供配電技術課件14

供配電技術第7章供配電系統(tǒng)的繼電保護第一節(jié)概述莆田學院現(xiàn)代教育技術中心2004年2月第一節(jié)概述繼電保護的概念繼電保護的任務

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。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；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，從而提高供電系統(tǒng)的運行可靠性。繼電保護的基本原理對繼電保護的基本要求

選擇性速動性靈敏性可靠性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。主保護后備保護（近后備，遠后備）輔助保護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：必須在滿足選擇性的基礎上Why?!3．靈敏性

指在保護范圍內發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時，保護裝置的反應能力。繼電保護裝置的靈敏性以靈敏系數(shù)KS來衡量。（1）對于反應故障時參數(shù)量增加的保護裝置例如：過電流保護的靈敏系數(shù)為

KS＝IK·min／Iop

IK·min——保護區(qū)內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

KS＝Uop／UK·max

UK·max——保護區(qū)內故障的最大殘壓值

思考故障點位于何處?

4．可靠性

繼電保護裝置在其所規(guī)定的保護范圍內發(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：還要考慮經濟性

目標：技術上安全可靠，經濟上合理電流互感器的接線方式

保護裝置的接線方式是指作為相間短路的過電流保護用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

：指通過繼電器的電流IK與電流互感器二次電流I2的比值，即：KW＝IK／I2。三相完全星星形接線方方式三相完全星星形接線方方式是用三臺電電流互感器器與三只繼繼電器對應應連接的。。可以反映映任何形式式短路故障障。可見：KW＝1兩相不完全全星形接線線兩相不完全全星形接線線方式是在A、C兩相裝有電電流互感器器，分別與與兩只電流流繼電器相相連接。可可以反映除除B相單相接地地短路以外外的所有故故障。可見：KW＝1兩相不完全全星形接線線方式還可以接成成兩相三繼繼電器形式式，以提高高可靠性。。可見：KW＝1有何作用？兩相電流差差接線兩相電流差差接線方式式由兩臺電流流互感器和和一只電流流繼電器組組成。正常常工作時，，通過繼電電器的電流流為為：兩相電流差差接線的接接線系數(shù)不同的相間間短路時，，接線系數(shù)數(shù)是不一樣樣的。正常和三相相短路時接接線系數(shù)為為；；AC相短路時接接線系數(shù)為為2；AB相或BC相短路時接接線系數(shù)為為1。因而靈敏系系數(shù)也不一一樣。一般般情況下：：保護整定時時取KW＝靈敏度校驗驗時取KW＝1Why?!三種接線方方式性能比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濟性差較好最好適用場合中性點接地電網中性點不接地電網10kV以下和高壓電動機保護電流互感器器的誤差曲曲線電流互感器器的誤差主主要與一次電流和二次負載值Z2有關系。電流互感器器二次電流流和一次電電流的關系系曲線圖電流互感器器的10%誤差曲線指電流互感感器一次電電流倍數(shù)m（又稱10%倍數(shù)）與電電流誤差等等于10%所允許的二二次負載值值Z2al的關系曲線線。利用10%誤差曲線校校驗電流互互感器1。計算一次次電流倍數(shù)數(shù)m2。計算允許負負載值——查10%誤差曲線3。計算實際際負載值——4。比較負荷荷大小——如果Z2≤Z2al，則說明電流流互感器的的誤差不超超過10%。如果Z2＞Z2al，不滿足要求求，則采取取以下措施施：（1）增大連接接導線截面面，或縮短短導線長度度，以減小小二次負載載。