繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)課件

繼電保護(hù)及二次回路

繼電保護(hù)及二次回路1

電力系統(tǒng)由于受到自然環(huán)境的影響，以及設(shè)備在制造、安裝、檢修、運(yùn)行過(guò)程中各種主、客觀因素的影響，難免會(huì)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。常見(jiàn)的故障：相間短路、接地短路和斷線。故障的危害性極大，過(guò)大的短路電流流過(guò)電器設(shè)備，將損壞甚至燒壞設(shè)備，造成大面積停電。

常見(jiàn)的不正常運(yùn)行狀態(tài)：過(guò)負(fù)荷。設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，可能使載流部分過(guò)熱，損壞絕緣，縮短設(shè)備使用壽命，甚至發(fā)展成為故障。中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，使未接地相對(duì)地電壓提高至原對(duì)地電壓的根號(hào)3倍，它往往是導(dǎo)致短路故障的一個(gè)原因。繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2

為防止事故擴(kuò)大，盡可能縮小停電范圍，保證非故障設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行，必須迅速切除故障，這一任務(wù)就是由繼電保護(hù)裝置來(lái)完成的。

變配電所的電氣設(shè)備連接回路分為一次回路和二次回路。一次回路：由一次設(shè)備組成的生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣回路。也稱一次接線或主接線。

一次設(shè)備：墻壁進(jìn)出線套管、母線、所用變壓器、電容器、高壓柜、電壓互感器、電流互感器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器。二次回路：由二次設(shè)備所連接所組成的電氣連接回路。

二次設(shè)備：控制臺(tái)、交流柜、直流柜、計(jì)量柜、保護(hù)柜。二次設(shè)備的任務(wù)：通過(guò)對(duì)一次回路的監(jiān)察、測(cè)量來(lái)反應(yīng)一次回路的工作狀態(tài)，并控制一次系統(tǒng)。

當(dāng)一次回路發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)能將故障部分迅速切除，并發(fā)出信號(hào)，以保證一次設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行。二次回路設(shè)備通常為低壓設(shè)備。為防止事故擴(kuò)大，盡可能縮小停電范圍，保證非故障3§1.1繼電保護(hù)的基本知識(shí)

一、繼電保護(hù)的定義能正確判斷故障點(diǎn)并迅速、自動(dòng)跳閘切除故障點(diǎn)的裝置，稱為繼電保護(hù)裝置。即能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)元件故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)，并能使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。二、繼電保護(hù)裝置的主要作用

1、當(dāng)線路或電器元件發(fā)生短路故障時(shí)，能有選擇地、迅速地、自動(dòng)地切除故障元件防止事故范圍擴(kuò)大，并保護(hù)非故障元件的繼續(xù)運(yùn)行。

2、對(duì)于電氣元件的過(guò)負(fù)荷和小接地電流系統(tǒng)的單相接地等不正常工作狀態(tài)及時(shí)發(fā)出預(yù)告信號(hào)，引起值班人員的注意，并及時(shí)采取措施，消除不正常工作狀態(tài)。§1.1繼電保護(hù)的基本知識(shí)4三、對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。1、選擇性：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)只切除故障元件，而保持其他非故障元件的繼續(xù)運(yùn)行，稱為保護(hù)裝置的選擇性。主保護(hù)：按照電力系統(tǒng)的安全性要求，以最短的時(shí)限和最小的停電范圍動(dòng)作切除故障，保證電力系統(tǒng)和設(shè)備的安全。三、對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求5后備保護(hù)：一般動(dòng)作延時(shí)較長(zhǎng)，是當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，以大于主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作切除故障。近后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本設(shè)備的另一保護(hù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)：保護(hù)拒動(dòng)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由上一級(jí)設(shè)備或線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)。2、速動(dòng)性為了限制短路電流的破壞范圍和對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，減小用戶處電壓下降的時(shí)間，提高自動(dòng)重合閘的成功率，要求保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。

后備保護(hù)：一般動(dòng)作延時(shí)較長(zhǎng)，是當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)或斷路器6控制故障影響程度，減少設(shè)備損傷，避免造成設(shè)備無(wú)法修復(fù)的損壞；減小故障影響時(shí)間，減少用戶在低電壓情況下的工作時(shí)間，避免用戶電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速嚴(yán)重下降、甚至自啟動(dòng)失??；防止系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。故障切除時(shí)間等于保護(hù)裝臵動(dòng)作時(shí)間和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件73、靈敏性繼電保護(hù)裝置的靈敏度是指對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)的反應(yīng)能力，在保護(hù)裝置保護(hù)范圍內(nèi)，不管故障點(diǎn)的位置和性質(zhì)如何，保護(hù)裝置都應(yīng)該迅速、正確地運(yùn)作。

