供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)

供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)第一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)繼電保護(hù)的基本知識(shí)繼電保護(hù)防止因短路故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)造成電氣設(shè)備或供配電系統(tǒng)的損壞，提高供電可靠性，因此，電保護(hù)是變電所二次回路的重要組成部分，也是供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容．本章講述繼電保護(hù)的基本知識(shí)和理論，繼電保護(hù)的整定計(jì)算方法。

繼電保護(hù)裝置：就是能反應(yīng)供配電系統(tǒng)中電器設(shè)備發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),

并能動(dòng)作于斷路器跳閘或啟動(dòng)信號(hào)裝置發(fā)出預(yù)告信號(hào)的一種裝置。一、繼電保護(hù)的任務(wù)1．自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備從供配電系統(tǒng)中切除，使其它非故障部分迅速恢復(fù)正常供電。

第二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2．正確反應(yīng)電器設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，以便運(yùn)行人員采取措施，恢復(fù)電器設(shè)備的正常運(yùn)行。3．與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置（如自動(dòng)重合閘裝置，備用電源自動(dòng)投入裝置等）配合，提高供配電系統(tǒng)的供電可靠性。

二、對(duì)繼電保護(hù)的要求1.選擇性：當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，只切除故障設(shè)備，使停電范圍最小，保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍正常工作。

第三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2.可靠性：繼電保護(hù)在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，要準(zhǔn)確動(dòng)作，不應(yīng)該拒動(dòng)作；發(fā)生任何保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，不應(yīng)誤動(dòng)作。如圖7-1所示系統(tǒng)K點(diǎn)發(fā)生短路，保護(hù)3不應(yīng)該拒動(dòng)作，保護(hù)1和保護(hù)2不應(yīng)該誤動(dòng)作。

3.速動(dòng)性：發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)該盡快地動(dòng)作切除故障，減小故障引起的損失，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.靈敏性：靈敏性是指繼電保護(hù)在其保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。在繼電保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，不論系統(tǒng)的運(yùn)行方式、短路的性質(zhì)和短路的位置如何，保護(hù)都應(yīng)正確動(dòng)作。繼電保護(hù)的靈敏性通常用靈敏度KS來(lái)衡量，靈敏度愈高，反應(yīng)故障的能力愈強(qiáng)。

靈敏度Ks按下式計(jì)算：

第四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日三、繼電保護(hù)的基本工作原理供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)引起電流增大、電壓降低、電壓和電流間相位角改變等。因此，利用上述物理量故障時(shí)與正常時(shí)的差別，可構(gòu)成各種不同工作原理的繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)的種類很多，但是其工作原理基本相同，它主要由測(cè)量、邏輯和執(zhí)行三部分組成，如圖7-2所示。

1.測(cè)量部分

測(cè)量被保護(hù)設(shè)備的某物理量，和保護(hù)裝置的整定值進(jìn)行比較，判斷被保護(hù)設(shè)備是否發(fā)生故障，保護(hù)裝置是否應(yīng)該起動(dòng)。第五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2.邏輯部分：邏輯部分根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，輸出信號(hào)到執(zhí)行部分。

3.執(zhí)行部分：執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作，使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)。

四、電流保護(hù)的接線方式和接線系數(shù)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)Kw，它是流入繼電器的電流IKA與電流互感器二次繞組電流I2的比值，即

第六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日

1.三相三繼電器接線方式

三相三繼電器接線方式又稱完全星形接線。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。

第七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日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(méi)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。

第八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日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，，因此又稱兩相電流差接線。A、C兩相短路時(shí)，KW=2，；A、B或B、C兩相短路時(shí)，KW=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)。

第九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器保護(hù)繼電器的種類：

（1）按繼電器的結(jié)構(gòu)原理分，有電磁式、感應(yīng)式、數(shù)字式、微機(jī)式等繼電器；

（2）按繼電器反應(yīng)的物理量分有電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、氣體繼電器等；

（3）按繼電器反應(yīng)的物理量變化分，有過(guò)量繼電器和欠量繼電器，如過(guò)電流繼電器、欠電壓繼電器；

（4）按繼電器在保護(hù)裝置中的功能分，有起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器等。

常用的繼電器主要是電磁式和感應(yīng)式繼電器。第十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日一、電磁式繼電器1.電磁式電流繼電器

（1）文字符號(hào)和圖形符號(hào)

文字符號(hào)：KA

（2）結(jié)構(gòu)和工作原理

使過(guò)電流繼電器動(dòng)作的最小電流稱為繼電器的動(dòng)作電流，用Iop.kA

表示。

使繼電器返回到起始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流，用Ire.KA表示。

繼電器的返回電流與動(dòng)作電流之比稱為返回系數(shù)Kre，即

電磁式電流繼電器的返回系數(shù)通常為0.85。

第十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（3）動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)電磁式電流繼電器的動(dòng)作電流的方法有兩種：①改變調(diào)整桿6的位置來(lái)改變彈簧的反作用力，進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。

