《第六章工厂供配电系统过电流保护 电子课件供配电技术与技能训练.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章工厂供配电系统过电流保护 电子课件供配电技术与技能训练.ppt（75页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第六章 工厂供配电系统过电流保护 电子课件 高教版 供配电技术与技能训练第第 六六 章章工厂供配电系统工厂供配电系统过电流保护过电流保护本章提要本章提要 知识目标知识目标 技能目标技能目标本章提要本章提要 本章介绍工厂供配电系统过电流保护的基础知识，熔断器、断路器保护在工厂供配电系统中的应用，常用保护继电器的结构、原理，继电保护的接线方式，重点介绍工厂供配电线路和电力变压器的继电保护形式。本章提要本章提要 知识目标知识目标 技能目标技能目标知识目标知识目标 了解继电保护装置的任务、基本要求。掌握熔断器保护在工厂供配电系统中的应用。掌握断路器保护在工厂供配电系统中的应用。了解常用保护继电器的结构
2、原理、作用和符号。掌握常用保护继电器的接线方法。掌握继电保护装置的常用接线方式，熟悉各种接线方式的特点及应用。熟悉工厂供配电线路继电保护的设置要求，掌握定时限过电流保护等保护形式的接线、工作原理。熟悉电力变压器继电保护的设置要求，掌握电力变压器过电流保护等保护形式的接线、工作原理。本章提要本章提要 知识目标知识目标 技能目标技能目标技能目标技能目标 会选择熔断器和断路器。会测试、整定常用保护继电器的参数。能进行保护继电器的运行维护。能进行工厂供配电线路继电保护的运行维护。能进行电力变压器继电保护的运行维护。第一节第一节 过电流保护基础知识过电流保护基础知识 一、过电流保护装置的分类和任务一、过
3、电流保护装置的分类和任务 工厂供配电系统过电流保护主要有熔断器保护、低压断路器保护和继电器保护等形式。熔断器保护适用于高低压供配电系统中，具有简单经济的优点，但也有灵敏度低，熔体熔断后更换需一定时间，影响供电可靠性的缺点。低压断路器保护只适用于低压系统，具有灵敏度高，故障消除后可以很快合闸恢复供电的优点，可以使供电可靠性大大提高。继电器保护适用于供电可靠性要求较高、操作要求灵活，特别是自动化程度较高的高压供电系统中。继电器保护装置能反应供电系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置，它通常是由互感器和一个或多个继电器组成。第一节第一节 过电流保护基础知识
4、过电流保护基础知识 一、过电流保护装置的分类和任务一、过电流保护装置的分类和任务 继电保护装置的任务是：（1）故障时动作于跳闸。能自动、快速而有选择性地将故障设备或线路通过断路器从供配电系统中切除，保证其他非故障部分迅速恢复正常运行，同时能发出信号，提醒值班人员检查，及时消除故障。（2）不正常运行状态时发出报警信号。及时发现系统中不正常的运行状态，并给出信号，预告系统中出现不正常运行的设备，以便及时处理，保证安全可靠地供电。第一节第一节 过电流保护基础知识过电流保护基础知识 二、对保护装置的基本要求二、对保护装置的基本要求序号保护要求说明1选择性是指当供配电系统发生故障时，保护装置有选择性地将
5、故障切除，即离故障点最近的保护装置动作，切除故障。使停电范围尽量缩小，从而保证无故障设备继续运行。相反，如果供配电系统发生故障时，靠近故障点的保护装置不动作（拒动），而离故障点远的前级保护装置动作（越级动作），则称为失去选择性。2速动性是指保护装置在可能的条件下，应能尽快动作，切除故障，减轻事故对系统的破坏程度，加快系统恢复正常工作状态，这是供配电系统对保护装置动作速度的要求。第一节第一节 过电流保护基础知识过电流保护基础知识 二、对保护装置的基本要求二、对保护装置的基本要求序号保护要求说明3可靠性是指当事故或故障发生时，保护装置应动作可靠，不能拒绝动作；而在正常工作情况下，保护装置应避开正常
6、工作时某些设备的冲击电流的作用，不能误动作。保护装置的拒动或误动，都是保护装置可靠性差的表现。保护装置的可靠性与元件的质量、接线方案以及安装、整定和运行维护等多种因素有关。4灵敏性是指保护装置在其保护范围内对故障或不正常运行状态的反应能力。在保护范围内发生故障时，不论故障位置、类型如何，以及短路点是否有“过渡”电阻，都要求继电保护装置能敏锐感觉、正确反应。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 一、熔断器在供配电系统中的配置一、熔断器在供配电系统中的配置 熔断器在供配电系统中的配置，应符合选择性保护的要求，即熔断器要配置得使故障范围缩小到最低限度。此外应考虑经
