蘭州理工大學(xué)《現(xiàn)代供電技術(shù)》第6章-繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置

第六章繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置繼電保護(hù)基礎(chǔ)電網(wǎng)相間短路的電流電壓保護(hù)小接地電流系統(tǒng)的單相接地保護(hù)電力變壓器保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)備用電源自動(dòng)投入裝置供電系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)第一節(jié)

繼電保護(hù)基礎(chǔ)工礦企業(yè)供電系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障：相間短路、接地短路，變壓器、電動(dòng)機(jī)一相繞組的匝間短路等。不正常運(yùn)行狀態(tài)：過(guò)負(fù)荷、一相斷線、小接地電流系統(tǒng)中的單相接地等。故障原因：外部原因：（如雷擊、污閃等）內(nèi)部原因：（如絕緣老化、損壞等）誤操作：（運(yùn)行時(shí)）一、輸配電系統(tǒng)的故障故障后果（1）損壞設(shè)備、縮短設(shè)備使用壽命。（2）破壞系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。（3）用戶電壓下降；破壞工作穩(wěn)定，影響產(chǎn)品質(zhì)量。（4）供電質(zhì)量：電壓、頻率、諧波。繼電保護(hù)的任務(wù)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地借助于斷路器將故障部分從供電系統(tǒng)中切除；（繼電保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘）當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行條件而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或者跳閘。（繼電保護(hù)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)）繼電保護(hù)的工作原理供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)引起電流的增加和電壓的降低，以及電流、電壓間相位角的變化等。因此，利用故障時(shí)參數(shù)與正常運(yùn)行時(shí)的差別，就可以構(gòu)成不同原理和類型的繼電保護(hù)。分成兩類：1.反應(yīng)電氣量變化的保護(hù),2.反映非電氣量變化的保護(hù)。反應(yīng)電氣量變化的保護(hù)原理：利用短路時(shí)電流增大的特征，可構(gòu)成過(guò)電流保護(hù)；利用電壓降低的特征，可構(gòu)成低電壓保護(hù)；利用電壓和電流比值的變化，可構(gòu)成阻抗（距離）保護(hù)；利用電流和電壓之間相位關(guān)系的變化，可構(gòu)成方向保護(hù)；利用比較被保護(hù)設(shè)備各端電流大小和相位的差別可構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)等。反應(yīng)非電氣量變化的保護(hù)原理：利用故障時(shí)變壓器油分解所產(chǎn)生的氣體，可構(gòu)成瓦斯保護(hù)。利用電動(dòng)機(jī)繞組溫度的升高，可構(gòu)成過(guò)負(fù)荷保護(hù)或過(guò)熱保護(hù)。***可利用任何故障與正常運(yùn)行狀態(tài)下有區(qū)別的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。二、繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成測(cè)量部分：測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，給出邏輯信號(hào)。邏輯部分：根據(jù)測(cè)量部分的輸出，使保護(hù)裝置按照一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)。執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。

對(duì)繼電保護(hù)的基本要求對(duì)作用于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上有四個(gè)基本要求：選擇性快速性靈敏性可靠性1、選擇性當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置應(yīng)先動(dòng)作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其他無(wú)故障部分繼續(xù)運(yùn)行，滿足這一要求的動(dòng)作就叫有選擇性。k點(diǎn)故障QF2動(dòng)作圖解：下圖中各斷路器都裝有保護(hù)。K1點(diǎn)短路時(shí)，保護(hù)只跳開1QF和2QF，使其余部分繼續(xù)供電；又如K3點(diǎn)短路，斷路器1QF～6QF均有短路電流，保護(hù)只應(yīng)跳6QF，除變電站D停電外，其余繼續(xù)供電。K3點(diǎn)短路時(shí)，若6QF因本身失靈或保護(hù)拒動(dòng)而不能跳開，此時(shí)5QF的保護(hù)應(yīng)使5QF跳閘，這顯然符合選擇性的要求，這種作用稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)。2、速動(dòng)性為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時(shí)低電壓下的工作時(shí)間，以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)盡快動(dòng)作將故障切除。

注意：必須在滿足選擇性的基礎(chǔ)上Why?!3、靈敏性保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性，用靈敏系數(shù)（ks）來(lái)衡量。在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算的時(shí)候，常用到最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。最大運(yùn)行方式就是和最小運(yùn)行方式是指在同一點(diǎn)發(fā)生同一類型短路，流過(guò)某一保護(hù)裝置的電流達(dá)到最大值和最小值的運(yùn)行方式。（1）對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置例如：過(guò)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為

KS＝Ik.min／Iop

Ik.min——保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的最小短路電流值

Iop

——保護(hù)裝置的動(dòng)作電流（2）對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置例如：低電壓保護(hù)的靈敏系數(shù)為

KS＝Uop／Uk.max

Uk.max——保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的最大殘壓值

Uop

——保護(hù)裝置的動(dòng)作電流（3）可靠性指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作。不誤動(dòng)；不拒動(dòng)。可靠性主要指保護(hù)裝置本身的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平而言。幾點(diǎn)注意點(diǎn)：可靠性最重要靈敏性直接影響可靠性選擇性影響快速性三、常用繼電器繼電保護(hù)：（在電力行業(yè)）泛指繼電保護(hù)技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)裝置：指各種具體的裝置。（單個(gè)繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備構(gòu)成，電子元件，計(jì)算機(jī)）各種繼電器的表示符號(hào)和圖形符號(hào)

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ㄗ钄?、關(guān)斷）的自動(dòng)電器。

保護(hù)繼電器的組成元件機(jī)電型電子型微機(jī)型又稱靜態(tài)繼電器，用模擬電子電路及部分?jǐn)?shù)字電子電路構(gòu)成。具有動(dòng)作靈敏、體積小、能耗低、耐震動(dòng)、無(wú)機(jī)械慣性等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)原理有電磁式、感應(yīng)式等。具有簡(jiǎn)單可靠、便于維修等優(yōu)點(diǎn)。