②改變繼電器線圈的連接。當(dāng)線圈由串聯(lián)改為并聯(lián)時(shí)，繼電器的動(dòng)作電流增大一倍，進(jìn)行級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)。

2.電磁式電壓繼電器

（1）文字符號(hào)和圖形符號(hào)（KV）

（2）結(jié)構(gòu)和工作原理與DL型電磁式電流繼電器基本相同。不同之處僅是電壓繼電器的線圈為電壓線圈，匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，與電壓互感器的二次繞組并聯(lián)。

電磁式電壓繼電器有過(guò)電壓和欠電壓繼電器兩種。過(guò)電壓繼電器的返回系數(shù)通常為0.8；欠電壓繼電器的返回系數(shù)通常為1.25。第十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日3.電磁式時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器用于繼電保護(hù)裝置中，使繼電保護(hù)獲得需要的延時(shí)，以滿足選擇性要求。（1）文字符號(hào)：KT（2）結(jié)構(gòu)和工作原理

由電磁系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、鐘表機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和時(shí)間調(diào)整系統(tǒng)等組成。

（3）動(dòng)作時(shí)限調(diào)整：通過(guò)改變主靜觸頭的位置，即改變主動(dòng)觸頭的行程獲得。第十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日4.電磁式信號(hào)繼電器

信號(hào)繼電器在繼電保護(hù)裝置中用于發(fā)出指示信號(hào)，表示保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)接通信號(hào)回路，發(fā)出燈光或者音響信號(hào)。

文字符號(hào)：KS

5.電磁式中間繼電器

中間繼電器在繼電保護(hù)裝置中用于彌補(bǔ)主繼電器觸頭容量或觸頭數(shù)量的不足。文字符號(hào)：KM

第十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日二、感應(yīng)式電流繼電器（圖7-14；P169）1.文字符號(hào)和圖形符號(hào)——文字符號(hào)：KA2.結(jié)構(gòu)和工作原理

感應(yīng)式電流繼電器有兩個(gè)系統(tǒng)：感應(yīng)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)。

反時(shí)限動(dòng)作:繼電器線圈中的電流越大，動(dòng)作時(shí)限越短。

速斷動(dòng)作:繼電器線圈中的電流增大到繼電器的速斷電流整定值時(shí)，電磁鐵將銜鐵瞬時(shí)吸下。

第十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日感應(yīng)式電流繼電器的這種有一定限度的反時(shí)限動(dòng)作特性，稱為“有限反時(shí)限特性”。3.動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的調(diào)節(jié)

(1)繼電器的動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)

用插銷16改變線圈抽頭（匝數(shù)）進(jìn)行級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)；也可以用調(diào)節(jié)彈簧7的拉力進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。

(2)繼電器的動(dòng)作時(shí)限的調(diào)節(jié)

用螺桿13改變扇形齒輪頂桿行程的起點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。繼電器速斷電流倍數(shù)可用螺釘14改變銜鐵與電磁鐵之間的氣隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。第十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)電力線路的繼電保護(hù)一、電力線路的常見(jiàn)故障

1.常見(jiàn)故障：

相間短路、單相接地、過(guò)負(fù)荷。2.保護(hù)配置：

配置相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

電力線路裝設(shè)帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘，作為相間短路的保護(hù)。

電力線路裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置或單相接地保護(hù)（，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，作為單相接地故障保護(hù)。

可能經(jīng)常過(guò)負(fù)荷的電纜線路，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)。第十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日二、過(guò)電流保護(hù)

當(dāng)通過(guò)線路的電流大于繼電器的動(dòng)作電流，保護(hù)裝置起動(dòng)，并用時(shí)限保證動(dòng)作的選擇性，這種繼電保護(hù)裝置稱為過(guò)電流保護(hù)。由于采用的繼電器不同，其時(shí)限特性有兩種：由電磁式電流繼電器等構(gòu)成的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和由感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。分為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。1.過(guò)電流保護(hù)的接線和工作原理

（1）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的接線和工作原理（2）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的接線和工作原理

第十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的接線圖第十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2.保護(hù)整定計(jì)算

過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算有動(dòng)作電流整定，動(dòng)作時(shí)限整定和靈敏度校驗(yàn)三項(xiàng)內(nèi)容。（1）動(dòng)作電流整定

過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流必須滿足下列兩個(gè)條件：

a.正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作，即保護(hù)裝置一次側(cè)的動(dòng)作電流Iop1應(yīng)大于線路的最大負(fù)荷電流IL.max（正常過(guò)負(fù)荷電流和尖峰電流），即Iop1>IL.max

b.保護(hù)裝置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置,即保護(hù)裝置一次側(cè)的返回電流Ire1大于線路的最大負(fù)荷電流IL.max（應(yīng)包含電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流），即Ire1>IL.max

