供電系統(tǒng)的過(guò)流保護(hù)

6工廠供電系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)

6.1過(guò)電流保護(hù)的任務(wù)和要求

6.2熔斷器保護(hù)

6.3低壓斷路器保護(hù)

6.4常用保護(hù)繼電器

6.5工廠高壓線路的繼電保護(hù)

6.6電力變壓器的繼電保護(hù)

6.1過(guò)電流保護(hù)的任務(wù)和要求過(guò)電流保護(hù)裝置的任務(wù)

——避免過(guò)負(fù)荷和短路引起的過(guò)電流對(duì)系統(tǒng)的影響，保證供電系統(tǒng)的安全。對(duì)保護(hù)裝置的四項(xiàng)基本要求：保護(hù)的“四性”選擇性：就近動(dòng)作速動(dòng)性：盡快動(dòng)作可靠性：“不拒動(dòng)、不誤動(dòng)”--該動(dòng)就動(dòng)，不該動(dòng)不動(dòng)靈敏性：對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)輕微故障的反應(yīng)能力（靈敏度或靈敏系數(shù)的校驗(yàn)，對(duì)各類保護(hù)其靈敏度均不小于一個(gè)規(guī)定最小值。）工廠供電系統(tǒng)中常用過(guò)電流保護(hù)裝置類型特點(diǎn)用途適用范圍熔斷器保護(hù)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)；斷流能力小，選擇性差，操作不方便，供電可靠性不高多用于短路保護(hù)高低壓供電系統(tǒng)低壓斷路器保護(hù)操作靈活方便、供電可靠性較高過(guò)負(fù)荷和短路保護(hù)，低壓或失壓保護(hù)低壓供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)同上＋既可動(dòng)作于跳閘切斷電路，亦可動(dòng)作于信號(hào)過(guò)負(fù)荷、短路保護(hù)高壓供配電系統(tǒng)6.2熔斷器保護(hù)

6.2.1熔斷器在供配電系統(tǒng)中的配置配置要求：符合選擇性保護(hù)原則（使故障范圍縮小到最低限度），考慮經(jīng)濟(jì)性（即系統(tǒng)中熔斷器數(shù)量盡量少）。在低壓系統(tǒng)中PE線和PEN線上，不允許裝設(shè)熔斷器。以免PE線或PEN線因熔斷器熔斷而斷路時(shí)，致使所有接PE線或PEN線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，危及人身安全。6.2.2熔斷器熔體電流的選擇（一）保護(hù)線路的熔斷器熔體電流IN·FE的選擇熔體額定電流IN·FE不小于線路的計(jì)算電流I30，使熔體在線路正常運(yùn)行時(shí)不致熔斷，即IN·FE

I30（2）IN·FE應(yīng)躲過(guò)線路的尖峰電流IPK，使熔體在線路上出現(xiàn)正常尖峰電流時(shí)也不致熔斷。即IN·FE

KIPK其中，K是小于等于1的計(jì)算系數(shù)。（3）當(dāng)被保護(hù)線路因過(guò)負(fù)荷和短路，引起絕緣導(dǎo)線或電纜過(guò)熱起燃時(shí)，熔體不能不熔斷，即IN·FE

KOLIal其中，Ial為絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量；KOL是絕緣導(dǎo)線和電纜的允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷倍數(shù)，取值視保護(hù)類型、導(dǎo)線敷設(shè)方式等而異：若FU只作短路保護(hù)，電纜和穿管絕緣導(dǎo)線，取2.5；明敷絕緣導(dǎo)線，取1.5；若既作短路保護(hù)，還作過(guò)負(fù)荷保護(hù)，應(yīng)取1；對(duì)爆炸性氣體和粉塵區(qū)域內(nèi)線路，取0.8。Note：若1~3不都滿足時(shí)，應(yīng)---改選熔斷器，或適當(dāng)增大導(dǎo)線或電纜的芯線截面。（二）保護(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇上式給出的取值考慮了三種情形FU不會(huì)熔斷：1、躲過(guò)變壓器允許的正常過(guò)負(fù)荷電流。2、躲過(guò)來(lái)自變壓器低壓側(cè)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)引起的尖峰電流。3、躲過(guò)變壓器自身的勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流又稱空載合閘電流，是變壓器空載投入或外部故障切除后突然恢復(fù)電壓時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)電流。保護(hù)變壓器時(shí)，熔斷器熔體電流的經(jīng)驗(yàn)性要求：