7、济性，即供电系统中配置的熔断器数量又要尽量少。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 图中FU5用来保护电动机及其支线。当k-5处短路时，FU5熔断。其他FU4FU1均各有其主要保护对象。当k-4k-1中任一处短路时，对应的熔断器熔断，切除故障线路。必须注意：低压配电系统中的PE线和PEN线上，不允许装设熔断器，以免PE线或PEN线因熔断器熔体熔断而断路时，使所有接PE线或接PEN线的设备外壳带电，危及人身安全。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 二、熔断器熔体电流的选择二、熔断器熔体电流的选择 1 1保护电力线路的熔断器熔体电流的选择保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 保护电力线路的熔断器熔体电
8、流，应满足下列条件：（1）熔体额定电流IN应不小于线路的计算电流I30，以使熔体在线路正常运行时不致熔断，即INI30。（2）熔体额定电流IN还应能躲过线路的尖峰电流IPk，即在线路出现正常尖峰电流（如电动机的启动电流）时熔体不致熔断，即INKIPk。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 式中K为小于1的计算系数。对单台电动机的线路熔断器，此系数应根据熔断器的特性和电动机的启动情况决定：启动时间在3s以下（轻载启动），宜取K=0.250.35；启动时间在38s(重载启动)，宜取K=0.350.5；启动时间超过8s或频繁启动、反接制动，宜取K=0.50.6。对供电给多台电动机的线路熔断器来说，此系
9、数应视线路上容量最大的一台电动机的启动情况、线路尖峰电流与计算电流的比值及熔断器的特性而定，取K=0.51；如果线路尖峰电流与计算电流的比值接近于1，则可取K=1。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 二、熔断器熔体电流的选择二、熔断器熔体电流的选择 1 1保护电力线路的熔断器熔体电流的选择保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 （3）熔断器保护还应与被保护的线路相配合，不致发生因过负荷和短路引起绝缘导线和电缆过热起燃而熔体不熔断的事故。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 二、熔断器熔体电流的选择二、熔断器熔体电流的选择 2 2保护保护电力变压器电力变压器的熔断器熔体电流的选择的熔断器熔体电流的选择
10、 保护电力变压器的熔断器熔体额定电流IN，根据经验，应满足下式要求：IN=（1.52.0）I1N 式中I1N为变压器的额定一次侧电流。同时应考虑熔体电流要能躲过电力变压器允许的正常过负荷电流；要能躲过来自电力变压器低压侧电动机自起动引起的尖峰电流；要能躲过变压器自身的励磁涌流。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 二、熔断器熔体电流的选择二、熔断器熔体电流的选择 3 3保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择 由于电压互感器二次侧的负荷很小，因此保护电压互感器的RN2型等高压熔断器的熔体额定电流一般为0.5A。第二节第二节 熔断器保护熔断器保护 三、熔断器的选择三
11、、熔断器的选择 选择熔断器时应满足下列条件：（1）熔断器的额定电压应不低于保护线路的额定电压。（2）熔断器的额定电流应不小于它所安装的熔体额定电流。（3）熔断器的类型应符合安装场所（户内或户外）及被保护设备对保护的技术要求。第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护 一、低压断路器在低压配电系统中的配置一、低压断路器在低压配电系统中的配置 低压断路器在低压配电系统中，通常有下列三种配置方式：1 1单独接低压断路器或低压断路器单独接低压断路器或低压断路器刀开关刀开关的方式的方式 （1）对于只装一台主变压器的变电所，由于高压侧装有高压隔离开关，因此低压侧可单独装设低压断路器作为主开关第三节第三节
12、低压断路器保护低压断路器保护 一、低压断路器在低压配电系统中的配置一、低压断路器在低压配电系统中的配置 1 1单独接低压断路器或低压断路器单独接低压断路器或低压断路器刀开关刀开关的方式的方式 （1）对于装有两台主变压器的变电所，低压侧采用低压断路器作主开关时，应在低压断路器与低压母线之间加装刀开关，以便检修变压器或低压断路器时隔离来自低压母线的反馈电源，确保人身安全，如图6-2（b）所示。第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护 一、低压断路器在低压配电系统中的配置一、低压断路器在低压配电系统中的配置 1 1单独接低压断路器或低压断路器单独接低压断路器或低压断路器刀开关刀开关的方式的方式 （