第二十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日由于過(guò)電流保護(hù)Iop1大于Ire1，所以，以Ire1＞IL.max整定動(dòng)作電流，同時(shí)引入可靠系數(shù)Krel，將不等式改寫(xiě)成等式。繼電器的動(dòng)作電流Iop.KA為式中,Krel為可靠系數(shù),DL型繼電器取1.2，GL型繼電器取1.3；Kw為接線系數(shù)，由保護(hù)的接線方式?jīng)Q定；Kre為繼電器的返回系數(shù)，DL型繼電器取0.85，GL型繼電器取0.8；Ki為電流互感器變比。

IL.max=（1.5~3.0）Ic

保護(hù)裝置一次側(cè)的動(dòng)作電流為

（2）動(dòng)作時(shí)限整定

a.定時(shí)限過(guò)電流動(dòng)作時(shí)限整定

第二十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日

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。第二十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日b.反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限整定

在整定反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限時(shí)應(yīng)指出某一動(dòng)作電流倍數(shù)（通常為10倍）時(shí)的動(dòng)作時(shí)限。為保證動(dòng)作的選擇性，反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)時(shí)限整定也應(yīng)按照“階梯原則”來(lái)確定，即上下級(jí)線路的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)在保護(hù)配合點(diǎn)K點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的時(shí)限級(jí)差為Δt=0.7s。第二十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日動(dòng)作時(shí)限整定具體步驟如下：

a、計(jì)算線路2WL首端K點(diǎn)三相短路時(shí)保護(hù)2的動(dòng)作電流倍數(shù)n2。

式中，

為K點(diǎn)三相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)1繼電器的電流，

，Kw.2和Ki.2分別為保護(hù)1的接線系數(shù)和電流互感器變比。b、由n2從特性曲線2求K點(diǎn)三相短路時(shí)保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限t2。

c、計(jì)算K點(diǎn)三相短路時(shí)保護(hù)1的實(shí)際動(dòng)作時(shí)限t1，t1應(yīng)較t2大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt，以保證動(dòng)作的選擇性，即

d、計(jì)算K點(diǎn)三相短路時(shí)，保護(hù)1的實(shí)際動(dòng)作電流倍數(shù)n1。

式中，

為K點(diǎn)三相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)2繼電器的電流，

，Kw.2和Ki.2分別為保護(hù)2的接線系數(shù)和電流互感器變比。第二十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（3）保護(hù)靈敏度校驗(yàn)

過(guò)電流保護(hù)的靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下線路末端的兩相短路電流

進(jìn)行校驗(yàn)。

式中，Iop1為保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流。

例7-1試整定圖所示線路1WL的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。已知1TA的變比為750/5A，線路最大負(fù)荷電流（含自啟動(dòng)電流670A，保護(hù)采用兩相兩繼電器接線，線路2WL定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限0.7s，最大運(yùn)行方式時(shí)K1點(diǎn)三相短路電流4kA，K2點(diǎn)三相短路電流2.5kA，最小運(yùn)行方式時(shí)K1和K2點(diǎn)三相短路電流分別為3.2kA和2kA。第二十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日解：1、整定動(dòng)作電流

選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，整定動(dòng)作電流7A過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為

2、整定動(dòng)作時(shí)限

線路1WL定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)較線路2WL定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt。第二十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日3、校驗(yàn)保護(hù)靈敏度保護(hù)線路1WL靈敏度按線路1WL末端最小兩相短路電流校驗(yàn)：由此可見(jiàn)，保護(hù)整定滿足靈敏度要求。

第二十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日三、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.電流速斷保護(hù)的接線和工作原理

2.電流速斷保護(hù)的整定

（1）動(dòng)作電流整定

為了保證速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性，在下一級(jí)線路首端發(fā)生最大短路電流時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即速斷保護(hù)動(dòng)作電流Iop1＞IK.max，速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定值為第二十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第三十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日式中，IK.max為線路末端最大三相短路電流；Kre1為可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.3，GL型繼電器取1.5；Kw為接線系數(shù)；Ki為電流互感器變比。

對(duì)GL型電流繼電器

，還要整定速斷動(dòng)作電流倍數(shù)，即

需要注意的是，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大于線路末端的最大三相短路電流，電流速斷保護(hù)存在保護(hù)死區(qū)。只能保護(hù)線路的一部分，線路不能被保護(hù)的部分稱為保護(hù)死區(qū)，線路能被保護(hù)的部分稱為保護(hù)區(qū)。

第三十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）靈敏度校驗(yàn)

只能用線路首端最小兩相短路電流

校驗(yàn)，即

例7-2試整定例7-1中線路1WL的電流速斷保護(hù)。已知線路1WL首端最小三相短路電流為9.2kA。解：電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)共用電流互感器和出口中間繼電器。電流速斷保護(hù)需整定動(dòng)作電流和校驗(yàn)靈敏度。（1）動(dòng)作電流整定選DL-11/50電流繼電器，線圈并聯(lián)，整定動(dòng)作電流35A。速斷保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為（2）靈敏度校驗(yàn):以線路1WL首端最小兩相短路電流校驗(yàn)電流速斷保護(hù)整定滿足要求。第三十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日例7-3圖所示的10kV線路1WL和2WL都采用GL-15/10電流繼電器構(gòu)成兩相兩繼電器接線的過(guò)電流保護(hù)。已知1TA的變比為100/5A，2TA的變比為75/5A，1WL的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定9A，10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間為1s，2WL的計(jì)算電流為36A，2WL首端三相短路電流為900A，末端三相短路電流320A。試整定線路2WL的保護(hù)。

