淺論10KV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

1、吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題目：淺論10KV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)專業(yè):供用電技術(shù)（企業(yè)供電）班級(jí)：企業(yè)供電3083姓名：張金平學(xué)號(hào)：080040327指導(dǎo)教師:年 月 日吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文成績評議專業(yè)供電技術(shù)班級(jí)企業(yè)供電3083姓名張金平學(xué)號(hào)080040327題目淺論10KV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)指導(dǎo)教師評閱意見成績評定： 指導(dǎo)教師：2011 年 月 日評閱教師意見評閱教師：年 月 日答辯小組意見答辯小組負(fù)責(zé)人:年 月 日論文摘要：在電力系統(tǒng)中，各種類型的、大量的電氣設(shè)備通過電氣線路緊密地聯(lián)結(jié)在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運(yùn)行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響，

2、電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)是環(huán)環(huán)相扣、時(shí)時(shí)平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時(shí)間內(nèi)完成的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 發(fā)電變電 輸電配電   目 錄1 10KV的基本介紹 (11.1 10KV供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置 11.2 10KV系統(tǒng)中應(yīng)配置的繼電保護(hù) 11.3 10KV系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置現(xiàn)狀 21.4 微機(jī)型繼電保護(hù)擴(kuò)展成綜合測控裝置: 22 繼電保護(hù)的基本概念 32.1  10KV供電系統(tǒng)的幾種運(yùn)行狀況 32.1 10KV供電系統(tǒng)繼電

3、保護(hù)裝置的任務(wù) 42.3 對繼電保護(hù)裝置的基本要求 42.4 繼電保護(hù)的基本原理 63 幾種常用電流保護(hù)的分析 63.1  反時(shí)限過電流保護(hù) 63.2 定時(shí)限過電流保護(hù) 73.3  電流速斷保護(hù) 93.4 三段式過電流保護(hù)裝置 103.5 零序電流保護(hù) 114 對于10kv繼電保護(hù)中常用繼電器的參數(shù) 124.1 額定工作電壓 124.2 直流電阻 124.3 吸合電流 124.4 釋放電流 124.5 觸點(diǎn)切換電壓和電流 125 繼電器的選擇 135.1 按使用環(huán)境選型 135.2 按輸入信號(hào)不同確定繼電器種類 135.3 輸入?yún)⒘康倪x定 135.4 根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器

4、觸點(diǎn)的種類和容量 136  對某地電信10KV系統(tǒng)中繼電保護(hù)的綜合評價(jià) 146.1 定時(shí)限過電流保護(hù)與反時(shí)限過電流保護(hù)的配置 146.2 該地電信10KV系統(tǒng)中高壓設(shè)備的配置 146.3 關(guān)于10KV一相接地保護(hù)方式的探討 15  1 10KV的基本介紹1.1  10KV供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置  電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個(gè)環(huán)節(jié)組成的。在電力系統(tǒng)中，各種類型的、大量的電氣設(shè)備通過電氣線路緊密地聯(lián)結(jié)在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運(yùn)行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個(gè)環(huán)

5、節(jié)應(yīng)是環(huán)環(huán)相扣、時(shí)時(shí)平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時(shí)間內(nèi)完成的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。例如，當(dāng)系統(tǒng)中的某工礦企業(yè)的設(shè)備發(fā)生短路事故時(shí)，由于短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)，往往造成電氣設(shè)備或電氣線路的致命損壞還有可能嚴(yán)重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞；當(dāng)10KV不接地系統(tǒng)中的某處發(fā)生一相接地時(shí)，就會(huì)造成接地相的電壓降低，其他兩相的電壓升高，常此運(yùn)行就可能使系統(tǒng)中的絕緣遭受損壞，也有進(jìn)一步發(fā)展為事故的可能。  10KV供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一部分。它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，不但直接關(guān)系到企業(yè)用電的暢通，而且涉及到電力系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。因此要全

6、面地理解和執(zhí)行地區(qū)電業(yè)部門的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程以及相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 由于10KV 系統(tǒng)中包含著一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。又由于一次系統(tǒng)比較簡單、更為直觀，在考慮和設(shè)置上較為容易；而二次系統(tǒng)相對較為復(fù)雜，并且二次系統(tǒng)包括了大量的繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和二次回路。所謂繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)，由繼電器來組成的一套專門的自動(dòng)裝置。為了確保10KV供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須正確的設(shè)置繼電保護(hù)裝置。  1.2  10KV系統(tǒng)中應(yīng)配置的繼電保護(hù)  按照工廠企業(yè)10KV供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在10KV的供電線路、配電變壓器和分段

7、母線上一般應(yīng)設(shè)置以下保護(hù)裝置：  （1） 10KV線路應(yīng)配置的繼電保護(hù)  10KV線路一般均應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。當(dāng)過電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.5s0.7s,并沒有保護(hù)配合上的要求時(shí)，可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)；自重要的變配電所引出的線路應(yīng)裝設(shè)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。當(dāng)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能滿足選擇性動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)。  （2）10KV配電變壓器應(yīng)配置的繼電保護(hù)  1）當(dāng)配電變壓器容量小于400KVA時(shí)： 一般采用高壓熔斷器保護(hù)；  2）當(dāng)配電變壓器容量為400630KVA，高壓側(cè)采用斷路器時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，而當(dāng)過流保護(hù)

8、時(shí)限大于0.5s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對于車間內(nèi)油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)；  3）當(dāng)配電變壓器容量為800KVA及以上時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，而當(dāng)過流保護(hù)時(shí)限大于0.5s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)；另外尚應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)。  （3） 10KV分段母線應(yīng)配置的繼電保護(hù)  對于不并列運(yùn)行的分段母線,應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動(dòng)解除；另外應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。如采用的是反時(shí)限過電流保護(hù)時(shí)，其瞬動(dòng)部分應(yīng)解除；對于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所可不裝設(shè)保護(hù)。  1.3  10KV系統(tǒng)中