又稱數(shù)字式繼電器，是以微處理器（縮寫MPU）為核心組成的新型繼電保護(hù)裝置。與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置相比，具有可靠性高、功能齊全、調(diào)試維護(hù)方便、性能價(jià)格比優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)。已成為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

在供電系統(tǒng)中，電流繼電器是保護(hù)裝置中重要的起動(dòng)元件。常用的機(jī)電式電流繼電器分電磁式和感應(yīng)式兩種。電磁式繼電器動(dòng)作電流：能使繼電器動(dòng)作的最小電流稱為動(dòng)作電流，以Iop表示。返回電流：能使繼電器返回的最大電流為返回電流，以Ire表示。返回系數(shù)：kre=Ire/Iop繼電保護(hù)規(guī)定：過(guò)流繼電器的不應(yīng)低于0.85；低電壓繼電器的應(yīng)不大于1.25。盡量接近于1。

（1）電磁式電流繼電器動(dòng)作電流Iop—過(guò)電流繼電器線圈中的使繼電器動(dòng)作的最小電流。

這種電流繼電器是一種瞬時(shí)繼電器。用電磁式電流繼電器構(gòu)成定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置時(shí)，還要用到電磁式時(shí)間繼電器（KT）、信號(hào)繼電器（KS）以及中間繼電器（KM）。電磁式電流繼電器的其動(dòng)作特性如圖所示。返回電流Ire—過(guò)電流繼電器線圈中的使繼電器由動(dòng)作狀態(tài)返回到起始位置的最大電流。

因?yàn)檫@種保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限（由時(shí)間繼電器預(yù)先調(diào)整）與故障電流的大小無(wú)關(guān)，是固定的，所以其保護(hù)特性稱為“定時(shí)限特性”。如右圖所示。電磁型繼電器分類：電磁型電壓繼電器：過(guò)電壓、低電壓電磁型時(shí)間繼電器在保護(hù)裝置中起延時(shí)作用，以保證保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性。電磁型中間繼電器的作用是為了擴(kuò)充保護(hù)裝置出口繼電器的接點(diǎn)數(shù)量和容量，也可以使觸點(diǎn)閉合或斷開時(shí)帶有不大的延時(shí)（0.4～0.8S）。電磁型信號(hào)繼電器用于各保護(hù)裝置回路中，作為保護(hù)動(dòng)作的指示器

（2）感應(yīng)式電流繼電器

感應(yīng)型電流繼電器的動(dòng)作機(jī)構(gòu)主要由部分套有銅制短路環(huán)的主電磁鐵、瞬動(dòng)銜鐵和可動(dòng)鋁盤等元件組成。當(dāng)電磁鐵線圈電流在一定范圍之內(nèi)時(shí)，鋁盤由于兩個(gè)不同相位交變磁通所產(chǎn)生的渦流而轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)延時(shí)帶動(dòng)接點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)作，由于電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)得越快。

感應(yīng)式電流繼電器的電流時(shí)間特性曲線如圖所示。當(dāng)繼電器線圈中的電流大到一定數(shù)值時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間與通入電流的平方成反比，通入的電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短，這也就是感應(yīng)式電流繼電器的“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。

當(dāng)繼電器線圈電流進(jìn)一步增大到整定的速斷電流Iqb時(shí)，電磁元件動(dòng)作，使觸點(diǎn)發(fā)生切換，同時(shí)也使信號(hào)牌掉下。很明顯，電磁元件的作用又使感應(yīng)式繼電器兼有“電流速斷特性”，如圖所示bb/d曲線。因此這種電磁元件又稱為電流速斷元件。

速斷電流Iqb是指繼電器線圈中的使電流速斷元件動(dòng)作的最小電流。速斷電流與感應(yīng)元件的動(dòng)作電流之比稱速斷電流倍數(shù)nqb。（3）靜態(tài)型繼電器整流型繼電器如圖所示是整流型電流繼電器的原理框圖。晶體管型繼電器晶體管型繼電器比電磁型、感應(yīng)型繼電器更具有靈敏度高、動(dòng)作快、可靠性高、功耗少、體積小、耐震及易構(gòu)成負(fù)載的繼電器保護(hù)等特點(diǎn)微機(jī)保護(hù)微型計(jì)算機(jī)和微處理器的出現(xiàn)，使繼電保護(hù)進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。四．電流保護(hù)的接線方式

電流保護(hù)的接線方式是指電流保護(hù)中的電流繼電器與電流互感器二次繞組的連接方式。為了便于分析和保護(hù)的整定計(jì)算，引入接線系數(shù)Kwc，它是流入繼電器的電流Ir與電流互感器二次繞組電流I2的比值，即

1、完全星形接線

完全星形接線又稱三相三繼電器接線方式。它能反應(yīng)各種短路故障，流入繼電器的電流與電流互感器二次繞組電流相等，其接線系數(shù)在任何短路情況下均等于1，即Kw=1。這種接線方式主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護(hù)相間短路和單相短路。2、兩相兩繼電器接線方式

兩相兩繼電器接線方式又稱不完全星形接線。由于B相沒有裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，它不能反應(yīng)單相短路，只能反應(yīng)相間短路，其接線系數(shù)在各種相間短路時(shí)均為1。此接線方式主要用于小接地電流系統(tǒng)作相間短路保護(hù)用。3、兩相一繼電器接線方式

流入繼電器的電流為兩電流互感器二次繞組電流之差，即：因此又稱兩相電流差接線。A、C兩相短路時(shí)，KWC=2；A、B或B、C兩相短路時(shí)，KWC=1；可反應(yīng)各種相間短路，但其接線系數(shù)隨短路種類不同而不同，保護(hù)靈敏度也不同，主要用于高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。第二節(jié)

電網(wǎng)相間短路的電流電壓保護(hù)

電網(wǎng)相間短路故障時(shí)的特點(diǎn)是線路上的電流突然增大，同時(shí)故障相間的電壓降低。保護(hù)方式分為：有時(shí)限（定時(shí)限或反時(shí)限）的過(guò)流保護(hù)無(wú)時(shí)限或有時(shí)限的電流速斷保護(hù)三段式電流保護(hù)電流電壓連鎖保護(hù)等電網(wǎng)相間短路的特點(diǎn)：一、有時(shí)限的電流保護(hù)1、有時(shí)限過(guò)電流保護(hù)工作原理

