第6章中壓系統(tǒng)繼電保護(hù)

1、第6章 繼電保護(hù)與自動裝置 從系統(tǒng)運(yùn)行和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)角度，理解本章在供配電技術(shù)體系中的位置。 1）運(yùn)行角度：設(shè)置繼電保護(hù)的主要目的，是避免系統(tǒng)因故障而發(fā)生不可逆的損壞，并限制故障的影響范圍。因此，一個(gè)實(shí)用的系統(tǒng)，保護(hù)是必不可少的，保護(hù)技術(shù)因此成為供配電技術(shù)的重要組成部分。 2）設(shè)計(jì)角度：一個(gè)系統(tǒng)能否承受故障能量的沖擊，不僅取決于故障形式與強(qiáng)度，還取決于保護(hù)措施的效果。在設(shè)計(jì)階段，保護(hù)設(shè)計(jì)的意義不僅在保護(hù)本身，還在于系統(tǒng)承受力的校驗(yàn)多需要以保護(hù)設(shè)置為依據(jù)。因此，保護(hù)設(shè)計(jì)不是一個(gè)孤立的環(huán)節(jié)，而是與系統(tǒng)整體性能強(qiáng)關(guān)聯(lián)一個(gè)部分。第1節(jié) 故障與保護(hù)6.1.1 故障與不正常運(yùn)行狀態(tài) 故障：發(fā)生了損壞系統(tǒng)或

2、中斷工作的事件。 不正常運(yùn)行狀態(tài)：已有損壞系統(tǒng)或中斷工作的跡象、但還不至于立刻產(chǎn)生后果的事件。 保護(hù)總是針對故障設(shè)置的，目的一是保護(hù)系統(tǒng)，二是預(yù)防故障發(fā)生。預(yù)防故障發(fā)生的方法是在有故障先兆時(shí)即予以保護(hù)，這種先兆即上述的“不正常運(yùn)行狀態(tài)”。 在不致引起混淆時(shí)，有時(shí)統(tǒng)稱“故障”。 供配電系統(tǒng)的常見故障有：短路、斷線、過電壓等，繼電保護(hù)主要針對短路和斷線故障，本章主要討論短路故障保護(hù)。 供配電系統(tǒng)不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有過負(fù)荷、小接地系統(tǒng)單相接地、三相嚴(yán)重不平衡運(yùn)行等，本章主要討論前兩種情況。 低壓系統(tǒng)還有一些特有的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，將不在本章討論。用電設(shè)備（如電動機(jī)等）的一些特有故障與保護(hù)也不在本

3、章詳細(xì)討論。 因此，本章重點(diǎn)在于中壓電網(wǎng)的保護(hù)。6.1.2 保護(hù)的目的、種類與要求 1、目的 對不正常運(yùn)行狀態(tài)：發(fā)出警告，提示排出故障苗頭，或進(jìn)行一些自動操作來糾正不正常運(yùn)行狀態(tài)。 對已發(fā)生的故障，及時(shí)切除，以避免系統(tǒng)受到損壞，同時(shí)保證系統(tǒng)非故障部分正常運(yùn)行。 2、種類分類分類標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)按故障按故障類別類別按保按保護(hù)手護(hù)手段段按被保按被保護(hù)對象護(hù)對象按保護(hù)自按保護(hù)自身特征身特征按保護(hù)按保護(hù)的地位的地位按執(zhí)行按執(zhí)行方式方式保保護(hù)護(hù)種種類類名名稱稱示示例例短路保短路保護(hù)、過護(hù)、過負(fù)荷保負(fù)荷保護(hù)、缺護(hù)、缺相保護(hù)、相保護(hù)、斷線保斷線保護(hù)、中護(hù)、中性點(diǎn)位性點(diǎn)位移保護(hù)移保護(hù)等等一次一次保護(hù)、保護(hù)、二次二次保

4、護(hù)保護(hù)線路保線路保護(hù)、變護(hù)、變壓器保壓器保護(hù)、電護(hù)、電動機(jī)保動機(jī)保護(hù)、電護(hù)、電容器保容器保護(hù)等護(hù)等電流速斷電流速斷保護(hù)、零保護(hù)、零序電流保序電流保護(hù)、瓦斯護(hù)、瓦斯保護(hù)、溫保護(hù)、溫度保護(hù)、度保護(hù)、差動保護(hù)、差動保護(hù)、距離保護(hù)距離保護(hù)等等分主保分主保護(hù)與后護(hù)與后備保護(hù)。備保護(hù)。后備保后備保護(hù)又分護(hù)又分遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備保護(hù)和保護(hù)和近后備近后備保護(hù)保護(hù)動作于動作于信號信號/動動作于跳作于跳閘閘1.選擇性：選擇性：離故障元件最近的保護(hù)裝置動作，而供電系統(tǒng)的其它部分仍然離故障元件最近的保護(hù)裝置動作，而供電系統(tǒng)的其它部分仍然正常運(yùn)行。正常運(yùn)行。圖71單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中，保護(hù)選擇性動作說明 如如k2k2點(diǎn)短路故障時(shí)，

5、應(yīng)由距短路點(diǎn)最近的保護(hù)點(diǎn)短路故障時(shí)，應(yīng)由距短路點(diǎn)最近的保護(hù)6 6動作使斷路器動作使斷路器QF6QF6跳跳閘切除故障。如果保護(hù)閘切除故障。如果保護(hù)6 6或斷路器或斷路器QF6QF6拒動，則應(yīng)由保護(hù)拒動，則應(yīng)由保護(hù)5 5動作使斷路器動作使斷路器QF5QF5跳閘切除故障跳閘切除故障 。滿足四性：滿足四性：1.選擇性、選擇性、2.速動性、速動性、3.可靠性、可靠性、4.靈敏性靈敏性二、對繼電保護(hù)的基本要求二、對繼電保護(hù)的基本要求 2.2.速動性：速動性：應(yīng)盡快地動作，切除故障元件。應(yīng)盡快地動作，切除故障元件。3.3.可靠性可靠性: :不應(yīng)拒動；也不應(yīng)誤動。不應(yīng)拒動；也不應(yīng)誤動。4.靈敏性靈敏性:表征保

6、護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一表征保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個(gè)參數(shù)。用靈敏系數(shù)表示個(gè)參數(shù)。用靈敏系數(shù)表示1senK保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值保護(hù)裝置的動作參數(shù)1senK保護(hù)裝置的動作參數(shù)保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最大計(jì)算值反應(yīng)故障參數(shù)增大而動作的保護(hù)：反應(yīng)故障參數(shù)增大而動作的保護(hù)： 反應(yīng)故障參數(shù)降低而動作的保護(hù)反應(yīng)故障參數(shù)降低而動作的保護(hù) ：例如過電流保護(hù)保護(hù) ：.min.11ksenopIKI 在GB50062-92 電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范中，對繼電保護(hù)裝置的靈敏度都有一個(gè)最小值的規(guī)定。6.1.3 保護(hù)的核心技