靈敏系數(shù)必須大于1。4、可靠性

是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置準(zhǔn)確、可靠地動(dòng)作的程度，它有兩個(gè)含義，即該動(dòng)作時(shí)不拒動(dòng)；不該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)。3、靈敏性8四個(gè)基本要求是分析研究繼電保護(hù)的基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)繼電保護(hù)的依據(jù)。對(duì)反映異常運(yùn)行狀態(tài)、作用于信號(hào)的繼電保護(hù)，快速性要求可以降低。繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件9四、繼電保護(hù)的基本原理

1、繼電保護(hù)可以按原理、使用的繼電器元件、用途分類。反映電氣量的保護(hù)：（1）電流保護(hù)：反應(yīng)電流增大動(dòng)作（2）低電壓保護(hù)：反應(yīng)電壓降低動(dòng)作（3）距離保護(hù)：反應(yīng)保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)的距離（4）方向保護(hù)：電流保護(hù)增加功率方向判別條件（5）差動(dòng)保護(hù)：反應(yīng)被保護(hù)對(duì)象兩端電流相量差（6）序分量保護(hù)：反應(yīng)零序分量或負(fù)序分量動(dòng)作反映非電氣量的保護(hù)：（1）瓦斯保護(hù)（2）溫度保護(hù)等四、繼電保護(hù)的基本原理10電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型。線路保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)。2、繼電保護(hù)的基本原理

如圖，正常情況時(shí)，線路上只流過(guò)負(fù)荷電流IL，因而電流互感器TA二次側(cè)的電流亦即繼電器KA的線圈中電流Ik小于電流繼電器KA的起動(dòng)電流Iop.k，KA不動(dòng)作。當(dāng)線路發(fā)生短路故障，線路上流過(guò)很大的短路電流IK,則TA二次側(cè)電流IK增大，當(dāng)IK等于或大于Iop.k時(shí)，KA起動(dòng)，其常開(kāi)接點(diǎn)閉合，使得跳閘線圈YT受電，鐵芯向上吸動(dòng)，使斷路器QF在彈簧FT作用下跳閘。QF跳閘后，它的輔助接點(diǎn)QFF斷開(kāi)，YT斷電。電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型。11在以上的過(guò)程中，繼電器KA是關(guān)鍵，它由TA二次側(cè)供電，經(jīng)過(guò)測(cè)量IK電流的數(shù)值，并與整定值比較，一旦超過(guò)整定值就動(dòng)作，向斷路器發(fā)出跳閘命令。

有的繼電器（例如采用晶體管繼電保護(hù)時(shí)）不能直接與電流互感器連接，需要經(jīng)過(guò)變換電路，因而繼電保護(hù)裝置可概括成如下方框圖。

在以上的過(guò)程中，繼電器KA是關(guān)鍵，它由TA二次側(cè)供12變換電路將電流互感器及電壓互感器二次側(cè)的電流、電壓變換為測(cè)量比較元件所需要的形式。測(cè)量比較元件就是電流、電壓等繼電器，當(dāng)被測(cè)值符合事先規(guī)定的整定值要求時(shí)，測(cè)量比較元件動(dòng)作。操作電路是實(shí)現(xiàn)一定控制要求的直流操作電路，經(jīng)過(guò)它去接通所需的跳閘電路及信號(hào)電路。

若測(cè)量比較元件反應(yīng)的是電流I，當(dāng)短路時(shí)電流超過(guò)整定值保護(hù)動(dòng)作，這就是過(guò)電流保護(hù)。若測(cè)量比較元件反應(yīng)的是電壓U，當(dāng)短路時(shí)U低于整定值保護(hù)動(dòng)作，這就是低電壓保護(hù)。若測(cè)量比較元件反應(yīng)的是變壓器或線路兩端的電流之差，當(dāng)電流增大保護(hù)動(dòng)作，這就是差動(dòng)保護(hù)。

變換電路將電流互感器及電壓互感器二次側(cè)的電流、13§1.2電磁型繼電器

一、電磁型繼電器的工作原理

電磁型繼電器是利用電磁力使其可動(dòng)的機(jī)械部分動(dòng)作，并通過(guò)它的接點(diǎn)接通或者斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的改變（即接通或斷開(kāi)外電路）。

電磁型繼電器是目前廣泛應(yīng)用的一種§1.2電磁型繼電器14

當(dāng)在繼電器線圈中有電流IK時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁通Φ，磁通經(jīng)空氣隙δ及銜鐵而成回路，因而在鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生電磁吸力Fem，F(xiàn)em的大小與Φ的平方成正比，而Φ又與磁動(dòng)勢(shì)成正比

即：式中WK——繼電器線圈的匝數(shù)；

Rm——磁通Φ所經(jīng)過(guò)磁路的磁阻，與空氣隙δ近似成正比（因?yàn)殍F芯磁阻與空氣隙磁阻相比可忽略不計(jì)）；

K1、K2——比例系數(shù)，當(dāng)磁路不飽和時(shí)為常數(shù)。

15當(dāng)電流IK較小時(shí)，電磁力在銜鐵上產(chǎn)生的吸合轉(zhuǎn)矩還不足以克服彈簧拉力及摩擦力所產(chǎn)生的阻力矩，繼電器仍然不動(dòng)作。