解：線路由GL-15/10感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成兩相式過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)（1）過(guò)電流保護(hù)①動(dòng)作電流第三十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日整定繼電器動(dòng)作電流8A，過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為②動(dòng)作時(shí)限整定由線路1WL和2WL保護(hù)配合點(diǎn)K1，整定2WL的電流繼電器動(dòng)作時(shí)限曲線。a、計(jì)算K1點(diǎn)短路1WL保護(hù)的動(dòng)作電流倍數(shù)n1和動(dòng)作時(shí)限t1：由n1查GL-15電流繼電器t|n=10=1s特性曲線，得t1=1.4sb、計(jì)算K1點(diǎn)短路2WL保護(hù)的動(dòng)作電流倍數(shù)n2和動(dòng)作時(shí)限t2。第三十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日c、由n2和t2從GL-15電流繼電器動(dòng)作特性曲線查得10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)限0.6s③靈敏度校驗(yàn)＞1.52WL過(guò)電流保護(hù)整定滿足要求（2）電流速斷保護(hù)①動(dòng)作電流整定整定速斷保護(hù)動(dòng)作倍數(shù)4倍，一次側(cè)動(dòng)作電流為②靈敏度校驗(yàn)＞1.52WL電流速斷保護(hù)整定滿足要求。

第三十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日四、單相接地保護(hù)

1.多線路系統(tǒng)單相接地分析

（1）流過(guò)接地線路的總接地電流IE等于所有在電氣上有直接聯(lián)系的接地電容電流之和IC∑減去接地線路的接地電容電流Ic。

（2）流過(guò)非接地線路的接地電容電流就是該非接地故障線路的接地電容電流Ici。

第三十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2．單相接地保護(hù)

（1）單相接地保護(hù)的接線和工作原理

架空線路用三只電流互感器構(gòu)成零序電流互感器，電纜線路用一只零序電流互感器。實(shí)現(xiàn)有選擇性的單相接地保護(hù)，又稱零序電流保護(hù)。

第三十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）動(dòng)作電流整定

系統(tǒng)中其它線路發(fā)生單相接地，被保護(hù)線路流過(guò)接地電容電流IC時(shí)，單相接地保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即式中，Kre1為可靠系數(shù)，保護(hù)裝置不帶時(shí)限時(shí)，取Kre1=4~5，保護(hù)裝置帶時(shí)限時(shí)，取Kre1=1.5~2；Ki為零序電流互感器的變比。（3）靈敏度校驗(yàn)

被保護(hù)線路發(fā)生單相接地，流過(guò)接地電容電流

，單相接地保護(hù)應(yīng)可靠動(dòng)作。保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流為第三十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日3.絕緣監(jiān)視裝置

在變電所每段母線上裝一只三相五柱電壓互感器或三只單相三繞組電壓互感器，在接成Y的二次繞組上接三只相電壓表，在接成開(kāi)口三角形的二次繞組上接一只電壓繼電器。系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相對(duì)地電壓近似為零，非故障相對(duì)地電壓升高倍，近似為線電壓。同時(shí)，開(kāi)口三角形繞組兩端電壓也升高，近似為100V，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出單相接地信號(hào)。因此，絕緣監(jiān)視裝置又稱為零序電壓保護(hù),無(wú)選擇性。

運(yùn)行人員可根據(jù)接地信號(hào)和電壓表讀數(shù)，判斷哪一段母線、哪一相發(fā)生單相接地，但不能判斷哪一條線路發(fā)生單相接地，因此絕緣監(jiān)視裝置是無(wú)選擇性的。只能采用依次拉合的方法，判斷接地故障線路。

第三十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日五、過(guò)負(fù)荷保護(hù)

1.接線和工作原理

2.保護(hù)整定

(1)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按線路的計(jì)算電流Ic整定，即式中，Krel為可靠系數(shù)，取1.2~1.3；Ki為電流互感器之比。

(2)動(dòng)作時(shí)間

一般整定10s~15s。

第四十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)電力變壓器的繼電保護(hù)一、電力變壓器的常見(jiàn)故障和保護(hù)配置1.常見(jiàn)故障

常見(jiàn)故障分短路故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。

(1)變壓器的短路故障

按發(fā)生在變壓器油箱的內(nèi)外，分內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障有匝間短路、相間短路和單相碰殼故障。外部故障有套管及其引出線的相間短路、單相接地故障。

(2)變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)有過(guò)負(fù)荷、油面降低和變壓器溫度升高等。第四十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2.保護(hù)配置

