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1、供电系统中常见的保护装置类型主要有如下三种：供电系统中常见的保护装置类型主要有如下三种：(1)(1)继继电电保保护护装装置置：适适用用于于供供电电可可靠靠性性较较高高要要求求的的高高压压供供电系统中。电系统中。(2)(2)熔断器保护：广泛适用于高、低压供电系统。由于装熔断器保护：广泛适用于高、低压供电系统。由于装置简单经济，在供电系统中应用得相当普遍。但是它的断置简单经济，在供电系统中应用得相当普遍。但是它的断流能力较小，选择性差，熔体熔断后更换不方便，不能迅流能力较小，选择性差，熔体熔断后更换不方便，不能迅速恢复供电，因此在要求供电可靠性较高的场所不宜用。速恢复供电，因此在要求供电可靠性较高
2、的场所不宜用。(3)(3)低压断路器保护：又称低压自动开关保护，由于低压低压断路器保护：又称低压自动开关保护，由于低压断路器带有多种脱扣器，能够进行过电流、过负载、失电断路器带有多种脱扣器，能够进行过电流、过负载、失电压和欠电压保护等，而且可作为控制开关进行操作，因此压和欠电压保护等，而且可作为控制开关进行操作，因此在对供电可靠性要求较高且频繁操作的低压供电系统中广在对供电可靠性要求较高且频繁操作的低压供电系统中广泛应用。泛应用。第1页/共150页一、继电保护的任务1.发生故障时，自动、迅速、有选择地借助于断路器将故障部分从供电系统中切除；（继电保护动作于断路器跳闸）2.当设备出现不正常运行状
3、态时，根据运行条件而动作于发出信号、减负荷或者跳闸。（继电保护动作于发信号）3与供配电系统的自动装置配合，提高供配电系统的供电可靠性。6.1 继电保护的基本知识第2页/共150页二继电保护装置的构成二继电保护装置的构成第3页/共150页二、基本要求选择性快速性灵敏性可靠性统筹兼顾，简单经济第4页/共150页（1 1）选择性）选择性 当供电系统发生故障时，离故障点最近的保护当供电系统发生故障时，离故障点最近的保护装置应先动作，切除故障，而供电系统的其他装置应先动作，切除故障，而供电系统的其他无故障部分继续运行，满足这一要求的动作就无故障部分继续运行，满足这一要求的动作就叫有选择性。叫有选择性。k
4、点故障QF2动作第5页/共150页K1点短路时，保护只跳开1QF 和2QF。K3点短路，断路器 1QF6QF均有短路电流，保护只应跳6QF。K3点短路时，若6QF因本身失灵或保护拒动而不能跳开，此时5QF的保护应使5QF跳闸，称为远后备保护远后备保护。第6页/共150页（2）速动性发生故障时，继电保护应该尽快地动作切除故障，减小故障引起的损失，提高电力系统的稳定性。故障切除时间等于保护装置动作时间和断路器动作时间之和。一般的快速保护动作时间：0.06-0.12s断路器的动作时间：0.06-0.15s注意：必须在满足选择性的基础上，力求速动性。第7页/共150页（3）灵敏性指继电保护在其保护范围
5、内，对发生故障或不正常运行状态的反应能力。继电保护的灵敏性通常用灵敏度KS来衡量第8页/共150页（4）可靠性继电保护在其所规定的保护范围内，发生故障或不正常运行状态，要准确动作，不拒动作；发生任何保护不应该动作的故障或不正常运行状态，不误动作。可靠性是绝对要求的。装置不可靠还不如不装。第9页/共150页四个基本要求之间的关系可靠性最重要。可靠性最重要。灵敏性直接影响可靠性。灵敏性直接影响可靠性。快速性是尽量要求的，有时不要求快速性是尽量要求的，有时不要求选择性影响快速性。选择性通过装置的可靠性和选择性影响快速性。选择性通过装置的可靠性和时间的合理配合实现，能最大限度地减小停电范时间的合理配合
6、实现，能最大限度地减小停电范围。围。第10页/共150页6.2保护装置的操作电源保护装置的操作电源是指供电给继电保护装置及其所作用的断路器操动机构的电源。操作电源分直流和交流两大类。直流操作电源蓄电池组直流操作电源整流型直流操作电源 第11页/共150页交流操作电源由于它直接利用交流供电系统的电源，可以取自电压互感器或电流互感器或变电所用变压器，因此投资少，运行维护方便，而且二次回路简单可靠。因此在中小型工厂变配电所中广泛采用。两种常用的交流操作方式：（1）直接动作式（2）“去分流跳闸”方式 第12页/共150页1 1、直接动作式、直接动作式利用断路器手动操作机利用断路器手动操作机构内的过流脱
