第5章工廠供電系統(tǒng)的保護及供電自動化

第六節(jié)電力變壓器的繼電保護第5章工廠供電系統(tǒng)的保護及供電自動化第一節(jié)過電流保護的任務和要求第二節(jié)熔斷器保護第三節(jié)低壓斷路器保護第四節(jié)常用的保護繼電器第五節(jié)工廠高壓線路的繼電保護第八節(jié)備用電源自動投入及自動重合閘裝置第七節(jié)其它電力設備的繼電保護第一節(jié)過電流保護的任務和要求一、過電流保護裝置的類型和任務

1、熔斷器保護：適用于高、低壓供電系統(tǒng)，供電可靠性要求不高的場合。

2、低壓斷路器保護：適用于供電可靠性要求較高的低壓供電系統(tǒng)。

3、繼電保護：適用于高壓供電系統(tǒng)，供電可靠性要求較高、操作靈活方便的場合。二、對保護裝置的基本要求選擇性：只切除故障部分，保證非故障部分的完好運行。速動性：迅速切除故障，防止故障擴大，減輕其危害程度。靈敏性：表示對故障的反應能力，用Sp表示：

——（過電流保護）保護區(qū)內電力系統(tǒng)在最小運行方式下的最小短路電流。

——保護裝置動作電流換算到一次側的值，又稱為保護裝置一次側起動值?？煽啃裕罕Ｗo裝置該動作時，不應拒動；不該動作時，不應誤動。上述四點，在使用中不同的場合側重點不同：線路的保護，選擇性很重要；變壓器的保護，對靈敏性要求高；短路電流較大的場合，快速性是主要的。

電力系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)安全、經濟、合理運行，或者滿足檢修工作的要求，需要經常變更系統(tǒng)的運行方式，由此相應地引起了系統(tǒng)參數(shù)的變化。在設計變、配電站選擇開關電器和確定繼電保護裝置整定值時，往往需要根據(jù)電力系統(tǒng)不同運行方式下的短路電流值來計算和校驗所選用電器的穩(wěn)定度和繼電保護裝置的靈敏度。

最大運行方式，是系統(tǒng)在該方式下運行時，發(fā)電機發(fā)出容量最大，系統(tǒng)阻抗最小，即具有最小的短路阻抗值，發(fā)生短路后產生的短路電流最大的一種運行方式。一般根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式的短路電流值來校驗所選用的開關電器的穩(wěn)定性。

最小運行方式，是系統(tǒng)在該方式下運行時，發(fā)電機發(fā)出容量相對較小，系統(tǒng)阻抗最大，即具有最大的短路阻抗值，發(fā)生短路后產生的短路電流最小的一種運行方式。一般根據(jù)系統(tǒng)最小運行方式的短路電流值來校驗繼電保護裝置的靈敏度。

比如在一個有4臺發(fā)電機的電廠一般規(guī)定最大運行方式是4臺機都運行，有兩臺主變的中性點直接接地，最小運行方式規(guī)定為有兩臺發(fā)電機運行，另兩臺停運，有一臺主變的中性點接地。

如果是變電站，最大運行方式是所有進出負荷和變壓器都正常運行，220KV、110KV的雙母線并聯(lián)運行。最小運行方式一般規(guī)定為每條母線上只有一進、一出兩個設備運行。

一、熔斷器在供配電系統(tǒng)中的配置，見圖6-1。主要應考慮選擇性和經濟性。應注意：為保障人身安全，PE、PEN線上不允許裝設熔斷器。第二節(jié)熔斷器保護2）熔體額定電流應躲過線路的尖峰電流Ipk，應滿足的條件為：K—小于1的計算系數(shù)。二、熔斷器熔體電流的選擇（一）保護電力線路的熔斷器熔體額定電流的選擇

1）熔體額定電流INFE應不小于線路的計算電流IC，

即

——絕緣導線和電纜的過負荷倍數(shù)。只起短路保護，明覆導線2.5。起短路保護及過負荷保護，住宅、重要倉庫、公共建筑物照明線路可能長時間過負荷的動力線路等取1，熔體電流小于25A時取0.85，有爆炸氣體和粉塵區(qū)域內線路取0.8.

