華工自動化企業(yè)供電第7章供配電系統(tǒng)的繼電保護

1、第七章第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護供配電系統(tǒng)的繼電保護本章要點本章要點 繼電保護是變電所二次回路的重要組成部分，其作用是防止因短繼電保護是變電所二次回路的重要組成部分，其作用是防止因短路故障或者設(shè)備異常運行造成電氣設(shè)備或者供配電系統(tǒng)損壞，提高供路故障或者設(shè)備異常運行造成電氣設(shè)備或者供配電系統(tǒng)損壞，提高供電可靠性，是供電設(shè)計的重要內(nèi)容。本章主要講述繼電保護的基本知電可靠性，是供電設(shè)計的重要內(nèi)容。本章主要講述繼電保護的基本知識和理論、整定計算方法以及線路、變壓器、發(fā)電機等電氣設(shè)備的繼識和理論、整定計算方法以及線路、變壓器、發(fā)電機等電氣設(shè)備的繼電保護的有關(guān)內(nèi)容；同時對于熔斷器保護整定計算以及重合閘裝

2、置、電保護的有關(guān)內(nèi)容；同時對于熔斷器保護整定計算以及重合閘裝置、電源備自投裝置進行介紹。電源備自投裝置進行介紹。本章主要掌握如下問題：本章主要掌握如下問題：1、繼電保護的基本知識、繼電保護的基本知識 （1）繼電保護的任務(wù)；）繼電保護的任務(wù)； （2）繼電保護的要求；）繼電保護的要求； （3）繼電保護的組成及原理；）繼電保護的組成及原理； （4）當前繼電保護的主要形式；）當前繼電保護的主要形式；第七章第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護供配電系統(tǒng)的繼電保護 （5）電流保護的接線方式和接線系數(shù)；）電流保護的接線方式和接線系數(shù)；2、常用的繼電保護器、常用的繼電保護器 （1）常用的繼電保護器的分類及表示方法；）

3、常用的繼電保護器的分類及表示方法； （2）常用的繼電保護器介紹；）常用的繼電保護器介紹；3、線路的繼電保護原理、線路的繼電保護原理 （1）電力線路的常見故障與保護配置；）電力線路的常見故障與保護配置； （2）過電流保護原理及參數(shù)整定方法；）過電流保護原理及參數(shù)整定方法； （3）電流速斷保護原理及參數(shù)整定方法；）電流速斷保護原理及參數(shù)整定方法；4、電力變壓器的繼電保護、電力變壓器的繼電保護 （1）瓦斯保護原理；）瓦斯保護原理； （2）差動保護原理；）差動保護原理；第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 一、繼電保護的任務(wù)一、繼電保護的任務(wù)1繼電保護裝置繼電保護裝置能夠反映供配電系統(tǒng)中

4、電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并能能夠反映供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并能夠使斷路器跳閘或者起動信號裝置發(fā)出預(yù)告信號的一種裝置。夠使斷路器跳閘或者起動信號裝置發(fā)出預(yù)告信號的一種裝置。2繼電保護的任務(wù)：繼電保護的任務(wù)：(1) 切除故障，恢復供電：自動地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除故障，恢復供電：自動地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備從供配電系統(tǒng)中切除，使其他非故障部分迅速恢復正常供電；從供配電系統(tǒng)中切除，使其他非故障部分迅速恢復正常供電；(2) 指示異常運行狀態(tài)：正確反映電氣設(shè)備的不正常運行狀態(tài)，發(fā)出指示異常運行狀態(tài)：正確反映電氣設(shè)備的不正常運行狀態(tài)，發(fā)出預(yù)告信號，以便

5、操作人員采取措施，恢復電器設(shè)備的正常運行；預(yù)告信號，以便操作人員采取措施，恢復電器設(shè)備的正常運行；(3) 提高供電可靠性：與供配電系統(tǒng)的自動裝置提高供電可靠性：與供配電系統(tǒng)的自動裝置(如自動重合閘裝置、如自動重合閘裝置、備用電源自動投人裝置等備用電源自動投人裝置等)配合，提高供配電系統(tǒng)的供電可靠性；配合，提高供配電系統(tǒng)的供電可靠性；第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 二、對繼電保護的要求二、對繼電保護的要求總體要求滿足總體要求滿足“四性四性”：選擇性、可靠性、速動性和靈敏性。：選擇性、可靠性、速動性和靈敏性。1.選擇性：選擇性：當供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置動作只切除故障

6、設(shè)備，當供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置動作只切除故障設(shè)備，使停電范圍最小，保證系統(tǒng)中無故障部分仍能夠正常工作。如果使停電范圍最小，保證系統(tǒng)中無故障部分仍能夠正常工作。如果供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，靠近故障點的保護裝置不動作，而距離故供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，靠近故障點的保護裝置不動作，而距離故障點較遠前一級保護裝置動作（越級動作），稱為障點較遠前一級保護裝置動作（越級動作），稱為“失去選擇失去選擇性性”。2.可靠性：不誤動，不拒動；可靠性：不誤動，不拒動；繼電保護在其所規(guī)定的保護范圍內(nèi)，若發(fā)生故障或出現(xiàn)異常運行繼電保護在其所規(guī)定的保護范圍內(nèi)，若發(fā)生故障或出現(xiàn)異常運行狀態(tài)，應(yīng)該準確動作，不拒動；發(fā)生任何

