工廠供電第6版第六章

1、 二、對保護裝置的基本要求二、對保護裝置的基本要求 1 . min. op k P I I S 圖圖6-1 熔斷器在低壓放射線路中的配置熔斷器在低壓放射線路中的配置 .N FEPK IKI .N FEOLal IKI .30N FE II .NFE I 30 I .N FE I pk I 絕緣導線和電纜的絕緣導線和電纜的允許過負載倍數(shù)允許過負載倍數(shù) 絕緣導線和電纜的絕緣導線和電纜的允許載流量允許載流量 OL K a l I K 206p 207 OL K P . 25 N FE IA .30N FE II 短路保護短路保護:對電纜和穿管絕緣導線對電纜和穿管絕緣導線,取取2.5; 對明敷絕緣導線

2、對明敷絕緣導線,取取1.5 短路保護和過負荷保護短路保護和過負荷保護:取取1( 1( 當當 時取時取0.85);0.85);對有爆炸性氣體和粉塵的區(qū)域的線路對有爆炸性氣體和粉塵的區(qū)域的線路, , 取取0.80.8 .N FEPK IKI .N FEOLal IKI 1. 1. 改選熔斷器型號規(guī)格改選熔斷器型號規(guī)格 2.2.適當增大導線或電纜的芯線截面適當增大導線或電纜的芯線截面 TNFEN II .1. )0 . 25 . 1 ( （二）保護（二）保護電力變壓器電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇的熔斷器熔體電流的選擇 )3( IIoc )3( shoc II ) 2( min.Koc II 熔斷

3、器最大分斷電流熔斷器最大分斷電流 三相次暫態(tài)短路電流有效值三相次暫態(tài)短路電流有效值 三、熔斷器的選擇與檢驗三、熔斷器的選擇與檢驗 如如RN1,RN2 )3( shoc II 表6-1檢驗熔斷器保護靈敏度的最小比值檢驗熔斷器保護靈敏度的最小比值K K 熔體額定電流 410A 1632A 4063A80200A 250500A 5s 4.5 5 5 6 7 熔斷時間 0.4s 8 9 10 1l 注：注：表中表中K K值適用于符合值適用于符合IECIEC標準的一些新型熔斷器如標準的一些新型熔斷器如RTl2RTl2、RTl4RTl4、RTl5RTl5、NTNT等等 型熔斷器。對于老型熔斷器，可取型熔

4、斷器。對于老型熔斷器，可取K=4K=47 7，即近似地按表中熔斷時間為，即近似地按表中熔斷時間為5s5s的熔的熔 斷器來取值。斷器來取值。 四、熔斷器保護靈敏度的校驗四、熔斷器保護靈敏度的校驗 熔斷器保護線路末端在系統(tǒng)熔斷器保護線路末端在系統(tǒng)最小運行方式下的最小電流最小運行方式下的最小電流. #對對TN系統(tǒng)和系統(tǒng)和TT 系統(tǒng)，為線路末端系統(tǒng)，為線路末端單相短路電流單相短路電流或或單相接地故單相接地故 障電流障電流； #對對IT系統(tǒng)和中性點不接地系統(tǒng)，為線路末端的系統(tǒng)和中性點不接地系統(tǒng)，為線路末端的兩相短路電流兩相短路電流； #對保護降壓變壓器的高壓熔斷器來說，為低壓側(cè)母線的兩相短對保護降壓變壓

5、器的高壓熔斷器來說，為低壓側(cè)母線的兩相短 路電流折算到高壓側(cè)之值路電流折算到高壓側(cè)之值 n熔斷時間 t13t2 n如果不用熔斷器的保護特性曲線來檢驗選擇性，一般前一熔斷器的熔體電流如果不用熔斷器的保護特性曲線來檢驗選擇性，一般前一熔斷器的熔體電流 大于后一熔斷器的熔體電流的大于后一熔斷器的熔體電流的23級以上，才有可能保護其動作的選擇性。級以上，才有可能保護其動作的選擇性。 圖圖6-4 (6-6-1) 低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線圖低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線圖 1 1 主觸頭主觸頭 2 2 跳鉤跳鉤 3 3 鎖扣鎖扣 4 4 分勵脫扣器分勵脫扣器 5 5 失壓脫扣器失壓脫扣器 6 6、7 7脫扣

