工厂供配电第6章.pptx

教学内容教学内容继电保护的任务继电保护的任务 、要求、基本工作原理、要求、基本工作原理常用保护继电器工作原理常用保护继电器工作原理 电流保护的接线方式电流保护的接线方式 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 重点内容重点内容微机继电保护微机继电保护电力线路的继电保护电力线路的继电保护 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 教学目标教学目标掌握继电保护的任务掌握继电保护的任务 、要求、基本工作原理、要求、基本工作原理熟悉常用保护继电器工作原理熟悉常用保护继电器工作原理 熟悉电流保护的接线方式熟悉电流保护的接线方式 掌握电力线路的继电保护组成、原理掌握电力线路的继电保护组成、原理、整定计算、整定计算 了解微机继电保护组成及原理了解微机继电保护组成及原理掌握变压器的继电保护组成、原理掌握变压器的继电保护组成、原理、整定计算、整定计算 学时安排及作业布置学时安排及作业布置学时安排：学时安排：6 68 8学时学时作业布置：作业布置：6-16-1、2 2、3 3、4 4第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 继电保护的任务继电保护的任务 故障或不正常运行状态若不及时处理或处理不当，就可能引发事故。故障或不正常运行状态若不及时处理或处理不当，就可能引发事故。 不正常不正常运行状态主要有运行状态主要有过负荷过负荷、设备温度升高设备温度升高等。等。 系统运行过程中，不可避免地会发生一些系统运行过程中，不可避免地会发生一些故障故障或处于或处于不正常不正常运行状态。运行状态。 最常见的最常见的故障故障是各种形式的是各种形式的短路短路。为保证为保证系统安全可靠运行系统安全可靠运行，各，各主要电气设备主要电气设备和和线路线路必须必须装设保护装置装设保护装置。 继电保护基本任务继电保护基本任务 当发生故障时，当发生故障时，自动自动、迅速迅速、有选择性有选择性地将地将故障元件故障元件从供配电系统中从供配电系统中切除切除，使，使故障元件损坏程度减至最轻，并保证最大限度迅速恢复无故障部分的正常运行。故障元件损坏程度减至最轻，并保证最大限度迅速恢复无故障部分的正常运行。 反映不正常工作状态反映不正常工作状态，根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出警报发出警报信号、信号、减负荷减负荷或或延时跳闸延时跳闸。 能与供配电系统的自动装置如自动重合闸装置（能与供配电系统的自动装置如自动重合闸装置（ARD）、备用电源自动投入装）、备用电源自动投入装置（置（APD）等配合，以进一步提高系统运行的可靠性。）等配合，以进一步提高系统运行的可靠性。 第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 对继电保护的要求对继电保护的要求 选择性选择性 G2 123kk点发生短路，何处继点发生短路，何处继电保护装置动作？电保护装置动作？可靠性可靠性：不拒动，不误动。不拒动，不误动。速动性：速动性：防止故障扩大，减轻危害，提高运行稳定性。防止故障扩大，减轻危害，提高运行稳定性。灵敏性灵敏性：表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态的反应表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态的反应能力。能力。 “ “灵敏性灵敏性”通常用灵敏系数通常用灵敏系数S Sp p来衡量。来衡量。S Sp p愈大，灵敏性愈高，愈能愈大，灵敏性愈高，愈能反应轻微故障。反应轻微故障。 第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 继电保护的任务继电保护的任务 G121k2k过电流保护装置的过电流保护装置的灵敏系数灵敏系数 1 .min.OPkPIIS保护范围末端保护范围末端最小运行方式最小运行方式两相短路两相短路短路电流值短路电流值一次）一次）保护装置动作电流值（保护装置动作电流值（提醒：P81熔断器的灵敏度系数Sp；P79断路器的灵敏度系数Sp。