9、繼電保護(hù)的配置現(xiàn)狀  目前，一般企業(yè)高壓供電系統(tǒng)中均為10KV系統(tǒng)。除早期建設(shè)的10KV系統(tǒng)中，較多采用的是直流操作的定時(shí)限過電流保護(hù)和瞬時(shí)電流速斷保護(hù)外，近些年來飛速建設(shè)的電網(wǎng)上一般均采用了環(huán)網(wǎng)或手車式高壓開關(guān)柜，繼電保護(hù)方式多為交流操作的反時(shí)限過電流保護(hù)裝置。很多重要企業(yè)為雙路10KV電源、 高壓母線分段但不聯(lián)絡(luò)或雖能聯(lián)絡(luò)但不能自動(dòng)投入。配電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置與整個(gè)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)一樣，歷經(jīng)了電磁型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型的發(fā)展過程。至今，不同形式的保護(hù)還在配電系統(tǒng)中廣泛存在并發(fā)揮作用。對于微機(jī)型繼電保護(hù)裝置由于其性能的優(yōu)越運(yùn)行可靠，越來越得到用戶的認(rèn)可而在配

10、電系統(tǒng)中大量使用。同時(shí)，由于用戶不斷提高的要求和制造廠家的努力，繼電保護(hù)技術(shù)在配網(wǎng)中得到很大的發(fā)展，并且超越原有的行業(yè)范圍，走向多功能智能化，而傳統(tǒng)意義上的獨(dú)立的繼電保護(hù)裝置正在消失。在系統(tǒng)供電的可靠性、故障響應(yīng)的靈敏性、保護(hù)動(dòng)作的選擇性、切除故障的快速性以及運(yùn)行方式的靈活性、運(yùn)行人員上存在著的一些問題得到解決。 1.4 微機(jī)型繼電保護(hù)擴(kuò)展成綜合測控裝置:（1） 出于微機(jī)繼電保護(hù)在高壓電網(wǎng)推廣成功，其優(yōu)良的性能、方便的操作和簡單的維護(hù)在電力系統(tǒng)中深得人心，而近年來微電子技術(shù)的高速發(fā)展，高性能、低價(jià)值的 CPU及外圍器件的出現(xiàn)，加之成熟的制造工藝，就有可能制造出性能優(yōu)越而價(jià)格適宜的用于配網(wǎng)的繼電

11、保護(hù)產(chǎn)品。當(dāng)然，CPU強(qiáng)大的記算能力在完成繼電保護(hù)功能之外，還有較多的能力去處理傳統(tǒng)上由另外一些裝置完成的功能或者去實(shí)現(xiàn)過去沒有實(shí)現(xiàn)的功能。因此，首先把RTU中的遙信及遙測加入、再后來加入遙控等功能再把低周減載等功能加入，形成了一個(gè)融合保護(hù)、測量、控制、通訊等功能在一起的綜合裝置。在這個(gè)裝置里，傳統(tǒng)的分界消失了，只剩下功能的組合，而在實(shí)際上就保護(hù)功能而言，也得到較大的發(fā)展。因?yàn)橛袦y量的要求，就需加入電壓測量，有丁電壓測量值，繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法就有了更多的發(fā)展余地。必然會(huì)發(fā)展并研究出更適用于配網(wǎng)的保護(hù)方法。有了這樣的綜合裝置，人們完全有理由要求就地安裝以節(jié)省電纜，簡化控制室，甚至實(shí)現(xiàn)無人值班、遠(yuǎn)

12、方操作等要求以最終達(dá)到節(jié)約場地，節(jié)約資金節(jié)約人力的目的。這種要求反過來也對裝置的制造提出了很高的要求。例如，裝置要適應(yīng)較寬的溫度范圍，耐受較強(qiáng)的電磁幅射和干擾水平，要求裝置有更強(qiáng)的自檢和互檢能力。由于用戶的這些要求，裝置制造商在器件選用、印刷板設(shè)計(jì)、 EMC技術(shù)機(jī)箱結(jié)構(gòu)工藝等下了很多的工夫，逐步滿足了現(xiàn)場的需要。因此在新建的變電站中，中低壓開關(guān)設(shè)備采用就地安裝的掛拉柜式裝置，配用通訊線構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)已成為一個(gè)潮流。（2） 10kV柱上開關(guān)及配電開關(guān)智能化除上述變電站中采用就地安裝的綜合測控裝置外，原來為手動(dòng)操作的柱上開關(guān)及配電開關(guān)，由于微機(jī)保護(hù)裝置的介入出現(xiàn)了全新的變化。在很長一段時(shí)間里， 1

13、0kV配網(wǎng)中采用自動(dòng)設(shè)備很少，有可能是可供選擇的設(shè)備不多，也可能是需求不足。但是隨著用戶對用電可靠性要求的提高，對配網(wǎng)設(shè)備的自動(dòng)化也提出了較高的要求。目前已有開發(fā)并使用的兩大類裝置一類是FTU（現(xiàn)場遠(yuǎn)方終端）和柱上開關(guān)分離，各自獨(dú)立工作，完成自身功能。另一類是將FTU(現(xiàn)場遠(yuǎn)方終端與柱上開關(guān)組合在一起，成為一個(gè)設(shè)備，一個(gè)機(jī)電一體化的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測量、控制、通訊、開合等功能的智能化組合。由于使用這些智能化設(shè)備，加上良好的通訊功能與集控裝置相連接，可以完成許多在以前無法完成或者要有很多裝置才能完成的任務(wù)。當(dāng)然FTU實(shí)際上是一個(gè)集合保護(hù)、測量、控制、通訊的微機(jī)型裝置，也同樣需要提高件能、擴(kuò)大功能