6、按鈕脫扣按鈕 8 8 加熱電阻絲加熱電阻絲 9 9 熱脫扣器熱脫扣器 10 10 過流脫扣器過流脫扣器( (沒裝沒裝) ) 1.低壓斷路器過電流脫扣器低壓斷路器過電流脫扣器額定電流額定電流的選擇的選擇 IN.ORI30 2.低壓斷路器過流脫扣器低壓斷路器過流脫扣器動作電流動作電流的整定的整定 瞬時瞬時過流脫扣器動作電流的整定過流脫扣器動作電流的整定, Krel為可靠系數(shù)為可靠系數(shù) IOp(0) Krel Ipk Krel 取取1.35(動作時間在動作時間在0.02S以上萬能式以上萬能式) 22.5(動作時間在動作時間在0.02S及以下塑殼及以下塑殼 式斷路式斷路 器器) 短延時短延時過流脫扣器

7、動作電流和動作電流的整定過流脫扣器動作電流和動作電流的整定 IOp (S) Krel Ipk Krel 為可靠系數(shù)為可靠系數(shù),一般取一般取1.2 短延時動作時間短延時動作時間0.2s,0.4s,0.6s. 前一級保護的動作時間，至少比后一級長前一級保護的動作時間，至少比后一級長 一個時間差一個時間差0.2s 長延時長延時過流脫扣器動作電流和動作電流的整定過流脫扣器動作電流和動作電流的整定 IOp (L) KrelI30 Krel一般取一般取1.1 (6-6-2) 3.1 min. K K I I S op k P 2 .1 . 2 . 1 OPOP II 前一級前一級低壓斷路器保護特性曲線低壓

8、斷路器保護特性曲線：-30%-20%的負偏差的負偏差 后一級后一級熔斷器保護特性曲線熔斷器保護特性曲線：+30%+50%的正偏差的正偏差 (6-6-4) n 當線路發(fā)生短路當線路發(fā)生短路 時，起動用的電流時，起動用的電流 繼電器繼電器KA動作，動作， 使時間繼電器使時間繼電器KT起起 動，經(jīng)整定的一定動，經(jīng)整定的一定 時限后，接通信號時限后，接通信號 繼電器繼電器KS和中間繼和中間繼 電器電器KM，KM就接就接 通斷路器的跳閘回通斷路器的跳閘回 路，使斷路器路，使斷路器QF自自 動跳閘。動跳閘。 圖圖6-5 過電流保護框圖過電流保護框圖 短路故障時：短路故障時： 流過一次設(shè)備的電流激增流過一次

9、設(shè)備的電流激增 KA流過的二次電流大于流過的二次電流大于 KA動作值動作值 KA接點接點 閉合，閉合，KT得電得電 KT 觸點閉合觸點閉合 KM線圈線圈 得電，其觸點閉合得電，其觸點閉合 QF的的YT線圈得電跳閘線圈得電跳閘 切除故障。切除故障。 1 1線圈線圈 2 2電磁鐵電磁鐵 3 3鋼舌片鋼舌片 4 4靜觸點靜觸點 5 5動觸點動觸點 6 6起動電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿起動電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿 7 7標度盤標度盤( (銘牌銘牌) ) 8 8軸承軸承 9 9反作用彈簧反作用彈簧 1010軸軸 圖圖6-6(6-8-1) def re re op I K I n對于過量繼電器，對于過量繼電器， 總小于總小于1一般

10、為一般為0.8 re K n返回系數(shù)返回系數(shù) 圖圖6-7 DL-10DL-10系列接線和圖形符號系列接線和圖形符號 a)DLa)DL1111型型 b)DLb)DL1212型型 c)DLc)DL1313型型 d)d)集中表示的圖形集中表示的圖形 e)e)分開表示的圖形分開表示的圖形 nKA1-2常閉常閉(動斷動斷)觸點觸點 nKA3-4常開常開(動合動合)觸點觸點 平滑調(diào)節(jié)平滑調(diào)節(jié) 撥動桿撥動桿6 來改變彈簧反作用力矩來改變彈簧反作用力矩 級進調(diào)節(jié)級進調(diào)節(jié) 線圈線圈1 1 串聯(lián)串聯(lián)改為改為并聯(lián)并聯(lián)-相當于匝數(shù)相當于匝數(shù) 減少一半，而減少一半，而ININ一定，電流增大一倍一定，電流增大一倍 或或并