第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 继电保护的基本工作原理继电保护的基本工作原理 利用利用短路故障后短路故障后系统系统参数变化参数变化，构成不同原理的继电保护构成不同原理的继电保护：电流增大电流增大线路始端测量阻抗减小线路始端测量阻抗减小电流保护电流保护电电压降低压降低欠欠电电压压保护保护阻抗阻抗保护（距离保护）保护（距离保护）电流电压之间相位角变化电流电压之间相位角变化方向过电流保护方向过电流保护 继电保护继电保护装置原理结构装置原理结构测量部分测量部分逻辑部分逻辑部分执行部分执行部分输出信号输出信号输入信号输入信号 测量被保护对测量被保护对象电气量（如电流、象电气量（如电流、电压），与整定值电压），与整定值比较，输出比较结比较，输出比较结果。果。 进行逻辑判断，进行逻辑判断，确定是否该使断确定是否该使断路器动作或发出路器动作或发出信号，并将命令信号，并将命令传给执行部分传给执行部分 根据逻辑部分传送的根据逻辑部分传送的信号，执行如跳闸、信号，执行如跳闸、发出信号等操作。发出信号等操作。第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 常用保护继电器常用保护继电器 继电器：继电器：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。被接通（导通）或分断（阻断、关断）的自动电器。 保护继电器的保护继电器的分类分类 按在继电保护装置电路中的按在继电保护装置电路中的功能分功能分 测量继电器测量继电器：继电保护装置的第一级，用来反应被保护元件的特性量变化属于主：继电保护装置的第一级，用来反应被保护元件的特性量变化属于主继电器或起动继电器。继电器或起动继电器。有或无继电器有或无继电器 ：按电气量是否在其工作范围内或者为零时而动作，用来实现特定：按电气量是否在其工作范围内或者为零时而动作，用来实现特定的逻辑功能，属辅助继电器。包括时间继电器、中间继电器、信号继电器的逻辑功能，属辅助继电器。包括时间继电器、中间继电器、信号继电器 按其反应的按其反应的物理量分物理量分 电流继电器、电压继电器、功率继电器、气体继电器等电流继电器、电压继电器、功率继电器、气体继电器等按其反应的按其反应的数量变化数量变化分分 过量继电器：过电流继电器过量继电器：过电流继电器欠量继电器：欠电压继电器欠量继电器：欠电压继电器第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 常用保护继电器常用保护继电器 保护继电器的分类保护继电器的分类 按按组成元件组成元件分分 机电型继电器机电型继电器：按结构原理还可以分为电磁式、感应式等继电器。具有简单：按结构原理还可以分为电磁式、感应式等继电器。具有简单可靠、便于维修等特点，我国中小型用户供配电系统中现仍普遍应用。可靠、便于维修等特点，我国中小型用户供配电系统中现仍普遍应用。电子型继电器电子型继电器：用电子电路构成的继电器，属无触点静态继电器。具有动作：用电子电路构成的继电器，属无触点静态继电器。具有动作灵敏、体积小、能耗低、耐震动、无机械惯性、寿命长等一系列优点，但也灵敏、体积小、能耗低、耐震动、无机械惯性、寿命长等一系列优点，但也存在抗干扰能力比机电型继电器低、元件的质量及性能不够稳定等缺点。随存在抗干扰能力比机电型继电器低、元件的质量及性能不够稳定等缺点。随着电子技术的进一步发展和静态继电器保护技术的不断完善，它将在中小型着电子技术的进一步发展和静态继电器保护技术的不断完善，它将在中小型用户供配电系统中逐步得到推广应用。用户供配电系统中逐步得到推广应用。微机型继电器微机型继电器：以微处理器为核心组成的新型继电保护装置。与传统的继电：以微处理器为核心组成的新型继电保护装置。与传统的继电保护装置相比，具有可靠性高、功能齐全、调试维护方便、性能价格比高等保护装置相比，具有可靠性高、功能齐全、调试维护方便、性能价格比高等优点。微机型继电保护装置已成为电力系统继电保护的更新换代产品，在中优点。微机型继电保护装置已成为电力系统继电保护的更新换代产品，在中大型用户供配电系统中也具有广阔的应用前景。大型用户供配电系统中也具有广阔的应用前景。