14、、發(fā)展改進(jìn)，滿足配電網(wǎng)中的各種功能要求，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)化。（3） 戶外型測控裝置的發(fā)展 除了上述 FTU等裝于戶外的測按裝置外，在電壓等級(jí)較高的配電設(shè)備中也逐漸采用戶外型裝置或是就地安裝的裝置。采用戶外型的目的是為了簡化主控制室，減少電纜連結(jié)。在戶外開關(guān)附近，采用就地安裝的結(jié)構(gòu)，例如雙層屏敝的金屬箱體，里邊安裝保護(hù)測控設(shè)備，也可能是獨(dú)立的，也可能是綜合的，通過通訊線例如光纖同主控室聯(lián)絡(luò)、交換信息，接收命令。由于就地安裝，CT的負(fù)擔(dān)減輕，控制電纜縮短，間隔在視野上更清晰，因而操作也更可靠。由于這些優(yōu)點(diǎn)，這樣一種力案會(huì)逐步發(fā)展，特別在新建站中會(huì)有較大的發(fā)展。就地就近布置保護(hù)設(shè)備及測量裝置的沒想由

15、來已久、但是由當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件很難滿足要求，且戶外設(shè)備要耐受較為惡劣的環(huán)境，包括氣象環(huán)境及電磁干擾，化學(xué)腐蝕及其它條件，因此在技術(shù)上難度較大。直到最近幾年，受 FTU的啟發(fā)，戶外就地安裝逐漸得到發(fā)展，而適應(yīng)惡劣環(huán)境的各種技術(shù)也相應(yīng)發(fā)展起來，并且正在不斷發(fā)展提高中。可以預(yù)見，就地安裝在電壓較高的系統(tǒng)甚至是很高的系統(tǒng)將成為熱點(diǎn)、而繼電保護(hù)技術(shù)也在這種發(fā)展中得到深化和提高。綜上所述，配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)正在同別的功能相互滲透，相互融合成一個(gè)新型的綜和測控裝置，而繼電保護(hù)的功能在其中得到深化和發(fā)展。配合微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通訊技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，以及適府各種環(huán)境的硬件的發(fā)展。配電網(wǎng)中的綜合測控裝置的功能愈來愈強(qiáng)，應(yīng)用

16、范圍愈來愈大，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置漸不明顯，而繼電保護(hù)技術(shù)卻會(huì)不斷向智能化方向發(fā)展。2  繼電保護(hù)的基本概念  2.1 10KV供電系統(tǒng)的幾種運(yùn)行狀況  （1） 供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行  這種狀況系指系統(tǒng)中各種設(shè)備或線路均在其額定狀態(tài)下進(jìn)行工作；各種信號(hào)、指示和儀表均工作在允許范圍內(nèi)的運(yùn)行狀況；  （2） 供電系統(tǒng)的故障  這種狀況系指某些設(shè)備或線路出現(xiàn)了危及其本身或系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并有可能使事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大的運(yùn)行狀況；  （3）供電系統(tǒng)的異常運(yùn)行  這種狀況系指系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到了破壞，但尚未構(gòu)成故障

17、時(shí)的運(yùn)行狀況。  2.2 10KV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù) （1） 在供電系統(tǒng)中運(yùn)行正常時(shí)，它應(yīng)能完整地、安全地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；  （2）如供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，它應(yīng)能自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；  （3）當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí)，它應(yīng)能及時(shí)地、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理；  不難看出，在10KV系統(tǒng)中裝設(shè)繼電保護(hù)裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預(yù)報(bào)事故的發(fā)生，來達(dá)到提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷。&#

18、160; 可以想象，在10KV系統(tǒng)中利用熔斷器去完成上述任務(wù)是不能滿足要求的。因?yàn)槿蹟嗥鞯陌裁胩匦圆簧跬晟?，熄滅高壓電路中?qiáng)烈電弧的能力不足，甚至有使故障進(jìn)一步擴(kuò)大的可能；同時(shí)還延長了停電的歷時(shí)。只有采用繼電保護(hù)裝置才是最完美的措施。因此，在10KV系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置就成了供電系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行的不可缺少的重要組成部分。  2.3 對繼電保護(hù)裝置的基本要求  對繼電保護(hù)裝置的基本要求有四點(diǎn)：即選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性  （1） 選擇性  當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應(yīng)該首先斷開距離故障點(diǎn)最

19、近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性；否則就稱為沒有選擇性。  以圖31為例，在各個(gè)斷路器處都裝有保護(hù)裝置。當(dāng)K1點(diǎn)故障時(shí)，根據(jù)選擇性的要求，應(yīng)首先由斷路器6處的保護(hù)裝置動(dòng)作，使斷路器斷開，則非故障部分可繼續(xù)正常運(yùn)行。若在K1點(diǎn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置首先使斷路器5斷開，則變電所將全部停止供電，這種情況稱為無選擇性的動(dòng)作。同理，K2點(diǎn)短路應(yīng)由斷路器5切除，K3點(diǎn)短路應(yīng)由斷路器1、2切除。主保護(hù)和后備保護(hù)：  10KV供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護(hù)。短路故障保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔

20、助保護(hù)。  當(dāng)在系統(tǒng)中的同一地點(diǎn)或不同地點(diǎn)裝有兩套保護(hù)時(shí)，其中有一套動(dòng)作比較快，而另一套動(dòng)作比較慢，動(dòng)作比較快的就稱為主保護(hù)；而動(dòng)作比較慢的就稱為后備保護(hù)。即：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)，就稱為主保護(hù)；當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)，就稱為后備保護(hù)。  后備保護(hù)不應(yīng)理解為次要保護(hù)，它同樣是重要的。后備保護(hù)不僅可以起到當(dāng)主保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作而未動(dòng)作時(shí)的后備，還可以起到當(dāng)主保護(hù)雖已動(dòng)作但最終未能達(dá)到切除故障部分的作用。除此之外，它還有另外的意義。為了使快速動(dòng)作的主保護(hù)實(shí)現(xiàn)選擇性，從而就造成了主保護(hù)不能保護(hù)線路的全長,而只

