電氣運(yùn)行與維護(hù)

電氣運(yùn)行與維護(hù)第1頁/共180頁2目錄1）電氣二次回路2）控制回路和信號回路常用低壓電器3）高壓斷路器的控制回路4）信號及測量回路5）發(fā)電廠變電所的操作電源6）繼電保護(hù)基礎(chǔ)

輸電線路的電流保護(hù)相間短路的方向性電流保護(hù)電力系統(tǒng)的主設(shè)備保護(hù)常用自動(dòng)裝置7）工廠供電系統(tǒng)概述8）發(fā)電機(jī)運(yùn)行與事故處理第2頁/共180頁31）電氣二次回路一次設(shè)備:直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能二次設(shè)備:對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量和保護(hù)二次電氣設(shè)備一般包括:控制和信號設(shè)備、測量表計(jì)、繼電保護(hù)裝置及各種自動(dòng)裝置等，它們構(gòu)成了發(fā)電廠和變電所的二次系統(tǒng).第3頁/共180頁4二次回路（接線）:將二次設(shè)備按照工作要求，互相連接組合在一起所形成的電路二次回路(按用途)分類操作控制回路測量回路信號回路保護(hù)回路操作電源回路自動(dòng)裝置回路按電源性質(zhì)可分為交流回路和直流回路第4頁/共180頁5將二次設(shè)備按照工作要求連接在一起的圖稱為二次接線圖

按用途分原理接線圖展開接線圖安裝接線圖二次接線圖應(yīng)采用國家規(guī)定的圖形符號和文字符號繪制

第5頁/共180頁6表1-1電氣設(shè)備常用基本文字符號名稱新符號舊符號名稱新符號舊符號單字母雙字母單字母雙字母發(fā)電機(jī)GF接觸器KKMC電動(dòng)機(jī)MD電壓繼電器KKVYJ繞組WQ電流繼電器KKALJ變壓器TB時(shí)間繼電器KKTSJ電流互感器TTALH信號繼電器KKSXJ電壓互感器TTVYH功率方向繼電器KKPGJ避雷器FBL差動(dòng)繼電器KKDCJ低壓斷路器QQAZK母線WM刀開關(guān)QQKDK電抗器LDK行程開關(guān)SSQCK熔斷器FFURD控制開關(guān)SSAKK指示燈HHLSD第6頁/共180頁7表1-2展開圖中常用的圖形符號第7頁/共180頁8注:規(guī)定元件不帶電（或斷路器未合閘）時(shí)的狀態(tài)為“?！睉B(tài)常閉觸點(diǎn),元件不帶電時(shí)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)常開觸點(diǎn),元件不帶電時(shí)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)第8頁/共180頁9二次接線圖的種類原理接線圖:用來表示二次接線各元件(儀表、繼電器、信號裝置、自動(dòng)裝置及控制開關(guān)等的輔助接點(diǎn))的電氣聯(lián)系及工作原理的電氣回路圖。

優(yōu)點(diǎn)：圖中元件設(shè)備以整體形式表示，一次設(shè)備和二次設(shè)備、交流和直流回路均繪在一起。便于了解設(shè)備的整體工作概況，給人以形象、明顯、直觀的感覺。缺點(diǎn)：沒有標(biāo)明元件內(nèi)部接線、端子標(biāo)號及回路編號，在較復(fù)雜的接線中，不適合用于施工和運(yùn)行維護(hù)，不易查找錯(cuò)誤。當(dāng)元器件較多時(shí)電路的交叉多，交、直流回路、控制與信號回路均混合在一起，清晰度差。第9頁/共180頁10-10kV線路的過流保護(hù)和測量回路原理接線圖圖中的一次、二次設(shè)備有：電流互感器TA(A、C相)，斷路器QF，跳閘線圈YT，電流繼電器KA(A、C相)，時(shí)間繼電器KT，信號繼電器KS?！?”、“-”是操作電源正負(fù)極，“信號”是指連接到事故信號回路。第10頁/共180頁1110kV線路的過流保護(hù)和測量回路原理接線圖當(dāng)線路中A或C相發(fā)生短路故障時(shí)，電流互感器TA二次側(cè)流過很大的電流，若達(dá)到電流繼電器KA的動(dòng)作電流值IOP時(shí)→電流繼電器KA動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→起動(dòng)時(shí)間繼電器KT，經(jīng)預(yù)先整定的延時(shí)后，KT的延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→起動(dòng)跳閘線圈YT→跳開斷路器QF，切除故障，并起動(dòng)KS發(fā)出信號。QF跳開后，短路電流消失。-第11頁/共180頁12

展開接線圖：將二次回路有關(guān)設(shè)備解體，按供電電源不同分為交流電流回路、交流電壓回路、直流操作回路和信號回路等幾部分。各元件的線圈和觸點(diǎn)則按動(dòng)作順序分別繪在不同回路中。

特點(diǎn)：展開接線圖接線簡單、結(jié)構(gòu)清晰、層次分明、閱圖和查找錯(cuò)誤方便.為了避免混淆，屬于同一個(gè)元件的線圈和觸點(diǎn)采用相同的文字符號，但各支路需標(biāo)上不同的數(shù)字回路標(biāo)號。10kV線路過流保護(hù)和測量展開接線圖第12頁/共180頁13安裝接線圖：是根據(jù)展開接線圖繪制的表示出二次設(shè)備具體位置和布線方式的圖形。安裝接線圖包括平面布置圖、屏背面接線圖、端子排圖和電纜配置圖等。是控制屏制作廠生產(chǎn)、加工和現(xiàn)場安裝施工所用圖，也是用戶設(shè)備檢修、試驗(yàn)等的主要參考圖，。高壓線路測量及保護(hù)回路安裝接線圖第13頁/共180頁14第14頁/共180頁15第15頁/共180頁162）控制回路和信號回路常用低壓電器低壓電器配電電器控制電器低壓斷路器QA低壓熔斷器FU刀開關(guān)接觸器控制按鈕控制開關(guān)指示燈行程開關(guān)第16頁/共180頁17一、低壓電器又稱自動(dòng)空氣開關(guān)，主要裝在變電所變壓器的低壓側(cè)和各種低壓配電屏中，也常用來對控制回路供電。它既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在失壓、短路和過負(fù)荷時(shí)自動(dòng)跳閘，其功能類似于高壓斷路器。特點(diǎn):1)其操動(dòng)部分可與開關(guān)本體結(jié)合為一體，不需設(shè)置專門的操動(dòng)機(jī)構(gòu)

2)斷路器本身具有一些保護(hù)功能（如過電流、過載、欠電壓等），不需通過互感器和繼電器來實(shí)現(xiàn)QA圖形符號1、低壓斷路器第17頁/共180頁18結(jié)構(gòu)觸頭系統(tǒng)（主觸頭及輔助觸點(diǎn)）滅弧裝置脫扣器自由脫扣機(jī)構(gòu)及操作機(jī)構(gòu)（手柄操作、電磁鐵操作、電動(dòng)機(jī)操作）用途：配電用、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用、照明用、漏電保護(hù)用。配電用斷路器類型：塑殼式斷路器和框架式（萬能式）斷路器

第18頁/共180頁19低壓斷路器工作原理圖第19頁/共180頁20萬能式斷路器與塑殼式斷路器的區(qū)別區(qū)別：萬能式斷路器比塑殼斷路器的額定電流等級大，就是說他允許通過的電流大。比如：萬能斷路器一般為（630-6300A）,塑殼的（一般在6-800A,目前有很多廠家做到1600A）使用場合：萬能式斷路器一般做總開關(guān)用，廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)變配電站，作為接通和斷開正常工作電流以及不頻繁的電路轉(zhuǎn)換。塑料外殼式斷路器廣泛用于配電線路，作小容量發(fā)電機(jī)的保護(hù)和配電用，也被用于不頻繁地啟動(dòng)和分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)，以及用于各種大型建筑（如賓館、大樓、機(jī)場、車站、碼頭等）的照明電路。第20頁/共180頁21塑殼式斷路器塑料外殼式低壓斷路器（原稱裝置式斷路器）的主要特征是有一個(gè)采用聚酯絕緣材料模壓而成的外殼，所有部件都裝在這個(gè)封閉外殼中，僅在殼蓋中央露出操作手柄。塑殼式斷路器實(shí)物圖片手動(dòng)操作手柄

