速切除短路故障可以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的破壞程度；可以迅速恢復(fù)供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程，減小對(duì)用戶的影響。

3．靈敏性靈敏性是指對(duì)被保護(hù)電氣設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行方式的反應(yīng)能力。

4．可靠性 當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置動(dòng)作可靠，即在應(yīng)動(dòng)作時(shí)不拒絕動(dòng)作，而在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，不會(huì)誤動(dòng)作。第八頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六作業(yè)概念題：6-16-2第九頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)中壓系統(tǒng)常用保護(hù)元件及接線一、常用繼電器

繼電器是一種能自動(dòng)動(dòng)作的電器，只要加入一個(gè)物理量（如通電）或當(dāng)加入的物理量達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，它就能夠動(dòng)作，這種動(dòng)作特性稱為繼電特性。 繼電器主要由動(dòng)作元件及觸點(diǎn)兩部分組成。動(dòng)作元件主要反映不正常的電流、電壓頻率等，并使繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作，由觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)斷路器脫跳，斷開故障點(diǎn)。第十頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

1.繼電器的工作原理 （1）電磁式繼電器（DL）

DL-10電磁型過電流繼電器

1─線圈2─電磁鐵3─鋼舌片4─軸5─反作用彈簧6─軸承7─靜觸點(diǎn)8─動(dòng)觸點(diǎn)9─起動(dòng)電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿10─標(biāo)度盤（銘牌）第十一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

工作原理：當(dāng)線圈1通過電流時(shí)，電磁鐵2內(nèi)將有磁通，可動(dòng)的鋼舌片3在磁場的作用下將受到電磁力，其力大小與通過線圈的電流或電壓成平方比。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，通過線圈的電流不大，產(chǎn)生的電磁力不足以克服繼電器反作用彈簧5的彈力，繼電器不動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，通過繼電器的電流是系統(tǒng)正常運(yùn)行的幾十甚至幾百倍。如此大的電流在電磁鐵內(nèi)將產(chǎn)生巨大的電磁力，當(dāng)電磁力大于反作用彈簧5的彈力時(shí)，鋼舌片3發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)8移動(dòng)，使繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)8與靜觸點(diǎn)7碰合時(shí)，接通了繼電器的觸點(diǎn)部分，繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，繼電器動(dòng)作。第十二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

定值調(diào)整：采用電磁式過電流繼電器，只可調(diào)整動(dòng)作電流的大小，不可調(diào)整動(dòng)作時(shí)間。若需改變初始值，可調(diào)整其鋼舌片與鐵心間的空隙、控制彈簧的松緊度、選擇線圈分接頭等辦法實(shí)現(xiàn)，但調(diào)整范圍比較小，通常在正常值附近變動(dòng)。電磁型電流繼電器的文字符號(hào)一般用DL表示。第十三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六感應(yīng)型過電流繼電器

1─線圈2─鐵心3─短路環(huán)4─鋁盤5─鋼片6─框架

7─調(diào)節(jié)彈簧8─制動(dòng)永久磁鐵9─扇形齒輪10─渦桿

11─扁桿12─繼電器觸頭13─時(shí)間調(diào)節(jié)螺桿

14─速斷電流調(diào)節(jié)螺桿15─銜鐵16─動(dòng)作電流調(diào)節(jié)插銷2）感應(yīng)式過電流繼電器（GL）結(jié)構(gòu)：如圖所示。第十四頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

工作原理：當(dāng)系統(tǒng)的電流流經(jīng)繼電器的線圈1時(shí)，在鐵心內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)磁通。由于鐵心的磁極由帶有銅環(huán)的短路環(huán)3和不帶銅環(huán)的2共同組成，因此會(huì)在這兩部分的鐵心上產(chǎn)生兩個(gè)空間位置不同的磁通，兩部分磁通都穿過鋁盤4形成閉合回路。當(dāng)兩個(gè)交變的磁通穿過鋁盤時(shí)，分別在鋁盤上產(chǎn)生落后于相應(yīng)磁通90的感應(yīng)電勢，兩個(gè)感應(yīng)電勢在鋁盤上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的兩個(gè)不同相位的渦流。感應(yīng)電勢與渦流之間在鋁盤上產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的驅(qū)動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩。第十五頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，輸入線圈的短路電流所產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩將足以克服制動(dòng)力矩，鋁盤4將隨著可動(dòng)框架6轉(zhuǎn)動(dòng)，使渦桿10和扇形齒輪9咬合，此時(shí)，繼電器動(dòng)作。當(dāng)鋁盤繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使扇形齒輪9向上運(yùn)動(dòng)抵達(dá)扁桿11時(shí)，繼電器的觸點(diǎn)12閉合，從繼電器動(dòng)作到觸點(diǎn)閉合的時(shí)間，為繼電器的動(dòng)作時(shí)間。第十六頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