IN·FE

＝(1.5～2.0）I1N·T其中，I1N·T為變壓器的額定一次電流。（三）保護(hù)電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇由于電壓互感器正常工作時(shí)二次側(cè)負(fù)荷電流很?。ń咏蛰d），故，保護(hù)高壓電壓互感器的熔斷器（RN2型）其熔體額定電流一般為0.5A。6.2.3熔斷器的選擇和校驗(yàn)熔斷器選擇時(shí)應(yīng)滿足的條件：1、其額定電壓應(yīng)不低于線路的額定電壓；2、其額定電流應(yīng)不小于它所裝熔體的額定電流；3、類型應(yīng)符合安裝條件（戶內(nèi)或戶外）及被保護(hù)設(shè)備對(duì)保護(hù)的技術(shù)要求。1、對(duì)于限流式熔斷器（RN1、RT0等）應(yīng)滿足：

IOCI’’（3）其中，IOC為熔斷器的最大分?jǐn)嚯娏?；I’’（3）為熔斷器安裝地點(diǎn)的三相次暫態(tài)短路電流有效值，在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，I’’（3）=I（3）=Ik（3）。2、非限流式熔斷器（RW4、RM10等）應(yīng)滿足：

IOCIsh（3）其中，Ish（3）為熔斷器安裝地點(diǎn)的三相短路沖擊電流有效值。3、對(duì)具有斷流能力上下限的熔斷器（RW4等跌落式）：其斷流能力的上限應(yīng)滿足2的校驗(yàn)條件其斷流能力的下限應(yīng)滿足：IOC·minIk（2）其中，IOC·min為熔斷器的最小分?jǐn)嚯娏?；Ik（2）為熔斷器所保護(hù)線路末端的兩相短路電流（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)）。熔斷器斷流能力的校驗(yàn)：6.2.4熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)?zāi)康模罕ＷC熔斷器在其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)可靠熔斷。熔斷器保護(hù)靈敏度檢驗(yàn)公式：熔體額定電流4~10A16~32A40~63A80~200A250~500A熔斷時(shí)間5s4.555670.4s891011--K為靈敏系數(shù)的最小比值。校驗(yàn)時(shí)K的取值參見下表：例6－1有一臺(tái)Y型電動(dòng)機(jī)，其額定電壓為380V，額定功率為18.5kw,額定電流為35.5A，起動(dòng)電流倍數(shù)為7?，F(xiàn)擬采用BLV型導(dǎo)線穿焊接鋼管敷設(shè)。該電動(dòng)機(jī)采用RT0型熔斷器作短路保護(hù)，短路電流Ik(3)最大可達(dá)13kA。試選擇熔斷器及其熔體的額定電流，并選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑（環(huán)境溫度為＋30oC）。1、根據(jù)熔斷器熔體電流的選擇條件選擇熔體及熔斷器的額定電流（附錄表10－1）2、熔斷器斷流能力的校驗(yàn)：（附錄表10）3、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑（附錄表19）按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)（附錄表15）4、根據(jù)熔斷器熔體電流的選擇條件的第三條，校驗(yàn)被保護(hù)導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合6.2.5前后熔斷器間的選擇性配合要求：線路故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的FU熔斷，切斷故障部分，即就近動(dòng)作。保護(hù)特性曲線（安秒特性）附錄表9,10曲線由短路電流IK查產(chǎn)品的安秒特性曲線，得理論熔斷時(shí)間t1(FU1)、t2(FU2)，而熔體實(shí)際熔斷時(shí)間與查得的可能有±30~50%的偏差。6.2.5前后熔斷器間的選擇性配合按最不利的情況考慮：在后級(jí)線路首端三相短路時(shí)，為了保證配合的選擇性，前級(jí)保護(hù)FU1的實(shí)際熔斷時(shí)間考慮最大負(fù)偏差，F(xiàn)U2的實(shí)際熔斷時(shí)間考慮最大正偏差，應(yīng)滿足：0.5t1＞1.5t2即t1＞3t2才能確保前后熔斷器動(dòng)作的選擇性。若時(shí)間不滿足，則應(yīng)將前一熔斷器的熔體電流提高1～2級(jí)，

再校驗(yàn)。保護(hù)特性曲線（安秒特性）如果不按熔斷器的保護(hù)特性曲線來(lái)檢驗(yàn)選擇性，則一般只有前一熔斷器的熔體電流大于后一熔斷器的熔體電流2～3級(jí)以上，才有可能保護(hù)其動(dòng)作的選擇性。6.2.5前后熔斷器間的選擇性配合6.3低壓斷路器保護(hù)

