工廠供電與電氣控制技術(shù)第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)課件

第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求熔斷器保護(hù)低壓斷路器保護(hù)常用的保護(hù)繼電器工廠高壓線路的繼電保護(hù)電力變壓器的繼電保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求1第一節(jié)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求

一、過電流保護(hù)裝置的類型和任務(wù)熔斷器保護(hù)（簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)）低壓斷路器（供電可靠性較高、操作靈活）繼電保護(hù)（自動(dòng)化程度較高的高壓供配電系統(tǒng)中）

供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是一種能反應(yīng)供配電系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種反事故自動(dòng)裝置。自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。能正確反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)要求發(fā)出報(bào)警信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。類型:任務(wù):第一節(jié)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求一、過電流保護(hù)裝置的類型和任2

二、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，最大限度地保證系統(tǒng)中的非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。速動(dòng)性：繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除。圖6-1供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)選擇性說明圖二、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障3工廠供電與電氣控制技術(shù)第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)課件4工廠供電與電氣控制技術(shù)第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)課件5二、熔斷器熔體電流的選擇1、保護(hù)電力線路保護(hù)線路的熔斷器熔體電流，應(yīng)滿足以下條件：①應(yīng)大于線路的計(jì)算負(fù)荷電流，有：②應(yīng)躲過線路的尖峰電流，有：式中K為小于1的系數(shù)。③應(yīng)與被保護(hù)線路配合，有：式中KOL為過負(fù)荷倍數(shù)。二、熔斷器熔體電流的選擇1、保護(hù)電力線路保護(hù)線路的熔斷器62、保護(hù)電力變壓器考慮因素：熔體電流要躲過變壓器允許的正常過負(fù)荷電流；熔體電流要躲過變壓器低壓側(cè)電機(jī)起動(dòng)的尖峰電流；熔體電流要躲過變壓器空載合閘電流。3、保護(hù)電壓互感器RN2型熔斷器的熔體額定電流一般為0.5A。2、保護(hù)電力變壓器考慮因素：熔體電流要躲過變壓器允許的正7三、熔斷器的選擇與校驗(yàn)1、選擇時(shí)應(yīng)滿足的條件：熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流不應(yīng)小于它所裝熔體的額定電流；熔斷器的額定類型應(yīng)滿足技術(shù)要求。2、斷流能力的校驗(yàn)限流式（如RM、RT0等）：非限流式（如RW4、RM10等）：斷流能力有上下限（如RW4等跌開式熔斷器）：式中，IOC為熔斷器的最大分?jǐn)嚯娏?，見附錄?。（上限）（下限）三、熔斷器的選擇與校驗(yàn)1、選擇時(shí)應(yīng)滿足的條件：熔斷器的額8四、熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)五、熔斷器之間的選擇性配合要求線路在發(fā)生故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的熔斷器首先熔斷，切斷故障部分。K為靈敏系數(shù)的最小值。為了保證熔斷器在其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)可靠地熔斷,靈敏度應(yīng)滿足下列條件四、熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)五、熔斷器之間的選擇性配合要求9第三節(jié)低壓斷路器的保護(hù)一、低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置三種方式：1、單獨(dú)接低壓斷路器或低壓斷路器-刀開關(guān)的方式2、低壓斷路器與磁力起動(dòng)器或接觸器配合的方式3、低壓斷路器與熔斷器配合的方式圖6-3

低壓斷路器的配置方式a)適于一臺(tái)主變；b)適于兩臺(tái)主變；C)適于低壓配電出線；d)適于頻繁操作電路；e)適于熔斷器保護(hù)的電路。QF低壓斷路器，QK刀開關(guān)，QKF刀熔開關(guān)，KM接觸器，KH熱繼電器第三節(jié)低壓斷路器的保護(hù)一、低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的10二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定1、低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇脫扣器額定電流：2、低壓斷路器過電流脫扣器動(dòng)作電流的整定1）瞬時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流的整定動(dòng)作電流：為可靠系數(shù)，萬能式（DW型）取1.35，塑殼式（DZ型）取2~2.5。2）短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定動(dòng)作電流：動(dòng)作時(shí)間通常分0.2s,0.4s,0.6s三級(jí),前后兩級(jí)動(dòng)作時(shí)間至少差0.2s取值為1.2可靠系數(shù)二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定1、低壓斷路器過電流脫扣器113）長延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

動(dòng)作電流:取值為1.1。4）過流脫扣器與被保護(hù)線路的配合要求為絕緣導(dǎo)線的允許載流量；可靠系數(shù)為允許過負(fù)荷倍數(shù)。

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2）熱脫扣器動(dòng)作電流的整定過負(fù)荷保護(hù)取值為1.1。3）長延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定動(dòng)作電流:12三、低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)

1、選擇低壓斷路器應(yīng)滿足的條件低壓斷路器的額定電壓不低于保護(hù)線路的額定電壓。低壓斷路器的額定電流不小于它所安裝的脫扣器的額定電流。低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝、保護(hù)、操作方式的要求。2、低壓斷路器斷流能力的校驗(yàn)動(dòng)作時(shí)間0.02s以上（DW型）：分?jǐn)嚯娏鲃?dòng)作時(shí)間0.02s以下（DZ型）：分?jǐn)嚯娏魉?、低壓斷路器過電流保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)Iop為瞬時(shí)或短時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流；Ik.min為被保護(hù)線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路電流；K為靈敏系數(shù)，一般取1.3。三、低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)1、選擇低壓斷路器應(yīng)滿足的條件13繼電器按其應(yīng)用：控制繼電器和保護(hù)繼電器機(jī)床控制電路應(yīng)用的繼電器多屬于控制繼電器；供電系統(tǒng)中應(yīng)用的繼電器多屬于保護(hù)繼電器。常用的保護(hù)繼電器：機(jī)電式、晶體管、微機(jī)型。晶體管繼電器：具有動(dòng)作靈敏、體積小、能耗低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但受環(huán)境溫度影響大，元件的質(zhì)量及運(yùn)行維護(hù)水平影響保護(hù)裝置的可靠性，國內(nèi)較少采用。機(jī)電式繼電器：電磁型繼電器、感應(yīng)型繼電器工作可靠，且有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)普遍使用。電力系統(tǒng)中的保護(hù)繼電器已向集成電路和微機(jī)保護(hù)發(fā)展。這里主要介紹機(jī)電式保護(hù)繼電器。第四節(jié)常用的保護(hù)繼電器

一、概述繼電器按其應(yīng)用：控制繼電器和保護(hù)繼電器第四節(jié)常用的保護(hù)繼電14

繼電保護(hù)裝置框圖幾種常用電磁式繼電保護(hù)裝置的組成原理：當(dāng)線路上發(fā)生短路時(shí)，起動(dòng)用的電流繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，使時(shí)間繼電器KT起動(dòng)，KT經(jīng)整定的一定時(shí)限后，接通信號(hào)繼電器KS和中間斷電器KM，KM觸頭接通斷路器QF的跳閘回路，使斷路器QF跳閘。繼電保護(hù)裝置框圖幾種常用電磁式繼電保護(hù)裝置的組成15

二、電磁型繼電器（DL型）1．電磁型電流繼電器

結(jié)構(gòu)：如圖6-4所示。工作原理：當(dāng)在繼電器線圈中通入電流IK時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力Fem為：當(dāng)電磁力Fem大于彈簧的反作用力Fsp和摩擦力Ffr時(shí)，繼電器便產(chǎn)生動(dòng)作。圖6-4電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1－線圈2－電磁鐵3－鋼舌片4－靜觸點(diǎn)5－動(dòng)觸點(diǎn)6－起動(dòng)電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿7－標(biāo)度盤（銘牌）8－軸承

9－反作用彈簧10－轉(zhuǎn)軸二、電磁型繼電器（DL型）1．電磁型電流繼電器結(jié)構(gòu)：如16因此，欲使繼電器動(dòng)作的必要條件是：

Fem≥Fsp+Ffr

動(dòng)作電流：能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最小電流，稱為繼電器的動(dòng)作電流，用Iop.K表示。

調(diào)整繼電器動(dòng)作電流的方法有：改變繼電器線圈匝數(shù)NK（級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)）；調(diào)節(jié)反作用彈簧的松緊，即調(diào)節(jié)Fsp（平滑調(diào)節(jié)）；調(diào)整銜鐵與電磁鐵之間的氣隙長度，即調(diào)節(jié)Rm。

