第三章泵站繼電保護(hù)

1、第一章第一章 泵站繼電保護(hù)泵站繼電保護(hù) 1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類繼電保護(hù)基本要求和分類 繼電保護(hù)裝置是用來對發(fā)電機(jī)、變壓器、母繼電保護(hù)裝置是用來對發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、輸配電線路和電動機(jī)等主要電氣元件線、輸配電線路和電動機(jī)等主要電氣元件(下簡稱下簡稱元件元件)進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)的一種自動裝置，當(dāng)這些元進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)的一種自動裝置，當(dāng)這些元件發(fā)生件發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)故障或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時，能發(fā)出使時，能發(fā)出使故障元件故障元件退出退出運(yùn)行的操作運(yùn)行的操作“命令命令”，或給值班人，或給值班人員員發(fā)出警告信號發(fā)出警告信號，它和其他自動裝置配合工作，它和其他自動裝置配合工作，可以大大地提

2、高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平?？梢源蟠蟮靥岣唠娏ο到y(tǒng)的安全運(yùn)行水平。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 11.1 1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類繼電保護(hù)基本要求和分類 繼電保護(hù)的任務(wù)是：繼電保護(hù)的任務(wù)是： (1)發(fā)生故障時發(fā)生故障時自動、迅速且有選擇地將故障元自動、迅速且有選擇地將故障元件切除件切除，以保證電力系統(tǒng)無故障部分迅速恢復(fù)正，以保證電力系統(tǒng)無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障元件免受更嚴(yán)重的破壞。常運(yùn)行，并使故障元件免受更嚴(yán)重的破壞。 (2)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時能作出反當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時能作出反應(yīng)，根據(jù)不正常工作狀態(tài)的種類以及設(shè)備運(yùn)行維應(yīng)，根據(jù)不正常工作狀態(tài)的種類以及

3、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件護(hù)條件發(fā)出信號發(fā)出信號，由值班人員進(jìn)行處理或自動進(jìn)，由值班人員進(jìn)行處理或自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，將那些繼續(xù)運(yùn)行會引起事故的元件切除行調(diào)節(jié)，將那些繼續(xù)運(yùn)行會引起事故的元件切除。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 21.1 1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類繼電保護(hù)基本要求和分類 繼電保護(hù)必須滿足以下四個基本要求：繼電保護(hù)必須滿足以下四個基本要求： (1)選擇性選擇性。繼電保護(hù)動作的選擇性，是指保護(hù)。繼電保護(hù)動作的選擇性，是指保護(hù)裝置工作時，僅將故障元件切除，使停電裝置工作時，僅將故障元件切除，使停電范圍最小，而非故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)范圍最小，而非故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。行。 2022-6-21

4、曹斌軍曹斌軍 31.1 1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類繼電保護(hù)基本要求和分類 (2)速速動性動性。對作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)。對作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)要求快速動作，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)要求快速動作，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，加速恢復(fù)正常工作的過程，減輕設(shè)定性，加速恢復(fù)正常工作的過程，減輕設(shè)備的損壞程度，防止事故擴(kuò)大。因此，迅備的損壞程度，防止事故擴(kuò)大。因此，迅速切除故障，對于提高電力系統(tǒng)可靠性有速切除故障，對于提高電力系統(tǒng)可靠性有著重要的意義。著重要的意義?？焖俦Ｗo(hù)的最小動作時間可達(dá)快速保護(hù)的最小動作時間可達(dá)0.020.03s 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 41.1 1.1 繼電保

5、護(hù)基本要求和分類繼電保護(hù)基本要求和分類 (3)靈敏性靈敏性。繼電保護(hù)的靈敏性是指對其保護(hù)。繼電保護(hù)的靈敏性是指對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)的范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)的反應(yīng)能反應(yīng)能力力，能夠滿足靈敏性要求的保護(hù)，在事先，能夠滿足靈敏性要求的保護(hù)，在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)故障時，不論短路點(diǎn)的規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)故障時，不論短路點(diǎn)的位置和短路的性質(zhì)如何，都應(yīng)該靈敏地感位置和短路的性質(zhì)如何，都應(yīng)該靈敏地感覺并正確地反應(yīng)。覺并正確地反應(yīng)。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 51.1 1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類繼電保護(hù)基本要求和分類 (4)可靠性可靠性。保護(hù)的可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)。保護(hù)的可靠

6、性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生屬于它應(yīng)該動作的故障時，它應(yīng)可靠發(fā)生屬于它應(yīng)該動作的故障時，它應(yīng)可靠地動作，不應(yīng)由于它本身故障而拒絕動作地動作，不應(yīng)由于它本身故障而拒絕動作，并且在任何不應(yīng)由它動作的情況下，它，并且在任何不應(yīng)由它動作的情況下，它都不該動作。都不該動作。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 61.2 1.2 繼電器繼電器 繼電保護(hù)要借助于其內(nèi)部各個繼電器去繼電保護(hù)要借助于其內(nèi)部各個繼電器去完成預(yù)定的任務(wù)，所以完成預(yù)定的任務(wù)，所以繼電器是繼電保護(hù)的基繼電器是繼電保護(hù)的基本元件本元件。 繼電器是一種能自動動作的電器，當(dāng)控繼電器是一種能自動動作的電器，當(dāng)控制它的物理量達(dá)制它的物理量達(dá)動作的最小電流稱

7、為繼電動作的最小電流稱為繼電器的動作電流，用器的動作電流，用 表示。表示。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 7 ka opI1.2 1.2 繼電器繼電器2022-6-21曹斌軍曹斌軍 81.2 1.2 繼電器繼電器 1. .2. .2 幾種常用電磁型繼電器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)幾種常用電磁型繼電器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 目前常用的電磁型繼電器有：目前常用的電磁型繼電器有： 電流繼電器電流繼電器 電壓繼電器電壓繼電器 信號繼電器信號繼電器 中間繼電器中間繼電器 時間繼電器等時間繼電器等2022-6-21曹斌軍曹斌軍 91.2 1.2 繼電器繼電器 電流繼電器電流繼電器。其線圈通常串聯(lián)在電流互感。其線圈通常串聯(lián)在電流互感器的

8、二次側(cè)，繼電器按預(yù)先整定的電流值動作器的二次側(cè)，繼電器按預(yù)先整定的電流值動作，其線圈阻抗很小。，其線圈阻抗很小。 電壓繼電器電壓繼電器。其線圈通常并聯(lián)在電壓互感。其線圈通常并聯(lián)在電壓互感器的二次側(cè)，繼電器按預(yù)先整定的電壓值動作器的二次側(cè)，繼電器按預(yù)先整定的電壓值動作，其線圈阻抗很大。，其線圈阻抗很大。 電流繼電器和電壓繼電器在保護(hù)裝置中皆電流繼電器和電壓繼電器在保護(hù)裝置中皆起到判別和起動的作用，故稱為起動元件。起到判別和起動的作用，故稱為起動元件。 信號繼電器信號繼電器。它用來作為整套保護(hù)或個別。它用來作為整套保護(hù)或個別元件的動作指示器，并利用其觸點(diǎn)接通燈光和元件的動作指示器，并利用其觸點(diǎn)接通