繼續(xù)增大IK，當(dāng)IK=Iop.k時(shí)，吸合轉(zhuǎn)矩等于阻力矩，于是銜鐵被吸動(dòng)，空氣隙δ減少，因而吸力增大，一下子就把銜鐵吸過(guò)去，繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)立刻閉合，把輸出電路接通。可見(jiàn)繼電器具有跳變特性。

能使電流繼電器動(dòng)作的最小電流值Iop.k叫做該繼電器的動(dòng)作電流（或啟動(dòng)電流）。

當(dāng)電流IK較小時(shí)，電磁力在銜鐵上產(chǎn)生的吸合轉(zhuǎn)矩16令吸合轉(zhuǎn)矩Mdc等于阻力矩Mz，并以Iop.k代替前式中的、IK，可得：

即根據(jù)上式，要改變繼電器的動(dòng)作電流，可采取以下方法：改變繼電器線圈的匝數(shù)WK；改變彈簧的阻力矩；改變空氣隙。

令吸合轉(zhuǎn)矩Mdc等于阻力矩Mz，并以Iop.k代替前式中的、17繼電器動(dòng)作之后，IK繼續(xù)增大、減小對(duì)輸出電路并無(wú)影響。因?yàn)閯?dòng)作之后δ較小，只要較小的電流就能維持繼電器的動(dòng)作狀態(tài)。

IK=Ire

·k

時(shí)，吸合轉(zhuǎn)矩小于彈簧的作用力矩，銜鐵被彈簧拉回原來(lái)的位置。因?yàn)橹灰焕_(kāi)一點(diǎn)，δ增大，F(xiàn)em減小，銜鐵更易于返回。能使電流繼電器返回的最大電流值Ire·k——返回電流

返回電流與動(dòng)作電流之比Kre——返回系數(shù)

即：Kre=Ier·k/Iop.k

繼電器動(dòng)作之后，IK繼續(xù)增大、減小對(duì)輸出電路并18動(dòng)作電流與返回電流的差別主要是由空氣隙δ的變化及銜鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力所引起的。動(dòng)作前的δ大于動(dòng)作之后的，另外，動(dòng)作過(guò)程中摩擦力的作用方向與電磁吸力相反，而返回過(guò)程中摩擦力的作用方向與電磁吸力一致。所以，動(dòng)作電流總比返回電流更大，即：Ier·k<

Iop.k

繼電保護(hù)在滿足可靠性的基礎(chǔ)上要求Kre盡可能接近于1，這樣可使保護(hù)裝置獲得較高的靈敏度。方法：改善磁路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以減小δ的變化，采用堅(jiān)硬的軸承減小摩擦力，采用圖5-4的結(jié)構(gòu)型式。圖5-6的結(jié)構(gòu)型式主要用于返回系數(shù)要求不高的中間繼電器、信號(hào)繼電器中。動(dòng)作電流與返回電流的差別主要是由空氣隙δ的變化及19二、電流及電壓繼電器1、電流繼電器圖5-4是DL-10系列電流繼電器結(jié)構(gòu)圖，為了提高返回系數(shù)，繼電器的銜鐵采用旋轉(zhuǎn)的Z形舌片，這樣動(dòng)作前后空氣隙的變化較小，而且由于鐵片薄，易于飽和，動(dòng)作后磁通的增加不會(huì)太大，因此返回系數(shù)較高，一般在0.85以上，另外動(dòng)作快、消耗功率小。缺點(diǎn)是接點(diǎn)容量小，不能直接作用于斷路器跳閘。目前廣泛采用DL-20系列電流繼電器的結(jié)構(gòu)形式基本上與DL-10系列相似，而Kre更高。二、電流及電壓繼電器1、電流繼電器20繼電器有上下兩個(gè)線圈，可以根據(jù)需要并聯(lián)或串聯(lián)。

并聯(lián)時(shí)從外部所需的動(dòng)作電流是串聯(lián)時(shí)的2倍。

動(dòng)作電流可以用調(diào)整把手改變彈簧的拉力來(lái)平滑調(diào)節(jié)，在接法不變時(shí)，調(diào)整把手在最大刻度值時(shí)的動(dòng)作電流為最小刻度值的2倍。如DL-11/10繼電器（11指接點(diǎn)方式為有一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)，10指最大動(dòng)作電流為10A），當(dāng)兩線圈并聯(lián)時(shí)，動(dòng)作電流在5-10A之間調(diào)節(jié)。繼電器有上下兩個(gè)線圈，可以根212、電壓繼電器我國(guó)廣泛采用DJ-100系列。結(jié)構(gòu)同DL-10系列流繼，區(qū)別在于線圈匝數(shù)多而導(dǎo)體細(xì)，阻抗大。電壓繼電器：直接接在電壓互感器副邊，動(dòng)作取決于電壓互感器電壓的大小。電流繼電器：接到電流互感器副邊，動(dòng)作取決于電流互感器電流的大小。電壓繼電器常用于當(dāng)母線電壓降低時(shí)啟動(dòng)保護(hù)裝置，這種繼電器叫低電壓繼電器。用常閉接點(diǎn)啟動(dòng)保護(hù)裝置。2、電壓繼電器22動(dòng)作原理：當(dāng)母線電壓為正常值時(shí)，繼電器接受著較高電壓（100V左右），它的銜鐵處于被吸狀態(tài)，常閉接點(diǎn)是打開(kāi)的。當(dāng)有短路故障時(shí)，母線電壓下降，銜鐵返回，常閉接點(diǎn)閉合，將保護(hù)裝置啟動(dòng)。短路切除后母線電壓升高，常閉接點(diǎn)又打開(kāi)，保護(hù)裝置返回。所以保護(hù)的啟動(dòng)電壓低于返回電壓。返回系數(shù)：Kre=>I式中：Ure.k——繼電器的返回電壓；