因此，欲使繼電器動(dòng)作的必要條件是：Fem≥Fsp+F17返回電流：能使繼電器返回到原始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流，用Ire.K表示。返回系數(shù)：是指繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值，用Kre表示，即

繼電器動(dòng)作后，減小IK就能使繼電器返回原位。欲使繼電器返回的必要條件是：

Fsp≥

Fem+Ffr

對(duì)于過電流繼電器，Kre＜1，一般要求Kre

=0.8～0.9；對(duì)于欠電流繼電器，Kre

＞1，一般要求Kre=1.06～1.2。返回電流：能使繼電器返回到原始位置的最大電流，稱為繼電器的返182．電磁型電壓繼電器其結(jié)構(gòu)和原理與電磁型電流繼電器相似，在供配電系統(tǒng)中多用低電壓（欠電壓）繼電器。動(dòng)作電壓：能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最高電壓，稱為繼電器的動(dòng)作電壓，用Uop.K表示。返回電壓：能使繼電器返回到原始位置的最低電壓，稱為繼電器的返回電壓，用Ure.K表示。返回系數(shù)：是指繼電器的返回電壓與動(dòng)作電壓的比值。說明：低電壓繼電器的返回系數(shù)Kre＞1，一般為1.25。2．電磁型電壓繼電器其結(jié)構(gòu)和原理與電磁型電流繼電器相似，193．時(shí)間繼電器的作用：使保護(hù)裝置獲得一定的延時(shí)，以保證保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性。4.中間繼電器的作用:

信號(hào)繼電器

?作用：在繼電保護(hù)裝置中用來發(fā)出保護(hù)動(dòng)作的指示信號(hào)

?文字符號(hào)：KS?分類：電流型、電壓型兩種

為了擴(kuò)充保護(hù)裝置出口繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量和容量；使觸點(diǎn)閉合或斷開時(shí)帶有不大的延時(shí)(0.4～0.8s)；通過繼電器的自保持，以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。3．時(shí)間繼電器的作用：使保護(hù)裝置獲得一定的延時(shí)，以保證保護(hù)裝20電流型：其線圈為電流線圈，阻抗小，串聯(lián)在二次回路中，不影響其他二次元件的動(dòng)作電壓型：其線圈為電壓線圈，阻抗大，在二次回路中必須并聯(lián)使用。?工作原理：繼電器線圈通電，信號(hào)牌掉下，顯示動(dòng)作信號(hào)。但只能手動(dòng)復(fù)位。工作過程：線圈通電---銜鐵被吸向鐵心----信號(hào)牌掉下，同時(shí)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90度----動(dòng)靜觸頭接通----去接通信號(hào)回路；旋轉(zhuǎn)外殼上的復(fù)位旋鈕，斷開信號(hào)回路，同時(shí)使信號(hào)牌復(fù)位。舉例：DX-11型信號(hào)繼電器電流型：其線圈為電流線圈，阻抗小，串聯(lián)在二次回路中，不影響其21

三、感應(yīng)型繼電器（GL型）

結(jié)構(gòu)：如圖6-5所示。感應(yīng)系統(tǒng)：由線圈1、帶短路環(huán)3的電磁鐵2和鋁盤4組成，它的動(dòng)作是有時(shí)限的；電磁系統(tǒng)：由線圈1、電磁鐵2和銜鐵15組成，它的動(dòng)作是瞬時(shí)的。圖6-5感應(yīng)式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1—線圈2—電磁鐵3—短路環(huán)4—可轉(zhuǎn)鋁盤5—鋼片6—可偏鋁框架7—調(diào)節(jié)彈簧8—制動(dòng)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—?jiǎng)幼麟娏髡{(diào)節(jié)插銷三、感應(yīng)型繼電器（GL型）結(jié)構(gòu)：如圖6-5所示。感應(yīng)系22感應(yīng)式電流繼電器的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1制動(dòng)力矩M2z34φ1φ2

782156工作原理：當(dāng)線圈1有電流通過時(shí)，電磁鐵2在短路環(huán)3的作用下，產(chǎn)生在時(shí)間和空間位置上不相同的兩個(gè)磁通Φ1和Φ2，且Φ1超前于Φ2。這兩個(gè)磁通均穿過鋁盤4，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，這兩個(gè)磁通在磁盤上產(chǎn)生一個(gè)始終由超前磁通Φ1向落后磁通Φ2方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1。根據(jù)電能表的工作原理可知，鋁盤上的電磁轉(zhuǎn)矩為

感應(yīng)式電流繼電器的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1制動(dòng)力矩M2z34φ1φ2723

鋁盤在轉(zhuǎn)矩M1作用下轉(zhuǎn)動(dòng)后，切割永久磁鐵的磁通而在鋁盤中產(chǎn)生渦流，產(chǎn)生制動(dòng)力矩。感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流：指蝸桿與扇形齒輪相咬合時(shí)，線圈所需要通入的最小電流。返回電流：指使扇形齒輪脫離蝸桿返回到原來位置時(shí)的最大電流。動(dòng)作時(shí)間：指從蝸桿與扇形齒片相咬合起到觸點(diǎn)閉合這一段時(shí)間。

當(dāng)時(shí)，鋁盤勻速旋轉(zhuǎn)；當(dāng)鋁盤受到的合力克服彈簧的阻力時(shí)，蝸桿與扇形齒片相咬合，繼電器動(dòng)作。鋁盤在轉(zhuǎn)矩M1作用下轉(zhuǎn)動(dòng)后，切割永久磁鐵的磁通而在24電磁系統(tǒng)的速斷電流：指當(dāng)通入繼電器線圈的電流大到整定值的某個(gè)倍數(shù)時(shí)，未等感應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)作，銜鐵右端瞬時(shí)被吸下，觸點(diǎn)立即閉合。

時(shí)限特性：如圖6-6所示。ab段——“反時(shí)限特性”（此時(shí)繼電器鐵心尚未飽和）；bc段——“定時(shí)限”（鐵心已達(dá)到飽和）；de段——“速斷特性”。圖6-6感應(yīng)型電流繼電器的動(dòng)作特性曲線說明：

“速斷電流倍數(shù)”是速斷電流與感應(yīng)元件動(dòng)作電流之比。電磁系統(tǒng)的速斷電流：指當(dāng)通入繼電器線圈的電流大到整定值的某個(gè)25

動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)方法感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流調(diào)節(jié)：改變線圈的匝數(shù)（級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)）；改變彈簧的拉力（平滑調(diào)節(jié)）。電磁系統(tǒng)動(dòng)作電流調(diào)節(jié)：改變銜鐵與電磁鐵之間的氣隙。感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作時(shí)限：改變扇形齒輪頂桿行程的起點(diǎn)，使動(dòng)作特性上下移動(dòng)。動(dòng)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（2，2.5，3…4.5，5，6…9，10A）。其速斷動(dòng)作電流調(diào)整范圍是感應(yīng)系統(tǒng)整定電流值的2～8倍。注意：繼電器動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)螺桿的標(biāo)度尺，是以10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限來標(biāo)度的。動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)方法感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流調(diào)節(jié)：改變線圈26GL型電流繼電器的功能：兼有電磁型電流繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器的功能。因此，可用感應(yīng)型電流繼電器實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，從而使保護(hù)接線大大簡(jiǎn)化。GL型電流繼電器的功能：兼有電磁型電流繼電器、時(shí)間繼電器、27第五節(jié)工廠高壓線路的繼電保護(hù)

二、繼電保護(hù)裝置的接線方式?接線系數(shù)：在繼電保護(hù)回路中，流入繼電器中的電流IK與對(duì)應(yīng)電流互感器的二次電流I2的比值，稱為接線系數(shù)，即?接線方式：指作為相間短路的過電流保護(hù)用電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。