9、燈光和音響信號回路，繼電器內(nèi)有信號牌音響信號回路，繼電器內(nèi)有信號牌(或信號燈或信號燈)，信號繼電器動作時，信號牌掉落，信號繼電器動作時，信號牌掉落(或信號燈或信號燈點(diǎn)亮點(diǎn)亮)，可以從外殼的玻璃小孔看到信號繼電，可以從外殼的玻璃小孔看到信號繼電器的動作標(biāo)志。器的動作標(biāo)志。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 101.2 1.2 繼電器繼電器 中間繼電器中間繼電器。從結(jié)構(gòu)上看，類似于電壓繼電器。從結(jié)構(gòu)上看，類似于電壓繼電器，但它的觸點(diǎn)對數(shù)多而且其容量較大，它有兩，但它的觸點(diǎn)對數(shù)多而且其容量較大，它有兩個功用：一是當(dāng)電流或電壓繼電器觸點(diǎn)的容量個功用：一是當(dāng)電流或電壓繼電器觸點(diǎn)的容量不夠時，可借助于它接通

10、容量較大的執(zhí)行回路不夠時，可借助于它接通容量較大的執(zhí)行回路；二是可用它來增加觸點(diǎn)數(shù)目，控制多條電路；二是可用它來增加觸點(diǎn)數(shù)目，控制多條電路。 時間繼電器時間繼電器。它由電磁機(jī)構(gòu)和延時機(jī)構(gòu)等組。它由電磁機(jī)構(gòu)和延時機(jī)構(gòu)等組成，其電磁機(jī)構(gòu)與電壓繼電器類似；其延時機(jī)成，其電磁機(jī)構(gòu)與電壓繼電器類似；其延時機(jī)構(gòu)通常是一套鐘表機(jī)構(gòu)，在保護(hù)裝置中起到延構(gòu)通常是一套鐘表機(jī)構(gòu)，在保護(hù)裝置中起到延時的作用。時的作用。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 111.2 1.2 繼電器繼電器 1.2.3 1.2.3 感應(yīng)型電流繼電器感應(yīng)型電流繼電器的工作原理的工作原理 感應(yīng)型電流繼電器由感應(yīng)元件和電感應(yīng)型電流繼電器由感應(yīng)元件和

11、電磁元件組成，兩元件有機(jī)地組成為一體磁元件組成，兩元件有機(jī)地組成為一體，它們共用一套電磁鐵芯和一只線圈。，它們共用一套電磁鐵芯和一只線圈。 感應(yīng)元件由電磁鐵芯、線圈、旋轉(zhuǎn)鋁感應(yīng)元件由電磁鐵芯、線圈、旋轉(zhuǎn)鋁盤、動定觸點(diǎn)以及減速、離合和阻尼等盤、動定觸點(diǎn)以及減速、離合和阻尼等機(jī)械機(jī)構(gòu)組成，其結(jié)構(gòu)詳圖有關(guān)參考書機(jī)械機(jī)構(gòu)組成，其結(jié)構(gòu)詳圖有關(guān)參考書均可查到，本書從略。均可查到，本書從略。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 124 4、圖形符號：、圖形符號： 1.2 1.2 繼電器繼電器 當(dāng)通過繼電器線圈中的電流大于它的動作當(dāng)通過繼電器線圈中的電流大于它的動作電流時，在離合機(jī)構(gòu)的作用下繼電器起動電流時，在離

12、合機(jī)構(gòu)的作用下繼電器起動，經(jīng)延時后，動定觸點(diǎn)閉合，繼電器動作，經(jīng)延時后，動定觸點(diǎn)閉合，繼電器動作。感應(yīng)元件的動作時限感應(yīng)元件的動作時限(從故障開始至繼電器動作從故障開始至繼電器動作這一段時間這一段時間)與通過繼電器的電流成反比關(guān)系與通過繼電器的電流成反比關(guān)系。 圖圖1-4(1-4(a)a)為感應(yīng)型電流繼電器動作原理的為感應(yīng)型電流繼電器動作原理的示意圖。示意圖。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 141.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 當(dāng)繼電器電流超過某一預(yù)定值而動作的保護(hù)叫當(dāng)繼電器電流超過某一預(yù)定值而動作的保護(hù)叫做電流保護(hù)，這種保護(hù)接線簡單，工作可靠，廣做電流保護(hù)，這種保護(hù)接線簡單，工作可靠，廣泛

13、用于電力線路和泵站電氣設(shè)備。泛用于電力線路和泵站電氣設(shè)備。 按按其所起的作用不同，電流保護(hù)可分為相間短其所起的作用不同，電流保護(hù)可分為相間短路保護(hù)和接地短路保護(hù)兩種路保護(hù)和接地短路保護(hù)兩種，前者反應(yīng)短路電流，前者反應(yīng)短路電流的全電流，稱為電流保護(hù)，后者反應(yīng)短路電流的的全電流，稱為電流保護(hù)，后者反應(yīng)短路電流的零序分量，稱為零序電流保護(hù)。零序分量，稱為零序電流保護(hù)。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 151.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 1. .3. .1 過電流保護(hù)過電流保護(hù) 1.3.1.1 1.3.1.1 過電流保護(hù)的時限特性過電流保護(hù)的時限特性 過電流保護(hù)是過電流保護(hù)是反應(yīng)電流增加而動作的保護(hù)

14、，為了保證其動作的反應(yīng)電流增加而動作的保護(hù)，為了保證其動作的選擇性，都帶有一定的時限，動作于斷路器跳閘選擇性，都帶有一定的時限，動作于斷路器跳閘。 表示動作時間與流過保護(hù)的電流之間關(guān)系的表示動作時間與流過保護(hù)的電流之間關(guān)系的曲線，稱為過電流保護(hù)的曲線，稱為過電流保護(hù)的時限特性時限特性，通常過電流，通常過電流保護(hù)的時限特性有保護(hù)的時限特性有如下兩種如下兩種。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 161.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 定時限特性定時限特性。當(dāng)通過保護(hù)裝置的短路電流。當(dāng)通過保護(hù)裝置的短路電流大于其動作電流時，保護(hù)裝置就動作，大于其動作電流時，保護(hù)裝置就動作，保護(hù)裝置的動作時限是一定的，與通

