繼電保護(hù)課件 沈陽(yáng)工學(xué)院

1、 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院 梁國(guó)艷梁國(guó)艷 張瑛張瑛電力系統(tǒng)繼電保護(hù)Electric Power System Relay ProtectionElectric Power System Relay Protection第一章第一章 緒論緒論第二章第二章 繼電保護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)第三章第三章 輸電線路相間短路的電流保護(hù)輸電線路相間短路的電流保護(hù)第四章第四章 相間短路的方向電流保護(hù)相間短路的方向電流保護(hù)第五章第五章 輸電線路接地保護(hù)輸電線路接地保護(hù)第六章第六章 電網(wǎng)的距離保護(hù)電網(wǎng)的距離保護(hù)第七章第七章 線路的差動(dòng)保護(hù)和高頻保護(hù)線路的差動(dòng)保護(hù)和高頻保護(hù)第八章第八章 電力變壓器保護(hù)電力變壓

2、器保護(hù)第九章第九章 同步發(fā)電機(jī)保護(hù)同步發(fā)電機(jī)保護(hù)第十章第十章 母線保護(hù)母線保護(hù)目目 錄錄第一章第一章 緒論緒論本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容一、繼電保護(hù)的任務(wù)一、繼電保護(hù)的任務(wù)二、繼電保護(hù)裝置構(gòu)成基本原理和組成二、繼電保護(hù)裝置構(gòu)成基本原理和組成三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求四、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展四、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)1.1.正常運(yùn)行正常運(yùn)行2.2.故障故障3.3.不正常運(yùn)行不正常運(yùn)行斷線斷線 短路短路三相短路、三相短路、 兩相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地單相接地短路、兩相接地短路、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)以短路、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)以及變壓器繞組間的匝間短

3、及變壓器繞組間的匝間短路等路等單相斷線單相斷線 兩相斷線兩相斷線過(guò)負(fù)荷、過(guò)負(fù)荷、 過(guò)電壓過(guò)電壓頻率降低頻率降低 、系統(tǒng)振蕩等、系統(tǒng)振蕩等上頁(yè)下頁(yè)返回一、繼電保護(hù)的任務(wù)一、繼電保護(hù)的任務(wù) 上頁(yè)下頁(yè)返回根據(jù)邏輯元件傳送的根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時(shí)跳閘；不如：故障時(shí)跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信號(hào)；正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信號(hào)；正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作。正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作。 二、保護(hù)裝置構(gòu)成基二、保護(hù)裝置構(gòu)成基 本原理和組成本原理和組成測(cè)量測(cè)量邏輯邏輯執(zhí)行執(zhí)行被測(cè)物被測(cè)物理量理量整定值整定值跳閘或跳閘或信號(hào)信號(hào)測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)

4、物理量（如電流、的有關(guān)物理量（如電流、電壓、阻抗、功率方向電壓、阻抗、功率方向等），并與已給定的整等），并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出較結(jié)果給出“是是”、“非非”、“大于大于”、“不大于不大于”等具有等具有“0”或或“1”性質(zhì)的一組邏輯性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)是信號(hào)，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)否應(yīng)該啟動(dòng) 。根據(jù)測(cè)量部分輸出量根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定邏使保護(hù)裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信

5、號(hào)，并將有關(guān)命令傳號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。給執(zhí)行元件。 上頁(yè)下頁(yè)返回繼電保護(hù)裝置的分類(lèi)繼電保護(hù)裝置的分類(lèi)繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置按保護(hù)按保護(hù)對(duì)象分對(duì)象分按保護(hù)按保護(hù)原理分原理分按故障按故障類(lèi)型分類(lèi)型分按保護(hù)按保護(hù)技術(shù)分技術(shù)分按保護(hù)按保護(hù)作用分作用分輸電線路保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)變壓器保護(hù)電動(dòng)機(jī)保護(hù)母線保護(hù)機(jī)電型保護(hù)整流型保護(hù)晶體管型保護(hù)集成電路型保護(hù)微機(jī)保護(hù)電流保護(hù)電壓保護(hù)距離保護(hù)差動(dòng)保護(hù)方向保護(hù)零序保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù)輔助路保護(hù)相間短路保護(hù)接地故障保護(hù)匝間短路保護(hù)斷線保護(hù)失步保護(hù)失磁保護(hù)及過(guò)激磁保護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上

6、一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求: 三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求選擇性選擇性速動(dòng)性速動(dòng)性靈敏性靈敏性可靠性可靠性電力系統(tǒng)發(fā)生故電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切僅將故障元件切除，而使非故障除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)元件仍能正常運(yùn)行，以盡量縮小行，以盡量縮小停電范圍的一種停電范圍的一種性能。性能。 保護(hù)快速切除保護(hù)快速切除故障的性能。故障的性能。故障切除時(shí)間故障切除時(shí)間包括繼電保護(hù)包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)路器的跳閘時(shí)間。間。 在規(guī)定的保護(hù)范圍在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)對(duì)故障情內(nèi)，保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。要況的反應(yīng)能力。要求的保護(hù)裝置應(yīng)在求

7、的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短短路點(diǎn)的位置與短路的類(lèi)型如何，都路的類(lèi)型如何，都能靈敏地正確地反能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)。應(yīng)出來(lái)。 發(fā)生了屬于它該動(dòng)發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可作的故障，它能可靠動(dòng)作，即不發(fā)生靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作；而在不拒絕動(dòng)作；而在不該動(dòng)作時(shí)，它能可該動(dòng)作時(shí)，它能可靠不動(dòng)，即不發(fā)生靠不動(dòng)，即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。該動(dòng)則錯(cuò)誤動(dòng)作。該動(dòng)則動(dòng)，不該動(dòng)則不動(dòng)動(dòng)，不該動(dòng)則不動(dòng)上頁(yè)下頁(yè)返回A237BC645D81選擇性舉例選擇性舉例1K1K2K2K2K3K1、2跳閘跳閘5、6跳閘跳閘7、8跳閘跳閘若若7QF拒動(dòng)，保護(hù)拒動(dòng)，保護(hù)5動(dòng)作跳開(kāi)動(dòng)作跳開(kāi)5QF將故障切

8、除，停電范圍擴(kuò)大了。但是如果將故障切除，停電范圍擴(kuò)大了。但是如果保護(hù)保護(hù)5不動(dòng)作跳閘，故障線路就無(wú)法切除，因此，此時(shí)保護(hù)不動(dòng)作跳閘，故障線路就無(wú)法切除，因此，此時(shí)保護(hù)5的動(dòng)作也是有的動(dòng)作也是有選擇性動(dòng)作，若保護(hù)選擇性動(dòng)作，若保護(hù)7和和7QF正確動(dòng)作于跳閘同時(shí)，保護(hù)正確動(dòng)作于跳閘同時(shí)，保護(hù)5也動(dòng)作跳開(kāi)也動(dòng)作跳開(kāi)5QF，則保護(hù)則保護(hù)5的動(dòng)作就是非選擇性動(dòng)作，稱(chēng)為越級(jí)跳閘的動(dòng)作就是非選擇性動(dòng)作，稱(chēng)為越級(jí)跳閘。上頁(yè)下頁(yè)返回關(guān)于靈敏性關(guān)于靈敏性 靈敏性用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，并表示為靈敏性用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，并表示為 ，也稱(chēng)為靈敏度。也稱(chēng)為靈敏度。在計(jì)算保護(hù)的靈敏系數(shù)時(shí)，可按如下原則考慮：在計(jì)算保護(hù)的靈敏系數(shù)時(shí)