6.3.1低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置1、單獨(dú)接低壓斷路器或低壓斷路器+刀開關(guān)一臺(tái)主變退出時(shí)，另一臺(tái)主變繼續(xù)供電；低壓母線仍帶電，為保證檢修安全-----母線側(cè)應(yīng)裝設(shè)刀開關(guān)或隔離開關(guān)。2、低壓斷路器與磁力起動(dòng)器或接觸器配合的方式適用于頻繁操作的低壓電路： 低壓斷路器用于電路的短路保護(hù)；磁力起動(dòng)器或接觸器KM用于頻繁接通或分?jǐn)嚯娐罚?/p>

熱繼電器KH用作過(guò)負(fù)荷保護(hù)。接觸器contactor多用于控制電動(dòng)機(jī)，也可控制其它電力負(fù)載，如電焊機(jī)、電容器組、電熱器等。3、QF與熔斷器或刀熔開關(guān)配合的方式若QF的斷流能力不足以斷開短路電流，采用（e）接線方式：

QF作為電路的通斷控制及過(guò)負(fù)荷和失壓保護(hù)，只需裝熱脫扣器和失壓脫扣器，不裝過(guò)流脫扣器；熔斷器或刀熔開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；若采用QF+自復(fù)式熔斷器組合(如，DZ10-100R型)，則在短路故障消除后又能自動(dòng)恢復(fù)供電。6.3.2低壓斷路器脫扣器的選擇和整定脫扣器：與斷路器機(jī)械上相連（或組成整體），用以釋放保持機(jī)構(gòu)并使斷路器自動(dòng)斷開的裝置。具有過(guò)載、斷路、漏電、欠壓、過(guò)壓、不平衡等保護(hù)功能。相應(yīng)有多種不同脫扣器，依情況選配。6.3.2低壓斷路器脫扣器的選擇和整定（一）低壓斷路器過(guò)流脫扣器（Over-currentRelease）額定電流的選擇其額定電流IN·OR應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流I30，即

IN·OR

I30（二）低壓斷路器過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流的整定1、瞬時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流IOP(0)的整定

IOP(0)應(yīng)躲過(guò)線路的尖峰電流IPK，即IOP(0)

KrelIpk

，

Krel為可靠系數(shù)。2、短延時(shí)（short-delay）過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流IOP(s)和動(dòng)作時(shí)間的整定

IOP(s)應(yīng)躲過(guò)線路的負(fù)荷尖峰電流Ipk，即

IOP(s)

KrelIpkKrel為可靠系數(shù)，多取1.2。動(dòng)作時(shí)間分0.2s/0.4s/0.6s三級(jí)，應(yīng)按前后保護(hù)的選擇性要求來(lái)確定；前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間比后一級(jí)至少長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差0.2s。3、長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流IOP(l)

和動(dòng)作時(shí)間的整定用于過(guò)負(fù)荷保護(hù)，故IOP(l)只需躲過(guò)線路最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流I30）即IOP(l)

KrelI30

一般具有反時(shí)限的動(dòng)作特性，動(dòng)作時(shí)間可達(dá)1-2h。

4、過(guò)流脫扣器的IOP與保護(hù)線路的配合要求

目的：過(guò)負(fù)荷或短路時(shí)，不致發(fā)生絕緣導(dǎo)線或電纜過(guò)熱起燃，而低壓斷路器不跳閘事故。

要求：

IOP

KOLIalIal為絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量；

KOL為絕緣導(dǎo)線和電纜的允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷倍數(shù)。若不滿足？----改選IOP或適當(dāng)增大導(dǎo)體截面。（三）低壓斷路器熱脫扣器（ThermalRelease）的選擇和整定1、熱脫扣器額定電流IN·TR的選擇

IN·TR應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流I30，即

IN·TR

I302、熱脫扣器動(dòng)作電流IOP·TR的整定：

IOP·TR

KrelI30用作過(guò)負(fù)荷保護(hù)其中，Krel為可靠系數(shù)，可取1.1，并通過(guò)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行檢驗(yàn)。6.3.3低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)選擇條件：1、其額定電壓應(yīng)不低于保護(hù)線路的額定電壓；2、其額定電流應(yīng)不小于它所安裝的脫扣器的額定電流；3、其類型應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能及操作方式的要求。并選擇其操作機(jī)構(gòu)型式。此外，還須進(jìn)行斷流能力校驗(yàn)。斷流能力的校驗(yàn)：1、對(duì)動(dòng)作時(shí)間在0.02s以上的萬(wàn)能式（DW型）斷路器：其極限分?jǐn)嚯娏鱅OC應(yīng)不小于通過(guò)的最大三相短路電流周期分量有效值Ik(3)，即：