21、能保護(hù)線路的一部分。也就是說，出現(xiàn)了保護(hù)的死區(qū)。這一死區(qū)就必須利用后備保護(hù)來彌補(bǔ)不可。  近后備和遠(yuǎn)后備：  當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相臨設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)；由本級(jí)電氣設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)，就叫近后備保護(hù)；  輔助保護(hù)：  為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡單保護(hù)，稱為輔助保護(hù)。  （2） 靈敏性  靈敏性系指繼電保護(hù)裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生

22、故障時(shí),又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。保護(hù)裝置靈敏與否，一般用靈敏系數(shù)來衡量。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的運(yùn)行方式和故障類型進(jìn)行計(jì)算。靈敏系數(shù)Km為被保護(hù)區(qū)發(fā)生短路時(shí)，流過保護(hù)安裝處的最小短路電流Id.min與保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流Idz的比值，即:  Km=Id.min/Idz  靈敏系數(shù)越高，則反映輕微故障的能力越強(qiáng)。各類保護(hù)裝置靈敏系數(shù)的大小，根據(jù)保護(hù)裝置的不同而不盡相同。對于多相保護(hù)，Idz取兩相短路電流最小值Idz(2;對于10KV不接地系統(tǒng)的單相短路保護(hù)取單相接地電容電流最小值Ic.min;  （3） 速動(dòng)性  速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故

23、障。 縮短切除故障的時(shí)間，就可以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。  所謂故障的切除時(shí)間是指保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與斷路器的跳閘時(shí)間之和。由于斷路器一經(jīng)選定，其跳閘時(shí)間就已確定，目前我國生產(chǎn)的斷路器跳閘時(shí)間均在0.02S以下。所以實(shí)現(xiàn)速動(dòng)性的關(guān)鍵是選用的保護(hù)裝置應(yīng)能快速動(dòng)作。  （4）  可靠性  保護(hù)裝置應(yīng)能正確的動(dòng)作，并隨時(shí)處于準(zhǔn)備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求，保護(hù)裝置反而成為了擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，則要求保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、

24、整定計(jì)算、安裝調(diào)試要正確無誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡化有效，以提高保護(hù)的可靠性。  2.4 繼電保護(hù)的基本原理  （1）  電力系統(tǒng)故障的特點(diǎn)  電力系統(tǒng)中的故障種類很多，但最為常見、危害最大的應(yīng)屬各種類型的短路事故。一旦出現(xiàn)短路故 障，就會(huì)伴隨其產(chǎn)生三大特點(diǎn)。即：電流將急劇增大、電壓將急劇下降、電壓與電流之間的相位 角將發(fā)生變化。  （2）  繼電保護(hù)的類型  在電力系統(tǒng)中以上述物理量的變化為基礎(chǔ)，利用正常運(yùn)行和故障時(shí)各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原

25、理和類型的繼電保護(hù)裝置。如： 反映電流變化的電流保護(hù)，有定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和零序電流保護(hù)等； 反映電壓變化的電壓保護(hù)，有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù)；既反映電流的變化又反映電壓與電流之間相位角變化的方向過電流保護(hù)； 反映電壓與電流之間比值，也就是反映短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處阻抗的距離保護(hù)；反映輸入電流與輸出電流之差的差動(dòng)保護(hù)，其中又分為橫聯(lián)差動(dòng)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)； 用于反映系統(tǒng)中頻率變化的周波保護(hù)； 專門用于反映變壓器內(nèi)部故障的氣體保護(hù)（即瓦斯保護(hù)），其中又分為輕瓦斯和重瓦斯保護(hù)； 專門用于反映變壓器溫度變化的溫度保護(hù)等。  另外，10KV系統(tǒng)中一般可在進(jìn)線

26、處裝設(shè)電流保護(hù)；在配電變壓器的高壓側(cè)裝設(shè)電流保護(hù)、溫度保護(hù)（油浸變壓器根據(jù)其容量大小尚應(yīng)考慮裝設(shè)氣體保護(hù)）；高壓母線分段處應(yīng)根據(jù)具體情況裝設(shè)電流保護(hù)等。 3  幾種常用電流保護(hù)的分析  3.1  反時(shí)限過電流保護(hù)  （1）  什麼是反時(shí)限過電流保護(hù)  繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短；短路電流越小，動(dòng)作時(shí)間越長，這種保護(hù)就叫做反時(shí)限過電流保護(hù)。  （2）  繼電器的構(gòu)成  反時(shí)限過電流保護(hù)是由GL-15(25感應(yīng)型繼電器構(gòu)成的。這種保護(hù)方式廣泛應(yīng)用于一般工礦企業(yè)

27、中，感應(yīng)型繼電器兼有電磁式電流繼電器(作為起動(dòng)元件、電磁式時(shí)間繼電器(作為時(shí)限元件、電磁式信號(hào)繼電器(作為信號(hào)元件和電磁式中間繼電器(作為出口元件的功能，用以實(shí)現(xiàn)反時(shí)限過電流保護(hù)；另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)。采用這種繼電器,就可以采用交流操作，無須裝設(shè)直流屏等設(shè)備；通過一種繼電器還可以完成兩種保護(hù)功能(體現(xiàn)了繼電器的多功能性，也可以大大簡化繼電保護(hù)裝置。但這種繼電器雖外 部接線簡單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，調(diào)試比較困難；在靈敏度和動(dòng)作的準(zhǔn)確性、速動(dòng)性等方面也遠(yuǎn)不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置。  （3） 反時(shí)限過電流保護(hù)的基本原理  當(dāng)