7、扣器（跳构内的过流脱扣器（跳闸线圈）闸线圈）YRYR作为动作式作为动作式过流继电器，接成两相过流继电器，接成两相一继电器式或两相两继一继电器式或两相两继电器式电器式第13页/共150页2 2、“去分流跳闸去分流跳闸”操作方操作方式式正常运行时，正常运行时，KAKA的常闭触点的常闭触点将跳闸线圈将跳闸线圈YRYR短路分流，短路分流，YRYR无电流通过，无电流通过，QFQF不会跳闸；不会跳闸；当一次电路发生相间短路时，当一次电路发生相间短路时，电流继电器电流继电器KAKA动作，其常闭动作，其常闭触点断开，使跳闸线圈触点断开，使跳闸线圈YRYR的的短路分流支路被去掉（短路分流支路被去掉（“去去分流分
8、流”），使），使TATA的二次侧电的二次侧电流全部通过流全部通过YRYR，使断路器，使断路器QFQF跳闸（跳闸（“去分流跳闸去分流跳闸”）。）。接线简单，灵敏可靠，应用接线简单，灵敏可靠，应用较广。较广。第14页/共150页第15页/共150页第16页/共150页第17页/共150页第18页/共150页第19页/共150页第20页/共150页 常用的保护继电器常用的保护继电器一一.概概 述述继电器是一种在其输入的物理量（电量或非电量）达到规定值时，其电气输出电路被接通（导通）或分断（阻断、关断）的自动电器。按其用途分，有控制继电器和保护继电器两大类。控制继电器用于自动控制电路中，保护继电器用于
9、继电保护电路中。1、按其构成元件分，有机电型、晶体管型和微机型。2、按反映的物理量分：有电流继电器、电压继电器、功率继电器、瓦斯继电器等。3、按其在保护装置中的功能分：起动继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器等。第21页/共150页保护继电器型号的表示和含义：保护继电器型号的表示和含义：D L-1 口口D:电磁式；电磁式；G:感应式；感应式；S:时间继电器时间继电器X:信号继电器信号继电器Z:中间继电器中间继电器L:电流继电器电流继电器Y:电压继电器电压继电器G:功率继电器功率继电器设计序号设计序号特征代号特征代号第22页/共150页继电保护装置：继电保护装置：由单个继电由单个继电器或者
10、继电器或者继电器与其附属器与其附属设备的组合设备的组合构成的，能构成的，能反映电力系反映电力系统中电气元统中电气元件发生故障件发生故障或不正常运或不正常运行状态，并行状态，并动作于断路动作于断路器跳闸或发器跳闸或发出信号的一出信号的一种自动装置。种自动装置。第23页/共150页电磁式电流继电器（电磁式电流继电器（KAKA）和电压继电器（）和电压继电器（KVKV）电磁式电流继电器和电压继电器在继电电磁式电流继电器和电压继电器在继电保护装置中均为起动元件，属保护装置中均为起动元件，属测量继电测量继电器器类。这种继电器的动作极为迅速，可类。这种继电器的动作极为迅速，可认为是瞬时动作的，因此认为是瞬时
11、动作的，因此是一种瞬时继是一种瞬时继电器。电器。第24页/共150页1电磁型电流继电器电磁型电流继电器u工作原理：当在继电器线圈中工作原理：当在继电器线圈中通入电流时，电磁铁产生电磁力通入电流时，电磁铁产生电磁力当电磁力大于弹簧的反作当电磁力大于弹簧的反作用力和摩擦力时，继电器便产用力和摩擦力时，继电器便产生动作。生动作。电磁式电流继电器结构图电磁式电流继电器结构图1线圈线圈2电磁铁电磁铁3钢舌片钢舌片4静触点静触点5动触点动触点6起动电流调节转杆起动电流调节转杆7标度盘（铭牌）标度盘（铭牌）8轴承轴承9反作用弹簧反作用弹簧10转轴转轴第25页/共150页动作电流：动作电流：能使继电器产生动作
12、的能使继电器产生动作的最小电流，称为继电器的动作电流，最小电流，称为继电器的动作电流，用用Iop.K表示。表示。调整继电器动作电流的方法有：调整继电器动作电流的方法有：改变继电器线圈匝数改变继电器线圈匝数NK（级进调节）；（级进调节）；调节反作用弹簧的松紧，即调节调节反作用弹簧的松紧，即调节Fsp（平滑调节）；（平滑调节）；调整衔铁与电磁铁之间的气隙长度，即调节调整衔铁与电磁铁之间的气隙长度，即调节Rm。第26页/共150页返回电流：返回电流：能使继电器返回到原能使继电器返回到原始位置的最大电流，称为继电器的始位置的最大电流，称为继电器的返回电流，用返回电流，用Ire.K表示。表示。返回系数：
13、返回系数：是指继电器的返回电是指继电器的返回电流与动作电流的比值，用流与动作电流的比值，用Kre表示，表示，即即继电器动作后，减小继电器动作后，减小IK就能使继电器返回原位。就能使继电器返回原位。对于过电流继电器，对于过电流继电器，Kre1，一般要求一般要求Kre=0.80.9；IreIopIKA位置起始动作第27页/共150页图形符号d)集中表示的图形符号e)分开表示的图形符号KA1-2常闭（动断）触点KA3-4常开（动合）触点第28页/共150页直流电磁式继电器 第29页/共150页第30页/共150页第31页/共150页2电磁型电压继电器电磁型电压继电器其结构和原理与电磁型电流继电器相似