9、，可按如下原則考慮：1.在可能的運(yùn)行方式下，選擇最不利于保護(hù)動(dòng)作的在可能的運(yùn)行方式下，選擇最不利于保護(hù)動(dòng)作的運(yùn)行方式；運(yùn)行方式；2.在所保護(hù)的短路類(lèi)型中，選擇最不利于保護(hù)動(dòng)作在所保護(hù)的短路類(lèi)型中，選擇最不利于保護(hù)動(dòng)作的短路類(lèi)型；的短路類(lèi)型；3.在保護(hù)區(qū)內(nèi)選擇最不利于保護(hù)動(dòng)作的那點(diǎn)作為靈在保護(hù)區(qū)內(nèi)選擇最不利于保護(hù)動(dòng)作的那點(diǎn)作為靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)（計(jì)算所選的短路點(diǎn)）敏度校驗(yàn)點(diǎn)（計(jì)算所選的短路點(diǎn)）。senK上頁(yè)下頁(yè)返回四、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展四、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展1、保護(hù)原理方面、保護(hù)原理方面過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)（最早熔斷器）（最早熔斷器）1901年年電流差動(dòng)電流差動(dòng)保護(hù)保護(hù)1908年年方向性方向性電流保護(hù)

10、電流保護(hù)1910年年距離距離保護(hù)保護(hù) 1920年年行波保護(hù)行波保護(hù)光纖保護(hù)光纖保護(hù)20世紀(jì)世紀(jì)70年代年代微波保護(hù)微波保護(hù)20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代上頁(yè)下頁(yè)返回高頻高頻保護(hù)保護(hù) 1927年年繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展2、結(jié)構(gòu)型式方面、結(jié)構(gòu)型式方面機(jī)電型機(jī)電型（電磁型、（電磁型、感應(yīng)型）感應(yīng)型）整流型整流型 微機(jī)型微機(jī)型集成集成電路型電路型 晶體管型晶體管型上頁(yè)下頁(yè)返回第二章第二章 繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容一、電流互感器及電壓互感器一、電流互感器及電壓互感器二、變換器二、變換器三、對(duì)稱(chēng)分量分量濾過(guò)器三、對(duì)稱(chēng)分量分量濾過(guò)器四、常用繼電器四、常用繼電器五、微機(jī)

11、保護(hù)的基本知識(shí)五、微機(jī)保護(hù)的基本知識(shí)一、保護(hù)用電流互感器一、保護(hù)用電流互感器第一節(jié)第一節(jié) 電流互感器及電壓互感器電流互感器及電壓互感器（一）電流互感器正方向規(guī)定（一）電流互感器正方向規(guī)定 1LloaZ2L1K2K極性端極性端2I1I一次側(cè)同名端流進(jìn)一次側(cè)同名端流進(jìn)二次側(cè)同名端流出二次側(cè)同名端流出1I2IaZ1aZ2loaZZ等值電路等值電路相量圖相量圖1I2II21III由等值電路可見(jiàn)：由等值電路可見(jiàn)： 將電力系統(tǒng)的一次電流按一定的變比變換成二次較小電流，供給測(cè)量表計(jì)將電力系統(tǒng)的一次電流按一定的變比變換成二次較小電流，供給測(cè)量表計(jì)和繼電器，同時(shí)還可以使二次設(shè)備與一次高壓隔離，保證工作人員的安全

12、。和繼電器，同時(shí)還可以使二次設(shè)備與一次高壓隔離，保證工作人員的安全。 由電磁平衡原理：由電磁平衡原理：2211WIWI所以所以112InIITATAn電流互感器變比電流互感器變比上頁(yè)下頁(yè)返回1 1、電流互感器存在誤差的原因、電流互感器存在誤差的原因（二）（二）電流互感器的誤差電流互感器的誤差%100112IIIIarg22II比值誤差比值誤差角度誤差角度誤差勵(lì)磁電流的存在，勵(lì)磁電流的存在，由于勵(lì)磁由于勵(lì)磁電流的存在，使一次電流折電流的存在，使一次電流折算值與二次電流不等，即兩算值與二次電流不等，即兩者的大小和相位不同。者的大小和相位不同。小于10%小于72 2、電流互感器、電流互感器10%10

13、%誤差曲線誤差曲線電流互感器比值誤差為電流互感器比值誤差為10%10%，角度誤差小于角度誤差小于7 7，電流互，電流互感器一次電流倍數(shù)與允許感器一次電流倍數(shù)與允許的二次負(fù)載阻抗之間的關(guān)的二次負(fù)載阻抗之間的關(guān)系曲線。系曲線。loaZm0maxZ%10I07%10I07上頁(yè)下頁(yè)返回電電壓壓互互感感器器的的接接線線方方式式星型接線星型接線三相五柱式接線三相五柱式接線V-VV-V接線接線 特點(diǎn)：可以獲得對(duì)稱(chēng)的三個(gè)線電特點(diǎn)：可以獲得對(duì)稱(chēng)的三個(gè)線電壓，但不能獲得相電壓壓，但不能獲得相電壓可以獲得相電壓、線電壓和零序電壓可以獲得相電壓、線電壓和零序電壓可以獲得相電壓、線電可以獲得相電壓、線電壓和零序電壓壓和

14、零序電壓VPVUUUABCabcA B CAUBUCUbUCUaUUabcnVVV1PV2PV3PVUUU二二 電壓互感器電壓互感器上頁(yè)下頁(yè)返回A B CabcnUnl 電壓互感器二次電壓可看成是電壓源，而電壓互感器二次電壓可看成是電壓源，而電流互感器二次電流可看成是電流源；電流互感器二次電流可看成是電流源； 電壓互感器在正常工作情況下鐵芯的工作電壓互感器在正常工作情況下鐵芯的工作磁密較電流互感器高得多；磁密較電流互感器高得多； 電壓互感器工作在二次側(cè)開(kāi)路狀態(tài)，電流電壓互感器工作在二次側(cè)開(kāi)路狀態(tài)，電流互感器工作在二次側(cè)短路狀態(tài)；互感器工作在二次側(cè)短路狀態(tài)； 電流互感器二次不能開(kāi)路電流互感器二次

15、不能開(kāi)路 。（三）（三）電流互感器與電壓互感器的工電流互感器與電壓互感器的工作特點(diǎn)作特點(diǎn)上頁(yè)下頁(yè)返回一、變換器的功能：一、變換器的功能： 第二節(jié)第二節(jié) 變換器變換器1按照保護(hù)裝置構(gòu)成原理的要求，進(jìn)行電氣量的變換按照保護(hù)裝置構(gòu)成原理的要求，進(jìn)行電氣量的變換 與綜合；與綜合；2將被保護(hù)設(shè)備的強(qiáng)電交流二次回路與保護(hù)裝置的直將被保護(hù)設(shè)備的強(qiáng)電交流二次回路與保護(hù)裝置的直流弱電回路相隔離；流弱電回路相隔離；3利用測(cè)量變換器一、二次線圈的屏蔽層，抑制干擾利用測(cè)量變換器一、二次線圈的屏蔽層，抑制干擾信號(hào)的侵入，提高保護(hù)裝置的抗干擾能力。信號(hào)的侵入，提高保護(hù)裝置的抗干擾能力。 二、變換器的種類(lèi)：二、變換器的種類(lèi)