备注：本章主要介绍机电型继电器第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 电流继电器电流继电器 常用保护继电器常用保护继电器 电磁式电流继电器电磁式电流继电器 i 过量继电器过量继电器1 oprereIIK状态状态OPIreIDL-20CDL-20C系列系列IKAKA1由于机械阻力的存在，K re小于1，0.8-0.85通过改变弹簧的反作用力矩或两个电流线圈的串并联可调节IOP它是瞬时动作，.p135第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 电流继电器电流继电器 常用保护继电器常用保护继电器 感应式电流继电器感应式电流继电器 IKAGL-10GL-10、2020n nqbqb=2-8=2-8ItOPIqbI“反时限特性反时限特性” ” 速断电流速断电流 速断电流倍数：速断电流倍数： opqbqbIIn 第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 常用保护继电器常用保护继电器 电压继电器电压继电器 电磁式电压继电器的结构和原理，与电磁电磁式电压继电器的结构和原理，与电磁式电流继电器类似，只是电压继电器的线圈式电流继电器类似，只是电压继电器的线圈为电压线圈，且多作成低电压（欠电压）继为电压线圈，且多作成低电压（欠电压）继电器。低电压继电器是在低于某一电压时动电器。低电压继电器是在低于某一电压时动作，显然，其返回系数作，显然，其返回系数1 1，一般为，一般为1.251.25。 KVU时间继电器时间继电器 用来使保护装置获得所要求的延时（时限）。用来使保护装置获得所要求的延时（时限）。 DY- DS-38KT第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 常用保护继电器常用保护继电器 信号继电器信号继电器 电磁式信号继电器在继电保护装置中用来发出电磁式信号继电器在继电保护装置中用来发出指示信号，有电流型和电压型两种。主要由电磁指示信号，有电流型和电压型两种。主要由电磁元件、信号牌和触点构成。当继电器线圈通电时，元件、信号牌和触点构成。当继电器线圈通电时，电磁元件中的衔铁动作而使信号牌掉下，显示动电磁元件中的衔铁动作而使信号牌掉下，显示动作信号，同时使动静触点接通，接通外部信号回作信号，同时使动静触点接通，接通外部信号回路。电磁式时间继电器动作后不能自动复位，需路。电磁式时间继电器动作后不能自动复位，需要手动复位。要手动复位。中间继电器中间继电器 弥补主继电器触点数量或触点容量的不足。弥补主继电器触点数量或触点容量的不足。 DX-11KSDZ-15KM第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 电流保护的接线方式电流保护的接线方式 电流保护的接线方式电流保护的接线方式是指电流继电器与电流互感器之间的联接方式。是指电流继电器与电流互感器之间的联接方式。 为表述流过继电器线圈的电流为表述流过继电器线圈的电流I IKAKA与电流互感器的二次侧电流与电流互感器的二次侧电流I I2 2的关系，引入接线系数：的关系，引入接线系数： 三相三继电器完全星形接线三相三继电器完全星形接线 对各种故障都起作用，当故障电流相同对各种故障都起作用，当故障电流相同时，对所有故障都同样灵敏，对相间短路动时，对所有故障都同样灵敏，对相间短路动作可靠，至少有两个继电器动作。作可靠，至少有两个继电器动作。2IIKKAw 12 IIKKAw需要三只电流互感器和三只电流继电器，四根联接导需要三只电流互感器和三只电流继电器，四根联接导线，投资大。线，投资大。多适用于大接地电流系统中作相间短路和单相接地短路保护，在多适用于大接地电流系统中作相间短路和单相接地短路保护，在中小型用户中小型用户供配电系供配电系统中应用较少。统中应用较少。第第6 6章继电保护章继电保护6.1 6.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 电流保护的接线方式电流保护的接线方式 两相两继电器不完全星形接线两相两继电器不完全星形接线 两只电流互感器和两只电流继电器一般都装在两只电流互感器和两只电流继电器一般都装在A A、C C两相上。两相上。 12 IIKKAwACAC相短路时，两只继电器动作；当相短路时，两只继电器动作；当ABAB相或相或BCBC相短路时，只有一个继电器动作。相短路时，只有一个继电器动作。 在中性点直接接地系统中，当在中性点直接接地系统中，当B B相发生相发生接地故障时，保护装置不动作。接地故障时，保护装置不动作。 不能实现单相接地保护，但相对于三不能实现单相接地保护，但相对于三相三继电器接线，较经济。相三继电器接线，较经济。广泛应用于广泛应用于中性点不接地系统中性点不接地系统，作为相间短路保护用。但由于对，作为相间短路保护用。但由于对ABAB、BCBC两相短路时，只有一个继电器动作，因而可靠性不如三相三继电器式。