Uop.k——繼電器的動(dòng)作電壓（起動(dòng)電壓）

一般低電壓繼電器的Kre應(yīng)不小于1.2。

動(dòng)作原理：當(dāng)母線電壓為正常值時(shí)，繼電器接受著較高電壓23三、時(shí)間繼電器圖5-6為DS-110型時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)圖。線圈1通電流后繼電器的銜鐵3瞬時(shí)被吸入，曲柄9失去支持，瞬時(shí)接點(diǎn)7打開(kāi)，8閉合，扇形齒輪10、在彈簧11的作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳給齒輪13，使它與同軸的摩擦離合器14逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。摩擦離合器轉(zhuǎn)動(dòng)后使外層的套圈14d緊卡主傳動(dòng)輪15，因此傳動(dòng)輪就隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。此輪傳動(dòng)鐘表機(jī)構(gòu)的周輪16與17經(jīng)中間輪18使擺輪19與擺卡20的齒接觸，使之停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但在擺輪的壓力下擺卡偏轉(zhuǎn)而離開(kāi)擺輪，所在擺輪就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)吃齒，如此往復(fù)進(jìn)行就限制了動(dòng)接點(diǎn)的軸為一定速度。當(dāng)線圈中的電流消失后，在彈簧4的作用下，繼電器的銜鐵和杠桿又返回到原始位置，同時(shí)扇形齒輪也立即復(fù)原，因順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦離合器14已與轉(zhuǎn)動(dòng)輪脫開(kāi)，故鐘表機(jī)構(gòu)不起作用，這就保證了繼電器返回是瞬時(shí)的。改變定接點(diǎn)23的位置，即改變22走到23之間的距離，就可以調(diào)節(jié)時(shí)間繼電器的動(dòng)作時(shí)限。

三、時(shí)間繼電器24當(dāng)時(shí)限較長(zhǎng)時(shí)，為了避免繼電器線圈由于通電時(shí)間長(zhǎng)而產(chǎn)生過(guò)熱，在動(dòng)作后給線圈串入一個(gè)附加電阻。當(dāng)時(shí)限較長(zhǎng)時(shí)，為了避免繼電器線圈由于通電時(shí)間長(zhǎng)而25四、信號(hào)繼電器與中間繼電器1、信號(hào)繼電器信號(hào)繼電器是當(dāng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)給出保護(hù)動(dòng)作的信號(hào)，圖5-8為DX-11型電磁信號(hào)繼電器。當(dāng)電流通過(guò)線圈2時(shí)，銜鐵3被電磁鐵1吸引，信號(hào)牌6因一端失去支持而落下，同時(shí)，與信號(hào)牌相聯(lián)的固定軸隨著旋轉(zhuǎn)90°角，使固定在轉(zhuǎn)軸上的可動(dòng)接點(diǎn)4與固定接點(diǎn)5接觸，因而接通燈光或音響信號(hào)回路。值班員查看信號(hào)牌的位置可確認(rèn)是哪一套保護(hù)裝置動(dòng)作，隨后用手轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位手柄8，將繼電器復(fù)歸。四、信號(hào)繼電器與中間繼電器262、中間繼電器中間繼電器是擴(kuò)大接點(diǎn)數(shù)量和容量的一種輔助繼電器，結(jié)構(gòu)如圖5-10所示。接點(diǎn)較多，當(dāng)同時(shí)需要控制多個(gè)回路時(shí)可借助中間繼電器完成。電流、電壓繼電器的接點(diǎn)容量較小，不能直接接通跳閘回路，經(jīng)過(guò)中間繼電器來(lái)擴(kuò)大接點(diǎn)容量。利用中間繼電器本身的動(dòng)作時(shí)間獲得短時(shí)的延時(shí)，而避免采用專門(mén)的時(shí)間繼電器。圖5-11為DZ-10系列中間繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號(hào)。2、中間繼電器27