16、：電流變換器電流變換器 電壓變換器電壓變換器電抗變壓器電抗變壓器 上頁(yè)下頁(yè)返回一、電壓變換器（一、電壓變換器（TVTV） 電壓變換器用于將電壓變換器用于將變換成裝置變換成裝置所需要的所需要的。上頁(yè)下頁(yè)返回 當(dāng)忽略其比值誤差和角度誤差時(shí)，則二次當(dāng)忽略其比值誤差和角度誤差時(shí)，則二次輸出電壓：輸出電壓：1212WWnUnU二次輸出電壓變換系數(shù)一次輸入電壓二、電流二、電流變換器（變換器（T T） 電流變換器用于將電流變換器用于將變換成裝置變換成裝置所需要的所需要的。上頁(yè)下頁(yè)返回 當(dāng)忽略其比值誤差和角度誤差時(shí)，則二次當(dāng)忽略其比值誤差和角度誤差時(shí)，則二次輸出電壓：輸出電壓：1221212WWnnRnUnR

17、nIUTATAIITA二次輸出電壓變換系數(shù)電流互感器變比一次輸一次輸入電流入電流一次輸入電壓三、電抗變壓器（三、電抗變壓器（URUR） 電抗變壓器電抗變壓器用于將用于將一次電流一次電流變換成裝置所需要的變換成裝置所需要的二次電壓二次電壓。 上頁(yè)下頁(yè)返回原理圖1IocURURI1N2N3NaZ1aZ3mRRjXIocU1I1I1I2N1N3NRocU原理結(jié)構(gòu)圖2N 電抗變壓器鐵芯具有氣電抗變壓器鐵芯具有氣隙，其勵(lì)磁回路的勵(lì)磁電隙，其勵(lì)磁回路的勵(lì)磁電抗數(shù)值很小，相對(duì)于二次抗數(shù)值很小，相對(duì)于二次較大的負(fù)荷阻抗來(lái)說(shuō)，完較大的負(fù)荷阻抗來(lái)說(shuō)，完全可以忽略不計(jì)，故一次全可以忽略不計(jì)，故一次電流全部作為勵(lì)磁電

18、流，電流全部作為勵(lì)磁電流，電抗變壓器在工作時(shí)繞組電抗變壓器在工作時(shí)繞組可認(rèn)為處于開(kāi)路狀態(tài)可認(rèn)為處于開(kāi)路狀態(tài)11331/)/()()/()(IZUIUZZRZjXRZRZjXRIUbrococbrbrmbrmoc有定義：電抗變壓器的轉(zhuǎn)移阻抗令調(diào)節(jié)電抗變壓器調(diào)節(jié)電抗變壓器一、二次繞組的一、二次繞組的匝數(shù)可以改變?cè)褦?shù)可以改變 ocU通過(guò)調(diào)節(jié)電抗變壓通過(guò)調(diào)節(jié)電抗變壓器繞組所接的電阻器繞組所接的電阻可以改變的可以改變的角度角度 Uoc電流變換器與電抗變壓器都是將一次電流成比例的變電流變換器與電抗變壓器都是將一次電流成比例的變換成二次電壓的，但是在應(yīng)用上有些不同。電流變換換成二次電壓的，但是在應(yīng)用上有些不

19、同。電流變換器在磁路未飽和時(shí)，勵(lì)磁電流可以忽略，其二次輸出器在磁路未飽和時(shí)，勵(lì)磁電流可以忽略，其二次輸出電壓波形基本保持了一次電流信號(hào)的波形。電壓波形基本保持了一次電流信號(hào)的波形。電抗變壓器一次電流全部作為勵(lì)磁電流，在暫態(tài)情況下，忽略鐵芯有功損耗，其二次輸出電抗變壓器一次電流全部作為勵(lì)磁電流，在暫態(tài)情況下，忽略鐵芯有功損耗，其二次輸出電壓為：電壓為：電抗變壓器二次輸出電壓對(duì)一次電流中的諧波成分有放大作用，對(duì)一次電流中的非周期電流電抗變壓器二次輸出電壓對(duì)一次電流中的諧波成分有放大作用，對(duì)一次電流中的非周期電流有抑制作用有抑制作用 11112sin2TWWoceTLItLIdtdiLdtdiLu當(dāng)

20、輸入端三相電流、電壓中當(dāng)輸入端三相電流、電壓中含有三序分量時(shí)，輸出端只含有三序分量時(shí)，輸出端只輸出負(fù)序分量。輸出負(fù)序分量。 為了提高保護(hù)裝置的靈敏度，經(jīng)常采用序分量來(lái)為了提高保護(hù)裝置的靈敏度，經(jīng)常采用序分量來(lái)作為保護(hù)的判據(jù)。要獲得這些序分量就必須借助于各作為保護(hù)的判據(jù)。要獲得這些序分量就必須借助于各種序分量濾過(guò)器，稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)分量濾過(guò)器。種序分量濾過(guò)器，稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)分量濾過(guò)器。當(dāng)輸入端三相電流、電壓中當(dāng)輸入端三相電流、電壓中含有三序分量時(shí)，輸出端只含有三序分量時(shí)，輸出端只輸出零序分量。輸出零序分量。第三節(jié)第三節(jié) 對(duì)稱(chēng)分量濾過(guò)器對(duì)稱(chēng)分量濾過(guò)器 零序分量濾過(guò)器零序分量濾過(guò)器零序電壓濾過(guò)器零序電壓濾過(guò)器 零

21、序電流濾過(guò)器零序電流濾過(guò)器 負(fù)序分量濾過(guò)器負(fù)序分量濾過(guò)器負(fù)序電壓濾過(guò)器負(fù)序電壓濾過(guò)器 負(fù)序電流濾過(guò)器負(fù)序電流濾過(guò)器 上頁(yè)下頁(yè)返回上頁(yè)下頁(yè)返回零序電壓濾過(guò)器零序電壓濾過(guò)器03UNabcABC03UUUUUcbaout 零序電壓濾過(guò)器的作用是為了獲得零序電壓，它的輸零序電壓濾過(guò)器的作用是為了獲得零序電壓，它的輸入是三相電壓，輸出只與輸入電壓中的零序電壓成正比。入是三相電壓，輸出只與輸入電壓中的零序電壓成正比。 構(gòu)成依據(jù)：構(gòu)成依據(jù)： 構(gòu)成元件構(gòu)成元件 ： 三個(gè)單相式電壓互感器或三個(gè)單相式電壓互感器或三相五柱式電壓互感器都三相五柱式電壓互感器都可以獲得可以獲得 上頁(yè)下頁(yè)返回零序電流濾過(guò)器零序電流濾過(guò)器

22、零序電流濾過(guò)器的作用是為了獲得零序電零序電流濾過(guò)器的作用是為了獲得零序電流流，它的輸入是，它的輸入是三相電三相電流流，輸出只與輸入電，輸出只與輸入電流流中的零序電中的零序電流流成正比。成正比。 構(gòu)成依據(jù)：構(gòu)成依據(jù)： 構(gòu)成元件構(gòu)成元件 ： 由三臺(tái)具有相同型號(hào)和變比由三臺(tái)具有相同型號(hào)和變比的電流互感器構(gòu)成零序電流的電流互感器構(gòu)成零序電流濾過(guò)器。濾過(guò)器。 gIaIbIcIKOAIBICI03IIIIIcbag輸入電流繼電器的電流輸入電流繼電器的電流正常運(yùn)行，忽略勵(lì)磁電流正常運(yùn)行，忽略勵(lì)磁電流考慮考慮勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流TACBAcbagnIIIIIII/ )(0gI不平衡電流unbunbTACBATAC