7、術(shù) 保護(hù)的核心技術(shù)是故障判別判別是否發(fā)生了故障、發(fā)生了何種故障、何處發(fā)生了故障。前兩者通常是耦合在一起的，快速判斷故障位置通常是難點(diǎn)。 故障判別的依據(jù)：正常與故障狀況下，某些電氣參量在量值、特征或組合特性上的差異。 對上述差異的要求：顯著性、特異性。 顯著性：差異明顯，不會因各種因素產(chǎn)生重疊。 特異性：某種差異一定對應(yīng)著某種故障。特異性不是總能做到的，但應(yīng)盡量做到。保護(hù)裝置的任務(wù)類型1.主保護(hù)主保護(hù)反應(yīng)被保護(hù)元件自身故障并以盡可能短的時(shí)限切除被保護(hù)區(qū)域內(nèi)故障。2.后備保護(hù)后備保護(hù)應(yīng)在主保護(hù)或斷路器拒絕動作時(shí)切除故障。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種形式： 遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒絕動作時(shí)

8、，由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。 近后備近后備對每個(gè)被保護(hù)設(shè)備（或元件）上裝設(shè)分別起主保護(hù)和后備保護(hù)作用的獨(dú)立的兩套保護(hù)，當(dāng)主保護(hù)拒絕動作時(shí)，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。3.輔助保護(hù)輔助保護(hù)為了補(bǔ)充主保護(hù)某種保護(hù)性能的不足（如方向元件的死區(qū)）或加速切除某部分故障而裝設(shè)的簡單保護(hù)，例如無時(shí)限電流速斷。第2節(jié) 保護(hù)用繼電器簡介 繼電器是一種二次系統(tǒng)器件，是繼電保護(hù)的核心元件。6.2.1 概述 1、對保護(hù)用繼電器的認(rèn)識 繼電器可分為測量繼電器和有/無繼電器，此處主要介紹前者。 1）從功能角度理解。是一種測量和邏輯元件，它包含以下幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的方面。 （1）輸入：被判斷的對象，一般為模擬量。

9、 （2）輸出：判斷的結(jié)果，一般為數(shù)字量。 （3）整定值：判斷的依據(jù)，又稱動作值。繼電器輸入輸出整定 2）從電路的角度理解?；镜睦^電器是一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)。 （1）輸入端口，又稱線圈，有高阻（電壓線圈）與低阻（電流線圈）之分。繼電器輸入端口輸出端口輸出觸點(diǎn)輸入線圈（2）輸出端口，又稱觸點(diǎn)，有多種形式，基本的有動斷與動合兩種。 2、繼電器的動作 吸合：電磁系統(tǒng)銜鐵（動舌片）因電磁力吸引作用增大而產(chǎn)生動作。 釋放：電磁系統(tǒng)銜鐵（動舌片）因電磁力吸引作用減小而回復(fù)到原始狀態(tài)的動作。 因此，粗略地講，凡繼電器線圈通電產(chǎn)生的動作都叫吸合，斷電產(chǎn)生的動作都叫釋放。 “閉合/斷開”是針對輸出回路（觸點(diǎn)）而言的。

10、因此有“吸合時(shí)延時(shí)斷開的觸點(diǎn)”之類的說法。 繼電器因輸入?yún)⒘吭竭^整定值而發(fā)生觸點(diǎn)狀態(tài)的變化，叫做繼電器動作。對過量繼電器，動作發(fā)生于輸入增大過程中；而對欠量繼電器，動作發(fā)生于輸入減小過程中。輸入?yún)⒘恐鼗卣ㄖ狄詢?nèi)而發(fā)生觸點(diǎn)狀態(tài)的變化，稱為繼電器返回。 厘清以下3組術(shù)語的區(qū)別與聯(lián)系： 吸合與釋放 閉合與斷開 動作與返回 3、繼電器整定 繼電器的動作值屬于本構(gòu)參數(shù)的范疇，雖可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但一旦調(diào)整確定后，就成為繼電器本身的特性，不隨運(yùn)行狀態(tài)更改。 確定繼電器動作值的過程，叫做繼電器的整定。 拓展：能否根據(jù)需要將整定值設(shè)定為某個(gè)（或某些）運(yùn)行參量的函數(shù)，使保護(hù)具有更好的性能？這時(shí)整定值既具有

11、運(yùn)行參數(shù)的屬性，又具有本構(gòu)參數(shù)的屬性（函數(shù)關(guān)系本身是繼電器的固有屬性）這就是一種創(chuàng)新。6.2.2 電磁式繼電器原理結(jié)構(gòu)與特性輸入線圈輸出觸點(diǎn)1234675M電磁力矩動作特性電磁力矩返回特性彈簧力矩動作與返回特性M 繼電特性：一旦動作，絕不回頭；動作完畢，狀態(tài)穩(wěn)定。why？重點(diǎn)解釋M。 繼電器的傳輸特性（指輸入輸出之間的關(guān)系）是一個(gè)滯回特性，見下圖。 滯回環(huán)有特定的作用。表示滯回環(huán)特性的一個(gè)重要參數(shù)是返回系數(shù)Kre。IoIIiIoiI返回特性動作特性reIIop繼電器oprereIIK 式中，Iop為動作電流，Ire為返回電流。一般電磁式過電流繼電器為0.87左右。機(jī)電型保護(hù)繼電器機(jī)電型保護(hù)繼電

12、器文字符號：文字符號： K，KA圖形符號：圖形符號：I輸入線圈輸入線圈輸出輸出觸點(diǎn)觸點(diǎn)動合動合觸點(diǎn)觸點(diǎn)動斷動斷觸點(diǎn)觸點(diǎn)電磁式電流繼電器實(shí)物圖片電磁式電流繼電器實(shí)物圖片電磁線圈電磁線圈及電磁鐵及電磁鐵動靜觸點(diǎn)動靜觸點(diǎn)第3節(jié) 電流保護(hù)裝置的工作原理與接線方式 6.3.1 工作原理 保護(hù)裝置屬于二次系統(tǒng)，一般由以下幾個(gè)功能單元構(gòu)成。測量部分邏輯部分執(zhí)行部分輸入一次系統(tǒng)參量 測量部分以測量繼電器整定值為依據(jù)，以邏輯判斷的形式給出對一次參量測量結(jié)果。 邏輯部分由測量繼電器的輸出開始，到發(fā)出動作指令為止，包括邏輯運(yùn)算、延時(shí)等。 執(zhí)行部分驅(qū)動開關(guān)跳閘，或發(fā)出信號。TA2TA1YRKMKSKTKA2KA1-信

13、號+L3L1L2QFQF-KA2KA1TA2TA1KTKMYRKSKA1KA2KTKMQFFUKS信號集中表示法（原理圖）分開表示法（展開圖）直流操作的繼電保護(hù)測量部分邏輯部分執(zhí)行部分 直流操作與交流操作系指保護(hù)裝置的電源而言。直流操作系統(tǒng)的直流電源功能上獨(dú)立于一次系統(tǒng)，不受一次系統(tǒng)影響；交流操作系統(tǒng)電源直接來自一次系統(tǒng)，與一次系統(tǒng)狀態(tài)密切相關(guān)。中壓系統(tǒng)一般變電所常采用交流操作。TA1TA2KA1KA1KA2KA2YCT1YCT2KA1KA2 YCT1、2是執(zhí)行元件，KA1、2總被自鎖。為避免電流互感器二次開路，KA1、2必須動合觸點(diǎn)閉合后，才能斷開動斷觸點(diǎn)。三、繼電保護(hù)裝置的基本原理三、繼電