13、3）对于低压配电出线上装设的低压断路器，为保证检修低压出线和低压断路器时的安全，应在低压断路器之前（低压母线侧）加装刀开关，以隔离来自低压母线的电源，如图6-2（c）所示。第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护 一、低压断路器在低压配电系统中的配置一、低压断路器在低压配电系统中的配置 2 2低压断路器与接触器配合的方式低压断路器与接触器配合的方式 对于频繁操作的低压配电线路，宜采用如图6-2（d）所示低压断路器与接触器配合的接线方式。接触器用作频繁操作控制，利用热继电器作过负荷保护，而低压断路器主要用作短路保护。第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护 一、低压断路器在低压配电系统中的配
14、置一、低压断路器在低压配电系统中的配置 3 3低压断路器与熔断器配合的方式低压断路器与熔断器配合的方式 如果低压断路器的断流能力不足以断开电路的短路电流时，则它可与熔断器或熔断器式刀开关配合使用，如图6-2（e）所示。利用熔断器作短路保护，而低压断路器用于电路的通断控制和过负荷保护。第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护 二、低压断路器脱扣器电流的选择和整定二、低压断路器脱扣器电流的选择和整定 1 1低压断路器过电流脱扣器额定电流低压断路器过电流脱扣器额定电流I IN的选择的选择 过流脱扣器的额定电流IN应不小于线路的计算电流I30。第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护 二、低压断路
15、器脱扣器电流的选择和整定二、低压断路器脱扣器电流的选择和整定 2 2低压断路器过电流脱扣器动作电流的整定低压断路器过电流脱扣器动作电流的整定 （1）瞬时过电流脱扣器动作电流应能躲过线路的尖峰电流。（2）短延时过电流脱扣器动作电流应躲过线路短时间出现的负荷尖峰电流，短延时过电流脱扣器的动作时间通常分0.2s、0.4s和0.6s三级，按前后保护装置保护选择性的要求来确定，应使前一级保护的动作时间比后一级保护的动作时间长一个时间级差0.2s。（3）长延时过电流脱扣器主要用来保护过负荷，因此其动作电流只需躲过线路的最大负荷电流即计算电流，长延时过电流脱扣器的动作时间，应躲过允许过负荷的持续时间。其动作
16、特性通常是反时限的，即过负荷电流越大，其动作时间越短。一般动作时间为12h。第三节第三节 低压断路器保护低压断路器保护 三、低压断路器热脱扣器电流的选择和整定三、低压断路器热脱扣器电流的选择和整定 （1）热脱扣器额定电流应不小于线路的计算电流I30。（2）热脱扣器动作电流取1.1的计算电流I30值。四、低压断路器的选择四、低压断路器的选择 选择低压断路器时应满足下列条件：（1）低压断路器的额定电压应不低于所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安装的脱扣器额定电流。（3）低压断路器的类型应符合其安装场所、保护性能及操作方式的要求，因此应同时选择其操作机构的型式。第四节第四节
17、 常用保护继电器常用保护继电器 一、常用保护继电器的分类一、常用保护继电器的分类 继电器是一种能够自动动作的电器，当控制它的输入量达到规定值时，其电气输出电路被接通或分断，并且有电路控制的功能。继电器按其用途可分为控制继电器和保护继电器。控制继电器用于自动控制电路中，保护继电器用于继电保护电路中。KA-电流继电器 KT-时间继电器 KS-信号继电器 KM-中间继电器图图6-3 6-3 线线路路过电过电流保流保护护的接的接线线框框图图 第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 二二、电磁式电流继电器电磁式电流继电器 电磁式电流继电器（KA）在继电保护装置中作为启动元件，属于测量继电器。1-线圈
18、；2-铁芯；3-Z形钢舌片；4-静触点；5-动触点；6-启动电流调节转杆；7-标度盘（铭牌）；8-轴承；9-反作用弹簧；10-轴图6-4 DL-106-4 DL-10系列系列电磁式磁式电流流继电器的内部器的内部结构构第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 二二、电磁式电流继电器电磁式电流继电器KA1-2常闭（动断）触点 KA3-4常开（动合）触点图6-5 DL-106-5 DL-10系列系列电磁式磁式电流流继电器的内部接器的内部接线和和图形符号形符号第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 二二、电磁式电流继电器电磁式电流继电器 能使过电流继电器刚好动作，并使常开触点闭合的最小电流，称为