若不滿足條件3)時，應改選熔斷器的規(guī)格、型號，或增大導線截面。3）熔斷器保護應與被保護的線路相配合，避免發(fā)生熔體未熔斷而線路燒壞的事故。應滿足：——為絕緣導線和電纜的允許載流量（二）保護電力變壓器的熔斷器熔體額定電流的選擇根據(jù)經驗，應滿足下式要求：

式中：——變壓器一次側額定電流。上式考慮了以下三個因素：

1）

應躲過變壓器正常允許的過負荷電流。油浸式變壓器過負荷允許為：室內最高為1.2倍，室外最高為1.3倍。(注意：當上層油溫為50℃及以上時，變壓器不允許過載運行。)2）

應躲過變壓器低壓側電動機自起動引起的尖峰電流。

3）

應躲過變壓器初合閘時的勵磁涌流。勵磁涌流：變壓器空載初合閘時出現(xiàn)的很大的勵磁電流。變壓器空載投入（或突然恢復電壓）時(合閘前鐵心磁通為0），約在0.01秒，將會出現(xiàn)一個最大的磁通，鐵心嚴重飽和，勵磁電流迅速增大，大約為正常時勵磁電流的100倍，或為的（8～10）倍。（三）保護電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇

RN2型熔斷器的熔體額定電流為0.5A。

(因電壓互感器二次側的負荷很小)三、熔斷器的選擇及校驗

1、選擇條件：

1）熔斷器的額定電壓應不小于線路的額定電壓。

2）熔斷器的額定電流應不小于熔體的的額定電流。

3)根據(jù)安裝條件選擇類型（戶內或戶外）。2、校驗斷流能力

1）對限流式熔斷器：

2）對非限流式熔斷器：

：為熔斷器的最大分斷電流。：為熔斷器安裝處的三相短路沖擊電流有效值。

3）對具有斷流能力上下限的熔斷器（例RW4型跌落式）：及四、熔斷器保護靈敏度的校驗應滿足的條件：

：為系統(tǒng)在最小運行方式下，保護區(qū)末端的最小短路電流。對TN、TT系統(tǒng)：為線路末端單相短路電流或單相接地故障電流。對IT系統(tǒng)：為線路末端兩相短路電流。對保護降壓變壓器的高壓熔斷器來說，為低壓策母線的兩相短路電流折算到高壓側的值。K：為靈敏度的最小比值，見相關表格數(shù)據(jù)如下。注：表中K值適用于符合IEC標準的一些新型熔斷器，如RT12/RT14/RT15/NT等。對于老型熔斷器，可取K＝4～7，即近似按表中熔斷器時間5S的熔斷器來取值。五、前后熔斷器之間的選擇性配合（即熔斷時間的配合）通常前一級熔斷器的熔斷時間應為后一級熔斷器熔斷時間的3倍。若不能滿足此要求，應將前一級熔斷器的熔體電流提高1～2級，再進行校驗。有時也采用前一級熔斷器的熔體電流大于后一級熔斷器的熔體電流2～3級來保證選擇性。例題4－1:有一臺Y型電動機，其額定電壓為380V，額定容量為18.5KW，額定電流為35.5A，起動電流倍數(shù)為7?，F(xiàn)擬采用BLV型導線穿焊接鋼管敷設。該電動機采用RT0型熔斷器作短路保護，短路電流最大可達13KA。試選擇熔斷器及其熔體的額定電流，并選擇導線截面和鋼管直徑。已知當?shù)丨h(huán)境溫度為300C.解：（1）選擇熔體及熔斷器的額定電流因此，查表，選RT0-100型熔斷器，其熔體電流（2）校驗熔斷器的斷流能力（4）校驗導線與熔斷器保護的配合假設該電動機安裝在一般車間內，熔斷器只作短路保護，因此，查表，RT0-100型熔斷器的，其熔體電流斷流能力滿足要求。按發(fā)熱條件選擇，查表得A=10mm2的BLV型導線3根穿鋼管（SC）時，相應的選穿線鋼管SC20mm。查絕緣導線線芯的允許最小截面積為2.5mm2.實際取10mm2，滿足機械強度。（3）選擇導線截面和鋼管直徑第三節(jié)低壓斷路器保護一、低壓斷路器在供配電系統(tǒng)中的配置短路保護通斷控制及過負荷保護過負荷保護頻繁操作控制短路保護母線和斷路器檢修安全二、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(over-currentrelease)額定電流的選擇IC為線路的計算電流。2.低壓斷路器過電流脫扣器動作電流的整定1）瞬時過電流脫扣器動作電流的整定Krel可靠系數(shù)，動作電流在0.02s以上的萬能式斷路器（DW型）取1.35，t在0.02s以下的塑殼式（DZ型）取2～2.5。2）短延時過電流脫扣器動作電流和動作時間的整定Krel取1.2，動作時間0.2s，0.4s，0.6s三級。（一）低壓斷路器過電流脫扣器3）長延時過電流脫扣器動作電流和動作時間的整定Krel取1.1，動作時間1～2h。反時限，電流越小，動作時間越長。4）過電流脫扣器與被保護線路的配合要求