7、保護不該動作的故障或狀態(tài)，應(yīng)該準確動作，不拒動；發(fā)生任何保護不該動作的故障或者出現(xiàn)異常狀態(tài)，不誤動；保護裝置的可靠程度與保護裝置的元者出現(xiàn)異常狀態(tài)，不誤動；保護裝置的可靠程度與保護裝置的元件質(zhì)量、接線方式以及安裝、整定、運行等多種因素有關(guān)。件質(zhì)量、接線方式以及安裝、整定、運行等多種因素有關(guān)。第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 3.速動性：速動性：發(fā)生故障時，繼電保護應(yīng)該盡快動作，切除故障，減小故障引發(fā)生故障時，繼電保護應(yīng)該盡快動作，切除故障，減小故障引起的損失，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。故障切除時間等于保護裝起的損失，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。故障切除時間等于保護裝置動作時間和斷路器動

8、作時間之和。置動作時間和斷路器動作時間之和。4.靈敏性：靈敏性：靈敏性是指繼電保護在其范圍之內(nèi)，對發(fā)生的故障或異常運行靈敏性是指繼電保護在其范圍之內(nèi)，對發(fā)生的故障或異常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力，在繼電保護的范圍內(nèi)，不論系統(tǒng)的運行方式、狀態(tài)的反應(yīng)能力，在繼電保護的范圍內(nèi)，不論系統(tǒng)的運行方式、短路性質(zhì)和短路位置如何，保護都應(yīng)該正確動作。短路性質(zhì)和短路位置如何，保護都應(yīng)該正確動作。保護裝置的靈敏度通常采用保護裝置的保護區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)為保護裝置的靈敏度通常采用保護裝置的保護區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)為最小運行方式時的最小短路電流最小運行方式時的最小短路電流 與保護裝置一次動作電流與保護裝置一次動作電流（即保護裝置動作電

9、流換算到一次電路的值）（即保護裝置動作電流換算到一次電路的值）Iop1的比值來表示，的比值來表示，即：即：min.KI1minopKsIIK流保護裝置一次側(cè)動作電電流保護范圍內(nèi)的最小短路第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 三、繼電保護的基本工作原理及構(gòu)成三、繼電保護的基本工作原理及構(gòu)成 供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，會引起電流增大、電壓降供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，會引起電流增大、電壓降低、電壓和電流之間相位角改變等，利用上述物理量低、電壓和電流之間相位角改變等，利用上述物理量在故障時和正常時的差別，可以構(gòu)成各種不同工作原在故障時和正常時的差別，可以構(gòu)成各種不同工作原理的繼電保護裝置：電流保

10、護、電壓保護、方向保護、理的繼電保護裝置：電流保護、電壓保護、方向保護、距離保護和差動保護等。距離保護和差動保護等。第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 基本組成：測量、邏輯、執(zhí)行三部分組成。基本組成：測量、邏輯、執(zhí)行三部分組成。n測量部分測量部分測量被保護設(shè)備的某物理量，并和保護裝置的整定值進行比較，測量被保護設(shè)備的某物理量，并和保護裝置的整定值進行比較，判斷被保護設(shè)備是否發(fā)生故障，保護裝置是否該起動；判斷被保護設(shè)備是否發(fā)生故障，保護裝置是否該起動；n邏輯部分邏輯部分根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)和出現(xiàn)的順序，使保護裝置按根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)和出現(xiàn)的順序，使保護裝置按

11、照一定的邏輯關(guān)系工作，輸出信號到執(zhí)行部分。照一定的邏輯關(guān)系工作，輸出信號到執(zhí)行部分。n執(zhí)行部分執(zhí)行部分 根據(jù)邏輯部分的輸出信號驅(qū)動保護裝置動作，使斷路器跳閘或者根據(jù)邏輯部分的輸出信號驅(qū)動保護裝置動作，使斷路器跳閘或者發(fā)出信號。發(fā)出信號。第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 四當前繼電保護的主要形式四當前繼電保護的主要形式1.機電型繼電器保護裝置機電型繼電器保護裝置主要通過各種繼電器的整定來完成保護功能，當前繼電保護的主要主要通過各種繼電器的整定來完成保護功能，當前繼電保護的主要形式；形式；2晶體管繼電保護裝置晶體管繼電保護裝置利用不同功能的晶體管電路組成，動作快、靈敏度高、功耗小