两相短路时，只有一个继电器动作，因而可靠性不如三相三继电器式。第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 按按GB5006292GB5006292电力装置的继电保护和自动装置设计规范电力装置的继电保护和自动装置设计规范规定：对规定：对3 366kV66kV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。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。相间短路保护相间短路保护单相接地保护单相接地保护对可能经常过负荷的电缆线路，应装设过负荷保护，动作于信号。对可能经常过负荷的电缆线路，应装设过负荷保护，动作于信号。电力线路的继电保护配置电力线路的继电保护配置带时限的过电流保护；带时限的过电流保护；电流速断保护（电流速断保护（过电流保护的时限不大于过电流保护的时限不大于0.50.7s，按，按GB50062-92规定，可不装设电流速规定，可不装设电流速断保护）。断保护）。相间短路保护应动作于断路器跳闸切除短路故障部分。相间短路保护应动作于断路器跳闸切除短路故障部分。绝缘监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号。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），亦动作于信号，但当危及有选择性的单相接地保护（零序电流保护），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。人身和设备安全时，则应动作于跳闸。第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 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 带时限的过电流保护带时限的过电流保护IIKTKTKSKSKMKMKA2KA2KA1KA1QFQFYRYR+ +_TA1TA1TA2TA2+ +QSQSQFQF-_ _电路原理图电路原理图第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 反时限过电流保护装置的组成和原理反时限过电流保护装置的组成和原理 带时限的过电流保护带时限的过电流保护KA1IIKA2YR1YR2TA1TA2KA1KA1KA2KA2电路原理图电路原理图第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 动作电流的整定动作电流的整定 带时限的过电流保护带时限的过电流保护KA11QF1WLKT12QF2WLKA2KT2整定原则：整定原则：max.LirewrelopIKKKKI 30max.35 .1IIL L.maxIopI L.maxIreI 3QF3WL第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 动作时间的整定动作时间的整定 带时限的过电流保护带时限的过电流保护KA11QF1WLKT12QF2WLKA2KT2tl2t1ttst50.st70.DLGL阶梯原则阶梯原则 第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 过电流保护的灵敏系数过电流保护的灵敏系数 带时限的过电流保护带时限的过电流保护512.IKIKSopi)(min.kwP 如过电流保护灵敏度作为后备保护时，如过电流保护灵敏度作为后备保护时，其其S Sp p1.21.2即可。即可。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 项目项目定时限过电流保护定时限过电流保护反时限过电流保护反时限过电流保护动作时间动作时间精确、整定简便精确、整定简便整定麻烦、误差大整定麻烦、误差大接线接线复杂复杂简单简单设备投资设备投资大（需直流操作电源）大（需直流操作电源）小小动作特性动作特性越越靠近电源，动作时间越长靠近电源，动作时间越长有电流速断保护有电流速断保护第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 电流速断保护电流速断保护按按“阶梯原则阶梯原则”整定过电流保护的动作时间，则越靠近电源的线路，其保护动作整定过电流保护的动作时间，则越靠近电源的线路，其保护动作时间就越长，而短路电流越大，危害也就更加严重，显然这不符合保护速动性的时间就越长，而短路电流越大，危害也就更加严重，显然这不符合保护速动性的原则。