在單側(cè)電源的輻射式電網(wǎng)中，過(guò)電流保護(hù)裝置都設(shè)在每一段電路的電源側(cè)，如下圖（a）所示。

每一段保護(hù)裝置除了保護(hù)本段內(nèi)的相間短路外，還要對(duì)下一段線路起到后備保護(hù)作用（遠(yuǎn)后備）。如圖中K點(diǎn)短路，保護(hù)裝置1、3、5都會(huì)流過(guò)短路電流，各個(gè)保護(hù)裝置都啟動(dòng)。但根據(jù)要求，應(yīng)該是保護(hù)1動(dòng)作，其他保護(hù)應(yīng)該返回。所以對(duì)1、3、5設(shè)置不同的動(dòng)作時(shí)間。

過(guò)流保護(hù)根據(jù)所用繼電器的時(shí)限特性不同，分為定時(shí)限和反時(shí)限兩種，電路接線下圖所示。時(shí)限級(jí)差的大小Δt的大小，根據(jù)斷路器的固有跳閘時(shí)間和時(shí)間元件的動(dòng)作誤差，一般對(duì)定時(shí)限保護(hù)取Δt=0.5s，反時(shí)限保護(hù)取Δt=0.7s.對(duì)于圖（a）：當(dāng)被保護(hù)線路中電流增大且超過(guò)整定值時(shí)，電流繼電器啟動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)時(shí)間繼電器，待時(shí)間繼電器延時(shí)到預(yù)先整定時(shí)間，保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障并報(bào)警。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間是預(yù)先整定的，不隨短路電流大小的變化而變化，因而稱為定時(shí)限保護(hù)。對(duì)于圖（b）：當(dāng)被保護(hù)線路中電流增大且超過(guò)整定值時(shí)，電流繼電器動(dòng)作，并且電流越大動(dòng)作時(shí)間越短。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間和短路電流的大小有關(guān)，成反比關(guān)系，所以稱為反時(shí)限保護(hù)。2、整定計(jì)算1）動(dòng)作電流的計(jì)算過(guò)流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)按照以下兩個(gè)條件進(jìn)行整定

a、應(yīng)能躲過(guò)正常最大工作電流Ilmax，即

b、對(duì)于還要起后備保護(hù)作用的繼電器，在外部短路被切除后，已啟動(dòng)的繼電器應(yīng)能可靠的返回。因此保證電流繼電器的返回電流Ire大于線路的最大工作電流2）靈敏系數(shù)校驗(yàn)對(duì)計(jì)算好的過(guò)流保護(hù)裝置，還必須進(jìn)行短路電流故障時(shí)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)校驗(yàn)。根據(jù)靈敏系數(shù)的定義用繼電器的動(dòng)作電流進(jìn)行計(jì)算靈敏系數(shù)的最小允許值，對(duì)于主保護(hù)區(qū)，對(duì)于備用保護(hù)要求如果靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，必須采取措施提高靈敏系數(shù)，如改變接線方式、降低繼電器動(dòng)作電流等。3、動(dòng)作時(shí)限的配合為保證動(dòng)作的選擇性，自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級(jí)線路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比前一級(jí)線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt，即按階梯原則進(jìn)行整定：t1=t2+⊿t

式中,⊿t為時(shí)限級(jí)差，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)取0.5s，反時(shí)限過(guò)電流取0.7s

a.定時(shí)限過(guò)電流動(dòng)作時(shí)限整定

b.反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限整定

反時(shí)限保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與故障電流的大小成反比。因此，在保護(hù)范圍內(nèi)的不同地點(diǎn)短路時(shí)，由于短路電流不同，保護(hù)具有不同的動(dòng)作時(shí)間。在靠近電源端短路時(shí)，電流較大，動(dòng)作時(shí)間較短。因此，多級(jí)反時(shí)限過(guò)流保護(hù)的時(shí)候應(yīng)該首先選擇配合點(diǎn)，使之在配合點(diǎn)上兩級(jí)保護(hù)的時(shí)限級(jí)差為Δt。c.定時(shí)限與反時(shí)限的配合

如右圖所示，保護(hù)1為定時(shí)限，保護(hù)2為反時(shí)限。兩個(gè)保護(hù)之間的保護(hù)配合點(diǎn)應(yīng)該選擇在保護(hù)1作為后備保護(hù)范圍末端的k點(diǎn)。由圖可以知道，在k點(diǎn)為保護(hù)1與2重疊保護(hù)的范圍，存在時(shí)限配合問題。如設(shè)保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)限為t1，則保護(hù)2在配合點(diǎn)k的動(dòng)作時(shí)間t2應(yīng)該滿足t1-t2=Δt（0.7s）。只要在k點(diǎn)時(shí)限配合，其他各應(yīng)該大于點(diǎn)必能配合。如在k’點(diǎn)短路，保護(hù)1和2的時(shí)間Δt，滿足要求。

二、電流速斷保護(hù)線路越靠近電源，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，而短路電流越大，危害也越大，這是過(guò)電流保護(hù)的不足。因此，GB50062-92規(guī)定當(dāng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限超過(guò)0.5~0.7s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。1、無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)電流保護(hù)的整定值，如果按照躲過(guò)保護(hù)區(qū)外部的最大短路電流原則來(lái)整定，即是把保護(hù)范圍限制在被保護(hù)線路的一定區(qū)域之內(nèi)，就可以完全按照提高動(dòng)作電流的整定值獲得選擇性。因此，可以做成無(wú)時(shí)限的瞬動(dòng)保護(hù)，叫電流速斷保護(hù)。當(dāng)A-B線路發(fā)生短路故障時(shí)，流經(jīng)保護(hù)2的電流增大，保護(hù)2瞬時(shí)動(dòng)作。當(dāng)B-C線路發(fā)生短路故障時(shí)，流經(jīng)保護(hù)2和1的電流都增大；按照保護(hù)選擇性的要求，保護(hù)1瞬時(shí)動(dòng)作，保護(hù)2不動(dòng)作。速斷保護(hù)的動(dòng)作電流的確定：