12、、體利用不同功能的晶體管電路組成，動作快、靈敏度高、功耗小、體積小、重量輕等；但是存在抗干擾性能差，元件易損壞以及由此積小、重量輕等；但是存在抗干擾性能差，元件易損壞以及由此帶來的誤操作等缺點。目前應(yīng)用不多；帶來的誤操作等缺點。目前應(yīng)用不多；3微機繼電保護裝置微機繼電保護裝置繼電保護裝置的將來發(fā)展趨勢；繼電保護裝置的將來發(fā)展趨勢；第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 五、電流保護的接線方式和接線系數(shù)五、電流保護的接線方式和接線系數(shù)電流保護的接線方式：電流保護中的電流繼電器與電流互感器二電流保護的接線方式：電流保護中的電流繼電器與電流互感器二次繞組的連接方式。次繞組的連接方式。接線

13、系數(shù)：流入接線系數(shù)：流入繼電器的電流繼電器的電流與與電流互感器二次繞組電流電流互感器二次繞組電流的比值：的比值：2IIKKAW第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 （1）三相三繼電器接線方式）三相三繼電器接線方式 三相三繼電器接線方式是將三相三繼電器接線方式是將3只電流繼電器分別與只電流繼電器分別與3只電只電流互感器相連接，如圖所示，又稱完全星形接線。它流互感器相連接，如圖所示，又稱完全星形接線。它能反映各種短路故障，流人繼電器的電流與電流互感能反映各種短路故障，流人繼電器的電流與電流互感器二次繞組的電流相等，其接線系數(shù)在任何短路情況器二次繞組的電流相等，其接線系數(shù)在任何短路情況

14、下均等于下均等于1。這種接線方式主要用于高壓大接地電流系。這種接線方式主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護相間短路和單相短路。統(tǒng)，保護相間短路和單相短路。第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 （2）兩相兩繼電器接線方式）兩相兩繼電器接線方式兩相兩繼電器接線方式是將兩只電流繼電器分別與設(shè)兩相兩繼電器接線方式是將兩只電流繼電器分別與設(shè)在在A，C相的電流互感器連接，如圖所示，又稱不完全相的電流互感器連接，如圖所示，又稱不完全星形接線。由于星形接線。由于B相沒有裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，相沒有裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，因此，它不能反應(yīng)單相短路，只能反應(yīng)相間短路，其因此，它不能反應(yīng)單相短路

15、，只能反應(yīng)相間短路，其接線系數(shù)在各種相間短路時均為接線系數(shù)在各種相間短路時均為1。此接線方式主要用。此接線方式主要用于小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護。于小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護。 第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 （3）兩相一繼電器接線方式）兩相一繼電器接線方式兩相一繼電器接線方式如圖所示，流入繼電器的電流兩相一繼電器接線方式如圖所示，流入繼電器的電流為兩個為兩個CT二次繞組電流之差，即二次繞組電流之差，即 ，因此，因此又稱為兩相電流差接線。又稱為兩相電流差接線。caKAIII第一節(jié)第一節(jié) 繼電保護的基本知識繼電保護的基本知識 n當正常工作或出現(xiàn)三相短路時，由于三相電流對稱

16、，流入當正常工作或出現(xiàn)三相短路時，由于三相電流對稱，流入繼電器的電流為繼電器的電流為CT二次電流的二次電流的 倍，即倍，即 ；n當當A,C兩相短路時，兩相短路時，A相和相和C相的電流大小相等，方向相反，相的電流大小相等，方向相反，所以所以 ；n當當A,B或者或者B,C短路時，由于短路時，由于B相沒有電流互感器，流入繼相沒有電流互感器，流入繼電器的電流與電流互感器二次電流相等，故電器的電流與電流互感器二次電流相等，故 ；n可見這種接線方式可以反映各種不同的相間短路，但其接可見這種接線方式可以反映各種不同的相間短路，但其接線系數(shù)隨短路種類的不同而不同，保護的靈敏度也不同，線系數(shù)隨短路種類的不同而不

17、同，保護的靈敏度也不同，主要用于高壓電機的保護。主要用于高壓電機的保護。33WK2WK1WK第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類一、繼電器的分類及表示方法一、繼電器的分類及表示方法保護繼電器（保護繼電器（relay）:在其輸入的物理量達到規(guī)定值時，其在其輸入的物理量達到規(guī)定值時，其電氣輸出電路被接通或者分斷的自動電器。電氣輸出電路被接通或者分斷的自動電器。第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類n繼電器的類型表示方法：繼電器的類型表示方法：第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類二、幾種常見繼電器的介紹

18、二、幾種常見繼電器的介紹1.電磁式電流繼電器電磁式電流繼電器單流繼電器文字符號：單流繼電器文字符號：KA；為；為起動元件。起動元件。內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖形符號如圖所示。內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖形符號如圖所示。動作原理如圖解釋。動作原理如圖解釋。與電流互感器的二次側(cè)串聯(lián)連接。與電流互感器的二次側(cè)串聯(lián)連接。第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類繼電器的動作電流繼電器的動作電流使過流繼電器動作的最小電流，使過流繼電器動作的最小電流， （operating current）；）；繼電器的返回電流繼電器的返回電流使繼電器由動作狀態(tài)返回到起使繼電器由動作狀態(tài)返