3、重合閘裝置：

由時(shí)間繼電器、中間繼電器信號(hào)繼電器與電容器電阻組合而成，它利用了電容器的充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)一次重合。3、重合閘裝置：28§1.3電力線路的繼電保護(hù)一、電流保護(hù)在電力系統(tǒng)中，輸電線路發(fā)生相間短路故障的特點(diǎn)是，線路中的電流突然增大、電壓突然下降。

由于電流突然增大（超過(guò)整定值）而引起電流繼電器動(dòng)作的保護(hù)，就是線路電流保護(hù)。

按工作原理電流保護(hù)分為：

定時(shí)限過(guò)電流反時(shí)限過(guò)電流電流速斷延時(shí)電流速斷§1.3電力線路的繼電保護(hù)29（一）定時(shí)限過(guò)電流

1、工作原理

在單側(cè)電源供電的輻射網(wǎng)絡(luò)中，每一線路始端均裝設(shè)斷路器和保護(hù)裝置。圖5-12所示為單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。

當(dāng)線路x-3的D1點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流ID1將流過(guò)電源至短路點(diǎn)之間所有的保護(hù)裝置1、2、3，切當(dāng)ID1大于保護(hù)裝置1、2、3的整定電流值時(shí)，各保護(hù)裝置均將啟動(dòng)。但按選擇性的要求，只應(yīng)有距故障點(diǎn)D1最近的保護(hù)裝置3動(dòng)作，跳開(kāi)斷路器3DL。當(dāng)3DL跳閘后，短路電流消失，保護(hù)裝置1及2的電流繼電器都應(yīng)立即返回。

為獲得選擇性，各套保護(hù)裝置應(yīng)有不同的動(dòng)作時(shí)間，

t1>t2>t3可得：t1=t2+Δtt2=t3+ΔtΔt稱為時(shí)限級(jí)差（一般取0.5）圖5-12b為過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限特性——階梯時(shí)限特性除保護(hù)本線路外，還應(yīng)作為其相鄰的下一段線路的后備保護(hù)。即：若3故障不動(dòng)作，則2動(dòng)作。（一）定時(shí)限過(guò)電流

1、工作原理

在302、過(guò)電流保護(hù)的原理接線圖

（1）電磁式電流繼電器1LJ、2LJ、3LJ：擔(dān)負(fù)保護(hù)裝置的測(cè)量任務(wù)；當(dāng)線路故障，二次側(cè)

的電流超過(guò)任一只的動(dòng)作電流時(shí)，其相應(yīng)的繼電器起動(dòng)。

（2）時(shí)間繼電器SJ：建立保護(hù)裝置所需要的動(dòng)作延時(shí)。

（3）信號(hào)繼電器XJ:動(dòng)作后，接點(diǎn)閉合發(fā)出信號(hào)，動(dòng)作掉牌。

（4）保護(hù)出口繼電器BCJ：一路裝有2套以上保護(hù)時(shí)，均起動(dòng)BCJ發(fā)出斷路器跳閘脈沖。

只1套保護(hù)時(shí)，如SJ接點(diǎn)容量足夠，SJ直接接通跳閘回路，可不設(shè)BCJ。

（5）電流互感器LH：變一次大電為5A；與一次高壓系統(tǒng)隔離；二次必須接地。（6）斷路器常開(kāi)輔助觸點(diǎn)（DL1）DL跳后，DL1斷開(kāi)，切斷跳閘線圈TQ的電流，防止CJ的常開(kāi)接點(diǎn)切斷TQ時(shí)，燒壞其接點(diǎn)。以上為三相三繼電器接線方式應(yīng)用于110KV及以上的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中。反應(yīng)相間短路和單相接地短路。2、過(guò)電流保護(hù)的原理接線圖