15、過保護(hù)裝置的動作時限是一定的，與通過保護(hù)的電流大小無關(guān)，如圖保護(hù)的電流大小無關(guān)，如圖15的直線的直線1所示。具有定時限特性的過電流保護(hù)稱所示。具有定時限特性的過電流保護(hù)稱為定時限過電流保護(hù)。為定時限過電流保護(hù)。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 171.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 反時限特性反時限特性。具有這種時限特性的過電流。具有這種時限特性的過電流保護(hù)，其動作時間與通過保護(hù)裝置的電保護(hù)，其動作時間與通過保護(hù)裝置的電流成反比，故稱為反時限特性流成反比，故稱為反時限特性(或稱為反或稱為反比延時特性比延時特性)，如圖，如圖1-5曲線曲線2所示，該曲所示，該曲線實際上由反時限和定時限兩部分組成線實

16、際上由反時限和定時限兩部分組成，因此又稱為有限的反時限特性，具有，因此又稱為有限的反時限特性，具有這種特性的保護(hù)稱為有限反時限過電流這種特性的保護(hù)稱為有限反時限過電流保護(hù)。保護(hù)。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 181.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 時限特性亦可以用動作時間與短路點(diǎn)離保護(hù)安時限特性亦可以用動作時間與短路點(diǎn)離保護(hù)安裝處距離的關(guān)系曲線來表示裝處距離的關(guān)系曲線來表示。 圖圖1-6(a)為定時為定時限特性曲線，圖限特性曲線，圖1-6(b)為反時限特性曲線。為反時限特性曲線。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 191.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 1. .3. .1. .2 過電流保護(hù)選擇

17、時限的階梯原則過電流保護(hù)選擇時限的階梯原則 對于一段以上的供電網(wǎng)絡(luò)，為了滿足過電對于一段以上的供電網(wǎng)絡(luò)，為了滿足過電流保護(hù)裝置的流保護(hù)裝置的選擇性選擇性，可以使各段保護(hù)裝置帶，可以使各段保護(hù)裝置帶有不同動作時限，為了保證保護(hù)動作的選擇性有不同動作時限，為了保證保護(hù)動作的選擇性， 應(yīng)滿足以下條件：應(yīng)滿足以下條件：t1t2t3t1t21.5 1.5和和 1.2 1.2。 過電流保護(hù)的動作時限按過電流保護(hù)的動作時限按“階梯原則階梯原則”整定計算。整定計算。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 32sKsK1.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 1.3.2 1.3.2 電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù) 過電流保護(hù)的動作電

18、流按過電流保護(hù)的動作電流按最大負(fù)荷電流整定最大負(fù)荷電流整定，其，其保護(hù)范圍伸長到相鄰的下一段線路，為了獲得選擇性保護(hù)范圍伸長到相鄰的下一段線路，為了獲得選擇性，其時限按階梯原則選擇，其時限按階梯原則選擇 。如果線路段數(shù)較多，則靠如果線路段數(shù)較多，則靠近電源端的保護(hù)動作時間將很長，這是它在原理上的近電源端的保護(hù)動作時間將很長，這是它在原理上的缺點(diǎn)，為了克服這一缺點(diǎn)，可提高其缺點(diǎn)，為了克服這一缺點(diǎn)，可提高其電流電流整定值，使整定值，使其動作電流躲過被保護(hù)線路外部短路時流過保護(hù)的最其動作電流躲過被保護(hù)線路外部短路時流過保護(hù)的最大短路電流。這樣，其保護(hù)范圍只限制在本線路的一大短路電流。這樣，其保護(hù)范圍

19、只限制在本線路的一定區(qū)間內(nèi)，其動作時限可不需與下一段線路相配合，定區(qū)間內(nèi)，其動作時限可不需與下一段線路相配合，就可以做成瞬時動作的保護(hù)。就可以做成瞬時動作的保護(hù)。 定義：定義：以躲過被保護(hù)線路外部短路時流過保護(hù)的以躲過被保護(hù)線路外部短路時流過保護(hù)的最大最大短路電流來整定短路電流來整定動作電流的保護(hù)稱為電流速斷保護(hù)，動作電流的保護(hù)稱為電流速斷保護(hù)，這種保護(hù)也具有選擇性。這種保護(hù)也具有選擇性。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 331.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，而不能保護(hù)線路的全長，其最大保護(hù)，而不能保護(hù)線路的全長，其最大保護(hù)范圍為

20、范圍為 。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 34 max pL1.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 1.3.3 1.3.3 帶時限電流速斷保護(hù)帶時限電流速斷保護(hù) 無時限電流速斷保護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)是動作迅無時限電流速斷保護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)是動作迅速，但它不能保護(hù)線路全長，為此，必須增設(shè)速，但它不能保護(hù)線路全長，為此，必須增設(shè)第二套電流速斷保護(hù)，它的保護(hù)范圍應(yīng)包括線第二套電流速斷保護(hù)，它的保護(hù)范圍應(yīng)包括線路全長，這樣做的結(jié)果，其保護(hù)范圍必然延伸路全長，這樣做的結(jié)果，其保護(hù)范圍必然延伸到下一線路的一部分。為了保證其動作的選擇到下一線路的一部分。為了保證其動作的選擇性，性，第二套電流速斷保護(hù)就必須帶有一定的時第二套

21、電流速斷保護(hù)就必須帶有一定的時限以便和下一線路的保護(hù)相配合限以便和下一線路的保護(hù)相配合，時限的大小，時限的大小與保護(hù)范圍延伸的程度有關(guān)，為了使時限盡量與保護(hù)范圍延伸的程度有關(guān)，為了使時限盡量縮短，通常使第二套電流速斷保護(hù)延伸至下一縮短，通常使第二套電流速斷保護(hù)延伸至下一2022-6-21曹斌軍曹斌軍 351.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 線路的部分不超過下一線路無時限電流線路的部分不超過下一線路無時限電流速斷的保護(hù)范圍。這樣一來，它的速斷的保護(hù)范圍。這樣一來，它的動作動作時限只需比下一線路無時限電流速斷保時限只需比下一線路無時限電流速斷保護(hù)大一個時限級差護(hù)大一個時限級差tt( (一般取一般取0

22、 05 5秒秒) )就就可以了?？梢粤?。帶帶0 05 5秒延時的第二套電流速秒延時的第二套電流速斷保護(hù)稱為帶時限電流速斷保護(hù)斷保護(hù)稱為帶時限電流速斷保護(hù)( (或稱為或稱為限時電流速斷保護(hù)限時電流速斷保護(hù)) )。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 361.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù)2022-6-21曹斌軍曹斌軍 371.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 1 13 34 4 三段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù) 由于無時限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路全由于無時限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路全長的一部分，帶時限電流速斷保護(hù)雖然能保護(hù)長的一部分，帶時限電流速斷保護(hù)雖然能保護(hù)線路的全長，但卻不能作為下一段線路的后備線路的全長