為了不發(fā)生因過負荷或短路導致線路過熱起燃，但低壓斷路器又拒動事故，其動作電流還要滿足：Ial為導線或電纜的允許載流量；KOL為導線和電纜允許短時過負荷倍數(shù)。瞬時和短時的取4.5，長延時的取1，有爆炸性氣體和粉塵區(qū)域內線路取0.8。如果不滿足配合要求，改選脫扣器動作電流，或適當加大導線和電纜的線芯截面。1.低壓斷路器熱脫扣器(thermalrelease)額定電流的選擇IC為線路的計算電流。2.低壓斷路器過電流脫扣器動作電流的整定1）瞬時過電流脫扣器動作電流的整定Krel可靠系數(shù)，取1.1，但宜通過實際運行試驗進行檢驗。（二）低壓斷路器熱脫扣器三、低壓斷路器過電流保護靈敏度的校驗

為了保證低壓斷路器的瞬時和短延時過電流脫扣器在電力系統(tǒng)最小運行方式下在其保護區(qū)內發(fā)生最輕微的短路故障時可能動作，其靈敏度必須滿足：

斷路器保護線路末端在系統(tǒng)最小運行方式下的單相短路電流（TN和TT系統(tǒng)），或兩相電流電流（對IT系統(tǒng)）。K靈敏度的最小比值，取1.3。第四節(jié)常用的保護繼電器一、概述繼電器是繼電保護的基本組成部件，具有繼電特性。繼電特性：當輸入一個物理量達到一定值時（或加入電流通電時），輸出就出現(xiàn)一個突然的變化。稱為繼電特性。工廠供配電系統(tǒng)常用的保護繼電器：電磁型、感應型、微機型。二、電磁式電流繼電器和電壓繼電器

1、電磁式電流繼電器KAKAI＞02341)基本型號和結構：型號：DL-10系列電磁式電流繼電器設計序號觸點規(guī)格如DL-11一副動合觸點

DL-12一副動斷觸點2）工作原理IOP：通過電流繼電器線圈中的、使繼電器動作的最小電流。

Ire：使過電流繼電器由動作狀態(tài)返回到起動位置的最大電流。

Kre：返回系數(shù)，

對過量繼電器（例如過電流繼電器）Kre＜1，通常取0.85。越接近于1越靈敏。Kre不可過低，否則會造成保護裝置的誤動作。3）調節(jié)方式①平滑調節(jié)：改變彈簧的反作用力矩。（又稱為細調）②有級差的調節(jié)：利用線圈的串、并聯(lián)。（又稱粗調）

串聯(lián)改為并聯(lián)時，動作電流增加一倍。

并聯(lián)改為串聯(lián)時，動作電流減小一倍。(因為繼電器所需的磁動勢F=IN是一定的。)4）特性動作極其迅速，又稱為瞬時繼電器，通常在保護中做起動元件。2、電磁式電壓繼電器KV供電系統(tǒng)中常用欠電壓繼電器。返回系數(shù)：一般Kre=1.25：使電壓繼電器動作的最高電壓。：使電壓繼電器由動作狀態(tài)返回起始位置的最低電壓。三、電磁式時間繼電器KT

作用：在繼電保護裝置中可獲得一定的延時。表示為延時打開的常閉觸點。表示為延時閉合的常開觸點。型號：如DS-110、DS-120系列。直流交流四、電磁式信號繼電器KS

作用：在保護中給予指示信號用，又稱為指示繼電器。型號：如DX—8（11，用于直流操作的控制和保護電路中）。注意：信號繼電器的線圈有電壓式和電流式的，電壓式的應并聯(lián)接入電路，電流式的應串聯(lián)接入電路。KZ五、電磁式中間繼電器KZ

作用：在繼電保護中作為輔助繼電器，可以直接接通斷路器的跳閘回路（又稱為保護出口繼電器）。特點：觸頭數(shù)量多，觸點容量大。型號：如DZ-10系列。第五節(jié)工廠高壓線路的繼電保護

按照國標規(guī)定，對3-66kv的電力線路，應裝設

相間短路保護、單相接地保護和過負荷保護。一、概述

過電流保護

速斷保護單相接地保護工廠高壓系統(tǒng)通常采用的保護：

當電流互感器與繼電器連接方式為兩相一繼電器時，接線系數(shù)會隨故障類型的不同而不同。二、繼電保護裝置的接線方式(4種)定義：接線系數(shù)