定值調(diào)整：通過繼電器中電流標(biāo)置板16標(biāo)置插頭實(shí)現(xiàn)，當(dāng)標(biāo)置插頭插入標(biāo)置盤中不同插孔時(shí)，就會(huì)得到不同的定值。 與電磁型繼電器所不同的是，感應(yīng)型繼電器有時(shí)間標(biāo)置桿，用以改變繼電器觸點(diǎn)閉合的時(shí)間。將時(shí)間標(biāo)置桿拔動(dòng)到不同的時(shí)間刻度時(shí)，得到不同的動(dòng)作時(shí)間。其時(shí)間可調(diào)范圍有12個(gè)級(jí)別。第十七頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

動(dòng)作特性短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短，動(dòng)作時(shí)間與通入繼電器的電流的大小成反比，此特性稱為感應(yīng)型繼電器的反時(shí)限特性。第十八頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

（2）電壓繼電器（DJ） 電磁型電壓繼電器有過電壓繼電器和欠電壓繼電器兩種。其結(jié)構(gòu)與電磁型電流繼電器相同，但電壓繼電器一般是經(jīng)過電壓互感器接在電力網(wǎng)上，其動(dòng)作行為取決于電網(wǎng)電壓。

（3）時(shí)間繼電器（DS） 時(shí)間繼電器應(yīng)用鐘表機(jī)構(gòu)和電磁鐵作用，獲得一定的動(dòng)作時(shí)限。在繼電保護(hù)中完成保護(hù)裝置的計(jì)時(shí)功能。第十九頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

（4）中間繼電器（DZ） 中間繼電器的觸頭容量較大，觸頭數(shù)量較多，在繼電保護(hù)接線中，當(dāng)需要同時(shí)閉合或斷開幾條獨(dú)立回路，或者要求比較大的觸點(diǎn)容量去斷開或閉合大電流回路時(shí)，可以采用中間繼電器。中間繼電器可以用來直接接通斷路器的跳閘回路。（5）信號(hào)繼電器（DX） 信號(hào)繼電器用來標(biāo)志保護(hù)裝置的動(dòng)作，并同時(shí)接通燈光和聲響信號(hào)回路。其機(jī)構(gòu)與中間繼電器相同，但多了信號(hào)牌和手動(dòng)復(fù)歸旋鈕。第二十頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

（6）差動(dòng)繼電器 差動(dòng)繼電器常用差動(dòng)電流式。它是利用系統(tǒng)正常時(shí)流過被保護(hù)設(shè)備的電流方向是相同的，流入差動(dòng)繼電器的電流基本為零，設(shè)備故障時(shí)流入被保護(hù)設(shè)備的電流的大小和方向發(fā)生了變化，流入繼電器的電流不再為零，繼電器動(dòng)作。此類繼電器主要用于保護(hù)發(fā)電機(jī)線圈、變壓器、一段線路及母線設(shè)備。

（7）溫度繼電器主要測量電氣設(shè)備的溫度。第二十一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六二、電流保護(hù)裝置的接線方式

1．靈敏度（1）運(yùn)行方式 所謂系統(tǒng)最大運(yùn)行方式是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等都投入運(yùn)行，并且作并聯(lián)連接，如圖所示。此時(shí)供電系統(tǒng)的容量達(dá)到最大值，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，系統(tǒng)的等值阻抗最小，而短路電流最大。第二十二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