28、供電線路發(fā)生相間短路時(shí)，感應(yīng)型繼電器KA1或(和KA2達(dá)到整定的一定時(shí)限后動(dòng)作，首先使其常開觸點(diǎn)閉合，這時(shí)斷路器的脫扣器YR1或(和YR2因有KA1或(和KA2的常閉觸點(diǎn)分流(短路，而無電流通過,故暫時(shí)不會(huì)動(dòng)作。但接著KA1或(KA2的常閉觸點(diǎn)斷開，因YR1或(和YR2因“去分流”而通電動(dòng)作，使斷路器跳閘，同時(shí)繼電器本身的信號(hào)掉牌掉下，給出信號(hào)。  在這里應(yīng)予說明，在采用“去分流”跳閘的反時(shí)限過電流保護(hù)裝置中，如繼電器的常閉觸點(diǎn)先斷開而常開觸點(diǎn)后閉合時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)下列問題：  1）繼電器在其常閉觸點(diǎn)斷開時(shí)即先失電返回，因此其常開觸點(diǎn)不可能閉合，因此跳閘線圈也就不能通電跳閘；

29、2）繼電器的常閉觸點(diǎn)如先斷開,CT的二次側(cè)帶負(fù)荷開路，將產(chǎn)生數(shù)千伏的高電壓、比差角差增大、計(jì)量不準(zhǔn)以及鐵心發(fā)熱有可能燒毀絕緣等，這是不允許的。  2.2 定時(shí)限過電流保護(hù)  （1）  什麼是定時(shí)限過電流保護(hù)  繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無關(guān)，時(shí)間是恒定的，時(shí)間是靠時(shí)間繼電器的整定來獲得的。時(shí)間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的，這種保護(hù)方式就稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。  （2） 繼電器的構(gòu)成  定時(shí)限過電流保護(hù)是由電磁式時(shí)間繼電器(作為時(shí)限元件、 電磁式中間繼電器(作為出口元件、電磁式電流繼電器(作為起動(dòng)元件、電磁式信號(hào)繼電

30、器(作為信號(hào)元件構(gòu)成的。它一般采用直流操作，須設(shè)置直流屏。定時(shí)限過電流保護(hù)簡單可靠、完全依靠選擇動(dòng)作時(shí)間來獲得選擇性，上、下級(jí)的選擇性配合比較容易、時(shí)限由時(shí)間繼電器根據(jù)計(jì)算后獲取的參數(shù)來整定，動(dòng)作的選擇性能夠保證、動(dòng)作的靈敏性能夠滿足要求、整定調(diào)試比較準(zhǔn)確和方便。這種保護(hù)方式一般應(yīng)用在1035KV系統(tǒng)中比較重要的變配電所。  （3） 定時(shí)限過電流保護(hù)的基本原理  10KV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時(shí)限過電流保護(hù)的原理接線圖。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時(shí)間繼電器和一只信號(hào)繼電器構(gòu)成。  當(dāng)被保護(hù)線路只設(shè)有一套保護(hù)，且時(shí)間繼電器的容

31、量足大時(shí)，可用時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)去直接接通跳閘回路，而省去出口中間繼電器。  當(dāng)被保護(hù)線路中發(fā)生短路故障時(shí)，電流互感器的一次電流急劇增加，其二次電流隨之成比例的增大。當(dāng)CT的二次電流大于電流繼電器的起動(dòng)值時(shí)，電流繼電器動(dòng)作。由于兩只電流繼電器的觸點(diǎn)是并聯(lián)的，故當(dāng)任一電流繼電器的觸點(diǎn)閉合，都能接通時(shí)間繼電器的線圈回路。這時(shí)，時(shí)間繼電器就按照預(yù)先整定的時(shí)間動(dòng)作使其接點(diǎn)吸合。這樣，時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)又接通了信號(hào)繼電器和出口中間繼電器的線圈，使其動(dòng)作。出口中間繼電器的觸點(diǎn)接通了跳閘線圈回路，從而使被保護(hù)回路的斷路器跳閘切斷了故障回路，保證了非故障回路的繼續(xù)運(yùn)行。而信號(hào)繼電器的動(dòng)作使信號(hào)指示牌掉下

32、并發(fā)出警報(bào)信號(hào)。  由上不難看出，保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間只決定于時(shí)間繼電器的預(yù)先整定的時(shí)間，而與被保護(hù)回路的短路電流大小無關(guān)，所以這種過電流保護(hù)稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。  （4） 動(dòng)作電流的整定計(jì)算  過流保護(hù)裝置中的電流繼電器動(dòng)作電流的整定原則，是按照躲過被保護(hù)線路中可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來考慮的。也就是只有在被保護(hù)線路故障時(shí)才啟動(dòng)，而在最大負(fù)荷電流出現(xiàn)時(shí)不應(yīng)動(dòng)作。為此必須滿足以下兩個(gè)條：  1）在正常情況下，出現(xiàn)最大負(fù)荷電流時(shí)（即電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和自啟動(dòng)電流，以及用戶負(fù)荷的突增和線路中出現(xiàn)的尖峰電流等）不應(yīng)動(dòng)作。即：  Idz> If

33、h.max  式中 Idz-過電流保護(hù)繼電器的一次動(dòng)作電流；  Ifh.max-最大負(fù)荷電流  2）保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)能可靠地返回。因?yàn)槎搪冯娏飨Ш螅Ｗo(hù)裝置有可能出現(xiàn)最大負(fù)荷電流，為保證選擇性，  已動(dòng)作的電流繼電器在這時(shí)應(yīng)當(dāng)返回。因此保護(hù)裝置的一次返回電流If應(yīng)大于最大負(fù)荷電流fh.max。即：  If> Ifh.max  因此，定時(shí)限過電流裝置電流繼電器的動(dòng)作電流Idz.j 為：  Idz.j=(Kk.Kjx/Kf.Nlh.Ifh.max  式中  Kk

34、-可靠系數(shù)，考慮到繼電器動(dòng)作電流的誤差和計(jì)算誤差而設(shè)。一般取為1.151.25Kjx-由于繼電器接入電流互感器二次側(cè)的方式不同而引入的一個(gè)系數(shù)。電流互感器為三相完全星形接線和不完全星形接線時(shí)  Kjx=1；如為三角形接線和兩相電流差接線時(shí)Kjx= 1.732;  Kf-返回系數(shù)，一般小于1；  Nlh-電流互感器的變比。  （5） 動(dòng)作時(shí)限的整定原則  為使過電流保護(hù)具有一定的選擇性，各相臨元件的過電流保護(hù)應(yīng)具有不同的動(dòng)作時(shí)間。  在線路XL-1、XL-2、XL-3的靠近電源端分別裝有過電流保護(hù)裝置1、2、3。當(dāng)D1點(diǎn)發(fā)生短