19、继电器的动作电流，用Iop表示。过电流继电器动作后，减小通入继电器线圈的电流，使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流，称为继电器的返回电流，用Ire表示。继电器的返回电流与动作电流的比值，称为继电器的返回系数，用Kre表示，即Kre=Ire/Iop。对于过电流继电器，其返回系数Kre总小于1，一般为0.8。如果过电流继电器的Kre过低时，还可能使保护装置发生误动作。这种电流继电器的动作极为迅速，可认为是瞬时动作的，因此它是一种瞬时继电器。第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 三、电磁式电压继电器三、电磁式电压继电器 电磁式电压继电器（KV）的结构和原理，与上述电磁式电流继电器极为相似
20、，但电压继电器的线圈为电压线圈，可分为过电压和欠电压继电器两种，应用较多的是欠电压继电器。欠电压继电器的动作电压Uop，为其电压线圈上加的使继电器动作的最高电压；而其返回电压Ure，为其电压线圈上加的使继电器由动作状态返回到起始位置的最低电压。欠电压继电器的返回系数Kre=Ure/Uop1。，其值越接近于1，说明继电器越灵敏，一般为1.25。第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 四、电磁式时间继电器四、电磁式时间继电器 电磁式时间继电器（KT）在继电保护装置中用来使保护装置获得所要求的延时（时限）。1-线圈；2-电磁铁；3-可动铁芯；4-返回弹簧；5、6-瞬时静触点；7-绝缘杆；8-瞬时
21、动触点；9-压杆；10-平衡锤；11-摆动卡板；12-扇形齿轮；13-传动齿轮；14-主动触点；15-主静触点；16-动作时限标度盘；17-拉引弹簧；18-弹簧拉力调节机构；19-摩擦离合器；20-主齿轮；21-小齿轮；22-掣轮；23、24-钟表机构传动齿轮图6-6 DS-1106-6 DS-110、120120系列系列时间继电器的内部器的内部结构构第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 四、电磁式时间继电器四、电磁式时间继电器图6-7 DS-1106-7 DS-110、120120系列系列时间继电器的内部接器的内部接线和和图形符号形符号第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 五、电
22、磁式中间继电器五、电磁式中间继电器 电磁式中间继电器（KM）在继电保护装置中用作辅助继电器，以弥补主继电器触点数量或触点容量的不足。通常装在保护装置的出口回路中，用来接通断路器的跳闸线圈。1-线圈；2-电磁铁；3-弹簧；4-衔铁；10-动触点；6、7-静触点；8-连接线；9-接线端子；10-底座图6-8 DZ-106-8 DZ-10系列中系列中间继电器的内部器的内部结构构第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 五、电磁式中间继电器五、电磁式中间继电器 图图6-9 DZ-10系列中间继电器的内部接线和图形符号系列中间继电器的内部接线和图形符号第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 六、电
23、磁式信号继电器六、电磁式信号继电器 电磁式信号继电器（KS）在继电保护装置中用来发出保护装置动作的指示信号，一方面有机械掉牌指示，从外壳的指示窗可观察到红色标志（掉牌前为白色），另一方面它的接点闭合，接通灯光和声响信号回路，以引起值班人员的注意。1-线圈；2-电磁铁；3-弹簧；4-衔铁；10-信号牌；6-玻璃窗孔；7-复位旋钮；8-动触点；9-静触点；10-接线端子 图6-10 DX-116-10 DX-11型信号型信号继电器的内部器的内部结构构 第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 六、电磁式信号继电器六、电磁式信号继电器图6-10 DX-11型信号继电器的内部接线和图形符号第四节第四
24、节 常用保护继电器常用保护继电器 七、感应式电流继电器七、感应式电流继电器 感应式电流继电器兼有上述电磁式电流继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器的功能。在继电保护装置中，既能作为启动元件，又能实现延时、给出信号和直接接通分闸回路；既能实现带时限过电流保护，又能同时实现电流速断保护，从而大大简化继电保护装置。第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 七、感应式电流继电器七、感应式电流继电器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-制动永久磁铁；9-扇形齿轮；10-蜗杆；11-扁杆；12-继电器触点；13-时限调节螺杆；14-速断电流调节螺钉；1