一、概述工廠的高壓線路保護(hù)裝設(shè)有相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)第五節(jié)工廠高壓線路的繼電保護(hù)二、繼電保護(hù)裝置的接線方281．三相完全星形接線方式（圖6-8）特點(diǎn)：可以反映各種形式的故障，其接線系數(shù)Kw=1。2．兩相兩繼電器接線方式（圖6-9）特點(diǎn)：可以反映除B相單相接地短路以外的所有故障，其接線系數(shù)Kw=1。圖6-8三相完全星形接線方式圖6-9兩相兩繼電器接線方式1．三相完全星形接線方式（圖6-8）特點(diǎn)：可以反映各種形式的293．兩相電流差接線方式（圖6-10）

流入繼電器中的電流等于A、C兩相電流互感器二次電流之差，即

特點(diǎn)：能夠反應(yīng)各種相間短路，但各種短路形式下的接線系數(shù)不同。正常運(yùn)行或三相短路時(shí)：發(fā)生A、C兩相短路時(shí)：A、B或B、C兩相短路時(shí)：圖6-10兩相電流差接線方式3．兩相電流差接線方式（圖6-10）流入繼電器中30定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-11）

三、帶時(shí)限的過電流保護(hù)帶時(shí)限的過電流保護(hù)，分為定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)是指保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是按預(yù)先整定的動(dòng)作時(shí)間固定不變的，與短路電流大小無關(guān)。反時(shí)限過電流保護(hù)是指保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限原先是按10倍動(dòng)作電流來整定的，而實(shí)際的動(dòng)作時(shí)間則與短路電流呈反比關(guān)系變化，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-11）三、帶時(shí)限31圖6-11定時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a）原理圖b）展開圖圖6-11定時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖32反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-12）圖6-12反時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a）原理圖b）展開圖反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-12）圖6-1233

Iop＞IL.max保護(hù)裝置的動(dòng)作電流Iop應(yīng)躲過線路的最大負(fù)荷電流IL.max，即

保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)可靠返回到原始位置（見圖6-13）。圖6-13過電流保護(hù)的計(jì)算示意圖過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定Iop＞IL.max保護(hù)裝置的動(dòng)作電流Iop應(yīng)躲過線34現(xiàn)在引入一個(gè)可靠系數(shù)Krel，則繼電器的動(dòng)作電流為：

保護(hù)裝置的一次側(cè)動(dòng)作電流為：

為此，要求保護(hù)裝置的返回電流Ire必須躲過線路的最大負(fù)荷電流

。由于換算到繼電器中的電流為，則：考慮Ire=Kre

Iop.K，上式可改寫為：

式中，Krel取1.2~1.3；

Kre取0.8~0.85；IL.max取(1.5~3)。max.LreiwrelK.opIKKKKI=現(xiàn)在引入一個(gè)可靠系數(shù)Krel，則繼電器的動(dòng)作電流為：保護(hù)裝35動(dòng)作時(shí)限：應(yīng)按“階梯原則”整定（見圖6-13）定時(shí)限過電流保護(hù)：反時(shí)限過電流保護(hù)：說明：定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間取決于時(shí)間繼電器預(yù)先整定的時(shí)間，與短路電流的大小無關(guān)；反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間需要根據(jù)前后兩級(jí)保護(hù)的GL型電流繼電器的動(dòng)作特性曲線來整定。圖6-13過電流保護(hù)整定說明圖a）電路b）定時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限整定c）反時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限整定即過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定動(dòng)作時(shí)限：應(yīng)按“階梯原則”整定（見圖6-13）定時(shí)限過電流保36靈敏度校驗(yàn)式中，為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下本線路末端（作近后備時(shí)）或相鄰線路末端（作遠(yuǎn)后備時(shí)）的兩相短路電流。作遠(yuǎn)后備時(shí)，要求Ks≥1.2；作近后備時(shí)，要求Ks≥1.3~1.5。過電流保護(hù)的評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：既可作本級(jí)近后備，又可作下級(jí)遠(yuǎn)后備。缺點(diǎn)：越靠近電源端，定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限反而越長，因此不能作為主保護(hù)；反時(shí)限過電流保護(hù)的接線簡(jiǎn)單，但動(dòng)作時(shí)限整定復(fù)雜。若靈敏度不滿足要求，可采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)來提高其靈敏度。靈敏度校驗(yàn)式中，為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下本線路37圖6-14電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖

四、電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)的原理接線圖（圖6-14）圖6-14電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖四、電流速斷38電流速斷保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算（圖6-15）曲線1——

曲線2——

直線3——瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流。動(dòng)作電流：躲過本保護(hù)區(qū)末端B處的最大短路電流，即式中，Krel取1.2~1.3(DL型)或1.4~1.5(GL型)。圖6-15電流速斷保護(hù)的工作原理圖電流速斷保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算（圖6-15）曲線1——曲39靈敏度校驗(yàn)：要求其最小保護(hù)范圍lmin不小于線路全長的15%～20%。

也可以按本線路首端的最小兩相短路電流來校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，以保護(hù)1為例，其靈敏系數(shù)為：≥2.0電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速；缺點(diǎn)：不能保護(hù)線路全長，有保護(hù)死區(qū)，不能作本線路的主保護(hù)。若靈敏度不滿足要求，可采用電流電壓閉鎖保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：要求其最小保護(hù)范圍lmin不小于線路全長的15%401.過電流保護(hù)（定時(shí)限和反時(shí)限）◆既可作為本級(jí)線路的近后備保護(hù)，又可作為相鄰下一級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)；◆不能作主保護(hù)，但定時(shí)限過電流保護(hù)當(dāng)時(shí)限小時(shí)可作主保護(hù)；◆保護(hù)范圍：本級(jí)線路的全長至下一級(jí)線路的全長；◆選擇性：依靠動(dòng)作時(shí)限、動(dòng)作值來保證；線路電流保護(hù)小結(jié)：

2.電流速斷保護(hù)◆只能保護(hù)線路的一部分，不能作為線路的主保護(hù)，但在電流速斷區(qū)內(nèi)，它為主保護(hù)；◆保護(hù)范圍：一般為被保護(hù)線路全長的85%◆可作為變壓器高壓側(cè)的主保護(hù)◆選擇性：依靠選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)作電流來保證1.過電流保護(hù)（定時(shí)限和反時(shí)限）線路電流保護(hù)小結(jié)：

2.電流41五、有選擇性的單相接地保護(hù)

在小接地電流的系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變，可短暫繼續(xù)運(yùn)行。但是，由于非故障相的相電壓要升高為線電壓，長期運(yùn)行可能引起非故障相的對(duì)地絕緣擊穿而導(dǎo)致兩相接地短路。

單相接地保護(hù)又稱零序電流保護(hù)，它利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)裝置動(dòng)作。當(dāng)單相接地危及人身和設(shè)備安全時(shí)，則動(dòng)作于跳閘,在發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須通過無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置或有選擇性的單相接地保護(hù)裝置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。五、有選擇性的單相接地保護(hù)在小接地電流的系統(tǒng)中，42六、線路的過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流：按躲過線路的計(jì)算電流來整定動(dòng)作時(shí)間：一般取10~15s

圖6-15線路過負(fù)荷保護(hù)電路六、線路的過負(fù)荷保護(hù)圖6-15線路過負(fù)荷保護(hù)電路43第六節(jié)電力變壓器的繼電保護(hù)一、概述故障類型內(nèi)部故障繞組的匝間短路繞組的相間短路單相接地短路外部故障相間短路單相接地短路異常運(yùn)行狀態(tài)變壓器過負(fù)荷外部短路引起的過電流油箱漏油引起的油面過低外部接地故障引起的中性點(diǎn)過電壓變壓器油溫升高第六節(jié)電力變壓器的繼電保護(hù)一、概述故障類型內(nèi)部故障繞組的匝44應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)主保護(hù)瓦斯保護(hù)輕瓦斯——?jiǎng)幼饔谛盘?hào)重瓦斯——?jiǎng)幼饔谔l縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)后備保護(hù)輔助保護(hù)過電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)負(fù)序過電流保護(hù)單相接地保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)溫度保護(hù)應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)主保護(hù)瓦斯保護(hù)輕瓦斯——?jiǎng)幼饔谛盘?hào)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或45二、瓦斯保護(hù)瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理

瓦斯繼電器安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，如圖6-16所示。一對(duì)觸點(diǎn)在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生輕微故障時(shí)動(dòng)作，作用于信號(hào)——輕瓦斯動(dòng)作；另一對(duì)觸點(diǎn)在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)動(dòng)作，作用于跳閘——重瓦斯動(dòng)作。