因此，一般当电流保护时限超过原则。因此，一般当电流保护时限超过0.50.7s0.50.7s时，还应装设瞬动的电流速断保时，还应装设瞬动的电流速断保护装置。护装置。保护装置的组成和原理保护装置的组成和原理 IIKTKTKSKSKMKMKA2KA2KA1KA1QFQFYRYR+ +_TA1TA1TA2TA2+ +QSQSQFQF-_去掉时去掉时间元件间元件第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 电流速断保护电流速断保护速断电流的整定速断电流的整定 整定原则：整定原则： 保保护护范范围围末末端端k.maxIqbI max.kiwrelqbIKKKI KA11QF1WL2QF2WLKA2Krel为可靠系数，对为可靠系数，对DL型继电器，取型继电器，取1.21.3；对；对GL型继电器，取型继电器，取1.41.5。K-1K-2第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 电流速断保护电流速断保护电流速断保护的电流速断保护的“死区死区”及其弥补及其弥补 KA11QF1WL2QF2WLKA2kIqbI “死死区区”“死区死区”弥补：弥补：速断保护速断保护+ +带时限保护带时限保护第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 电流速断保护电流速断保护电流速断保护的灵敏度系数电流速断保护的灵敏度系数 电流速断保护的灵敏度按其安装处（即线路首端）在系统最小运行方式下的电流速断保护的灵敏度按其安装处（即线路首端）在系统最小运行方式下的两相短路电流作为最小短路电流来检验。因此电流速断保护的灵敏度必须满足两相短路电流作为最小短路电流来检验。因此电流速断保护的灵敏度必须满足的条件为的条件为512.IKIKSqbi)(kWP 2 第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 单相接地保护单相接地保护应用：小接地电流系统应用：小接地电流系统保护装置类型：保护装置类型：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 动作：一般发信号动作：一般发信号绝缘监视装置绝缘监视装置 在供配电变电所中常采用三个单相三绕组电压互感器或在供配电变电所中常采用三个单相三绕组电压互感器或一台三相五芯柱三绕组电压互感器接成一台三相五芯柱三绕组电压互感器接成 Y Y0 0/Y/Y0 0/正常运行时，三相电压对称，没有零序电正常运行时，三相电压对称，没有零序电压，过电压继电器不动作，无信号发出压，过电压继电器不动作，无信号发出；当三相系统任一相发生完全接地时，接地相当三相系统任一相发生完全接地时，接地相对地电压为零，其它两相对地电压升高倍，同对地电压为零，其它两相对地电压升高倍，同时在开口三角形上出现近时在开口三角形上出现近100V的零序电压，的零序电压，使电压继电器动作，发出故障信号。使电压继电器动作，发出故障信号。 第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 单相接地保护单相接地保护（又称零序电流保护）（又称零序电流保护）单相接地保护装置单相接地保护装置架空线路接地保护架空线路接地保护电缆线路接地保护电缆线路接地保护 对电缆线路接地保护装置，电缆头的接地线在装对电缆线路接地保护装置，电缆头的接地线在装设时，必须穿过零序电流互感器铁心后接地设时，必须穿过零序电流互感器铁心后接地 ？第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 单相接地保护单相接地保护单相接地保护装置动作电流的整定单相接地保护装置动作电流的整定Cirel)E(opIKKI 单相接地保护的动作电流应躲过在其它线路上发生单相接地时在本线路上单相接地保护的动作电流应躲过在其它线路上发生单相接地时在本线路上引起的电容电流引起的电容电流I IC C 单相接地保护灵敏度单相接地保护灵敏度 单相接地保护的灵敏度，应按被保护线路末端发生单相接地故障时单相接地保护的灵敏度，应按被保护线路末端发生单相接地故障时流过接流过接地线的不平衡电流地线的不平衡电流作为最小故障电流来检验，而这一电容电流为与被保护线路作为最小故障电流来检验，而这一电容电流为与被保护线路有电联系的总电网电容电流与该线路本身的电容电流之差。