上接線端子

分勵(lì)脫扣按鈕

下接線端子

塑殼式斷路器通常裝設(shè)在低壓配電裝置之中，作為配電線路或電動(dòng)機(jī)回路的控制與保護(hù)開關(guān)模數(shù)化微型斷路器

第21頁/共180頁22萬能式斷路器實(shí)物圖片萬能式斷路器

萬能式斷路器（又稱框架式斷路器）一般有一個(gè)有絕緣襯墊的鋼制框架，所有部件均安裝在這個(gè)框架底座內(nèi)。

智能控制器手動(dòng)儲能手柄

分閘按鈕

合閘按鈕

抽屜框架

二次接線端子

分合閘指示

儲能指示

萬能式斷路器主要安裝在低壓配電柜中作為進(jìn)線開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)和大電流出線開關(guān)，用于控制和保護(hù)低壓配電網(wǎng)絡(luò)。第22頁/共180頁23原理、結(jié)構(gòu)、保護(hù)特性類似于高壓熔斷器2.低壓熔斷器類型刀形觸頭熔斷器，如NT、RT16、RT17系列螺栓連接式熔斷器，如RT12、RT15系列螺旋式熔斷器，如RL6、RL7系列圓筒帽式熔斷器，如RT14、RT30系列等FU圖形符號功能：主要對低壓線路及電氣設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù)，有的也具有過負(fù)荷保護(hù)功能。第23頁/共180頁24低壓熔斷器實(shí)物圖片

刀型觸頭熔斷體

瓷熔管內(nèi)有金屬熔體與石英沙熔斷器底座

接線端子安裝卡座圓筒帽式熔斷體

螺旋式熔斷器第24頁/共180頁功能：主要用來隔離低壓電源。QS低壓隔離開關(guān)實(shí)物圖片

3.低壓隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)：觸頭裝置、絕緣子、底座及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。低壓隔離開關(guān)一般采用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)。第25頁/共180頁26低壓熔斷器組合電器實(shí)物圖片

QFS4.低壓熔斷器組合電器熔斷器組合電器包括：開關(guān)熔斷器組（俗稱負(fù)荷開關(guān)）隔離器熔斷器組熔斷器式開關(guān)（俗稱刀熔開關(guān)）熔斷器式隔離器第26頁/共180頁27第27頁/共180頁28第28頁/共180頁29第29頁/共180頁30第30頁/共180頁31功能：用于供電系統(tǒng)的主電源與備用電源的自動(dòng)轉(zhuǎn)換或兩臺負(fù)載設(shè)備的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。斷路器轉(zhuǎn)換型ATS圖片

電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)

低壓斷路器

控制單元負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)換型ATS圖片

全密封轉(zhuǎn)換型負(fù)荷開關(guān)

電動(dòng)控制單元

手動(dòng)操作手柄

類型負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)換型ATS斷路器轉(zhuǎn)換型ATS5.自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器ATS第31頁/共180頁32

由一個(gè)或多個(gè)低壓開關(guān)設(shè)備和相應(yīng)的控制、測量、信號、保護(hù)、調(diào)節(jié)等電氣元件或設(shè)備，以及所有內(nèi)部的電氣、機(jī)械的相互連接和結(jié)構(gòu)部件組裝成的一種組合體，稱為低壓成套開關(guān)設(shè)備

。

結(jié)構(gòu)類型（按開關(guān)安裝方式分）固定式

結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜抽屜式

操作安全、易于檢修及維護(hù)、更換故障開關(guān)容易插拔式

僅主要元件（斷路器）采用抽出式或插入式安裝組合式小開關(guān)用抽屜式、大開關(guān)用插拔式1、抽出式低壓開關(guān)柜主要有GCL(K)、GCS、MNS型等可用作動(dòng)力中心(PC)和電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)。2、固定分隔式開關(guān)柜有GLL(K)型等。3、固定式開關(guān)柜有GGD、JK型等。用戶變配電所采用低壓開關(guān)柜組合成低壓配電系統(tǒng)。6.低壓開關(guān)柜第32頁/共180頁33

GGD型固定式開關(guān)柜實(shí)物圖片

進(jìn)線柜

出線柜

固定柜柜體

出線柜MCCGCS型抽出式開關(guān)柜實(shí)物圖片

進(jìn)線柜

出線柜PC

抽屜柜柜體第33頁/共180頁34二、控制電器主令電器:用于發(fā)送和轉(zhuǎn)換指令，控制容量不大的電路。主令電器控制按鈕指示燈控制開關(guān)接觸器

一種能頻繁操作交直流電路及大容量控制電路的自動(dòng)控制開關(guān)電器，可作遠(yuǎn)距離控制用。其中用得最多的是電磁接觸器，原理與電磁繼電器相同，只是接觸器控制的負(fù)載功率較大，故體積也較大。第34頁/共180頁35控制按鈕(S):自動(dòng)控制回路中靠手動(dòng)發(fā)出控制信號的電器。為標(biāo)明各按鈕的作用、避免誤操作，通常按鈕帽要做成紅、綠、藍(lán)、白等顏色以便區(qū)別。

按鈕按下時(shí)，常閉觸點(diǎn)先斷開，然后常開觸點(diǎn)閉合；松開后，依靠復(fù)位彈簧使觸點(diǎn)恢復(fù)到原來的位置。主要用于遠(yuǎn)距離操作繼電器、接觸器的接通或斷開控制電路第35頁/共180頁362.指示燈:在控制回路和信號回路中用作電源工作狀態(tài)、事故信號、預(yù)告信號、電器設(shè)備位置信號、指揮信號、聯(lián)絡(luò)信號和其它信號的指示。3.控制開關(guān)(SA):控制開關(guān)是對斷路器、自動(dòng)開關(guān)等進(jìn)行控制的操作元件。常用的LW2系列的控制開關(guān)是用手柄操作的。操作手柄在不同的轉(zhuǎn)換角度時(shí)，有不同的觸頭通斷狀態(tài)，能對多個(gè)回路進(jìn)行控制。1-觸頭盒；2-面板；3-操動(dòng)手柄第36頁/共180頁37LW2系列的控制開關(guān)控制開關(guān)有六個(gè)位置：兩個(gè)預(yù)備操作位置(“預(yù)備合閘”和“預(yù)備跳閘”)、兩個(gè)操作位置(“合閘”和“跳閘”)、兩個(gè)固定位置(“合閘后”和“跳閘后”)。合閘操作的程序?yàn)椋骸邦A(yù)備合閘”→“合閘”→“合閘后”；跳閘操作的程序?yàn)椋骸邦A(yù)備跳閘”→“跳閘”→“跳閘后”。操作時(shí)，操作人員先把控制開關(guān)轉(zhuǎn)到“預(yù)備合閘”(或“預(yù)備跳閘”)位置，再把控制開關(guān)手柄轉(zhuǎn)至“合閘”(或“跳閘”)位置，并保持在此位置，在確定斷路器已完成合閘(或跳閘)動(dòng)作時(shí)，操作人員放開手柄。這時(shí)，控制開關(guān)在彈簧作用下會自動(dòng)回轉(zhuǎn)到“合閘后”(或“跳閘后”)位置，整個(gè)操作過程完成。第37頁/共180頁384、接觸器接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵芯，銜鐵（上鐵心），電磁線圈）、觸頭系統(tǒng)（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電后，會產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場，使鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原：常閉觸頭閉合；常開觸頭斷開。線圈鐵芯銜鐵主觸點(diǎn)彈簧輔助觸點(diǎn)M3~電機(jī)~380~~第38頁/共180頁39接觸器應(yīng)用---三相異步電動(dòng)機(jī)的起?？刂疲?）起動(dòng)過程。合上開關(guān)Q→按下起動(dòng)按鈕SB2→接觸器KM線圈通電，與SB2并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證松開按鈕SB2后KM線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制。（2）停止過程。按下停止按鈕SB1→接觸器KM線圈斷電，與SB2并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)斷開，以保證松開按鈕SB1后KM線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。第39頁/共180頁403）高壓斷路器的控制回路一、概述1、控制方式遠(yuǎn)方控制(集中/距離控制)：通過相應(yīng)的儀表及信號監(jiān)視其執(zhí)行，可靠性高，用途廣。就地控制：由操作人員在開關(guān)柜上操作，一般用于不太重要的回路中的斷路器或6~10kV配電裝置。在發(fā)電廠和變電站中，電氣設(shè)備的投入和退出是由斷路器完成的。遠(yuǎn)方手動(dòng)遠(yuǎn)方自動(dòng)第40頁/共180頁41(4)應(yīng)能監(jiān)視控制回路電源和斷路器跳閘、合閘回路的完好性。(5)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)閉鎖要求，對于氣動(dòng)和液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)壓力不正常時(shí)，除有信號反應(yīng)外，還應(yīng)進(jìn)行操作閉鎖。(6)控制回路接線應(yīng)簡單、可靠、使用電纜少。2、斷路器控制回路應(yīng)滿足下述基本要求：(1)斷路器跳、合閘后，應(yīng)能迅速自動(dòng)切換對應(yīng)的操作電路，以避免因跳、合閘線圈長時(shí)間通電而燒毀。(2)應(yīng)能指示斷路器跳、合閘狀態(tài)。(3)應(yīng)有防止斷路器多次跳閘、合閘的防“跳躍”閉鎖功能。第41頁/共180頁421、斷路器輔助觸點(diǎn)的作用當(dāng)斷路器合閘(或跳閘)后，斷路器輔助觸點(diǎn)QF1和QF2切換。合閘前，QF1斷開，QF2閉合。合閘后，QF1閉合，QF2斷開。跳閘前，QF1閉合，QF2斷開。跳閘后，

