第六章 第1節(jié)

1、供電(n din)技術第6章 繼電保護(j din bo h)與自動裝置共二十九頁第一節(jié) 概述(i sh) 一、繼電保護(j din bo h)的概念 繼電保護裝置是能反應供電系統(tǒng)中的電氣設備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)，并能動作于斷路器跳閘或啟動信號裝置發(fā)出預報信號的一種自動裝置。 繼電保護包括繼電保護技術和繼電保護裝置。 繼電保護技術是一個完整的體系，它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護原理及實現(xiàn)、繼電保護配置設計、繼電保護運行及維護等技術構(gòu)成。共二十九頁正常運行：指電壓、電流、頻率（轉(zhuǎn)速）在規(guī)定的范圍內(nèi)，各個一次電氣設備能夠正常工作而不損壞的運行狀態(tài)。不正常運行：指電力系統(tǒng)中電氣設備的正常工作

2、遭到破壞但未出現(xiàn)故障的狀態(tài)，比如像過負荷、過電壓、頻率降低、系統(tǒng)震蕩等。故障：各種短路（d(3)、 d(2) 、d(1) 、d(1-1)和斷線（單相(dn xin)、兩相），其中最常見且最危險的是各種類型的短路。電力系統(tǒng)運行(ynxng)狀態(tài)共二十九頁繼電保護(j din bo h)的任務自動地、迅速地、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)切除，使其他非故障部分迅速恢復正常供電；能正確反應電氣設備的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)要求，發(fā)出預報信號 ；以便操作人員采取措施，恢復電氣設備的正常運行。繼電保護裝置與供電系統(tǒng)的自動裝置(如自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置等)配合，可以大大縮短事故停電時間(shj

3、in)，從而提高供電系統(tǒng)的運行可靠性。共二十九頁二、繼電保護(j din bo h)的基本原理與組成 1、基本原理： 區(qū)分系統(tǒng)正常運行狀態(tài)與故障或不正常運行狀態(tài)找差別：電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣(dinq)物理量變化的特征故障特征電流增大電壓降低相角發(fā)生變化電壓電流保護原理過電流保護低電壓保護方向保護.阻抗保護共二十九頁測量回路的作用是測量與被保護電氣設備或線路工作狀態(tài)有關的物理量的變化，如電流、電壓等的變化，以確定電力系統(tǒng)是否發(fā)生了短路故障或出現(xiàn)(chxin)不正常運行情況；邏輯回路的作用是當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，根據(jù)測量回路的輸出信號，進行邏輯判斷，以確定保護是否應該動作，并向執(zhí)行元件發(fā)出相應

4、的信號；執(zhí)行回路的作用是執(zhí)行邏輯回路的判斷，發(fā)出切除故障的跳閘脈沖或指示不正常運行情況的信號。繼電保護(j din bo h)構(gòu)成共二十九頁三、對繼電保護的基本(jbn)要求 選擇性 速動性 靈敏性可靠性共二十九頁1選擇性 當供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，繼電保護裝置動作，只切除(qich)故障元件，并使停電范圍最小，以減小故障停電造成的損失。保護裝置這種能挑選故障元件的能力稱為保護的選擇性。 共二十九頁2速動性 為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時低電壓下的工作時間，以及提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，要求繼電保護在發(fā)生故障時盡快動作將故障切除。 注意(zh y)：必須在滿足選擇性的基礎上 共二

5、十九頁3靈敏性 指在保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時，保護裝置的反應(fnyng)能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應出來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性； 繼電保護裝置的靈敏性以靈敏系數(shù)KS來衡量。共二十九頁（1）對于反應故障時參數(shù)量增加的保護裝置 例如(lr)：過電流保護的靈敏系數(shù)為 KSIKminIop IKmin 保護區(qū)內(nèi)故障的最小短路電流值（2）對于反應故障時參數(shù)量降低的保護裝置 例如：低電壓保護的靈敏系數(shù)為 KSUopUKmax UKmax保護區(qū)內(nèi)故障的最大殘壓值 思 考故障點位于(wiy)何處? 共二十九頁4可靠性 繼電保護(bo

6、h)裝置在其所規(guī)定的保護(boh)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作時，一定要準確動作，即不能拒動；不屬其保護范圍的故障或不正常工作時，一定不要動作，即不能誤動。 另外：還要考慮經(jīng)濟性 目標：技術上安全可靠，經(jīng)濟上合理共二十九頁四 、常用(chn yn)繼電器 繼電器基本概念繼電器是根據(jù)某種輸入信號來實現(xiàn)自動切換電路的自動控制電器?！邦愃?li s)于開關”。繼電器的基本原理：當輸入信號達到某一定值或由某一定值突跳到零時，繼電器就動作，使被控制電路通斷。它的功能是反應輸入信號的變化以實現(xiàn)自動控制和保護。繼電器定義：能自動地使被控制量發(fā)生跳躍變化的控制元件稱為繼電器。共二十九頁電磁(dinc)型電流繼電