14、，在供配电系统其结构和原理与电磁型电流继电器相似，在供配电系统中多用低电压（欠电压）继电器。中多用低电压（欠电压）继电器。动作电压：动作电压：能使继电器产生动作的最高电压，称为继电器能使继电器产生动作的最高电压，称为继电器的动作电压，用的动作电压，用Uop.K表示。表示。返回电压：返回电压：能使继电器返回到原始位置的最低电压，称为能使继电器返回到原始位置的最低电压，称为继电器的返回电压，用继电器的返回电压，用Ure.K表示。表示。返回系数：返回系数：是指继电器的返回电压与动作电压的比值。是指继电器的返回电压与动作电压的比值。说明：说明：低电压继电器的返回系数低电压继电器的返回系数Kre1，一般
15、为，一般为1.25。第32页/共150页时间继电器的作用：使保护装置获得一定的延时，以保证保时间继电器的作用：使保护装置获得一定的延时，以保证保护装置动作的选择性。护装置动作的选择性。四四.时间继电器时间继电器第33页/共150页第34页/共150页原理：钟表机构第35页/共150页信号继电器的作用：用于各保护装置回路中，作为保护动信号继电器的作用：用于各保护装置回路中，作为保护动作的指示信号，以提醒运行人员注意。作的指示信号，以提醒运行人员注意。DX-11型信号继电器的内部结构 1-线圈；2-电磁铁；3-弹簧；4-衔铁；5-信号牌；6-玻璃窗孔；7-复位旋钮；8-动触点；9-静触点；10-接
16、线端子五五.信号继电器信号继电器第36页/共150页第37页/共150页中间继电器的作用中间继电器的作用:A、提供足够数量的触点以便同时控制不同的电路。B、增加触点容量，以便接通断开较大的电流回路（如跳闸回路）。C、提供必要的延时特性，以满足保护及自动装置的要求六六.中间继电器中间继电器第38页/共150页第39页/共150页直流控制回路中，有正向突增电流时，其接点动作。电流不变，接点不动。第40页/共150页第41页/共150页电流继电器电压继电器第42页/共150页功率型继电器时间继电器信号继电器第43页/共150页6.3供电线路的继电保护相间短路电流保护（过电流、速断）过负荷过载（负荷）
17、保护单相接地绝缘监视装置、单相接地保护一、电力线路的常见故障第44页/共150页二、电流保护的接线方式和接线系数 电流保护的接线方式是指电流保护中的电流继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。接线系数Kw第45页/共150页1 1、三相三继电器接线方式 三相三继电器接线方式又称完全星形接线。它能反应各种短路故障，所用保护元件最多。流入继电器的电流与电流互感器二次绕组电流相等，其接线系数在任何短路情况下均等于1,即KW=1。主要用于高压大电流接地系统，保护相间短路和单相短路。第46页/共150页2 2、两相两继电器接线方式 两相两继电器接线方式又称不完全星形接线。由于B B相没有装设电流互感器和电
18、流继电器，可以反映除B相单相接地短路以外的所有故障。其接线系数在各种相间短路时均为1。此接线方式主要用于小电流接地系统或中性点不接地系统中作相间短路保护用。规程规定：不完全星形接线必须装设在A,C相第47页/共150页不完全星形接线接法对单相接地的误动作率低。第48页/共150页3 3、两相一继电器接线方式流入继电器的电流为两电流互感器二次绕组电流之差，因此又称两相电流差接线。不同的相间短路时，接线系数是不一样的。正常和三相短路时接线系数为 ；AC相短路时接线系数为2；AB相或BC相短路时接线系数为1。主要用于高压电动机的保护。第49页/共150页三、过电流保护当通过线路的电流大于继电器的动作
19、电流，保护装置起动，并用时限保证动作的选择性，这种继电保护装置称为过电流保护。分为定时限过电流保护、反时限过电流保护。v定时限过电流保护：定时限过电流保护：过电流保护的动作时限是过电流保护的动作时限是固定的，与短路电流的大小无关。固定的，与短路电流的大小无关。反时限过电流保护：反时限过电流保护：实际的动作时间与短路电流实际的动作时间与短路电流大小有关且成反比变化。大小有关且成反比变化。第50页/共150页电流继电器电流继电器1KA与与2KA、时间继电、时间继电器器KT和信号继电器和信号继电器KS1KA、2KA是测量元件，用来判断是测量元件，用来判断通过线路电流是否超过预设值；通过线路电流是否超