瓦斯繼電器有兩對(duì)靈敏的觸點(diǎn)：圖6-16瓦斯繼電器安裝示意圖1—變壓器油箱2—連接管3—瓦斯繼電器4—油枕二、瓦斯保護(hù)瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理瓦斯46

圖6-17為目前在我國電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用的開口杯擋板式瓦斯繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖6-17FJ3-80型瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖1－蓋2－容器3－上油杯4－永久磁鐵5－上動(dòng)觸點(diǎn)6－上靜觸點(diǎn)7－下油杯8－永久磁鐵9－下動(dòng)觸點(diǎn)10－下靜觸點(diǎn)11－支架12－下油杯平衡錘13－下油杯轉(zhuǎn)軸14－擋板15－上油杯平衡錘

16－上油杯轉(zhuǎn)軸17－放氣閥18－接線盒正常運(yùn)行：上、下觸點(diǎn)均斷開。油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障：上觸點(diǎn)合，發(fā)出信號(hào)——輕瓦斯動(dòng)作。油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障：下觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘脈沖——重瓦斯動(dòng)作。變壓器漏油使油面降低：首先是上觸點(diǎn)閉合發(fā)出報(bào)警信號(hào)，然后下觸點(diǎn)閉合發(fā)出跳閘脈沖。圖6-17為目前在我國電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用的47變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖（圖6-18）優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。缺點(diǎn)：不能反應(yīng)變壓器外部端子上的故障。圖6-18瓦斯保護(hù)原理接線圖注意：由于重瓦斯保護(hù)是靠油流的沖擊而動(dòng)作的，而油流速度的不穩(wěn)定可能造成觸點(diǎn)的抖動(dòng)，為使斷路器能可靠跳閘，出口中間繼電器KM必須有自保持回路。變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖（圖6-18）優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高48三、電流速斷保護(hù)對(duì)于容量較小的變壓器，可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。動(dòng)作電流躲過變壓器二次側(cè)母線短路時(shí)的最大短路電流，即式中，Krel取1.2~1.3。躲過變壓器空載合閘時(shí)的最大勵(lì)磁涌流，即說明：當(dāng)變壓器電源側(cè)為小接地電流系統(tǒng)時(shí)，保護(hù)可采用兩相式接線；當(dāng)電源側(cè)為大接地電流系統(tǒng)時(shí)，可采用三相式或兩相三繼電器式接線。三、電流速斷保護(hù)對(duì)于容量較小的變壓器，可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷49靈敏度校驗(yàn)：按保護(hù)裝置安裝處（一次側(cè)）的最小兩相短路電流來校驗(yàn)，即≥2.0式中，為變壓器一次側(cè)的最小兩相短路電流。四、變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)1.

縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理接線如圖6-19所示。正常運(yùn)行或外部短路時(shí)（k1點(diǎn)）：繼電器不動(dòng)作。靈敏度校驗(yàn)：按保護(hù)裝置安裝處（一次側(cè)）的最小兩相短路電流來校50內(nèi)部短路時(shí)（k2點(diǎn)）或

繼電器動(dòng)作。圖6-19變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線圖雙側(cè)電源單側(cè)電源內(nèi)部短路時(shí)（k2點(diǎn)）或繼電器動(dòng)作。圖6-19變512.差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流及補(bǔ)償方法由變壓器兩側(cè)繞組接線不同而產(chǎn)生的不平衡電流補(bǔ)償方法：將變壓器星形側(cè)的電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形

。由于Yd11接線變壓器兩側(cè)線電流之間有30°的相位差，如果兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，將會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流。2.差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流及補(bǔ)償方法由變壓器兩側(cè)繞組接線不同52由電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流由兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流解決辦法：利用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器中的平衡線圈來進(jìn)行補(bǔ)償。解決辦法：在整定計(jì)算時(shí)引入一個(gè)同型系數(shù)Ksam，若兩側(cè)TA型號(hào)不同取1；兩側(cè)TA型號(hào)相同取0.5。由于電流互感器變比的標(biāo)準(zhǔn)化，使各側(cè)電流互感器的實(shí)際變比大于計(jì)算變比。因此，正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)回路中將會(huì)有不平衡電流流過。兩側(cè)的電流互感器的型號(hào)不同，它們的磁化特性也就不同，因此，在差動(dòng)回路中將產(chǎn)生不平衡電流。由電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流由兩側(cè)電53由帶負(fù)荷調(diào)整變壓器的分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流

由變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流

改變分接頭的位置，實(shí)際上就是改變變壓器的變比，因此，電流互感器二次側(cè)電流將會(huì)改變，從而將就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的不平衡電流流入差動(dòng)回路。當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，就可能產(chǎn)生很大的勵(lì)磁電流（勵(lì)磁涌流）。

在差動(dòng)保護(hù)中，減小勵(lì)磁涌流影響的方法有：采用具有速飽和變流器（鐵芯）的差動(dòng)繼電器（BCH-2型）采用比較波形間斷角來鑒別內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流的差動(dòng)保護(hù)利用二次諧波制動(dòng)而躲開勵(lì)磁涌流。由帶負(fù)荷調(diào)整變壓器的分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流543.差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的整定及靈敏度校驗(yàn)動(dòng)作電流整定結(jié)論：變壓器差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流要完全消除是不可能的，但采取措施減小其影響，用以提高差動(dòng)保護(hù)的靈敏度是完全可以的。靈敏度校驗(yàn)3.差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的整定及靈敏度校驗(yàn)動(dòng)作電流整定結(jié)論：變55五、過電流保護(hù)

過電流保護(hù)應(yīng)裝在變壓器的電源側(cè)，采用完全星形接線，其單相原理接線如圖6-22所示。動(dòng)作電流：應(yīng)躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，但具體問題應(yīng)作如下考慮：圖6-22變壓器過電流保護(hù)單相原理接圖五、過電流保護(hù)過電流保護(hù)應(yīng)裝在變壓器的電源側(cè)56對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)時(shí)所出現(xiàn)的過負(fù)荷，當(dāng)各臺(tái)變壓器容量相同時(shí)，可按下式計(jì)算對(duì)于降壓變壓器，應(yīng)考慮低壓側(cè)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)的最大電流，即式中，Krel取1.2~1.3；Kre取1.25；Kst取1.5~2.5。動(dòng)作時(shí)限：應(yīng)比出線過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大。靈敏度校驗(yàn)：

作近后備時(shí)，要求Ks≥1.5；作遠(yuǎn)后備時(shí)，要求Ks≥1.2。對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)時(shí)所出現(xiàn)的過負(fù)荷，當(dāng)各臺(tái)變57六、過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)安裝側(cè)的選擇

雙繞組變壓器：過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝設(shè)在電源側(cè)（升壓變壓器裝在低壓側(cè)，降壓變壓器裝在高壓側(cè)）。

過負(fù)荷一般情況下都是對(duì)稱的，因此只裝一相，延時(shí)動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)。動(dòng)作電流：躲過變壓器額定電流，即式中，Krel取1.05；Kre取0.85。動(dòng)作時(shí)限：應(yīng)比變壓器后備保護(hù)的最大時(shí)限再增大一個(gè)，一般取10～15s。六、過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)安裝側(cè)的選擇雙繞組變壓器：58七、變壓器的接地保護(hù)(一般110KV以上系統(tǒng)才裝）大接地電流系統(tǒng)的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)接地（零序）保護(hù)，作為變壓器和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。大接地電流系統(tǒng)發(fā)生接地短路時(shí)，零序電流的大小和分布與系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目和位置有關(guān)。對(duì)于只有一臺(tái)變壓器的變電所：采用變壓器中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。對(duì)于有兩臺(tái)及以上變壓器并列運(yùn)行的變電所：采用部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式。七、變壓器的接地保護(hù)(一般110KV以上系統(tǒng)才裝）大接地電流59一、概述故障類型故障