19、回到起始位置的最大電流，始位置的最大電流， （returning current） ；繼電器的返回系數(shù)繼電器的返回系數(shù)返回電流與動作電流的比值：返回電流與動作電流的比值：(returning ratio)KAopKArereIIK.KAOPI.KAreI.顯然，對于過量繼電器而言：顯然，對于過量繼電器而言：1reK返回系數(shù)越大繼電器越靈敏，電磁式電流繼電器的返回系返回系數(shù)越大繼電器越靈敏，電磁式電流繼電器的返回系數(shù)通常為：數(shù)通常為：0.85。第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類n調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)方式：（1）改變調(diào)整桿的位置改變彈簧的反作用力，可以實現(xiàn)）改變調(diào)整桿的位置改變彈簧的反

20、作用力，可以實現(xiàn)力矩的平滑調(diào)整；力矩的平滑調(diào)整；（2）改變繼電器線圈的接線方式；當線圈由串聯(lián)變?yōu)椴ⅲ└淖兝^電器線圈的接線方式；當線圈由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián)時，相當于線圈匝數(shù)減少了一半，由于繼電器動作聯(lián)時，相當于線圈匝數(shù)減少了一半，由于繼電器動作所需的電磁力是一定的，即所需磁動勢一定，因此動所需的電磁力是一定的，即所需磁動勢一定，因此動作電流增大一倍；反之動作電流將會減小一倍。作電流增大一倍；反之動作電流將會減小一倍。第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類2.電磁式電壓繼電器電磁式電壓繼電器電壓繼電器的文字符號：電壓繼電器的文字符號：KV；為起動元件。；為起動元件。電磁式電壓繼電器與電流繼

21、電器的工作原理基本相同；電磁式電壓繼電器與電流繼電器的工作原理基本相同；區(qū)別：區(qū)別：電壓線圈的匝數(shù)較多，與電壓互感器并聯(lián)；電壓線圈的匝數(shù)較多，與電壓互感器并聯(lián)；第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類3.電磁式時間繼電器電磁式時間繼電器電磁式時間繼電器的文字符號為電磁式時間繼電器的文字符號為:KT；DS型電磁式時間繼電器內(nèi)部接線和圖形符號如圖所型電磁式時間繼電器內(nèi)部接線和圖形符號如圖所示。示。作用：作用：使保護裝置獲得延時；可以通過調(diào)整主靜觸點使保護裝置獲得延時；可以通過調(diào)整主靜觸點和主動觸點之間的相對位置，來調(diào)整時間的長短。注和主動觸點之間的相對位置，來調(diào)整時間的長短。注意：不能

22、常時間通電，否則需要串接電阻。意：不能常時間通電，否則需要串接電阻。 第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類4.電磁式信號繼電器電磁式信號繼電器文字符號為：文字符號為：KS；電磁式信號繼電器的作用：發(fā)出指示信號，表示保護電磁式信號繼電器的作用：發(fā)出指示信號，表示保護動作，同時接通信號回路，發(fā)出燈光或者音響信號；動作，同時接通信號回路，發(fā)出燈光或者音響信號；又稱指示繼電器。又稱指示繼電器。內(nèi)部接線和圖形符號如圖所示。內(nèi)部接線和圖形符號如圖所示。第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類5.電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器

23、文字符號：文字符號：KM。作用：觸頭容量較大，作用：觸頭容量較大，數(shù)量較多，在繼電保護數(shù)量較多，在繼電保護裝置中用于彌補主繼電裝置中用于彌補主繼電器觸頭容量或者觸頭數(shù)器觸頭容量或者觸頭數(shù)量的不足。用作輔助繼量的不足。用作輔助繼電器（電器（auxiliary relay）。）。電磁式中間繼電器的內(nèi)電磁式中間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖部結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖所示。所示。第二節(jié)常用的保護繼電器分類第二節(jié)常用的保護繼電器分類第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護一、電力線路的常見故障和保護配置一、電力線路的常見故障和保護配置1供配電線路特點：用戶內(nèi)部的高壓電力線路的電壓等供配電線路特點：用

24、戶內(nèi)部的高壓電力線路的電壓等級一般為級一般為635KV，線路較短，而且通常為單端供電。，線路較短，而且通常為單端供電。2常見故障：相間短路、單相接地、過負荷。常見故障：相間短路、單相接地、過負荷。3保護類型：主要采用電流保護原理，裝設(shè)相間短路保保護類型：主要采用電流保護原理，裝設(shè)相間短路保護、單相接地保護、過負荷保護。護、單相接地保護、過負荷保護。第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護二、過電流保護二、過電流保護過電流保護過電流保護 (over-current protection)當通過線路的當通過線路的電流大于繼電器的動作電流時，保護裝置起動，并用電流大于繼電器的動作電流時，保