QF1斷開，QF2閉合。很多情況下斷路器的主觸頭電流很大，或電壓很高，不能直接用于監(jiān)測，必須通過輔助觸頭來代替。斷路器輔助觸點(diǎn)QF1和QF2：QF1-動(dòng)合觸點(diǎn)：與主觸頭狀態(tài)一致，即主觸頭合則其合，反之亦然；QF2-動(dòng)斷觸點(diǎn)：與主觸頭狀態(tài)相反，即主觸頭合則其分，反之亦然；二、斷路器的典型控制回路第42頁/共180頁43步驟:控制開關(guān)S旋至“就地”位置、遙控壓板XB2打開。（預(yù)備合閘）（1）就地手動(dòng)合閘2、合閘→2.按下控制開關(guān)“SA合”，(+W)―S―SA合―KCFV2―K3―QF2―合閘線圈YC―（-W）接通,斷路器合閘。3.此時(shí)QF1閉合、觸點(diǎn)QF2斷開：（+W）―K7―HR―QF1―YT―（-W）接通，于是紅燈HR發(fā)光，表明斷路器處于合閘狀態(tài)；4.同時(shí)合閘位置繼電器K7也勵(lì)磁動(dòng)作，發(fā)出合閘信息。放開SA手柄，讓SA自動(dòng)返回“合閘后”位置。

第43頁/共180頁44（2）遠(yuǎn)方遙控合閘步驟:控制開關(guān)S旋至“遠(yuǎn)方”位置、遙控壓板XB2接通

,（+W）―S―XB2―K2―R―（-W）接通.

則K2勵(lì)磁并動(dòng)作，發(fā)出可進(jìn)行操作信息，通過遠(yuǎn)方合閘繼電器K5動(dòng)作，使其常開觸點(diǎn)K5閉合2.(+W)―S―XB2―K5―KCFV2―K3―QF2―YC―（-W）接通，斷路器合閘.3以下與就地手動(dòng)合閘相同.2、合閘→第44頁/共180頁45步驟:控制開關(guān)S旋至“就地”位置、遙控壓板XB2打開（預(yù)備跳閘）。按下控制開關(guān)“SA跳”，（＋W）―S―SA跳―K1―(-W)接通。（1）就地手動(dòng)跳閘3、跳閘→2.K1勵(lì)磁并動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，（+W）―K1―KCF1―QF1―分閘線圈YT―（-W）接通，斷路器跳閘。

3.QF1斷開，切斷跳閘線圈YT的電源；QF2閉合，綠燈HG發(fā)光，表明斷路器處于跳閘狀態(tài)，跳閘位置繼電器K6動(dòng)作發(fā)出跳閘信息。4.斷路器QF確實(shí)跳閘后，放開SA手柄，SA自動(dòng)回到“跳閘后”位置第45頁/共180頁46（2）遠(yuǎn)方自動(dòng)跳閘3、跳閘→步驟:1.控制開關(guān)S旋至“遠(yuǎn)方”位置、遙控壓板XB2接通（預(yù)備跳閘）

,（+W）―S―XB2―K2―R―（-W）接通。4.QF1斷開，切斷跳閘線圈YT的電源；QF2閉合，綠燈HG發(fā)光，表明斷路器處于跳閘狀態(tài)，跳閘位置繼電器K6動(dòng)作發(fā)出跳閘信息。3.K1勵(lì)磁并動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，（+W）―K1―KCFI―QF1―YT―（-W）接通，斷路器跳閘。

2.K2動(dòng)作，發(fā)出可進(jìn)行操作信息，通過遠(yuǎn)方跳閘繼電器K4動(dòng)作，使其常開觸點(diǎn)K4閉合。第46頁/共180頁474.防“跳躍”閉鎖按下控制開關(guān)“SA合”后，斷路器就合閘。如果是合閘于有予伏性故障的線路上，則在繼電保護(hù)作用下，斷路器會自動(dòng)事故跳閘。假若控制開關(guān)“SA合”接觸時(shí)間過長，或觸點(diǎn)被焊住或機(jī)械被卡住不能復(fù)歸，即“SA合”一直在發(fā)合閘信號，則斷路器在事故跳閘后會再次合閘。由于是永久性故障，在繼電保護(hù)作用下，斷路器又會跳閘，造成斷路器多次合閘、跳閘，即出現(xiàn)斷路器“跳躍”現(xiàn)象，這極易造成斷路器損壞，必須加以防止。方法:控制回路中設(shè)有防跳閉鎖繼電器KCF,電流線圈KCFI串聯(lián)在跳閘回路中（起動(dòng)用），電壓線圈KCFV串聯(lián)在合閘回路中（自保持用）。第47頁/共180頁48機(jī)理:自動(dòng)事故跳閘時(shí)，電流線圈KCFI勵(lì)磁，其常開觸點(diǎn)KCFI1和KCFI2閉合。當(dāng)控制開關(guān)SA合合閘于有予伏性故障的線路并出現(xiàn)“SA合”被卡住時(shí),電壓線圈KCFV啟動(dòng)，其常閉觸點(diǎn)KCFV2斷開，切斷了合閘回路，避免斷路器的再次合閘。防跳繼電器KCF自保持直至合閘命令解除，SA合斷開，KCF的電壓線圈斷電后電路才恢復(fù)原來狀態(tài)。

防“跳躍”閉鎖第48頁/共180頁494）信號及測量回路一.信號回路由信號電源、信號裝置及連接線組成的回路稱信號回路。1、位置信號反映出電氣設(shè)備工作狀態(tài)，例如可利用紅燈、綠燈(或者位置繼電器)來反映斷路器合閘、跳閘位置；隔離開關(guān)多用本身帶有的位置指示器來指示其工作狀態(tài)；發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的調(diào)相狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)可用燈光表示；有載調(diào)壓變壓器設(shè)有與調(diào)壓開關(guān)相配套的位置指示器來反映其分接頭位置等。第49頁/共180頁502、事故信號當(dāng)發(fā)生事故斷路器跳閘時(shí)的事故信號，包括音響信號(高音電笛聲,全廠公用)和燈光信號(各斷路器專用)。

3、預(yù)告信號預(yù)告信號是在某些電氣設(shè)備出現(xiàn)了不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)發(fā)出的信號，通知運(yùn)行人員盡快采取措施加以消除。例如變壓器過負(fù)荷、變壓器油溫過高、輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作、變壓器風(fēng)扇故障、電壓互感器二次回路斷線、直流回路絕緣損壞、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地和控制回路斷線等都應(yīng)發(fā)出預(yù)告信號。為了與事故信號相區(qū)別，預(yù)告信號的音響采用電鈴聲響，傳統(tǒng)的預(yù)告燈光信號都設(shè)計(jì)成光字牌。事故信號和預(yù)告信號統(tǒng)稱為中央信號。第50頁/共180頁51第51頁/共180頁52二、測量回路由測量儀表和連接線組成的回路就是測量回路發(fā)電廠變電所中用得較多的電氣測量儀表是：電流表、電壓表、頻率表、同步表、有功功率表、有功電能表、無功電能表；非電量儀表有溫度表、水位表、壓力表、流量表、真空表等。第52頁/共180頁535）發(fā)電廠變電所的操作電源要求:(1)在任何情況下都能不間斷供電;(2)電源能量和電壓質(zhì)量均應(yīng)能在最嚴(yán)重事故情況下保證用電設(shè)備可靠工作。一、操作電源分類交流操作電源直流操作電源:主要的操作電源；第53頁/共180頁54（一）蓄電池組操作電源蓄電池是一種獨(dú)立的可靠電源。在發(fā)電廠內(nèi)發(fā)生任何事故時(shí)，甚至在全廠電源全部停電的情況下，蓄電池都應(yīng)能保證直流系統(tǒng)中的用電設(shè)備可靠而連續(xù)地工作，同時(shí)還可以作為全廠事故照明電源。蓄電池分類密封型(免維護(hù)):具有使用方便、壽命長的特點(diǎn)敞開式

直流操作電源可用來供電給直流控制負(fù)荷和直流動(dòng)力負(fù)荷。第54頁/共180頁551、酸性蓄電池：容量大，多用于大、中型發(fā)電廠和變電所。但由于它充電時(shí)要排出氫和氧的混合氣體，有爆炸危險(xiǎn)，而且隨著氣體帶出硫酸蒸氣，有強(qiáng)腐蝕性，限制了應(yīng)用。放電過程:正常工作充電過程:當(dāng)端電壓由2.4V(最大電壓)降至1.8～1.75V后，需充電后才能放電.2、堿性蓄電池：常用鎘鎳蓄電池，多用于中、小型發(fā)電廠和變電所。大電流放電性能好，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長，腐蝕性小，體積小，無需專用房間來裝設(shè)，應(yīng)用比較普遍。第55頁/共180頁56（二）硅整流電容儲能直流操作電源硅整流電容儲能直流操作電源由硅整流設(shè)備和儲能電容器兩部分并聯(lián)構(gòu)成。正常運(yùn)行時(shí)電容器充電儲能，在故障情況下，直流母線電壓過度降低或消失時(shí)，電容器迅速對繼電器和跳閘回路放電，保證其正常動(dòng)作。