1）為了保證保護(hù)裝置的選擇性，在下一段線路上發(fā)生最大短路電流時(shí)保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。

2）在本段線路內(nèi)發(fā)生最小短路電流時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作。電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流必須按躲過(guò)它所保護(hù)線路末端在最大運(yùn)行方式下發(fā)生的短路電流來(lái)整定。速斷保護(hù)的靈敏度是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處兩相短路電流與其動(dòng)作電流之比。由于保證斷路器動(dòng)作選擇性而引入可靠系數(shù)kk后，速斷保護(hù)動(dòng)作電流大于被保護(hù)范圍末端的最大短路電流，使保護(hù)裝置不能保護(hù)全段線路而有一段死區(qū)，因此速斷保護(hù)不能作主保護(hù)，必需和過(guò)電流保護(hù)裝置配合作用，作為輔助保護(hù)是比較經(jīng)濟(jì)合理的。對(duì)于線路變壓器組的保護(hù)，如下圖所示。無(wú)論是變壓器或者是線路發(fā)生故障時(shí)，供電系統(tǒng)都要中斷。所以變壓器故障時(shí)允許線路速斷保護(hù)無(wú)選擇的動(dòng)作，即無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)范圍可以伸長(zhǎng)到被保護(hù)線路以外的變壓器內(nèi)部。這時(shí)線路的速斷保護(hù)，按躲過(guò)變壓器二次出口處短路時(shí)的最大短路電流來(lái)計(jì)算。即在這種情況下，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)按被保護(hù)線路末端k2點(diǎn)最小兩相短路電流校驗(yàn)，并要求即

電流速斷保護(hù)接線如下圖所示。圖中采用了帶延時(shí)0.06-0.08s動(dòng)作的中間繼電器3，其作用是利用它的接點(diǎn)接通斷路器跳閘線圈。因?yàn)殡娏骼^電器的接點(diǎn)容量較小。

另外，當(dāng)線路上面裝有管型避雷器的時(shí)候，利用中間繼電器的延時(shí)，增加保護(hù)的固有動(dòng)作時(shí)間，以避免在避雷器放電時(shí)引起電流速斷保護(hù)誤動(dòng)作。總結(jié)：無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)接線簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速可靠，其主要缺點(diǎn)是不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，并且保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大的時(shí)候，或者被保護(hù)線路的長(zhǎng)度很短時(shí)，速斷保護(hù)就可能沒有保護(hù)范圍。2、時(shí)限電流速斷保護(hù)

提出：電流速斷保護(hù)無(wú)法保護(hù)線路的全長(zhǎng)，為了在線路任意點(diǎn)故障都能迅速切除故障，并作為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的后備。保護(hù)原理：在無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的基礎(chǔ)之上，增加適當(dāng)?shù)难訒r(shí)（一般為0.5-1s），便構(gòu)成時(shí)限電流速斷，接線與電流速斷相似，不同的是用時(shí)間繼電器取代了中間繼電器。時(shí)限速斷與無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)的整定配合如下圖所示，圖中Ⅰ和Ⅱ分別表示無(wú)時(shí)限和時(shí)限速斷的符號(hào)。曲線1為流過(guò)保護(hù)裝置的最大短路電流。動(dòng)作電流值整定計(jì)算靈敏度校驗(yàn)靈敏度不應(yīng)低于1.25-1.5為了保證動(dòng)作的選擇性，變電所A的時(shí)限速斷要與變電所B的無(wú)時(shí)限速斷相配合，并使前者的保護(hù)區(qū)小于后者。

三、三段式電流保護(hù)

三種電流保護(hù)方式各有所長(zhǎng)和不足之處。若將三種保護(hù)組合在一起，相互配合構(gòu)成的保護(hù)叫作三段式過(guò)流保護(hù)，它具有較好的保護(hù)性能。通常把無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)做第Ⅰ段保護(hù)，時(shí)限電流速斷保護(hù)叫做第Ⅱ段保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)叫做第Ⅲ段保護(hù)。他們各自的保護(hù)范圍和時(shí)限配合，如圖所示。其中KA1、KA2、KS1構(gòu)成第Ⅰ段電流速斷；KA3、KA4、KT1、KS2構(gòu)成第Ⅱ段限時(shí)電流速斷；KA5、KA6、KT2、KS3構(gòu)成第Ⅲ段定時(shí)限過(guò)電流。三段保護(hù)共用一個(gè)中間繼電器KOM，任何一段保護(hù)動(dòng)作均啟動(dòng)KOM，使斷路器跳閘，同時(shí)相應(yīng)段的信號(hào)繼電器動(dòng)作掉牌。三段式保護(hù)原理圖例6-1：如圖所示為35kV單側(cè)電源輸電線路，線路l1和l2的繼電保護(hù)均為三段式電流保護(hù)。試計(jì)算并選定線路l1各保護(hù)裝置的動(dòng)作電流及動(dòng)作時(shí)間，校驗(yàn)保護(hù)的靈敏系數(shù)，并選擇主要繼電器。已知線路l1的最大計(jì)算負(fù)荷電流為150A，電流互感器的的變比KTA=200/5，在最大及最小運(yùn)行方式下k1、k2及k3處三相短路電流值如表6-1所示。保護(hù)采用不完全星形接線，線路l2過(guò)流保護(hù)時(shí)限為2s。短路點(diǎn)k1k2k3最大運(yùn)行方式下的短路電流43001310500最小運(yùn)行方式下的短路電流21501070460解:

（1）線路l1無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)。一次動(dòng)作電流，繼電器動(dòng)作電流為，選用DL-11/100型電流繼電器，動(dòng)作電流的整定范圍為：25~100A.