11、聯(lián)并聯(lián)改為改為串聯(lián)串聯(lián)（動作電流減?。▌幼麟娏鳒p小 一倍）一倍） （電磁力一定）（電磁力一定） 電磁式電流繼電器的動作電流有兩種調(diào)節(jié)方法：電磁式電流繼電器的動作電流有兩種調(diào)節(jié)方法： 三、電磁式時間繼電器三、電磁式時間繼電器(P211圖圖6-8) 電磁式時間繼電器（電磁式時間繼電器（KT）在繼電保護裝置中，）在繼電保護裝置中， 用來使保護裝置獲得所要求的延時，屬于用來使保護裝置獲得所要求的延時，屬于有或無繼有或無繼 電器電器。 工廠供電系統(tǒng)常用的型號有工廠供電系統(tǒng)常用的型號有DS-110、 120系列系列 (6-8-1) 圖圖6-9 DS-110、120系列時間繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號系列時間

12、繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號 d) 時間繼電器的緩吸線圈及延時時間繼電器的緩吸線圈及延時閉合閉合觸點觸點 e) 時間繼電器的緩放線圈及延時時間繼電器的緩放線圈及延時斷開斷開觸點觸點 圖圖6-13 DZ10中間繼電器內(nèi)部接線和圖形符號中間繼電器內(nèi)部接線和圖形符號 當線圈當線圈通電通電時時,銜鐵被快速吸向電磁鐵銜鐵被快速吸向電磁鐵,從而使觸點切換從而使觸點切換 當線圈當線圈斷電斷電時時,繼電器快速釋放銜鐵繼電器快速釋放銜鐵,觸點全部返回起始位置觸點全部返回起始位置 五、電磁式中間繼電器五、電磁式中間繼電器 電磁式中間繼電器（電磁式中間繼電器（KM）在繼電保護裝置中用作輔助繼電器，）在繼電保護裝置中用

13、作輔助繼電器， 以以彌補主繼電器觸點數(shù)量或觸點容量的不足彌補主繼電器觸點數(shù)量或觸點容量的不足。 1線圈，線圈，2電磁鐵電磁鐵， 3短路環(huán)，短路環(huán)，4鋁盤，鋁盤， 5鋼片，鋼片，6鋁框架，鋁框架， 7調(diào)節(jié)彈簧，調(diào)節(jié)彈簧，8制制 動永久磁鐵，動永久磁鐵，9 扇形齒輪，扇形齒輪，10蝸蝸 桿，桿，11扁桿，扁桿， 12繼電器觸點，繼電器觸點， 13時限調(diào)節(jié)螺桿，時限調(diào)節(jié)螺桿， 14速斷電流調(diào)節(jié)速斷電流調(diào)節(jié) 螺釘，螺釘，15銜鐵，銜鐵， 16動作電流調(diào)節(jié)動作電流調(diào)節(jié) 插銷。插銷。 圖圖6-14 GL-10、20系列感應式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)系列感應式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖圖6-15 (6-10) J

14、Z7中間繼電器中間繼電器 JS數(shù)顯式時間繼電器數(shù)顯式時間繼電器 JRS1(LR1-D)熱過載繼電器熱過載繼電器 JS7-A時間繼電器時間繼電器 產(chǎn)地產(chǎn)地:樂清樂清 型號型號:JS7-A JS7-A系列時間繼電器適系列時間繼電器適 用于交流用于交流50Hz，電壓至，電壓至380伏的電路伏的電路 中，用于自動或半自動控制系統(tǒng)中，作中，用于自動或半自動控制系統(tǒng)中，作 時間控制元件之用，廣泛用于冶金、機時間控制元件之用，廣泛用于冶金、機 械、電力輕工等行業(yè)的自動控制系統(tǒng)中械、電力輕工等行業(yè)的自動控制系統(tǒng)中 作時間控制元件。作時間控制元件。 復制圖片地址復制圖片地址 復制網(wǎng)復制網(wǎng) 頁地址頁地址 圖圖6-

15、18 GL-11、21、15、25型電流繼電器型電流繼電器 的內(nèi)部接線和圖形符號的內(nèi)部接線和圖形符號 一、概述一、概述 GB50062-1992規(guī)范規(guī)范規(guī)定：對規(guī)定：對 366KV電力線路，應裝設(shè)電力線路，應裝設(shè)相間短路保護相間短路保護、 單相接地保護單相接地保護和和過負荷保護過負荷保護。 圖圖6-19 (6-12) 3 圖圖6-20 (6-12) 主要用于主要用于 高壓電動機保護高壓電動機保護 n圖圖6-22n圖圖6-23 (9-13) 圖圖6-24 圖圖6-25 n去分流跳閘去分流跳閘 n增加一對常開觸點增加一對常開觸點 ( (三三) )過電流保護動作電流的整定過電流保護動作電流的整定 帶