IOC

Ik(3)2、對(duì)動(dòng)作時(shí)間在0.02s及以下的塑殼式（DZ型）斷路器：其極限分?jǐn)嚯娏鱅OC或ioc應(yīng)不小于通過(guò)的最大三相短路沖擊電流Ish(3)或ish(3)，即：

IOC

Ish(3)或iOC

ish(3)6.3.3低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)6.3.4低壓斷路器過(guò)電流保護(hù)靈敏度SP的檢驗(yàn)?zāi)康模罕ＷC其瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)流脫扣器，在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生最輕微的短路故障時(shí)，能可靠動(dòng)作。檢驗(yàn)條件：6.3.5前后低壓斷路器間及低壓斷路器與熔斷器間的選擇性配合（一）前后低壓斷路器間的選擇性配合為保證前后兩級(jí)低壓斷路器間能選擇性動(dòng)作：

前一級(jí)宜采用帶短延時(shí)的過(guò)流脫扣器，后一級(jí)宜采用瞬時(shí)過(guò)流脫扣器；前一級(jí)動(dòng)作電流大于后一級(jí)----前一級(jí)動(dòng)作電流至少不小于后一級(jí)動(dòng)作電流的1.2倍，即

IOP·11.2IOP·2（二）低壓斷路器與熔斷器間的選擇性配合

對(duì)廠家提供的保護(hù)特性曲線考慮一定偏差：前一級(jí)QF計(jì)入-30~-20%（即認(rèn)為實(shí)際斷路時(shí)間更快）；后一級(jí)FU計(jì)入+30~+50%（即認(rèn)為實(shí)際熔斷時(shí)間更慢）；若兩條曲線不重疊不交叉，且之間留有裕量，則裕量越大，兩者動(dòng)作選擇性越有保證。繼電器：當(dāng)其輸入物理量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)接通或分?jǐn)?/p>

其電氣輸出電路的電器。 分：控制繼電器和保護(hù)繼電器兩大類。

6.4常用的保護(hù)繼電器Relay保護(hù)用繼電器的分類1、按組成元件：機(jī)電型、晶體管型、集成型等。2、按反映的物理量：電流、電壓、功率、瓦斯繼電器等。3、按反映的輸入量的大?。哼^(guò)量和欠量動(dòng)作繼電器。4、按其在保護(hù)裝置中的功能：測(cè)量繼電器-起動(dòng)繼電器；有或無(wú)繼電器--時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、中間繼電器等。保護(hù)繼電器型號(hào)的表示和含義：DL---1口D:電磁式；G:感應(yīng)式；S:時(shí)間繼電器X:信號(hào)繼電器Z:中間繼電器L:電流繼電器Y:電壓繼電器G:功率繼電器設(shè)計(jì)序號(hào)特征代號(hào)繼電保護(hù)裝置：

由單個(gè)繼電器或者繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，能反映電力系統(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)的一種自動(dòng)裝置。6.4.1電磁式電流繼電器（KA）和電壓繼電器（KV）KA、KV在繼電保護(hù)裝置中均為起動(dòng)元件，屬測(cè)量繼電器類。其動(dòng)作極為迅速，可認(rèn)為是瞬時(shí)動(dòng)作的，因此是一種瞬時(shí)繼電器。過(guò)流繼電器的動(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。返回電流Ire:使過(guò)電流繼電器由動(dòng)作狀態(tài)返回到起始位置的最大電流。返回系數(shù)Kre:繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值。即Kre=Ire/Iop

過(guò)量繼電器的Kre總小于1，一般為0.8；

Kre越接近1，繼電器越靈敏；

Kre過(guò)低時(shí)，可能使保護(hù)裝置誤動(dòng)作。6.4.1電磁式電流繼電器（KA）和電壓繼電器（KV）電磁式電壓繼電器： 動(dòng)作原理與KA基本相同； 多作為欠電壓（低電壓）繼電器。返回系數(shù)：