通常用于大接地電流系統(tǒng)，一般用于發(fā)電機、變壓器等大型貴重設備的保護。特點：①設備多，價格貴；②能反映各種短路故障；③各種短路故障時KW=1。（一）三相三繼電器星型接線

通常用于小接地電流系統(tǒng)（中性點不接地），一般用于工廠供配電系統(tǒng)的保護。特點：①簡單、經濟；②只能反映相間短路故障；③各種短路故障時KW=1。（二）兩相兩繼電器式接線返40

通常用于6-10KV中小容量的電動機保護，有時也用于小容量的變壓器保護。特點：①簡單、經濟；②只能反映相間短路故障；③KW隨故障類型變化。（三）兩相一繼電器式接線（兩相電流差接線）③KW隨故障類型而變。三相短路時：AB、BC兩相短路時：AC兩相短路時：通常接線系數(shù)取。因三相對稱，由矢量圖知：（1）三相短路時，流入繼電器線圈的電流：推導：

則有：（2）AC兩相短路時：

通常用于小接地電流系統(tǒng)，一般用于工廠供配電系統(tǒng)的保護。與兩相兩繼電器比較其優(yōu)點：在Y，d11或D，y11接線的變壓器二次側，當AB或BC相發(fā)生兩相短路、以及在Y，yn0接線的變壓器二次側發(fā)生單相短路時，靈敏度比兩相兩繼電器提高一倍。（四）兩相三繼電器式接線特點：①；②只能反映相間短路故障；③各種短路故障時KW=1。交流電源供電時主要有兩種供電方式：（一）直接動作式（一般不采用）

利用斷路器手動操作機構內的過流脫口器（又稱為跳閘線圈）YR。當一次線路發(fā)生相間短路時YR動作，斷路器跳閘。三、繼電保護裝置的供電方式交直流電源供電（二）去分流跳閘的操作方式

利用GL型繼電器實現(xiàn)。

GL型繼電器觸點容量大，短時分斷電流可達150A，完全能滿足直接接通跳閘線圈的要求。1、組成圖6-242、原理：四、帶時限的過電流保護（一）定時限過電流保護1、組成

GL-15(25)型電流繼電器2、原理圖b中KA1、KA2先合后斷轉換觸點，動作順序：常開觸點先合，常閉觸點后斷。圖b中KA1、KA2

的觸點作用：

①為避免KA1或KA2的常閉觸點因外界震動等原因斷開，造成斷路器誤跳閘。

②當保護動作跳閘時，先合后斷的觸點可避免TA短時出現(xiàn)開路現(xiàn)象。（二）反時限過電流保護裝置1、動作電流整定原則①動作電流應躲過線路上的最大負荷電流（包括正常過負荷及尖峰電流），IOP.1＞ILmax

。②返回電流也應大于線路上的最大負荷電流，

Ire.1＞ILmax

。IOP.1——保護裝置一次側起動電流。Ire.1——

保護裝置一次側的返回電流。因IOP.1＞Ire.1，應按第2個條件整定。即Ire.1＞ILmax

——①。（三）過電流保護動作電流的確定——接線系數(shù)。——考慮到電動機的自起動，=（1.5～3）I30

。——可靠系數(shù)，DL型取1.2；GL型取1.3?！祷叵禂?shù)，DL型取0.85；GL型取0.8?！娏骰ジ衅鞯淖儽取！ㄟ^繼電器線圈的，使繼電器動作的起動電流。

應考慮前后級保護裝置動作的選擇性，按階梯原則進行整定。t3t2t1⊿t⊿tltKA2KA3QF1QF2QF3系統(tǒng)KA1

上圖中：t2≥t1+⊿t，t3≥t2+⊿t對定時限過電流保護，取⊿t=0.5s,

通過調整時間繼電器實現(xiàn)。對反時限過電流保護：取⊿t=0.7s。調整動作時間的方法——略。返32（四）過電流保護動作時限的整定：返42

應按照系統(tǒng)在最小運行方式下、保護區(qū)末端的兩相短路電流校驗。

若為后備保護時，要求SP≥1.25。

工廠供電系統(tǒng)的過電流保護為近后備保護。（六）提高過電流保護靈敏度－低電壓閉鎖過電流保護的動作電流：p30（五）過電流保護的靈敏度電壓繼電器動作電壓的整定：取0.9UN：母線最低工作電壓，一般?。?.85～0.95）UN；：電壓互感器的變比；：可靠系數(shù)，取1.2；：為低電壓繼電器的返回系數(shù)，一般取1.25。：線路的額定電壓；（七）定時限與反時限過電流保護的比較定時限過電流保護：動作時限準確，整定簡單，動作時限與短路電流大小無關。所需繼電器多，接線復雜。反時限過電流保護：接線簡單，同時可實現(xiàn)速斷。動作時限整定復雜，誤差大；動作時限與短路電流大小有關。過電流保護：優(yōu)點:保護范圍大.可保護本段和其后的所有線路。缺點：越靠近電源處短路，動作時間越長。小結