23、CBBAAcbagIInIIInIIIIIIIIII/ )(/)()()(上頁(yè)下頁(yè)返回阻容式單相負(fù)序電壓濾過(guò)器阻容式單相負(fù)序電壓濾過(guò)器ABUBCUBCIABIoutUABCCRCCARACnmAAAXCR313CCCXCR3131參數(shù)關(guān)系參數(shù)關(guān)系 030ABABUI超前060BCBCUI超前輸出電壓輸出電壓 CBCAABoutXIjRIU輸輸入入正正序序電電壓壓 輸輸入入負(fù)負(fù)序序電電壓壓 CBCRInmAABXI jAABRI030060CBCXI j1ABU1BCU060030AABRIAABXI joutUCBCXI jCBCRInm2BCU2ABU2AU2CU2BU302330cos3j

24、AouteUU0outU上頁(yè)下頁(yè)返回阻容移相式單相負(fù)序電流濾過(guò)器阻容移相式單相負(fù)序電流濾過(guò)器OUTUAUA)()(/3BCTATCnnRX參數(shù)選擇：21, 13)(/NNNNnUABCTBC變比為設(shè))(0/ )(ATACCnIIjXU21,13)(3/NNNNnUAATA變比為設(shè))(/)()(BCTCBOACRCOUTnIIRIIjXUUU)(/ )(BCTCBRnIIRUBCUACIBIC0CR1N2N3N3N1N2NAI03 I上頁(yè)下頁(yè)返回單相負(fù)序電流濾過(guò)器相量圖單相負(fù)序電流濾過(guò)器相量圖1.1.輸入零序電流輸入零序電流, ,輸出為零。輸出為零。2.2.輸輸入入正正序序序序電電流流1 .CU

25、1 .BU11CBII3.3.輸輸入入負(fù)負(fù)序序序序電電流流2BI2CI1.CU1.BU22CBII2AI2OUTU1BI1CI1AIRCoutUUURCoutUUUBCUACIBIC0CR1N2N3N3N1N2NAI03 I)(2/2BCtAOUTnIRU1.基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 常用繼電器常用繼電器電磁鐵電磁鐵可動(dòng)銜鐵可動(dòng)銜鐵線圈線圈觸點(diǎn)觸點(diǎn)彈簧彈簧止擋止擋2.基本原理基本原理gI當(dāng)電磁力矩當(dāng)電磁力矩大于彈簧力大于彈簧力矩和摩擦力矩和摩擦力矩之和矩之和, ,繼繼電器動(dòng)作電器動(dòng)作, ,接點(diǎn)閉合接點(diǎn)閉合上頁(yè)下頁(yè)返回電流繼電器電流繼電器過(guò)電流繼電器過(guò)電流繼電器 電壓繼電器電壓繼電器中間繼電

26、器中間繼電器時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器信號(hào)繼電器信號(hào)繼電器低電流繼電器低電流繼電器 過(guò)電壓繼電器過(guò)電壓繼電器 低電壓繼電器低電壓繼電器 反應(yīng)被保護(hù)元件電流降低而動(dòng)反應(yīng)被保護(hù)元件電流降低而動(dòng)作的一種繼電器作的一種繼電器 反應(yīng)被保護(hù)元件電壓升高而動(dòng)反應(yīng)被保護(hù)元件電壓升高而動(dòng)作的一種繼電器作的一種繼電器 起橋梁作用起橋梁作用, ,接點(diǎn)多容量大接點(diǎn)多容量大, ,可實(shí)現(xiàn)短延時(shí)可實(shí)現(xiàn)短延時(shí), ,及自保持。及自保持。建立保護(hù)所需要的延時(shí)時(shí)間。建立保護(hù)所需要的延時(shí)時(shí)間。當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，明顯標(biāo)示出繼電器當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，明顯標(biāo)示出繼電器或保護(hù)裝置動(dòng)作狀態(tài)?；虮Ｗo(hù)裝置動(dòng)作狀態(tài)。 3. 常用電磁型繼電器的類(lèi)型常用電磁型

27、繼電器的類(lèi)型反應(yīng)被保護(hù)元件電壓降低而動(dòng)反應(yīng)被保護(hù)元件電壓降低而動(dòng)作的一種繼電器作的一種繼電器 上頁(yè)下頁(yè)返回反應(yīng)被保護(hù)元件電流升高而動(dòng)作反應(yīng)被保護(hù)元件電流升高而動(dòng)作的一種繼電器的一種繼電器 4. 電磁型常用繼電器圖片電磁型常用繼電器圖片上頁(yè)返回上頁(yè)下頁(yè)返回動(dòng)作電流動(dòng)作電流返回電流返回電流返回系數(shù)返回系數(shù)使電流繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合的最小電流使電流繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合的最小電流使電流繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)打開(kāi)的最大電流使電流繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)打開(kāi)的最大電流返回電流與動(dòng)作電流之比返回電流與動(dòng)作電流之比實(shí)驗(yàn)接線實(shí)驗(yàn)接線AIZOBSV220合上電源開(kāi)關(guān)合上電源開(kāi)關(guān)S,S,調(diào)整自耦調(diào)壓器調(diào)整自耦調(diào)壓器, ,使使輸入電流繼電

28、器的電流升高輸入電流繼電器的電流升高, ,當(dāng)小燈當(dāng)小燈剛好亮?xí)r電表指示的電流就是繼電器剛好亮?xí)r電表指示的電流就是繼電器的動(dòng)作電流的動(dòng)作電流. .調(diào)整自耦調(diào)壓器調(diào)整自耦調(diào)壓器, ,使輸入電流繼電器使輸入電流繼電器的電流減小的電流減小, ,當(dāng)小燈剛好熄滅時(shí)當(dāng)小燈剛好熄滅時(shí), ,電表電表指示的電流就是繼電器的返回電流指示的電流就是繼電器的返回電流. .5. 電磁型過(guò)電流繼電器的參數(shù)電磁型過(guò)電流繼電器的參數(shù)6. 電磁型低電壓繼電器的參數(shù)電磁型低電壓繼電器的參數(shù)上頁(yè)下頁(yè)返回動(dòng)作電壓動(dòng)作電壓返回電壓返回電壓返回系數(shù)返回系數(shù)使電壓繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合的最大電壓使電壓繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合的最大電壓使電壓繼電器動(dòng)斷

29、觸點(diǎn)打開(kāi)的最小電壓使電壓繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi)的最小電壓返回電壓與動(dòng)作電壓之比返回電壓與動(dòng)作電壓之比實(shí)驗(yàn)接線實(shí)驗(yàn)接線合上電源開(kāi)關(guān)合上電源開(kāi)關(guān)S,S,調(diào)整自耦調(diào)壓器調(diào)整自耦調(diào)壓器, ,使使輸入電壓繼電器的電壓升高至額定值輸入電壓繼電器的電壓升高至額定值這時(shí)繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi)這時(shí)繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi), ,調(diào)整自耦調(diào)整自耦調(diào)壓器調(diào)壓器, ,減小加入繼電器的電壓減小加入繼電器的電壓, ,當(dāng)小當(dāng)小燈剛好亮?xí)r燈剛好亮?xí)r, ,電壓表指示的電壓就是電壓表指示的電壓就是繼電器的動(dòng)作電壓繼電器的動(dòng)作電壓. .調(diào)整自耦調(diào)壓器調(diào)整自耦調(diào)壓器, ,使輸入電壓繼電器使輸入電壓繼電器的電壓升高的電壓升高, , 當(dāng)小燈剛熄滅時(shí)當(dāng)小