14、保護(hù)裝置的基本原理利用故障前后某些突變的物理量的變化，當(dāng)突變量達(dá)到一定利用故障前后某些突變的物理量的變化，當(dāng)突變量達(dá)到一定值時(shí)，啟動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號（見值時(shí)，啟動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號（見原理框圖原理框圖）。）。利用電流的增加，可構(gòu)成電流速斷、過電流等保護(hù)；利用電流的增加，可構(gòu)成電流速斷、過電流等保護(hù)；利用電網(wǎng)電壓改變，可構(gòu)成低電壓或過電壓保護(hù)。利用電網(wǎng)電壓改變，可構(gòu)成低電壓或過電壓保護(hù)。根據(jù)故障前后非電氣量的變化構(gòu)成保護(hù)，如變壓器的瓦斯保根據(jù)故障前后非電氣量的變化構(gòu)成保護(hù)，如變壓器的瓦斯保護(hù)和過溫保護(hù)。護(hù)和過溫保護(hù)。I.利用阻抗降低，可構(gòu)成距離保護(hù)等。利

15、用阻抗降低，可構(gòu)成距離保護(hù)等。UIZ低壓斷路器和熔斷器保護(hù)Ir1、Ir2、Ir3分別為過電流脫扣器長延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)動作電流的整定值。分別為過電流脫扣器長延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)動作電流的整定值。長 延 時(shí)瞬 時(shí)toIIr3Ir1a) 非選擇型II t on2長 延 時(shí)I t off短 延 時(shí)2toIr2Ir1b) 選擇型兩段式作過負(fù)荷保護(hù)作短路保護(hù)作短路保護(hù)作過負(fù)荷保護(hù)低壓斷路器保護(hù)特性曲線：低壓斷路器保護(hù)特性曲線：續(xù)上頁續(xù)上頁低壓斷路器保護(hù)特性曲線低壓斷路器保護(hù)特性曲線2 2： Ir4為接地保護(hù)動作電流的整定值為接地保護(hù)動作電流的整定值短 延 時(shí)長 延 時(shí)t off2I t onI 2瞬 時(shí)I

16、toIr2Ir1c) 選擇型三段式Ir3I長 延 時(shí)I 2t off瞬 時(shí)2I t on短 延 時(shí)短 延 時(shí)接 地toIr2Ir1d) 選擇型四段式Ir3Ir4作過負(fù)荷保護(hù)作短路保護(hù)tI0Ir熔斷器時(shí)間電流特性低壓熔斷器低壓熔斷器的反時(shí)限保護(hù)特性的反時(shí)限保護(hù)特性1.功能： 短路保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù)2.反時(shí)限保護(hù)特性一、熔斷器保護(hù) 1.熔斷器熔體電流的選擇 （1）保護(hù)電力線路的熔斷器熔體電流的選擇 N FEcIIN FEpkIKI起動時(shí)間t3s取 K=0.250.35；起動時(shí)間t= 38s取 K=0.350.5；起動時(shí)間t8s或頻繁起動、反接制動，宜取K=0.50.63）與被保護(hù)的線路相配合 N F

17、EOLalIKIKOL絕緣導(dǎo)線和電纜的允許短時(shí)過負(fù)荷系數(shù):只作短路保護(hù)時(shí)，對電纜和穿管絕緣導(dǎo)線，取2.5，對明敷絕緣導(dǎo)線，取1.5；既做短路保護(hù)又做過負(fù)荷保護(hù)時(shí)，則取1 對有爆炸氣體區(qū)域內(nèi)的線路，應(yīng)取為0.8。 （2）保護(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇）保護(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇 應(yīng)考慮以下三個(gè)因素：應(yīng)考慮以下三個(gè)因素：躲過變壓器允許的正常過負(fù)荷電流躲過來自變壓器低壓側(cè)的電動機(jī)自起動引起的尖峰電流躲過變壓器自身的勵(lì)磁涌流。 1(1.52.0)N FEN TII（3）保護(hù)電壓互感器的RN2型熔斷器的熔體額定電流:一般取0.5A。保護(hù)靈敏度應(yīng)滿足： minksenN FNIKKI2熔斷

18、器的選擇、校驗(yàn) 應(yīng)滿足下列條件：1）熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于線路的額定電壓；2）熔斷器的額定電流應(yīng)不小于它所安裝的熔體的額定電流；3）熔斷器的類型應(yīng)符合安裝條件及被保護(hù)設(shè)備的技術(shù)要求：4）按短路電流校驗(yàn)熔斷器的分?jǐn)嗄芰Γ?對限流式熔斷器 (3)ocII 對非限流式熔斷器 (3)ocshII 對具有斷流能力上下限的熔斷器： (3)(2)oc maxshoc minkIIII且二、低壓斷路器保護(hù)二、低壓斷路器保護(hù)1低壓斷路器脫扣器的選擇和整定（1）低壓斷路器過流脫扣器額定電流的選擇不小于線路的計(jì)算電流 N OR30II（2）低壓斷路器過流脫扣器動作電流的整定 1）瞬時(shí)過流脫扣器動作電流 op(o)

19、relpkIK I可靠系數(shù)Krel，當(dāng)動作時(shí)間t0.02s，取 1.35；t 0.02s，取 22.5 2）短延時(shí)過流脫扣器動作電流和動作時(shí)間的整定： ( )1.2op srelpkpkIKII動作時(shí)間分0.2s、0.4s和0.6s三級，應(yīng)按選擇性要求確定，前一級保護(hù)的動作時(shí)間比后一級保護(hù)的動作時(shí)間長一個(gè)時(shí)間級差0.2s。 3）長延時(shí)過流脫扣器動作電流和動作時(shí)間的整定）長延時(shí)過流脫扣器動作電流和動作時(shí)間的整定躲過線路的最大負(fù)荷電流： ( )30301.1op trelIKII動作特性是反時(shí)限的，過負(fù)荷電流越大，其動作時(shí)間越短。一般動作時(shí)間為l2h。 4）過流脫扣器與被保護(hù)線路的配合要求 opo

20、lalIK IKOL絕緣導(dǎo)線和電纜的允許短時(shí)過負(fù)荷系數(shù):對瞬時(shí)和短延時(shí)過流脫扣器，一般取4.5；對長延時(shí)過流脫扣器，可取1; 對有爆炸氣體區(qū)域內(nèi)的線路，應(yīng)取為0.8。（3）低壓斷路器熱脫扣器的選擇和整定 1）熱脫扣器額定電流的選擇: N TR30II2）熱脫扣器動作電流的整定:30301.1OP TRrelIK II應(yīng)通過實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn) 2.低壓斷路器的選擇和檢驗(yàn)低壓斷路器的選擇和檢驗(yàn)額定電壓不低于保護(hù)線路的額定電壓額定電壓不低于保護(hù)線路的額定電壓額定電流不小于它所安裝的脫扣器額定電流額定電流不小于它所安裝的脫扣器額定電流類型符合安裝條件、保護(hù)性能及操作方式的要求類型符合安裝條件、保護(hù)性

21、能及操作方式的要求應(yīng)按短路電流校驗(yàn)其分?jǐn)嗄芰Γ笕缦拢簯?yīng)按短路電流校驗(yàn)其分?jǐn)嗄芰?，要求如下：分?jǐn)鄷r(shí)間大于 0.02S以上的斷路器:(3)ocKII分?jǐn)鄷r(shí)間小于 0.02S及以下的斷路器: (3)(3)ocshocshIIii或按短路電流校驗(yàn)其靈敏度: min1.3ksenopIKI3.前后級之間的選擇性配合（1）前后低壓斷路器之間的選擇性配合在后一斷路器出口發(fā)生三相短路時(shí)，前一斷路器保護(hù)動作時(shí)間計(jì)入負(fù)偏差、后一斷路器保護(hù)動作時(shí)間計(jì)入正偏差，此時(shí)，前一級的動作時(shí)間仍大于后一級的動作時(shí)間，則能實(shí)現(xiàn)選擇性配合。通常，前一級宜采用帶短延時(shí)的過流脫扣器，后一級則采用瞬時(shí)過流脫扣器，而且動作電流也是前一