(1)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路；(2)800kVA以上油浸式變壓器和400kVA及以上車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)

裝置用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低；

(3)單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000kVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300kVA及以上或電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)裝置用于保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路；

(4)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)和溫度保護(hù)裝置分別用于保護(hù)變壓器的過(guò)負(fù)荷和溫度升高。

第四十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日二、變壓器二次側(cè)短路流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流和電流保護(hù)的接線方式變壓器電流保護(hù)的基本原理與電力線路保護(hù)類似，但由于變壓器的接線組別和保護(hù)的接線方式，變壓器二次側(cè)短路時(shí)流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流分布不同，將影響變壓器保護(hù)的靈敏度。1．Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)單相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流

Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器，二次側(cè)發(fā)生單相短路時(shí)，一次側(cè)穿越短路電流分布不對(duì)稱，B相為

,A相和C相為

（K為變壓器的變比）。

見(jiàn)向量圖第四十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第四十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2．Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)兩相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流

Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)a、b相發(fā)生兩相短路，一次側(cè)的短路穿越電流B相為

，A、C相為

。第四十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日3．變壓器電流保護(hù)的接線方式

(1)兩相兩繼電器式接線

（適用于相間短路保護(hù)）

對(duì)Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器，二次側(cè)發(fā)生單相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)裝置穿越電流僅為二次側(cè)的三分之一（設(shè)變壓器變比為1），保護(hù)靈敏度只有相間保護(hù)的三分之一。

對(duì)Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)ab兩相短路，流經(jīng)保護(hù)裝置的穿越電流僅為二次側(cè)的

，保護(hù)靈敏度也將降低。(2)兩相一繼電器式接線

（保護(hù)靈敏度隨短路種類而異）

但Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生單相短路和yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生兩相短路，保護(hù)裝置不動(dòng)作，因此，該連線方式不能用于Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器的電流保護(hù)。第四十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日三、變壓器的電流保護(hù)1.變壓器的過(guò)電流保護(hù)

(1)接線和工作原理

和線路過(guò)電流保護(hù)的接線、工作原理完全相同。

(2)變壓器過(guò)電流保護(hù)整定

和線路過(guò)電流保護(hù)的整定類似。

a.繼電器的動(dòng)作電流整定

式中，I1N為變壓器一次側(cè)額定電流；可靠系數(shù)Kre1、接線系數(shù)Kw、返回系數(shù)Kre同線路過(guò)電流保護(hù)；Ki為電流互感器的變比。第四十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日

b.動(dòng)作時(shí)限

變壓器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比二次側(cè)出線過(guò)電流保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)Δt。對(duì)車(chē)間變電所的變壓器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限，一般取0.5~0.7s。c.靈敏度校驗(yàn)

式中，I（2）'K.min

為變壓器二次側(cè)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流。2.變壓器電流速斷保護(hù)

(1)接線和工作原理

和線路速斷保護(hù)的接線、工作原理完全相同。

第四十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日(2)變壓器電流速斷保護(hù)整定

和線路過(guò)電流保護(hù)的整定類似。

a.動(dòng)作電流式中，

為變壓器二次側(cè)母線在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流；Kre1為可靠系數(shù)，同線路的電流速斷保護(hù)。

b.靈敏度校驗(yàn)

與線路速斷保護(hù)靈敏度校驗(yàn)一樣，以變壓器一次側(cè)最小兩相短路電流

進(jìn)行校驗(yàn)，即第四十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日3.變壓器的零序電流保護(hù)

Yyn0連接的變壓器二次側(cè)單相短路時(shí)，若變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度不滿足要求，可在變壓器二次側(cè)零線上裝設(shè)零序電流保護(hù)。(1)接線和工作原理

(2)整定

a.動(dòng)作電流零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器二次側(cè)最大不平衡電流整定，最大不平衡電流取變壓器二次側(cè)額定電流的25%，即第五十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日式中，Krel為可靠系數(shù)，取1.2；Ki為零序電流互感器的變比；I2N為變壓器二次側(cè)的額定電流。

b.動(dòng)作時(shí)間

零序電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般取0.5~0.7s，以躲過(guò)變壓器瞬時(shí)最大不平衡電流。c.靈敏度校驗(yàn)

按變壓器二次側(cè)干線末端最小單相短路電流

校驗(yàn)。第五十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日4.變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)

運(yùn)行中可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的變壓器應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。接線和工作原理同線路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)；動(dòng)作電流整定按變壓器一次側(cè)額定電流整定；動(dòng)作時(shí)間一般整定10s~15s。例7-4某總降變電所有一臺(tái)35/10.5kV、2500kVA、Yd11聯(lián)結(jié)組變壓器一臺(tái)。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(hù)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(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間1s，試整定變壓器的電流保護(hù)。第五十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日解：因無(wú)過(guò)負(fù)荷可能，變壓器裝設(shè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，保護(hù)采用兩相兩繼電器接線。1．定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)

（1）動(dòng)作電流整定選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，動(dòng)作電流整定Iop.KA(oc)=6A保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流（2）動(dòng)作時(shí)間整定第五十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（3）靈敏度校驗(yàn)

＞1.52．電流速斷保護(hù)

（1）動(dòng)作電流整定選DL-11/50電流繼電器，線圈串聯(lián)，動(dòng)作電流整定Iop.KA(qb)=25A保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流第五十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）靈敏度校驗(yàn)＞2.0變壓器電流保護(hù)靈敏度滿足要求.