25、5-衔铁；16-动作电流调节插销图6-12 GL-10、20系列感应式电流继电器的内部结构第四节第四节 常用保护继电器常用保护继电器 七、感应式电流继电器七、感应式电流继电器图6-13 GL 11、15、21、25型感应式电流继电器的内部接线和图形符号技能训练三十二技能训练三十二 检查与维护运行中的保护继电器检查与维护运行中的保护继电器训练目标训练目标 （1）熟悉工厂变配电所继电器的种类、结构。（2）掌握保护继电器检查与维护项目。训练内容训练内容 1工作前的准备 （1）工器具的选择、检查：要求能满足工作需要，质量符合要求。（2）着装、穿戴：工作服、绝缘鞋、安全帽。技能训练三十二技能训练三十二
26、检查与维护运行中的保护继电器检查与维护运行中的保护继电器 2工作内容 继电器在运行中的检查与维修工作的项目有：（1）清扫继电器外壳上的尘土，保持清洁干净。清扫时应避免大的振动以免引起保护装置的误动。（2）检查继电器的触点是否有烧损、断裂及脱轴现象，各连接线接触是否紧固。（3）继电器外壳不应有破损现象，密封应严密。（4）对长期带电的继电器应检查线圈有无过热、冒烟及烧焦气味，触点有无抖动和异常现象。（5）检查继电器指示元件是否与运行方式相符合。（6）检查导电部分的螺丝、接线柱以及连接导线的部件等，不应有氧化、开焊及接触不良等现象，螺丝及接线柱均应有垫片及弹簧垫。第五节第五节 继电保护装置的接线方式
27、继电保护装置的接线方式 1 1两相两继电器式接线两相两继电器式接线 又称两相不完全星形联结第五节第五节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 如果一次电路发生三相短路或任意两相短路，都至少有一个继电器动作，从而使一次电路中的断路器跳闸。流入继电器的电流IKA就是电流互感器的二次电流I2。为了表述这种接线方式中继电器电流IKA与电流互感器二次电流I2的关系，特引入一个接线系数KW，表示为：KW=IKA/I2 两相两继电器式接线在一次电路发生任何形式的相间短路时KW=1，即其保护灵敏度都相同。第五节第五节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 2 2两相一继电器式接线两相一继电器式
28、接线 又称为两相电流差接线。图中两个电流互感器接成电流差式，然后与电流继电器相连接。第五节第五节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 2 2两相一继电器式接线两相一继电器式接线正常工作和三相短路时，流入继电器的电流为A、C两相电流互感器二次电流之差，量值上为二次电流的 倍。在一次电路的A、C两相间发生短路时，流入继电器的电流为互感器二次电流的2倍。在一次电路的A、B两相或B、C两相间发生短路时，流入继电器的电流只有一相（A相或C相）互感器的二次电流。第五节第五节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 2 2两相一继电器式接线两相一继电器式接线可见两相电流差接线的接线系数KW与
29、一次电路发生短路的形式有关，不同的短路形式其接线系数不同。三相短路时为 ；A、B相或B、C相短路时为1；A、C相短路时为2。两相电流差接线能反应各种相间短路故障，但在不同短路时接线系数不同，保护装置的灵敏度也不同。因此，此接线方式不如两相两继电器式接线，但它少用一个继电器，简单经济，主要用于对高压电动机的保护。第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护 一、工厂供配电线路保护的设置一、工厂供配电线路保护的设置 工厂供配电线路的供电电压不是很高，供电线路也不是很长，大多数在610KV，属于小接地电流系统。可设置如下常用的过电流继电保护：（1）过电流保护。按动作时限特性可为定时
30、限和反时限过电流保护。定时限过电流保护是在线路发生故障时，不管故障电流超过整定值多少，其动作时限总是一定的，与短路电流的大小无关；反时限过电流保护是动作时限与故障电流值成反比，故障电流越大，动作时限越短，故障电流越小，动作时限越长。第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护 一、工厂供配电线路保护的设置一、工厂供配电线路保护的设置 （2）电流速断保护。是指过电流时保护装置瞬时动作，即当线路发生相间短路故障时，继电保护装置瞬时作用于高压断路器的跳闸机构，使断路器跳闸，切除短路故障。（3）单相接地保护。当线路发生单相接地短路时，只有接地电容电流，并不影响三相系统的正常运行，只需