16、時限過電流保護帶時限過電流保護( (含定時限和反時限含定時限和反時限) )的動作電流的動作電流I I0P 0P，應躲過 ，應躲過 線路的最大負荷電流線路的最大負荷電流( (包括正常過負荷電流和尖峰電流包括正常過負荷電流和尖峰電流) )I IL.max L.max，以免 ，以免 保護裝置誤動作；其返回電流保護裝置誤動作；其返回電流I Ire re，也應躲過線路的最大負荷電流， ，也應躲過線路的最大負荷電流， 否則保護裝置還可能發(fā)生誤動作。如圖所示。否則保護裝置還可能發(fā)生誤動作。如圖所示。 圖圖6-266-26 a)a)電路電路 b)b)定時限過電流保護的時限整定說明定時限過電流保護的時限整定說明

17、 C)C)反時限過電流保護的時限整定說明反時限過電流保護的時限整定說明 op I .max relw opL rei K K II K K (1) 保護裝置的保護裝置的返回返回系數(shù)系數(shù) 保護裝置的保護裝置的接線接線系數(shù)系數(shù) 保護裝置的保護裝置的可靠可靠系數(shù)系數(shù)(DL型電流繼電器取型電流繼電器取1.2 GL型電流繼電器取型電流繼電器取1.3) 電流互感器電流比電流互感器電流比 最大負荷電流最大負荷電流 ().max relw op YRL i KK II K (2) 如果采用斷路器手動操作機構(gòu)中的過流脫扣器如果采用斷路器手動操作機構(gòu)中的過流脫扣器(跳閘線圈跳閘線圈)YR作過電流保護作過電流保護,

18、 則脫扣器的動作電流計算為則脫扣器的動作電流計算為: ( (四四) ) 過電流保護動作時限的整定過電流保護動作時限的整定 過電流保護的動作時限，應按過電流保護的動作時限，應按“階梯原則階梯原則”進行整定，以進行整定，以 保證前后兩級保護裝置動作的選擇性，在后一級保護裝置所保保證前后兩級保護裝置動作的選擇性，在后一級保護裝置所保 護的線路首端護的線路首端( (如圖前頁所示線路中的如圖前頁所示線路中的k k點點) )發(fā)生三相短路時，發(fā)生三相短路時， 前一級保護的動作時間前一級保護的動作時間t1t1應比后一級保護中最長的動作時間應比后一級保護中最長的動作時間t2t2 大一個時間級差大一個時間級差t

19、t，如圖，如圖b b和和C C所示，即所示，即 t1t2+ t1t2+ t t 這一時間級差這一時間級差t t，應考慮到，應考慮到前一級保護動作時間可能發(fā)前一級保護動作時間可能發(fā) 生的生的負負偏差偏差( (提前動作提前動作) )，考慮，考慮后一級保護動作時間可能發(fā)生后一級保護動作時間可能發(fā)生 的的正正偏差偏差( (延后動作延后動作) )，還要考慮保護裝置特別是，還要考慮保護裝置特別是GLGL型感應式型感應式 繼電器動作時具有的繼電器動作時具有的慣性誤差慣性誤差。為了確保動作選擇性，還應。為了確保動作選擇性，還應 考慮一個考慮一個保險時間保險時間。 1234 ttttt 0.50.7tss 或

20、(2)(2) 2 (2)(2) 2122 (1)(1) 1 (1)(1) 1 ()() (0.7 ) ()() (10) wk K iop wk K iop KI Ina KI tttt ts KI In KI tbt （2） （1） 倍 電壓繼電器電壓繼電器 min (0.85 0.95) N UU ( (六六) )、定時限過電流保護與反時限過電流保護的比較、定時限過電流保護與反時限過電流保護的比較 定時限過電流保護定時限過電流保護 優(yōu)點優(yōu)點：動作時間比較精確，整定簡便，且動作時間與短路電流大：動作時間比較精確，整定簡便，且動作時間與短路電流大 小無關(guān)，不會因短路電流小而使故障時間延長。小無

21、關(guān)，不會因短路電流小而使故障時間延長。 缺點缺點：所需繼電器多，接線復雜，且：所需繼電器多，接線復雜，且需直流操作電源，投資較需直流操作電源，投資較 大大。此外，越靠近電源處的保護裝置，其動作時間越長，這是定。此外，越靠近電源處的保護裝置，其動作時間越長，這是定 時限過電流保護共有的一大缺點。時限過電流保護共有的一大缺點。 反時限過電流保護反時限過電流保護 優(yōu)點優(yōu)點：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時實現(xiàn)電流速斷保護，：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時實現(xiàn)電流速斷保護， 加之可采用加之可采用交流操作交流操作，因此相當簡單經(jīng)濟，投資大大降低，故它，因此相當簡單經(jīng)濟，投資大大降低，故它 在在中小工廠供電