23、，但卻不能作為下一段線路的后備保護(hù)，故還必須有過電流保護(hù)作為本線路和下保護(hù)，故還必須有過電流保護(hù)作為本線路和下一段線路的后備保護(hù)。為了保證迅速、可靠、一段線路的后備保護(hù)。為了保證迅速、可靠、有選擇地切除故障線路，一般在靈敏性能滿足有選擇地切除故障線路，一般在靈敏性能滿足要求的要求的35kV及以下的配電線路上，可裝設(shè)及以下的配電線路上，可裝設(shè)無時無時限電流速斷、帶時限電流速斷和過電流三種保限電流速斷、帶時限電流速斷和過電流三種保護(hù)相配合的一整套保護(hù)裝置，作為相間短路保護(hù)相配合的一整套保護(hù)裝置，作為相間短路保護(hù)。這一整套保護(hù)裝置稱為三段式電流保護(hù)護(hù)。這一整套保護(hù)裝置稱為三段式電流保護(hù)， 2022-

24、6-21曹斌軍曹斌軍 381.3 1.3 電流保護(hù)電流保護(hù) 其時限特性見圖其時限特性見圖1-211-21。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 39 第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) 當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)( (大接地電流系大接地電流系統(tǒng)統(tǒng)) )中發(fā)生單相接地故障時，接地短路電流中發(fā)生單相接地故障時，接地短路電流很大，要求保護(hù)裝置快速有選擇地切除故很大，要求保護(hù)裝置快速有選擇地切除故障，盡管采用完全星形接線方式的過電流障，盡管采用完全星形接線方式的過電流保護(hù)能夠把故障部分切除，起到了保護(hù)作保護(hù)能夠把故障部分切除，起到了保護(hù)作用，但用，但采用

25、零序保護(hù)可以提高靈敏度和縮短動作采用零序保護(hù)可以提高靈敏度和縮短動作時間時間。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 40第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) 電力網(wǎng)發(fā)生接地短路時其主要特征是出現(xiàn)電力網(wǎng)發(fā)生接地短路時其主要特征是出現(xiàn)零序零序電流和零序電壓。對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，通電流和零序電壓。對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，通常采用零序電流保護(hù)。常采用零序電流保護(hù)。 在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，由于故在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，由于故障點(diǎn)的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保障點(diǎn)的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對稱，對用戶的供電沒有影響，因此在一般情

26、持對稱，對用戶的供電沒有影響，因此在一般情況下允許繼續(xù)況下允許繼續(xù)運(yùn)行運(yùn)行1 12 2小時小時，而不必立即跳閘，而不必立即跳閘，但為了防止故障的擴(kuò)大，應(yīng)有選擇地發(fā)出信號，但為了防止故障的擴(kuò)大，應(yīng)有選擇地發(fā)出信號，以便運(yùn)行人員采取措施予以消除。以便運(yùn)行人員采取措施予以消除。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 41第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) 一一 大接地電流系統(tǒng)中接地短路零序保護(hù)大接地電流系統(tǒng)中接地短路零序保護(hù) 為了取得零序電流，通常將三只電流互感為了取得零序電流，通常將三只電流互感器按圖器按圖1-53所示的方式連接，這時流人繼所示的方式連接，這時流人繼

27、電器回路中的電流為：電器回路中的電流為： 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 42 3)/1 ( )(/1 (0. C. B. A. c. b. a. ka. IKIIIKIIIIii2022-6-21曹斌軍曹斌軍 43第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) 另一種方法是利用接在變壓器中性點(diǎn)上的電流互感器另一種方法是利用接在變壓器中性點(diǎn)上的電流互感器，取得零序電流，其接線如圖，取得零序電流，其接線如圖164164所示。所示。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 44第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) (1)(1)零序電流速斷保護(hù)零

28、序電流速斷保護(hù)。在發(fā)生單相或兩相。在發(fā)生單相或兩相接地短路時，也可求出零序電流隨線路接地短路時，也可求出零序電流隨線路長度長度L變化的關(guān)系曲線，然后按類似于相變化的關(guān)系曲線，然后按類似于相間短路電流速斷保護(hù)的原則計算保護(hù)動間短路電流速斷保護(hù)的原則計算保護(hù)動作電流作電流 . 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 45第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) (2)(2)零序電流限時速斷保護(hù)零序電流限時速斷保護(hù)。其工作原理與相。其工作原理與相間短路的限時電流速斷保護(hù)相似，整定計間短路的限時電流速斷保護(hù)相似，整定計算時，首先考慮和相鄰線路的零序電流速算時，首先考慮和相鄰線路

29、的零序電流速斷保護(hù)配合，并使其動作時限大一個，以斷保護(hù)配合，并使其動作時限大一個，以保證其選擇性。保證其選擇性。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 46第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保護(hù) (3)(3)零序過電流保護(hù)零序過電流保護(hù)。其作用與相間短路的過。其作用與相間短路的過電流保護(hù)相似，在一般情況下作為后備保電流保護(hù)相似，在一般情況下作為后備保護(hù)，但在大接地電流電力網(wǎng)中的終端線路護(hù)，但在大接地電流電力網(wǎng)中的終端線路上，可以作為主保護(hù)。上，可以作為主保護(hù)。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 47第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序電流保

30、護(hù) 由于零序過流保護(hù)的靈敏性高，受系統(tǒng)由于零序過流保護(hù)的靈敏性高，受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，運(yùn)行方式影響較小，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，不受過負(fù)荷及系統(tǒng)振蕩的影響，而且結(jié)構(gòu)不受過負(fù)荷及系統(tǒng)振蕩的影響，而且結(jié)構(gòu)簡單，正確動作率高，所以在大接地電流簡單，正確動作率高，所以在大接地電流電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，通常采用由電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，通常采用由零序電流速斷、零序電流限時速斷和零序過電流零序電流速斷、零序電流限時速斷和零序過電流保護(hù)組成的三段式零序電流保護(hù)保護(hù)組成的三段式零序電流保護(hù)2022-6-21曹斌軍曹斌軍 48第八節(jié)第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù)的零序

31、電流保護(hù) 5 5 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地的保護(hù)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地的保護(hù) 根據(jù)電力網(wǎng)的具體情況，可選用下述方式之一來根據(jù)電力網(wǎng)的具體情況，可選用下述方式之一來構(gòu)成單相接地保護(hù)。構(gòu)成單相接地保護(hù)。 (1)(1)絕緣監(jiān)視裝置絕緣監(jiān)視裝置。把一過電壓繼電器接入形接。把一過電壓繼電器接入形接法電壓互感器二次線圈的開口三角形上法電壓互感器二次線圈的開口三角形上 。 (2)(2)零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)。這種保護(hù)是利用故障線路零。這種保護(hù)是利用故障線路零序電流大于非故障線路零序電流的特點(diǎn)，來實現(xiàn)序電流大于非故障線路零序電流的特點(diǎn)，來實現(xiàn)有選擇的保護(hù)，保護(hù)動作于信號或跳閘。有選擇的保護(hù)，保護(hù)動作于

