次接线课堂用PPT课件

《次接线课堂用PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《次接线课堂用PPT课件（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第6章 工厂供电系统的过电流保护,过电流保护的任务和要求 低压断路器保护 工厂高压线路的继电保护,本章内容,一、过电流保护装置的类型和任务 供配电系统中，由于各种原因会发生各种故障和不正常运行状态。 故障：各种形式的短路，产生很大的短路电流，使电气设备产生 电动效应和热效应，同时使供电电压下降； 不正常运行状态：线路或设备过负荷、中性点不接地系统发生单相 接地等，如果不及时处理，可能导致相间短路故障。 所以，必须设置不同类型的保护装置将故障及时地从系统中切除。 （1）熔断器保护：供电可靠性要求高的场合不宜采用。 （2）低压断路器保护：短路、过负荷、低压和失压保护。,过电流保护的任务和要求,（3

2、）继电保护：反映电力系统中电气设备发生故障和不正常运行状态， 并能动作于断路器跳闸或起动信号装置，发出报警信号的一种自动装置。 电力系统故障时，会引起电流的增加和电压的降低，以及电流与电 压之间相位变化等。因此，继电保护装置就是利用故障时物理量与正常 运行时物理量的差别来制成的。如，反映电流增大的过电流保护、反映 电压降低(升高)的低电压(过电压)保护等。 二、对保护装置的基本要求 满足4个基本要求：即选择性、速动性、可靠性和灵敏性。,过电流保护的任务和要求,（1）选择性 指供电系统故障时，只使电源一侧距离故障点最近的保护装置动作， 通过开关电器将故障部分切除，而非故障部分仍然正常运行。,继电

3、保护装置动作 选择性示意图,图中，当k-1点发生短路，则继电保护装置动作，只应使断路器QF1跳闸，切除电动机M，而其它断路器都不跳闸；当k-3点发生短路，则继电保护装置动作只应使断路器QF3跳闸，切除故障线路。满足这一要求的动作称为“选择性动作”。如果QF1或QF3不动作，其它断路器跳闸，则称为“无选择性动作”。,但是，在k-1点发生短路时，如果继电保护装置由于某种原因拒动， 或断路器QF1本身拒动时，则上一级保护应该尽快动作使断路器QF3跳闸。 虽然扩大了停电范围，但限制了故障扩大，起着后备保护作用。保护装置 在这种情况下，仍称为保护的“选择性动作”。 （2）速动性 为减轻短路故障电流对用电

4、设备损害，要求继电保护快速动作，切除 故障。不仅防止故障扩大，使电压降低时间缩短，还有利于电动机自起动。,继电保护装置动作 选择性示意图,应当指出，为满足选择性，继电保护需要带一定时限，允许延时 0.5s2s左右。即速动性和选择性往往是矛盾的，当二者发生矛盾时， 一般应先满足选择性而牺牲一点速动性。如果在无法兼顾二者的情况 下，为快速切除故障以保护关键设备，有时甚至也只好牺牲选择性来 保证速动性。 （3）可靠性 继电保护在所规定的保护范围内发生故障或不正常工作状态时， 一定要准确动作。在该动作时，就应动作(不能拒动)；在不该动作时， 不能误动。保护装置的可靠程度，与保护装置元器件质量、接线方式

5、、 安装、整定等多种因素有关。,（4）灵敏性 指保护装置在其保护范围内，对故障和不正常运行状态的反应能力。 此反应能力用继电保护装置的灵敏系数来衡量。如果保护装置对其保护 区内极轻微的故障都能及时地反应动作，则说明保护装置的灵敏度高。 灵敏度是当被保护设备故障时，通过保护装置的故障参数与保护装 置整定的动作参数的比值大小来判断，该比值称为灵敏系数，亦称灵敏 度，用Sp表示。 Sp = （6-1）,Ik.min被保护区内最小运行方式下的最小短路电流； Iop.1保护装置的一次动作电流。,对不同作用的保护，所要求的灵敏度不同，主保护的灵敏度一般要求不小于1.52。 以上四点要求，对一个保护装置来说