Kre=Ure/Uop>1 Kre越接近于1，繼電器越靈敏，一般為1.25。6.4.1電磁式電流繼電器（KA）和電壓繼電器（KV）6.4.2電磁式時(shí)間、信號(hào)及中間繼電器均屬于機(jī)電式有或無(wú)繼電器時(shí)間繼電器（KT）：用來(lái)使保護(hù)裝置獲得所要求的延時(shí)（即時(shí)限）。信號(hào)繼電器（KS）：用來(lái)發(fā)出保護(hù)裝置動(dòng)作的指示信號(hào)（信號(hào)牌掉下，接通信號(hào)回路，音響或燈光）中間繼電器（KM）：用作輔助繼電器，以彌補(bǔ)主繼電器觸點(diǎn)數(shù)量或觸點(diǎn)容量的不足。又稱出口繼電器，多設(shè)在保護(hù)裝置的出口回路中，用以接通斷路器的跳閘線圈。具有快吸快放特征。6.4.3感應(yīng)式GL電流繼電器兼有KA、KT、KS、KM的功能，可極大簡(jiǎn)化繼保裝置，在中小變配電所中應(yīng)用廣泛。由兩組元件組成：一組為感應(yīng)元件，一組為電磁元件。“反時(shí)限/反比延時(shí)特性”：該繼電器線圈中電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短---由感應(yīng)元件產(chǎn)生?！半娏魉贁嗵匦浴保弘娏髟龃蟮揭欢ㄖ担ㄕǖ乃贁嚯娏鳎r(shí)，繼電器瞬時(shí)動(dòng)作---由電磁元件產(chǎn)生，故電磁元件又稱為電流速斷元件。故而，可用作過(guò)電流保護(hù)兼電流速斷保護(hù)。有兩對(duì)相連的常開和常閉觸點(diǎn)；動(dòng)作程序是常開觸點(diǎn)先閉合，常閉觸點(diǎn)后斷開，構(gòu)成“先合后斷”的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)；否則會(huì)造成TA二次側(cè)帶負(fù)荷開路以及繼電器失電返回。6.5工廠高壓線路的繼電保護(hù)相間短路保護(hù)：帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)（過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限不大于0.5～0.7s時(shí)，可不裝設(shè)）；均動(dòng)作于斷路器的跳閘，切除短路故障部分。單相接地保護(hù)：絕緣監(jiān)視裝置（變配電所高壓母線上），無(wú)選擇性，動(dòng)作于信號(hào)；零序電流保護(hù)，有選擇性，動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。過(guò)負(fù)荷保護(hù)：動(dòng)作于信號(hào)。對(duì)3～66kV電力線路，應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。6.5.1繼電保護(hù)裝置的接線方式1、兩相兩繼電器式接線當(dāng)一次電路發(fā)生三相或兩相短路時(shí)，至少有一個(gè)繼電器會(huì)動(dòng)作。接線系數(shù)Kw：繼電器繞組中電流IkA與電流互感器二次繞組電流I2的比值，

Kw＝IkA/I2。對(duì)任意相間短路時(shí)，Kw＝1，即保護(hù)靈敏度都相同。6.5.1繼電保護(hù)裝置的接線方式2、兩相一繼電器式接線(兩相電流差)能反應(yīng)各種相間短路故障，但不同短路的保護(hù)靈敏度有所不同，故不如前者，但省繼電器，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。主要用于高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。接線系數(shù)Kw

：三相短路；AC兩相短路2；其余兩相短路1。6.5.2帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)按動(dòng)作時(shí)限特性分：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限按預(yù)選整定的動(dòng)作時(shí)間固定不變；一經(jīng)整定計(jì)算確定后，即固定不變，與短路電流大小無(wú)關(guān)；反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限原先是按10倍動(dòng)作電流來(lái)整定的；而實(shí)際的動(dòng)作時(shí)間與短路電流大小有關(guān)且成反比變化。（一）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)工作原理一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，KA瞬時(shí)動(dòng)作，閉合其觸點(diǎn)，使KT動(dòng)作；KT經(jīng)整定的時(shí)限后，延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的KS和KM動(dòng)作。KS動(dòng)作后，接通信號(hào)回路，給出燈光和音響信號(hào)。KM動(dòng)作后，接通YR回路，使QF跳閘，切除故障。QF跳閘后，其輔助觸點(diǎn)QF1－2隨之切斷跳閘回路。短路被切除后，繼電保護(hù)裝置除KS外，其他繼電器均自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而KS可手動(dòng)復(fù)位。（二）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的工作原理一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，KA動(dòng)作，經(jīng)一定延時(shí)后（反時(shí)限特性），常開觸點(diǎn)閉合，隨后其常閉觸點(diǎn)斷開，YR被“去分流”而接通，QF跳閘，切除故障。KA動(dòng)作同時(shí)，其信號(hào)牌掉下，指示保護(hù)裝置已動(dòng)作。故障切除后，繼電器自動(dòng)返回，其信號(hào)牌可利用外殼上的旋鈕手動(dòng)復(fù)位。Note：KA常開/常閉觸點(diǎn)動(dòng)作程序必須是：先合后斷。定時(shí)限與反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的比較保護(hù)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間精確，整定簡(jiǎn)便需繼電器多，接線復(fù)雜，需直流操作電源，投資大越靠近電源處，動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)繼電器少，交流操作，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，投資降低整定配合復(fù)雜，誤差大，可能由于動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)而延長(zhǎng)故障持續(xù)時(shí)間（三）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定整定原則：