所謂系統(tǒng)最小運(yùn)行方式是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等投入運(yùn)行的數(shù)量最少，如圖8-6（b）所示。此時(shí)供電系統(tǒng)的容量達(dá)到最小值，系統(tǒng)電壓較不穩(wěn)定，系統(tǒng)的等值阻抗最大，而短路電流最小。第二十三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

靈敏度的大小通常用靈敏度系數(shù)KL表示。第二十四頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

2.接線方式 保護(hù)裝置的接線方式指的是電流互感器與電流繼電器之間的連接方式。下圖是保護(hù)常用的接線方式。

（a）三相三繼電器（b）兩相兩繼電器第二十五頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

（1）三相三繼電器的完全星形接線

當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，U、V、W三相的過電流繼電器均有短路電流通過，三個(gè)繼電器動(dòng)作；當(dāng)發(fā)生兩相短路時(shí)，故障相的繼電器動(dòng)作；在中性點(diǎn)直接接地的大電流接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，接地相的繼電器動(dòng)作。 故該接線方式應(yīng)用在大電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路和單相接地短路。第二十六頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（2）兩相兩繼電器不完全星形接線 當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，U、W兩相的過電流繼電器有短路電流通過，兩個(gè)繼電器動(dòng)作；當(dāng)發(fā)生兩相短路時(shí)，UW相短路，兩個(gè)繼電器動(dòng)作；UV或VW相短路，U相或W相的繼電器動(dòng)作；當(dāng)發(fā)生單相（V相）接地短路，V相無繼電器，故該接線方式無法反映單相接地故障。 該接線方式應(yīng)用在6～10kV中性點(diǎn)不接地的小電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路。第二十七頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（c）兩相一繼電器（d）兩相三繼電器第二十八頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（3）兩相一繼電器接差動(dòng)式接線 特點(diǎn)是U、W相電流互感器接成電流差式，通過繼電器的電流是U、W相電流互感器二次側(cè)電流差，即。當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)， ,繼電器動(dòng)作；當(dāng)發(fā)生兩相短路時(shí)，UW相短路， 兩個(gè)繼電器動(dòng)作；UV或VW相短路，或，U相或W相的繼電器動(dòng)作，可見，不同的故障繼電器感受到的電流值是不同的，保護(hù)裝置的靈敏度也不同；當(dāng)發(fā)生單相（V相）接地短路，V相無繼電器，故該接線方式無法反映單相接地故障。第二十九頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

該接線方式應(yīng)用在6～10kV中性點(diǎn)不接地的小電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路、小容量電動(dòng)機(jī)保護(hù)、小容量變壓器保護(hù)。第三十頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

（4）兩相三繼電器的完全星形接線 流入第三個(gè)繼電器的電流是第二相電流。 當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，U、V、W三相的過電流繼電器均有短路電流通過，三個(gè)繼電器動(dòng)作；當(dāng)發(fā)生兩相短路時(shí)，故障相的繼電器動(dòng)作；該接線方式應(yīng)用在大電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路。第三十一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六作業(yè)概念題：6-36-46-56-66-7第三十二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)中壓單端供電網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)二、相間短路保護(hù)裝置

1．定時(shí)限過電流保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù)裝置是指電流繼電器的動(dòng)作時(shí)限是固定的，與通過它的電流的大小無關(guān)。（1）接線圖與展開圖第三十三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（a）原理接線圖第三十四頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（b）展開圖第三十五頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（2）組成