31、装设绝缘监视装置或单相接地保护。第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护 二、带时限的过电流保护二、带时限的过电流保护 1 1定时限过电流保护装置的组成和原理定时限过电流保护装置的组成和原理 当一次电路发生不同的相间短路时，流过线路的电流剧增，使其中一个或两个电流继电器瞬时动作，其常开触点闭合，使时间继电器KT动作。KT经过整定的时限后，其延时触点闭合，使串联的信号继电器KS（电流型）和中间继电器KM动作。KS动作后，其指示牌掉下，同时接通信号回路，给出灯光信号和音响信号。KM动作后，接通跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除短路故障。QF跳闸后，其辅助触点QF1-2随
32、之切断跳闸回路，以减轻KM触点的工作。在短路故障被切除后，继电保护装置除KS外的其他所有继电器均自动返回起始状态，而KS可手动复位。第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护 2 2反反时限过电流保护装置的组成和原理时限过电流保护装置的组成和原理 当一次电路发生相间短路时，流过线路的电流剧增，电流继电器KA1或KA2至少有一个动作，经过一定的延时后（延时长短与短路电流成反时限关系），其常开触点闭合，紧接着其常闭触点断开。这时断路器因其跳闸线圈YR“去分流”而跳闸，切除短路故障。在GL型继电器去分流跳闸的同时，其信号牌掉下，指示保护装置已经动作。在短路故障被切除后，继电器自动
33、返回，其信号牌可利用外壳上的旋钮手动复位。第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护 三三、电流速断保护电流速断保护 GB50062-1992规定，在过电流保护动作时间超过0.50.7s时，应装设瞬动的电流速断保护装置。电流速断保护是一种瞬时动作的过电流保护。对于采用DL系列电流继电器的速断保护来说，就相当于在定时限过电流保护中抽去时间继电器，即在启动用的电流继电器之后，直接接信号继电器和中间继电器，最后由中间继电器触点接通断路器的跳闸回路。第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护图6-18 6-18 线路上同路上同时装有定装有定时限限过电流保流保护和
34、和电流速断保流速断保护的的电路路图第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护 四四、单相接地保护单相接地保护 在小接地电流的电力系统中，若发生单相接地故障时，必须通过无选择性的绝缘监视装置或有选择性的单相接地保护装置，发出报警信号，以便运行值班人员及时发现和处理。单相接地保护又称零序电流保护。它利用单相接地所产生的零序电流使保护装置动作，给予信号。当单相接地故障危及人身和设备安全时，则动作于断路器跳闸。第六节第六节 工厂供配电线路的继电保护工厂供配电线路的继电保护 四四、单相接地保护单相接地保护1-零序电流互感器（其环形铁芯上绕二次绕组，环氧树脂浇注）；2-电缆；3-接地线
35、；4-电缆头；KA电流继电器（DL型）图6-19 单相接地保护的零序电流互感器的结构和接线第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 电力变压器是工厂供电系统的主要设备，按GB50062-1992规定，对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：（1）绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；（2）绕组的匝间短路；（3）外部相间短路引起的过电流；（4）中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；（5）过负荷；（6）油面降低；（7）变压器温度升高，或油箱压力升高，或冷却系统故障。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护
36、 一、电力变压器继电保护的设置一、电力变压器继电保护的设置 根据电力变压器故障的种类和不正常运行状态，电力变压器应装设下列保护：（1）瓦斯保护。它能反应（油浸式）电力变压器油箱内部故障和油面降低，瞬时动作于信号或跳闸。（2）差动保护或电流速断保护。它能反应电力变压器内部故障和引出线的相间短路、接地短路，瞬时动作于跳闸。（3）过电流保护。它能反应电力变压器外部短路而引起的过电流，带时限动作于跳闸，可作为上述保护的后备保护。（4）过负荷保护。它能反应过载而引起的过电流，一般动作于信号。（5）温度保护。它能反应电力变压器温度升高和油冷却系统的故障。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保