32、信號或跳閘。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 49第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 一、變壓器故障和不正常工作狀態(tài)一、變壓器故障和不正常工作狀態(tài) 1故障種類：故障種類： 內(nèi)部故障：繞組相間短路、匝間短路、中性內(nèi)部故障：繞組相間短路、匝間短路、中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路。點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路。 危害：（危害：（1）破壞絕緣、鐵芯。）破壞絕緣、鐵芯。 （2）由于絕緣材料和變壓器油受熱分解）由于絕緣材料和變壓器油受熱分解而 產(chǎn) 生 大 量 氣 體 ， 引 起 變 壓 器 油 箱 爆 炸 。而 產(chǎn) 生 大 量 氣 體 ， 引 起 變 壓 器 油 箱 爆 炸 。 外部故障：引出線上絕緣套管的

33、故障。外部故障：引出線上絕緣套管的故障。 危害：導(dǎo)致引出線的相間短路和接地短路。危害：導(dǎo)致引出線的相間短路和接地短路。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 50第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 2、不正常工作狀態(tài)、不正常工作狀態(tài) 由于外部短路和過負(fù)荷引起的過電流、油由于外部短路和過負(fù)荷引起的過電流、油面的極度降低和溫度升高等。面的極度降低和溫度升高等。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 51第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 3、保護(hù)的設(shè)置：、保護(hù)的設(shè)置： （1）防御變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的）防御變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。重瓦斯瓦斯保護(hù)。重瓦斯跳閘；輕瓦斯跳閘；輕瓦斯信號信號（2）

34、防御變壓器繞組和引出線的相間短路、）防御變壓器繞組和引出線的相間短路、接地短路以及繞組匝間短路的縱差保護(hù)或電流接地短路以及繞組匝間短路的縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)速斷保護(hù)作用于跳閘作用于跳閘 （3）防御外部相間短路并作瓦斯保護(hù)和縱差）防御外部相間短路并作瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）的后備保護(hù)，一般為保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）的后備保護(hù)，一般為過電流保護(hù)過電流保護(hù)作用于跳閘作用于跳閘2022-6-21曹斌軍曹斌軍 52第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) （4）在中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中防御外部）在中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中防御外部接地短路引起變壓器過電流的零序電流保接地短路引起變壓器過電流的零序電流保

35、護(hù)護(hù)作用于跳閘。作用于跳閘。 （5）防御對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù)）防御對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù)作作用于信號。用于信號。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 53第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 1 1、瓦斯繼電器及瓦斯保護(hù)瓦斯繼電器及瓦斯保護(hù) 當(dāng)油浸式變壓器油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障時，當(dāng)油浸式變壓器油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障時，它的油和其它絕緣材料因受熱而分解出氣它的油和其它絕緣材料因受熱而分解出氣體。體。 由于氣體的比重小，必然要從油箱流由于氣體的比重小，必然要從油箱流向油枕的上部。故障越嚴(yán)重，產(chǎn)生并沖到向油枕的上部。故障越嚴(yán)重，產(chǎn)生并沖到油枕上部氣流和油流就越大，反應(yīng)內(nèi)部氣油枕上部氣流和油流就越大，反應(yīng)內(nèi)部氣體而動

36、作的繼電器叫做瓦斯繼電器，以它體而動作的繼電器叫做瓦斯繼電器，以它為重要元件構(gòu)成的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)。為重要元件構(gòu)成的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 54第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 2、瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理、瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 結(jié)構(gòu)見結(jié)構(gòu)見 圖圖1-71 工作原理：工作原理：變壓器在正常運(yùn)行時上下開口杯都變壓器在正常運(yùn)行時上下開口杯都浸在油內(nèi)，由于開口杯及附件在油內(nèi)所產(chǎn)生的浸在油內(nèi)，由于開口杯及附件在油內(nèi)所產(chǎn)生的重力矩比平衡錘產(chǎn)生的重力矩小，因此開口杯重力矩比平衡錘產(chǎn)生的重力矩小，因此開口杯都處于上升位置，上下兩對干簧觸點(diǎn)都斷開。都處于上升位置，上下兩對

37、干簧觸點(diǎn)都斷開。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，所產(chǎn)生的少量當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，所產(chǎn)生的少量氣體緩慢上升，進(jìn)入并聚集在瓦斯繼電器的上氣體緩慢上升，進(jìn)入并聚集在瓦斯繼電器的上部，使該部位氣體壓力上升，在氣體壓力的作部，使該部位氣體壓力上升，在氣體壓力的作用下迫使油面下降，上開口杯露出油面，這時用下迫使油面下降，上開口杯露出油面，這時開口杯及杯內(nèi)的油在空氣中所產(chǎn)生的重力矩開口杯及杯內(nèi)的油在空氣中所產(chǎn)生的重力矩2022-6-21曹斌軍曹斌軍 55 大于平衡錘所產(chǎn)生的重力矩，因此上開口杯帶動大于平衡錘所產(chǎn)生的重力矩，因此上開口杯帶動永久磁鐵沿順時針方向落下，使聯(lián)接信號網(wǎng)路的永久磁鐵沿順時針方向落下

38、，使聯(lián)接信號網(wǎng)路的上干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出上干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出“輕瓦斯輕瓦斯”信號，稱為信號，稱為“輕瓦斯輕瓦斯”動作。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障時，動作。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障時，大量氣體帶動油流迅猛地沖擊擋板，擋板帶動下大量氣體帶動油流迅猛地沖擊擋板，擋板帶動下開口杯和下永久磁鐵沿順時針方向落下，接通下開口杯和下永久磁鐵沿順時針方向落下，接通下干簧觸點(diǎn)，使斷路器跳閘，稱為干簧觸點(diǎn)，使斷路器跳閘，稱為“重瓦斯重瓦斯”動作動作。當(dāng)嚴(yán)重漏油而使油面顯著下降時，上開口杯先。當(dāng)嚴(yán)重漏油而使油面顯著下降時，上開口杯先降落，發(fā)出預(yù)告信號，接著下開口杯也降落導(dǎo)致降落，發(fā)出預(yù)告信號，接著下開口杯也降落導(dǎo)致斷路器

39、跳閘。斷路器跳閘。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 56瓦斯繼電器瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu) 3、瓦斯保護(hù)原理接線見圖、瓦斯保護(hù)原理接線見圖1-72 輕瓦斯輕瓦斯接通預(yù)告信號接通預(yù)告信號 重瓦斯重瓦斯跳閘信號跳閘信號 重瓦斯工作原理：重瓦斯工作原理：KG觸點(diǎn)接通觸點(diǎn)接通KS、KM線圈帶電線圈帶電KS作用于信號作用于信號 KM觸點(diǎn)閉合觸點(diǎn)閉合接通跳閘線圈接通跳閘線圈YR1，YR2使斷路器跳閘使斷路器跳閘。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 582022-6-21曹斌軍曹斌軍 59第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 三電流速斷保護(hù)三電流速斷保護(hù)反應(yīng)變壓器油箱外部故反應(yīng)變壓器油箱外部故障，保護(hù)放在電源側(cè)障，保