30、燈剛熄滅時(shí), ,電壓電壓表指示的電壓就是繼電器的返回電壓表指示的電壓就是繼電器的返回電壓. .UUZOBSV220第三章第三章 輸電線路相間短路的電流保護(hù)輸電線路相間短路的電流保護(hù)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容一、無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)一、無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)二、二、限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)三、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)三、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)四、電流保護(hù)的接線方式四、電流保護(hù)的接線方式五五、 階段式電流保護(hù)階段式電流保護(hù)流過(guò)保護(hù)流過(guò)保護(hù)1 1的短路電流大于整定的動(dòng)作電流的短路電流大于整定的動(dòng)作電流 時(shí)時(shí): :保護(hù)動(dòng)作保護(hù)動(dòng)作. .operKIIM MIN第一節(jié)第一節(jié) 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)上頁(yè)下

31、頁(yè)返回1.1.工作原理工作原理 線路上發(fā)生三相短路時(shí)線路上發(fā)生三相短路時(shí), ,流過(guò)保護(hù)流過(guò)保護(hù)1 1的的短路電流短路電流: :KMMMKZZEZEI)3(ME 系統(tǒng)等效電系統(tǒng)等效電源的相電動(dòng)勢(shì)源的相電動(dòng)勢(shì) MZ 系統(tǒng)等效電系統(tǒng)等效電源源到保護(hù)安裝處到保護(hù)安裝處之間的正序阻抗之間的正序阻抗 保護(hù)安裝處保護(hù)安裝處之間的至短路點(diǎn)之間的至短路點(diǎn)之間的正序阻抗之間的正序阻抗 KZKKIoperImax.KNImax.KI0KIKImax.KNIminLmaxLKI最大運(yùn)最大運(yùn)行式下行式下最小運(yùn)最小運(yùn)行方下行方下為了保證選擇性，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作為了保證選擇性，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)下一線路首端（或

32、本線路末電流應(yīng)躲過(guò)下一線路首端（或本線路末端）短路故障時(shí)流過(guò)本保護(hù)的短路電流端）短路故障時(shí)流過(guò)本保護(hù)的短路電流 可靠系數(shù)有KrelKrelIIIINKoperNKoper)3(max.3max. 最大運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端最大運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端N N發(fā)生金發(fā)生金屬性三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最大短路電流。屬性三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最大短路電流。 )3(max.NKI 無(wú)實(shí)現(xiàn)保護(hù)不能無(wú)實(shí)現(xiàn)保護(hù)不能保護(hù)線路全長(zhǎng)保護(hù)線路全長(zhǎng), ,保護(hù)保護(hù)范圍隨運(yùn)行方式而范圍隨運(yùn)行方式而變化變化第一節(jié)第一節(jié) 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)2.2.接線原理接線原理KA信號(hào) IKMKSTQ1QFTA

33、QF上頁(yè)下頁(yè)返回電流互電流互感器感器電流繼電流繼電器電器中間繼中間繼電器電器信號(hào)繼信號(hào)繼電器電器It1IIt1t上頁(yè)下頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)1.1.工作原理工作原理P1mNn2IMIIoperI1.0KIlIIoperI1.IoperI2.mn0tl由于無(wú)時(shí)限電流速由于無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)一般不能保斷保護(hù)一般不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，為切護(hù)線路全長(zhǎng)，為切除本線路無(wú)時(shí)限電除本線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)范圍以流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，為外的短路故障，為此增設(shè)第二套電流此增設(shè)第二套電流速斷保護(hù)，即速斷保護(hù)，即限時(shí)限時(shí)電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù) 限時(shí)電流速斷保護(hù)。限時(shí)電流速斷保護(hù)。它

34、的動(dòng)作范圍應(yīng)包它的動(dòng)作范圍應(yīng)包括被保護(hù)線路全長(zhǎng)。括被保護(hù)線路全長(zhǎng)。為了獲得動(dòng)作選擇為了獲得動(dòng)作選擇性，第二套電流速性，第二套電流速斷保護(hù)必須帶時(shí)限，斷保護(hù)必須帶時(shí)限，以便和相鄰線路以便和相鄰線路段電流速斷保護(hù)相段電流速斷保護(hù)相配合，配合， 所帶的時(shí)限只比瞬所帶的時(shí)限只比瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大時(shí)電流速斷保護(hù)大一個(gè)或兩個(gè)時(shí)限級(jí)一個(gè)或兩個(gè)時(shí)限級(jí)差差t t，所以稱(chēng)它，所以稱(chēng)它為為限時(shí)電流速斷保限時(shí)電流速斷保護(hù)護(hù)。此情況下，它。此情況下，它的保護(hù)范圍不超越的保護(hù)范圍不超越相鄰線路相鄰線路段或段或段電流保護(hù)的保護(hù)段電流保護(hù)的保護(hù)范圍范圍 保護(hù)保護(hù)2無(wú)時(shí)限無(wú)時(shí)限電流速斷范圍電流速斷范圍保護(hù)保護(hù)1限時(shí)電流速斷范圍

35、限時(shí)電流速斷范圍保護(hù)保護(hù)1無(wú)時(shí)限無(wú)時(shí)限電流速斷范圍電流速斷范圍2.2.動(dòng)作電流整定動(dòng)作電流整定保護(hù)保護(hù)1 1的限時(shí)電流的限時(shí)電流速斷動(dòng)作電流速斷動(dòng)作電流應(yīng)為應(yīng)為: : 考慮到電流計(jì)算和考慮到電流計(jì)算和整定誤差等不利因整定誤差等不利因素，故引入可靠系素，故引入可靠系數(shù)后寫(xiě)為數(shù)后寫(xiě)為: IIoperI1.IoperIIoperII2.1.IoperrelIIoperIKI2.1.3.3.動(dòng)作時(shí)限選擇動(dòng)作時(shí)限選擇保護(hù)保護(hù)1 1的限時(shí)電流的限時(shí)電流速斷保護(hù)區(qū)延伸到速斷保護(hù)區(qū)延伸到m m點(diǎn)點(diǎn), ,為使在為使在nmnm之間之間發(fā)生故障時(shí)不誤動(dòng)發(fā)生故障時(shí)不誤動(dòng)作作, ,動(dòng)作時(shí)間應(yīng)為動(dòng)作時(shí)間應(yīng)為: : 為級(jí)差

36、tttttIIII0221It2IIt2t第二節(jié)第二節(jié) 限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)4.4.靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn)5 . 13 . 1minIIoperKsenIIK 為了保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在最小運(yùn)行為了保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，具有足夠的靈方式下，被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，具有足夠的靈敏度。通常用靈敏系數(shù)敏度。通常用靈敏系數(shù) 來(lái)表示。來(lái)表示。senKminKI在最小運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端發(fā)生在最小運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相金屬性短路故障時(shí)流經(jīng)保護(hù)的電流兩相金屬性短路故障時(shí)流經(jīng)保護(hù)的電流。上頁(yè)下頁(yè)返回5.5.