定子繞組的相間短路一相繞組的匝間短路單相接地短路異常運(yùn)行狀態(tài)：過負(fù)荷、低電壓、同步電機(jī)失步和失磁等應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)相間短路保護(hù)對(duì)2000kW以下的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)2000kW以上和2000kW以下速斷保護(hù)靈敏度不滿足的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。第七節(jié)高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)一、概述故障類型故障定子繞組的相間短路異常運(yùn)行狀態(tài)：過負(fù)荷60接地短路保護(hù)：用于接地電容電流大于5A的情況。單相接地電流為10A及以下時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘；單相接地電流大于10A時(shí)動(dòng)作于跳閘。過負(fù)荷保護(hù)：對(duì)易發(fā)生過負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)、跳閘或減負(fù)荷。低電壓保護(hù)為保證重要電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)，對(duì)不重要的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)；對(duì)不需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)；對(duì)需要參加自起動(dòng)，但在電源電壓長時(shí)間消失后自起動(dòng)有困難的電動(dòng)機(jī)，也要裝設(shè)低電壓保護(hù)。接地短路保護(hù)：用于接地電容電流大于5A的情況。單相接地電流61二、電動(dòng)機(jī)的相間短路保護(hù)1．電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流：躲過電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，即式中，Krel取1.4～1.6（DL型）或1.8～2（GL型）。靈敏度校驗(yàn)

：≥2

式中，為電動(dòng)機(jī)出口最小兩相短路電流。在小接地電流系統(tǒng)中，宜采用兩相不完全星形接線；電流互感器應(yīng)盡可能安裝在斷路器側(cè)。二、電動(dòng)機(jī)的相間短路保護(hù)1．電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流：躲過電動(dòng)機(jī)622．縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

在小接地電流系統(tǒng)中，采用兩相式接線，選用兩個(gè)BCH-2型或DL-11型繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)，如圖6-23所示。動(dòng)作電流：躲過電動(dòng)機(jī)的額定電流，即式中，Krel取0.5～1（BCH-2型）或1.2～1.5（DL-11）型。靈敏度校驗(yàn)

：要求Ks≥2。

2．縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在小接地電流系統(tǒng)中，采用兩相63圖6-23電動(dòng)機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理接線圖a）由DL－11型電流繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)b）由BCH－2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)圖6-23電動(dòng)機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理接線圖64三、電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù)

當(dāng)小接地電流系統(tǒng)中接地電容電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù)一般采用零序電流保護(hù)，如圖6-24所示。圖6-24電動(dòng)機(jī)零序電流保護(hù)原理圖動(dòng)作電流：躲過電動(dòng)機(jī)本身的故障電容電流，即式中，Krel取4~5；為電動(dòng)機(jī)外部單相接地故障時(shí)，流經(jīng)被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的最大接地電容電流。三、電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù)當(dāng)小接地電流系統(tǒng)中接地電容65靈敏度校驗(yàn)

：≥1.25～1.5式中，為電動(dòng)機(jī)外部單相接地故障時(shí)，流經(jīng)被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的最小接地電容電流。四、電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流：躲過電動(dòng)機(jī)額定電流，即式中，Krel取1.05～1.1（保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)時(shí)）或1.2～1.25（保護(hù)動(dòng)作于減負(fù)荷或跳閘時(shí)）；Kre取0.85。動(dòng)作時(shí)間：一般取15～20s。靈敏度校驗(yàn)：≥1.25～1.5式中，66作業(yè)：1.

供電系統(tǒng)中有哪些常用的過電流保護(hù)裝置？對(duì)保護(hù)裝置有哪些基本的要求？2.

試述電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)的特點(diǎn)、保護(hù)范圍、保護(hù)選擇性的實(shí)現(xiàn)？3.熔斷器在供配電系統(tǒng)的配置要求?4.

變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理是什么？差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么？如何減小不平衡電流？作業(yè)：1.供電系統(tǒng)中有哪些常用的過電流保護(hù)裝置？對(duì)保護(hù)裝置67第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求熔斷器保護(hù)低壓斷路器保護(hù)常用的保護(hù)繼電器工廠高壓線路的繼電保護(hù)電力變壓器的繼電保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求68第一節(jié)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求

一、過電流保護(hù)裝置的類型和任務(wù)熔斷器保護(hù)（簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)）低壓斷路器（供電可靠性較高、操作靈活）繼電保護(hù)（自動(dòng)化程度較高的高壓供配電系統(tǒng)中）

供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是一種能反應(yīng)供配電系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種反事故自動(dòng)裝置。自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。能正確反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)要求發(fā)出報(bào)警信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。類型:任務(wù):第一節(jié)過電流保護(hù)的任務(wù)和要求一、過電流保護(hù)裝置的類型和任69

二、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，最大限度地保證系統(tǒng)中的非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。速動(dòng)性：繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除。圖6-1供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)選擇性說明圖二、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障70工廠供電與電氣控制技術(shù)第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)課件71工廠供電與電氣控制技術(shù)第六章工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)課件72二、熔斷器熔體電流的選擇1、保護(hù)電力線路保護(hù)線路的熔斷器熔體電流，應(yīng)滿足以下條件：①應(yīng)大于線路的計(jì)算負(fù)荷電流，有：②應(yīng)躲過線路的尖峰電流，有：式中K為小于1的系數(shù)。③應(yīng)與被保護(hù)線路配合，有：式中KOL為過負(fù)荷倍數(shù)。二、熔斷器熔體電流的選擇1、保護(hù)電力線路保護(hù)線路的熔斷器732、保護(hù)電力變壓器考慮因素：熔體電流要躲過變壓器允許的正常過負(fù)荷電流；熔體電流要躲過變壓器低壓側(cè)電機(jī)起動(dòng)的尖峰電流；熔體電流要躲過變壓器空載合閘電流。3、保護(hù)電壓互感器RN2型熔斷器的熔體額定電流一般為0.5A。2、保護(hù)電力變壓器考慮因素：熔體電流要躲過變壓器允許的正74三、熔斷器的選擇與校驗(yàn)1、選擇時(shí)應(yīng)滿足的條件：熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流不應(yīng)小于它所裝熔體的額定電流；熔斷器的額定類型應(yīng)滿足技術(shù)要求。2、斷流能力的校驗(yàn)限流式（如RM、RT0等）：非限流式（如RW4、RM10等）：斷流能力有上下限（如RW4等跌開式熔斷器）：式中，IOC為熔斷器的最大分?jǐn)嚯娏?，見附錄?。（上限）（下限）三、熔斷器的選擇與校驗(yàn)1、選擇時(shí)應(yīng)滿足的條件：熔斷器的額75四、熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)五、熔斷器之間的選擇性配合要求線路在發(fā)生故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的熔斷器首先熔斷，切斷故障部分。K為靈敏系數(shù)的最小值。為了保證熔斷器在其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)可靠地熔斷,靈敏度應(yīng)滿足下列條件四、熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)五、熔斷器之間的選擇性配合要求76第三節(jié)低壓斷路器的保護(hù)一、低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置三種方式：1、單獨(dú)接低壓斷路器或低壓斷路器-刀開關(guān)的方式2、低壓斷路器與磁力起動(dòng)器或接觸器配合的方式3、低壓斷路器與熔斷器配合的方式圖6-3

低壓斷路器的配置方式a)適于一臺(tái)主變；b)適于兩臺(tái)主變；C)適于低壓配電出線；d)適于頻繁操作電路；e)適于熔斷器保護(hù)的電路。QF低壓斷路器，QK刀開關(guān)，QKF刀熔開關(guān)，KM接觸器，KH熱繼電器第三節(jié)低壓斷路器的保護(hù)一、低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的77二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定1、低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇脫扣器額定電流：2、低壓斷路器過電流脫扣器動(dòng)作電流的整定1）瞬時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流的整定動(dòng)作電流：為可靠系數(shù)，萬能式（DW型）取1.35，塑殼式（DZ型）取2~2.5。2）短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定動(dòng)作電流：動(dòng)作時(shí)間通常分0.2s,0.4s,0.6s三級(jí),前后兩級(jí)動(dòng)作時(shí)間至少差0.2s取值為1.2可靠系數(shù)二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定1、低壓斷路器過電流脫扣器783）長延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

動(dòng)作電流:取值為1.1。4）過流脫扣器與被保護(hù)線路的配合要求為絕緣導(dǎo)線的允許載流量；可靠系數(shù)為允許過負(fù)荷倍數(shù)。

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2）熱脫扣器動(dòng)作電流的整定過負(fù)荷保護(hù)取值為1.1。3）長延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定動(dòng)作電流:79三、低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)