20、过预设值；KT为延时元件，它以适当的延时来为延时元件，它以适当的延时来保证装置动作有选择性；保证装置动作有选择性；KS用来发出保护动作的信号用来发出保护动作的信号。定时限过电流保护的原理图(1)定时限过电流保护的原理接线 原理:过流电流继电器动作KT延时闭合KS显示KM动作YR跳闸。第51页/共150页2.反时限过电流保护装置反时限过电流保护装置反时限过电流保护就是通过保护装反时限过电流保护就是通过保护装置的故障电流越大，动作时间越短，置的故障电流越大，动作时间越短，而故障电流越小，动作时间就越长。而故障电流越小，动作时间就越长。这种保护装置由这种保护装置由GL型电流继电器组成。型电流继电器组
21、成。工作原理：在正常情况下，电流继工作原理：在正常情况下，电流继电器通过正常工作电流，其常闭接电器通过正常工作电流，其常闭接点闭合，常开接点断开，断路器的点闭合，常开接点断开，断路器的跳闸线圈不会得电。跳闸线圈不会得电。发生短路时，电流继电器发生短路时，电流继电器KA中流过中流过的电流增大，到达其动作值，常开的电流增大，到达其动作值，常开接点闭合，接通接点闭合，接通YR，常闭接点断开，常闭接点断开，去掉短接分流支路使去掉短接分流支路使YR得电带动断得电带动断路器跳闸。路器跳闸。交流操作的反时限过电流交流操作的反时限过电流保护装置保护装置第52页/共150页2、保护整定动作电流整定、动作时限整定
22、（1）动作电流整定a.正常运行时，保护装置不动作，即保护装置一次侧的动作电流Iop1应大于线路的最大负荷电流IL.max（正常过负荷电流和尖峰电流），即Iop1IL.max。（以免在最大负荷通过时保护装置误动作。）b.保护装置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置,即保护装置一次侧的返回电流Ire1大于线路的最大负荷电流IL.max（应包含电动机的自起动电流），即Ire1IL.max（以保证保护装置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始位置，避免发生误动作。）第53页/共150页按阶梯原则进行整定。t为时限级差，定时限过电流保护取0.5s0.7s。（2）动作时限整定a.定时限过电流动作时限整定第5
23、4页/共150页b.反时限过电流保护动作时限整定动作时间是按10倍动作电流曲线整定的。“阶梯原则”来确定，即上下级线路的反时限过电流保护在保护配合点K点发生短路时的时限级差为t=0.7s。第55页/共150页定时限过电流保护与反时限过电流保护的比较定时限过电流保护与反时限过电流保护的比较 定时限过电流保护的优点定时限过电流保护的优点：动作时间比较精确，整定简便，而且不论短路电流大小，动作时间不变，不会出现因短路电流小动作时间长而延长故障时间的问题。缺点缺点：所需继电器多，接线复杂，且需直流操作，投资较大。此外，越靠近电源的保护装置，其动作时间越长，因此不能作为主保护。当处于负荷终端时时限短，可
24、作为主保护。如电动机的保护。反时限过电流保护的优点反时限过电流保护的优点：继电器的数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，加之可采用交流操作，因此相当简单经济，投资大大降低，故它在中小工厂供电系统中得到广泛应用。缺点缺点：动作时间的整定比较麻烦，而且误差较大；当短路电流较小时，其动作时间可能相当长，延长了故障持续时间。第56页/共150页第57页/共150页1.1.电流速断保护的接线和工作原理第58页/共150页电流速断保护动作电流的整定为了保证速断保护动作的选择性，在下一级线路首端发生最大短路电流时电流速断保护不应动作，（避免后一级速断保护线路首端发生三相短路时，前一级速断保护误动作的可能
25、性。）应按照被保护线路末端在最大短路电流时整定，即速断保护动作电流I Iop1op1I IK.maxK.max，IK.maxK.max为线路末端最大三相短路电流；p设AB、BC线路均装设电流速段保护(保护2和1)。p当A-B线路发生短路故障时，流经保护2的电流增大，保护2瞬时动作。当B-C线路发生短路故障时，流经保护2和1的电流都增大；按照保护选择性的要求，保护1瞬时动作，保护2不动作。第59页/共150页p由于保证断路器动作选择性，速断保护动作电流大于被保护由于保证断路器动作选择性，速断保护动作电流大于被保护范围末端的最大短路电流，使范围末端的最大短路电流，使保护装置不能保护全段线路而保护装