（1）電磁式電流繼電器1LJ、231在6-10KV和35KV小電流接地系統(tǒng)中，采用兩相兩繼電器的接線方式來(lái)反應(yīng)各種相間短路。

當(dāng)被保護(hù)新路發(fā)生相間短路時(shí)，1LJ、2LJ同時(shí)起動(dòng)或一只啟動(dòng)，通路由：

“+”→1LJ（或2LJ）常開(kāi)接點(diǎn)→SJ線圈→“-”，SJ起動(dòng)，其接點(diǎn)延時(shí)閉合；

“+”→SJ延時(shí)常開(kāi)接點(diǎn)→XJ→DL1→跳閘線圈TQ→“-”，斷路器跳閘。

在接通TQ的同時(shí)，信號(hào)繼電器掉牌，并發(fā)出信號(hào)。此種接線，要求整個(gè)電網(wǎng)的LH裝設(shè)在相同的相別上，一般為A、C相。在非直接接地系統(tǒng)中，當(dāng)兩條線路上的不同地點(diǎn)不同相別發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí)，對(duì)于故障相可能出現(xiàn)的各種組合方式，可以保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除一條線路，如表5-1所示，另一條線路帶單相接地可繼續(xù)運(yùn)行。如各線路的LH不裝在同名相上，當(dāng)二條線路分別發(fā)生不同相別的兩點(diǎn)接地時(shí)，保護(hù)裝置可能不會(huì)動(dòng)作。如5-15，結(jié)果只能讓上級(jí)保護(hù)無(wú)選擇性動(dòng)作。在6-10KV和35KV小電流接地系統(tǒng)中，采用兩相兩繼電器的32在35KV系統(tǒng)中還采用兩相三繼電器的接線方式，即在兩相繼電器接線方式的中性線上在接入一電流繼電器。在這種接線方式下，當(dāng)Y/△接線的變壓器后面發(fā)生兩相短路時(shí)，其靈敏度可比兩相兩繼電器接線方式的提高一倍。在35KV系統(tǒng)中還采用兩相三繼電333、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的定值和靈敏度在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或自啟動(dòng)，用戶負(fù)荷突變和其他原因引起短時(shí)間的沖擊電流等情況下不應(yīng)動(dòng)作。整定原則：按躲過(guò)被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流整定。保護(hù)裝設(shè)目的：后備保護(hù)（近后備、遠(yuǎn)后備）（1）過(guò)流保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流：式中Idz.j——電流繼電器的起動(dòng)電流；

Ifh.max——正常工作時(shí)被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流；

Kz——電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)系數(shù)（1.5-3）；

Kk——可靠系數(shù)（1.15-1.25）；

Kf——返回系數(shù)（電磁式繼電器為0.85）；

nLH——電流互感器變比；

Kj——電流互感器的接線系數(shù)，“Y”取1，“?”取根號(hào)3。3、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的定值和靈敏度34（2）過(guò)電流保護(hù)裝置的靈敏度：保護(hù)裝置能否對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)的短路故障有靈敏地反應(yīng)（即短路電流是否能確保比動(dòng)作電流大一定的倍數(shù)），通常用靈敏度Klm來(lái)表示。式中Klm——靈敏系數(shù)；IDmin（2）

——最小運(yùn)行方式下，線路末端或下一線路末端兩相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的電流；Idz——一次側(cè)的動(dòng)作電流。

在被保護(hù)線路末端短路時(shí)Klm要求為1.5；作后備保護(hù)時(shí)，Klm要求為1.2.（2）過(guò)電流保護(hù)裝置的靈敏度：35（二）電流速斷保護(hù)根據(jù)短路電流越靠近電源側(cè)越大的特點(diǎn)，可采取提高電流繼電器的動(dòng)作電流值來(lái)獲得保護(hù)的選擇性。瞬時(shí)電流速斷限時(shí)電流速斷保護(hù)（帶有較短時(shí)限）1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)工作原理：整定原則：按躲過(guò)被保護(hù)線路末端（如D1點(diǎn)）短路時(shí)的最大短路電流來(lái)整定。保護(hù)范圍：本段線路一部分（不能保護(hù)線路全長(zhǎng)）如（D2點(diǎn)）短路時(shí)，保護(hù)不動(dòng)作。不考慮返回系數(shù)Kf）；動(dòng)作時(shí)間：0S保護(hù)裝設(shè)目的：主保護(hù)任務(wù)：線路始端短路時(shí)能迅速切除故障。系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下，對(duì)應(yīng)線路不同地點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流曲線如圖5-16（二）電流速斷保護(hù)36

為保證選擇性，應(yīng)使Idz=KkIDW.max式中Idz——瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的一次側(cè)動(dòng)作電流；IDW.max——線路外部（B母線處）短路時(shí)，流過(guò)過(guò)流保護(hù)裝置的最大短路電流；Kk——可靠系數(shù)，電磁式電流繼電器取1.2-1.3；感應(yīng)式電流繼電器取1.5-1.6.當(dāng)ID>Idz時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。一般保護(hù)范圍Lgd.max能達(dá)到保護(hù)線路全長(zhǎng)的50%，最小運(yùn)行方式下能保護(hù)線路全長(zhǎng)的15%——20%即可裝設(shè)。保護(hù)范圍以外的區(qū)域成為死區(qū)。判斷：在線路始端；二側(cè)電源線路，若兩側(cè)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作或同時(shí)均不動(dòng)作，判斷故障點(diǎn)在線路中間部分。

為保證選擇性，應(yīng)使Idz=KkIDW.max當(dāng)ID>Id372、接線圖

在接線圖中，一般都與一只DZ型中間繼電器CJ，它的作用有兩個(gè)：（1）LJ接點(diǎn)容量下，不能直接接通跳閘線圈，用BCJ擴(kuò)大接點(diǎn)容量；

（2）若被保護(hù)線路上裝有管形避雷器，當(dāng)兩相或三相同時(shí)放電時(shí)，造成短時(shí)相間短路，放點(diǎn)后馬上線路立即恢復(fù)正常，此時(shí)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。利用中間繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間，來(lái)躲開(kāi)避雷器的放電時(shí)間。2、接線圖