25、護裝置起動，并用時限來保證動作的選擇性。時限來保證動作的選擇性。第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護（一）過流保護的接線和工作原理（一）過流保護的接線和工作原理1定時限過電流保護裝置的接線和工作原理定時限過電流保護裝置的接線和工作原理短路過程分析短路過程分析： 當一次側(cè)發(fā)生短路故障時，繼電器電流大當一次側(cè)發(fā)生短路故障時，繼電器電流大于其動作電流時：于其動作電流時： KA動作動作KA常開觸點閉合常開觸點閉合KT線圈線圈通電通電KT延時后常開觸點閉合延時后常開觸點閉合KM和和KS線圈通電：線圈通電：KS動作，指示牌掉下，常開觸點閉合啟動動作，指示牌掉下，常開觸點閉合啟動燈光和音響。燈

26、光和音響。KM動作，常開觸點閉合動作，常開觸點閉合YR通電通電QF跳閘跳閘切斷斷路故障。切斷斷路故障。 跳閘完成即短路故障被切除之后，繼電保跳閘完成即短路故障被切除之后，繼電保護裝置中除了護裝置中除了KS之外其它所有的繼電器均能之外其它所有的繼電器均能自動返回到初始狀態(tài)，而自動返回到初始狀態(tài)，而KS需要手動復位。需要手動復位。第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護（二）保護整定計算（二）保護整定計算第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護max.LireWrelKAopIKKKKI 可靠系數(shù)；可靠系數(shù)；DL型取型取1.2, GL型取型取1.3；接線系數(shù)；由具體的接線方式?jīng)Q

27、定；接線系數(shù)；由具體的接線方式?jīng)Q定；返回系數(shù)，返回系數(shù)，DL型取型取0.85,GL型取型取0.8；CT變比；變比；relKwKreKiKn保護裝置一次側(cè)的動作電流為：保護裝置一次側(cè)的動作電流為：KAopwiopIKKI.11.動作電流整定動作電流整定第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護2動作時限整定動作時限整定為了保證前后兩級保護裝置動作的為了保證前后兩級保護裝置動作的選擇性選擇性，過電流保，過電流保護的動作時間，應(yīng)按照護的動作時間，應(yīng)按照“階梯原則階梯原則”進行整定。進行整定。由上所述，定時限過電流保護裝置的由上所述，定時限過電流保護裝置的起動由電流繼電起動由電流繼電器器完成，

28、完成，動作時限的實現(xiàn)由時間繼電器完成動作時限的實現(xiàn)由時間繼電器完成。特點：特點：保護裝置的動作時限與短路電流的大小無關(guān)，保護裝置的動作時限與短路電流的大小無關(guān)，僅取決于由選擇性確定的時間繼電器的整定時間（定僅取決于由選擇性確定的時間繼電器的整定時間（定時限過電流保護的特點）；時限過電流保護的特點）；第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護 為保證動作的選擇性，自負載側(cè)向電源側(cè)，后一級線為保證動作的選擇性，自負載側(cè)向電源側(cè)，后一級線路的過電流保護裝置的動作時限應(yīng)比前一級線路保護路的過電流保護裝置的動作時限應(yīng)比前一級線路保護的動作時限大一個時限級差，如圖所示，即按階梯原的動作時限大一個時

29、限級差，如圖所示，即按階梯原則進行整定。則進行整定。式中，式中， 為時限級差，定時限過電流保護取為時限級差，定時限過電流保護取05s。ttt21t第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護（3）保護靈敏度校驗）保護靈敏度校驗過電流保護的靈敏度采用系統(tǒng)最小運行方式下線路末過電流保護的靈敏度采用系統(tǒng)最小運行方式下線路末端的兩相短路電流進行校驗。端的兩相短路電流進行校驗。過電流保護范圍：本級線路與下級線路；過電流保護范圍：本級線路與下級線路；本級線路為主保護，下級線路為其后備保護；本級線路為主保護，下級線路為其后備保護；后備保護主保護25. 15 . 11)2(min.OPKSIIK第三節(jié)第

30、三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護三、電流速斷保護三、電流速斷保護 過電流保護的不足過電流保護的不足：線路越靠近電源，過電流保護的：線路越靠近電源，過電流保護的動作時限越長，而短路電流越大，危害也越大；動作時限越長，而短路電流越大，危害也越大；第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護1電流速斷保護的接線和工作原理電流速斷保護的接線和工作原理 （1）電流速斷保護實際為一種不帶時限（瞬時動作）的過電流保護，相當于在）電流速斷保護實際為一種不帶時限（瞬時動作）的過電流保護，相當于在過電流保護裝置中將定時限過電流保護中的時間繼電器去掉，即起動的電流過電流保護裝置中將定時限過電流保護中

31、的時間繼電器去掉，即起動的電流繼電器直接接信號繼電器和中間繼電器，從而發(fā)出信號以及執(zhí)行跳閘。繼電器直接接信號繼電器和中間繼電器，從而發(fā)出信號以及執(zhí)行跳閘。 （2）定時限過電流保護和電流速斷保護共用一套電流互感器和中間繼電器，電）定時限過電流保護和電流速斷保護共用一套電流互感器和中間繼電器，電流速斷保護還單獨使用電流繼電器流速斷保護還單獨使用電流繼電器3KA和和4KA，信號繼電器，信號繼電器2KS。第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護2電流速斷保護的整定電流速斷保護的整定（1）動作電流整定）動作電流整定由于電流速斷保護動作不帶時限，為了保證速斷保護由于電流速斷保護動作不帶時限，為了