Iop應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流IL.max

（包括正常過(guò)負(fù)荷電流和尖峰電流）；

Ire也應(yīng)躲過(guò)IL.max，否則可能發(fā)生誤動(dòng)，擴(kuò)大故障停電范圍。當(dāng)后一級(jí)保護(hù)已經(jīng)切除故障，而前一級(jí)KA不能及時(shí)返回，保持啟動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)延時(shí)達(dá)到時(shí)，繼續(xù)錯(cuò)誤跳閘，擴(kuò)大停電范圍整定計(jì)算公式：

Iop＝(KrelKw/

KreKi)IL.max

Krel

——可靠系數(shù)，DL型取1.2，GL型取1.3；

Kw——接線系數(shù)，即IKA（繼電器電流）/

I2（

TA二次電流）；

Kre

——返回系數(shù)，即繼電器返回電流Ire與動(dòng)作電流Iop的比值，一般取0.8，總小于1；

Ki——電流互感器變流比；

IL.max——（1.5－3）I30（線路計(jì)算電流）。（三）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定Kw＝IkA/I2Ire=

KreIop（四）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定“階梯原則”——以保證前后兩級(jí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性。后一級(jí)保護(hù)裝置所保護(hù)的線路首端發(fā)生三相短路時(shí)，前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t1應(yīng)比后一級(jí)保護(hù)中最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間t2大一個(gè)時(shí)間級(jí)差Δt，即

t1≥t2﹢Δt（對(duì)定時(shí)限，可取Δt=0.5s，對(duì)反時(shí)限，Δt=0.7s）單側(cè)電源多級(jí)串聯(lián)線路中各過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的確定

靈敏系數(shù)——電力系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式下的最小短路電流Ik.min與保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流Iop.1的比值，即

Sp

＝Ik.min/Iop.1

這里Ik.min應(yīng)取被保護(hù)線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。若是作為主保護(hù)，須Sp≥1.5

若是作為后備保護(hù)，則只須Sp≥1.2

（五）過(guò)電流保護(hù)的靈敏度電力系統(tǒng)處于短路回路阻抗為最大、短路電流為最小的狀態(tài)下的一種運(yùn)行方式。當(dāng)過(guò)電流保護(hù)靈敏度達(dá)不到要求時(shí)，需采用低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)來(lái)提高靈敏度。Iop.1＝IopKi/

Kw低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定的，有時(shí)不能滿足靈敏度的要求。因此為了提高過(guò)流保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)的靈敏度和改善躲過(guò)最大負(fù)荷電流的整定條件，所以在過(guò)流保護(hù)中加裝低電壓閉鎖：使得其動(dòng)作電流只需按躲過(guò)線路計(jì)算電流來(lái)整定——降低了IopSp

＝Ik.min/Iop.1有效增大了靈敏度IL.max=（1.5－3）I30（線路計(jì)算電流）低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)工作原理：在線路正常時(shí)，低電壓繼電器KV的常閉觸點(diǎn)和KA的常開觸點(diǎn)都處于斷開位置，保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)電壓正常而線路電流超過(guò)KA的動(dòng)作電流時(shí)，雖然KA常開觸點(diǎn)閉合，但由于KV的常閉觸點(diǎn)斷開，斷路器QF不會(huì)跳閘。只有當(dāng)線路電流超過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流，同時(shí)伴著電壓顯著下降，保護(hù)才動(dòng)作。此時(shí)KA常開觸點(diǎn)閉合、KV的常閉觸點(diǎn)也閉合，KT得電，經(jīng)一段延時(shí)后，其延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)閉合，信號(hào)繼電器KS動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)指令。同時(shí)KM得電，接通QF的跳閘線圈YR，斷路器跳閘。低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算公式：