22、級大于后一級（至少取1.2倍）。（2）低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合前一級低壓斷路器可按保護(hù)特性曲線考慮-30-20的負(fù)偏差；后一級熔斷器可按保護(hù)特性曲線考慮+30+50的正偏差； 若兩條曲線不重疊也不交叉，且前一級的曲線總在后一級的曲線之上；則前后兩級保護(hù)可滿足選擇性。補(bǔ)充：保護(hù)電器的級間選擇性配合補(bǔ)充：保護(hù)電器的級間選擇性配合 (一) 熔斷器與熔斷器的級間配合 In.11.6In.2In.2OIFU 1FU 1FU 2tFU 2QF2Ir1.12Ir1.2IOIr1.2tIr3.11.4Ir3.2Ir3.2QF1QF2QF1續(xù)上頁續(xù)上頁(二) 斷路器的級間配合 1上、下級均選用非選擇型

23、斷路器 續(xù)上頁續(xù)上頁 2上級選用選擇型斷路器，下級選用非選擇型斷路器 Ir1.2OIr2.11.3Ir3.2Ir3.2Ir1.1(1)Ir3.11.2Ik2QF2QF2(1)QF1QF1Ik2tI續(xù)上頁續(xù)上頁 3上、下級均采用選擇型斷路器 QF1QF1OQF2QF20.1s0.2sIr3.11.2Ik2(1)Ik2(1)Ir3.2Ir2.11.3Ir2.2Ir2.2Ir1.11.3Ir1.2Ir1.2t2t1tIFU1OQF2FU1QF2ItIr1.2Ir3.2In.13Ir1.2續(xù)上頁續(xù)上頁 （三）低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合 1.上級選用熔斷器，下級選用斷路器 FU2OtQF1FU2

24、QF1In.2Ir1.1Ir2.11012In.2Ir3.1I續(xù)上頁續(xù)上頁 2.上級選用斷路器，下級選用熔斷器 過電流保護(hù)過電流保護(hù) 保護(hù)繼電器分類: 機(jī)電型(有電磁式、感應(yīng)式）電子型（又稱靜態(tài)繼電器）微機(jī)型（又稱數(shù)字式保護(hù)繼電器）按組成元件 繼電器是一種在其輸入的物理量（電量或非電量）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，其電氣輸出電路被接通（導(dǎo)通）或分?jǐn)啵P(guān)斷）的自動電器。 測量繼電器： （主）有或無繼電器： （輔助）按功能作為起動元件，如電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、溫度繼電器等。實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能，如時(shí)間繼電器、信號繼電器、中間繼電器等。一、常用保護(hù)繼電器 文字符號： KA圖形符號：I測量線圈動作觸點(diǎn)常開

25、觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)電磁式電流繼電器實(shí)物圖片電磁線圈及電磁鐵動靜觸點(diǎn)1電磁式電流繼電器電磁式電流繼電器KA線圈KA常開觸點(diǎn)KA常閉觸點(diǎn)圖73 DL10系列電磁式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1-線圈；2-電磁鐵；3-鋼舌片；4-靜觸點(diǎn)；5-動觸點(diǎn)；6-啟動電流調(diào)節(jié)螺桿；7-標(biāo)度盤；（銘牌）；8-軸承；9-反作用彈簧；10-軸歸總圖符號KA續(xù)上頁續(xù)上頁 動作電流Iop線圈中的使繼電器動作的最小電流。 返回電流Ire線圈中的使繼電器由動作狀態(tài)返回到起始位置的最大電流。電磁式電流繼電器動作特性 返回系數(shù)：IreYIIop0110.85rereopIKI一般取GL型一般取0.8 越接近于1，說明繼電器越靈敏。 圖圖74

26、 DL10系列電磁式電流繼電器系列電磁式電流繼電器（a）DL11型；（b）DL12型；（c）DL13型；（d）集中表示的圖形；（e）分開表示的圖形A12動斷（常閉）觸點(diǎn)；A34動合（常開）觸點(diǎn) 動作電流的調(diào)整 ：（1）改變線圈的連接方式 ：串聯(lián)時(shí)，流入繼電器的電流與通過線圈的電流相等 ；并聯(lián)時(shí)，通入線圈電流是流入繼電器電流的1/2 ，此時(shí)，刻度盤的數(shù)值應(yīng)該乘以2。（2）通過調(diào)整把手改變彈簧的反作用力矩 。電磁型電壓繼電器電磁型電壓繼電器電磁型電壓繼電器的基本結(jié)構(gòu)與DL10相同 ，當(dāng)在線圈上加電壓時(shí)，即在線圈上產(chǎn)生電流：Ir= Ur/Z,即Ur= IrZ。電壓繼電器分為低電壓繼電器和過電壓繼電器

27、兩種 ：過電壓繼電器，其動作電壓、返回電壓和返回系數(shù)的概念和過電流繼電器相似。 低電壓繼電器，是一種欠量繼電器。DJ122是典型的低電壓繼電器，它具有一對常閉觸點(diǎn),正常情況下,繼電器加的是電網(wǎng)的工作電壓（電壓互感器二次電壓）,觸點(diǎn)斷開。當(dāng)電壓降低到“動作電壓”時(shí),繼電器動作,觸點(diǎn)閉合。使繼電器動作的最大電壓稱為繼電器的動作電壓,當(dāng)電壓再繼續(xù)增高時(shí),使繼電器觸點(diǎn)重新打開的最小電壓稱為繼電器的返回電壓。其返回系數(shù)大于1，一般為1.25。 2.電磁式時(shí)間繼電器電磁式時(shí)間繼電器 用電磁式電流繼電器KA構(gòu)成保護(hù)裝置時(shí)，還要用到電磁式時(shí)間繼電器KT、信號繼電器KS以及中間繼電器KM作為輔助繼電器。電磁式電

28、流繼電器的電流時(shí)間特性曲線具有“定時(shí)限特性”。由時(shí)間繼電器KT預(yù)先整定動作電流由電流繼電器KA預(yù)先整定ItIoptop0圖75電磁型時(shí)間繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖75電磁型時(shí)間繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)1線圈；2電磁鐵；3銜鐵；4返回彈簧；5扎頭；6可瞬動觸點(diǎn)；7、8固定瞬時(shí)動斷、動合觸點(diǎn)；9曲柄杠桿；10時(shí)鐘機(jī)構(gòu)；11動觸點(diǎn)；12靜觸點(diǎn)；13刻度盤 圖76 時(shí)間繼電器的圖形符號 （a）時(shí)間繼電器的緩吸線圈及延時(shí)閉合觸點(diǎn)；（b）時(shí)間繼電器的緩放線圈及延時(shí)斷開觸點(diǎn)KT3.電磁式信號繼電器圖77 DX11型信號繼電器結(jié)構(gòu)圖1電磁鐵；2線圈；3銜鐵；4動觸點(diǎn)；5靜觸點(diǎn)；6彈簧；7信號牌顯示窗口；8復(fù)歸旋鈕；9信號牌圖78