（2）線路l1時(shí)限電流速斷保護(hù)。首先計(jì)算線路l2的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的一次動(dòng)作電流線路l1的時(shí)限電流速斷保護(hù)的一次動(dòng)作電流為繼電器動(dòng)作電流為，選用DL-11/50型電流繼電器，動(dòng)作電流的整定范圍為：12.5~50A.

動(dòng)作時(shí)限與線路l2的無(wú)時(shí)限速斷配合，可選用DS-11型時(shí)間繼電器，其時(shí)限調(diào)整范圍為0.1~1.3s,本保護(hù)取動(dòng)作時(shí)限為0.5s

（3）靈敏系數(shù)校驗(yàn)時(shí)限電流速斷應(yīng)保證在線路l1末端發(fā)生短路時(shí)可靠動(dòng)作，為此以k2點(diǎn)最小兩相短路電流來(lái)校驗(yàn)靈敏系數(shù)。靈敏系數(shù)為校驗(yàn)合格

（4）過(guò)流保護(hù)裝置過(guò)流保護(hù)的一次動(dòng)作電流由式（6-3）得繼電器的動(dòng)作電流為選用DL-11/20型電流繼電器，動(dòng)作電流的整定范圍為：5~20A.

動(dòng)作時(shí)限為選用DS-112型時(shí)間繼電器，其時(shí)限調(diào)整范圍為0.25~3.5s，取動(dòng)作時(shí)間為2.5s。

（5）靈敏度校驗(yàn)過(guò)流保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)分別用l1

末端k2點(diǎn)及l(fā)2

末端k3點(diǎn)的最小短路電流校驗(yàn)，保護(hù)線路l1的靈敏系數(shù)為：

校驗(yàn)合格保護(hù)線路l2的靈敏系數(shù)為：

校驗(yàn)合格

四、電流電壓連鎖速斷保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大時(shí)，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的范圍可能很小，為了不延長(zhǎng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，可以采用電流電壓連鎖速斷保護(hù)

保護(hù)采用不完全星形接線，包括2個(gè)電流繼電器和三個(gè)電壓繼電器。電流繼電器和電壓繼電器接成與門關(guān)系。只有當(dāng)兩者都動(dòng)作的時(shí)候，保護(hù)才能作用于跳閘。

電流繼電器的動(dòng)作電流為

電壓繼電器的動(dòng)作電壓為第三節(jié)

小接地電流系統(tǒng)的單相接地保護(hù)

如下圖所示的為一中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)電容電流分布。線路l1、l2和發(fā)電機(jī)的各相對(duì)地電容，分布為CⅠ、CⅡ、CF.一．單相接地的零序電流分布

當(dāng)線路l2上K點(diǎn)發(fā)生接地故障后，系統(tǒng)中的A相接地短路，A相對(duì)地電壓為零，對(duì)地電流為零。B相和C相對(duì)地電容對(duì)地形成回路。根據(jù)第一章中式（1-11）、（1-14）的分析可知，非故障線路l1始端所反應(yīng)的零序電流為：其有效值為當(dāng)電網(wǎng)中的線路很多的時(shí)候，上訴結(jié)論可以適用于每一條非故障的線路。發(fā)電機(jī)出線端所反應(yīng)的零序電流為：故障線路l2的接地點(diǎn)要流過(guò)全系統(tǒng)B相和C相對(duì)地電容電流的總和。結(jié)論：（1）

發(fā)生單相接地時(shí)，接地相對(duì)地電壓為零，非接地相的對(duì)地電壓升高了倍，三個(gè)相間電壓大小不變，并仍然對(duì)稱，全系統(tǒng)都出現(xiàn)零序電壓。（2）

在非故障線路中有零序電流，其數(shù)值等于本身的對(duì)地電容電流，其方向?yàn)橛赡妇€流向線路。（3）

在故障線路上，零序電流為所有非故障相線路對(duì)地電容電流之和，數(shù)值一般較大，其方向?yàn)橛删€路流向母線。

當(dāng)中性點(diǎn)采用經(jīng)消弧線圈接地后，單相接地的電流分布產(chǎn)生了重大的變化。當(dāng)線路l2上的K點(diǎn)接地以后，電容電流的大小和方向和分布與不接消弧線圈時(shí)是一樣的，不同的是在零序電壓作用下消弧線圈有一電感電流經(jīng)接地點(diǎn)流回消弧線圈。結(jié)論：（1）

當(dāng)采用完全補(bǔ)償方式時(shí)，流經(jīng)故障線路和非故障線路始端的零序電流都是本線路的電容電流，電容性無(wú)功功率方向相同，都是由母線指向線路。在這種情況下，無(wú)法利用電流的大小和方向來(lái)區(qū)別故障線路和非故障線路。（2）

當(dāng)采用過(guò)補(bǔ)償方式的時(shí)候，流經(jīng)故障線路和非故障線路始端的零序電流，是電容性電流，其容性無(wú)功功率方向都是由母線流向線路。故也沒法利用功率方向來(lái)判斷是故障電流還是非故障電流。當(dāng)過(guò)度補(bǔ)償不大時(shí)，也很難利用電流大小判斷出故障線路。二．絕緣監(jiān)視裝置其利用供電系統(tǒng)單相接地后出現(xiàn)的零序電壓給出信號(hào)。在中性點(diǎn)非有效接地的供電系統(tǒng)中，只要本級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相接地故障，則在同一電壓等級(jí)的所有母線上都將出現(xiàn)數(shù)值較高的零序電壓。利用這一特點(diǎn)，在變電所的母線上一般裝設(shè)網(wǎng)絡(luò)單相接地的絕緣監(jiān)視裝置，它利用接地后出現(xiàn)的零序電壓，帶延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，表明本級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了單相接地。

在供電系統(tǒng)中常用三相五芯柱式電壓互感器或三只三繞組單相電壓互感器作中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)裝置