Iop＝(KrelKw/

KreKi)I30

Krel

——可靠系數(shù)，DL型取1.2，GL型取1.3；

Kw——接線系數(shù)，即IKA（繼電器電流）/

I2（

TA二次電流）；

Kre

——返回系數(shù)，即繼電器返回電流Ire與動(dòng)作電流Iop的比值，一般取0.8，總小于1；

Ki——電流互感器變流比；

I30（線路計(jì)算電流）。6.5.3（無(wú)時(shí)限）電流速斷保護(hù)帶時(shí)限的過(guò)流保護(hù)，有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)：

越靠近電源的線路過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)；而短路電流則是越靠近電源越大，其危害也更嚴(yán)重。在過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間超過(guò)0.5～0.7s時(shí),應(yīng)裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置。（無(wú)時(shí)限）電流速斷保護(hù)-------一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)，僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作（無(wú)延時(shí)）。6.5.3電流速斷保護(hù)速斷電流－Iqb(quick-breakcurrent)的整定整定原則：

Iqb應(yīng)按躲過(guò)其所保護(hù)線路的末端的最大短路電流（三相短路電流）Ik.max來(lái)整定。（避免后一級(jí)速斷保護(hù)線路首端發(fā)生三相短路時(shí)，前一級(jí)速斷保護(hù)誤動(dòng)作的可能性。）整定計(jì)算公式：

Iqb

＝(KrelKw/

Ki)Ik.max

Krel

——可靠系數(shù)，DL型取1.2～1.3，GL型取1.4，過(guò)流脫扣器取1.8～2；Kw接線系數(shù)；Ki電流互感器變流比。裝有前后兩級(jí)電流速斷保護(hù)的線路：實(shí)際上，前一段線路WL1末端k-1點(diǎn)的三相短路電流Ik-1(3)(即Ik?max),與后一段線路WL2首端k-2點(diǎn)的三相短路電流Ik-2(3)幾乎相等；故KA1的速斷電流Iqb只有躲過(guò)Ik-1(3)(即Ik?max),才能躲過(guò)Ik-2(3)

，防止K-2點(diǎn)短路時(shí)KA1誤動(dòng)作保護(hù)死區(qū)的問題電流速斷保護(hù)的“死區(qū)”及其彌補(bǔ)“死區(qū)”：保護(hù)裝置不能保護(hù)到的區(qū)域。電流速斷保護(hù)的死區(qū)：靠近被保護(hù)線路末端的一段，即電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng)。彌補(bǔ)措施：配備帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間比電流速斷保護(hù)至少長(zhǎng)一個(gè)Δt＝0.5s～0.7s，且前后級(jí)過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)符合“階梯原則”，以確保選擇性。Note：在電網(wǎng)中，一般采用：電流速斷(I段，電流定值很大，無(wú)延時(shí)出口跳閘

)限時(shí)電流速斷(II段，電流定值較大，短延時(shí)出口跳閘

)作為線路的主保護(hù)，利用過(guò)電流保護(hù)(III段，電流定值較小，長(zhǎng)延時(shí)跳閘)作為本線路及相鄰元件的后備保護(hù)——所謂“三段式電流保護(hù)”。在供配電系統(tǒng)中，一般只需要裝“兩段式電流保護(hù)”：（無(wú)時(shí)限）電流速斷、過(guò)電流保護(hù)

3.電流速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：按其安裝處（線路首端）在系統(tǒng)最小方式下的兩相短路電流Ik(2)作為Ik.min

來(lái)校驗(yàn)。即有靈敏系數(shù)：

Sp＝KwIk(2)/KiIqb≥1.5～2Iqb.1＝IqbKi/

Kw6.5.4有選擇性單相接地保護(hù)—零序電流保護(hù)-----利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流（正常運(yùn)行時(shí)該電流恒為零），使得保護(hù)裝置動(dòng)作于信號(hào)，或者危險(xiǎn)時(shí)也動(dòng)作于跳閘。一般可用三相裝設(shè)的三個(gè)同樣的零序電流互感器同極性并聯(lián)組成---零序電流過(guò)濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)。工廠供配電系統(tǒng)中，很少采用。6.5.5過(guò)負(fù)荷保護(hù)

只用于可能常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路，一般延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)（動(dòng)作時(shí)間一般取10～15s）。動(dòng)作電流的整定： 按躲過(guò)線路的計(jì)算電流I30整定。整定公式:Iop(E)

＝1.2～1.3I30/Ki

Ki-CT的變流比6.6電力變壓器的繼電保護(hù)l.