26、置不能保护全段线路而在线路末端有一段不能保护的死区在线路末端有一段不能保护的死区，因此速断保护不能单独，因此速断保护不能单独作为主保护去使用。作为主保护去使用。装有前后两级电流速断保护的线路，前一段线路装有前后两级电流速断保护的线路，前一段线路WL1WL1末端末端k-1k-1点的三相短路电流点的三相短路电流I Ik-1k-1(3)(3)(即即I Ik kmaxmax),),实际上与后一段线路实际上与后一段线路WL2WL2首端首端k-2k-2点的三相短路电流点的三相短路电流I Ik-2k-2(3)(3)几乎相等，故几乎相等，故KA1KA1的速断电的速断电流只有流只有躲过躲过I Ik-1k-1(3
27、)(3)(即即I Ik kmaxmax),),才能躲过才能躲过I Ik-2k-2(3)(3)，防止防止K-2K-2点短路时点短路时KA1KA1误动作。误动作。第60页/共150页电流速断保护的电流速断保护的“死区死区”及其弥及其弥补补电流速断保护的死区电流速断保护的死区：靠近被保护线路末端的一段，即：靠近被保护线路末端的一段，即电流速断保护电流速断保护不可能保护线路的全长。不可能保护线路的全长。弥补措施弥补措施：配备带时限的过电流保护，其动作时间比电：配备带时限的过电流保护，其动作时间比电流速断保护至少长一个流速断保护至少长一个t t 0.5s0.5s0.7s0.7s，且前后级过，且前后级过流
28、保护的动作时间应符合流保护的动作时间应符合“阶梯原则阶梯原则”，以确保选择性。，以确保选择性。在电流速断的保护区内，速断保护为主保护，过电流保护为后备保护；而在电流速断保护的死区内，过电流保护为基本保护。或者采用其他新的保护。“死区”：保护装置不能保护到的区域。电流速断保护存在保护死区第61页/共150页定时限过电流保护与电流速断保护配合的动作时间示意图第62页/共150页特点：只能保护本线路的一部分t=0当线路较长时其始端与末端短路电流差别较大，保护范围较大；当线路较短时其始端与末端短路电流差别较小，保护范围较小，所以，短线路更受运行方式影响。电流速断保护第63页/共150页五、过负荷保护
29、对于可能时常出现过负荷的电缆线路，应装设过负荷保护，延时动作于信号，必要时可动作于跳闸。动作时间一般整定为1015s 第64页/共150页第65页/共150页第66页/共150页六、中性点不接地系统的单相接地保护中性点不接地方式，当发生单相接地时，流经故障点的电流比负荷电流小得多，而且三相之间的线电压仍然保持对称，对接于线电压上负荷的供电没有影响，因此在一般情况下允许系统再继续运行12h。在单相接地以后，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高到倍。应及时发出信号，以便工作人员查找发生接地的线路，采取措施予以消除；当单相接地对人身和设备的安全有危险时，应动作于跳闸。根据中性点不接地系统发生单相
30、接地时的特点，对供电系统应当装设绝缘监测装置，必要时还装设零序电流保护。第67页/共150页1.绝缘监视装置常用三相五芯柱式电压互感器或三只三绕组单相电压互感器作中性点不接地系统的绝缘监测装置第68页/共150页p绝缘监视装置的保护方法简单，但给出信号没有选择性，值班人员想判别出故障发生在哪一条线路上，还需要依次断开各条线路来寻找。若断开某线路时接地信号能消失，即表明故障是在该线路上。p这种监视装置可用于出线不太多、负荷电流允许短时间内切断的供电网中。p此外，在电网正常运行时，由于电压互感器本身有误差以及高次谐波电压的存在，开口三角形绕组有不平衡电压输出，因此继电器的动作电压要躲过这一不平衡电
31、压，一般整定为15V。第69页/共150页p利用单相接地故障线路的零序电流较非故障线路大的特点，实现有选择性地发出信号或动作于跳闸。2.零序电流保护架空线路电缆线路第70页/共150页6.4电力变压器的继电保护一、概述 变压器是工厂供电系统的重要设备，它的故障对整个工厂或车间的供电将带来严重影响，因此必须根据变压器的容量和重要程度装设其保护装置。高压侧为610kV的车间变电所及小型工厂变电所的主变压器，通常装设有带时限的过电流保护和电流速断保护。高压侧为35kV及以上的工厂总降压变电所主变压器，一般应装设过电流保护，电流速断保护和瓦斯保护。第71页/共150页1、常见故障(1)变压器的短路故障