優(yōu)點(diǎn)：投資省、設(shè)備少、維護(hù)簡單、占地面積小。主要缺點(diǎn)：儲能容量有限而且電容放電電壓按指數(shù)曲線衰減，不能保證對負(fù)荷長期連續(xù)供電，因此只能用作小型變電所的直流操作電源。第56頁/共180頁57（三）復(fù)式整流直流操作電源提供直流操作電壓的整流裝置有兩個(gè)：一是由變電所自用變壓器或電壓互感器供電的整流設(shè)備，屬于交流電壓供電；二是由電流互感器供電的整流設(shè)備，屬于交流電流供電。因?yàn)閮H有交流電壓供電的直流操作電源，則當(dāng)變電所內(nèi)部或外部發(fā)生故障時(shí)，直流母線電壓會降得很低，無法保證正常工作；而發(fā)生短路故障時(shí)，流過相關(guān)電流互感器的一次電流就是短路電流，由它供電的整流設(shè)備的輸出電壓反而增大。上述兩種電源配合使用，能保證供電系統(tǒng)在正常和短路故障情況下直流系統(tǒng)均能可靠地供電。

特點(diǎn):與上述電容儲能式相比，復(fù)式整流裝置的輸出功率更大，電壓穩(wěn)定性更好。設(shè)備少、投資省、維護(hù)簡單和占地小；但是整流系統(tǒng)設(shè)置和調(diào)試?yán)щy，其可靠性受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較大，應(yīng)用范圍不廣，僅適用于中小變電站或小型水電站。第57頁/共180頁58二、直流系統(tǒng)的運(yùn)行以蓄電池為例來介紹直流系統(tǒng)的運(yùn)行。1.電壓等級:基本單元為2V。蓄電池直流系統(tǒng)是由多個(gè)蓄電池串聯(lián)而成的，其個(gè)數(shù)和組數(shù)應(yīng)根據(jù)使用場所和直流系統(tǒng)的電壓等級確定。直流系統(tǒng)的電壓等級有220V、110V、48V和24V等。

大型火電廠采用220V和110V兩種電壓等級，將動(dòng)力負(fù)荷和控制、信號、保護(hù)電源用蓄電池組分開，前者采用220V、后者采用110V。第58頁/共180頁592.浮充電運(yùn)行方式

將充滿電的蓄電池組與浮充電裝置并聯(lián)運(yùn)行，浮充電裝置正常工作時(shí)，除供給直流母線上的經(jīng)常性負(fù)荷外，還用不大的浮充電電流向蓄電池浮充電以補(bǔ)償蓄電池的自放電損耗，使蓄電池經(jīng)常處于滿充電狀態(tài)。在需要很大沖擊電流（如斷路器合閘）時(shí)，絕大部分電流可由蓄電池組供給；在浮充電設(shè)備中斷時(shí)，則全部直流負(fù)荷可由蓄電池組供電。3.直流系統(tǒng)接線圖第59頁/共180頁60圖6.48蓄電池（EA和EB）、一套浮充電裝置（DA和DB），兩組蓄電池設(shè)一套共用充電裝置（DC）主母線：1A和1B；充電母線：1CA和1CB聯(lián)絡(luò)開關(guān)：Q1和Q2；蓄電池電源開關(guān)：QA和QB整流充電設(shè)備輸出開關(guān)：QCA和QCB采用單母分段方式。每段接一組蓄電池（EA和EB）、一套浮充電裝置（DA和DB），正常時(shí)兩段母線解列運(yùn)行。兩組蓄電池設(shè)一套共用充電裝置（DC）第60頁/共180頁61三、交流不停電電源采用交流操作電源，可使二次回路簡化，投資減少，維護(hù)方便，但是它不適于比較復(fù)雜的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及其他二次回路。交流操作電源廣泛用于中小工廠變配電所中斷路器采用手動(dòng)操作或彈簧操作及繼電保護(hù)采用交流操作的場合。1.UPS供電電源來源交流整流直流系統(tǒng)旁路備用電源2.UPS組成整流充電裝置逆變裝置旁路裝置:變壓器、調(diào)壓變、穩(wěn)壓器及控制器逆變第61頁/共180頁623.UPS工作原理:(1)正常：由工作電源經(jīng)整流、逆變后經(jīng)K2K3K5提供交流220V恒頻、恒壓電源饋送到交流配電盤母線上供負(fù)載用。(2)工作電源或整流器故障:可由蓄電池直流系統(tǒng)供給。第62頁/共180頁63(3)逆變器故障：由靜態(tài)切換開關(guān)自動(dòng)切換至旁路備用電源，經(jīng)變壓器，調(diào)壓變壓器及K1K3K4饋送到交流配電母線。逆變器的輸出頻率、相位應(yīng)與備用電源保持同步。第63頁/共180頁646）繼電保護(hù)基礎(chǔ)一、繼電保護(hù)的基本知識二、輸電線路的電流保護(hù)三、相間短路的方向性電流保護(hù)四、接地故障的電流保護(hù)五、電力系統(tǒng)的主設(shè)備保護(hù)六、常用自動(dòng)裝置第64頁/共180頁65一、繼電保護(hù)的基本知識在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，外界因素(如雷擊、鳥害等)、內(nèi)部因素(如絕緣老化、損壞等)及操作等，都可能引起各種故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)的出現(xiàn)。常見的故障有：①單相接地；②兩相接地短路；③兩相短路；④三相短路；⑤斷線等。1、電力系統(tǒng)故障及非正常運(yùn)行狀態(tài)常見的電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)有：①過負(fù)荷；②過電壓；③非全相運(yùn)行；④振蕩等。故障和非正常運(yùn)行狀態(tài)都能引起系統(tǒng)事故。所謂事故，是指系統(tǒng)的全部或部分的正常運(yùn)行遭到破壞；造成對用戶停止送電、少送電或電能質(zhì)量變壞；甚至造成人身傷亡、設(shè)備損壞等。第65頁/共180頁66在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取積極措施盡可能消除發(fā)生故障的誘因外，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，必須迅速可靠地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以保證非故障設(shè)備的正常運(yùn)行，并盡量縮小故障影響范圍。切除故障的時(shí)間必須保證設(shè)備的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定，有時(shí)甚至要求在幾十毫秒以內(nèi)。這就需要在每個(gè)電氣元件上裝設(shè)靈敏可靠的繼電保護(hù)裝置。系統(tǒng)故障可能造成的后果：(1)短路故障點(diǎn)強(qiáng)大的短路電流及燃起的電弧，可能損毀設(shè)備；(2)短路電流所通過設(shè)備因熱效應(yīng)和電動(dòng)力而損壞或縮短了壽命；(3)電力系統(tǒng)部分區(qū)域電能質(zhì)量下降，如電壓大幅度降低，影響用戶的正常生產(chǎn)工作；(4)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞，產(chǎn)生振蕩，甚至引起系統(tǒng)瓦解。第66頁/共180頁672、繼電保護(hù)的任務(wù)及作用

繼電保護(hù)裝置就是能迅速反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生的各種故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)，并有選擇性地動(dòng)作于跳閘或發(fā)出信號的一種自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)的任務(wù)：(1)自動(dòng)、迅速、有選擇地跳開特定的斷路器，從電力系統(tǒng)中切除故障元件，保證無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(如有無經(jīng)常值班人員)，動(dòng)作于信號、減負(fù)荷和跳閘。預(yù)防事故、縮小事故范圍，提高運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全連續(xù)供電，它是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行不可缺少的組成部分。繼電保護(hù)的主要作用：第67頁/共180頁683、繼電保護(hù)的基本原理和組成繼電保護(hù)的基本原理母線電壓U：下降線路電流I：增大測量阻抗Z：減小正常運(yùn)行與故障的區(qū)別第68頁/共180頁69由特征量的變化可構(gòu)成以下原理的保護(hù)：過電流保護(hù)(OverCurrentProtection)低電壓保護(hù)(UnderVoltageProtection)距離保護(hù)（阻抗保護(hù)）(DistanceProtection)縱聯(lián)保護(hù)（縱差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、微波保護(hù)、分相電流差動(dòng)保護(hù)等）行波保護(hù)(Travelling-WaveProtection)、能量方向保護(hù)等特征量：電流、電壓、測量阻抗、零序或負(fù)序分量、電流或電壓的突變量等.第69頁/共180頁70過電流保護(hù)基本原理當(dāng)f點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，線路中流過短路電流Ik，電流互感器TA二次側(cè)流過很大的電流Ik／nTA，當(dāng)此電流達(dá)到電流繼電器KA的動(dòng)作電流值IOP時(shí)，電流繼電器動(dòng)作，其輸出脈沖起動(dòng)時(shí)間繼電器KT，經(jīng)預(yù)定延時(shí)后，KT的輸出脈沖起動(dòng)跳閘線圈YT，跳開斷路器QF，切除故障，并起動(dòng)KS發(fā)出信號。