38（三）延時(shí)電流速斷保護(hù)裝置保護(hù)范圍：保護(hù)線路全長(zhǎng)；延伸到下一線路始端；動(dòng)作時(shí)限：比下一線路的瞬時(shí)電流速斷大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt；保護(hù)裝設(shè)目的：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，消除瞬時(shí)保護(hù)動(dòng)作的死區(qū)。繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間0.06-0.1S。延時(shí)速斷保護(hù)作為被保護(hù)線路末端故障的主要保護(hù)，以線路末端短路時(shí)最小短路電流校驗(yàn)靈敏度。（三）延時(shí)電流速斷保護(hù)裝置39（四）三段式過(guò)電流保護(hù)裝置采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)本線路的一部分，延時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)線路全長(zhǎng)，但仍不能保護(hù)下一段線路的全長(zhǎng)，所以必須裝設(shè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，以作本段和下段線路的后備保護(hù)。在單側(cè)電源供電線路上采用三段式過(guò)流保護(hù)裝置。（四）三段式過(guò)電流保護(hù)裝置40任何一段保護(hù)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)的繼電器掉牌從而可分析故障的大概范圍。有些線路裝設(shè)兩段保護(hù)就可以滿足要求。如線路變壓器組的接線，不裝設(shè)延時(shí)電流速斷；距離較短的線路，只裝設(shè)延時(shí)電流速斷和定時(shí)限過(guò)電流。任何一段保護(hù)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)的繼電器掉牌從而可分析故障的大概范圍41繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件42二、電流閉鎖電壓速斷保護(hù)電壓速斷保護(hù)的動(dòng)作原理，是根據(jù)輸電線路發(fā)生短路時(shí)其母線電壓將下降的特點(diǎn)構(gòu)成的。當(dāng)母線殘壓下降至某一數(shù)值時(shí)，低電壓繼電器動(dòng)作而使短路器跳閘。鐵路變配電所以速斷為主保護(hù)，以定時(shí)限過(guò)流為后備保護(hù)。在電壓保護(hù)中，為配合鐵路兩所備用電源自動(dòng)投入和閉塞線不向自線反送電的要求，及兩路電源單母線斷路器分段自動(dòng)投入的要求，一般都設(shè)有失壓保護(hù)，即在母線失壓的情況下開(kāi)關(guān)跳閘斷開(kāi)無(wú)壓一側(cè)的開(kāi)關(guān)。二、電流閉鎖電壓速斷保護(hù)43繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件44

§1.4變配電所保護(hù)舉例

一、1、受電盤(pán)：由兩路電源同時(shí)供電的變、配電所，即：?jiǎn)文妇€分段供電處所，必須投入的保護(hù)條件為：過(guò)流、速斷、無(wú)壓失放、絕緣監(jiān)視保護(hù)。其中母聯(lián)盤(pán)應(yīng)投入備用電源自動(dòng)投入條件當(dāng)其中一路受電電源發(fā)生異常情況或突然停電時(shí)，為確保母聯(lián)盤(pán)投入成功，所以受電盤(pán)應(yīng)投入無(wú)壓失放條件。我段管內(nèi)屬于單母線分段供電的變、配電所為：山海關(guān)變電所、山海關(guān)、葫蘆島、大虎山、遼中、臺(tái)安、盤(pán)錦北、錦州南、綏中北配電所，其它變配電所均為單母線集中供電方式。

§1.4變配電所保護(hù)舉例

45

由二路電源一主一備供電或僅一路電源為全所供電，即：?jiǎn)文妇€集中供電處所，投入的保護(hù)條件為：過(guò)流、速斷、絕緣監(jiān)視保護(hù)。兩路電源一主一備供電的配電所，應(yīng)投入備用電源自動(dòng)投入條件。同時(shí)運(yùn)行受電盤(pán)投入無(wú)壓失放條件。單一受盤(pán)為全所供電的配電所的受盤(pán)退出無(wú)壓失放保護(hù)條件。如不取消該保護(hù)，當(dāng)上級(jí)變電所發(fā)生瞬間故障或電壓質(zhì)量發(fā)生問(wèn)題時(shí)，將造成受盤(pán)無(wú)壓失放分閘。

段管內(nèi)的所有變、配電所受電盤(pán)電壓互感器的一次中性點(diǎn)開(kāi)關(guān)均在合閘位置。由二路電源一主一備供電或僅一路電源為全所供電，即：462、調(diào)壓盤(pán)調(diào)壓盤(pán)時(shí)自閉、貫通盤(pán)的二級(jí)受電電源盤(pán)，該盤(pán)無(wú)饋出回路，所以發(fā)生短路故障機(jī)率很少，所以應(yīng)投入過(guò)流保護(hù)條件，退出速斷保護(hù)。3、自閉、貫通盤(pán)變、配電所的貫通盤(pán)所帶負(fù)荷為行車重點(diǎn)負(fù)荷，所以應(yīng)具備下述保護(hù)及運(yùn)行條件，并確保其動(dòng)作的靈敏性、快速性和可靠性。