第五十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日四、變壓器的氣體保護(hù)氣體保護(hù)是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種主要保護(hù)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(chē)間內(nèi)油浸式變壓器均應(yīng)裝氣體保護(hù)。1．氣體繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理

FJ3-80型開(kāi)口杯擋板式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖。

當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí)，電弧的高溫使變壓器油分解為大量的油氣體，氣體保護(hù)就是利用這種氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置。變壓器正常運(yùn)行：氣體繼電器容器內(nèi)充滿油，上、下兩對(duì)干簧觸點(diǎn)處于斷開(kāi)位置。

第五十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日輕瓦斯動(dòng)作：變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體較少，氣體緩慢上升，上干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

重瓦斯動(dòng)作：變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量的氣體，油汽混合物迅猛地從油箱通過(guò)聯(lián)通管沖向油枕，下干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘。

變壓器油箱嚴(yán)重漏油：隨著氣體繼電器內(nèi)的油面逐漸下降，首先上觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，接著下觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘。2．氣體保護(hù)的接線

（如圖）第五十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第五十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日3．氣體保護(hù)的安裝和運(yùn)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(shí)應(yīng)有1~1.5%的傾斜度；

變壓器在制造時(shí)，聯(lián)通管對(duì)油箱上蓋也應(yīng)有2~4%傾斜度。第五十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日五、變壓器的差動(dòng)保護(hù)GB50062-92規(guī)定10000kVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和6300kVA及以上的并列運(yùn)行變壓器，應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)；6300kVA及以下單獨(dú)運(yùn)行的重要變壓器，也可裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不符合要求時(shí)，宜裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。

1．差動(dòng)保護(hù)的工作原理

變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理接線如圖所示。在變壓器兩側(cè)安裝電流互感器，其二次繞組串聯(lián)成環(huán)路，繼電器KA（或差動(dòng)繼電器KD）并接在環(huán)路上，流入繼電器的電流等于變壓器兩側(cè)電流互感器的二次繞組電流之差，即Iub為變壓器一、二次側(cè)的不平衡電流。

第六十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日變壓器正常運(yùn)行或差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)區(qū)外短路時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流小于繼電器的動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作。在保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，對(duì)單端電源供電的變壓器

，

，遠(yuǎn)大于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，通過(guò)中間繼電器KM，使變壓器兩側(cè)斷路器跳閘，切除故障。第六十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日2．變壓器差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因和減小措施

（1）變壓器聯(lián)結(jié)組引起的不平衡電流

將變壓器星形接線側(cè)的電流互感器接成三角形接線，變壓器三角形接線側(cè)的電流互感器接成星形接

線，這樣變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流相位相同，消除了由變壓器聯(lián)結(jié)組引起的不平衡電流。第六十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）電流互感器變比引起的不平衡電流

利用差動(dòng)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(lì)磁涌流引起的不平衡電流

利用速飽和電流互感器或差動(dòng)繼電器的速飽和鐵心減小勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。3．變壓器的差動(dòng)保護(hù)方式

變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題是采取各種有效措施消除不平衡電流的影響。

目前我國(guó)廣泛應(yīng)用下列幾種類型繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)：

（1）帶短路線圈的BCH-2型差動(dòng)繼電器；

第六十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）帶磁制動(dòng)特性的BCH-1型差動(dòng)繼電器；

（3）多側(cè)磁制動(dòng)特性的BCH-4型差動(dòng)繼電器；

（4）鑒別涌流間斷角的差動(dòng)繼電器；

（5）二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。

有關(guān)上述各種差動(dòng)繼電器的接線和整定計(jì)算，因篇幅有限這里僅介紹BCH-2型差動(dòng)保護(hù)。

4.BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù)

（1）BCH-2型差動(dòng)繼電器

BCH-2型差動(dòng)繼電器，由一個(gè)帶短路線圈的速飽和變壓器和一個(gè)執(zhí)行元件DL-11/0.2電流

繼電器組成，如圖所示。

第六十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日在速飽和變流器鐵芯的中間芯柱上繞有一個(gè)差動(dòng)線圈Wd