某10KV電力線路，如圖所示。已知TA1的變比100/5A，TA2的變比為50/5A，WL2和WL1的過電流保護均采用兩相兩繼電器式接線，繼電器均為DL-10型。KA1已經整定，其動作電流為10A，動作時間為1S，WL2的計算電流為28A，WL2首段K-1點的三相短路電流為500A,其末端K-2點的三相短路電流為160A。試整定WL2處的過電流保護動作電流、動作時限和靈敏度校驗。例題4-2例4－2K-1

因此過電流保護的動作電流整定為8A。（2）整定過電流保護的動作時限：

t2=t1-⊿t=1-0.5=0.5S（3）過電流保護靈敏度的校驗：滿足要求。則：1、整定WL2處的過電流保護（1）動作電流的整定取ILmax=2I30=2×28=56A，Krel=1.2，Kre=0.85，Ki=50/5，Kw=1，解：(一）工作原理、組成及動作電流的整定1、工作原理及組成：兩相兩繼電器或兩相一繼電器返36五、電流速斷保護——又稱為瞬時電流速斷保護2、動作電流的整定保護范圍：本段線路。

線路的定時限過電流保護和電流速斷保護電路圖2、動作電流的整定兩種方法：1）無論在K1點還是KB點短路，速斷保護都動作，QF1跳閘，由自動重合閘（ARD）糾正。2）無論在K1點還是KB點短路，KA1速斷保護都不動作，速斷保護整定值躲過此處短路電流。保護區(qū)保護死區(qū)QF1系統(tǒng)KA1KA2QF2ABKK1KB由此可知，速斷保護不能保護本段線路全長，保護不到的部分稱為“保護死區(qū)”。返43工廠供配電系統(tǒng)采用按方法2整定電流速斷保護的動作電流：速斷保護的動作電流應躲過它所保護線路末端的最大三相短路電流。即：——繼電器線圈中通過的速斷保護整定值。——速斷保護線路末端的最大三相短路電流?！煽肯禂?shù)。DL型取1.2～1.3；GL型取1.4～1.5。

3、靈敏度校驗——有兩種校驗方式

1）按保護安裝處系統(tǒng)在最小運行方式下的兩相短路電流校驗。即：式中：為保護安裝處系統(tǒng)在最小運行方式下的兩相短路電流。p352）用最小保護范圍校驗（一般了解）規(guī)定速斷保護最小保護范圍不得小于被保護線路的15%～20%。最小保護區(qū)用下式求得：按GB50062-1992,SP≥1.5；按JBJ6—1996，

SP≥2式中：——歸算至保護安裝處的系統(tǒng)電勢?！獨w算至保護安裝處的最大系統(tǒng)等效阻抗?！槐Ｗo線路的阻抗?！槐Ｗo線路的全長?！Ｗo裝置一次側（一次線路上的）電流動作值。速斷保護的優(yōu)點：動作無時限；

缺點：不能保護本段線路全長。p41

試整定題4-2中WL2的速斷保護。例題4-3例4－2K-1

某10KV電力線路，如圖所示。已知TA1的變比100/5A，TA2的變比為50/5A，WL2和WL1的過電流保護均采用兩相兩繼電器式接線，繼電器均為DL-10型。KA1已經整定，其動作電流為10A，動作時間為1S，WL2的計算電流為28A，WL2首段K-1點的三相短路電流為500A,其末端K-2點的三相短路電流為160A。試整定WL2處的過電流保護動作電流、動作時限和靈敏度校驗。

因此過電流保護的動作電流整定為8A。（2）整定過電流保護的動作時限：

t2=t1-⊿t=1-0.5=0.5S（3）過電流保護靈敏度的校驗：滿足要求。則：1、整定WL2處的過電流保護（1）動作電流的整定取ILmax=2I30=2×28=56A，Krel=1.2，Kre=0.85，Ki=50/5，Kw=1，解：（2）校驗速斷保護的靈敏度滿足要求。