22、系統(tǒng)中中小工廠供電系統(tǒng)中得到廣泛的應用。得到廣泛的應用。 缺點缺點：動作時限的整定比較麻煩，而且誤差較大；當短路電流小：動作時限的整定比較麻煩，而且誤差較大；當短路電流小 時，其動作時間可能相當長，延長了故障持續(xù)時間；同樣存在越時，其動作時間可能相當長，延長了故障持續(xù)時間；同樣存在越 靠近電源、動作時間越長的缺點?？拷娫础幼鲿r間越長的缺點。 n例例6-4 P225 帶時限的過電流保護帶時限的過電流保護,有一個有一個明顯的缺點明顯的缺點,就是越靠近電源的線路過電流保護就是越靠近電源的線路過電流保護, 其動作時間越長其動作時間越長,而短路電流則是越靠近電源越大而短路電流則是越靠近電源越大,其危

23、害更加嚴重。其危害更加嚴重。 GB50062-1992規(guī)定規(guī)定,過電流保護動作時間超過過電流保護動作時間超過0.5-0.7S時時,應裝設(shè)應裝設(shè) 電流速斷保護裝置。電流速斷保護裝置。 （1）電流速斷保護的組成及速斷電流的整定）電流速斷保護的組成及速斷電流的整定 DL系列繼電器系列繼電器 GL系列繼電器系列繼電器 時間繼電器時間繼電器 電磁元件來實現(xiàn)電流速斷保護電磁元件來實現(xiàn)電流速斷保護 感應元件實驗反時限過電流保護感應元件實驗反時限過電流保護 圖圖6-30 圖圖6-31 線路電流速斷保護的動作電流整定說明及保護區(qū)和死區(qū)線路電流速斷保護的動作電流整定說明及保護區(qū)和死區(qū) .max relw qbk

24、i KK II K 前后兩級瞬動的速斷保護的選擇性（前后兩級瞬動的速斷保護的選擇性（速度電流速度電流） （二）電流速斷保護的（二）電流速斷保護的“死區(qū)死區(qū)”及彌補及彌補 保護裝置不能保護的區(qū)域，叫做保護裝置不能保護的區(qū)域，叫做“死區(qū)死區(qū)”。 在電流速斷的在電流速斷的保護區(qū)內(nèi)保護區(qū)內(nèi)，速斷保護為，速斷保護為主保護主保護，過電，過電 流保護作為流保護作為后備后備； 在電流速斷保護的在電流速斷保護的死區(qū)內(nèi)死區(qū)內(nèi)，則，則過電流保護為基本保護過電流保護為基本保護。 （三）電流速斷保護的靈敏度（三）電流速斷保護的靈敏度 (2) 1.5 2 w pk iqb K SI K I 精度要求見精度要求見P228

25、n1.零序電流互感器零序電流互感器 n2.電纜電纜 n3.接地線接地線 n4.電纜頭電纜頭 nKA-電流繼電器電流繼電器 n圖圖6-32 單相接地保護的零序電流互感器的結(jié)構(gòu)和接線單相接地保護的零序電流互感器的結(jié)構(gòu)和接線 注意注意:電纜頭的接地線必須穿過電纜頭的接地線必須穿過 零序電流互感器的鐵心零序電流互感器的鐵心,否則接否則接 地保護裝置不起作用地保護裝置不起作用 必須強調(diào)：必須強調(diào)：電纜頭的接地線必須穿過零序電流互感器的鐵心，否則電纜頭的接地線必須穿過零序電流互感器的鐵心，否則 接地保護裝置不起作用接地保護裝置不起作用, ,如圖所示。如圖所示。 圖圖6-33單相接地時接地電容電流的分布單相接地時接地電容電流的分布 七、線路的過負荷保護七、線路的過負荷保護 圖圖6-34 動作電流動作電流IOP(OL) 動作時間一般取動作時間一般取10-15S 只對經(jīng)常出現(xiàn)過負荷只對經(jīng)常出現(xiàn)過負荷 的電纜線才予以安裝的電纜線才予以安裝 第六節(jié)第六節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護 規(guī)定：對電力變壓器的下列故障及異常運行方式，應裝設(shè)相應的保護裝置：規(guī)定：對電力變壓器的下列故障及異常運行方式，應裝設(shè)相應的保護裝置： 繞組及其引出線的繞組及其引出線的相間短路相間短路和中性點直接接地側(cè)的和中性點直接接地側(cè)的單相接地短單相接地短 路；路； 繞組的匝間短路；繞組的匝間短