37、护 二、电力变压器的过电流、速断和过负荷保护二、电力变压器的过电流、速断和过负荷保护 1 1电力变压器的过电流保护电力变压器的过电流保护 为了对电力变压器外部短路引起的过电流进行保护，同时作为电力变压器内部故障的后备保护，一般电力变压器都要装设过电流保护。过电流保护一般设在变压器的电源侧，使整个变压器处于保护范围之内。为扩大保护范围，电流互感器应尽量靠近高压断路器安装。当电力变压器发生内部故障时，若瓦斯（或差动、电流速断）等快速动作的保护拒动时，过电流保护经过整定时限后，动作于变压器各侧的断路器，使其跳闸。电力变压器过电流保护的组成和原理（无论是定时限还是反时限），均与电力线路过电流保护相同。
38、第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 二、电力变压器的过电流、速断和过负荷保护二、电力变压器的过电流、速断和过负荷保护 2 2电力变压器的电流速断保护电力变压器的电流速断保护 当电力变压器的过电流保护动作时限大于0.5s时，必须装设电流速断保护，其组成、原理也与电力线路的电流速断保护完全相同。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 二、电力变压器的过电流、速断和过负荷保护二、电力变压器的过电流、速断和过负荷保护 3 3电力变压器的过负荷保护电力变压器的过负荷保护 电力变压器过负荷大多情况下是三相对称的，因此过负荷保护只需要一相上装一个电流继电器。在过负荷时，电
39、流继电器动作，再经过时间继电器给予一定延时，最后接通信号继电器发出报警信号。电力变压器过负荷保护装置的安装要能够反应电力变压器所有绕组的过负荷情况。对三绕组电力变压器，过负荷保护应装在所有绕组侧；对双绕组电力变压器，过负荷保护应装在电源侧。过负荷保护装置的组成、原理，也与电力线路过负荷保护完全相同。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护图6-20 变压器的定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护的综合电路图第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 三、电力变压器低压侧单相短路保护三、电力变压器低压侧单相短路保护 变压器低压侧的单相短路保护可采取以下措施：（1）低
40、压侧装设三相均带过电流脱扣器的低压断路器。它既可作低压侧的主开关，使操作方便，便于自动投入，提高供电可靠性，又可用来防止低压侧的相间短路和单相短路。（2）低压侧三相装设熔断器保护。它既可保护低压侧的相间短路，也可保护单相短路，但由于熔断器熔断后更换熔体时间较长，所以它仅适用于带非重要负荷的小容量变压器。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 三、电力变压器低压侧单相短路保护三、电力变压器低压侧单相短路保护 （3）在变压器中性点引出线上装设零序电流保护。保护装置由零序电流互感器和过电流继电器组成，当变压器低压侧发生单相接地短路时，零序电流经电流互感器使电流继电器动作，断路器跳闸，
41、将故障切除。QF-高压断路器；TAN-零序电流互感器；KA-电流继电器（GL型）；YR-跳闸线圈图6-21 变压器的零序电流保护原理接线图第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 三、电力变压器低压侧单相短路保护三、电力变压器低压侧单相短路保护 （4）采用两相三继电器式接线或三相三继电器式接线的过电流保护 如图6-22所示为适于变压器低压侧单相短路保护的过电流保护接线图，这两种保护接线可使低压侧发生单相短路时的保护灵敏度大大提高。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 四四、电力变压器、电力变压器的瓦斯保护的瓦斯保护 1 1瓦斯继电器的结构和工作原理瓦斯继电器的结
42、构和工作原理 瓦斯继电器主要有浮筒式和开口杯式两种型式1-盖；2-容器；3-上油杯；4-永久磁铁；5-上动触点；6-上静触点；7-下油杯；8-永久磁铁；9-下动触点；10-下静触点；11-支架；12-下油杯平衡锤；13-下油杯转轴；14-挡板；15-上油杯平衡锤；17-上油杯转轴；17-放气阀；18-接线盒图6-24 FJ3-806-24 FJ3-80型瓦斯型瓦斯继电器的器的结构示构示意意图第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 四四、电力变压器、电力变压器的瓦斯保护的瓦斯保护 1 1瓦斯继电器的结构和工作原理瓦斯继电器的结构和工作原理1-上开口油杯 2-下开口油杯图6-33