、兩個(gè)平衡線圈Weq1和Weq2和一個(gè)短路線圈WK′。左側(cè)芯柱上繞有一個(gè)短路線圈WK″,WK′和WK″接成閉合回路，它們產(chǎn)生的磁通在左側(cè)芯柱上是同相的。右側(cè)芯柱上繞有一個(gè)二次線圈W2，與執(zhí)行元件相接。平衡線圈的作用是用于平衡由于變壓器差動(dòng)保護(hù)二側(cè)電流互感器二次電流不等所引起的不平衡電流。短路線圈的作用是消除勵(lì)磁涌流的影響。當(dāng)變壓器外部短路或空載投入，在差動(dòng)回路出現(xiàn)不平衡電流或勵(lì)磁涌流存在較大的非周期分量時(shí)，速飽和變流器迅速飽和，使周期分量的傳變工作變壞，從而繼電器不動(dòng)作。第六十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù)接線

BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù)接線圖見(jiàn)圖，（a）為雙繞組變壓器BCH-2型

差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖，若保護(hù)三繞組變壓器，變壓器第三側(cè)的電流互感器的二次線圈接BCH-2型差動(dòng)繼電器的端子④，（b）為變壓器差動(dòng)保護(hù)展開(kāi)圖，采用兩相兩繼電器式接線。

第六十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日(3)BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定

①按平均電壓及變壓器最大容量計(jì)算變壓器各側(cè)額定電流INT，按KW、INT選擇各側(cè)電流互感器一次額定電流。按下式計(jì)算出電流互感器二次回路額定電流IN2：式中，KW為三相對(duì)稱情況下電流互感器的接線系數(shù)，星型接線時(shí)為1，三角形接線時(shí)為

；Ki為電流互感器的變比。②差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)的一次側(cè)動(dòng)作電流整定

差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)的一次側(cè)動(dòng)作電流應(yīng)滿足下面三個(gè)條件：

a）躲過(guò)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流，即

式中，Kre1為可靠系數(shù)，取1.3；I1N為變壓器一次側(cè)的額定電流。

第六十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第六十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日b）躲過(guò)變壓器外部短路時(shí)的最大不平衡電流Idsq.max

式中，Kre1為可靠系數(shù)，取1.3；Idsq.max可按下式計(jì)算：

式中，0.1為電流互感器允許的最大相對(duì)誤差；Keq為電流互感器的同型系數(shù)，型號(hào)相同時(shí)取0.5，型號(hào)不同時(shí)取1；ΔU%為由變壓器調(diào)壓所引起的誤差，一般取調(diào)壓范圍的一半；

為采用的互感器變比或平衡線圈匝數(shù)與計(jì)算值不同時(shí)，所引起的相對(duì)誤差,在計(jì)算之初不能確定時(shí)可取5%；

為保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大短路電流。

第六十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日c）電流互感器二次回路斷線時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)作，即躲過(guò)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流IL.max。負(fù)荷電流不能確定時(shí)，可采用變壓器的額定電流INT。

式中，Kre1為可靠系數(shù)，取1.3。

③繼電器差動(dòng)線圈匝數(shù)的確定

a．三繞組變壓器：基本側(cè)直接接差動(dòng)線圈，其余兩側(cè)接相應(yīng)的平衡線圈。基本側(cè)繼電器的動(dòng)作電流為

基本側(cè)繼電器差動(dòng)線圈計(jì)算匝數(shù)Ｗd.c為

式中，AW0為繼電器動(dòng)作安匝，無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)可采用額定值A(chǔ)W0=60安匝。

按繼電器線圈實(shí)有抽頭選擇較小而相近的匝數(shù)作為差動(dòng)線圈的整定匝數(shù)WOP。第七十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日根據(jù)WOP再計(jì)算基本側(cè)實(shí)際的繼電器動(dòng)作電流

b．雙繞組變壓器：兩側(cè)電流互感器分別接于繼電器的兩個(gè)平衡線圈上。確定基本側(cè)的繼電器動(dòng)作電流及線圈匝數(shù)的計(jì)算與三繞組變壓器方法相同。

依繼電器線圈實(shí)有抽頭，選用差動(dòng)線圈的匝數(shù)Wd和一組平衡線圈匝數(shù)Weq1

之和，較差動(dòng)線圈計(jì)算匝數(shù)Wdc小而近似的數(shù)值?；緜?cè)的整定匝數(shù)Wd.op

為

④非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)的確定

a．雙繞組變壓器平衡線圈的計(jì)算匝數(shù)

式中，

為接有平衡線圈Ⅰ、Ⅱ的電流互感器二次側(cè)額定電流。

第七十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日ｂ．三繞組變壓器平衡線圈計(jì)算匝數(shù)分別為

式中，IN2為基本側(cè)電流互感器二次額定電流。

⑤計(jì)算

式中，

為平衡線圈計(jì)算匝數(shù)；

為平衡線圈整定匝數(shù)；

為差動(dòng)線圈整定匝數(shù)。若

時(shí)，則需將其代入上式重新計(jì)算動(dòng)作電流。

第七十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日⑥短路線圈抽頭的確定

短路線圈有4組抽頭可供選擇，短路線圈的匝數(shù)越多，躲過(guò)勵(lì)磁涌流的性能越好，但繼電器的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。因此所選抽頭匝數(shù)是否合適，應(yīng)在保護(hù)裝置投入運(yùn)行時(shí)，通過(guò)變壓器空載試驗(yàn)確定。⑦靈敏系數(shù)校驗(yàn)式中，IIK