正常運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)三相電壓是對(duì)稱的，沒有零序電壓，所以三只電壓表度數(shù)相等，過(guò)電壓繼電器不動(dòng)作。當(dāng)任一出線發(fā)生接地故障的時(shí)候，接地相對(duì)地電壓為零，其他兩相對(duì)地電壓升高倍，可以從電壓表上指示看出來(lái)。同時(shí)，在開口三角出現(xiàn)零序電壓，過(guò)電壓繼電器動(dòng)作給出接地信號(hào)?？梢愿鶕?jù)接地信號(hào)和電壓表指示，判斷電網(wǎng)已經(jīng)發(fā)生接地故障和接地相。絕緣監(jiān)視裝置的保護(hù)方法簡(jiǎn)單，但給出信號(hào)沒有選擇性，值班人員想判別出故障發(fā)生在哪一條線路上，還需要依次斷開各條線路來(lái)尋找。若斷開某線路時(shí)接地信號(hào)能消失，即表明故障是在該線路上。這種監(jiān)視裝置可用于出線不太多、負(fù)荷電流允許短時(shí)間內(nèi)切斷的供電網(wǎng)中。此外，在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，由于電壓互感器本身有誤差以及高次諧波電壓的存在，開口三角形繞組有不平衡電壓輸出，因此繼電器的動(dòng)作電壓要躲過(guò)這一不平衡電壓，一般整定為15V。利用單相接地故障線路的零序電流較非故障線路大的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于跳閘，此即線路的零序電流保護(hù)。當(dāng)供電系統(tǒng)某一線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，其他線路上都會(huì)出現(xiàn)不平衡的電容電流（零序電流），而這些非故障線路屬于正常線路，其保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作，因此，非故障線路保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)至少大于本線路的電容電流。三.零序電流保護(hù)

四.零序功率方向保護(hù)

利用故障線路與非故障線路零序功率方向相反來(lái)實(shí)現(xiàn)有選擇性的保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)或者跳閘。這種方式適合于零序電流保護(hù)不能滿足靈敏系數(shù)的要求時(shí)和接線復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中。五.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的接地保護(hù)

目前在經(jīng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中，要實(shí)現(xiàn)有選擇性的保護(hù)是很困難的。可以選用無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視裝置。除此之外還可用：

1、反應(yīng)5次諧波電流的接地保護(hù)

2、短時(shí)投入一電阻的方法到目前為止，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)的單相接地保護(hù)，還有待進(jìn)一步的研究解決。第四節(jié)

電力變壓器保護(hù)變壓器易產(chǎn)生的故障和不正常工作狀態(tài)變壓器故障及不正常工作狀態(tài)變壓器故障不正常工作狀態(tài)內(nèi)部故障線圈的相間短路、匝間或?qū)娱g短路、單相接地短路以及燒壞鐵心等。

外部故障套管及引出線上的短路和接地。

過(guò)負(fù)荷、溫升過(guò)高以及油面下降超過(guò)了允許程度等。

變壓器的保護(hù)（1）氣體保護(hù)（2）電流速斷保護(hù)（3）差動(dòng)保護(hù)（4）過(guò)流保護(hù)（5）過(guò)負(fù)荷保護(hù)一、電力變壓器的氣體保護(hù)氣體保護(hù)原理油箱內(nèi)部發(fā)生故障（包括匝間短路、經(jīng)電阻的接地等輕微故障）→故障點(diǎn)電流、電弧→變壓器油及其它絕緣材料受熱分解→產(chǎn)生氣體→流向油枕的上部。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)變壓器油迅速膨脹產(chǎn)生大量的氣體，氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。反映上述氣體或油流而動(dòng)作的保護(hù)－氣體保護(hù)1、氣體與油的混合物－重（嚴(yán)重故障）反應(yīng)油流速度→跳閘2、氣體與油的混合物－輕（不正常or少數(shù)匝間）氣體體積→發(fā)信號(hào)氣體保護(hù)接線如圖所示，圖中的中間繼電器4是出口元件，它是帶有電流自保線圈的中間繼電器，這是考慮到重氣體時(shí)，油流速不穩(wěn)定而采用的。切換片5是為了在變壓器換油或者進(jìn)行氣體繼電器實(shí)驗(yàn)時(shí)，防止誤動(dòng)作而設(shè)置的。1、優(yōu)點(diǎn)：

動(dòng)作快，靈敏度高，接線簡(jiǎn)單，能反應(yīng)油箱內(nèi)任何故障2、缺點(diǎn)：

可靠性不太高，僅能反應(yīng)油箱內(nèi)故障，不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上的故障。

氣體保護(hù)可作為變壓器的主保護(hù)之一。二、電力變壓器的電流速斷保護(hù)

氣體保護(hù)不能反應(yīng)變壓器外部故障，尤其是變壓器接線端子絕緣套管的故障。因此，對(duì)于較小容量的變壓器，特別是車間配電用變壓器，廣泛采用電流速斷保護(hù)作為電源側(cè)繞組。套管及引出線故障的主保護(hù)。再用時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置，保護(hù)變壓器的全部，并作為外部短路所引起的過(guò)電流及變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。

變壓器過(guò)電流保護(hù)的組成、原理與線路過(guò)電流保護(hù)的組成、原理完全相同。其動(dòng)作時(shí)間也按“階梯原則”整定，與線路過(guò)電流保護(hù)完全相同。對(duì)車間變電所來(lái)說(shuō)，其動(dòng)作時(shí)間可整定為最小值（0.5s）。靈敏度按變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路電流換算到高壓側(cè)來(lái)校驗(yàn)。變壓器的電流速斷保護(hù)的組成、原理與線路的電流速斷保護(hù)完全相同。

右圖所示為變壓器電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖，電流互感器裝于電源側(cè)。電源側(cè)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，保護(hù)采用完全星型接線方式。電源側(cè)為中性點(diǎn)不接地或者經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)時(shí)，則采用兩相式不完全星型接線。速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，按躲過(guò)變壓器外部故障的最大短路電流整定變壓器的速斷動(dòng)作電流還應(yīng)躲過(guò)勵(lì)磁涌流。保護(hù)裝置的一次側(cè)動(dòng)作電流必須大于（3-5）倍IN.T,IN.T是保護(hù)安裝側(cè)變壓器的額定電流。變壓器電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)：1、優(yōu)點(diǎn)：