32、内部故障匝间短路、相间短路和单相碰壳故障外部故障相间短路、单相接地故障(2)变压器的不正常运行状态过负荷、油面降低和变压器温度升高等。二、电力变压器的常见故障和保护配置第72页/共150页2、保护配置(1)装设过电流保护和电流速断保护装置用于保护相间短路(2)气体保护：保护变压器的内部故障和油面降低(3)差动保护：保护内部故障和引出线相间短路(4)装设过负荷保护和温度保护装置分别用于保护变压器的过负荷和温度升高第73页/共150页三、变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护（一）变压器的过电流保护变压器的过电流保护装置一般都装设在变压器的电源侧。(二)变压器的电流速断保护 当变压器的过电流
33、保护动作时限大于0.5s0.5s时，必须装设电流速断保护。（三）变压器的过负荷保护变压器的过负荷保护是用来反应变压器正常运行时出现的过负荷情况，只在变压器确有过负荷可能的情况下才予装设，一般动作于信号。和线路保护的接线、工作原理完全相同第74页/共150页四四 变压器的瓦斯保护变压器的瓦斯保护原理原理反应于油箱内部故障所产生的气体或油流而动作。反应于油箱内部故障所产生的气体或油流而动作。适用情况适用情况变压器油箱内各种故障及油面降低。变压器油箱内各种故障及油面降低。应装设该保护的应装设该保护的容量界限容量界限800KV800KVA A以上的油浸式变压器，以上的油浸式变压器，400KV400KV
34、A A及以上的车间内油浸式变压器及以上的车间内油浸式变压器轻瓦斯保护轻瓦斯保护：动作于：动作于信号（音响和灯光）信号（音响和灯光）；重瓦斯保护：重瓦斯保护：动作于动作于跳开跳开变压器各电源侧的断路器。变压器各电源侧的断路器。特点特点动作迅速、灵敏度高、安装接线简单，能动作迅速、灵敏度高、安装接线简单，能反应油箱内各种故障；但不能反应油箱外任何故障。反应油箱内各种故障；但不能反应油箱外任何故障。*可作为主保护之一，与纵差保护相配合、补充。可作为主保护之一，与纵差保护相配合、补充。第75页/共150页瓦斯保护的安装和运行气体性质气体性质故障原因故障原因处理要求处理要求无色、无无色、无臭、不可臭、不
35、可燃燃变压器含变压器含有空气有空气允许继续允许继续运行运行灰白色、灰白色、有剧臭、有剧臭、可燃可燃纸质绝缘纸质绝缘物烧毁物烧毁应立即停应立即停电检修电检修黄色、难黄色、难燃燃木质绝缘木质绝缘部分烧毁部分烧毁应停电检应停电检修修深灰色或深灰色或黑色、易黑色、易燃燃油内闪络、油内闪络、油质炭化油质炭化分析油样，分析油样，必要时停必要时停电检修电检修第76页/共150页五、变压器的差动保护GB规定10000kVA及以上的单独运行变压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装设差动保护；6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可装设差动保护。当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜装设差动保护第7
36、7页/共150页1.1.纵差保护原理：纵差保护原理：利用保护区（其一、二次侧所装利用保护区（其一、二次侧所装TATA之间）内故障时，之间）内故障时，变压器两侧电流在回路中引起的变压器两侧电流在回路中引起的不平衡电流不平衡电流来动作。来动作。2.2.功能及特点：功能及特点：a.a.既能用于保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的既能用于保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路，亦可用于保护变压器的匝间短路。相间短路，亦可用于保护变压器的匝间短路。b.b.灵敏度高，动作迅速。灵敏度高，动作迅速。第78页/共150页当当k-1k-1点发生短路时，点发生短路时，TA1TA1的二的二次电流次电流I I1
37、 1与与TA2TA2二次电流二次电流I I2 2相相等或近似相等，则流入等或近似相等，则流入KAKA的电的电流流IKAIKAI I1 1I I2 2 0 0，继电器，继电器KAKA不动作；即不动作；即变压器正常工作或变压器正常工作或保护区域外部发生短路故障时，保护区域外部发生短路故障时，保护装置不动作。保护装置不动作。当当k-2k-2发生短路时，对单端供电发生短路时，对单端供电的变压器，的变压器，I I2 20 0，I IKAKAI I1 1，超过超过KAKA整定的动作电流整定的动作电流Iop(d),Iop(d),使使KAKA瞬时动作，然后通过出口瞬时动作，然后通过出口KMKM使断路器使断路器