35、路時(shí)，短路電流由電源提供并流過保護(hù)裝置1、2、3，當(dāng)短路電流大于它們的整定值時(shí)，各套保護(hù)裝置均啟動(dòng)。但按選擇性的要求，應(yīng)只由保護(hù)裝置3（離故障點(diǎn)最近）動(dòng)作于跳閘。在故障切除后，保護(hù)裝置1、2返回。因此就必須使保護(hù)裝置2的動(dòng)作時(shí)間較保護(hù)裝置1長一些；而保護(hù)裝置3又要比保護(hù)裝置2長一些，并依次類推，即：  t1> t2> t3  不難看出，各級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是由末端向電源端逐級(jí)增大的。也就是越靠近電源端，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長，有如階梯一樣，故稱為階梯性時(shí)限特性。各級(jí)之間的時(shí)限均差一個(gè)固定的數(shù)值，稱 其為時(shí)限級(jí)差D t。對于定

36、時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限級(jí)差D t 一般為0.5S;對于反時(shí)限的時(shí)限級(jí)差D t  一般為0.7S?？墒?，越靠近電源端線路的阻抗越小，短路電流將越大，而保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長。 也就是說過電流保護(hù)存在著缺陷。這種缺陷就必須由電流速斷保護(hù)來彌補(bǔ)不可。  （6） 過電流保護(hù)的保護(hù)范圍  過流保護(hù)可以保護(hù)設(shè)備的全部，也可以保護(hù)線路的全長，還可以作為相臨下一級(jí)線路穿越性故障的后備保護(hù)。  3.3  電流速斷保護(hù)  （1） 什麼是電流速斷保護(hù)  電流速斷保護(hù)是一種無時(shí)限或略帶時(shí)限動(dòng)作的一種電流保護(hù)。它能在

37、最短的時(shí)間內(nèi)迅速切除短路故障，減小故障持續(xù)時(shí)間，防止事故擴(kuò)大。  電流速斷保護(hù)又分為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)兩種。  （2） 電流速斷保護(hù)的構(gòu)成  電流速斷保護(hù)是由電磁式中間繼電器(作為出口元件、電磁式電流繼電器(作為起動(dòng)元件、電磁式信號(hào)繼電器(作為信號(hào)元件構(gòu)成的。它一般不需要時(shí)間繼電器。常采用直流操作，須設(shè)置直流屏。電流速斷保護(hù)簡單可靠、完全依靠短路電流的大小來確定保護(hù)是否需要啟動(dòng)。它是按一定地點(diǎn)的短路電流來獲得選擇性動(dòng)作，動(dòng)作的選擇性能夠保證、動(dòng)作的靈敏性能夠滿足要求、整定調(diào)試比較準(zhǔn)確和方便。  （3） 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則和保

38、護(hù)范圍  瞬時(shí)電流速斷保護(hù)與過電流保護(hù)的區(qū)別，在于它的動(dòng)作電流值不是躲過最大負(fù)荷電流，而是必須大于保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大短路電流。即按躲過被保護(hù)線路末端可能產(chǎn)生的三相最大短路電流來整定。從而使速斷保護(hù)范圍被限制在被保護(hù)線路的內(nèi)部，從整定值上保證了選擇性，因此可以瞬時(shí)跳閘。當(dāng)在被保護(hù)線路外部發(fā)生短路時(shí)，它不會(huì)動(dòng)作。所以不必考慮返回系數(shù)。由于只有當(dāng)短路電流大于保護(hù)裝置的動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)裝置才能動(dòng)作。所以瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)設(shè)備的全部，也不能保護(hù)線路的全長，而只能保護(hù)線路的一部分。對于最大運(yùn)行方式下的保護(hù)范圍一般能達(dá)到線路全長的50%即認(rèn)為有良好的保護(hù)效果；對于在最小運(yùn)行方式下的保護(hù)

39、范圍能保護(hù)線路全長的15%20%，即可裝設(shè)。保護(hù)范圍以外的區(qū)域稱為“死區(qū)”。因此，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的任務(wù)是在線路始端短路時(shí)能快速地切除故障。  當(dāng)線路故障時(shí)，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作，運(yùn)行人員根據(jù)其保護(hù)范圍較小這一特點(diǎn),可以判斷故障出在線路首端，并且靠近保護(hù)安裝處；如為雙電源供電線路，則由兩側(cè)的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)同時(shí)動(dòng)作或同時(shí)都不動(dòng)作，可判斷故障在線路的中間部分。  （4） 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的基本原理  瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理與定時(shí)限過電流保護(hù)基本相同。只是由一只電磁式中間繼電器替代了時(shí)間繼電器。  中間繼電器的作用有兩點(diǎn)：其一是因電流繼電器的接點(diǎn)容量較小，不

40、能直接接通跳閘線圈，用以增大接點(diǎn)容量；其二是當(dāng)被保護(hù)線路上裝有熔斷器時(shí)，在兩相或三相避雷器同時(shí)放電時(shí)，將造成短時(shí)的相間短路。但當(dāng)放完電后，線路即恢復(fù)正常，因此要求速斷保護(hù)既不誤動(dòng)，又不影響保護(hù)的快速性。利用中間繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間，就可避開避雷器的放電動(dòng)作時(shí)間。  （5） 略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)  瞬時(shí)電流速斷保護(hù)最大的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，但只能保護(hù)線路的首端。而定時(shí)限過電流保護(hù)雖能保護(hù)  線路的全長，但動(dòng)作時(shí)限太長。因此，常用略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)來消除瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的“死區(qū)”。要求略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)全線路。因此，它的保護(hù)范圍就必然會(huì)延伸到下一段線路的始