整定WL2線路的速斷保護（1）速斷保護的動作電流：取Krel=1.2，取為20A。解：中性點不接地系統(tǒng)單相接地的保護方式：

1）有選擇性的單相接地保護；2）無選擇性的對地絕緣監(jiān)查裝置。

GB50062-1992規(guī)定：對3～66KV中性點非直接接地的線路，宜裝設有選擇性的接地保護，并動作于信號；當危及人身和設備安全時，動作于跳閘。（一）單相接地保護的基本原理及組成1、組成(1)對架空線路：采用三個TA構成零序電流過濾器的型式。（2）對電纜線路：采用專用的零序電流互感器。六、有選擇性的單相接地保護2、單條的線路發(fā)生單相接地時：接地電流為正常運行時每相對地電容電流的3倍，即Ic=3I0。3、多條的線路其中一條發(fā)生單相接地時：使用時應注意：①電纜外皮應與支架絕緣(否則，當單相接地時，電容電流經電纜皮流回，使故障相KA所測電流數(shù)值減少，KA不動作)。②電纜外皮的接地線必須穿過零序電流互感器(否則單相接地電流不能測出)。③

Ic∑的方向：由線路流向母線；非故障線路上電容電流的方向：由母線流向線路。④當線路WL1裝設零序電流互感器時，TA二次回路中反映的故障電流為：Ic∑-Ic=分析可知：①A相對地電容電流為0；②故障線路A相上通過的接地電流，為所有線路對地電容電流之和用Ic∑表示；（二）單相接地保護裝置動作電流的整定整定原則：應躲過其它線路單相接地時，被保護線路本身所產生的電容電流Ic。即：Iop（E）=Krel（Ic/Ki）式中：

Krel——可靠系數(shù)。保護裝置不帶時限的：取4～5；保護裝置帶時限的：取1.5～2，比相間短路保護長一個⊿t。

Iop（E）——零序電流保護的動作電流。（三）單相接地保護的靈敏度應按保護線路末端發(fā)生單相接地故障時，流過接地線的電容電流校驗。即：——保護線路末端非故障線路電容電流總和。對架空線路：；對電纜線路：有選擇的零序電流保護適用于出線數(shù)目較多的場合。一、基本工作組成及原理原理：正常運行時，三相對稱，開口三角側為0；

單相接地時，開口三角側電壓為100V，電壓繼電器動作發(fā)出信號，該相電壓表指示為0，組成：采用三個JDZX或者采用一個JSJW型電壓互感器，通常裝于變電所母線上。適用場合：適于出現(xiàn)數(shù)目少，允許短時停電的場合。無選擇性的對地絕緣監(jiān)察裝置采用TV時的注意事項：1、TV必須采用三個JDZX或者一個JSJW型，不能采用三相三柱的。原因：由于三鐵芯柱的TV不能引出中性線。若引出中性線，當發(fā)生單相接地時，由于不能提供零序磁通的通路而導致TV燒壞；三個JDZX或者一個JSJW型可以提供零序磁通的通路，磁阻小，零序電流小，TV不會燒壞。2、TV高壓側必須工作接地。

原因：中性點不接地系統(tǒng)中，TV需反映相對地的過電壓，因此要求TV一次線圈成星型連接，中性點接地。3、TV二次側需保護接地。原因：防止高電壓竄入低壓側，發(fā)生危險。絕緣監(jiān)察裝置過電壓繼電器的整定計算（考慮兩點）：

1、躲開正常運行時開口三角側的不平衡電壓—Udsq。

2、大于三次諧波電壓—U3f。上述電壓由實驗測定，一般電壓繼電器的電壓整定為15V。

只對可能經常出現(xiàn)過負荷的電纜線路予裝設，一般延時動作于信號。動作時間一般取10～15s。通常工業(yè)企業(yè)變電所不采用過負荷保護。七、線路的過負荷保護動作電流的整定：①電纜外皮應與支架絕緣。②電纜外皮的接地線必須穿過零序電流互感器。

當故障線路裝設零序電流互感器時，TA二次回路中反映的故障電流為全系統(tǒng)非故障線路電容電流的總和。結論：對電纜線路：采用專用的零序電流互感器。使用時應注意：思考題：定時限過電流保護和電流速斷保護的主要區(qū)別是什么？第六節(jié)電力變壓器的繼電保護1、變壓器故障的種類外部故障內部故障①瓦斯保護：防護變壓器油箱內部的故障和油面降低等。輕瓦斯只發(fā)信號，重瓦斯動作于跳閘。②差動或電流速斷保護：防護變壓器內部及外部的故障、單相接地等，動作于跳閘。2、變壓器通常裝設的保護種類一、概述③過電流保護：防護外部短路引起的過電流，動作于跳閘。④過負荷保護：