43、瓦斯继电器动作说明第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 四四、电力变压器、电力变压器的瓦斯保护的瓦斯保护 2 2电力电力变压器瓦斯保护的接线变压器瓦斯保护的接线当变压器内部发生轻微故障（轻瓦斯）时，瓦斯继电器KG的上触点KG1-2闭合，动作于报警信号。当变压器内部发生严重故障（重瓦斯）时，KG的下触点KG3-4闭合，通常是经中间继电器KM动作于断路器QF的跳闸机构YR，同时通过信号继电器KS发出跳闸信号。但是KG3-4闭合，也可以利用切换片XB切换触点，使信号继电器KS串入限流电阻R，只动作于报警信号。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 五、电力变压器的差
44、动保护五、电力变压器的差动保护 差动保护是利用故障时产生的不平衡电流来动作的，具有保护灵敏度高，动作迅速的特点。主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路故障，也可用于保护变压器的匝间短路保护，其保护区域在变压器的一、二次侧所装的电流互感器之间。可分纵联差动保护和横联差动保护两种。纵联差动保护用于单回路，横联差动保护用于双回路。这里重点分析变压器的纵联差动保护。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护将变压器两侧电流互感器同极性相联起来，使KA跨接在两连线之间，于是流过继电器的电流就是两侧电流互感器二次侧电流之差，即IK=I1-I2。在变压器正常运行或差动保护的保护区外
45、的k-1点发生短路时，变压器一次侧电流互感器TA1的二次电流I1与变压器二次侧电流互感器TA2的二次电流I2相等或接近相等，因此流入电流继电器KA（或差动继电器KD）的电流IKA=0，继电器KA（或KD）不动作。而在差动保护的保护区内k-2点发生短路时，对于单端供电的变压器来说，I2=0，因此IKA=I1，超过继电器KA（或KD）所整定的动作电流，使KA（或KD）瞬时动作，然后通过出口继电器KM使断路器QF跳闸，同时通过信号继电器KS发出信号。第七节第七节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护压器的差动保护的工作原理是：正常工作或变压器外部故障时，流入继电器的电流为不平衡电流，在适当选择好
46、两侧电流互感器的电流比和接线方式的条件下，该不平衡电流值很小，并小于差动保护的动作电流，所以保护不动作；当在保护范围内发生故障时，流入继电器的电流大于差动保护的动作电流，差动保护动作于跳闸。因此它不需要与相邻元件的保护在整定值和动作时间上进行配合，可以构成无延时的速断保护。本本 章章 小小 结结 1保护装置的基本任务是能自动、迅速而有选择性地将故障设备或线路从电力系统中切除，使故障或线路免于继续受到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。对保护装置的基本要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性等四项。2熔断器在供配电系统中作过电流保护，应使其符合选择性保护的要求，使故障范围缩小到最低限度，同时
47、应合理选择熔断器中熔体的额定电流。3低压断路器在低压配电系统中作过电流保护，应正确选择其配置方式，合理选择和整定脱扣器的整定电流。线的故障。本本 章章 小小 结结 4保护继电器的形式多样，其中电流继电器反应电流的变化而动作；电压继电器反应电压的变化而动作；时间继电器用来建立所需要的动作时限；中间继电器用来扩大触点的数量和容量；信号继电器用来指示保护装置的动作信号。5在过电流保护中，继电保护装置常用的接线方式有两相两继电器式接线和两相一继电器式接线。两相两继电器式接线能反应各种类型的相间短路，但不能完全反应单相接地短路，多用在60KV及以下的小接地电流系统中；两相一继电器式接线只能用来保护线路相
48、间短路，不能保护所有单相接地短路，且反应各种故障的灵敏程度是不同的，因此主要用10KV以下线路作相间短路保护和电动机保护。本本 章章 小小 结结 6工厂供配电系统中通常设置带时限的过电流保护、电流速断保护作为相间短路的继电保护；设置单相接地保护作为当线路发生单相接地短路时，发出报警信号或作用于断路器跳闸。带时限的过电流保护按动作的时限特性可分为定时限过电流保护和反时限过电流保护两种。7电力变压器应设置瓦斯保护、差动保护或电流速断保护、过电流保护、过负荷保护、温度保护，其中瓦斯保护、纵联差动保护是变压器的主保护，而过电流保护是变压器的后备保护。瓦斯保护反应油箱内的各种故障，但不能反应套管及引出线的故障，因此不能单独作为变压器的主保护，而是与纵联差动保护或电流速断保护一起，共同作主保护。变压器的差动保护反应变压器套管及引出线的故障。