40、護(hù)放在電源側(cè) 1保護(hù)原理圖：接線圖類似線路的電流速斷保護(hù)原理圖：接線圖類似線路的電流速斷保護(hù)（圖保護(hù)（圖1-17）2022-6-21曹斌軍曹斌軍 60變壓器過流保護(hù)接線圖 變壓器電流速斷保護(hù)接線圖第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 四、變壓器的過電流保護(hù)四、變壓器的過電流保護(hù)保護(hù)裝在變壓器的保護(hù)裝在變壓器的電源側(cè)電源側(cè) 既可用來保護(hù)外部故障引起變壓器的過流，又既可用來保護(hù)外部故障引起變壓器的過流，又可作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。過電流保護(hù)可作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。過電流保護(hù)帶一定的時限動作于跳閘。如果采用帶時限過電帶一定的時限動作于跳閘。如果采用帶時限過電流保護(hù)靈敏性無法滿足要求時，可

41、以由電流速斷流保護(hù)靈敏性無法滿足要求時，可以由電流速斷保護(hù)取而代之。保護(hù)取而代之。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 62第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 1 1 定時限過電流保護(hù)定時限過電流保護(hù) a 在保護(hù)構(gòu)成和工作原理上，與線路定時限在保護(hù)構(gòu)成和工作原理上，與線路定時限過電流保護(hù)類似。由三繼電器變成二繼電過電流保護(hù)類似。由三繼電器變成二繼電器。器。 見圖見圖1792022-6-21曹斌軍曹斌軍 63定時限過流保護(hù) 定時限流保護(hù)原理接線圖3 3、差動保護(hù)、差動保護(hù)變壓器的主保護(hù)1、保護(hù)原理 變壓器兩側(cè)的電流互感器按循環(huán)電流接線方式接入差動繼電器。 正常運(yùn)行或外部短路時，流入繼電器的電流為很小

42、的不平衡電流； 內(nèi)部故障時，流入繼電器的電流為兩側(cè)的短路電流之和。 2、接線方式 大容量變壓器通常按Y，d接線，一次側(cè)接成星形、二次側(cè)接成三角形一次側(cè)電流與二次側(cè)電流不能直接按圖5-18接線。必須進(jìn)行三種補(bǔ)償：變比補(bǔ)償、數(shù)值補(bǔ)償和相位補(bǔ)償，才能按圖5-18接線。3、BCH-2型電流差動保護(hù)的動作電流計算1）按躲過外部最大不平衡電流計算；2）按躲過變壓器空載投入或故障切除后電壓恢復(fù)時的勵磁涌流計算；3）按躲過變流器的二次回路斷線計算。 選以上三種計算中最大者作為動作電流計算值。4、差動保護(hù)的運(yùn)行注意事項1）差動保護(hù)動作，主變跳閘后，應(yīng)查明原因或進(jìn)行內(nèi)部檢定，確無異常時，方可強(qiáng)送；2）停電工作時，

43、若涉及差動回路，則其投運(yùn)時應(yīng)接信號，同時要對它進(jìn)行多角度試驗和測量不平衡電壓值，在確無異常時，方可接于跳閘。第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 六、變壓器的過負(fù)荷保護(hù)六、變壓器的過負(fù)荷保護(hù) 1 1、特點(diǎn)：在絕大多數(shù)情況下，變壓器過負(fù)荷、特點(diǎn)：在絕大多數(shù)情況下，變壓器過負(fù)荷電流保持著三相對稱關(guān)系，因此電流保持著三相對稱關(guān)系，因此a.a.過負(fù)荷保護(hù)裝置由一只接于相電流的電流繼過負(fù)荷保護(hù)裝置由一只接于相電流的電流繼電器構(gòu)成。通常，保護(hù)動作于電器構(gòu)成。通常，保護(hù)動作于信號信號。b.b.為了防止在短路事故或短時過負(fù)荷時發(fā)出不為了防止在短路事故或短時過負(fù)荷時發(fā)出不必要的信號，保護(hù)的動作時限應(yīng)大于過電流保必

44、要的信號，保護(hù)的動作時限應(yīng)大于過電流保護(hù)裝置的動作時限并且應(yīng)躲過電動機(jī)的起動時護(hù)裝置的動作時限并且應(yīng)躲過電動機(jī)的起動時間，在大中型泵站一般取間，在大中型泵站一般取9-109-10s s。c.c.過負(fù)荷保護(hù)安裝在變壓器的高壓側(cè)，通常與過負(fù)荷保護(hù)安裝在變壓器的高壓側(cè)，通常與過電流保護(hù)合用過電流保護(hù)合用一組電流互感器一組電流互感器。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 67第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù) 七變壓器的單相接地保護(hù)七變壓器的單相接地保護(hù) 1.應(yīng)用場合及保護(hù)機(jī)理應(yīng)用場合及保護(hù)機(jī)理 （a）當(dāng)泵站中當(dāng)泵站中110kV變壓器高壓繞組的變壓器高壓繞組的中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行時中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行時，應(yīng)裝

45、設(shè)單相接地，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)，作為變壓器接地故障及外部電網(wǎng)接保護(hù)，作為變壓器接地故障及外部電網(wǎng)接地故障的后備保護(hù)。地故障的后備保護(hù)。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 68第九節(jié)第九節(jié) 變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)2零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)用于中性點(diǎn)接地時的零用于中性點(diǎn)接地時的零序保護(hù)序保護(hù) 保護(hù)原理圖及工作原理（圖保護(hù)原理圖及工作原理（圖182）在變壓）在變壓器中性點(diǎn)引出線上接一臺專用電流互感器，以它器中性點(diǎn)引出線上接一臺專用電流互感器，以它為主要元件構(gòu)成了變壓器的零序電流保護(hù)。系統(tǒng)為主要元件構(gòu)成了變壓器的零序電流保護(hù)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，電流互感器中無零序電流通過；發(fā)正常運(yùn)行時，電流互感器中無零序電流通

46、過；發(fā)生單相接地時，電流互感器流過零序電流，導(dǎo)致生單相接地時，電流互感器流過零序電流，導(dǎo)致保護(hù)裝置動作。保護(hù)裝置動作。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 692022-6-21曹斌軍曹斌軍 70第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 1電動機(jī)故障及保護(hù)類型電動機(jī)故障及保護(hù)類型 電動機(jī)的主要故障：電動機(jī)的主要故障： a.定子繞組及其引線的定子繞組及其引線的相間短路相間短路。 b.定子繞組的單相接地和定子繞組的單相接地和匝間短路匝間短路。 保護(hù)類型：保護(hù)類型： a.相間短路保護(hù)。相間短路保護(hù)。 b.單相接地保護(hù)，按規(guī)程規(guī)定：當(dāng)接地故障單相接地保護(hù)，按規(guī)程規(guī)定：當(dāng)接地故障的接地電流在的接地電流在5