KA1、KA2──電流繼電器，是保護(hù)裝置的測量元件，用來鑒別線路的電流是否超過整定值；

KT──時(shí)間繼電器，是保護(hù)裝置的延時(shí)元件，用延時(shí)的時(shí)間來保證裝置的選擇性，控制裝置的動(dòng)作；

KS──信號(hào)繼電器，是保護(hù)裝置的顯示元件，顯示裝置動(dòng)作與否和發(fā)出報(bào)警信號(hào)；

KM──中間繼電器，是保護(hù)裝置的動(dòng)作執(zhí)行元件，直接驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘。第三十六頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（3）保護(hù)原理 在圖（a）原理接線圖中，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，過電流繼電器不動(dòng)作，KA1、KA2、KT、KS、KM的觸點(diǎn)都是斷開的。斷路器跳閘線圈YR電源斷路，斷路器QF處在合閘狀態(tài)。當(dāng)在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或過電流時(shí)，電流繼電器KA1、KA2動(dòng)作，其觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)時(shí)間繼電器KT，經(jīng)過KT的預(yù)定延時(shí)后，其觸點(diǎn)起動(dòng)信號(hào)繼電器KS和中間繼電器KM，接通YR電源，斷路器QF跳閘，同時(shí)信號(hào)繼電器KS觸點(diǎn)閉合，發(fā)出動(dòng)作和報(bào)警信號(hào)。第三十七頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

在圖（b）展開圖中，分為交流回路和直流回路兩部分。當(dāng)電路發(fā)生短路后，電流互感器（TAu、TAw）將系統(tǒng)一次電路的電流按比例地反映到二次電路中，短路電流經(jīng)過兩個(gè)過電流繼電器（KA1、KA2）的線圈流回到電流互感器的二次側(cè)，同時(shí)保護(hù)裝置被起動(dòng)。第三十八頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

當(dāng)過電流繼電器被起動(dòng)后，兩個(gè)繼電器并聯(lián)連接的常開觸點(diǎn)KA1、KA2瞬時(shí)閉合，使直流電流從直流電源的正母線（+BC）通過時(shí)間繼電器KT的線圈，到達(dá)直流電源的負(fù)母線（-BC），時(shí)間繼電器KT經(jīng)過整定時(shí)間t秒延時(shí)后，其延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)閉合，接通信號(hào)繼電器KS和中間繼電器KM的線圈。在斷路器QF1閉合時(shí)，其常開輔助觸點(diǎn)QF1閉合，中間繼電器KM的常開觸點(diǎn)閉合，接通斷路器QF1的跳閘線圈YR，使斷路器跳閘，切斷故障線路。第三十九頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

SA是人為手動(dòng)分閘按鈕，當(dāng)線路需要人為斷開時(shí)，按下SA，直接接通輸電線路的QF1的跳閘線圈，斷路器跳閘。 信號(hào)繼電器起動(dòng)后，信號(hào)繼電器KS的常開觸點(diǎn)閉合，保護(hù)裝置的信號(hào)回路接通，發(fā)出故障信號(hào)，通知值班人員。第四十頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（4）整定原則

1）起動(dòng)電流 電流繼電器的起動(dòng)電流即整定值，在系統(tǒng)正常運(yùn)行和出現(xiàn)最大負(fù)荷電流時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)該動(dòng)作，因此起動(dòng)電流應(yīng)大于線路的最大負(fù)荷電流。電流互感器一次側(cè)的起動(dòng)電流式中──可靠系數(shù)，電磁型電流繼電器（DL）取1.2，感應(yīng)型電流繼電器（GL）取

1.3；──自起動(dòng)系數(shù)，一般取3～4； ──線路的最大負(fù)荷電流（A）。第四十一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

電流互感器二次側(cè)的起動(dòng)電流式中──電流互感器的變比。

2）動(dòng)作時(shí)限 過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)從距離電源最遠(yuǎn)的保護(hù)裝置開始，按階梯原則整定。第四十二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，根據(jù)選擇性要求，應(yīng)該距K點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動(dòng)作，因此保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)最??；保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比裝置的動(dòng)作時(shí)限增加t，即式中

──考慮斷路器的動(dòng)作時(shí)間和滅弧時(shí)間，取0.5～0.7秒。第四十三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

3）靈敏度過電流保護(hù)裝置的靈敏度按系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)區(qū)末端的兩相短路來校驗(yàn)。式中──系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)區(qū)末端的兩相短路電流值（A）；──電流互感器一次側(cè)的起動(dòng)電流（A）。第四十四頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

2．反時(shí)限過電流保護(hù)裝置 反時(shí)限過電流保護(hù)裝置是指電流繼電器的動(dòng)作時(shí)限與通過它的電流的大小成反比。（1）接線圖與展開圖