37、原理接線原理接線KAIKTKSTQ1QFTAQFt信號(hào)上頁(yè)下頁(yè)返回 限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)與無(wú)時(shí)限電流速斷與無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)接線的主要區(qū)別保護(hù)接線的主要區(qū)別是將中間繼電器換成是將中間繼電器換成了時(shí)間繼電器。當(dāng)電了時(shí)間繼電器。當(dāng)電流繼電器動(dòng)作后，須流繼電器動(dòng)作后，須經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的延經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)后，才能動(dòng)作于跳時(shí)后，才能動(dòng)作于跳閘。閘。第二節(jié)第二節(jié) 限時(shí)電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù) 限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)線路的限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，但不能作為下一線路保護(hù)的后備。全長(zhǎng)，但不能作為下一線路保護(hù)的后備。而定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)不僅能保護(hù)本線路而定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)不僅能保護(hù)本

38、線路全長(zhǎng)，還能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，可以全長(zhǎng)，還能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，可以起到后備保護(hù)的作用。這是因?yàn)檫^(guò)電流起到后備保護(hù)的作用。這是因?yàn)檫^(guò)電流保護(hù)不是按躲過(guò)某一短路電流，而是按保護(hù)不是按躲過(guò)某一短路電流，而是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的，故它的動(dòng)躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的，故它的動(dòng)作電流值較低，靈敏度較高，保護(hù)范圍作電流值較低，靈敏度較高，保護(hù)范圍大。大。 第三節(jié)第三節(jié) 定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)也是靠適當(dāng)選取定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)也是靠適當(dāng)選取動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來(lái)獲得選擇性的。動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來(lái)獲得選擇性的。

39、一、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則一、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則 1 1）動(dòng)作電流應(yīng)整定得大于該線路上可能出現(xiàn)）動(dòng)作電流應(yīng)整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流的最大負(fù)荷電流2 2）在外部短路故障切除后，電流繼電器能可靠返回。）在外部短路故障切除后，電流繼電器能可靠返回。 max lImaxloperII自起動(dòng)系數(shù)SSlresssreloperKIKKKImax上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)二、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定原則二、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定原則 1 1）過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按階梯原則選擇過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按階梯原則選擇 tt

40、tnnmax)1(1KMINIIIQF2QF1QF4QF5IQF30lt1t2t3t4t5tt上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)定限時(shí)過(guò)電流保護(hù)三、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)限的靈敏度校驗(yàn)三、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)限的靈敏度校驗(yàn) 靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按如下兩種情況分別考慮：靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按如下兩種情況分別考慮：(1) (1) 當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為本線路的近后備保護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為本線路的近后備保護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在本線路末端應(yīng)選在本線路末端（2 2）當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，）當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在相鄰線路（元件）末端，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在相鄰線路（元件）末端，

41、當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的靈敏度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取性能當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的靈敏度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取性能更好的保護(hù)方式。更好的保護(hù)方式。5 . 13 . 1senK2 . 1senK上頁(yè)下頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 電流保護(hù)的接線方式電流保護(hù)的接線方式一、三種基本的接線方式一、三種基本的接線方式 電流保護(hù)的接線方式，電流保護(hù)的接線方式，指的是電流繼電器與指的是電流繼電器與電流互感器二次繞組電流互感器二次繞組之間的連接方式之間的連接方式,有有三三種基本的接線方式。種基本的接線方式。 三相三繼電器完全星三相三繼電器完全星接線方式接線方式 兩相兩繼電器不完全星兩相兩繼電器不完全星接線方式接線方式 兩相電流差兩相電流差接

42、線方式接線方式 三相三繼電器完全星三相三繼電器完全星接線方式接線方式 IIIAIBICIaIbIcI可以反可以反應(yīng)各種應(yīng)各種類(lèi)型的類(lèi)型的相間故相間故障和接障和接地故障地故障上頁(yè)下頁(yè)返回上頁(yè)下頁(yè)返回兩相兩繼電器不完全星兩相兩繼電器不完全星接線方式接線方式 可以反可以反應(yīng)各種應(yīng)各種類(lèi)型的類(lèi)型的相間故相間故障和有障和有電流互電流互感器相感器相的接地的接地故障。故障。IIAIBICIaIcI上頁(yè)下頁(yè)返回兩相電流差兩相電流差接線方式接線方式 通過(guò)繼電器的通過(guò)繼電器的電流為兩相電電流為兩相電流之差流之差. .不同不同故障類(lèi)型和故障類(lèi)型和短路相別下短路相別下,通過(guò)繼電器通過(guò)繼電器的電流和電的電流和電流互感器

43、二流互感器二次電流之比次電流之比是不同的是不同的 .IAIBICIaIcIgI 定義接線系數(shù)，為流入繼電器定義接線系數(shù)，為流入繼電器的電流與電流互感器二次電流之比，的電流與電流互感器二次電流之比，以以 表示。表示。 conK上頁(yè)下頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 電流保護(hù)的接線方式電流保護(hù)的接線方式二、各種接線方式的性能分析二、各種接線方式的性能分析 ( (一一) )對(duì)相間短路故障的反應(yīng)能力對(duì)相間短路故障的反應(yīng)能力 完全星形和不完全星形接線都能正確反應(yīng)被保完全星形和不完全星形接線都能正確反應(yīng)被保護(hù)線路不同相別的相間短路故障，只是動(dòng)作的繼電護(hù)線路不同相別的相間短路故障，只是動(dòng)作的繼電器數(shù)目不同而已。兩相不完全

44、星形接線方式在器數(shù)目不同而已。兩相不完全星形接線方式在ABAB和和BCBC相間短路故障時(shí)只有一個(gè)繼電器動(dòng)作。三相完全相間短路故障時(shí)只有一個(gè)繼電器動(dòng)作。三相完全星形接線方式在各種相間短路故障時(shí)，至少有兩個(gè)星形接線方式在各種相間短路故障時(shí)，至少有兩個(gè)繼電器動(dòng)作，動(dòng)作可靠性較高。繼電器動(dòng)作，動(dòng)作可靠性較高。第四節(jié)第四節(jié) 電流保護(hù)的接線方式電流保護(hù)的接線方式二、各種接線方式的性能分析二、各種接線方式的性能分析 ( (二二) )對(duì)小接地電流電網(wǎng)中的兩點(diǎn)異地接地的反應(yīng)能力對(duì)小接地電流電網(wǎng)中的兩點(diǎn)異地接地的反應(yīng)能力 在小接地電流電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，流在小接地電流電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)

45、的僅為零序電容電流，相間電壓仍然對(duì)稱(chēng)，過(guò)接地點(diǎn)的僅為零序電容電流，相間電壓仍然對(duì)稱(chēng)，對(duì)負(fù)荷沒(méi)有影響。為提高供電可靠性，允許小接地電對(duì)負(fù)荷沒(méi)有影響。為提高供電可靠性，允許小接地電流電網(wǎng)帶一點(diǎn)接地繼續(xù)運(yùn)行一短時(shí)間。故在這種電網(wǎng)流電網(wǎng)帶一點(diǎn)接地繼續(xù)運(yùn)行一短時(shí)間。故在這種電網(wǎng)中，在不同地點(diǎn)發(fā)生兩點(diǎn)接地短路時(shí)，要求保護(hù)動(dòng)作中，在不同地點(diǎn)發(fā)生兩點(diǎn)接地短路時(shí)，要求保護(hù)動(dòng)作只切除一個(gè)接地故障點(diǎn)，以提高供電可靠性。只切除一個(gè)接地故障點(diǎn)，以提高供電可靠性。 上頁(yè)下頁(yè)返回1K2K3K1III23IIIIIIABC對(duì)小接地電流電網(wǎng)中的兩點(diǎn)異地接地的反應(yīng)能力對(duì)小接地電流電網(wǎng)中的兩點(diǎn)異地接地的反應(yīng)能力1.串聯(lián)線路串聯(lián)線路