1、選擇低壓斷路器應(yīng)滿足的條件低壓斷路器的額定電壓不低于保護(hù)線路的額定電壓。低壓斷路器的額定電流不小于它所安裝的脫扣器的額定電流。低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝、保護(hù)、操作方式的要求。2、低壓斷路器斷流能力的校驗(yàn)動(dòng)作時(shí)間0.02s以上（DW型）：分?jǐn)嚯娏鲃?dòng)作時(shí)間0.02s以下（DZ型）：分?jǐn)嚯娏魉?、低壓斷路器過電流保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)Iop為瞬時(shí)或短時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流；Ik.min為被保護(hù)線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路電流；K為靈敏系數(shù)，一般取1.3。三、低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)1、選擇低壓斷路器應(yīng)滿足的條件80繼電器按其應(yīng)用：控制繼電器和保護(hù)繼電器機(jī)床控制電路應(yīng)用的繼電器多屬于控制繼電器；供電系統(tǒng)中應(yīng)用的繼電器多屬于保護(hù)繼電器。常用的保護(hù)繼電器：機(jī)電式、晶體管、微機(jī)型。晶體管繼電器：具有動(dòng)作靈敏、體積小、能耗低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但受環(huán)境溫度影響大，元件的質(zhì)量及運(yùn)行維護(hù)水平影響保護(hù)裝置的可靠性，國內(nèi)較少采用。機(jī)電式繼電器：電磁型繼電器、感應(yīng)型繼電器工作可靠，且有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)普遍使用。電力系統(tǒng)中的保護(hù)繼電器已向集成電路和微機(jī)保護(hù)發(fā)展。這里主要介紹機(jī)電式保護(hù)繼電器。第四節(jié)常用的保護(hù)繼電器

一、概述繼電器按其應(yīng)用：控制繼電器和保護(hù)繼電器第四節(jié)常用的保護(hù)繼電81

繼電保護(hù)裝置框圖幾種常用電磁式繼電保護(hù)裝置的組成原理：當(dāng)線路上發(fā)生短路時(shí)，起動(dòng)用的電流繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，使時(shí)間繼電器KT起動(dòng)，KT經(jīng)整定的一定時(shí)限后，接通信號(hào)繼電器KS和中間斷電器KM，KM觸頭接通斷路器QF的跳閘回路，使斷路器QF跳閘。繼電保護(hù)裝置框圖幾種常用電磁式繼電保護(hù)裝置的組成82

二、電磁型繼電器（DL型）1．電磁型電流繼電器

結(jié)構(gòu)：如圖6-4所示。工作原理：當(dāng)在繼電器線圈中通入電流IK時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力Fem為：當(dāng)電磁力Fem大于彈簧的反作用力Fsp和摩擦力Ffr時(shí)，繼電器便產(chǎn)生動(dòng)作。圖6-4電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1－線圈2－電磁鐵3－鋼舌片4－靜觸點(diǎn)5－動(dòng)觸點(diǎn)6－起動(dòng)電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿7－標(biāo)度盤（銘牌）8－軸承

9－反作用彈簧10－轉(zhuǎn)軸二、電磁型繼電器（DL型）1．電磁型電流繼電器結(jié)構(gòu)：如83因此，欲使繼電器動(dòng)作的必要條件是：

Fem≥Fsp+Ffr

動(dòng)作電流：能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最小電流，稱為繼電器的動(dòng)作電流，用Iop.K表示。

調(diào)整繼電器動(dòng)作電流的方法有：改變繼電器線圈匝數(shù)NK（級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)）；調(diào)節(jié)反作用彈簧的松緊，即調(diào)節(jié)Fsp（平滑調(diào)節(jié)）；調(diào)整銜鐵與電磁鐵之間的氣隙長度，即調(diào)節(jié)Rm。

因此，欲使繼電器動(dòng)作的必要條件是：Fem≥Fsp+F84返回電流：能使繼電器返回到原始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流，用Ire.K表示。返回系數(shù)：是指繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值，用Kre表示，即

繼電器動(dòng)作后，減小IK就能使繼電器返回原位。欲使繼電器返回的必要條件是：

Fsp≥

Fem+Ffr

對(duì)于過電流繼電器，Kre＜1，一般要求Kre

=0.8～0.9；對(duì)于欠電流繼電器，Kre

＞1，一般要求Kre=1.06～1.2。返回電流：能使繼電器返回到原始位置的最大電流，稱為繼電器的返852．電磁型電壓繼電器其結(jié)構(gòu)和原理與電磁型電流繼電器相似，在供配電系統(tǒng)中多用低電壓（欠電壓）繼電器。動(dòng)作電壓：能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最高電壓，稱為繼電器的動(dòng)作電壓，用Uop.K表示。返回電壓：能使繼電器返回到原始位置的最低電壓，稱為繼電器的返回電壓，用Ure.K表示。返回系數(shù)：是指繼電器的返回電壓與動(dòng)作電壓的比值。說明：低電壓繼電器的返回系數(shù)Kre＞1，一般為1.25。2．電磁型電壓繼電器其結(jié)構(gòu)和原理與電磁型電流繼電器相似，863．時(shí)間繼電器的作用：使保護(hù)裝置獲得一定的延時(shí)，以保證保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性。4.中間繼電器的作用:

信號(hào)繼電器

?作用：在繼電保護(hù)裝置中用來發(fā)出保護(hù)動(dòng)作的指示信號(hào)

?文字符號(hào)：KS?分類：電流型、電壓型兩種

為了擴(kuò)充保護(hù)裝置出口繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量和容量；使觸點(diǎn)閉合或斷開時(shí)帶有不大的延時(shí)(0.4～0.8s)；通過繼電器的自保持，以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。3．時(shí)間繼電器的作用：使保護(hù)裝置獲得一定的延時(shí)，以保證保護(hù)裝87電流型：其線圈為電流線圈，阻抗小，串聯(lián)在二次回路中，不影響其他二次元件的動(dòng)作電壓型：其線圈為電壓線圈，阻抗大，在二次回路中必須并聯(lián)使用。?工作原理：繼電器線圈通電，信號(hào)牌掉下，顯示動(dòng)作信號(hào)。但只能手動(dòng)復(fù)位。工作過程：線圈通電---銜鐵被吸向鐵心----信號(hào)牌掉下，同時(shí)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90度----動(dòng)靜觸頭接通----去接通信號(hào)回路；旋轉(zhuǎn)外殼上的復(fù)位旋鈕，斷開信號(hào)回路，同時(shí)使信號(hào)牌復(fù)位。舉例：DX-11型信號(hào)繼電器電流型：其線圈為電流線圈，阻抗小，串聯(lián)在二次回路中，不影響其88

三、感應(yīng)型繼電器（GL型）

結(jié)構(gòu)：如圖6-5所示。感應(yīng)系統(tǒng)：由線圈1、帶短路環(huán)3的電磁鐵2和鋁盤4組成，它的動(dòng)作是有時(shí)限的；電磁系統(tǒng)：由線圈1、電磁鐵2和銜鐵15組成，它的動(dòng)作是瞬時(shí)的。圖6-5感應(yīng)式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1—線圈2—電磁鐵3—短路環(huán)4—可轉(zhuǎn)鋁盤5—鋼片6—可偏鋁框架7—調(diào)節(jié)彈簧8—制動(dòng)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—?jiǎng)幼麟娏髡{(diào)節(jié)插銷三、感應(yīng)型繼電器（GL型）結(jié)構(gòu)：如圖6-5所示。感應(yīng)系89感應(yīng)式電流繼電器的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1制動(dòng)力矩M2z34φ1φ2

782156工作原理：當(dāng)線圈1有電流通過時(shí)，電磁鐵2在短路環(huán)3的作用下，產(chǎn)生在時(shí)間和空間位置上不相同的兩個(gè)磁通Φ1和Φ2，且Φ1超前于Φ2。這兩個(gè)磁通均穿過鋁盤4，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，這兩個(gè)磁通在磁盤上產(chǎn)生一個(gè)始終由超前磁通Φ1向落后磁通Φ2方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1。根據(jù)電能表的工作原理可知，鋁盤上的電磁轉(zhuǎn)矩為