（a）原理接線圖（b）展開圖第四十五頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（2）組成 反時(shí)限過電流保護(hù)裝置采用感應(yīng)型繼電器KA1、KA2就可以實(shí)現(xiàn)。由于GL型電流繼電器本身具有時(shí)限、掉牌、功率大、觸點(diǎn)數(shù)量多等特點(diǎn)，可以省掉了時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、中間繼電器。第四十六頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（3）保護(hù)原理 正常運(yùn)行時(shí)，過電流繼電器不動(dòng)作，KA1、KA2的觸點(diǎn)都是斷開的。斷路器跳閘線圈YR1、YR2斷路，斷路器QF處在合閘狀態(tài)。 當(dāng)在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或過電流時(shí)，電流繼電器KA1、KA2動(dòng)作，經(jīng)一定時(shí)限后其常開觸點(diǎn)先閉合，常閉觸點(diǎn)后打開，跳閘線圈YR1、YR2的短路分流支路被常閉觸點(diǎn)斷開，操作電源被常開觸點(diǎn)接通，斷路器QF跳閘。在繼電器動(dòng)作后，其信號(hào)牌自動(dòng)掉落，顯示繼電器動(dòng)作。當(dāng)故障切除后，繼電器返回，信號(hào)掉牌用手動(dòng)復(fù)位。第四十七頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（4）整定原則 整定原則與定時(shí)限過電流保護(hù)裝置相同。但反時(shí)限的動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)間的整定應(yīng)按照感應(yīng)型繼電器的動(dòng)作時(shí)間特性曲線來確定。第四十八頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六三、電流速斷保護(hù)

為了克服過電流保護(hù)的缺點(diǎn)，在線路中應(yīng)增加電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限僅僅為繼電器本身固有的動(dòng)作時(shí)間，它的選擇性不是依靠時(shí)限，而是依靠選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)作電流來解決。第四十九頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

1．組成 電流速斷保護(hù)裝置同定時(shí)限過電流保護(hù)裝置相比，少一組時(shí)間繼電器。

2．保護(hù)原理 與定時(shí)限過電流保護(hù)裝置相比，沒有時(shí)間上的控制。

3．整定原則（1）起動(dòng)電流 為了保證選擇性，電流速斷保護(hù)在下一段線路發(fā)生最大短路電流時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作；而在本線路范圍內(nèi)發(fā)生最小短路電流時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能可靠動(dòng)作。第五十頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六電流速斷保護(hù)裝置的起動(dòng)電流必須躲開其線路末端變電所母線上的最大短路電流。電流互感器一次側(cè)的起動(dòng)電流式中──可靠系數(shù)，電磁型電流繼電器（DL）取1.2～1.3，感應(yīng)型電流繼電器（GL）取1.4～1.5； ──最大運(yùn)行方式時(shí)，被保護(hù)線路末端短路時(shí)的最大短路電流（A）。第五十一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

電流互感器二次側(cè)的起動(dòng)電流式中──電流互感器的變比。（2）動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限為繼電器本身固有的動(dòng)作時(shí)間。（3）靈敏度 電流速斷保護(hù)裝置的靈敏度按系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)裝置安裝處的兩相短路來校驗(yàn)。第五十二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六式中──系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)裝置安裝處的兩相短路電流值（A）。──電流互感器一次側(cè)的起動(dòng)電流（A）。第五十三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

4．保護(hù)死區(qū) 圖中，橫坐標(biāo)是繼電器的動(dòng)作電流倍數(shù)，實(shí)際反映的是輸電線路的長度與整定電流之間的關(guān)系，t1點(diǎn)是速斷保護(hù)裝置的本身故有的動(dòng)作時(shí)間，a點(diǎn)是速斷保護(hù)裝置的起動(dòng)電流Idz.1在電流隨線路長度的分布曲線1上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。a點(diǎn)將線路WL1分為L1和L2兩段。在L1上發(fā)生短路時(shí)，電流速斷保護(hù)裝置會(huì)動(dòng)作，而在L2以后發(fā)生短路時(shí)，電流速斷保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作，可見電流速斷保護(hù)裝置只能保護(hù)WL1的一部分L1，而不能保護(hù)線路的全部，保護(hù)不了的線段L2稱為保護(hù)死區(qū)。第五十四頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六速斷保護(hù)的死區(qū)