46、上頁(yè)下頁(yè)返回完全星型完全星型不完全星型不完全星型由于兩個(gè)保護(hù)在定由于兩個(gè)保護(hù)在定值和時(shí)限上都按選值和時(shí)限上都按選擇性要求而配合整擇性要求而配合整定的，因此，能夠定的，因此，能夠保證保證100100地只切地只切除線路除線路。 由于由于B B相不裝電流互感器和相相不裝電流互感器和相應(yīng)的電流繼電器，當(dāng)線路應(yīng)的電流繼電器，當(dāng)線路上發(fā)生上發(fā)生B B相接地，而線路相接地，而線路I I上上發(fā)生發(fā)生A A相或相或C C相接地時(shí)，保護(hù)相接地時(shí)，保護(hù)2 2不能動(dòng)作，只能由保護(hù)不能動(dòng)作，只能由保護(hù)1 1動(dòng)作動(dòng)作切除線路切除線路I I，擴(kuò)大了停電范圍。，擴(kuò)大了停電范圍。這種接線方式在不同相別的這種接線方式在不同相別的

47、兩點(diǎn)接地組合中，只能保證兩點(diǎn)接地組合中，只能保證的機(jī)會(huì)有選擇性地切除一條的機(jī)會(huì)有選擇性地切除一條線路。線路。 1III2K3K23IIIIIIABC上頁(yè)下頁(yè)返回1.并聯(lián)線路并聯(lián)線路對(duì)小接地電流電網(wǎng)中的兩點(diǎn)異地接地的反應(yīng)能力對(duì)小接地電流電網(wǎng)中的兩點(diǎn)異地接地的反應(yīng)能力完全星型完全星型兩套保護(hù)將同時(shí)動(dòng)作，兩套保護(hù)將同時(shí)動(dòng)作，而切除兩條線路而切除兩條線路。 不完全星型不完全星型線路線路IIII故障相別故障相別AABBCC線路線路IIIIII故障相別故障相別BCACAB保護(hù)保護(hù)2動(dòng)作情況動(dòng)作情況+-+保護(hù)保護(hù)3動(dòng)作情況動(dòng)作情況-+-1切除線路數(shù)切除線路數(shù)121121保護(hù)動(dòng)作情況保護(hù)動(dòng)作情況“+”動(dòng)作動(dòng)作

48、 “-”不動(dòng)作不動(dòng)作能保證有的機(jī)會(huì)只切除一條線路。能保證有的機(jī)會(huì)只切除一條線路。 (三三)對(duì)對(duì)YN，d11接線變壓器后兩相短路的反應(yīng)能力接線變壓器后兩相短路的反應(yīng)能力 IIAIBICI)2(31kIaIbIacI)2(32kI)2(31kI上頁(yè)下頁(yè)返回031)2(21cabaKaaIIIIIII)2()2(132231KABKaCAIIIIIII1aIaI1bI2bIbI2aI2cI1cI)(CAIIBI21ACII12ACII21BBII 當(dāng)過(guò)電流保護(hù)接于變壓器的一側(cè)，作為當(dāng)過(guò)電流保護(hù)接于變壓器的一側(cè)，作為變壓器及另一側(cè)線路故障的后備保護(hù)時(shí)，保變壓器及另一側(cè)線路故障的后備保護(hù)時(shí)，保護(hù)的接線將

49、直接影響保護(hù)對(duì)某些故障的護(hù)的接線將直接影響保護(hù)對(duì)某些故障的反應(yīng)能力或靈敏性反應(yīng)能力或靈敏性。 d側(cè)各相電流之間的關(guān)系側(cè)各相電流之間的關(guān)系Y側(cè)各相電流之間的關(guān)系側(cè)各相電流之間的關(guān)系 d d側(cè)側(cè)a a、b b兩相發(fā)生短路時(shí)，兩相發(fā)生短路時(shí)，YNYN側(cè)側(cè)A A相和相和C C相中的電流只為相中的電流只為B B相電流的一半相電流的一半。 上頁(yè)下頁(yè)返回對(duì)對(duì)YN，d11接線變壓器后兩相短路的反應(yīng)能力結(jié)論接線變壓器后兩相短路的反應(yīng)能力結(jié)論 當(dāng)采用變壓器高壓側(cè)當(dāng)采用變壓器高壓側(cè)(YN(YN側(cè)側(cè)) )的過(guò)電流保護(hù)，作為的過(guò)電流保護(hù)，作為變壓器保護(hù)的后備保護(hù)時(shí)，若保護(hù)采用三相完全星形變壓器保護(hù)的后備保護(hù)時(shí)，若保護(hù)采

50、用三相完全星形接線，則接于接線，則接于B B相的電流繼電器靈敏度最高，是其他相的電流繼電器靈敏度最高，是其他兩相電流繼電器的兩倍。兩相電流繼電器的兩倍。 當(dāng)采用兩相不完全星形接線時(shí)，因當(dāng)采用兩相不完全星形接線時(shí)，因B B相上沒(méi)有電流相上沒(méi)有電流繼電器，所以不能反應(yīng)繼電器，所以不能反應(yīng)B B相的最大電流，故靈敏度只有相的最大電流，故靈敏度只有三相完全星形接線時(shí)的一半。三相完全星形接線時(shí)的一半。 為克服這一缺點(diǎn)，可在不完全星形接線的中性線為克服這一缺點(diǎn)，可在不完全星形接線的中性線上接入一個(gè)電流繼電器，流過(guò)這個(gè)繼電器的電流大小上接入一個(gè)電流繼電器，流過(guò)這個(gè)繼電器的電流大小與與B B相電流相等。稱(chēng)為相

51、電流相等。稱(chēng)為二相三繼電器接線二相三繼電器接線。 上頁(yè)下頁(yè)返回第五節(jié)第五節(jié) 階段式電流保護(hù)階段式電流保護(hù) 將無(wú)時(shí)限電流速斷、限時(shí)電流速斷及定時(shí)限過(guò)電將無(wú)時(shí)限電流速斷、限時(shí)電流速斷及定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成一整套保護(hù)，使之相互補(bǔ)充流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成一整套保護(hù)，使之相互補(bǔ)充和配合，稱(chēng)為和配合，稱(chēng)為三段式電流保護(hù)。三段式電流保護(hù)。 通常將無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)稱(chēng)為通常將無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)稱(chēng)為I I段段； 限時(shí)電流速斷保護(hù)稱(chēng)為限時(shí)電流速斷保護(hù)稱(chēng)為段段； 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)稱(chēng)為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)稱(chēng)為段段。 I I段和段和段保護(hù)共同組成線路的主保護(hù)，段保護(hù)共同組成線路的主保護(hù)，段保段保護(hù)作為本線路護(hù)作

52、為本線路I I、段保護(hù)的近后備，也作為下一線段保護(hù)的近后備，也作為下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。1保護(hù)保護(hù)I1段段保護(hù)保護(hù)范圍范圍1保護(hù)保護(hù)1段段保護(hù)保護(hù)范圍范圍2保護(hù)保護(hù)I段保護(hù)范圍段保護(hù)范圍P1mNn2IMI1 1保護(hù)保護(hù)II1段范圍段范圍1K2K 三段式電流保護(hù)保護(hù)范圍示意圖三段式電流保護(hù)保護(hù)范圍示意圖 上頁(yè)下頁(yè)返回上頁(yè)下頁(yè)返回 三段式電流保護(hù)接線原理圖三段式電流保護(hù)接線原理圖 It信號(hào)KA1KT1KS1IIItIIIKS2KS31XBKA2KA3KA4KA5KA6KA7TCQFKT22XB3XBKCOTA1TA3KA1KA6KA7QFI I段段IIII段段IIIIII段段上頁(yè)下頁(yè)