32、保證速斷保護動作的動作的選擇性選擇性：在下一級線路首端出現(xiàn)最大短路電流：在下一級線路首端出現(xiàn)最大短路電流（三相短路）時，電流速斷保護不應(yīng)動作，即速斷保（三相短路）時，電流速斷保護不應(yīng)動作，即速斷保護動作電流，避免在后一級速斷保護所保護的線路首護動作電流，避免在后一級速斷保護所保護的線路首端發(fā)生三相短路時前一級速斷保護誤動作的可能性，端發(fā)生三相短路時前一級速斷保護誤動作的可能性，以保證選擇性。以保證選擇性。第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護n則速斷保護繼電器的動作電流整定值為：則速斷保護繼電器的動作電流整定值為：保護線路末端最大三相短路電流；保護線路末端最大三相短路電流；可靠系數(shù)

33、；可靠系數(shù)；接線系數(shù)；接線系數(shù)；CT變比。變比。max.KiwrelKAopIKKKImax.KIrelKWKiK第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護（2）電流速斷保護的死區(qū)以及彌補方式）電流速斷保護的死區(qū)以及彌補方式電流速斷保護的動作電流大于線路末端的最大三相短電流速斷保護的動作電流大于線路末端的最大三相短路電流，所以電流速斷不能線路全長，只能保護線路路電流，所以電流速斷不能線路全長，只能保護線路的一部分；而且靠近線路末端的一段線路上發(fā)生的不的一部分；而且靠近線路末端的一段線路上發(fā)生的不一定是最大的短路電流（如兩相短路），此時電流速一定是最大的短路電流（如兩相短路），此時電流速

34、斷不會動作，電流速斷不能有效保護電路的全長。斷不會動作，電流速斷不能有效保護電路的全長。保護裝置不能保護的區(qū)域稱為保護裝置不能保護的區(qū)域稱為“死區(qū)死區(qū)”（dead band）。）。保護死區(qū)保護死區(qū)線路不能被保護的部分；線路不能被保護的部分；保護區(qū)保護區(qū)線路能夠被保護的部分；線路能夠被保護的部分；所以：電流速斷保護存在保護死區(qū)。所以：電流速斷保護存在保護死區(qū)。第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護n彌補措施彌補措施：為了彌補死區(qū)得不到保護的缺陷，凡是裝設(shè)電流速斷為了彌補死區(qū)得不到保護的缺陷，凡是裝設(shè)電流速斷保護的線路，必須配備帶時限的過電流保護，過電流保護的線路，必須配備帶時限的過電

35、流保護，過電流保護的動作時間比電流速斷保護至少長一個時間級差：保護的動作時間比電流速斷保護至少長一個時間級差：n注意：注意：a保證前后的過電流保護動作時間符合保證前后的過電流保護動作時間符合“階梯原則階梯原則”，從而保證選擇性；從而保證選擇性；b在電流速斷保護的區(qū)域內(nèi)，速斷保護是主保護，過在電流速斷保護的區(qū)域內(nèi)，速斷保護是主保護，過電流保護是后備保護；而在電流速斷保護的死區(qū)內(nèi)，電流保護是后備保護；而在電流速斷保護的死區(qū)內(nèi)，過電流保護為基本保護。過電流保護為基本保護。St7 . 05 . 0第三節(jié)第三節(jié) 電力線路的繼電保護電力線路的繼電保護（3）靈敏度校驗）靈敏度校驗由于由于電流速斷保護存在死區(qū)

36、電流速斷保護存在死區(qū)，因此靈敏度校驗不能用，因此靈敏度校驗不能用線路末端最小兩相短路電流進行校驗，而只能用線路線路末端最小兩相短路電流進行校驗，而只能用線路首端最小兩相短路電流首端最小兩相短路電流 進行校驗：進行校驗：5 . 11)2(min.opKSIIK)2(min.KI第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護一電力變壓器的常見故障和保護配置一電力變壓器的常見故障和保護配置1分類分類2常見故障常見故障第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護3.保護配置保護配置（1）瓦斯保護）瓦斯保護適用對象適用對象： 的油浸式變壓器或的油浸式變壓器或 車間油浸式變壓器；車間油浸

37、式變壓器；作用作用：作為內(nèi)部故障以及油面降低的主保護，反應(yīng)于：作為內(nèi)部故障以及油面降低的主保護，反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作；油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作；輕瓦斯保護：輕瓦斯保護：動作于信號；動作于信號；重瓦斯保護：重瓦斯保護：動作于跳閘；動作于跳閘；kVASn800kVASn400第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護（2）縱差保護或者電流速斷保護）縱差保護或者電流速斷保護適用對象適用對象： 的并聯(lián)運行及較重要的變壓器、的并聯(lián)運行及較重要的變壓器、或者或者 的單獨運行變壓器；其余的容量較小的單獨運行變壓器；其余的容量較小的變壓器可采用電流速斷的保護方案進行保護；