有电联系的总电网电容电流与该线路本身的电容电流之差。 51.IKIIS)E(opiC.CP 第第6 6章继电保护章继电保护6.2 6.2 电力线路的继电保护电力线路的继电保护 过负荷保护过负荷保护 过负荷保护，只对可能过负荷保护，只对可能经常出现过负荷经常出现过负荷的电缆线路才予以装设，的电缆线路才予以装设，一般延时动一般延时动作于信号。作于信号。 IKTKSKA1+TA+QSQF-_21.(I)OL(op 30131IK).i动作电流按躲过线路的计算电流动作电流按躲过线路的计算电流I I3030来整定：来整定：动作时间一般取动作时间一般取101015s15s。信号信号第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 概述概述电力变压器故障及异常运行状态电力变压器故障及异常运行状态 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；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； 绕组的匝间短路；绕组的匝间短路； 外部相间短路引起的过电流；外部相间短路引起的过电流； 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；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； 过负荷；过负荷； 油面降低油面降低； 变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 概述概述电力变压器保护配置电力变压器保护配置电压电压容量容量其它其它保护配置保护配置6 610kV10kV带时限带时限 过电流过电流保护保护t top op 0.50.50.7s0.7s电流速断保护电流速断保护 800kVA800kVA户外户外瓦斯瓦斯保护保护 即气体继电保护即气体继电保护 400kVA400kVA户内户内 400kVA400kVA可能过负荷可能过负荷过负荷过负荷保护保护过电流过电流保护、保护、瓦斯瓦斯保护保护可能过负荷可能过负荷过负荷过负荷保护保护 35kV35kV 10000kVA10000kVA单台单台差动差动保护代替电流速断保护保护代替电流速断保护 6300kVA6300kVA多台并列多台并列备注：变压器内部轻微故障，则过负荷及瓦斯保护动作于信号； 变压器内部严重故障，则除过负荷外的保护均动作于跳闸。第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的电流保护变压器的电流保护 变压器的过电流保护变压器的过电流保护 变压器的过电流保护变压器的过电流保护主要主要对变压器对变压器外部故障外部故障进行保护，也可作为变压器进行保护，也可作为变压器内部内部故障的后备保护。故障的后备保护。 变压器过电流保护的组成、原理同变压器过电流保护的组成、原理同电力线路保护电力线路保护。 动作电流：动作电流： 动作时间：动作时间：按按“阶梯原则阶梯原则”整定，与线路过电流保护完全相同。终端变电所可为整定，与线路过电流保护完全相同。终端变电所可为0.5s0.5s灵敏度：灵敏度：按变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路时的高压侧穿越按变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路时的高压侧穿越电流值来检验，要求电流值来检验，要求 51.SP NTmax.LI.I1351 max.LirewrelopIKKKKI 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的电流保护变压器的电流保护 变压器的电流速断保护变压器的电流速断保护 电电流速断流速断保护主要是对变压器的保护主要是对变压器的内部短路内部短路故障进行保护。故障进行保护。 组成、原理同组成、原理同电力线路保护电力线路保护。 动作电流：动作电流： 变压器的电流速断保护也有变压器的电流速断保护也有“死区死区”。弥补死区的措施，同样是配备带时限的。弥补死区的措施，同样是配备带时限的过电流保护。过电流保护。