接線簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速2、缺點(diǎn)：（1）當(dāng)變壓器容量不大時(shí)，保護(hù)區(qū)很短，靈敏度到不到要求（2）在無(wú)電源的一側(cè)，套管引出的故障不能保護(hù)，要依靠過(guò)流保護(hù)，切除故障時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行影響大。（3）對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，負(fù)荷側(cè)故障時(shí)，如無(wú)母聯(lián)保護(hù)，過(guò)流保護(hù)將無(wú)選擇性的切除所以變壓器。所以，對(duì)并聯(lián)運(yùn)行變壓器，容量大于6300kVA和單獨(dú)容量大于10000kVA的變壓器，不采用電流速斷，而采用差動(dòng)保護(hù)。三、電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)（一）變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理及不平衡電流在變壓器正常工作或保護(hù)區(qū)域外部發(fā)生短路故障時(shí)，電流互感器二次側(cè)電流同時(shí)增加，流入繼電器的動(dòng)作電流也是為零，或僅為變壓器一、二次側(cè)的不平衡電流，不平衡電流小于繼電器動(dòng)作電流，故保護(hù)裝置不動(dòng)作。當(dāng)變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，在單電源的情況下，，流入繼電器回路的電流，如圖所示。此時(shí)繼電器回路的電流大于其動(dòng)作電流，保護(hù)裝置動(dòng)作，使QF1、QF2同時(shí)跳閘，切除變壓器。原理：1、正常和外部故障時(shí)2、內(nèi)部故障

在正常運(yùn)行和發(fā)生外部故障時(shí)，在繼電器中會(huì)流過(guò)不平衡電流，影響差動(dòng)保護(hù)的靈敏度，一般有三種因素：1、電流互感器的影響由于變壓器兩側(cè)電壓不同，裝設(shè)的電流互感器的形式不同，他們的特性必然不一樣，會(huì)引起不平衡電流。還由于選擇的電流互感器變比不同，也將產(chǎn)生不平衡電流。只有當(dāng)兩側(cè)互感器的變比的比值等于變壓器的變比時(shí)，才能消除不平衡電流。但這個(gè)條件很難實(shí)現(xiàn)，由此產(chǎn)生不平衡電流。Y/△-11接線的變壓器原副邊相位相差30°，因此必須采用相位補(bǔ)償?shù)姆椒?，即變壓器Y側(cè)互感器二次接成d形，變壓器d側(cè)的互感器接成Y型，使的相位得以補(bǔ)償。補(bǔ)償方法為：變壓器電流互感器備注Y△兩種三角形接法必須相同△Y2、變壓器接線方式的影響3、由于變壓器勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。變壓器的勵(lì)磁電流只有在電源側(cè)通過(guò)，它反應(yīng)到變壓器差動(dòng)保護(hù)中，就構(gòu)成不平衡電流。不過(guò)正常運(yùn)行時(shí)，變壓器的勵(lì)磁電流很小，一般是額定電流的3％～5％。當(dāng)外部短路時(shí)，由于電壓降低，勵(lì)磁電流相應(yīng)減小，影響更小。在變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能有很大的勵(lì)磁電流（即勵(lì)磁涌流）。這是由于變壓器上面突然加上電壓或者電壓突然升高時(shí)，鐵芯中的磁通不變，必然引起非周期分量磁通的出現(xiàn)。雖然磁通只有正常的兩倍多，但是勵(lì)磁電流卻急劇增大，可能是正常額定電流的6-10倍。

勵(lì)磁涌流有如下特點(diǎn)：①含有很大成分的非周期分量，其波形偏向時(shí)間軸的一側(cè)，。并且衰減很快，對(duì)于中小型變壓器經(jīng)過(guò)0.5-1s后，其值一般不超過(guò)0.25-0.5倍額定電流。②含有大量高次諧波，而且以二次諧波為主。③波形之間出現(xiàn)間斷角。

勵(lì)磁涌流有下列特點(diǎn)：（1）含有的非周期分量幅值很大，常使勵(lì)磁涌流偏于時(shí)間軸的一側(cè)；（2）含有大量的高次諧波，尤其是二次諧波可達(dá)到15％以上；（3）波形間有明顯的間斷。4、減小不平衡電流的措施。（1）對(duì)于電流互感器特性和變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流，可在繼電器中采取補(bǔ)償?shù)霓k法減小，并且可以用提高整定值的辦法來(lái)躲過(guò)。（2）對(duì)于勵(lì)磁涌流可以利用它所包含的非周期分量，采用具有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器來(lái)躲過(guò)涌流的影響，或者利用勵(lì)磁涌流具有間斷角和二次諧波等特點(diǎn)制成躲過(guò)涌流的差動(dòng)繼電器。（二）差動(dòng)繼電器

我國(guó)生產(chǎn)的差動(dòng)繼電器形式有電磁型的BCH系列、整流型的LCD系列和晶體管型的BCD系列，變壓器保護(hù)常用的是BCH-2型差動(dòng)繼電器。差動(dòng)繼電器必須具有躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部故障時(shí)所產(chǎn)生的不平衡電流的能力，而在保護(hù)區(qū)域內(nèi)故障時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度和速動(dòng)性。（三）差動(dòng)保護(hù)的整定1、計(jì)算變壓器兩側(cè)額定電流

由變壓器的額定容量及平均電壓計(jì)算出變壓器兩側(cè)的額定電流IN.T,按KWCIN.T選擇兩側(cè)電流互感器一次額定電流，然后按照下式算出兩側(cè)電流互感器二次回路的額定電流取二次額定電流最大的一側(cè)為基本側(cè)。2、按下面三個(gè)條件確定保護(hù)裝置的動(dòng)作電流IOP