41、端去。這樣，當(dāng)下一段線路始端發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)也會(huì)起動(dòng)。 為了保證選擇性的要求，須使其動(dòng)作時(shí)限比下一段線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大一個(gè)時(shí)限級(jí)差，其動(dòng)作電流也要比下一段 線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大一些。略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)可作為被保護(hù)線路的主保護(hù)。略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)的原理接線和定時(shí)限過電流保護(hù)的原理接線相同。  3.4 三段式過電流保護(hù)裝置  由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，所以不能作為線路的主保護(hù)，而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護(hù)；略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路的全長，可作為本線路的主保護(hù)，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)；定時(shí)限

42、過電流保護(hù)既可作為本級(jí)線路的后備保護(hù)（當(dāng)動(dòng)作時(shí)限短時(shí)，也可作為主保護(hù)，而不再裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)。），還可以作為相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù)，但切除故障的時(shí)限較長。  一般情況下，為了對線路進(jìn)行可靠而有效的保護(hù)，也常把瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（或略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)）和定時(shí)限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成兩段式電流保護(hù)。  對于第一段電流保護(hù)，究竟采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，還是采用略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，可由具體情況確定。如用在線路-變壓器組接線，以采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)為佳。因在變壓器高壓側(cè)故障時(shí)，切除變壓器和切除線路的效果是一樣的。此時(shí)，允許用線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，來切除變壓器高壓側(cè)的故

43、障。也就是說，其保護(hù)范圍可保護(hù)到線路全長并延伸到變壓器高壓側(cè)。這時(shí)的第一段電流保護(hù)可以作為主保護(hù)；第二段一般均采用定時(shí)限過流保護(hù)作為后備保護(hù)，其保護(hù)范圍含線路-變壓器組的全部。  通常在被保護(hù)線路較短時(shí)，第一段電流保護(hù)均采用略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)；第二段采用定時(shí)限過流保護(hù)作為后備保護(hù)。   在實(shí)際中還常采用三段式電流保護(hù)。就是以瞬時(shí)電流速斷保護(hù)作為第一段，以加速切除線路首端的故障，用作輔助保護(hù)；以略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)作為第二段，以保護(hù)線路的全長，用作主保護(hù)；以定時(shí)限過電流保護(hù)作為第三段，以作為線路全長和相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù)。 對于某地電信

44、的10KV（含35KV）供電線路今后宜選用兩段式或三段式電流保護(hù)。  因?yàn)檫@種保護(hù)的設(shè)置可以在相臨下一級(jí)線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，本級(jí)線路的定時(shí)限過流保護(hù)可以動(dòng)作，起到遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用；如本級(jí)線路的主保護(hù)（瞬時(shí)電流速斷或略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)）拒動(dòng)時(shí)，則本級(jí)線路的定時(shí)限過電流保護(hù)可以動(dòng)作，以起到近后備的作用。  3.5 零序電流保護(hù)  電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)直接接地三種方式。10KV系統(tǒng)采用的是中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。  系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，三相是對稱的，三相對地間均勻分布有電容。在相電壓作用下

45、，每相都有一個(gè)超前90°的電容電流流入地中。這三個(gè)電容電流數(shù)值相等、相位相差120° ，其和為零.中性點(diǎn)電位為零。  假設(shè)A相發(fā)生了一相金屬性接地時(shí)，則A相對地電壓為零，其他兩相對地電壓升高為線電壓，三個(gè)線電壓不變。這時(shí)對負(fù)荷的供電沒有影響。按規(guī)程規(guī)定還可繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)，而不必切斷電路。這也是采用中性點(diǎn)不接地的主要優(yōu)點(diǎn)。但其他兩相電壓升高，線路的絕緣受到考驗(yàn)、有發(fā)展為兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地的可能。應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號(hào)，通知值班人員進(jìn)行處理。  10KV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)一相接地時(shí)，利用三相五鐵心柱的電壓互感器（PT的開口三角形的開口兩端有無零序電壓來

46、實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)察。它可以在PT柜上通過三塊相電壓表和一塊線電壓表（通過轉(zhuǎn)換開關(guān)可觀察三個(gè)線電壓）看到“一低、兩高、三不變”。接在開口三角形開口兩端的過電壓繼電器動(dòng)作，其常開接點(diǎn)接通信號(hào)繼電器，并發(fā)出預(yù)告信號(hào)。采用這種裝置比較簡單，但不能立即發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)，因?yàn)橹灰W(wǎng)絡(luò)中發(fā)生一相接地，則在同一電壓等級(jí)的所有工礦企業(yè)的變電所母線上，均將出現(xiàn)零序電壓，接有帶絕緣監(jiān)視電壓互感器的電力用戶都會(huì)發(fā)出預(yù)告信號(hào)。也就是說該裝置沒有選擇性。為了查找接地點(diǎn)，需要電氣人員按照預(yù)先制定的“拉路序位圖”依次拉路查找，并隨之合上未接地的回路，直到找到接地點(diǎn)為止。可以看出，這種方法費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、安全性差，在某些情況下這樣做還是不允許

47、的。因此，這種裝置存在一定的缺陷。  當(dāng)網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜、出線較多、可靠性要求高，采用絕緣監(jiān)察裝置是不能滿足運(yùn)行要求時(shí)，可采用零序電流保護(hù)裝置。它是利用接地故障線路零序電流較非接地故障線路零序電流大的特點(diǎn)構(gòu)成的一種保護(hù)裝置。  零序電流保護(hù)一般使用在有條件安裝零序電流互感器的電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路上。當(dāng)在電纜出線上安裝零序電流互感器時(shí)，其一次側(cè)為被保護(hù)電纜的三相導(dǎo)線，鐵心套在電纜外，其二次側(cè)接零序電流繼電器。當(dāng)正常運(yùn)行或發(fā)生相間短路時(shí)，一次側(cè)電流為零。二次側(cè)只有因?qū)Ь€排列不對稱而產(chǎn)生的不平衡電流。當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí)，零序電流反映到二次側(cè)，并流入零序電流繼電器，使其動(dòng)作發(fā)出