（2）改變變比比較大的電電流互感器器，降低一一次電流倍倍數(shù)，增大大二次負載載值。（3）將兩個電電流互感器器二次線圈圈串聯(lián)，使使二次允許許負載增大大一倍。電磁型電流流繼電器（（DL型）一、結構1—鐵心2—線圈3—可動舌片4—反作用彈簧簧5—可動觸點6—靜觸點7——調整整桿桿8——刻度度盤盤二、、工工作作原原理理繼電電器器的的起起動動電電流流是指指使使繼繼電電器器常常開開接接點點閉閉合合的的最最小小電電流流，，用用Iop··K表示示。。繼電電器器的的返返回回電電流流是使使繼繼電電器器閉閉合合了了的的常常開開接接點點斷斷開開的的最最大大電電流流，，用用Ire··K表示示。。返回回系系數(shù)數(shù)Kre是指指繼繼電電器器的的返返回回電電流流Ih.j與其其起起動動電電流流Idz.j的比值值，，一一般般小小于于1，即即：：Kre＝Ire··K／Iop··K繼電電器器起起動動電電流流Iop··K的調整整方方法法：粗調調：改改變變繼繼電電器器兩兩個個電電流流線線圈圈的的聯(lián)聯(lián)結結方方式式(串、、并并聯(lián)聯(lián))細調調：改改變變反反作作用用彈彈簧簧的的反反作作用用力力矩矩電磁磁型型電電壓壓、、中中間間、、時時間間、、信信號號繼繼電電器器電磁磁式式電電壓壓繼繼電電器器有有過過電電壓壓和和欠欠電電壓壓繼繼電電器器兩兩大大類類，，其其中中欠欠電電壓壓繼繼電電器器在在工工廠廠供供電電系系統(tǒng)統(tǒng)應應用用較較多多。。欠電電壓壓繼繼電電器器的的起動動電電壓壓Uop··K是使使其其動動作作的的最最高高電電壓壓;返回回電電壓壓Ure··K是使使其其返返回回的的最最低低電電壓壓;返回回系系數(shù)數(shù)Kre＝Ure··K／Uop··K。由于于欠欠電電壓壓繼繼電電器器的的返返回回電電壓壓大大于于起起動動電電壓壓，所以以其其返返回回系系數(shù)數(shù)Kre大于于1，一一般般在在1～1.2之間間。。時間間繼繼電電器器在保保護護裝裝置置中中起起延延時時作作用用，，以以保保證證保保護護裝裝置置動動作作的的選選擇擇性性。。中間間繼繼電電器器的作作用用是是為為了了擴擴充充保保護護裝裝置置出出口口繼繼電電器器的的接接點點數(shù)數(shù)量量和和容容量量，，也也可可以以使使觸觸點點閉閉合合或或斷斷開開時時帶帶有有不不大大的的延延時時(0.4～0.8S)，或者者通通過過繼繼電電器器的的自自保保持持，，以以適適應應保保護護裝裝置置的的需需要要。。信號號繼繼電電器器用于于各各保保護護裝裝置置回回路路中中，，作作為為保保護護動動作作的的指指示示器器感應應型型電電流流繼繼電電器器（（GL型））一、、結結構構二、、工工作作原原理理由帶帶延延時時動動作作的的感感應應部部分分與與瞬瞬時時動動作作的的電電磁磁部部分分組組成成。。1．感感應應系系統(tǒng)統(tǒng)部部分分：：動作作電電流流是指指繼繼電電器器鋁鋁盤盤軸軸上上蝸蝸桿桿與與扇扇形形齒齒片片相相咬咬合合時時，，線線圈圈所所需需要要通通入入的的最最小小電電流流。。動作作電電流流的的整整定定值值通通過過插插孔孔板板擰擰入入螺螺釘釘來來改改變變線線圈圈的的匝匝數(shù)數(shù)來來調調整整（（2，2.5，3……4.5，5，6……9，10A）。。返回回電電流流是指指便便扇扇形形齒齒片片脫脫離離蝸蝸桿桿返返回回到到原原來來位位置置時時的的最最大大電電流流。。動作作時時間間是指指從從軸軸上上蝸蝸桿桿與與扇扇形形齒齒片片相相咬咬合合起起到到接接點點閉閉合合這這一一段段時時間間。。通入入繼繼電電器器的的電電流流越越大大，，鋁鋁盤盤轉轉速速越越快快，，動動作作時時間間就就越越短短，，這這種種特特性性稱稱為為反時時限限特特性性。時限限螺螺釘釘指指示示盤盤上上的的刻刻度度，，是是指指通通入入10倍動動作作電電流流整整定定值值時時的的動動作作時時間間。。2．電電磁磁速速斷斷部部分分電磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)的的速速斷斷特特性性即當當通通入入繼繼電電器器線線圈圈的的電電流流大大到到整整定定值值的的某某個個倍倍數(shù)數(shù)時時，，未未等等感感應應系系統(tǒng)統(tǒng)動動作作，，銜銜鐵鐵右右端端瞬瞬時時被被吸吸下下，，接接點點立立即即閉閉合合。。動作作電電流流值值通過過改改變變銜銜鐵鐵與與電電磁磁