6、，不一定都是同等重要，应根据保护对象而有所侧重。例如，对变压器，一般要求灵敏性和速动性较好；对一般电力线路，灵敏度可略低一些，但对选择性要求较高。,一、低压断路器在低压配电系统中的配置方式,Q低压断路器 QK刀开关 KM接触器 KR热继电器 FU熔断器 低压断路器在低压系统中常用的配置方式,低压断路器保护,6#：低压断路器与接触器KM配合，低压断路器作短路保护，接触器作电路控制，供电动机频繁起动用。热继电器KR作过负荷保护； 4#：该接法适用于低压配电出线； 2#：该接法适用于变压器供电； 5#：低压断路器与熔断器配合，适用于开关断流能力不足的情况。靠熔断器进行短路保护，低压断路器作过负荷和失

7、压保护。,二、低压断路器的脱扣器及其整定 配电用低压断路器分为选择型和非选择型两种，所配的过电流脱扣器有三种： 具有反时限特性的长延时电磁脱扣器，动作时间可不小于10s； 延时时限分别为0.2s、0.4s、0.6s的短延时脱扣器； 动作时限小于0.1s的瞬时脱扣器。 选择型必须装有第(2)种短延时脱扣器； 非选择型只有第(1)和(3)两种脱扣器，其中长延时电磁脱扣器用作过负荷保护，短延时或瞬时脱扣器均用于短路保护。,低压断路器保护,各种脱扣器电流整定如下： (1) 长延时过电流脱扣器(即热脱扣器)的整定。这种脱扣器主要用于线路过负荷保护，故其整定值比线路计算电流稍大即可，即 （6-2） 式中

8、为长延时脱扣器的整定动作电流。但是，热元件的额定电流 应比 大10%25%为好。即 （6-3）,低压断路器保护,(2) 瞬时(或短延时)过电流脱扣器的整定 整定电流应躲过线路的尖峰电流 ，即 （6-4） 瞬时或短延时过电流脱扣器的整定值； 短延时过电流脱扣器整定值：容量在2500A及以上断路器为36倍脱扣器的额定值，2500A以下为3倍10倍； 瞬时脱扣器整定值：对2500A及以上的选择型开关为710倍，2500A以下为1020倍。,可靠系数。,(3) 灵敏系数 = 1.5 （6-5） 式中 线路末端最小短路电流； 瞬时或短延时脱扣器的动作电流。 (4) 过流脱扣器整定值与导线的允许电流Ial

9、的配合要求。 要使低压断路器在线路过负荷或短路时，能够可靠地保护导线不致过热而损坏。因此要满足 （6-6） 或 （6-7）,三、低压断路器与熔断器在低压电网保护中的配合 如图所示，若能正确选定额定参数，使上一级保护元件的特性曲线在任何电流下都位于下一级保护元件安秒特性曲线的上方，便能满足保护选择性的动作要求。,低压断路器与熔断器的设置,图 (a)所示设置方案能满足上述要求，因此这种方案应用得较普遍。,图 (b)中，如果电网被保护范围内的故障电流大于临界短路电流(图中两条曲线交点处对应的短路电流)，则无法满足有选择地动作； 图 (c)中，如果要使两级低压断路器的动作满足选择性要求，必须使1处的安

10、秒特性曲线位于2处的特性曲线之上。 由于安秒特性曲线是非线性的，为满足选择性要求，设计计算时宜用图解法（查手册）。,低压断路器与熔断器的设置,一、 概述 按规范定，对366kV电力线路，应装设相间短路保护、单相接地保 护和过负荷保护。 相间短路保护：主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流 速断保护(过电流保护的时限不大于0.5s0.7s时，按GB规定，可不装电流 速断保护)。相间短路保护应动作于断路器的跳闸机构，使断路器跳闸，切 除短路故障部分。 单相接地保护，一般有两种方式：,高压线路的继电保护,绝缘监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号； 有选择性的单相接地保护(零序电流保护

11、)，亦动作于信号，但当危及 人身和设备安全时，则应动作于跳闸机构。 过负荷保护：对可能经常过负荷的电缆线路。 二、 保护装置的接线 指起动继电器与电流互感器之间的连接方式。 35kV及以下高压线路过电流保护装置，通常采用以下三种接线方式：,高压线路的继电保护,1）三相三继电器接线方式：能反映各种短路故障，流入继电器的电流 与电流互感器二次绕组的电流相等，其接线系数在任何短路情况下均 等于1。该接线方式主要用于高压大接地电流系统。 2) 两相两继电器式接线 ：,当一次电路发生三相短路或任意两相短路，至少有一个继电器动作，从而使一次电路的断路器跳闸。 为表征这种接线方式的继电器电流IKA与电流互感