短路電流消失，電流繼電器立即返回。使繼電器返回的電流臨界值，稱為返回電流Ire。返回電流與動(dòng)作電流之比稱為返回系數(shù):kre=Ire/IOP。KT第70頁/共180頁71組成：測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分測量部分邏輯部分執(zhí)行部分輸入信號輸出信號整定值測量部分測量被保護(hù)元件電氣量，經(jīng)過轉(zhuǎn)換和構(gòu)成后，將其與整定值比較，根據(jù)比較結(jié)果給出“是”、“非”、“大于”、“不大于”、等于“0”或“1”等邏輯信號，以便判斷保護(hù)是否起動(dòng)；邏輯部分根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)次序或組合方式，確定保護(hù)裝置是否動(dòng)作；執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分所做出的判斷，執(zhí)行保護(hù)裝置的任務(wù)(跳閘或發(fā)信號)。第71頁/共180頁724、對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求選擇性快速性靈敏性可靠性繼電保護(hù)的四性第72頁/共180頁73(1)選擇性：僅將故障元件切除，使得故障停電范圍盡可能的小，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。

f1短路，保護(hù)1、2跳閘，B不中斷供電f3短路，保護(hù)6跳閘，C不中斷供電如6QF拒動(dòng)，由＃5動(dòng)作，5QF跳閘——遠(yuǎn)后備第73頁/共180頁74繼電保護(hù)的幾個(gè)概念主保護(hù)：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來切除故障的保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)(相間短路)。當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。第74頁/共180頁75(2)速動(dòng)性：也稱快速性，快速地切除故障以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時(shí)間，以及縮小故障元件的損壞程度。

(3)靈敏性：指反應(yīng)故障的能力，用靈敏系數(shù)Ks來表示。在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置，短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能敏銳感覺，正確反應(yīng)。靈敏系數(shù)的計(jì)算需考慮最不利的計(jì)算條件。Ks越大越靈敏第75頁/共180頁76(4)可靠性：該動(dòng)作時(shí)不拒動(dòng)（可依賴性），不該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)（安全性）5、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展(1)機(jī)電式繼電器：電磁型、感應(yīng)型和電動(dòng)型。(2)電子式靜態(tài)保護(hù)裝置：晶體管式、集成電路式。(3)微機(jī)保護(hù)：自80年代以來已得到廣泛應(yīng)用。第76頁/共180頁776、常用的保護(hù)繼電器電流繼電器：電流保護(hù)的測量元件電壓繼電器：電壓保護(hù)的測量元件中間繼電器：在繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置中用以增加觸點(diǎn)數(shù)量以及容量時(shí)間繼電器：建立必要的延時(shí)，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性和某種邏輯關(guān)系信號繼電器：作為繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置動(dòng)作的信號指示第77頁/共180頁78電磁型繼電器(ElectromagneticRelays)

電磁型繼電器基本結(jié)構(gòu)型式有螺管線圈式，吸引銜鐵式和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式三種，如下圖所示。

第78頁/共180頁79第79頁/共180頁80電流繼電器的繼電特性動(dòng)作狀態(tài)不動(dòng)作電流增加方向返回系數(shù)一般為0.85微機(jī)保護(hù)為0.95繼電器的常開觸點(diǎn)4閉合，繼電器動(dòng)作繼電器返回電磁型電流繼電器第80頁/共180頁81輸電保護(hù)

電流保護(hù)距離保護(hù)縱聯(lián)原理的保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)高頻保護(hù)微波保護(hù)二、輸電線路的電流保護(hù)第81頁/共180頁82忽略電阻R

為系統(tǒng)等效電源的相電勢Xs

為等效電源阻抗，Xk為短路阻抗注：當(dāng)系統(tǒng)中某一點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，穩(wěn)態(tài)短路電流為當(dāng)系統(tǒng)中某一點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)，穩(wěn)態(tài)短路電流為

由上面的兩式可見：短路點(diǎn)距電源越遠(yuǎn)，即Xk越大，則故障電流越??；若系統(tǒng)運(yùn)行方式愈小，即Xs愈大，則Ik也愈小。第82頁/共180頁83最大和最小運(yùn)行方式不同的系統(tǒng)運(yùn)行方式下，Xs取值不同。當(dāng)Xs分別取為最小系統(tǒng)阻抗Xs,min和最大系統(tǒng)阻抗Xs,max時(shí)，短路電流分別為最大短路電流Ik,max和最小短路電流Ik,min,則分別對應(yīng)于系統(tǒng)最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。常用的有最大三相短路電流I(3)k,max、最小三相短路電流I(3)k,min和最小兩相短路電流I(2)k,min。電流保護(hù)的動(dòng)作條件是流過保護(hù)的電流達(dá)到保護(hù)的動(dòng)作值IOP。過電流保護(hù)應(yīng)保證流過正常運(yùn)行時(shí)可能的最大負(fù)荷電流IL,max，而可靠不誤動(dòng)。第83頁/共180頁84（一）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)電流I段保護(hù)1.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的作用原理如圖，在相鄰線路B出口短路時(shí)，保護(hù)1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)起動(dòng)，為此其動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路末端B點(diǎn)的最大短路電流(即B出口短路時(shí)，即使出現(xiàn)最大短路電路，為了讓保護(hù)2動(dòng)作，保護(hù)1應(yīng)不動(dòng)作，)。

不帶時(shí)限（只有繼電器本身固有動(dòng)作時(shí)間）的瞬動(dòng)電流保護(hù)。

保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路外部短路的最大短路電流來整定，以滿足選擇性。第84頁/共180頁85—被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流過保護(hù)的最大短路電流?！矔r(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流；—可靠系數(shù)，取1.2～1.3；整定第85頁/共180頁86瞬時(shí)電流速斷不能保護(hù)線路全長，只能保護(hù)線路首端的一部分，最大運(yùn)行方式發(fā)生三相短路時(shí)，保護(hù)區(qū)長度為Lmax；最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)區(qū)長度為Lmin，保護(hù)范圍因系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障形式而改變。曲線1：最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路的電流曲線2：最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路的電流任何運(yùn)行方式下發(fā)生相間短路的電流值都在這兩條曲線之間第86頁/共180頁87中間繼電器作用：容量大，可接通跳閘線圈YR(KA不行，接點(diǎn)容量比較小，不能直接接通跳閘線圈YR)

增大保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間（0.1s）,防止誤動(dòng)作（二）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)電流I段保護(hù)2.單相原理接線圖第87頁/共180頁88靈敏度電流速斷保護(hù)的靈敏度用保護(hù)范圍百分比來表示。一般要求最大保護(hù)范圍達(dá)線路全長的50%，最小保護(hù)范圍達(dá)線路全長的15%～20%。動(dòng)作時(shí)限優(yōu)點(diǎn)：簡單、快速、可靠缺點(diǎn)：不能保護(hù)線路全長，且保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響中間繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間第88頁/共180頁89（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)

電流II段保護(hù)整定原則：動(dòng)作電流應(yīng)躲過相鄰線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流限時(shí)電流速斷保護(hù)的可靠系數(shù)1.1～1.2相鄰線路瞬時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流原理：保護(hù)本線路全長并延伸至相鄰線路，但不超過相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍。以時(shí)限保證選擇性。第89頁/共180頁90（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)電流II段保護(hù)時(shí)限：為保證選擇性，應(yīng)與相鄰線路電流I段時(shí)限相配合一個(gè)時(shí)限階段:一般取0.5s靈敏性：用靈敏系數(shù)ks表示靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)兩相金屬性短路時(shí)流過繼電器的最小短路電流注意第90頁/共180頁91限時(shí)電流速斷的單相原理接線

與電流速斷不同之處：用時(shí)間繼電器KT代替了中間繼電器KMKT第91頁/共180頁92（三）定時(shí)限過電流保護(hù)電流III段保護(hù)1.單相原理接線：與限時(shí)電流速斷保護(hù)相同2.整定原則3.動(dòng)作時(shí)限4.靈敏度主保護(hù)電流I段保護(hù)電流II保護(hù)后備保護(hù)電流III保護(hù)第92頁/共180頁93（三）定時(shí)限過電流保護(hù)

電流III段保護(hù)2.整定原則：按躲開最大負(fù)荷電流整定能保護(hù)本線路的全長，能保護(hù)相鄰線路的全長，起遠(yuǎn)后備的作用第93頁/共180頁94（三）定時(shí)限過電流保護(hù)

電流III段保護(hù)3.動(dòng)作時(shí)限：按階梯原則點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)1、3、5都可能啟動(dòng)，最后由5切除（選擇性）

時(shí)間級差，一般取0.5s第94頁/共180頁95（三）定時(shí)限過電流保護(hù)

