《供配电系统的继电保护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《供配电系统的继电保护（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工厂供电第七章 供配电系统的继电保护 一、为什么要设保护？ 1、故障原因-绝缘破坏、误操作、雷击等； 2、故障危害-？ 二、保障对象：线路、变压器、电机等； 三、保护措施：根据对象工况确定保护装置执行机构：断路器或熔断器。低压系统，保护装置常用低压断路器和熔断器。 继电保护：变电所二次回路的重要组成部分。 作用： 故障：跳闸，切除故障； 不正常运行状态：发出报警信号。同时，可避免电气设备或供配电系统损坏，提高供电可靠性。 Date1第七章 供配电系统的继电保护工厂供电第一节 继电保护的基本知识第二节 常用的保护继电器第三节 电力线路的继电保护第四节 电力变压器的继电保护第五节 高压电动机的继电
2、保护第六节 6-10kV电容器的继电保护第七节 配电系统微机保护Date2第七章 供配电系统的继电保护工厂供电第一节 继电保护的基本知识继电保护装置：能反应供配电系统中电气设备发生故障或不 正常运行状态, 并能动作于断路器跳闸或启动信号装置发出预告 信号的一种装置，属二次接线。一、继电保护的要求 1.选择性-挑选故障元件的能力。系统发生故障，保护装置动作，离故障点最近的保护装置 先动作，切除故障设备，使停电范围最小，系统中无故障部分 仍正常工作，如何实现？失去选择性：供电系统发生故障时，靠近故障点的保护装 置完好而不动作，而距离故障点较远的前一级保护装置动作， 也叫越级跳闸。QF5是WL4的
3、远后备保护 QF6是WL4的 近后备保护 远后备保护、近后备保护 Date3第七章 供配电系统的继电保护工厂供电2.可靠性：不拒动，不误动在保护范围内，发生故障或异常，保护装置要可靠动作， 不该拒动；在不应该动作时，不能误动作。为满足可靠性，保护装置接线应尽可能简单，避免保护装 置断线、短路、接地及错误接线，辅助元件及安装施工应当可 靠，整定合理。目标：技术上安全可靠，经济上合理。 如图所示K点短路，保护3不应该拒动作，保护1和保护2 不应该误动作。Date4第七章 供配电系统的继电保护工厂供电3.速动性：尽快动作切除故障，减小故障造成的损失，减少对用电设备 的影响。如在0.2s切除，电动设备
4、则不停转，从而提高系统运行的稳 定性。故障切除时间等于保护装置的动作时间和断路器动作时间之 和。注意：必须在满足选择性的基础上。 Date5第七章 供配电系统的继电保护工厂供电4.灵敏性：保护装置对在其保护范围内发生故障或不正常工作状 态的反应能力。在保护区内，不论系统的运行方式、短路的性质和短路的位 置如何，故障的轻重，保护都应正确动作。灵敏性用灵敏度KS来衡量，灵敏度愈高，反应故障的能力愈 强，保护装置就越复杂，价格越贵，且可靠性降低。灵敏度Ks计算： 国家对灵敏度有相关的规定，在设计各种保护装置时，其 灵敏系数应满足有关规定的标准。Date6第七章 供配电系统的继电保护工厂供电（1）对于
5、故障时参数量增加的保护装置 （2）对于故障时参数量降低的保护装置 例如：过电流保护的灵敏系数为KSIKminIop IKmin 保护区内故障的最小短路电流值例如：低电压保护的灵敏系数为KSUopUKmaxUKmax保护区内故障的最大残压值Date7第七章 供配电系统的继电保护工厂供电二、继电保护的基本原理 供配电系统发生故障时，会引起电流增大、电压降低、电压 和电流间相位角改变等现象。利用上述物理量故障时与正常时的差别，可构成各种不同工 作原理的继电保护装置。如： （1）电流保护：定时限过流保护、电流速断保护、零序电流保 护； （2）电压保护：欠压、失压及过压保护 （3）方向保护：方向过电流保