7、器（DL型）一、結(jié)構(gòu)(jigu)1鐵心 2線圈 3可動舌片 4反作用彈簧 5可動觸點6靜觸點 7調(diào)整桿8刻度盤共二十九頁二、工作原理 繼電器的動作電流是指使繼電器常開接點閉合的最小電流，用IopK表示。 繼電器的返回電流是使繼電器閉合了的常開接點斷開的最大電流 ，用IreK表示。 返回系數(shù)Kre是指繼電器的返回電流與其起動電流的比值，一般(ybn)小于1，即： Kre IreK IopK繼電器動作電流IopK的調(diào)整方法 ： 粗調(diào)：改變繼電器兩個電流線圈的聯(lián)結(jié)方式 (串、并聯(lián)) 細調(diào)：改變反作用彈簧的反作用力矩共二十九頁電磁型電壓、中間(zhngjin)、時間、信號繼電器 電磁式電壓繼電器有過電

8、壓和欠電壓繼電器兩大類，其中欠電壓繼電器在工廠供電系統(tǒng)應用(yngyng)較多。 欠電壓繼電器的起動電壓UopK是使其動作的最高電壓;返回電壓UreK是使其返回的最低電壓;返回系數(shù)Kre UreK UopK 。 由于欠電壓繼電器的返回電壓大于起動電壓，所以其返回系數(shù)Kre大于1，一般在 11.2之間。 共二十九頁時間(shjin)繼電器在保護裝置中起延時作用，以保證保護裝置動作的選擇性。中間繼電器的作用是為了擴充保護裝置出口繼電器的接點數(shù)量和容量，也可以使觸點閉合或斷開時帶有不大的延時(0.40.8S)。信號繼電器用于各保護裝置回路中，作為保護動作的指示器 ，發(fā)出指示信號，表示保護動作，同時接

9、通信號回路，發(fā)出聲光報警信號。共二十九頁感應(gnyng)型電流繼電器（GL型）一、結(jié)構(gòu)(jigu)共二十九頁二、工作原理由帶延時動作的感應部分與瞬時動作的電磁部分組成。1感應系統(tǒng)部分：動作電流是指繼電器鋁盤軸上蝸桿與扇形齒片相咬合時，線圈(xinqun)所需要通入的最小電流。動作電流的整定值通過插孔板擰入螺釘來改變線圈的匝數(shù)來調(diào)整。 返回電流是指便扇形齒片脫離蝸桿返回到原來位置時的最大電流。動作時間是指從軸上蝸桿與扇形齒片相咬合起到接點閉合這一段時間。通入繼電器的電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)速越快，動作時間就越短，這種特性稱為反時限特性。 共二十九頁2電磁速斷部分 電磁系統(tǒng)的速斷特性即當通入繼電器線圈的

10、電流大到整定值的某個倍數(shù)時，未等感應系統(tǒng)動作(dngzu)，銜鐵右端瞬時被吸下，接點立即閉合。 動作電流值通過改變銜鐵與電磁鐵心之間氣隙來調(diào)整，其速斷動作電流調(diào)整范圍是感應系統(tǒng)整定電流值的28倍。 GL-10型繼電器本身帶有信號掉牌，而且接點容量又較大，所以組成反時限過電流保護時，無需再接入其他繼電器。共二十九頁GL-10系列繼電器的時限(shxin)特性曲線 共二十九頁五、電流保護(boh)的接線方式 電流保護的接線方式是指保護裝置中的電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。分為三種：三相完全(wnqun)星形接線方式兩相不完全星形接線 兩相電流差接線 接線系數(shù)KW ：指通過繼電器的電

11、流 Ir與電流互感器二次電流 I2的比值， 即：KWIrI2。 共二十九頁三相完全星形接線(ji xin)方式 三相完全星形接線方式是用三臺電流互感器與三只繼電器對應連接的?？梢苑从橙魏涡问?xngsh)短路故障。 可見：KW 1 共二十九頁兩相不完全(wnqun)星形接線 兩相不完全星形接線方式是在 A、C兩相裝有電流互感器，分別與兩只電流繼電器相連接?？梢苑从吵鼴相單相接地短路以外的所有(suyu)故障。 可見：KW 1共二十九頁 兩相不完全星形接線方式還可以接成兩相三繼電器形式(xngsh)，以提高可靠性。 可見：KW 1有何作用(zuyng)？共二十九頁兩相電流差接線(ji xin)

12、兩相電流差接線方式由兩臺電流(dinli)互感器和一只電流(dinli)繼電器組成。正常工作時，通過繼電器的電流(dinli) 為：共二十九頁兩相電流差接線(ji xin)的接線(ji xin)系數(shù) 不同的相間(xingjin)短路時，接線系數(shù)是不一樣的。正常和三相短路時接線系數(shù)為 ；AC相短路時接線系數(shù)為2；AB相或BC相短路時接線系數(shù)為1；單相短路時接線系數(shù)為1或0。共二十九頁三種(sn zhn)接線方式性能比較三相三繼電器兩相兩繼電器兩相一繼電器可靠性靈敏性最好較好差經(jīng)濟性差較好最好適用場合中性點接地電網(wǎng)中性點不接地電網(wǎng)10kV以下和高壓電動機保護共二十九頁內(nèi)容摘要供電技術。IKmin 保護區(qū)內(nèi)故障的最小短路電流值。UKmax保護區(qū)內(nèi)故障的最大殘壓值。目標：技術上安全可靠，經(jīng)濟上合理。它的功能(gngnng)是反應輸入信號的變化以實現(xiàn)自動控制和保護。繼電器定義：能自動地使被控制量發(fā)生跳躍變化