自閉、貫通盤(pán)無(wú)論是室內(nèi)、室外有施工作業(yè)，配電值班員在恢復(fù)送電時(shí)必須對(duì)檢同期裝置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常不得進(jìn)行強(qiáng)送，立即向車間或調(diào)度報(bào)告。

2、調(diào)壓盤(pán)47投入保護(hù)：過(guò)流保護(hù)、速斷保護(hù)、失壓保護(hù)、一次重合保證、備用電源自動(dòng)投入、同期檢查、絕緣監(jiān)視。4、饋出盤(pán)

過(guò)流保護(hù)、速斷保護(hù)。取消一次自動(dòng)重合閘保護(hù)。因?yàn)楦黟伋霰P(pán)一般線路比較短，發(fā)生瞬間短路故障的機(jī)率很小，如發(fā)生瞬間短路故障，強(qiáng)送一次可以躲過(guò)故障。投入自動(dòng)重合閘將會(huì)擴(kuò)大故障范圍。5、電容盤(pán)

速斷保護(hù)、失壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)。投入保護(hù)：過(guò)流保護(hù)、速斷保護(hù)、失壓保護(hù)、一次重合保證、48二、失壓保護(hù)的作用：（1）后備保護(hù)：當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，其特點(diǎn)是電流增大、電壓降低，當(dāng)速斷保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，失壓保護(hù)可作為后備保護(hù)動(dòng)作，切除故障；（2）與其它電源有聯(lián)系的盤(pán)，現(xiàn)我段具備無(wú)壓失放保護(hù)的有自閉、受電、電容等回路，其中電容盤(pán)如無(wú)失壓裝置，系統(tǒng)斷電后電容器不能從回路中斷開(kāi)，突然送電很有可能造成電容器爆炸或電容損壞等現(xiàn)象；另外自閉、貫通盤(pán)如無(wú)失放裝置，對(duì)所自動(dòng)投入時(shí)將送電到本所母線上，造成過(guò)載使對(duì)所跳閘，擴(kuò)大事故范圍。（3）自閉、貫通盤(pán)設(shè)低壓保護(hù)，當(dāng)電壓降低到一定值時(shí)跳閘，由對(duì)所投入，保證行車電源電壓質(zhì)量。二、失壓保護(hù)的作用：49三、66KV變壓器保護(hù)簡(jiǎn)介

差動(dòng)速斷、比例差動(dòng)、CT斷線閉鎖、后備保護(hù)（延時(shí)速斷、定時(shí)限過(guò)流、過(guò)負(fù)荷報(bào)警、主變油溫超限報(bào)警、輕瓦斯報(bào)警、重瓦斯跳閘保護(hù)。

1、差動(dòng)保護(hù)：作為變壓器內(nèi)部以及套管引出線相間短路的保護(hù)，以及中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路保護(hù)，對(duì)變壓器內(nèi)部繞組間的匝間短路也能反應(yīng)。（匝數(shù)少時(shí)差動(dòng)不反應(yīng)）2、比例差動(dòng)：（1）全電流比例差動(dòng)，靈敏性低（絕對(duì)值）（2）故障分量電流比例差動(dòng)（相對(duì)值）三、66KV變壓器保護(hù)簡(jiǎn)介503、瓦斯保護(hù)：作為變壓器套管引出線相間短路的保護(hù)，以及中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路保護(hù)，繞組間相間短路，及鐵芯其他部件過(guò)熱或漏油等故障。瓦斯反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障，對(duì)套管引出線的故障無(wú)法反應(yīng)。4、CT斷線閉鎖：對(duì)CT斷線的檢測(cè)要求，實(shí)際在差動(dòng)中的CT斷線有2種看法，一種是不檢測(cè)，反正斷線時(shí)差動(dòng)會(huì)動(dòng)作，跳開(kāi)主變各側(cè)，防止了在CT斷線時(shí)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障，差動(dòng)不能正確動(dòng)作，導(dǎo)致事故擴(kuò)大；另一種看法就是進(jìn)行檢測(cè)了，CT斷線就報(bào)警，檢修，不跳主變，因?yàn)橹髯兲l影響范圍大。所以采用CT斷線報(bào)警閉鎖差動(dòng)的。5、后備：相對(duì)主保護(hù)而言。過(guò)流：按躲過(guò)變壓器負(fù)荷側(cè)母線上三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)時(shí)最大的短路電流來(lái)整定，同時(shí)也躲過(guò)變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)磁涌流。3、瓦斯保護(hù)：作為變壓器套管引出線相間短路的保護(hù)，以及中性點(diǎn)51繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件52§2.1二次回路的接線圖和安裝圖

在變、配電所中，用于監(jiān)視測(cè)量?jī)x表，控制操作信號(hào)，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置等全部低壓回路，統(tǒng)稱為二次接線。繪制二次接線圖的基本原則，是將所有的二次設(shè)備元件用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的相應(yīng)圖形、文字或數(shù)字符號(hào)表示出，其間的接線按照實(shí)際聯(lián)結(jié)順序繪出。

二次接線圖按其用途可分為以下幾