感應(yīng)式電流繼電器的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1制動(dòng)力矩M2z34φ1φ2790

鋁盤在轉(zhuǎn)矩M1作用下轉(zhuǎn)動(dòng)后，切割永久磁鐵的磁通而在鋁盤中產(chǎn)生渦流，產(chǎn)生制動(dòng)力矩。感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流：指蝸桿與扇形齒輪相咬合時(shí)，線圈所需要通入的最小電流。返回電流：指使扇形齒輪脫離蝸桿返回到原來位置時(shí)的最大電流。動(dòng)作時(shí)間：指從蝸桿與扇形齒片相咬合起到觸點(diǎn)閉合這一段時(shí)間。

當(dāng)時(shí)，鋁盤勻速旋轉(zhuǎn)；當(dāng)鋁盤受到的合力克服彈簧的阻力時(shí)，蝸桿與扇形齒片相咬合，繼電器動(dòng)作。鋁盤在轉(zhuǎn)矩M1作用下轉(zhuǎn)動(dòng)后，切割永久磁鐵的磁通而在91電磁系統(tǒng)的速斷電流：指當(dāng)通入繼電器線圈的電流大到整定值的某個(gè)倍數(shù)時(shí)，未等感應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)作，銜鐵右端瞬時(shí)被吸下，觸點(diǎn)立即閉合。

時(shí)限特性：如圖6-6所示。ab段——“反時(shí)限特性”（此時(shí)繼電器鐵心尚未飽和）；bc段——“定時(shí)限”（鐵心已達(dá)到飽和）；de段——“速斷特性”。圖6-6感應(yīng)型電流繼電器的動(dòng)作特性曲線說明：

“速斷電流倍數(shù)”是速斷電流與感應(yīng)元件動(dòng)作電流之比。電磁系統(tǒng)的速斷電流：指當(dāng)通入繼電器線圈的電流大到整定值的某個(gè)92

動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)方法感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流調(diào)節(jié)：改變線圈的匝數(shù)（級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)）；改變彈簧的拉力（平滑調(diào)節(jié)）。電磁系統(tǒng)動(dòng)作電流調(diào)節(jié)：改變銜鐵與電磁鐵之間的氣隙。感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作時(shí)限：改變扇形齒輪頂桿行程的起點(diǎn)，使動(dòng)作特性上下移動(dòng)。動(dòng)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（2，2.5，3…4.5，5，6…9，10A）。其速斷動(dòng)作電流調(diào)整范圍是感應(yīng)系統(tǒng)整定電流值的2～8倍。注意：繼電器動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)螺桿的標(biāo)度尺，是以10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限來標(biāo)度的。動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)方法感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流調(diào)節(jié)：改變線圈93GL型電流繼電器的功能：兼有電磁型電流繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器的功能。因此，可用感應(yīng)型電流繼電器實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，從而使保護(hù)接線大大簡(jiǎn)化。GL型電流繼電器的功能：兼有電磁型電流繼電器、時(shí)間繼電器、94第五節(jié)工廠高壓線路的繼電保護(hù)

二、繼電保護(hù)裝置的接線方式?接線系數(shù)：在繼電保護(hù)回路中，流入繼電器中的電流IK與對(duì)應(yīng)電流互感器的二次電流I2的比值，稱為接線系數(shù)，即?接線方式：指作為相間短路的過電流保護(hù)用電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。

一、概述工廠的高壓線路保護(hù)裝設(shè)有相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)第五節(jié)工廠高壓線路的繼電保護(hù)二、繼電保護(hù)裝置的接線方951．三相完全星形接線方式（圖6-8）特點(diǎn)：可以反映各種形式的故障，其接線系數(shù)Kw=1。2．兩相兩繼電器接線方式（圖6-9）特點(diǎn)：可以反映除B相單相接地短路以外的所有故障，其接線系數(shù)Kw=1。圖6-8三相完全星形接線方式圖6-9兩相兩繼電器接線方式1．三相完全星形接線方式（圖6-8）特點(diǎn)：可以反映各種形式的963．兩相電流差接線方式（圖6-10）

流入繼電器中的電流等于A、C兩相電流互感器二次電流之差，即

特點(diǎn)：能夠反應(yīng)各種相間短路，但各種短路形式下的接線系數(shù)不同。正常運(yùn)行或三相短路時(shí)：發(fā)生A、C兩相短路時(shí)：A、B或B、C兩相短路時(shí)：圖6-10兩相電流差接線方式3．兩相電流差接線方式（圖6-10）流入繼電器中97定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-11）

三、帶時(shí)限的過電流保護(hù)帶時(shí)限的過電流保護(hù)，分為定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)是指保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是按預(yù)先整定的動(dòng)作時(shí)間固定不變的，與短路電流大小無關(guān)。反時(shí)限過電流保護(hù)是指保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限原先是按10倍動(dòng)作電流來整定的，而實(shí)際的動(dòng)作時(shí)間則與短路電流呈反比關(guān)系變化，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-11）三、帶時(shí)限98圖6-11定時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a）原理圖b）展開圖圖6-11定時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖99反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-12）圖6-12反時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a）原理圖b）展開圖反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成（圖6-12）圖6-12100

Iop＞IL.max保護(hù)裝置的動(dòng)作電流Iop應(yīng)躲過線路的最大負(fù)荷電流IL.max，即

保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)可靠返回到原始位置（見圖6-13）。圖6-13過電流保護(hù)的計(jì)算示意圖過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定Iop＞IL.max保護(hù)裝置的動(dòng)作電流Iop應(yīng)躲過線101現(xiàn)在引入一個(gè)可靠系數(shù)Krel，則繼電器的動(dòng)作電流為：

保護(hù)裝置的一次側(cè)動(dòng)作電流為：

為此，要求保護(hù)裝置的返回電流Ire必須躲過線路的最大負(fù)荷電流

。由于換算到繼電器中的電流為，則：考慮Ire=Kre

Iop.K，上式可改寫為：

式中，Krel取1.2~1.3；

Kre取0.8~0.85；IL.max取(1.5~3)。max.LreiwrelK.opIKKKKI=現(xiàn)在引入一個(gè)可靠系數(shù)Krel，則繼電器的動(dòng)作電流為：保護(hù)裝102動(dòng)作時(shí)限：應(yīng)按“階梯原則”整定（見圖6-13）定時(shí)限過電流保護(hù)：反時(shí)限過電流保護(hù)：說明：定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間取決于時(shí)間繼電器預(yù)先整定的時(shí)間，與短路電流的大小無關(guān)；反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間需要根據(jù)前后兩級(jí)保護(hù)的GL型電流繼電器的動(dòng)作特性曲線來整定。圖6-13過電流保護(hù)整定說明圖a）電路b）定時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限整定c）反時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限整定即過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定動(dòng)作時(shí)限：應(yīng)按“階梯原則”整定（見圖6-13）定時(shí)限過電流保103靈敏度校驗(yàn)式中，為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下本線路末端（作近后備時(shí)）或相鄰線路末端（作遠(yuǎn)后備時(shí)）的兩相短路電流。作遠(yuǎn)后備時(shí)，要求Ks≥1.2；作近后備時(shí)，要求Ks≥1.3~1.5。過電流保護(hù)的評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：既可作本級(jí)近后備，又可作下級(jí)遠(yuǎn)后備。缺點(diǎn)：越靠近電源端，定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限反而越長，因此不能作為主保護(hù)；反時(shí)限過電流保護(hù)的接線簡(jiǎn)單，但動(dòng)作時(shí)限整定復(fù)雜。若靈敏度不滿足要求，可采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)來提高其靈敏度。靈敏度校驗(yàn)式中，為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下本線路104圖6-14電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖

四、電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)的原理接線圖（圖6-14）圖6-14電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖四、電流速斷105電流速斷保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算（圖6-15）曲線1——

曲線2——

直線3——瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流。動(dòng)作電流：躲過本保護(hù)區(qū)末端B處的最大短路電流，即式中，Krel取1.2~1.3(DL型)或1.4~1.5(GL型)。圖6-15電流速斷保護(hù)的工作原理圖電流速斷保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算（圖6-15）曲線1——曲106靈敏度校驗(yàn)：要求其最小保護(hù)范圍lmin不小于線路全長的15%～20%。