47、5A A以上時，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)以上時，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)，單相接地電流在，單相接地電流在1010A A以上時，保護(hù)動作于跳以上時，保護(hù)動作于跳閘；接地電流為閘；接地電流為510510A A時，保護(hù)動作于跳閘或時，保護(hù)動作于跳閘或信號。信號。 c.對匝間短路無專門匝間短路保護(hù)。對匝間短路無專門匝間短路保護(hù)。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 71第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 2電動機(jī)的不正常工作狀態(tài)及保護(hù)類型電動機(jī)的不正常工作狀態(tài)及保護(hù)類型 （ 1 ） 不 正 常 工 作 狀 態(tài) 主 要 是 過 負(fù) 荷） 不 正 常 工 作 狀 態(tài) 主 要 是 過 負(fù) 荷形成形成過負(fù)荷的原因過負(fù)

48、荷的原因：a.水泵的過載；水泵的過載；b.供電網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)的電壓降低；絡(luò)的電壓降低；c.時間過長的起動；時間過長的起動；d.同步電同步電動機(jī)的失步。動機(jī)的失步。 過負(fù)荷的危害過負(fù)荷的危害：長期過負(fù)荷運(yùn)行將使電動機(jī)：長期過負(fù)荷運(yùn)行將使電動機(jī)的溫升超過允許值，從而造成絕緣老化，甚至的溫升超過允許值，從而造成絕緣老化，甚至燒毀電動機(jī)。因此對于容易過負(fù)荷的電動機(jī)，燒毀電動機(jī)。因此對于容易過負(fù)荷的電動機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。根據(jù)具體情況保護(hù)可帶時應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。根據(jù)具體情況保護(hù)可帶時限作用于信號或跳閘限作用于信號或跳閘 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 72第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) （2）

49、由于泵站的主電動機(jī)不允許自啟動）由于泵站的主電動機(jī)不允許自啟動，所以應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。保護(hù)裝置帶，所以應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。保護(hù)裝置帶一定時限，動作于一定時限，動作于跳閘跳閘。 （3）失步保護(hù)）失步保護(hù) 原因：原因：a.供電網(wǎng)絡(luò)電壓的下降；供電網(wǎng)絡(luò)電壓的下降； b.轉(zhuǎn)子勵磁電流大幅度減小或消轉(zhuǎn)子勵磁電流大幅度減小或消失；失； c.水泵機(jī)械負(fù)荷的增大。水泵機(jī)械負(fù)荷的增大。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 73第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 后果：當(dāng)同步電機(jī)失去同步并過渡到異步后果：當(dāng)同步電機(jī)失去同步并過渡到異步運(yùn)行狀態(tài)時，定子繞組電流增大，是電動運(yùn)行狀態(tài)時，定子繞組電流增大，是電動機(jī)過熱

50、甚至燒毀。還可能會出現(xiàn)失步振蕩機(jī)過熱甚至燒毀。還可能會出現(xiàn)失步振蕩，引起嘯叫和劇烈振動，造成某些部件因，引起嘯叫和劇烈振動，造成某些部件因彎曲疲勞而損壞。因此同步電機(jī)應(yīng)裝設(shè)防彎曲疲勞而損壞。因此同步電機(jī)應(yīng)裝設(shè)防止異步運(yùn)行的失步保護(hù)，保護(hù)帶時限動作止異步運(yùn)行的失步保護(hù)，保護(hù)帶時限動作于跳閘。于跳閘。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 74第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 二、電流速斷保護(hù)二、電流速斷保護(hù)作為電動機(jī)定子繞作為電動機(jī)定子繞組及其引線相間短路的主要保護(hù)。組及其引線相間短路的主要保護(hù)。 1保護(hù)的接線及工作原理圖見圖保護(hù)的接線及工作原理圖見圖184 “一繼電器兩用一繼電器兩用”：當(dāng)采

51、用感應(yīng)型電流繼：當(dāng)采用感應(yīng)型電流繼電器時，其電磁元件動作于跳閘，作為電電器時，其電磁元件動作于跳閘，作為電動機(jī)的相間短路保護(hù)；其感應(yīng)元件作用于動機(jī)的相間短路保護(hù)；其感應(yīng)元件作用于信號或跳閘，作為電動機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)。信號或跳閘，作為電動機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 752022-6-21曹斌軍曹斌軍 76第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) b對于同步電動機(jī)，除了應(yīng)躲過電動機(jī)起對于同步電動機(jī)，除了應(yīng)躲過電動機(jī)起動電流外，還應(yīng)躲過外部短路時電動機(jī)的動電流外，還應(yīng)躲過外部短路時電動機(jī)的輸出電流。輸出電流。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 77第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電

52、動機(jī)保護(hù) 四、電動機(jī)的單相接地保護(hù)。四、電動機(jī)的單相接地保護(hù)。 當(dāng)單相接地電流大于當(dāng)單相接地電流大于5A時應(yīng)裝設(shè)單相時應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)，或稱為零序電流保護(hù)。接地保護(hù)，或稱為零序電流保護(hù)。 1 單相接地保護(hù)原理圖（圖單相接地保護(hù)原理圖（圖186）及）及工作過程。工作過程。 2 整定計算：（躲過外部單相接地時流整定計算：（躲過外部單相接地時流過電動機(jī)回路中的接地電容電流）過電動機(jī)回路中的接地電容電流）2022-6-21曹斌軍曹斌軍 782022-6-21曹斌軍曹斌軍 79第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 五、電動機(jī)過負(fù)荷保護(hù)五、電動機(jī)過負(fù)荷保護(hù) 1 過負(fù)荷原因過負(fù)荷原因 a a 雜草枝

53、叉纏繞葉輪；雜草枝叉纏繞葉輪； b b 由于起動條件差引起啟動時間拖得過長。由于起動條件差引起啟動時間拖得過長。 2 過負(fù)荷保護(hù)的構(gòu)成過負(fù)荷保護(hù)的構(gòu)成 a a 由三相中的一相電流互感器和繼電器構(gòu)成由三相中的一相電流互感器和繼電器構(gòu)成。繼電器可以是一只感應(yīng)型電流繼電。繼電器可以是一只感應(yīng)型電流繼電器，利用器，利用其感應(yīng)元件的反時限特性作為電動機(jī)的過負(fù)荷其感應(yīng)元件的反時限特性作為電動機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)，而其瞬時動作的電磁元件則空著不用。保護(hù)，而其瞬時動作的電磁元件則空著不用。 b b 也可以用也可以用DLDL型繼電器、型繼電器、KTKT和和KSKS各一只構(gòu)成各一只構(gòu)成。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍

54、 80第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 3 保護(hù)接線原理圖及工作過程保護(hù)接線原理圖及工作過程 （圖（圖187）說明：如果電動機(jī)相間短路）說明：如果電動機(jī)相間短路保護(hù)由保護(hù)由GL型構(gòu)成，則可利用其電磁元件的型構(gòu)成，則可利用其電磁元件的瞬動特性作為電動機(jī)速斷電流保護(hù)，利用瞬動特性作為電動機(jī)速斷電流保護(hù)，利用其感應(yīng)元件的反時限特性作為電動機(jī)過負(fù)其感應(yīng)元件的反時限特性作為電動機(jī)過負(fù)荷保護(hù)。荷保護(hù)。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 812022-6-21曹斌軍曹斌軍 82第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù)4 整定計算：動作電流應(yīng)躲過電動機(jī)的整定計算：動作電流應(yīng)躲過電動機(jī)的額定電流額定電流

55、 a 動作電流動作電流 保護(hù)裝置的動作時限應(yīng)大于電動機(jī)帶負(fù)保護(hù)裝置的動作時限應(yīng)大于電動機(jī)帶負(fù)荷起動的時間，電動機(jī)起動時間可由現(xiàn)場荷起動的時間，電動機(jī)起動時間可由現(xiàn)場實測或經(jīng)計算確定，一般取實測或經(jīng)計算確定，一般取10101515s s。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 83nmirewrelopkaIKKKKI第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) b 動作時限：動作時限：DL型：動作時限通過整定（調(diào)節(jié)）時間型：動作時限通過整定（調(diào)節(jié)）時間繼電器的動作時間來實現(xiàn)。繼電器的動作時間來實現(xiàn)。GL型：由于該型號繼電器具有反時限特型：由于該型號繼電器具有反時限特性，由反時限特性曲線去求。性，由反時限

56、特性曲線去求。 曲線圖見圖曲線圖見圖1882022-6-21曹斌軍曹斌軍 842022-6-21曹斌軍曹斌軍 85第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 六、電動機(jī)的低電壓保護(hù)六、電動機(jī)的低電壓保護(hù) 1 低電壓原因及危害低電壓原因及危害 當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)電絡(luò)電壓大幅度下降或短時消當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)電絡(luò)電壓大幅度下降或短時消失時，網(wǎng)絡(luò)中所有異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速都要下降失時，網(wǎng)絡(luò)中所有異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速都要下降，同步電動機(jī)則可能失步，而當(dāng)電壓恢復(fù)時，同步電動機(jī)則可能失步，而當(dāng)電壓恢復(fù)時，大量電動機(jī)將同時自起動，從電網(wǎng)中吸取較額大量電動機(jī)將同時自起動，從電網(wǎng)中吸取較額定電流大好幾倍的起動電流，造成電網(wǎng)電壓不定電流大

57、好幾倍的起動電流，造成電網(wǎng)電壓不易恢復(fù)。泵站中主電動機(jī)和絕大多數(shù)站用電動易恢復(fù)。泵站中主電動機(jī)和絕大多數(shù)站用電動機(jī)，都不允許自起動，因此這些電動機(jī)都應(yīng)裝機(jī)，都不允許自起動，因此這些電動機(jī)都應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)裝置，當(dāng)它們端電壓下降到低于設(shè)低電壓保護(hù)裝置，當(dāng)它們端電壓下降到低于其動作電壓時，經(jīng)延時后把它們從電網(wǎng)中切除其動作電壓時，經(jīng)延時后把它們從電網(wǎng)中切除。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 86第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 2 保護(hù)原理圖（圖保護(hù)原理圖（圖189）及工作過程）及工作過程 當(dāng)母線電壓消失或三相對稱下降到保護(hù)裝置當(dāng)母線電壓消失或三相對稱下降到保護(hù)裝置的動作電壓時，電壓繼電器的

58、動作電壓時，電壓繼電器KV1、KV2、KV3均起動，它們的動斷觸點(diǎn)閉合，通過中間繼電均起動，它們的動斷觸點(diǎn)閉合，通過中間繼電器器KM1的動斷觸點(diǎn)起動了時間繼電器的動斷觸點(diǎn)起動了時間繼電器KT，經(jīng)經(jīng)延時后，延時后，KT的動合觸點(diǎn)閉合，起動信號繼電的動合觸點(diǎn)閉合，起動信號繼電器器KS和出口中間繼電器和出口中間繼電器KM2，分別向各電動分別向各電動機(jī)發(fā)出跳閘脈沖。當(dāng)泵站電動機(jī)臺數(shù)較多時，機(jī)發(fā)出跳閘脈沖。當(dāng)泵站電動機(jī)臺數(shù)較多時，可分兩批跳閘?？煞謨膳l。2022-6-21曹斌軍曹斌軍 87第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) 七、同步電動機(jī)的失步保護(hù)七、同步電動機(jī)的失步保護(hù) 泵站中同步電動機(jī)失

59、步后不需要自動再同步，故泵站中同步電動機(jī)失步后不需要自動再同步，故應(yīng)裝設(shè)動作于跳閘的失步保護(hù)。應(yīng)裝設(shè)動作于跳閘的失步保護(hù)。 （1）反應(yīng)定子繞組中出現(xiàn)脈動電流而動作的保）反應(yīng)定子繞組中出現(xiàn)脈動電流而動作的保護(hù)。護(hù)。 保護(hù)線路圖見圖保護(hù)線路圖見圖190（a）及動作過程。及動作過程。 （2）反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路中交變電流而動作的保護(hù)。）反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路中交變電流而動作的保護(hù)。 保護(hù)線路圖見圖保護(hù)線路圖見圖190（b）及動作過程。及動作過程。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 882022-6-21曹斌軍曹斌軍 892022-6-21曹斌軍曹斌軍 90第十節(jié)第十節(jié) 高壓電動機(jī)保護(hù)高壓電動機(jī)保護(hù) （3）增設(shè)失磁保護(hù)（

60、又稱零勵磁保護(hù)）作為失）增設(shè)失磁保護(hù)（又稱零勵磁保護(hù)）作為失步保護(hù)的補(bǔ)充。步保護(hù)的補(bǔ)充。 保護(hù)線路圖見圖保護(hù)線路圖見圖191及動作過程。及動作過程。 KT的目的是為了防止偶然因素引起的瞬時失的目的是為了防止偶然因素引起的瞬時失磁而誤動作。在磁而誤動作。在KT的線圈兩端并聯(lián)起動閉鎖繼電的線圈兩端并聯(lián)起動閉鎖繼電器器KA2的動合觸點(diǎn)，以保證同步電動機(jī)在起動過的動合觸點(diǎn)，以保證同步電動機(jī)在起動過程勵磁電流尚未投入之前失磁保護(hù)不會誤動作。程勵磁電流尚未投入之前失磁保護(hù)不會誤動作。 2022-6-21曹斌軍曹斌軍 912022-6-21曹斌軍曹斌軍 92第二章第二章 泵站電氣控制信號和測量系統(tǒng)泵站電氣控