29、 DX11型信號繼電器的圖形符號KS電磁式信號繼電器實(shí)物圖片3.電磁式信號繼電器電磁式信號繼電器電磁式中間繼電器實(shí)物圖片文字符號： KM圖形符號：I測量線圈動作觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)電磁線圈及電磁鐵動靜觸點(diǎn)4.電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器4.電磁式中間繼電器 1.特點(diǎn)： 觸點(diǎn)容量大，可直接作用于斷路器跳閘； 觸點(diǎn)數(shù)目多,可實(shí)現(xiàn)時(shí)間繼電器難以實(shí)現(xiàn)的延時(shí)。2.結(jié)構(gòu)：吸引銜鐵式。3.文字符號：KM。圖79中間繼電器的圖形符號 感應(yīng)式電流繼電器實(shí)物圖片電磁線圈及電磁鐵感應(yīng)元件電磁元件KAI先合后斷轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)動作指示5.5.感應(yīng)式電流繼電器感應(yīng)式電流繼電器5.5.感應(yīng)式電流繼電器感應(yīng)式電流繼電器

30、圖710 GL10、20系列感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.線圈；2.電磁鐵；3.短路環(huán)；4.鋁盤；5.鋼片；6.鋁框架；7.調(diào)節(jié)彈簧；8.制動永久磁鐵；9.扇形齒輪；10.蝸桿；11.扁桿；12.繼電器觸點(diǎn)；13.時(shí)限調(diào)節(jié)螺桿；14.速斷電流調(diào)節(jié)螺釘；15.銜鐵；16.動作電流調(diào)節(jié)插銷 感應(yīng)式電流繼電器的受力分析感應(yīng)式電流繼電器的受力分析永久磁鐵鐵心與電磁線圈制動磁通、制動轉(zhuǎn)矩M2主動磁通1、2、主動轉(zhuǎn)矩M1感應(yīng)式電流繼電器 的工作原理作用于鋁盤上電磁的轉(zhuǎn)矩： 22111223sinsinMKK iK i 永久磁鐵制動力矩：24MK n兩個(gè)轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡時(shí)鋁盤將勻速旋轉(zhuǎn)。此時(shí)： 12222334

31、54MMKK iK nniK iK即：或蝸桿上升到頂部使觸點(diǎn)12動作扇形齒輪的行程： 25NntK i t225NKtK ii即上式表明，繼電器的動作時(shí)間與加入繼電器的電流的平方成反比，即所謂繼電器的“反時(shí)限特性” 。感應(yīng)式電流繼電器感應(yīng)式電流繼電器的電流時(shí)間特性曲線的電流時(shí)間特性曲線 電磁元件的作用使感應(yīng)式繼電器兼有“電流速斷特性”，如圖所示bb/d曲線。 速斷電流Iqb是指繼電器線圈中的使電流速斷元件動作的最小電流。 速斷電流Iqb與感應(yīng)元件的動作電流Iop之比稱速斷電流倍數(shù)nqb。 感應(yīng)式電流繼電器的電流時(shí)間特性曲線具有“反時(shí)限特性”，如下圖所示曲線 abc，這一特性是其感應(yīng)元件所產(chǎn)生的

32、。0acbdbIop10IopIqbtI反時(shí)限特性速斷特性圖711感應(yīng)式電流繼電器的動作特性曲線t動作時(shí)間；n動作電流倍數(shù)；abc感應(yīng)元件的反時(shí)限特性；bbd電磁元件的速斷特性n圖712感應(yīng)式電流繼電器的圖形符號 二、保護(hù)裝置的二、保護(hù)裝置的操作方式與操作方式與接線方式接線方式指電流繼電器與電流互感器之間的連接方式。為了表述繼電器電流與電流互感器二次電流的關(guān)系，引入結(jié)線系數(shù)結(jié)線系數(shù)：、大中型變配電所的繼電保護(hù)裝置一般采用直流操作電源、小型變配電所的繼電保護(hù)裝置一般采用交流操作電源要求繼電器觸頭的分?jǐn)嗄芰ψ銐虼?，而且先合后斷、保護(hù)裝置的操作方式：、保護(hù)裝置的接線方式K A2wIKI6.3.2 互

33、感器與繼電器的接線方式 包括三方面問題：（1）一次系統(tǒng)上互感器的設(shè)置及其相互連接；（2）測量繼電器的設(shè)置及其相互連接；（3）互感器二次繞組與測量繼電器輸入回路間的相互連接。第（3）項(xiàng)是重點(diǎn)。 一次系統(tǒng)電氣參量進(jìn)入繼電保護(hù)裝置的路徑： 一次系統(tǒng)線路或母線 互感器一次繞組 互感器二次繞組 測量繼電器輸入線圈 在以上路徑中，有兩個(gè)環(huán)節(jié)可能對一次系統(tǒng)電氣參量進(jìn)行變換，第一個(gè)是互感器一、二此繞組間，第二個(gè)是互感器二次繞組與繼電器間。因此輸入測量繼電器的參數(shù)并不是原始的一次系統(tǒng)參數(shù)，他們之間的關(guān)系應(yīng)首先研究。why? 1、接線系數(shù)K 這是表明進(jìn)入繼電器的電流IR與互感器二次繞組電流I2CT之間關(guān)系的一個(gè)參

34、數(shù)。CT 2RIIK 2、繼電器測量電流與一次系統(tǒng)電流間的關(guān)系 互感器一次電流I1CT（也即一次系統(tǒng)電流I1）與二次電流I2CT間按變比Ki變換，即i 1iCT 1CT 2/KIKII 因此，繼電器測量電流與一次電流之間關(guān)系為Ri1i1CT 2RIKKIKIKIKI，或 3、常見接線方式與接線系數(shù) 1）三互感器三繼電器完全星形接線。IIIUVWUIIVIWwIvIIu 每相設(shè)一臺CT，CT二次繞組星接；對應(yīng)每一CT設(shè)一只繼電器，三只繼電器輸入端口星接。CT二次繞組與繼電器輸入端口對應(yīng)連接。這種接線方式下，接線系數(shù)恒為1，與故障類型無關(guān)。 2）兩互感器兩繼電器不完全星形接線。uIIwWIVIIU

35、WVUII 只在U、W相上設(shè)置互感器，對應(yīng)設(shè)置兩只繼電器，CT二次繞組與繼電器輸入端口均V接。這種接線方式，三相與任意兩相短路時(shí)，接線系數(shù)均為1；對大接地系統(tǒng)，U、W相單相短路時(shí)，接線系數(shù)仍為1，但V相短路時(shí)，接線系數(shù)為0。 3）兩相電流差接線。三相短路：UV、VW相短路：UW相短路：3)UVW(K1)VW()UV(KK2)UW(KIUVWUIIVIWwIIuRIIuwIIR=uIIw-兩互感器一繼電器uwuIIIIIKCT2R 4）三相電流和接線。uIIvIwWIVIIUWVUIIU V WIR 這種接線用于小接地系統(tǒng)單相接地故障。在三相和兩相短路時(shí)，接線系數(shù)為0。因此在短路時(shí)，不會有誤動作