灵敏度：灵敏度：按装置装设处（高压侧）在系统最小运行方式下发生按装置装设处（高压侧）在系统最小运行方式下发生两相短路电流两相短路电流值来检验，要求值来检验，要求 51.SP max.kiwrelqbIKKKI Ik.max为低压母线的三相短路电流周期分量有效值换算到高压侧的穿越电流值，即变压器电流速断保护的速断电流按躲过低压母线三相短路电流周期分量有效值来整定。 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的电流保护变压器的电流保护 变压器的过负荷保护变压器的过负荷保护 21.(I)OL(op T .NiIK).1131动作电流按躲过变压器额定一次电流来整定：动作电流按躲过变压器额定一次电流来整定：动作时间一般取动作时间一般取1015s。变压器过负荷保护的组成、原理与线路的过负荷保护相同变压器过负荷保护的组成、原理与线路的过负荷保护相同.第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的气体保护变压器的气体保护( (瓦斯保护瓦斯保护) ) 保护保护油浸式油浸式电力变压器电力变压器内部故障内部故障的一种基本的保护装置。的一种基本的保护装置。 气体保护的主要元件是气体继电器，装在变压器的气体保护的主要元件是气体继电器，装在变压器的油箱与油枕油箱与油枕之间的联通管上。之间的联通管上。 为了使油箱内产生的气能够顺畅为了使油箱内产生的气能够顺畅地通过气体继电器排往油枕，变压地通过气体继电器排往油枕，变压器器安装安装应取应取1%1.5%的倾斜度；的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有顶盖也有2%4%的倾斜度。的倾斜度。 1%1.5%第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的气体保护变压器的气体保护( (瓦斯保护瓦斯保护) ) 气体继电器的结构和工作原理气体继电器的结构和工作原理 气体继电器主要有浮筒式和开口杯式两种类型，现在气体继电器主要有浮筒式和开口杯式两种类型，现在广泛应用的是开口杯广泛应用的是开口杯式。式。 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的气体保护变压器的气体保护( (瓦斯保护瓦斯保护) ) 变压器瓦斯保护的接线变压器瓦斯保护的接线 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的变压器的差动保护差动保护前述线路及变压器的各种保护有一个共同的特点，就是动作参数的整定必须前述线路及变压器的各种保护有一个共同的特点，就是动作参数的整定必须与相邻元件的保护相配合，因此就不能快速切除被保护线路末端附近的故障，与相邻元件的保护相配合，因此就不能快速切除被保护线路末端附近的故障，这在这在高压电网中高压电网中往往不能满足系统稳定性的要求。往往不能满足系统稳定性的要求。差动保护从原理上差动保护从原理上不反映相邻元件上发生的故障不反映相邻元件上发生的故障，因而不需与相邻元件的，因而不需与相邻元件的保护配合，所以可实现保护范围内全范围速动。保护配合，所以可实现保护范围内全范围速动。 差动保护分差动保护分纵联差纵联差动和动和横联差横联差动两种形式，动两种形式，纵联纵联差动保护用于差动保护用于单回路单回路，横横联联差动保护用于差动保护用于双回路双回路。 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的变压器的差动保护差动保护变压器差动保护的基本原理变压器差动保护的基本原理 主要用来保护主要用来保护变压器内部变压器内部以及引出线和以及引出线和绝缘套管的绝缘套管的相间相间短路，并且也可用来保护变短路，并且也可用来保护变压器的压器的匝间短路匝间短路，其保护区在变压器，其保护区在变压器一、二一、二次侧次侧所装电流互感器之间。所装电流互感器之间。在变压器正常运行或差动保护的区外在变压器正常运行或差动保护的区外 k-1 -1 点发生短路时点发生短路时: : 021 IIIKA（或极小）（或极小） 保护区内保护区内k-2点发生短路时点发生短路时 : : 1IIKA （单端供电的变压器单端供电的变压器 ） 不动作不动作 动作动作 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的变压器的差动保护差动保护变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制 变压器差动保护是利用保护区内发生短路故障时变压器两侧电流在差动回路变压器差动保护是利用保护区内发生短路故障时变压器两侧电流在差动回路中引起的不平衡电流而动作的一种保护。