6、护 （4）电压与电流比值保护：距离保护 （5）输入电流与输出电流之差：变压器横差、纵差保护。 Date8第七章 供配电系统的继电保护工厂供电1.测量部分测量被保护设备的某物理量，与保护装置的整定 值进行比较，判断被保护设备是否发生故障，保护装置是否应 该起动。继电保护种类很多，但其工作原理基本相同，它主要由测 量、逻辑和执行三部分组成。2.逻辑部分根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序，使保护 装置按一定的逻辑关系工作，输出信号到执行部分。 3.执行部分根据逻辑部分输出信号驱动保护装置动作，使断路器跳闸 或发出信号。 Date9第七章 供配电系统的继电保护工厂供电（1）常规继电保护各种不同
7、功能的继电器按一定方式连接、组合，构成继电 保护装置，当前继电保护的主要形式；（2）晶体管继电保护由不同功能的晶体管电路组成，动作快、灵敏度高、功耗 小、体积小、重量轻等特点，但是抗干扰差，元件易损坏以及 由此带来的误操作等缺点，目前应用的不多；（3）微机继电保护装置-仅属于一种概念因为微机保护中，除执行结构外，一般不设继电器。三、当前继电保护的形式：Date10第七章 供配电系统的继电保护工厂供电 四、工厂继电保护的配置： （1）继电器保护：可靠性高，操作灵活，适于高压供电系统。 （2）熔断器保护：用于高低压供电系统，简单经济，但断流能 力较小，选择性差，更换不便，适于可靠性要求不高的场合。
8、 （3）低压断路器保护：由于脱扣器多，可进行过流、过压、失 压、欠压保护，还可作为控制开关使用，适于可靠性要求高，操 作频繁的低压供电系统中。五、电流保护的接线方式和接线系数 接线方式：电流保护中电流继电器与电流互感器二次绕组 的连接方式。为便于分析和整定计算，引入接线系数Kw。Kw：流入继电器KA线圈的电流IKA与电流互感器二次绕组电 流I2的比值：Date11第七章 供配电系统的继电保护工厂供电 1.三相三继电器接线完全星形接线 能反应各种短路故障，流入继电器的电流与电流互感器二 次绕组电流相等，其接线系数始终等于1。主要用于高压直接接地系统，做相间短路和单相短路保护 。Date12第七章
9、 供配电系统的继电保护工厂供电2.两相两继电器接线不完全星形接线不能反应单相短路，只 能反应相间短路，其接 线系数为1。用于中性点不接地6 -10KV系统，作相间短 路保护用。A、C装，B相不装，省一只电流互感器及电流继电器Date13第七章 供配电系统的继电保护工厂供电 3.两相一继电器接线两相电流差接线流入继电器的电流为两个CT二次绕组电流之差。正常工作时，通过继电器的电流为：Date14第七章 供配电系统的继电保护工厂供电因而灵敏系数也不一样。一般情况下： 保护整定时，取KW 灵敏度校验时，取KW1 可反应各种相间短路，但接线系数随短路种类不同而不同 ，保护灵敏度也不同。主要用于10KV
10、及以下电压等级和高压电动机的保护。不同的相间短路时，接线系数是不一样的。Date15第七章 供配电系统的继电保护工厂供电三种接线方式性能比较三相三 继电器两相两 继电器两相一 继电器可靠性灵 敏性最好较好差经济性差较好最好适用 场合中性点接地电 网中性点不接地 电网10kV以下和高 压电动 机保护Date16第七章 供配电系统的继电保护工厂供电 第二节 常用的保护继电器保护继电器的分类：继电器：其输入的物理量达到规定值时，其电气输出电路被 接通或者被分断的自动电器。Date17第七章 供配电系统的继电保护工厂供电一、电磁式继电器（串联）1.电磁式电流继电器 （1）文字符号和图形符号 文字符号：
11、KA ，起动元件（2）结构和工作原理 1线圈 2铁心 3可动舌片 4静触点 5可动触点 6调整杆 7刻度盘 9反作用弹簧 特点：流过其线圈 电流的大小改变触 点状态。功耗小， 灵敏度高，动作快 ； 缺点：触点容量小 ，功耗小，不能直 接动作于断路器跳 闸。 Date18第七章 供配电系统的继电保护工厂供电动作电流：过电流继电器动作的最小电流用Iop.kA 表示。 返回电流：继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流，用 Ire.KA 表示。 返回系数：继电器的返回电流与动作电流之比称为返回系数Kre， 值越大，反应越灵敏。显然：过量继电器的返回系数小于1；电磁式电流继电器的返回系数通常为0.85