53、返回WCWCKA1KA2KA3KA4KA5KA6KA7KT1KT2KCOQFKS2KS3KS1KCOKT1KT2TQ直流回路FU12KS1KS2KS3起動(dòng)信號(hào)信號(hào)回路701716控制電源小母線熔斷器出口繼電器段電流及I段電流II段電流III段信號(hào)繼電器II段信號(hào)繼電器III跳閘回路KA1KA3KA5KA6KA4KA2KA7TA1TA3 三三段段式式電電流流保保護(hù)護(hù)接接線線展展開(kāi)開(kāi) 圖圖 P1mNn2IMI2KI I段段KA1KA2KA3KA4KA5KA6KA7KT1KT2KCOQFKS2KS3KS1KCOKT1KT2TQ直流回路WCWCFU12上頁(yè)下頁(yè)返回KS1KS2KS3起動(dòng)信號(hào)信號(hào)回路70

54、1716控制電源小母線熔斷器出口繼電器段電流及I段電流II段電流III段信號(hào)繼電器II段信號(hào)繼電器III跳閘回路KA1KA3KA5KA6KA4KA2KA7TA1TA3 三三段段式式電電流流保保護(hù)護(hù)接接線線展展開(kāi)開(kāi) 圖圖 P1mNn2IMI1KIIII段段第四章第四章 相間短路的方向電流保護(hù)相間短路的方向電流保護(hù) 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容一、一、方向問(wèn)題的提出及方向電流保護(hù)方向問(wèn)題的提出及方向電流保護(hù)二、二、功率方向繼電器功率方向繼電器三、三、功率方向繼電器的接線方式功率方向繼電器的接線方式MINIIIIIPQQF2QF1QF3QF4QF5QF6第一節(jié)第一節(jié)方向問(wèn)題的提出及方向電流保護(hù)方向問(wèn)題的

55、提出及方向電流保護(hù)一一.方向問(wèn)題的提出方向問(wèn)題的提出1K2KKMIKNIKMIKNIK1K1點(diǎn)短路要求點(diǎn)短路要求: : 54tt K2K2點(diǎn)短路要求點(diǎn)短路要求: : 45tt 上頁(yè)下頁(yè)返回如果還采用一般的電流保護(hù)作為相間短路保護(hù)時(shí)，如果還采用一般的電流保護(hù)作為相間短路保護(hù)時(shí)，往往滿足不了選擇性要求。往往滿足不了選擇性要求。 MNPQ2134561L2L3L上頁(yè)下頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié)方向問(wèn)題的提出及方向電流保護(hù)方向問(wèn)題的提出及方向電流保護(hù)二二.解決問(wèn)題的措施解決問(wèn)題的措施L1t2t3t4t6t5t1K2K根據(jù)流根據(jù)流經(jīng)保護(hù)經(jīng)保護(hù)的短路功率方的短路功率方向加裝功率方向加裝功率方向元件向元件 設(shè)母線向

56、線路設(shè)母線向線路為為功率方向的功率方向的正方向正方向, ,正方向正方向動(dòng)作動(dòng)作, ,反方向不反方向不動(dòng)作動(dòng)作正方向正方向正方向正方向反方向反方向反方向正方向?qū)蓚€(gè)方向的保護(hù)將兩個(gè)方向的保護(hù)拆開(kāi)看成兩個(gè)單電拆開(kāi)看成兩個(gè)單電源輻射形電網(wǎng)的保源輻射形電網(wǎng)的保護(hù)。其中，保護(hù)護(hù)。其中，保護(hù)1 1、3 3、5 5為一組，為一組，保護(hù)保護(hù)2 2、4 4、6 6為另為另一組，如各同方向一組，如各同方向保護(hù)的時(shí)限仍按階保護(hù)的時(shí)限仍按階梯原則來(lái)整定梯原則來(lái)整定 三三.方向過(guò)電流保護(hù)原理接線圖方向過(guò)電流保護(hù)原理接線圖第一節(jié)第一節(jié)方向問(wèn)題的提出及方向電流保護(hù)方向問(wèn)題的提出及方向電流保護(hù)KAIKWKSTQ1QFTAQF

57、t信號(hào)KT電流繼電器電流繼電器KAKA為電為電流測(cè)量元件，用來(lái)流測(cè)量元件，用來(lái)判別短路故障是否判別短路故障是否在保護(hù)區(qū)內(nèi)在保護(hù)區(qū)內(nèi) 功率方向繼電器功率方向繼電器KWKW，用來(lái)判別短，用來(lái)判別短路故障方向路故障方向 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KTKT，用來(lái)建立過(guò)電流用來(lái)建立過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限保護(hù)動(dòng)作時(shí)限上頁(yè)下頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 功率功率方向繼電器方向繼電器一、工作原理一、工作原理N1K2KMP1TATVUU上頁(yè)下頁(yè)返回1KI保護(hù)正方向故障保護(hù)正方向故障：2KI1KI1KU0cos11KKUIP保護(hù)反方向故障保護(hù)反方向故障：U1KI1K2KI102180KK0)180cos(12kKUIP上頁(yè)下頁(yè)返回g

58、IgbrIZgbrIZgUgTUngTUn1R2R2R1R2N1N3N4N1UR1U2UUI1C78562C3C4C1U2UKP3R4R5RKP5Cm1112第二節(jié)第二節(jié) 功率功率方向繼電器方向繼電器二、原理接線二、原理接線brggbrggZIUjKZIUjK動(dòng)作條件動(dòng)作條件90arg90brggZIUjK90arg90ggIUgU上頁(yè)下頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 功率功率方向繼電器方向繼電器三、動(dòng)作范圍和靈敏線三、動(dòng)作范圍和靈敏線)2(gsen最靈敏線2g)0(0ggIAB動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)繼電器繼電器內(nèi)角內(nèi)角seng上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 功率功率方向繼電器的接線方式方向繼電器的接線方式功率方向繼電器

59、的接線方式是指它與電流互功率方向繼電器的接線方式是指它與電流互感器和電壓互感器之間的連接方式感器和電壓互感器之間的連接方式 在考慮接線方式時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：在考慮接線方式時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：(1)(1)必須保證功率方向繼電器具有良好的方向性，必須保證功率方向繼電器具有良好的方向性，即正方向發(fā)生任何類(lèi)型的短路故障時(shí)，繼電器都即正方向發(fā)生任何類(lèi)型的短路故障時(shí)，繼電器都能動(dòng)作，而反方向短路故障時(shí)不動(dòng)作。能動(dòng)作，而反方向短路故障時(shí)不動(dòng)作。(2)(2)盡量使功率方向繼電器在正向短路故障時(shí)具有盡量使功率方向繼電器在正向短路故障時(shí)具有較高的靈敏性，即故障后加入繼電器的電壓和電較高的靈敏性，即故障后加入繼電

60、器的電壓和電流應(yīng)盡可能大，并使盡可能接近于最大靈敏角。流應(yīng)盡可能大，并使盡可能接近于最大靈敏角。上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 功率功率方向繼電器的接線方式方向繼電器的接線方式一一.90接線接線在三相對(duì)稱(chēng)且功率因數(shù)在三相對(duì)稱(chēng)且功率因數(shù)coscosl l的情況下，加入各相功率方向繼的情況下，加入各相功率方向繼電器的電壓和電流間的相角差電器的電壓和電流間的相角差9090BUAUCUbIcIagII)()(gbcUU3KW2KW1KW繼電器繼電器gIaIbIcIgUabUbcUcaU上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 功率功率方向繼電器的接線方式方向繼電器的接線方式二、原理接線圖二、原理接線圖QFIIIt信號(hào)abc