電流III段保護(hù)4.靈敏度 可作本線路全長的主保護(hù)或作近后備外，還要作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)

#1作近后備#1作遠(yuǎn)后備第95頁/共180頁96（四）電流保護(hù)的接線方式1.指電流保護(hù)中電流繼電器線圈與電流互感器二次繞組間的連接方式.2.兩種接線方式（1）完全接線方式：三相星形接線（2）不完全接線方式：兩相星形接線用于35kV及以下線路保護(hù)用于發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器母線及110kV以上線路保護(hù)三相星形接線方式的保護(hù)對各種故障都能動(dòng)作。兩相星形接線的保護(hù)能反應(yīng)各種相間短路，但B相發(fā)生單相短路時(shí)，保護(hù)裝置不會動(dòng)作。第96頁/共180頁97（五）階(三)段式電流保護(hù)由于電流速斷不能保護(hù)線路全長，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇地切除故障，常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成三段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷加過電流保護(hù)Ⅰ+Ⅲ

，或限時(shí)電流速斷加過電流保護(hù)Ⅱ+Ⅲ

，也可以三者同時(shí)采用。第97頁/共180頁98（五）階(三)段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù)：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（I段）限時(shí)電流速斷保護(hù)（II段）定時(shí)限過電流保護(hù)（III段）（本線路相間短路的近后備和相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)）第98頁/共180頁99（五）階段式電流保護(hù)在被保護(hù)線路AB末端發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)1-Ⅱ段帶0.5s延時(shí)切除故障。1-Ⅲ段作為后備。裝設(shè)三段式電流保護(hù)的線路，可以在0.5s內(nèi)切除故障，實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)，并能夠?qū)崿F(xiàn)近、遠(yuǎn)后備。正常情況下，在被保護(hù)線路（如AB）的首端發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)1-Ⅰ段瞬時(shí)動(dòng)作。第99頁/共180頁100保護(hù)采用兩相不完全星形接線。任何一段保護(hù)動(dòng)作時(shí)，均有相應(yīng)的信號繼電器掉牌，以便知道保護(hù)動(dòng)作的情況，分析故障的大致范圍。KM0為保護(hù)跳閘出口繼電器，其輸出脈沖起動(dòng)跳閘線圈YR，跳開斷路器QF，切除故障。第100頁/共180頁101三、輸電線路的方向性電流保護(hù)在雙側(cè)電源線路或環(huán)網(wǎng)線路中，線路兩端都裝設(shè)有斷路器和繼電保護(hù)裝置。當(dāng)f1發(fā)生短路時(shí)，要求保護(hù)1、2動(dòng)作斷開斷路器1QF、2QF；在f2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，要求保護(hù)3、4動(dòng)作斷開斷路器3QF、4QF。但是，這種電網(wǎng)也給繼電保護(hù)帶來了新的問題。若將電流、電壓保護(hù)直接用在這種電網(wǎng)中，靠動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限的配合，不能完全滿足保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求。第101頁/共180頁102三、輸電線路的方向性電流保護(hù)對于過電流保護(hù)，若不采取措施，將會發(fā)生無選擇性誤動(dòng)作。對B母線兩側(cè)的保護(hù)2和3而言，當(dāng)f1點(diǎn)短路時(shí)，為了保證選擇性，要求t2＜t3；而當(dāng)f2點(diǎn)短路時(shí)，又要求t3＜t2。顯然，這兩個(gè)要求是相互矛盾的。說明過電流保護(hù)在雙側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)中無法滿足選擇性的要求。顯然這種情況下，僅憑時(shí)限無法保證保護(hù)的選擇性，必須增加必要的方向元件，使保護(hù)具有方向性以保證選擇性。第102頁/共180頁103當(dāng)f1點(diǎn)短路時(shí)通過保護(hù)2的短路功率方向是從母線指向線路，符合規(guī)定的動(dòng)作方向，保護(hù)2正確動(dòng)作；而通過保護(hù)3的短路功率方向由線路指向母線，與規(guī)定的動(dòng)作方向相反，保護(hù)3不動(dòng)作。因此，保護(hù)3的動(dòng)作時(shí)限不需要與保護(hù)2配合。（一）方向性電流保護(hù)的工作原理線路功率正方向的規(guī)定:功率從母線流向線路，為正方向功率從線路流向母線，為負(fù)方向同理，保護(hù)4和5動(dòng)作時(shí)限也不需要配合。但是，保護(hù)4與保護(hù)2的方向相同，為保證選擇性，保護(hù)4動(dòng)作時(shí)間要與保護(hù)2進(jìn)行配合。對雙側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)，可將各保護(hù)按其動(dòng)作方向分為兩組(1,3,5/2,4,6)，動(dòng)作時(shí)間按階梯原則進(jìn)行配合，逐級增加0.5S。第103頁/共180頁104（一）方向性電流保護(hù)的工作原理判斷短路功率方向，一般采用功率方向繼電器。

第104頁/共180頁105（一）方向性電流保護(hù)的工作原理方向過電流保護(hù)接線組成方向元件KP電流元件KA時(shí)間元件KT利用功率方向元件與過電流保護(hù)配合第105頁/共180頁106

保護(hù)3加入功率方向繼電器的電壓是保護(hù)安裝處母線電壓的二次電壓，加入繼電器的電流是被保護(hù)對象上的二次電流。（二）功率方向繼電器的工作原理

在K1點(diǎn)短路時(shí)，短路功率方向是從母線指向線路（正方向）；而在K2點(diǎn)短路時(shí)，短路功率方向是從母線指向線路（反方向）。第106頁/共180頁107K1點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，加入保護(hù)3的電壓與電流反映了一次電壓和電流的相位和大小。通過保護(hù)3的短路功率為：當(dāng)K2短路時(shí)，通過保護(hù)3的短路功率為：（二）功率方向繼電器的工作原理第107頁/共180頁108（二）功率方向繼電器的工作原理考慮功率方向繼電器自身的內(nèi)角時(shí)，則動(dòng)作條件:功率方向繼電器動(dòng)作條件：＞0動(dòng)作；

＜0時(shí)不動(dòng)作。實(shí)質(zhì)是判斷母線電壓與電流之間相位角是否在第108頁/共180頁109（二）功率方向繼電器的工作原理第109頁/共180頁110（二）功率方向繼電器的工作原理當(dāng)母線出口附近發(fā)生三相短路時(shí)，母線電壓將大幅度下降，功率方向繼電器就不能正確動(dòng)作——“死區(qū)”（最小動(dòng)作電壓）（母線電壓）（1）引進(jìn)記憶電路：目的是消除正向出口三相短路的死區(qū)；（2）采用接線：目的是消除兩相短路的死區(qū)。消除死區(qū)方法第110頁/共180頁111四、接地故障的電流保護(hù)特點(diǎn)：出現(xiàn)零序電壓和零序電流△中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)：接地電流較大，需裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的接地保護(hù)△中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)單相接地時(shí)電流較小，動(dòng)作于發(fā)信號第111頁/共180頁112（一）、電力變壓器的繼電保護(hù)五、電力系統(tǒng)的主設(shè)備保護(hù)

電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要元件，其故障會對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和供電可靠性帶來嚴(yán)重威脅，變壓器本身價(jià)格也十分昂貴，所以，應(yīng)給變壓器安裝性能優(yōu)良、工作可靠的保護(hù)裝置.第112頁/共180頁1131.變壓器的常見故障和不正常工作狀態(tài)油箱內(nèi)的短路故障

繞組的相間短路：縱差動(dòng)保護(hù)繞組的接地短路：零序電流保護(hù)繞組的匝間短路：瓦斯保護(hù)輕瓦斯重瓦斯油箱外的故障:套管和引出線的相間及接地短路.瓦斯保護(hù)是反應(yīng)油浸式變壓器油箱內(nèi)各種短路故障及油面下降的保護(hù)，對容量在800kVA及以上的室外油浸式變壓器、400kVA及以上的室內(nèi)油浸式變壓器都應(yīng)安裝瓦斯保護(hù)。在油面下降、因輕微故障或過負(fù)荷引起少量氣體時(shí)，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號；在油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重短路故障、產(chǎn)生大量氣體時(shí)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘。第113頁/共180頁114不正常狀態(tài)的保護(hù)外部短路引起的過電流：過電流保護(hù)對稱過負(fù)荷：裝一相過電流保護(hù)勵(lì)磁電流升高：過勵(lì)磁保護(hù)不正常運(yùn)行狀態(tài)外部短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓、過負(fù)荷、過勵(lì)磁、油面下降等。1.變壓器的常見故障和不正常工作狀態(tài)第114頁/共180頁1152.縱差動(dòng)保護(hù)原理 電流互感器一次側(cè)正極性·端都放在母線側(cè)，二次側(cè)正極性·端用導(dǎo)線相連接，差動(dòng)繼電器并聯(lián)在正極性和中性線之間。選擇互感器的變比和接線方式，使得在理想條件下正常運(yùn)行(或外部短路)時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流為零.原理:比較變壓器兩側(cè)的電流大小和相位

k第115頁/共180頁1161）正常運(yùn)行及外部故障2）內(nèi)部故障KD不動(dòng)作KD動(dòng)作→跳閘理想情況下，變壓器兩側(cè)的電流大小和相位都是相同的實(shí)際由于電流互感器的誤差等因素，流過繼電器的電流并不為零，稱之為不平衡電流。k第116頁/共180頁1173.縱差保護(hù)的不平衡電流