防護變壓器因過載引起的過電流，作用于信號。⑤溫度信號：

監(jiān)視變壓器的溫度升高及油冷卻，通常作用于信號。⑥零序電流保護：反映變壓器低壓側單相短路的情況。2、變壓器通常裝設的保護種類400～750KVA的變壓器宜裝設：過電流保護、速斷保護（當過流保護大于0.5s時）、瓦斯保護、過負荷保護、單相接地保護。

800～1000KVA的變壓器宜裝設：過電流保護、速斷保護（當過流保護大于0.5s時）、瓦斯保護、過負荷保護、單相接地保護（當靈敏度滿足要求時）、溫度信號。

電壓等級為35KV及以上的變壓器：當單獨運行的變壓器容量為10MVA及以上時，或并聯(lián)運行的變壓器每臺容量為6.3MVA及以上時，應裝設差動保護取代速斷保護。3、保護應裝設的原則：1、組成及原理：與線路的保護相同。

2、整定計算（動作電流、動作時間及靈敏度校驗）：

動作電流：躲過變壓器一次側最大負荷電流。：變壓器一次側額定電流。：取值與線路的保護相同。二、變壓器的過電流保護、電流速斷保護和過負荷保護(一）變壓器的過電流保護動作時間：按階梯原則整定，與線路保護相同。按變壓器低壓側最小運行方式下兩相短路電流校驗。最小運行方式下，變壓器低壓側的短路電流歸算到高壓側的數(shù)值。3、靈敏度校驗

當靈敏度不滿足要求，應采用低電壓閉鎖的過電流保護方式。應注意：1、組成及原理：與線路保護相同。2、整定計算：為變壓器低壓母線三相的短路電流歸算到高壓側的數(shù)值。（二）變壓器的電流速斷保護

動作電流：①躲過變壓器低壓母線上的最大運行方式下的三相短路電流。：與線路的保護取值相同。②

動作電流應躲過變壓器的勵磁涌流

Iqb應同時滿足上述兩式的條件，取較大的數(shù)值作為動作值。

速斷保護有保護死區(qū)，它只能夠保護變壓器的一次線圈和二次線圈的一部分，必須與瓦斯和過電流保護配合。注意：3、靈敏度校驗——靈敏度的要求比線路略高，一般要求Sp≥2?！Ｗo裝置安裝處最小運行方式下的兩相短路電流。（三）變壓器的過負荷保護

反映變壓器正常運行時的過負荷情況，一般僅動作于延時預報信號。動作時限10～15秒。過負荷保護的動作電流按躲過變壓器的額定電流整定。接線方式及組成與線路的相同。

講解變壓器定時限過電流保護、電流速斷保護和過負荷保護的綜合電路圖解：1）瓦斯保護；2）過電流保護；3）速斷保護；4）過負荷保護；5）溫度信號；6）零序電流保護1、此臺變壓器應設置的保護：

某車間變電所裝有一臺S9—10/0.4kv、1000KVA的變壓器。已知變壓器低壓側母線的三相短路電流；變壓器高壓側的三相短路電流，高壓側繼電保護采用電流互感器的變比為100/5A，繼電器采用DL-10型，接成兩相兩繼電器型式。試確定此變壓器的保護方案并整定計算。例4-3K2K12）動作時限的整定：因上一級變電所未給出保護時間，此處略。若上一級過電流保護動作時間為1.4秒，則：t=1.4-0.5=0.9秒1）動作電流：取Krel=1.2，Kw=1，Ki=100/5=20，

Kre=0.85，取動作電流為9A。2、過電流保護的整定計算變壓器一次側額定電流：3）靈敏度校驗：滿足要求。=16000×（0.4/10）=640A為歸算到高壓側的數(shù)值：為歸算到高壓側的數(shù)值，=640A1）動作電流：取Krel=1.2，Kw=1，Ki=100/5=20，3、電流速斷保護按照躲過變壓器勵磁涌流整定：比較后取較大數(shù)值，動作電流取為39A。2）靈敏度校驗：按保護安裝處的最小運行方式下的兩相短路電流校驗。不滿足要求。采用低電壓閉鎖的方式：減小動作電流：取動作電流為過電流保護動作值的3倍。滿足要求。低電壓繼電器動作值整定為60V。