38、的變壓器可采用電流速斷的保護方案進行保護；作用作用：變壓器繞組、絕緣套管以及引出線相間短路的：變壓器繞組、絕緣套管以及引出線相間短路的主保護；動作于跳閘。主保護；動作于跳閘。（3）過電流保護）過電流保護適用對象適用對象：降壓變壓器；：降壓變壓器；作用：作用：外部短路故障的主保護；瓦斯以及縱差保護的外部短路故障的主保護；瓦斯以及縱差保護的后備保護；后備保護；kVASn6300kVASn10000第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護二、變壓器的氣體保護二、變壓器的氣體保護(1)氣體保護裝置原理：氣體保護裝置原理：當變壓器油箱內(nèi)出現(xiàn)故障時，電弧高溫會使得變壓器內(nèi)當變壓器油箱內(nèi)出現(xiàn)故

39、障時，電弧高溫會使得變壓器內(nèi)的油分解成大量的油氣體，通過氣體繼電器完成動作；的油分解成大量的油氣體，通過氣體繼電器完成動作；第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護(1)動作過程分析：動作過程分析：n輕瓦斯動作：輕瓦斯動作： 變壓器內(nèi)部輕微故障時，產(chǎn)生的氣體較少，聚集在氣體繼電器的上部，變壓器內(nèi)部輕微故障時，產(chǎn)生的氣體較少，聚集在氣體繼電器的上部，使得油面下降，上開口油杯露出油面，重力產(chǎn)生的力矩大于平衡錘使得油面下降，上開口油杯露出油面，重力產(chǎn)生的力矩大于平衡錘力矩，開始下降，導致上部的干簧觸點閉合；發(fā)出警告信號。力矩，開始下降，導致上部的干簧觸點閉合；發(fā)出警告信號。n重瓦斯保護

40、：重瓦斯保護： 變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，產(chǎn)生大量氣體，油氣混合物迅猛從油箱變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，產(chǎn)生大量氣體，油氣混合物迅猛從油箱通過聯(lián)通管沖向油枕。在油氣混合物的沖擊下，氣體繼電器的擋板通過聯(lián)通管沖向油枕。在油氣混合物的沖擊下，氣體繼電器的擋板被掀起，使得下開口油杯下降，下干簧觸點閉合；發(fā)出跳閘信號，被掀起，使得下開口油杯下降，下干簧觸點閉合；發(fā)出跳閘信號，使得斷路器跳閘。使得斷路器跳閘。n漏油事故保護：若變壓器油箱嚴重漏油，隨著氣體繼電器內(nèi)的油面漏油事故保護：若變壓器油箱嚴重漏油，隨著氣體繼電器內(nèi)的油面下降，首先上油杯下降，上干簧觸點閉合，發(fā)出報警信號；接著下下降，首先上油杯下降，上

41、干簧觸點閉合，發(fā)出報警信號；接著下油杯下降，下干簧觸點閉合，發(fā)出跳閘信號，使得斷路器跳閘。油杯下降，下干簧觸點閉合，發(fā)出跳閘信號，使得斷路器跳閘。第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護n3.氣體保護的接線氣體保護的接線（1）輕微故障時，）輕微故障時，KG動作上觸點閉合，發(fā)出預(yù)告信號；動作上觸點閉合，發(fā)出預(yù)告信號；（2）嚴重故障時，）嚴重故障時，KG動作下觸點閉合，起動中間繼電器，動作下觸點閉合，起動中間繼電器，發(fā)出跳閘信號以及預(yù)告信號；發(fā)出跳閘信號以及預(yù)告信號；第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護n注意：注意：（1）為了防止油流引起的抖）為了防止油流引起的抖動

42、，利用了自保持觸點保證動，利用了自保持觸點保證斷路器可靠跳閘；斷路器可靠跳閘；（2）變壓器進行濾油、加油、）變壓器進行濾油、加油、換硅膠時，必須將切換片換硅膠時，必須將切換片XB轉(zhuǎn)換到信號燈轉(zhuǎn)換到信號燈HL上，防上，防止重瓦斯誤操作；止重瓦斯誤操作；（3）氣體繼電器安裝在油箱）氣體繼電器安裝在油箱與油枕之間；與油枕之間；（4）瓦斯保護之后，可以通）瓦斯保護之后，可以通過蓄積在氣體繼電器中的氣過蓄積在氣體繼電器中的氣體成分進行故障診斷，判斷體成分進行故障診斷，判斷故障原因以及處理要求。故障原因以及處理要求。第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護三變壓器的差動保護三變壓器的差動保護

43、1裝設(shè)差動保護的必要性：裝設(shè)差動保護的必要性：電流速斷保護電流速斷保護迅速但存在保護死區(qū)；迅速但存在保護死區(qū)；過電流保護過電流保護能夠保護整個變壓器，但動作時間過能夠保護整個變壓器，但動作時間過長；長；動作靈敏但只能保護變壓器的內(nèi)部故障；動作靈敏但只能保護變壓器的內(nèi)部故障；為克服上述的缺點，為克服上述的缺點，GB規(guī)定：規(guī)定：10000KVA及以上的單獨及以上的單獨運行變壓器和運行變壓器和6300KVA及以上的并列運行的變壓器應(yīng)及以上的并列運行的變壓器應(yīng)該裝設(shè)差動保護。該裝設(shè)差動保護。第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護2動作原理：動作原理：第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電