36、。三互感器一繼電器第4節(jié) 線路相間短路的電流三段保護(hù) 對線路的相間短路故障，有多種保護(hù)方式。這些保護(hù)方式有的獨(dú)立應(yīng)用，有的組合應(yīng)用。電流三段保護(hù)就是最經(jīng)典的組合應(yīng)用的保護(hù)。 幾種保護(hù)組合應(yīng)用的主要原因在于每一種保護(hù)都是不完善的。對保護(hù)的四項(xiàng)基本要求中，可靠性是必須滿足的，在此前提下，選擇性、快速性、靈敏性通常不能同時(shí)滿足，因此每一種保護(hù)都有自己的側(cè)重點(diǎn)，即有“取有舍。幾種保護(hù)取舍互補(bǔ)，可以使保護(hù)性能得到提高。 組合應(yīng)用時(shí)，幾種保護(hù)的關(guān)系必須謹(jǐn)慎處理。6.4.1 電流速斷保護(hù) 1、整定原則：確保快速性和選擇性，即 1）無延時(shí)動作：動作時(shí)限 t=0。 2）選擇性動作：按躲過下一級出口處最大短路電流

37、整定保護(hù)動作值。這樣可避免下級線路短路時(shí)，上級保護(hù)越級跳閘。一次動作電流要求為，Bmaxk1op II引入可靠系數(shù)Krel，有：Bmaxkrel1opIKI折算到繼電器，因Bmaxkirel1RopIKKKI故繼電器的動作電流為：i1RKIKIlABGQF1QF2WL-1WL-2WL-11WL-12WL-21MNIk max Bk min BIop 1Ik max AIIk min A保護(hù)1保護(hù)2IkG點(diǎn)短路時(shí)，為保證點(diǎn)短路時(shí)，為保證保護(hù)保護(hù)2（而非保護(hù)（而非保護(hù)1）速斷動作切除故障，速斷動作切除故障，保護(hù)保護(hù)1的動作電流必的動作電流必須大于須大于G點(diǎn)短路電流，點(diǎn)短路電流，而而G點(diǎn)與點(diǎn)與B點(diǎn)電

38、氣距點(diǎn)電氣距離約等于離約等于0，短路電，短路電流相等。流相等。上級下級死區(qū) 2、保護(hù)死區(qū)及靈敏性校驗(yàn) 下級電網(wǎng)首端與上級電網(wǎng)末端是同一位置（即B點(diǎn)）。要使下級首端短路時(shí)保護(hù)1不動作，則本級末端一定范圍內(nèi)短路時(shí)保護(hù)1也不會動作，這部分區(qū)域稱為保護(hù)死區(qū)，即圖中MB部分，其中NB為絕對死區(qū)，MN為相對死區(qū)。 因此，電流速斷保護(hù)犧牲了靈敏性，換取了快速性和選擇性。其靈敏系數(shù)按下式特殊計(jì)算。保護(hù)裝置動作電流路電流被保護(hù)電網(wǎng)首端最小短SK1op(2)AminkII（靈敏系數(shù)的一般計(jì)算公式為： ）裝置動作值與故障參量對應(yīng)的保護(hù)的最小強(qiáng)度故障參量被保護(hù)對象上可能出現(xiàn)SK6.4.2 定時(shí)限過電流保護(hù) 1、整定原

39、則：按可靠性和選擇性要求整定。 1）動作電流整定，以不誤動為原則：按躲過可能出現(xiàn)的最大過負(fù)荷電流整定動作值。 最大可能的過負(fù)荷電流應(yīng)考慮以下三種情況。 （1）一般意義上的過載電流。 （2）電動機(jī)的啟動電流。 （3）外部故障切除后，電動機(jī)的自啟動電流。 經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，以上三種情況中，通常（3）是最不利情況，因此一般按（3）整定。當(dāng)不可能出現(xiàn)情況（3）時(shí)，可當(dāng)成（3）的一種特例調(diào)整。情況（3）的解釋如下。保護(hù)2保護(hù)1QF2QF1KBAMMImax 1QF2切除故障后，保護(hù)切除故障后，保護(hù)1上通過上通過含自啟動電流的負(fù)荷電流含自啟動電流的負(fù)荷電流Imax1。因保護(hù)因保護(hù)1已然啟動已然啟動，因此在，因此在

40、Imax1作用下，保護(hù)作用下，保護(hù)1應(yīng)能可靠應(yīng)能可靠返回返回，否則否則QF1將跳閘，產(chǎn)生非選擇性將跳閘，產(chǎn)生非選擇性動作。動作。K點(diǎn)短路時(shí)，過點(diǎn)短路時(shí)，過電流保護(hù)電流保護(hù)1、2都會啟動，按都會啟動，按選擇性要求保選擇性要求保護(hù)護(hù)2先動作切除先動作切除故障。母線故障。母線B在在故障切除后電故障切除后電壓恢復(fù)，其上壓恢復(fù)，其上電機(jī)可能重新電機(jī)可能重新恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速（稱為自啟動）（稱為自啟動）故保護(hù)1的動作值應(yīng)滿足：1max1re II考慮返回值與動作值的關(guān)系，有1max1opre1reIIKI 引入可靠系數(shù)，動作值整定如下1maxrerel1opIKKI1maxirerel1opi1Ro

41、pIKKKKIKKI 遺留的問題就是 Imax1 怎么計(jì)算。該值與自啟動電動機(jī)容量占總負(fù)荷的比例、自啟動方式、電動機(jī)類型等很多因素有關(guān)，取值范圍一般為計(jì)算電流的1.54倍，具體取值應(yīng)個(gè)案分析。 2）動作時(shí)間整定，以保證選擇性為原則。具體來說，多級電網(wǎng)某一級短路時(shí)，本級及其上級過電流保護(hù)肯定都會啟動，按選擇性要求，上級動作時(shí)間應(yīng)大于下級一個(gè)時(shí)限，方能保證下級先動作切除故障，并保證上級在故障被切除后返回。 因此，動作時(shí)間應(yīng)逐級增大一個(gè)時(shí)限。ttt下級上級對電磁式繼電器，t 一般取為0.5s。tWL-2WL-1QF2QF1BAlIWL-3QF3IICtt保護(hù)1保護(hù)2保護(hù)3定時(shí)限過電流保護(hù)時(shí)間整定結(jié)果

42、定時(shí)限過電流保護(hù)時(shí)間整定結(jié)果逐級提升逐級提升最大缺點(diǎn)：動作延時(shí)會逐級累積最大缺點(diǎn)：動作延時(shí)會逐級累積 2、靈敏性校驗(yàn) 按靈敏系數(shù)計(jì)算的一般公式，裝置動作值與故障參量對應(yīng)的保護(hù)的最小強(qiáng)度故障參量被保護(hù)對象上可能出現(xiàn)SK線路最小短路電流發(fā)生的三個(gè)條件為：末端短路、兩相短路（對小接地系統(tǒng)而言）、系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路。因此靈敏系數(shù)計(jì)算公式如下（以上圖保護(hù)1為例）：1op(2)BminkSIIK 實(shí)踐證明，過電流保護(hù)的靈敏性通常是很高的。因此可以認(rèn)為，過電流保護(hù)靠犧牲快速性，換取了選擇性和靈敏性。 6.4.3 限時(shí)電流速斷 是一個(gè)介于電流速斷與定時(shí)限過電流保護(hù)之間、平衡兩者優(yōu)、缺點(diǎn)的方案。 1、整定原