38、QFQF跳闸，切除短路跳闸，切除短路故障，同时通过信号继电器故障，同时通过信号继电器KSKS发出信号。即发出信号。即变压器差动保护变压器差动保护范围内发生故障时，保护装置范围内发生故障时，保护装置动作，切除变压器。动作，切除变压器。工作原理第79页/共150页2变压器差动保护中不平衡电流产生的原因和减小措施（1）变压器联结组引起的不平衡电流将变压器星形接线侧的电流互感器接成三角形接线，变压器三角形接线侧的电流互感器接成星形接线，这样变压器两侧电流互感器的二次侧电流相位相同，消除了由变压器联结组引起的不平衡电流。（2 2）电流互感器变比引起的不平衡电流利用差动继电器中的平衡线圈或自耦电流互感器消
39、除由电流互感器变比引起的不平衡电流。（3）变压器励磁涌流引起的不平衡电流利用速饱和电流互感器或差动继电器的速饱和铁心减小励磁涌流引起的不平衡电流。（4）同侧尽量选用同一型号的电流互感器（5）高低压电压不同，不能选用同一型号的电流互感器第80页/共150页对2000kW以下的高压电动机相间短路，装设电流速断保护；对2000kW及以上的高压电动机、容量小于2000KW但有六个引出线的重要电动机、电流速断保护灵敏度不满足要求的高压电动机，装设差动保护。对易发生过负荷的电动机，应装设过负荷保护。对不重要的高压电动机或不允许自起动的电动机，应装设低电压保护。高压电动机单相接地电流大于5A时，应装设有选择
40、性的单相接地保护。当电压短时降低时，应在一定时限内切除次要电动机，以保证重要电动机的自起动再运行；第82页/共150页一、母线的继电保护变电所中610kV单母线一般不装设专用的母线保护对于出线较多、负荷性质又较重要的单母线分段母线，装设电流速断保护及过电流保护。其它电力设备的继电保护第83页/共150页二、电容器的继电保护对于低压电容器和容量小于400KVA的高压电容器，可装设熔断器作为电容器的相间短路保护对于容量较大的高压电容器，需配置专用的保护装置，见表7-7。第84页/共150页6.6 低压配电系统的保护低压配电系统的保护 熔断器保护低压断路器保护第85页/共150页熔断器包括熔管(又称
41、熔体座)和熔体。通常它接在被保护的设备前或接在电源引出线上。当被保护区出现短路故障或过电流时，熔断器熔体被熔断，使设备与电源隔离，免受过电流损坏。一、熔断器保护一、熔断器保护 第86页/共150页第87页/共150页（二）熔断器的选用及其与导线的配合p熔断器应在各配电线路的首端装设；熔断器应在各配电线路的首端装设；p熔断器只装在各相相线上，中性线不允许装设熔断熔断器只装在各相相线上，中性线不允许装设熔断器。器。第88页/共150页图4-25 低压配电系统示意图a)放射式 b)变压器干线式1 干线 2 分干线 3 支干线 4 支线 QS 低压断路器(自动空气开关)第89页/共150页对保护电力线
42、路和电气设备的熔断器，其熔体电流的选用按以下条件进行1)熔断器熔体电流应不小于线路正常运行时的计算电流Ic。第90页/共150页2)熔断器熔体电流还应躲过由于电动机起动所引起的尖峰电流Ipk，以便线路出现正常的尖峰电流而不致熔断。k:选择熔体时用的计算系数。k值应根据熔体的特性和电动机的起动情况来决定。轻载起动且起动时间不超过3s，k=0.250.4；重载起动且起动时间为38s，k=0.350.5；超过8s的重载起动或频繁起动、反接制动等，k=0.50.6；第91页/共150页3)为使熔断器可靠地保护导线和电缆不致在线路短路或过负荷损坏甚至起燃，熔断器的熔体额定电流IN,FE必须和导线或电缆的
43、允许电流Ial相配合：对于保护电力变压器的熔断器，其熔体电流可按下式选定保护电压互感器的熔断器额定电流通常为0.5A。kr：比例系数。设计规范规定，对电缆或穿管绝缘导线：比例系数。设计规范规定，对电缆或穿管绝缘导线取取2.5；对明敷绝缘导线取；对明敷绝缘导线取1.5；对已经装有其他过负；对已经装有其他过负荷保护的绝缘导线、电缆线路而又要求用熔断器进行荷保护的绝缘导线、电缆线路而又要求用熔断器进行短路保护时取短路保护时取1.25。第92页/共150页为为了了保保证证动动作作选选择择性性，也也就就是是保保证证最最接接近近短短路路点点的的熔熔断断器器熔熔体体先先熔熔断断，以以避避免免影影响响更更多多
44、的的用用电电设设备备正正常常工工作作，必必须须要要考考虑虑上上下级熔断器熔体的配合。下级熔断器熔体的配合。设设上上一一级级熔熔体体的的理理想想熔熔断断时时间间为为t1，下下一一级级为为t2，因因熔熔体体安安秒秒特特性性曲曲线线误误差差约约为为50，为为了了保保证证可可靠靠，要要求求上上一一级级熔熔体体熔熔断断时时间间提提前前50%即即t1=0.5t1，下下一一级级熔熔体体熔熔断断时时间间延延迟迟50%即即t2=1.5t2，如欲使某一电流下，如欲使某一电流下t1 t2，就应使，就应使t13t2。一般使上下级熔体额定值差一般使上下级熔体额定值差2个等级即可满足选择性的要求。个等级即可满足选择性的要