縱差保護(hù)在運(yùn)用中，被保護(hù)對象正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，總會有一個(gè)電流流入繼電器，稱之為“不平衡電流”。差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于最大不平衡電流，以保證保護(hù)范圍外部短路時(shí)差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。不平衡電流增大，將使保護(hù)的靈敏度降低。引起不平衡電流的因素主要有：一、電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致根據(jù)縱差保護(hù)的原理可知，最理想的情況就是兩側(cè)TA二次側(cè)電流大小相等，通過接線方式使其相減，則不平衡電流為零。但實(shí)際采用的TA變比可能與該計(jì)算值不等，從而造成二次側(cè)電流相減結(jié)果不等于零，從而形成不平衡電流。第117頁/共180頁118二、兩側(cè)電流互感器型號不同由于配電裝置布置、設(shè)計(jì)人員喜好、廠家不同等原因，有可能出現(xiàn)兩側(cè)TA型號不同的情況，即使是型號相同，由于TA誤差也會造成兩側(cè)電流大小不等，從而形成不平衡電流。變比和型號引起的不平衡電流可以利用平衡繞組補(bǔ)償一部分，但不能完全補(bǔ)償，剩余部分靠動(dòng)作整定值躲過。（關(guān)于平衡繞組可查看差動(dòng)繼電器結(jié)構(gòu)原理）三、變壓器調(diào)壓分接頭位置改變當(dāng)縱差保護(hù)用于保護(hù)變壓器時(shí)，一般變壓器在其高壓側(cè)繞組上都設(shè)有調(diào)壓分接頭，分有載調(diào)壓和無載調(diào)壓兩種。當(dāng)調(diào)壓分接頭位置改變時(shí)，變壓器的變比也改變，從而兩側(cè)TA二次側(cè)電流的大小也改變。這對已經(jīng)配置好的縱差保護(hù)來講，就會形成不平衡電流。該項(xiàng)不平衡電流只能依靠保護(hù)的動(dòng)作整定值躲過。第118頁/共180頁119四、變壓器接線組別當(dāng)縱差保護(hù)用于保護(hù)變壓器時(shí)，電力系統(tǒng)主變一般采用Y/D—11。該接線組別的含義是：D側(cè)電壓、電流相量超前Y側(cè)30°，因此TA二次側(cè)電流相量差并不為零，形成不平衡電流。解決措施：通常都是將變壓器星形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星形。采用了相位補(bǔ)償接線后，在電流互感器繞組接成三角形的一側(cè)，流入差動(dòng)臂中的電流要比電流互感器的二次電流大√3倍。可通過適當(dāng)選擇電流互感器變比來消除。第119頁/共180頁120五、勵(lì)磁涌流的影響所謂勵(lì)磁涌流，就是變壓器空載合閘時(shí)的暫態(tài)勵(lì)磁電流。由于變壓器的勵(lì)磁電流只流經(jīng)它的電源側(cè)，故造成變壓器兩側(cè)電流不平衡，從而在差動(dòng)回路內(nèi)產(chǎn)生不平衡電流。正常運(yùn)行時(shí)當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)勵(lì)磁電流勵(lì)磁涌流形成很大的勵(lì)磁涌流原因：由于磁鏈?zhǔn)睾愣?，鐵心的磁通不能突變可能造成保護(hù)誤動(dòng)作第120頁/共180頁121勵(lì)磁涌流若空載合閘正好在電壓瞬時(shí)值為零的瞬間接通電路，則鐵芯中就具有一個(gè)相應(yīng)的磁通，而鐵芯中的磁通又是不能突變的，所以在合閘時(shí)必將出現(xiàn)一個(gè)非周期性磁通分量。因非周期性磁通分量的衰減比較慢，經(jīng)過半個(gè)周期后，它與穩(wěn)態(tài)磁通相疊加的結(jié)果，將使鐵芯中的總磁通達(dá)到的數(shù)值2φmax，如果鐵芯中還有方向相同的剩余磁通φr，則總磁通將為2φmax+φr。由于鐵芯高度飽和，使勵(lì)磁電流劇烈增加，從而形成了勵(lì)磁涌流。

第121頁/共180頁122變壓器的勵(lì)磁涌流，其數(shù)值最大可達(dá)額定電流的6～8倍，同時(shí)包含有大量的非周期分量和高次諧波分量。勵(lì)磁涌流的大小和衰減時(shí)間，與外加電壓的相位、鐵心中的剩磁φres，電源容量及變壓器的容量大小等都有關(guān)系第122頁/共180頁123勵(lì)磁涌流特點(diǎn)：（1）含大量非周期分量,電流偏于時(shí)間軸的一側(cè).（2）含大量的高次諧波，以二次諧波為主.（3）波形之間出現(xiàn)明顯的間斷,在一個(gè)周期中間斷角為α.

防止措施（1）采用具有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器（2）利用二次諧波制動(dòng)原理構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)（3）鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形之間的差別第123頁/共180頁124綜上所述，變壓器外部短路時(shí)差動(dòng)回路中流過的最大不平衡電流Idspmax為10%為電流互感器的相對誤差ΔU為變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓引起的相對誤差Δf為電流互感器變比或平衡線圈匝數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化后所引起的相對誤差為外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值第124頁/共180頁1254.變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算原則1.躲TA二次回路斷線2.躲外部短路時(shí)差動(dòng)繼電器流過的最大不平衡電流3.躲勵(lì)磁涌流第125頁/共180頁126靈敏度效驗(yàn)還應(yīng)在現(xiàn)場通過空載合閘試驗(yàn)來檢驗(yàn)其可靠性保護(hù)范圍內(nèi)部短路時(shí)，流過繼電器的最小短路電流可采用單側(cè)電源供電時(shí)的最小兩相短路電流合理選擇差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流，可保證在正常運(yùn)行及外部短路時(shí)保護(hù)有可靠的選擇性，在內(nèi)部短路時(shí)又有足夠的靈敏度。第126頁/共180頁127DCD—2差動(dòng)繼電器由加強(qiáng)型速飽和變流器和電流繼電器KA組成。加強(qiáng)型速飽和變流器是一個(gè)三柱鐵芯，中間柱Ｂ的截面積比兩邊柱Ａ、Ｃ的截面積大一倍。在中間柱上除繞有差動(dòng)線圈和兩個(gè)平衡線圈外，還繞有短路線圈。短路繞組在差動(dòng)線圈中流動(dòng)非周期性電流時(shí)，是起“去磁”作用，有利于加強(qiáng)繼電器躲閉勵(lì)磁涌流的能力第127頁/共180頁1286.瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動(dòng)的速度而動(dòng)作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。由于短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油和其他絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)。工作原理：屬非電量保護(hù)，測量元件為氣體繼電器，安裝于變壓器油箱和油枕的通道上與差動(dòng)保護(hù)一起作為主保護(hù)，對變器內(nèi)部故障全面保護(hù)第128頁/共180頁1297.電流保護(hù)變壓器過電流保護(hù)與線路過電流保護(hù)相比在構(gòu)成上完全一致，在整定上也同樣是考慮在最大可能負(fù)荷自起動(dòng)過程中，保護(hù)可靠不誤動(dòng)，但過電流保護(hù)應(yīng)用于變壓器往往靈敏度不夠?？刹捎玫碗妷浩饎?dòng)的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)以及負(fù)序過電流保護(hù)等，一般能滿足變壓器保護(hù)的要求。電流速斷保護(hù)裝設(shè)于容量較小的變壓器的電源側(cè)，保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器兩側(cè)斷路器

第129頁/共180頁130（二）、同步發(fā)電機(jī)的保護(hù)發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的電氣設(shè)備，其安全運(yùn)行對電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時(shí)，發(fā)電機(jī)本身價(jià)格昂貴，所以，應(yīng)給發(fā)電機(jī)裝設(shè)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)，以反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電機(jī)的常見故障有：定子繞組的相間短路、接地短路及匝間短路；轉(zhuǎn)子繞組的一點(diǎn)、兩點(diǎn)接地短路；失磁等。相應(yīng)的保護(hù)有：反應(yīng)相間短路的縱差動(dòng)保護(hù)、反應(yīng)單相接地故障的接地保護(hù)、匝間短路保護(hù)、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)、勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)以及失磁保護(hù)等。發(fā)電機(jī)的常見不正常運(yùn)行狀態(tài)有：過負(fù)荷；外部短路引起的過電流及負(fù)序過電流或過負(fù)荷；勵(lì)磁回路過負(fù)荷；過電壓；逆功率等。相應(yīng)地也應(yīng)該裝設(shè)各種繼電保護(hù)裝置反應(yīng)這些狀態(tài)，如各種過電流保護(hù)、負(fù)序過電流保護(hù)等。第130頁/共180頁1311.縱差保護(hù)