1─最大運(yùn)行方式下三相短路電流分布曲線2─最小運(yùn)行方式下兩相短路電流分布曲線第五十五頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六 保護(hù)死區(qū)的大小與系統(tǒng)的運(yùn)行方式有關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式從最大運(yùn)行方式改變到最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)死區(qū)從L2增大到L2。因此電流速斷保護(hù)不能單獨(dú)使用，必須與過電流保護(hù)配合使用。 下圖是具有電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)的原理接線圖。第五十六頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（a）原理接線圖（b）展開圖

具有電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)的原理接線圖第五十七頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

圖（a）中，TAu、TAw是定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)裝置共用的一套電流互感器。兩套保護(hù)的過電流繼電器的串聯(lián)連接的。KA1、KA2是定時(shí)限過電流保護(hù)裝置的起動(dòng)元件過電流繼電器，KT是過電流保護(hù)的時(shí)間繼電器，KS1是過電流保護(hù)的信號(hào)繼電器。KA3、KA4是電流速斷保護(hù)裝置的起動(dòng)元件過電流繼電器，KS2是電流速斷保護(hù)的信號(hào)繼電器。KM是兩套保護(hù)裝置共用的中間繼電器，當(dāng)任何一套保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)出跳閘命令，需經(jīng)過此中間繼電器KM、斷路器的常開輔助觸點(diǎn)QF1和斷路器的跳閘線圈YR后，斷路器跳閘。第五十八頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

圖（b）中，是兩套保護(hù)裝置的展開圖。當(dāng)輸電線路中的發(fā)生短路故障后，如果短路點(diǎn)在速斷保護(hù)范圍內(nèi)，則速斷保護(hù)和過電流保護(hù)的過電流繼電器KA1～KA4同時(shí)起動(dòng)，其常開觸點(diǎn)KA1～KA4閉合，首先接通速斷保護(hù)裝置的信號(hào)繼電器KS2和中間繼電器KM的線圈，中間繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，接通斷路器的跳閘線圈，斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出速斷保護(hù)裝置動(dòng)作的信號(hào)。如果速斷保護(hù)裝置拒動(dòng)，則經(jīng)過一定時(shí)間延時(shí)后，由定時(shí)限過電流保護(hù)裝置跳閘。第五十九頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

如果短路發(fā)生在速斷保護(hù)裝置的死區(qū)或相鄰線路，則電流速斷保護(hù)裝置不起動(dòng)，定時(shí)限過電流保護(hù)裝置起動(dòng)，完成跳閘任務(wù)。第六十頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六四、單相接地保護(hù)

1．無選擇絕緣監(jiān)視裝置（1）接線圖第六十一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

（2）組成 在變電所母線上裝一套三相五柱式電壓互感器TV。電壓互感器二次側(cè)有兩組線圈，一組接成星形，在它的引出線上接三個(gè)電壓表，反應(yīng)各相電壓。另一組接成開口三角形，并在開口處接一過電壓繼電器KV，反應(yīng)接地時(shí)出現(xiàn)的電壓。第六十二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（3）保護(hù)原理 在正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)三相電壓對(duì)稱，三個(gè)電壓表數(shù)值相等，開口三角形兩端的電壓為零，繼電器不動(dòng)作。 當(dāng)系統(tǒng)某一相絕緣損壞發(fā)生單相接地時(shí)，接地相的相電壓變?yōu)榱?，電壓表指示零；其他兩相的?duì)地電壓升高倍，電壓表數(shù)值升高，同時(shí)在開口三角形的兩端的電壓很高使電壓繼電器KV動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。第六十三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

值班人員可以根據(jù)故障相指示，拉開某條線路時(shí)，系統(tǒng)接地消失（三相電壓表指示相同），則被拉開的線路就是故障線路。 該裝置只適用于線路數(shù)目不多，并且允許短時(shí)停電的電網(wǎng)中。第六十四頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

2．有選擇性的零序電流保護(hù)