45、求。上下级熔断器的相互配合上下级熔断器的相互配合第93页/共150页熔断器的选择熔断器的选择选择熔断器时应满足下列条件：选择熔断器时应满足下列条件：（1 1）熔熔断断器器的的额额定定电电压压应应不不小小于于装装置置安安装装处处的的工工作电压。作电压。（2 2）熔熔断断器器的的额额定定电电流流应应不不小小于于它它所所装装设设的的熔熔体体额定电流。额定电流。（3 3）熔熔断断器器的的类类型型应应符符合合安安装装处处条条件件（户户内内或或户户外）及被保护设备的技术要求。外）及被保护设备的技术要求。（4 4）熔断器的断流能力应进行校验。）熔断器的断流能力应进行校验。（5 5）熔熔断断器器保保护护还还应
46、应与与被被保保护护的的线线路路相相配配合合，使使之之不不至至于于发发生生因因过过负负荷荷和和短短路路引引起起绝绝缘缘导导线线或或电电缆过热起燃而熔断器不熔断的事故。缆过热起燃而熔断器不熔断的事故。第94页/共150页1 1低压断路器的选择要求 （1）低压断路器的额定电压应不小于保护线路的额定电压。）低压断路器的额定电压应不小于保护线路的额定电压。（2）低压断路器的额定电流应不小于它所装设的脱扣器额定）低压断路器的额定电流应不小于它所装设的脱扣器额定电流。电流。（3）低压断路器的类型应符合安装处条件、保护性能及操作）低压断路器的类型应符合安装处条件、保护性能及操作方式的要求。方式的要求。（4）低
47、压断路器的断流能力应进行校验。）低压断路器的断流能力应进行校验。为了满足前后低压断路器的选择性要求，前一级低压断路器为了满足前后低压断路器的选择性要求，前一级低压断路器的脱扣器动作电流应比后一级低压断路器的脱扣器动作电流的脱扣器动作电流应比后一级低压断路器的脱扣器动作电流大一级以上；而前一级低压断路器宜采用带短延时的过电流大一级以上；而前一级低压断路器宜采用带短延时的过电流脱扣器，后一级低压断路器则采用瞬时过电流脱扣器。脱扣器，后一级低压断路器则采用瞬时过电流脱扣器。二、低压断路器保护 第95页/共150页2 2低压断路器的运行维护低压断路器的运行维护 （1）检查所带的正常最大负荷是否超过断路
48、器的额定值；）检查所带的正常最大负荷是否超过断路器的额定值；（2）检查分、合闸状态是否与辅助触点所串接的指示灯信号）检查分、合闸状态是否与辅助触点所串接的指示灯信号相符合；相符合；（3）监听断路器在运行中有无异常响声；）监听断路器在运行中有无异常响声；（4）检查断路器的保护脱扣器状态，例如整定值指示位置有）检查断路器的保护脱扣器状态，例如整定值指示位置有无变动；无变动；（5）如较长时间的负荷变动（增加或减少），则需要相应调）如较长时间的负荷变动（增加或减少），则需要相应调节过电流脱扣器的整定值，必要时应更换；节过电流脱扣器的整定值，必要时应更换；（6）断路器发生短路故障掉闸或遇有喷弧现象时，应
49、对断路）断路器发生短路故障掉闸或遇有喷弧现象时，应对断路器进行解体检修。检修完毕，应作几次传动试验，检查是器进行解体检修。检修完毕，应作几次传动试验，检查是否正常。否正常。第96页/共150页自动重合闸装置（ARD)由运行经验可知，电力系统的故障特别是架空线路上的短路故障大多是暂时性的。如果采用自动重合闸装置(简称ARD)ARD)，使断路器在自动跳闸后又自动重新合闸，大多能恢复供电，从而大大提高了供电可靠性。一端供电线路的三相ARDARD，按自动重合闸的方法分，有机械式和电气式；按组成元件分，有机电型、晶体管型和微机型；按重合次数分，有一次重合式、二次重合式、三次重合式等。工厂供电系统中采用的
50、ARDARD，一般都是一次重合式，因为一次重合式ARDARD比较简单经济，而且基本上能满足供电可靠性的要求。6.7 6.7 自动重合闸及备用电源自动投入装置第97页/共150页第98页/共150页二、对自动重合闸的要求1.手动或遥控操作断开断路器及手动合闸于故障线路，断路器跳闸后，自动重合闸不应动作，即应具有防跳装置。2.除上述情况外，当断路器因继电保护动作或其它原因而跳闸时，自动重合闸装置均应动作。3.自动重合次数应符合预先规定，即使ARD装置中任一元件发生故障或接点粘接时，也应保证不多次重合。第99页/共150页4.应优先采用由控制开关位置与断路器位置不对应的原则来起动重合闸。同时也允许由