44、力變壓器的繼電保護n變壓器一、二次側(cè)不平衡電流，即通過繼電器的電流為：變壓器一、二次側(cè)不平衡電流，即通過繼電器的電流為：n當正常運行時當正常運行時，不平衡電流較小，小于繼電器的動作電流，不平衡電流較小，小于繼電器的動作電流，不動作不動作Iub；n當內(nèi)部出現(xiàn)故障時當內(nèi)部出現(xiàn)故障時，當當K1點發(fā)生短路時，變壓器一次側(cè)點發(fā)生短路時，變壓器一次側(cè)電流增大，二次側(cè)電流減小，則電流增大，二次側(cè)電流減小，則Iub較大，導致保護裝置動較大，導致保護裝置動作；作；n當當K2點發(fā)生短路時，變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)電流同時點發(fā)生短路時，變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)電流同時增加，則增加，則Iub基本保持不變，保護裝置不動作；

45、基本保持不變，保護裝置不動作；n差動保護的保護范圍差動保護的保護范圍：兩側(cè)流互之間的區(qū)域；包括變壓器兩側(cè)流互之間的區(qū)域；包括變壓器內(nèi)部故障、絕緣套管以及引出線上的斷路故障。內(nèi)部故障、絕緣套管以及引出線上的斷路故障。21IIIIKAub 第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護3變壓器差動保護中不平衡電流產(chǎn)生的原因和減變壓器差動保護中不平衡電流產(chǎn)生的原因和減小措施小措施變壓器差動保護實際上是利用保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障變壓器差動保護實際上是利用保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時，變壓器兩側(cè)電流在差動回路（差動保護連結(jié)中連時，變壓器兩側(cè)電流在差動回路（差動保護連結(jié)中連接繼電器的回路）中引起的不平衡電

46、流接繼電器的回路）中引起的不平衡電流（disequilibrated current）而動作的一種保護。）而動作的一種保護。為提高保護的靈敏度，變壓器正常運行時或者保護區(qū)為提高保護的靈敏度，變壓器正常運行時或者保護區(qū)域外短路時，希望流入繼電器的不平衡電流盡可能小，域外短路時，希望流入繼電器的不平衡電流盡可能小，最好為最好為0，但由于變壓器的連接組別和電流互感器的變，但由于變壓器的連接組別和電流互感器的變比等原因，不平衡電流不可能為比等原因，不平衡電流不可能為0。第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護（1）由于變壓器接線而引起的不平衡電流及消除）由于變壓器接線而引起的不平衡電流及

47、消除措施措施Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器：變壓器高低壓側(cè)存在聯(lián)結(jié)的變壓器：變壓器高低壓側(cè)存在30度的相度的相位差；即使通過恰當選擇變壓器兩側(cè)流互的變比，使位差；即使通過恰當選擇變壓器兩側(cè)流互的變比，使得得CT二次電流大小相等，但是由于這兩個電流之間二次電流大小相等，但是由于這兩個電流之間存在存在30度的相位差，因此在差動回路中仍然有相當大度的相位差，因此在差動回路中仍然有相當大的不平衡電流存在；的不平衡電流存在；解決措施：在變壓器星形聯(lián)結(jié)一側(cè)的解決措施：在變壓器星形聯(lián)結(jié)一側(cè)的CT接成三角形接成三角形聯(lián)結(jié)，而變壓器三角形聯(lián)結(jié)一側(cè)的聯(lián)結(jié)，而變壓器三角形聯(lián)結(jié)一側(cè)的CT聯(lián)結(jié)成星形，聯(lián)結(jié)成星形，便可以消除差動回

48、路中因變壓器兩側(cè)電流相位不同而便可以消除差動回路中因變壓器兩側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。如圖所示。引起的不平衡電流。如圖所示。第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護電力變壓器的繼電保護（2）由兩側(cè)）由兩側(cè)CT變流比選擇而引起的不平衡電流及變流比選擇而引起的不平衡電流及其消除措施其消除措施原因：由于變壓器的變比和互感器的變比各有標準，原因：由于變壓器的變比和互感器的變比各有標準，很難完全配合得當，從而很難實現(xiàn)差動保護兩邊的電很難完全配合得當，從而很難實現(xiàn)差動保護兩邊的電流完全相等，必然在回路中產(chǎn)生不平衡電流；流完全相等，必然在回路中產(chǎn)生不平衡電流；消除措施：在二次回路中串聯(lián)自耦電流互感器來進行消除措施：在二次回路中串聯(lián)自耦電流互感器來進行平衡，以及增加其他的平衡線圈方式實現(xiàn)平衡，達到平衡，以及增加其他的平衡線圈方式實現(xiàn)平衡，達到消除的目的。消除的目的。第四節(jié)