也可以按本線路首端的最小兩相短路電流來校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，以保護(hù)1為例，其靈敏系數(shù)為：≥2.0電流速斷保護(hù)的評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作迅速；缺點(diǎn)：不能保護(hù)線路全長，有保護(hù)死區(qū)，不能作本線路的主保護(hù)。若靈敏度不滿足要求，可采用電流電壓閉鎖保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：要求其最小保護(hù)范圍lmin不小于線路全長的15%1071.過電流保護(hù)（定時(shí)限和反時(shí)限）◆既可作為本級(jí)線路的近后備保護(hù)，又可作為相鄰下一級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)；◆不能作主保護(hù)，但定時(shí)限過電流保護(hù)當(dāng)時(shí)限小時(shí)可作主保護(hù)；◆保護(hù)范圍：本級(jí)線路的全長至下一級(jí)線路的全長；◆選擇性：依靠動(dòng)作時(shí)限、動(dòng)作值來保證；線路電流保護(hù)小結(jié)：

2.電流速斷保護(hù)◆只能保護(hù)線路的一部分，不能作為線路的主保護(hù)，但在電流速斷區(qū)內(nèi)，它為主保護(hù)；◆保護(hù)范圍：一般為被保護(hù)線路全長的85%◆可作為變壓器高壓側(cè)的主保護(hù)◆選擇性：依靠選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)作電流來保證1.過電流保護(hù)（定時(shí)限和反時(shí)限）線路電流保護(hù)小結(jié)：

2.電流108五、有選擇性的單相接地保護(hù)

在小接地電流的系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變，可短暫繼續(xù)運(yùn)行。但是，由于非故障相的相電壓要升高為線電壓，長期運(yùn)行可能引起非故障相的對(duì)地絕緣擊穿而導(dǎo)致兩相接地短路。

單相接地保護(hù)又稱零序電流保護(hù)，它利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)裝置動(dòng)作。當(dāng)單相接地危及人身和設(shè)備安全時(shí)，則動(dòng)作于跳閘,在發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須通過無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置或有選擇性的單相接地保護(hù)裝置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。五、有選擇性的單相接地保護(hù)在小接地電流的系統(tǒng)中，109六、線路的過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流：按躲過線路的計(jì)算電流來整定動(dòng)作時(shí)間：一般取10~15s

圖6-15線路過負(fù)荷保護(hù)電路六、線路的過負(fù)荷保護(hù)圖6-15線路過負(fù)荷保護(hù)電路110第六節(jié)電力變壓器的繼電保護(hù)一、概述故障類型內(nèi)部故障繞組的匝間短路繞組的相間短路單相接地短路外部故障相間短路單相接地短路異常運(yùn)行狀態(tài)變壓器過負(fù)荷外部短路引起的過電流油箱漏油引起的油面過低外部接地故障引起的中性點(diǎn)過電壓變壓器油溫升高第六節(jié)電力變壓器的繼電保護(hù)一、概述故障類型內(nèi)部故障繞組的匝111應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)主保護(hù)瓦斯保護(hù)輕瓦斯——?jiǎng)幼饔谛盘?hào)重瓦斯——?jiǎng)幼饔谔l縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)后備保護(hù)輔助保護(hù)過電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)負(fù)序過電流保護(hù)單相接地保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)溫度保護(hù)應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)主保護(hù)瓦斯保護(hù)輕瓦斯——?jiǎng)幼饔谛盘?hào)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或112二、瓦斯保護(hù)瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理

瓦斯繼電器安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，如圖6-16所示。一對(duì)觸點(diǎn)在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生輕微故障時(shí)動(dòng)作，作用于信號(hào)——輕瓦斯動(dòng)作；另一對(duì)觸點(diǎn)在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)動(dòng)作，作用于跳閘——重瓦斯動(dòng)作。

瓦斯繼電器有兩對(duì)靈敏的觸點(diǎn)：圖6-16瓦斯繼電器安裝示意圖1—變壓器油箱2—連接管3—瓦斯繼電器4—油枕二、瓦斯保護(hù)瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理瓦斯113

圖6-17為目前在我國電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用的開口杯擋板式瓦斯繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖6-17FJ3-80型瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖1－蓋2－容器3－上油杯4－永久磁鐵5－上動(dòng)觸點(diǎn)6－上靜觸點(diǎn)7－下油杯8－永久磁鐵9－下動(dòng)觸點(diǎn)10－下靜觸點(diǎn)11－支架12－下油杯平衡錘13－下油杯轉(zhuǎn)軸14－擋板15－上油杯平衡錘

16－上油杯轉(zhuǎn)軸17－放氣閥18－接線盒正常運(yùn)行：上、下觸點(diǎn)均斷開。油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障：上觸點(diǎn)合，發(fā)出信號(hào)——輕瓦斯動(dòng)作。油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障：下觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘脈沖——重瓦斯動(dòng)作。變壓器漏油使油面降低：首先是上觸點(diǎn)閉合發(fā)出報(bào)警信號(hào)，然后下觸點(diǎn)閉合發(fā)出跳閘脈沖。圖6-17為目前在我國電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用的114變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖（圖6-18）優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。缺點(diǎn)：不能反應(yīng)變壓器外部端子上的故障。圖6-18瓦斯保護(hù)原理接線圖注意：由于重瓦斯保護(hù)是靠油流的沖擊而動(dòng)作的，而油流速度的不穩(wěn)定可能造成觸點(diǎn)的抖動(dòng)，為使斷路器能可靠跳閘，出口中間繼電器KM必須有自保持回路。變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖（圖6-18）優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高115三、電流速斷保護(hù)對(duì)于容量較小的變壓器，可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。動(dòng)作電流躲過變壓器二次側(cè)母線短路時(shí)的最大短路電流，即式中，Krel取1.2~1.3。躲過變壓器空載合閘時(shí)的最大勵(lì)磁涌流，即說明：當(dāng)變壓器電源側(cè)為小接地電流系統(tǒng)時(shí)，保護(hù)可采用兩相式接線；當(dāng)電源側(cè)為大接地電流系統(tǒng)時(shí)，可采用三相式或兩相三繼電器式接線。三、電流速斷保護(hù)對(duì)于容量較小的變壓器，可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷116靈敏度校驗(yàn)：按保護(hù)裝置安裝處（一次側(cè)）的最小兩相短路電流來校驗(yàn)，即≥2.0式中，為變壓器一次側(cè)的最小兩相短路電流。四、變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)1.

縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理接線如圖6-19所示。正常運(yùn)行或外部短路時(shí)（k1點(diǎn)）：繼電器不動(dòng)作。靈敏度校驗(yàn)：按保護(hù)裝置安裝處（一次側(cè)）的最小兩相短路電流來校117內(nèi)部短路時(shí)（k2點(diǎn)）或

繼電器動(dòng)作。圖6-19變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線圖雙側(cè)電源單側(cè)電源內(nèi)部短路時(shí)（k2點(diǎn)）或繼電器動(dòng)作。圖6-19變1182.差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流及補(bǔ)償方法由變壓器兩側(cè)繞組接線不同而產(chǎn)生的不平衡電流補(bǔ)償方法：將變壓器星形側(cè)的電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形

。由于Yd11接線變壓器兩側(cè)線電流之間有30°的相位差，如果兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，將會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流。2.差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流及補(bǔ)償方法由變壓器兩側(cè)繞組接線不同119由電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流由兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流解決辦法：利用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器中的平衡線圈來進(jìn)行補(bǔ)償。解決辦法：在整定計(jì)算時(shí)引入一個(gè)同型系數(shù)Ksam，若兩側(cè)TA型號(hào)不同取1；兩側(cè)TA型號(hào)相同取0.5。由于電流互感器變比的標(biāo)準(zhǔn)化，使各側(cè)電流互感器的實(shí)際變比大于計(jì)算變比。因此，正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)回路中將會(huì)有不平衡電流流過。兩側(cè)的電流互感器的型號(hào)不同，它們的磁化特性也就不同，因此，在差動(dòng)回路中將產(chǎn)生不平衡電流。由電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流由兩側(cè)電120由帶負(fù)荷調(diào)整變壓器的分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流

由變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流

改變分接頭的位置，實(shí)際上就是改變變壓器的變比，因此，電流互感器