取Iop=1.24I1NT

則：Iop=1.24×57.74=71.6A取Iop=72A。動作時間取為15秒。4、變壓器的過負荷保護例4某總降變電所有一臺35/10.5kV、2500kVA、Yd11聯(lián)結組變壓器一臺。已知變壓器10kV母線的最大三相短路電流1.4kA，最小三相短路電流1.3kA，35kV母線的最小三相短路電流1.25kA，保護采用兩相兩繼電器接線，電流互感器變比為100/5A，變電所10kV出線過電流保護動作時間1s，試整定變壓器的電流保護。解：因無過負荷可能，變壓器裝設定時限過電流保護和電流速斷保護，保護采用兩相兩繼電器接線。1．定時限過電流保護

（1）動作電流整定選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，動作電流整定Iop.KA(oc)=6A保護一次側動作電流（2）動作時間整定（3）靈敏度校驗

＞1.52．電流速斷保護

（1）動作電流整定選DL-11/50電流繼電器，線圈串聯(lián)，動作電流整定Iop.KA(qb)=25A保護一次側動作電流（2）靈敏度校驗＞2.0變壓器電流保護靈敏度滿足要求.

用對稱分量法分析可以得出：變壓器高壓側的過電流保護若采用兩相兩繼電器接線，當?shù)蛪簜劝l(fā)生單相短路時，該保護不能起到保護作用，它只能反映出單相短路電流的1/3。需采取其它措施：1、在變壓器低壓側裝設三相都帶過流脫扣器的自動開關；2、在變壓器低壓側三相都裝熔斷器；3、在變壓器低壓側中性點引出線上裝設零序電流保護.4、變壓器高壓側采用兩相三繼電器或三相三繼電器式接線。三、變壓器低壓側的單相短路保護3、在變壓器低壓側中性點引出線裝設零序電流保護。接線原理圖動作電流：按躲過變壓器低壓側最大不平衡電流整定。

——不平衡系數(shù)，一般Yyn0接線取0.25。

Dyn11接線取0.7—0.8零序保護的動作時間一般取0.5～0.7秒?！?.3?！獮樽儔浩鞫蝹阮~定電流。解釋：零序電流保護的靈敏度：按低壓干線末端發(fā)生單相短路校驗，對架空線路：Sp≥1.5；對電纜線路：Sp≥1.25。

上述保護措施中，變壓器低壓側采用自動開關應用最普遍，供電可靠性和靈敏性較高?！行⌒凸S通常不采用。單臺容量在10000KVA及以上的變壓器單臺6300KVA及以上并聯(lián)運行的變壓器裝設差動保護。四、變壓器的差動保護

利用保護區(qū)內發(fā)生短路故障是變壓器兩側電流在差動回路中引起不平衡電流而動作的保護。（一）差動保護的基本原理(二)變壓器差動保護動作電流的整定計算圖見后頁并分析應同時滿足以下3個條件：1、應躲過變壓器差動保護區(qū)外短路時出現(xiàn)的最大不平衡電流Idsp.max。其中，可靠系數(shù)取1.32、應躲過變壓器的勵磁涌流。

其中，可靠系數(shù)取1.3～1.53、在電流互感器二次回路斷線且變壓器處于最大負荷時，差動保護不應動作。

其中，可靠系數(shù)取1.3變壓器接線引起的不平衡電流及分析（三）變壓器差動保護中不平衡電流產生的原因和減小措施

（1）變壓器聯(lián)結組引起的不平衡電流

（2）電流互感器變比引起的不平衡電流

利用差動繼電器中的平衡線圈或自耦電流互感器消除由電流互感器變比引起的不平衡電流。（3）變壓器勵磁涌流引起的不平衡電流

利用速飽和電流互感器或差動繼電器的速飽和鐵心減小勵磁涌流引起的不平衡電流。（1）帶短路線圈的BCH-2型差動繼電器；（2）帶磁制動特性的BCH-1型差動繼電器；（3）多側磁制動特性的BCH-4型差動繼電器；（4）鑒別涌流間斷角的差動繼電器；（5）二次諧波制動的差動繼電器。（四）幾種構成差動保護的繼電器又稱氣體繼電保護，氣體保護是保護油浸式電力變壓器內部故障的一種主要保護裝置。按GB50062-92規(guī)定，800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車間內油浸式變壓器均應裝氣體保護。1．氣體繼電器的結構和工作原理

FJ3-80型開口杯擋板式氣體繼電器的結構示意圖。1—蓋2—容器3—上油杯4、8—永久磁鐵5、6—上觸頭7—下油杯9、10—下觸頭11—支架12、15—平衡錘13、16—轉軸14—擋板17—放氣閥18—接線盒

五、變壓器的瓦斯保護2．氣體保護的安裝和運行

氣體繼電器安裝在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上，要求變壓器安裝時應有1~1.5%的傾斜度；

變壓器在制造