43、則：確保選擇性，容忍一個(gè)時(shí)限的延時(shí)，不容忍延時(shí)的累積效應(yīng)。 1）動作時(shí)間整定：定值t ，一般取0.5s。 2）動作電流整定：按躲過下級速斷動作電流整定動作值，即保護(hù)范圍不得與下級限時(shí)電流速斷重合。下速opcoopIKI上下速opico上RopIKKKI式中，Kco為配合系數(shù)，一般取為1.1 1.2。 討論：為什么需要上級限時(shí)電流速斷與下級電流速斷配合來保證選擇性？ 逆向思考：保護(hù)為什么會失去選擇性？ 1）保護(hù)范圍無重疊時(shí)，選擇性自動滿足。 靠什么保證保護(hù)范圍不重合？動作電流與短路電流間的配合。how？ 2）保護(hù)范圍有重疊時(shí)，靠什么保證選擇性？ 動作時(shí)間配合。 為什么不避免保護(hù)范圍重合？大家談。

44、 2、靈敏性校驗(yàn) 與定時(shí)限過電流保護(hù)相同。6.4.4 電流三段保護(hù)的綜合應(yīng)用 電流I段：電流速斷 電流II段：限時(shí)電流速斷 電流III段：定（反）時(shí)限過電流 以上是電力系統(tǒng)對電流三段保護(hù)的習(xí)慣稱謂，供配電系統(tǒng)有時(shí)逆序稱謂。 一般，I、III段保護(hù)是必須設(shè)置的，I段是主保護(hù)，III段是后備保護(hù)；若I段靈敏性不滿足要求，增設(shè)II段，I、II段分別是非死區(qū)和死區(qū)主保護(hù)。 不論設(shè)置了幾段保護(hù)，各保護(hù)以邏輯“或”決定斷路器是否跳閘以切除故障。QF1L2L1L3+過電流動作信號限時(shí)速斷動作信號速斷動作信號-KA31KA32KT3KS3KA22KA21KT2KS2KA12KA11KS1電流III段保護(hù)電流I

45、I段保護(hù)電流I段保護(hù)出口KMYR+KS0+KA0-+-單相接地保護(hù)1TA2TA0TA-電流三段保護(hù)電路（原理）圖電流三段保護(hù)電路（原理）圖第5節(jié) 反時(shí)限過電流保護(hù)6.5.1 改進(jìn)定時(shí)限過電流保護(hù)的快速性 為了在上、下級交界處的保護(hù)選擇性配合，定時(shí)限III段保護(hù)的動作時(shí)間被逐級提高，使快速性變差。能否在不會導(dǎo)致選擇性問題的保護(hù)區(qū)段內(nèi)將動作時(shí)間降下來，以部分抵消各級保護(hù)交界處動作時(shí)間提升的累積效應(yīng)呢？ 反時(shí)限特性可做到這一點(diǎn)。 所謂反時(shí)限，是指繼電器動作時(shí)間與電流成反相關(guān)性。電流越大，動作時(shí)間越短。將這種繼電器用于線路保護(hù)，越靠近末端短路，短路電流越小，保護(hù)動作時(shí)間越長。在上、下級交界處短路，上級

46、為末端短路，動作時(shí)間最長，下級為首端短路，動作時(shí)間最短。上、下級時(shí)間差很可能自動配合。反時(shí)限特性示例tIRIop3op2Iop1IRRRWL-2WL-1QF2QF1BAIWL-3QF3IIltC保護(hù)1保護(hù)2保護(hù)3tt保護(hù)1保護(hù)2保護(hù)3tIRIop3op2Iop1IRRR例如母線B處，保護(hù)1為與保護(hù)2選擇性配合產(chǎn)生的延時(shí)t，在WL-1線路首端已被消化掉大部分。6.5.2 感應(yīng)式（GL型）反時(shí)限繼電器簡介 1、功能與原理結(jié)構(gòu)反時(shí)限部分輸入電流速斷部分整定機(jī)構(gòu)+輸出觸點(diǎn)狀態(tài)231實(shí)際是一個(gè)組合繼電器，由反時(shí)限和速斷部分組成。兩部分各自的判斷結(jié)果以邏輯“或”運(yùn)算作為繼電器的輸出。 整定部分是學(xué)習(xí)該繼電

47、器的難點(diǎn)，共有三個(gè)整定值兩個(gè)電流整定值，一個(gè)時(shí)間整定值。1輸出觸點(diǎn)輸入線圈763512158910141341121613 圓盤始動電流Ist：使圓盤13剛開始轉(zhuǎn)動的電流。 繼電器動作電流IopR：使蝸桿8與扇形齒9吸合的最小電流。實(shí)際上是反時(shí)限部分的動作電流。 動作電流倍數(shù)n：通過繼電器的電流IR與繼電器動作電流IopR之比。 2、特性與整定 1）反時(shí)限部分。一般用n-t坐標(biāo)來表達(dá)，理由見圖。I-t坐標(biāo)上的多條曲線，在n-t坐標(biāo)上重合為一條，方便簡潔。 圖a中三條曲線有各自不同動作值。動作值整定靠改變線圈匝數(shù)2實(shí)現(xiàn)。匝數(shù)多，動作電流小。 匝數(shù)只能有級調(diào)整，靠插孔實(shí)現(xiàn)，見下頁圖。 tIRIop

48、1op2Iop3I1nt1010tRRR圖a圖b續(xù)上頁續(xù)上頁感應(yīng)式電流繼電器實(shí)物圖片感應(yīng)式電流繼電器實(shí)物圖片電磁線圈電磁線圈及電磁鐵及電磁鐵感應(yīng)元件感應(yīng)元件電磁元件電磁元件KI先合后斷轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)先合后斷轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)動作指示動作指示 動作時(shí)間表述是一件麻煩事，因?yàn)椴煌碾娏鲗?yīng)著不同的時(shí)間。規(guī)定：以n=10所對應(yīng)的時(shí)間來表述反時(shí)限部分的動作時(shí)間，稱為10倍動作電流時(shí)間，記做t10。1nt1010t t10的整定靠定位旋鈕11，它通過規(guī)定頂桿的起始位置，確定頂桿到觸點(diǎn)的行程，從而改變時(shí)間。10tn110t2s4s6s8s調(diào)整調(diào)整t10使特性曲線上下平移使特性曲線上下平移 2）速斷部分。通

49、過速斷動作旋鈕4改變氣隙長度來調(diào)整動作值，通常以標(biāo)幺值表示，稱為速斷動作倍數(shù)，基值為繼電器動作值IopR。10tn1速n 3）綜合特性。按“時(shí)間短的特性優(yōu)先實(shí)現(xiàn)”的原理，感應(yīng)式反時(shí)限繼電器的綜合特性如圖所示。Rop速opIIn 速6.5.3 GL繼電器用于線路短路保護(hù) 1、反時(shí)限過電流保護(hù) 1）動作電流整定。與定時(shí)限過電流保護(hù)整定相同。 2）動作時(shí)間整定。在下級線路首端（也即被保護(hù)線路末端）處，上、下級反時(shí)限過電流保護(hù)在短路電流作用下的動作時(shí)間相差t。 對GL系列感應(yīng)式繼電器，t 一般取0.7。 2、電流速斷保護(hù) 動作電流整定與電磁式繼電器相同，只是應(yīng)將動作電流再轉(zhuǎn)換成速斷動作倍數(shù)，以便于調(diào)整