（1）躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流

（2）躲過(guò)外部故障時(shí)的最大不平衡電流

（3）躲過(guò)電流互感器二次回路斷線引起的不平衡電流。3、基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù)的確定繼電器的動(dòng)作電流為基本側(cè)線圈匝數(shù)為4、非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)的確定5、計(jì)算Δf6、確定短路線圈的匝數(shù)7、靈敏系數(shù)校驗(yàn)四、電力變壓器的過(guò)流保護(hù)為了防止外部短路引起的變壓器繞組的過(guò)電流，并作為差動(dòng)和氣動(dòng)保護(hù)的后備，變壓器還必須裝過(guò)電流保護(hù)對(duì)于單側(cè)電源的變壓器，過(guò)電流保護(hù)安裝在電源側(cè)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)切斷變壓器各側(cè)開關(guān)。動(dòng)作電流可以求靈敏度校驗(yàn)五、變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器的負(fù)荷大部分都是三相對(duì)稱的，所以可以通過(guò)采用單電流繼電器的接線方式。變壓器的負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間通常取10s，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流，按躲過(guò)變壓器額定電流整定，即第五節(jié)

高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電動(dòng)機(jī)常見故障定子繞組相間短路；單相接地；電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷；低電壓；同步電動(dòng)機(jī)失磁、失步等。電動(dòng)機(jī)保護(hù)電流速斷保護(hù)；差動(dòng)保護(hù)；過(guò)負(fù)荷保護(hù)；低電壓保護(hù)；單相接地保護(hù)。一、電動(dòng)機(jī)的電流速斷及過(guò)負(fù)荷保護(hù)

電動(dòng)機(jī)的電流速斷保護(hù)通常采用兩相式接線，當(dāng)靈敏度允許時(shí)，應(yīng)采用兩相電流差的接線方式。對(duì)于可能過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，采用具有反時(shí)限特性的電流繼電器。1、電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算（1）躲過(guò)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，即繼電器的動(dòng)作電流為

（2）對(duì)同步電動(dòng)機(jī)還應(yīng)躲過(guò)外部短路時(shí)的反饋電流，如果反饋電流大于啟動(dòng)電流則（3）靈敏系數(shù)校驗(yàn)2、過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算過(guò)負(fù)荷保護(hù)按照電動(dòng)機(jī)的額定電流整定，繼電器的動(dòng)作電流為過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定，應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，一般取10-15s。用反時(shí)限特性繼電器保護(hù)過(guò)負(fù)荷的時(shí)，應(yīng)按啟動(dòng)電流整定時(shí)限。二、電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù)1、低電壓保護(hù)的整定計(jì)算

一般電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，所以低電壓保護(hù)的動(dòng)作電壓為對(duì)于不允許和不需要自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，低電壓保護(hù)動(dòng)作電壓一般取2、低電壓保護(hù)的接線

它由接于二次電壓互感器二次回路的電壓繼電器KV1、KV2、KV3以及接于直流回路的時(shí)間繼電器KT、中間繼電器KM等組成。當(dāng)電源電壓對(duì)稱下降至整定值以下時(shí)，KV1、KV2、KV3均釋放，其常閉接點(diǎn)閉合，通過(guò)KM1的常閉接點(diǎn)啟動(dòng)繼電器KT，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)時(shí)啟動(dòng)出口中間繼電器KM2，使之作用于跳閘。當(dāng)電壓互感器一相斷線時(shí)，在KV1、KV2、KV3中總有一個(gè)釋放，則KM1接通，發(fā)出電壓回路斷線信號(hào)，同時(shí)KM1的常閉節(jié)點(diǎn)斷開KT回路，防止將電動(dòng)機(jī)誤跳閘。第六節(jié)

備用電源自動(dòng)投入裝置

為了提高供電的可靠性，縮短故障停電時(shí)間，減少經(jīng)濟(jì)損失，在二次系統(tǒng)中還常設(shè)置備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT）。當(dāng)工作電源不論由于何種原因而失去電壓時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT）能夠?qū)⑹ル妷旱碾娫辞袛?，隨即將另一備用電源自動(dòng)投入以恢復(fù)供電。備用電源接線方式示意圖

正常情況下，由工作電源供電，備用電源由于QF2斷開處于備用狀態(tài)。當(dāng)工作電源故障時(shí)，BZT動(dòng)作，將斷路器QF1斷開，切斷故障的工作電源，然后合上QF2，使備用電源投入工作，恢復(fù)供電。

正常工作時(shí)，兩路電源同時(shí)工作，Ⅰ段母線和Ⅱ段母線分別由電源A和電源B供電，通過(guò)斷路器互為備用。如電源A發(fā)生故障，BZT動(dòng)作，將QF1斷開，將分段斷路器QF3自動(dòng)投入，此時(shí)母線Ⅰ由電源B供電。對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求（1）當(dāng)常用電源失壓或電壓降得很低時(shí)，BZT應(yīng)把此路斷路器分?jǐn)?。如上?jí)斷路器裝有自動(dòng)重合閘裝置時(shí)，BZT應(yīng)帶時(shí)限跳閘，以便躲過(guò)上級(jí)自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)間。（2）常用斷路器因繼電保護(hù)動(dòng)作（負(fù)載側(cè)故障）跳閘，或備用電源無(wú)電時(shí)，BZT均不應(yīng)動(dòng)作。（3）BZT只應(yīng)動(dòng)作一次，以免將備用電源合閘到永久性故障上去。（4）BZT的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡量縮短。（5）電壓互感器的熔絲熔斷或其刀開關(guān)拉開時(shí)，BZT不應(yīng)誤動(dòng)作。（6）常用電源正常的停電操作時(shí)BZT不能動(dòng)作，以防止備用電源投入。BZT典型接線圖第七節(jié)

供電系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和變電所綜合自動(dòng)比系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)以及變電所無(wú)人值班的運(yùn)行方式，系統(tǒng)對(duì)保護(hù)的要求更高，使現(xiàn)有的模擬式繼電保護(hù)難以滿足。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:動(dòng)作速度慢，一般超過(guò)0.02s。設(shè)有自診斷和自檢功能，保護(hù)裝置中的元件損壞不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，易造成嚴(yán)重后果。保護(hù)的每一種方式都是