、IIIK

、IIIIK

為變壓器出口處最小短路時(shí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ側(cè)流進(jìn)繼電器線圈的電流；WIW、

WIIW

、

WIIIW

為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ側(cè)電流在繼電器的實(shí)際工作匝數(shù)（工作匝數(shù)為各側(cè)平衡線圈匝數(shù)與差動(dòng)匝數(shù)之和）。

有時(shí)也用如下簡(jiǎn)化公式：式中，IKD為最小故障時(shí)流入繼電器的總電流；IOP.KD為繼電器的整定電流。

雙繞組變壓器靈敏度計(jì)算與上述相同，只是第三側(cè)數(shù)字為零。

第七十三頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日例7-5試整定雙繞組變壓器的BCH-2型差動(dòng)保護(hù)。已知變壓器技術(shù)參數(shù)：15MVA,

35±2×2.5%/10.5kV,yd11,Uk%=7.5；變壓器35kV母線三相短路電流母線三相短路歸算到35KV的短路電流，10kV側(cè)最大負(fù)荷電流為780A。解：1.計(jì)算變壓器額定電流、選出電流互感器變比、求出電流互感器二次回路額定電流，計(jì)算結(jié)果如表所示。表:變壓器額定電流、電流互感器變比、電流互感器二次回路額定電流由表可見(jiàn)，10kV側(cè)電流互感器二次回路額定電流較35kV側(cè)大，因此，以10kV側(cè)為基本側(cè)。第七十四頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日名稱各側(cè)數(shù)值

35kV10kV變壓器額定電流（A）

變壓器繞組接線方式y(tǒng)d電流互感器接線方式Y(jié)D電流互感器計(jì)算變比

選用電流互感器變比

電流互感器二次回路額定電流

第七十五頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.計(jì)算差動(dòng)保護(hù)10kV側(cè)的一次側(cè)動(dòng)作電流（1）按躲過(guò)勵(lì)磁涌流（2）按躲過(guò)外部最大不平衡電流

（3）按躲過(guò)電流互感器二次回路斷線因此，應(yīng)躲過(guò)外部最大不平衡電流選擇10KV側(cè)一次側(cè)動(dòng)作電流為1466A。第七十六頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日3.確定線圈接法和匝數(shù)

35kV和10KV側(cè)電流互感器分別接平衡線圈WeqI，WeqII

基本側(cè)（10KV側(cè)）繼電器動(dòng)作電流為基本側(cè)差動(dòng)線圈計(jì)算匝數(shù)為其中取差動(dòng)線圈匝數(shù)Wd6匝,平衡繞組線圈匝數(shù)WeqI2匝。4.確定35KV側(cè)平衡線圈Ⅱ的匝數(shù)第七十七頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日選擇平衡繞組Ⅱ線圈匝數(shù)WeqII為3匝。5.計(jì)算由實(shí)際匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等產(chǎn)生的相對(duì)誤差所以，不需要重新計(jì)算動(dòng)作電流。6.初步確定短路線圈的抽頭：選用C1-C2抽頭。第七十八頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日7.靈敏度校驗(yàn)

按10kV側(cè)最小兩相短路電流校驗(yàn)，35kV側(cè)繼電器通過(guò)的電流為校驗(yàn)結(jié)果，靈敏度滿足要求。第七十九頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)

一、高壓電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障和保護(hù)配置1.常見(jiàn)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。2.保護(hù)配置

對(duì)2000kW以下的高壓電動(dòng)機(jī)相間短路，裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)2000kW及以上的高壓電動(dòng)機(jī)或電流速斷保護(hù)靈敏度不滿足要求的高壓電動(dòng)機(jī)，裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)易發(fā)生過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)不重要的高壓電動(dòng)機(jī)或不允許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。高壓電動(dòng)機(jī)單相接地電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)。

第八十頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日二、高壓電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)和電流速斷保護(hù)1.保護(hù)用繼電器一般采用GL型感應(yīng)式電流繼電器。不易過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，如風(fēng)機(jī)、水泵的電動(dòng)機(jī)，也可采用DL型電磁式繼電器構(gòu)成電流速斷保護(hù)。

２．接線方式（如圖）采用兩相一繼電器式接線，當(dāng)靈敏度不符合要求或2000kW及以上電動(dòng)機(jī)采用兩相兩繼電器式接線。

3.

電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流整定

過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流為式中，Krel為可靠系數(shù)，取1.3；Kre為繼電器的返回系數(shù)；IN.M電動(dòng)機(jī)的額定電流。

第八十一頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日第八十二頁(yè)，共九十四頁(yè)，2022年，8月28日4.電動(dòng)機(jī)的電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定

動(dòng)作電流按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的最大啟動(dòng)緦?/s