50、。 3、示例1）計(jì)算出保護(hù)1、2的動作電流IopR1、IopR2。2）取B點(diǎn)的最大三相短路電流IkB計(jì)算，保護(hù)2在B點(diǎn)短路時(shí)的動作WL-2WL-1QF2QF1BAIWL-3QF3IIltC保護(hù)1保護(hù)2保護(hù)3tt 時(shí)間為t2B，則保護(hù)1在B點(diǎn)短路時(shí)的動作時(shí)間應(yīng)為t1Bt2Bt，對應(yīng)的動作電流倍數(shù)分別為：n1IkB / IopR1、n2IkB / IopR2。于是分別得到保護(hù)1、2繼電器特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)（n1，t1B）、（n2、t2B），通過這兩個(gè)點(diǎn)的曲線也就確定出來了。 3）從特性曲線上，分別查取保護(hù)1、2的10倍動作電流時(shí)間t101、t102，即可在繼電器上整定。 因此在保護(hù)1繼電器上要整定

51、的反時(shí)限部分的參數(shù)為：IopR1，t101。 速斷部分整定與電磁式繼電器相同，不再贅述。t2B10n1n21n1Btt10 110 2t曲線2曲線1t第6節(jié) 線路的不正常運(yùn)行狀態(tài)保護(hù)6.6.1 過負(fù)荷保護(hù) 過負(fù)荷是指線路承載的負(fù)荷過大，超過了其長期承載能力的狀態(tài)。過負(fù)荷電流大于線路的允許載流量，但一般遠(yuǎn)小于短路電流。 過負(fù)荷會使線路的工作溫度超過其長期允許工作溫度，縮短線路壽命，但一般不會在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，因此保護(hù)一般動作于信號，在有些線路上，也可以動作于自動減載。 按嚴(yán)重程度，過負(fù)荷可分為輕度、中度和重度過三類，但其劃分標(biāo)準(zhǔn)比較模糊，應(yīng)具體分析。 過負(fù)荷保護(hù)的整定原則為：按躲過計(jì)算電流

52、整定動作電流，動作時(shí)間一般為1015s，也可采用反時(shí)限動作特性。CiRop3 . 12 . 1IKI 式中IC為計(jì)算電流。保護(hù)接線見圖，接線系數(shù)為1。-QFL2L1L3+信號-KAKTKSTA6.6.2 小接地系統(tǒng)單相接地保護(hù) 小接地系統(tǒng)單相接地是中壓系統(tǒng)一種常見的不正常運(yùn)行狀態(tài)。規(guī)程規(guī)定，當(dāng)故障電流在30A以下時(shí)，可在該狀態(tài)下運(yùn)行12小時(shí)。因此，保護(hù)的作用為即時(shí)發(fā)出信號，通知值班人員排查。 1、單回路小接地系統(tǒng)單相接地電壓電流分析 分析的要點(diǎn)：（1）必須考慮線路的對地電容；（2）應(yīng)用電路分析的基本定律KVL和KCL。 以下電壓表述中，下標(biāo)的規(guī)定為：以字母順序表示兩點(diǎn)之間電壓降。如：UUV表示

53、U相和V相之間的電壓（V相到U相的電壓降），UWE表示W(wǎng)相與地之間的電壓，而UVU則表示V相到U相的電壓等。 1）正常運(yùn)行分析NECWICVICUIL1L2L3WUUVUUWVUUUEUUVVEUUWWEUU240CW120CVUUECUjjeIeIUCjUCjI 正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)（N點(diǎn)）電位等于地（E點(diǎn)）電位。why？因此：三相對地電容電流之和等于零，即互為回路。0NEU 正常工作時(shí)，中性點(diǎn)為地電位，各相對地電壓為相電壓，三相對地電容電流之和等于零。=VEWE=UECWCVCUCUCVCWCVCUWVU0CW 2）U相接地分析L3L2L1ICUICVICWEN(1)(1)(1)GIUVWU

54、UVUUW 事件“U相接地”的數(shù)學(xué)描述為： UUE0 因此，中性點(diǎn)及各相對地電壓等于對U相電壓，即：UNUNEUUU150UVNEVNVE3jUeUUUUUU150UWNEWNWE3jUeUUUUUUCWCVVEWENEUVW-UCVGCVCWGVEWECW(1)(1)(1)(1)(1)(1) 單相接地時(shí)，接地相對地電壓為0，中性點(diǎn)對地電壓升為相電壓，非接地相對地電壓升為線電壓。 對地電容電流計(jì)算如下.CU50150U150(1)CV(1)CW(1)CVG3)3(33)(IeCjeUeIIIIjjj式中， 是從接地點(diǎn)流過的電容電流，它等于非接地相對地電容電流之和（KCL，將大地看成是一個(gè)節(jié)點(diǎn)）

55、，其大小等于正常時(shí)每相對地電容電流的3倍。 接地點(diǎn)通常是不穩(wěn)定的，因此可能會產(chǎn)生電弧。只要接地電流不大于30A，產(chǎn)生電弧的可能性較小，系統(tǒng)可繼續(xù)運(yùn)行12小時(shí)。GI 2、多回線路系統(tǒng)單相接地電壓電流分析 辨析：接地回路/非接地回路；接地相/非接地相；回路接地電流/相線對地電容電流。 （1）所有回路接地相對地電壓為零，非接地相對地電壓為線電壓，但只有接地回路的接地相上有接地點(diǎn)。 （2）所有回路非接地相都有電容電流流入大地，大小與僅有自己單獨(dú)一個(gè)回路時(shí)的接地電容電流相等。 （3）非接地回路接地相無電容電流。 （4）接地回路接地相上流過所有回路的接地電流?；芈?：接地回路。回路2、3：非接地回路。L1

56、：接地相。L2、L3：非接地相。 重要特征：接地回路三相電流之和等于其他回路接地電流之和，而非接地回路三相電流之和等于本線路接地電流。N回路III回路IIEWVUC回路IL1L2L3L3L2L1L1L2L3接地回路非接地回路非接地回路L1：接地相 3、選擇性零序電流保護(hù) （1）在每一回路設(shè)置如圖所示零序電流互感器，互感器變比為1:1。 （2）按躲過本線路接地電流整定動作電流。uIIvIwWIVIIUWVUIIU V WIRuIIvIwWIVIIUWVUIIU V WIR架空線電纜iiIKIGrelop式中，IGi和Iopi分別為第i回路的接地電流和保護(hù)動作電流。 （3）靈敏性校驗(yàn)如下。iinj

57、jiIIIKopG1GSBW L1W L2W L3C 1C 2CTA N 1C 3TA N 2TA N 3A電 源1231.A1.B3+2+12.A2.B3.A3.BIcIcIcIcIcIcIcIcIcIcIcIcIcIc 漫談 以上單相接地零序電流保護(hù)的設(shè)置、整定及靈敏性校驗(yàn)，對部分同學(xué)來說理解較為困難，需要經(jīng)過認(rèn)真的思考才能明白。 想明白后，你是否應(yīng)該回顧一下，到底什么地方讓你困惑？到底是什么問題讓你感覺模糊？對象屬性及工程背景模糊？術(shù)語未理解？符號不清楚？原理沒搞懂？基礎(chǔ)知識欠缺？邏輯不清晰. 這是你非常應(yīng)該做的事情，偷不得懶，沒有捷徑。 這是在收獲，否則前功盡棄！ 4、非選擇性零序電壓保護(hù) 又稱對地絕緣監(jiān)測。使用專用的 Yn，yn，d