繞組及其引出線的相間短路類似線路相間短路，因此可采取過(guò)電流保護(hù)裝置加以保護(hù)。對(duì)于油浸式變壓器，當(dāng)油箱內(nèi)繞組發(fā)生相間短路時(shí)，故障處的電弧不僅可能燒壞繞組絕緣和鐵心，而且可能會(huì)使絕緣材料和變壓器油強(qiáng)烈氣化，從而引起油箱爆炸。故而，變壓器除了設(shè)置過(guò)電流保護(hù)外，還應(yīng)考慮設(shè)置反應(yīng)油箱內(nèi)油氣化量多少的瓦斯保護(hù)亦稱氣體繼電保護(hù)。6.6.1電力變壓器的故障形式2.繞組的匝間短路也是常見故障。故障點(diǎn)電流增加的多少與短路匝數(shù)有關(guān)；當(dāng)短路匝數(shù)不多時(shí)，故障電流與正常電流差異不是很大，過(guò)電流保護(hù)裝置不一定能反應(yīng)出來(lái)。因此，油浸式變壓器采用瓦斯保護(hù)；干式變壓器采用反應(yīng)繞組短路時(shí)溫度升高的溫度保護(hù)。6.6.1電力變壓器的故障形式3．二次側(cè)單相接地短路

變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地，其單相短路時(shí)，故障相出現(xiàn)較大的短路電流。首先考慮用變壓器一次測(cè)裝設(shè)的過(guò)電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)；若靈敏度不夠，再考慮在二次側(cè)采用反映三相電流之和的零序電流保護(hù)。4.過(guò)負(fù)荷變壓器有一定的過(guò)負(fù)荷能力，但過(guò)負(fù)荷時(shí)間不能太長(zhǎng)。因此，當(dāng)變壓器的實(shí)際負(fù)荷超過(guò)其額定負(fù)荷時(shí)，采用反映變壓器過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。6.6.1電力變壓器的故障形式6.干式變壓器繞組溫度升高

原因很多，如過(guò)負(fù)荷、匝間短路、環(huán)境溫度過(guò)高、冷卻系統(tǒng)故障等。針對(duì)這種情況，應(yīng)設(shè)置溫度保護(hù)。5.油浸式變壓器的油面降低采用變壓器油作繞組的相間絕緣和對(duì)地絕緣的，因此，繞組必須完全浸泡在變壓器油中；當(dāng)油面降低時(shí)，會(huì)威脅變壓器的絕緣，引起短路故障。應(yīng)設(shè)置可反映油面降低的瓦斯保護(hù)。6.6.2變壓器的過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)與電力線路原理相同6.6.3變壓器低壓側(cè)的單相短路保護(hù)1、變壓器低壓側(cè)裝設(shè)三相均帶過(guò)電流脫扣器的低壓斷路器保護(hù)低壓斷路器，既作低壓側(cè)主開關(guān)，操作方便，便于自動(dòng)投入;又用來(lái)保護(hù)變壓器低壓側(cè)的相間短路和單相短路。適用于工廠和車間變電所中。2、變壓器低壓側(cè)三相均裝設(shè)熔斷器保護(hù)既可保護(hù)變壓器低壓側(cè)的相間短路，又可保護(hù)其單相短路，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。但熔斷器熔斷后更換熔體需一定時(shí)間，會(huì)影響連續(xù)供電；適用于供不重要負(fù)荷的小容量變壓器。3、在變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)引出線上裝設(shè)零序電流保護(hù)整定原則：動(dòng)作電流Iop(0)按躲過(guò)變壓器低壓側(cè)最大不平衡電流來(lái)整定。靈敏度較高，投資相對(duì)高，不宜用在工廠供電系統(tǒng)中。4、采用兩相三繼電器式接線或三相三繼電器式接線的過(guò)電流保護(hù)既能實(shí)現(xiàn)相間短路保護(hù)，又能實(shí)現(xiàn)低壓側(cè)的單相短路保護(hù)，保護(hù)靈敏度較高。兩相