12、器二次电流间的关系，特引入一个接线系数Kw：,两相两继电器式接线图,（6-28）,该接线属相电流接线，在一次电路发生任何形式的相间短路时Kw=1。,三相短路 (b) A、C两相短路 (c) A、B两相短路 两相电流差接线在不同短路形式时电流相量图,两相一继电器式接线图,图(a)：当正常工作和三相短路时，流入继电器的电流IKA为A、C两相电流互感器二次电流的相量差，即 ， ； 图(b)：当A、C两相短路时，流进继电器的电流为电流互感器二次侧电流的2倍，Kw=2； 图(c) ：当A、B两相短路时，流进电流继电器的电流等于电流互感器二次侧的电流，Kw=1 。,3) 两相一继电器式接线（两相电流差接线

13、）,可见，该接线系数与一次电路的短路形式有关，不同的短路形式，其接线系数不同。故在不同形式故障下，保护装置灵敏度不同。有的甚至相差一倍，这不够理想。但这种接线所用设备少，在高压电动机和车间变压器保护中仍有采用。 三、 继电保护装置的操作方式 交流操作电源供电的继电保护装置，根据跳闸线圈供电方式的不同，分为直接动作式和“去分流跳闸”式两种。,高压线路的继电保护,利用高压断路器手动操作机构内的过流脱扣器(跳闸线圈)YR作为直动式过电流继电器KA，接成两相一继电器式（或两相两继电器式）接线。 正常时，YR通过正常二次电流，远小于YR的动作电流，不动作；而当一次电路发生相间短路时，短路电流反应到互感器

14、二次侧，流过YR，达到或超过YR动作电流，使断路器跳闸。 该方式简单，但受脱扣器型号限制，没有时限，准确性差，灵敏度低，在实际工程中很少应用。,YR跳闸线圈(即直动式继电器KA) 直接动作式过电流保护电路,1）直接动作式,2)“去分流跳闸”方式,KAGL型电流继电器 YR跳闸线圈 “去分流跳闸”式过电流保护电路,正常时，继电器KA的常闭触点将跳闸线圈YR短接(分流)，YR不通电，断路器QF不会跳闸。 当一次电路发生短路，继电器KA动作，其常闭触点断开，使YR的短接分流支路去掉(即“去分流”)，使电流互感器二次电流完全流入跳闸线圈YR，断路器跳闸。 该方式灵敏度高，但继电器触点容量要足够大，因为

15、要用它来断开反应到电流互感器二次侧的短路电流。 现在的GL型过流继电器，触点短时分断电流可达150A，完全满足要求。这种“去分流跳闸”的交流操作应用广泛。,二次接线原理图和安装图介绍,1. 二次接线原理图 可按归总式和展开式两种方式绘制。 1) 归总式原理接线图 图(a)中，每个元器件以整体形式绘出，可对整个装置构成有一个明确概念，便于掌握其相互关系和工作原理。 优点：直观； 缺点：当元器件较多时，电路交叉多，交、直流回路、控制与信号回路混在一起，清晰度差。 用来分析工作原理，但对复杂线路，看图较困难，因此，广泛用展开式原理图。,10kV线路保护原理接线图,10kV线路保护原理接线图,2) 展开式原理接线图 图(b)中，分成交流电流回路、直流控制回路、信号回路等几个组成部分。每一部分分行排列，交流回路按A、B、C的相序排列，控制回路按继电器的动作顺序排列，各回路右侧通常有文字说明。 属于同一个元件的电流线圈、电压线圈、控制触点分别画在不同的回路里。为避免混淆，同一个元件的线圈和触点采用相同的文字符号，但各支路需标上不同的数字回路标号。,10kV线路保护原理接线图,二次接线图中，所有的继电器触点都是按照继电器线圈中无电流的状态绘制。 优点：接线清晰，回路次序明