有選擇性的零序電流保護(hù)是一種利用零序電流使繼電器動(dòng)作來指示接地故障線路的保護(hù)裝置。（1）架空線路當(dāng)系統(tǒng)正常及三相對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，三相電流的相量和為零，故流入繼電器的電流為零，一旦系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，三個(gè)繼電器分別流入零敘電流I0，故檢測出3I0，大于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器動(dòng)作并發(fā)出信號(hào)。第六十五頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六（2）電纜線路 一般采用零序變流器（零序電流互感器）保護(hù)的接線方式。

當(dāng)系統(tǒng)正常及三相對(duì)稱短路時(shí)，變流器中沒有感應(yīng)出零序電流，繼電器不動(dòng)。一旦系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，有接地電容電流通過，此電流在二次側(cè)感應(yīng)出零序電流，使繼電器的動(dòng)作并發(fā)出信號(hào)。 注意電纜頭的接地引線必須穿過零序電流互感器后再實(shí)行接地，否則保護(hù)裝置不起作用。第六十六頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六作業(yè)概念題：6-86-96-106-116-12計(jì)算題：6-206-21第六十七頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六第四節(jié)中壓系統(tǒng)電力變壓器保護(hù)一、故障類型

1．內(nèi)部故障 線圈對(duì)鐵殼絕緣擊穿（接地短路）、匝間或?qū)娱g短路、高低壓各相線圈短路；

2．外部故障 各相出線套管間短路（相間短路）、接地短路等；

3．不正常運(yùn)行方式 由外部短路和過負(fù)荷引起的過電流、不允許的油面降低、溫度升高。 在變壓器發(fā)生故障時(shí)，一般都應(yīng)迅速切離電源，以防事故擴(kuò)大。第六十八頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六二、瓦斯保護(hù)

當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，短路電流所產(chǎn)生的電弧將使絕緣物和變壓器油分解而產(chǎn)生大量的氣體，利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)的保護(hù)裝置叫瓦斯保護(hù)。配電變壓器容量在800kVA，車間變壓器在400kVA以上的變壓器應(yīng)設(shè)置瓦斯保護(hù)。

1．安裝 瓦斯保護(hù)主要有瓦斯繼電器構(gòu)成，安裝在變壓器油箱和油枕之間，如圖所示。第六十九頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六1─變壓器2─連通管3─瓦斯氣體繼電器4─油枕5─上油杯

6─上動(dòng)觸頭7—上靜觸頭8─下油杯9─下動(dòng)觸頭10─下靜觸頭11─下油杯平衡錘12─上油杯平衡錘13─支架第七十頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六 當(dāng)變壓器的油箱內(nèi)部發(fā)生任何故障時(shí)，絕緣物質(zhì)在電弧的作用下將會(huì)分解出氣體。如圖8-16所示，在變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)下，整個(gè)繼電器內(nèi)充滿變壓器油，上、下開口油杯5和8，受到油的浮力向坐上方傾斜，使繼電器的上觸點(diǎn)6和7、下觸點(diǎn)9和10斷開。當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生輕微故障（輕瓦斯）時(shí)，產(chǎn)生的氣體聚集在繼電器的上部，迫使油面相應(yīng)降低，使上油杯5下降，上觸點(diǎn)6和7閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障（重瓦斯）時(shí)，連通管內(nèi)產(chǎn)生油流，當(dāng)流速達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，沖撞下油杯平衡錘，使下油杯8下降，下觸點(diǎn)9和10閉合，發(fā)出變壓器斷路器跳閘的命令。第七十一頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

2．保護(hù)原理

瓦斯保護(hù)原理接線圖第七十二頁，共八十三頁，編輯于2023年，星期六

瓦斯繼電器觸點(diǎn)KG1由上開口杯5控制，構(gòu)成輕瓦斯保護(hù)，其繼電器動(dòng)作后發(fā)出警報(bào)信號(hào)，但不跳閘。 瓦斯繼電器的另一觸點(diǎn)KG2由下油杯8控制，構(gòu)成重瓦斯保護(hù)，其動(dòng)作后經(jīng)信號(hào)繼電器KS起動(dòng)中間繼電器KM，KM的兩個(gè)觸點(diǎn)分別使斷路器QF1、QF2跳閘。第七十三頁，共八十三頁，編輯于2023年，星