12、。 吸合值释放值Date19第七章 供配电系统的继电保护工厂供电（3）动作电流的调节 细调：改变调整杆6的位置来改变弹簧的反作用力，可实现力 矩的平滑调节。粗调：改变继电器线圈的连接。当线圈由串联改为并联时， 相当与线圈闸数减少一半，由于继电器动作所需的电磁力是一 定的，即所需磁动势一定，因此其动作电流增大一倍，反之， 则减小一倍，可进行级进调节。Date20第七章 供配电系统的继电保护工厂供电（1）文字符号和图形符号（KV），起动元件（2）结构和工作原理 与DL型电磁式电流继电器基本相同。（3）区别：线圈为电压线圈，匝数多，导线细，与电压互感器 的二次绕组并联。分为：过电压和欠电压继电器。过
13、电压继电器的返回系数通常为0.8；欠电压继电器的返回电压大于起动电压，其返回系数Kre大于1，通常为1.25。2.电磁式电压继电器 Date21第七章 供配电系统的继电保护工厂供电3.电磁式时间继电器-保护装置可得到需要的延时 （1）文字符号：KT 从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，到产生相应 的输出信号（触点闭合和断开），有一个符合一定准确度的延 时过程的继电器。分：通电延时型，断电延时型。（2）结构和工作原理由电磁系统、传动系统、钟表机构、触头系统和时 间调整系统等组成。（3）动作时限调整：通过改变主静触头与主动触头之间的相 对位置，即改变主动触头的行程获得。注意：不能长时间通电，否
14、则应串接电阻。 Date22第七章 供配电系统的继电保护工厂供电1线圈 2电磁铁 3可动铁心 4返回弹簧 5、6瞬时静触头 7绝 缘件 8瞬时动触头 9压杆 10平衡锤 11摆动卡板 12扇形齿轮 13传动齿轮 14主动触头 15主静触头 16标度盘 17拉引弹簧 18弹 簧拉力调节器 19磨擦离合器 20主齿轮 21小齿轮 22掣轮 23、24 钟表机构传动齿轮 （2）内部接线与图形符号 Date23第七章 供配电系统的继电保护工厂供电4.电磁式信号继电器-指示继电器作用：发出指示信号，表示保护动作；同时接通信号回路，发出灯光或者音响信号。 文字符号：KS 1线圈 2电磁铁 3弹簧 4衔铁
15、5信号牌 6玻璃窗孔 7复位旋钮 8动触头 9静触头 10接线端子 Date24第七章 供配电系统的继电保护工厂供电5.电磁式中间继电器-auxiliary relay作用：增加触头数量，增加触头的容量。用作辅助继电器。1线圈 2电磁铁 3弹簧 4衔铁 5动触头 6、7静触头 8 连接线 9接线端子 10底座文字符号：KMDate25第七章 供配电系统的继电保护工厂供电二、感应式电流继电器（GL型）1.文字符号和图形符号文字符号：KA 组成：感应系统和电磁系统。1线圈 2电磁铁 3短路环 4铝盘 5钢片 6铝框架 7调节弹簧 8 永久磁铁 9扇形齿轮 10蜗杆 11扁杆 12触头 13时限调节螺杆14 速断电流调节螺钉 15衔铁 16动作电流调节插销 优点：触点容量大，兼有 电磁式电流继电器、时间 继电器的作用，利于简化 接线。缺点：机械机构复杂，动 作精度不高。Date26第七章 供配电系统的继电保护工厂供电二、工作原理-速断与过流保护合二为一1感应系统： 动作电流：蜗杆与扇形 齿片相咬合时，线圈所需 要通入的最小电流。 返回电流：使扇形齿片 脱离蜗杆回到原来位置时 的最大电流。 动作时间：从轴上蜗杆 与扇形齿片相咬合起到触 点闭合这一段时间。 反时限特性：流入继电 器的电流越大，铝盘转速 越快，动作时间就越短。 1线圈 2电磁铁 3短路环 4可转铝盘 5钢片