48、信號(hào)。在安裝零序電流保護(hù)裝置時(shí)，特別注意的一點(diǎn)是：電纜頭的接地線必須穿過零序電流互感器的鐵心。這是由于被保護(hù)電纜發(fā)生一相接地時(shí)，全靠穿過零序電流互感器鐵心的電纜頭接地線通過零序電流起作用的。否則互感器二次側(cè)也就不能感應(yīng)出電流，因而繼電器也就不可能動(dòng)作。  不難理解，當(dāng)某一條線路上發(fā)生一相接地時(shí)，非接地線路上的零序電流為本身的零序電流。因此，為了保證動(dòng)作的選擇性，在整定時(shí)，保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流Idz應(yīng)大于本線路的電容電流，即：  Idz=Kh.3Uxan.w .Co =Kh.Io  式中 Idz-保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流；  Kh-可

49、靠系數(shù)，如無延時(shí)，考慮到不穩(wěn)定間歇性電弧所發(fā)生的振蕩涌流時(shí)，取45；如延時(shí)為0.5S時(shí)，則取1.52;  Uxan-相電壓值；  Co -被保護(hù)線路每相的對地電容；  Io -被保護(hù)線路的總電容電流。  按上式整定后，還需校驗(yàn)在本線路上發(fā)生一相接地時(shí)的靈敏系數(shù)Klm,由于流經(jīng)接地線路上的零序電流為全網(wǎng)絡(luò)中非接地線路電容電流的總和，可用3Uxan.w .(CS -Co 表示，因此靈敏系數(shù)為:  Klm=3Uxan.w .(CS -Co /Kh. 3Uxan.

50、w .Co  =(CS -Co / Kh. Co  上式可改寫成:  Klm=I0S -Io /Kh. Io  = I0S -Io /Idz  式中 CS -同一電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，各元件每相對地電容之和；  I0S -與 CS  相對應(yīng)的對地電容電流之和。對電纜線路取大于或等于1.25;架空線路取1.5;對于架空線路，由于沒有特制的零序電流互感器，如欲安裝零序電流保護(hù)，可把三相三

51、只電流互感器的同名端并聯(lián)在一起，構(gòu)成零序電流過濾器，再接上零序電流繼電器。其動(dòng)作電流整定值中，要考慮零序電流過濾器中不平衡電流的影響。 4 對于10kv繼電保護(hù)中常用繼電器的參數(shù) 4.1 額定工作電壓是指繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。4.2 直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。4.3 吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。4.4 釋放

52、電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時(shí)，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。 4.5 觸點(diǎn)切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時(shí)不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。5 繼電器的選擇5.1 按使用環(huán)境選型. 使用環(huán)境條件主要指溫度（最大與最?。?、濕度（一般指40下的最大相對濕度）、低氣壓（使用高度1000米以下可不考慮）、振動(dòng)和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結(jié)構(gòu)不同，繼電器承受的環(huán)境力學(xué)條件各異，超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境力學(xué)條件下使用，有

53、可能損壞繼電器，可按整機(jī)的環(huán)境力學(xué)條件或高一級(jí)的條件選用。. 對電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍，最好不要選用交流電激勵(lì)的繼電器。選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。那些用固態(tài)器件或電路提供激勵(lì)及對尖峰信號(hào)比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。5.2 按輸入信號(hào)不同確定繼電器種類. 按輸入信號(hào)是電、溫度、時(shí)間、光信號(hào)確定選用電磁、溫度、時(shí)間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機(jī)供給繼電器線圈是恒定的電流應(yīng)選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。5.3 輸入?yún)⒘康倪x定. 與用戶密切相關(guān)的輸入量是線圈工作電壓（或電流），而吸合電壓（或電

54、流）則是繼電器制造廠控制繼電器靈敏度并對其進(jìn)行判斷、考核的參數(shù)。對用戶來講，它只是一個(gè)工作下極限參數(shù)值。控制安全系數(shù)是工作電壓（電流）/吸合電壓（電流），如果在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或處于振動(dòng)、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據(jù)，而應(yīng)將線圈接入作為負(fù)載來計(jì)算實(shí)際電壓，特別是電源內(nèi)阻大時(shí)更是如此。當(dāng)用三極管作為開關(guān)元件控制線圈通斷時(shí)，三極管必須處于開關(guān)狀態(tài)，對6VDC以下工作電壓的繼電器來講，還應(yīng)扣除三極管飽和壓降。當(dāng)然，并非工作值加得愈高愈好，超過額定工作值太高會(huì)增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點(diǎn)回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，

55、一般，工作值為吸合值的1.5倍，工作值的誤差一般為±10%。5.4 根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類和容量. 國內(nèi)外長期實(shí)踐證明，約70%的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點(diǎn)非常重要。. 觸點(diǎn)組合形式和觸點(diǎn)組數(shù)應(yīng)根據(jù)被控回路實(shí)際情況確定。常用的觸點(diǎn)組合形式見表6。動(dòng)合觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)合觸點(diǎn)對，由于接通時(shí)觸點(diǎn)回跳次數(shù)少和觸點(diǎn)燒蝕后補(bǔ)償量大，其負(fù)載能力和接觸可靠性較動(dòng)斷觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)斷觸點(diǎn)對要高，整機(jī)線路可通過對觸點(diǎn)位置適當(dāng)調(diào)整，盡量多用動(dòng)合觸點(diǎn)。. 根據(jù)負(fù)載容量大小和負(fù)載性質(zhì)（阻性、感性、容性、燈載及馬達(dá)負(fù)載）確定參數(shù)十分重要。認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不正確的，一般說，繼電器切換負(fù)荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的