縱差動(dòng)保護(hù)是發(fā)電機(jī)相間短路的主保護(hù)，應(yīng)該能夠迅速可靠地切除發(fā)電機(jī)定子繞組及引出線上的相間短路故障，在正常運(yùn)行及外部短路時(shí)，應(yīng)保證選擇性。（二）、同步發(fā)電機(jī)的保護(hù)

圖中規(guī)定指向發(fā)電機(jī)內(nèi)部的方向?yàn)檎较?，電流互感器選用變比和型號都完全一致的D級互感器，正極性端分別放在機(jī)端和中性點(diǎn)，接線方式也完全一致。第131頁/共180頁1322.其它保護(hù)方式發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)等發(fā)電機(jī)相間短路的后備保護(hù)發(fā)電機(jī)定子過負(fù)荷保護(hù)（二）、同步發(fā)電機(jī)的保護(hù)第132頁/共180頁133六、常用自動(dòng)裝置變電所常用自動(dòng)裝置有：自動(dòng)重合閘(ARD)、備用電源自動(dòng)投入裝置(APD)和按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置。重合閘裝置在繼電保護(hù)把線路故障切除后，或者在斷路器偷跳時(shí)，起動(dòng)斷路器重新合閘。如果故障是瞬時(shí)性的，由于故障點(diǎn)絕緣在線路被切除后已迅速恢復(fù)，重合閘可以使線路迅速恢復(fù)正常供電；如果故障是永久性的，繼電保護(hù)將再次動(dòng)作，使斷路器加速跳閘。因此，自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的關(guān)系十分密切。一般地，輸電線路的重合閘的成功率達(dá)到70%～90%。第133頁/共180頁134在發(fā)電廠(廠用電系統(tǒng))和變電站中，一般采用由兩個(gè)獨(dú)立電源供電并考慮其備用的方式。當(dāng)工作電源故障失去電壓時(shí)，由備用電源自動(dòng)投入裝置(APD)迅速投入備用電源。APD可以大大縮短備用電源切換時(shí)間，提高供電連續(xù)性，有利于人身和設(shè)備安全。備用電源自動(dòng)投入裝置第134頁/共180頁135由電源監(jiān)察和自動(dòng)投入兩部分組成。低電壓繼電器1KV和2KV、時(shí)間繼電器KT、中間繼電器1KM，構(gòu)成電源監(jiān)察部分。中間繼電器2KM和3KM構(gòu)成自動(dòng)投入部分。第135頁/共180頁136備用電源自動(dòng)投入裝置正常運(yùn)行時(shí)，變壓器T1接在工作母線上，斷路器1QF、2QF投入，T1向負(fù)荷母線Ⅰ供電，變壓器T2為備用變壓器，接于備用母線，3QF、4QF斷開。由于負(fù)荷母線Ⅰ電壓正常，低電壓繼電器不動(dòng)作，1KV、2KV觸點(diǎn)斷開，1KM1、1KM2動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，切斷APD的直流操作電源，APD不會動(dòng)作。當(dāng)工作母線或變壓器T1發(fā)生短路故障時(shí)，接于母線Ⅰ的低電壓繼電器1KV、2KV動(dòng)作，起動(dòng)KT，經(jīng)延時(shí)后，1KM起動(dòng)，1KM1、1KM2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)1QF和2QF跳閘，切除變壓器T1。其間，2KM起動(dòng)，其延時(shí)斷開動(dòng)合觸點(diǎn)起動(dòng)3KM，由3KM1、3KM2起動(dòng)斷路器3QF、4QF合閘，將變壓器T2投入母線Ⅰ，實(shí)現(xiàn)了備用電源自動(dòng)投入。斷路器3QF、4QF合閘成功后，其動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)斷開，2KM延時(shí)斷開動(dòng)合觸點(diǎn)也在延時(shí)0.5s后斷開。如果母線Ⅰ有短路故障，當(dāng)4QF合閘時(shí)，變壓器T2的繼電保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，將4QF迅速斷開。由于此時(shí)2KM已經(jīng)返回，3KM不會再次起動(dòng)，所以4QF不會出現(xiàn)第二次合閘，從而保證APD只動(dòng)作一次。第136頁/共180頁1376.7工廠供電系統(tǒng)概述

工廠電力負(fù)荷及其計(jì)算短路電流及其計(jì)算√變電所及其一次系統(tǒng)√工廠電力線路√供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)√供電系統(tǒng)二次回路和自動(dòng)裝置√電氣安全、接地與防雷工廠的電氣照明涉及內(nèi)容第137頁/共180頁1386.7.1工廠供電系統(tǒng)簡介

工廠供電系統(tǒng)是指從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的整個(gè)電路系統(tǒng)，是由工廠變配電所、配電線路和用電設(shè)備構(gòu)成的整體，以實(shí)現(xiàn)工廠電能的接受、分配、變換、輸送和使用。工廠供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的主要組成部分，也是電力系統(tǒng)的主要用戶。圖所示為電力系統(tǒng)示意圖，虛線框內(nèi)即為工廠供電系統(tǒng)。工廠供電系統(tǒng)中，變配電所擔(dān)負(fù)著接收電能、變換電壓和分配電能的任務(wù)；配電線路承擔(dān)著輸送和分配電能的任務(wù)；用電設(shè)備指的是消耗電能的電動(dòng)機(jī)、照明設(shè)備等。

第138頁/共180頁139電力系統(tǒng)示意圖

變電所的任務(wù):接受電能、變換電壓；配電所的任務(wù):接受電能和分配電能。區(qū)別是有無變壓器。第139頁/共180頁140不同類型的工廠，其供電系統(tǒng)組成各不相同。1.大型工廠及某些電源進(jìn)線電壓為35kV及以上的中型工廠：一般經(jīng)過兩次降壓，也就是電源進(jìn)廠以后，先經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上的電源電壓降為6～10kV的配電電壓，然后通過高壓配電線路將電能送到各個(gè)車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。

工廠供電系統(tǒng)組成第140頁/共180頁141大中型工廠供配電系統(tǒng)特點(diǎn)：35~220kV電源進(jìn)線設(shè)總降壓站（供10kV設(shè)備）設(shè)車間變電所（供低壓設(shè)備）（規(guī)模大、設(shè)備數(shù)量多、容量大、有中壓設(shè)備。）

兩級變電圖6-1兩次變壓的供配電系統(tǒng)第141頁/共180頁1422.一般中型工廠的電源進(jìn)線電壓是6～10kV。電能先經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所或由高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備。車間變電所內(nèi)裝設(shè)有電力變壓器，將6～10kV的高壓降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓(如220／380V)，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。工廠供電系統(tǒng)組成第142頁/共180頁143中型工廠供配電系統(tǒng)特點(diǎn)：單母線分段制。一條電源進(jìn)線供電，另一條電源進(jìn)線作為備用。10kV電源進(jìn)線設(shè)配電所（供10kV設(shè)備）設(shè)車間變電所（供低壓設(shè)備）（規(guī)模小、中壓設(shè)備數(shù)量少、主要是低壓設(shè)備）一級變電圖6-2具有高壓配電所的供電系統(tǒng)第143頁/共180頁144圖6-3低壓進(jìn)線的供配電系統(tǒng)小型工廠供配電系統(tǒng)3.對于小型工廠，由于所需容量一般不大于1000kVA，因而通常只設(shè)一個(gè)降壓變電所，將6～10kV電壓降為低壓用電設(shè)備所需的電壓。當(dāng)工廠所需容量不大于160kVA時(shí)，一般采用低壓電源進(jìn)線，因此工廠只需設(shè)一個(gè)低壓配電間，直接采用380/220V低壓電源進(jìn)線，將電能直接分配給各車間低壓用電設(shè)備使用第144頁/共180頁1456.7.2工廠的自備電源對大型企業(yè)有重要的用電設(shè)備，供電可靠性要求較高，應(yīng)有應(yīng)急自備電源。自備電源柴油發(fā)電機(jī)組（常用）不間斷電源（重要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用）第145頁/共180頁146柴油發(fā)電機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：操作簡便、起動(dòng)迅速（電網(wǎng)停電時(shí)，10~15s可供電）效率高、功率范圍大、體積小。運(yùn)行可靠、維護(hù)方便公共電網(wǎng)第146頁/共180頁147不間斷電源特點(diǎn)：效率高、體積小。無噪聲、振動(dòng)可靠高、維護(hù)費(fèi)用低容量相對較小用于電能質(zhì)量要求高的場所正常時(shí)：公共電網(wǎng)供電，同時(shí)電池充電；電網(wǎng)沒電時(shí)：切換到電池供電第147頁/共180頁（一）發(fā)電機(jī)的運(yùn)