中引起的不平衡电流而动作的一种保护。 不平衡电流：不平衡电流：21IIIdsq 在变压器正常运行或保护区外部短路时，在变压器正常运行或保护区外部短路时，希望其尽可能的小，理想情况下：希望其尽可能的小，理想情况下： 021 IIIdsq实际情况下是不可能的。实际情况下是不可能的。 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的变压器的差动保护差动保护变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制 由变压器接线引起的不平衡电流及其消除措施由变压器接线引起的不平衡电流及其消除措施 CTCT第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的变压器的差动保护差动保护变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制 由两侧电流互感器变流比选择而引起的不平衡电流及其消除措施由两侧电流互感器变流比选择而引起的不平衡电流及其消除措施 变压器的电压比和电流互感器的变流比变压器的电压比和电流互感器的变流比各有标准，因此不太可能使之完全匹配，从各有标准，因此不太可能使之完全匹配，从而不太可能使差动保护两边的电流完全相等，而不太可能使差动保护两边的电流完全相等，这就必然在差动回路中产生不平衡电流。这就必然在差动回路中产生不平衡电流。 为消除这一不平衡电流，可以在互感器为消除这一不平衡电流，可以在互感器二次回路二次回路接入接入自耦电流互感器自耦电流互感器来进行平衡，来进行平衡，或利用或利用速饱和电流互感器中速饱和电流互感器中的或专门的差动的或专门的差动继电器中的平衡线圈来实现平衡，消除不平继电器中的平衡线圈来实现平衡，消除不平衡电流。衡电流。 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的变压器的差动保护差动保护变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制变压器差动保护中的不平衡电流及其抑制 有变压器励磁涌流引起的不平衡电流及其有变压器励磁涌流引起的不平衡电流及其减小措施减小措施 由于变压器在空载时投入产生的励磁涌流由于变压器在空载时投入产生的励磁涌流只通过变压器一次绕组，而二次绕组因空载而只通过变压器一次绕组，而二次绕组因空载而无电流，从而在差动回路中产生相当大的不平无电流，从而在差动回路中产生相当大的不平衡电流。衡电流。 通过在差动回路中接入速饱和电流互感器，通过在差动回路中接入速饱和电流互感器，而将而将继电器继电器接在接在速饱和电流速饱和电流互感器的互感器的二次侧二次侧，以减小励磁涌流对差动保护的影响。以减小励磁涌流对差动保护的影响。 第第6 6章继电保护章继电保护6.3 6.3 电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护 变压器的变压器的差动保护差动保护变压器差动保护动作电流的整定变压器差动保护动作电流的整定 应躲过变压器差动保护区外短路时出现的最大不平衡电流应躲过变压器差动保护区外短路时出现的最大不平衡电流 max.dsqrel)d(opIKI 应躲过变压器的励磁涌流应躲过变压器的励磁涌流 T .Nrel)d(opIKI1 在电流互感器二次回路断线且变压器处于最大负荷时，差动保护不应在电流互感器二次回路断线且变压器处于最大负荷时，差动保护不应动作动作 max.Lrel)d(opIKI 第第6 6章继电保护章继电保护6.4 6.4 微机继电保护简介微机继电保护简介 概述概述 利用计算机系统采集和处理电力系统运行数据，通过数值计算迅速利用计算机系统采集和处理电力系统运行数据，通过数值计算迅速而准确地判断电力系统故障及故障范围，并经过严密逻辑过程后有选而准确地判断电力系统故障及故障范围，并经过严密逻辑过程后有选择性地执行跳闸和报警等命令。这种基于计算机系统的继电保护装置，择性地执行跳闸和报警等命令。这种基于计算机系统的继电保护装置，就是计算机继电保护。由于计算机系统多采用微处理器，所以也称微就是计算机继电保护。由于计算机系统多采用微处理器，所以也称微机保护。机保护。与机电式元件构成继电保护相比较，微机保护灵活性强，性能稳定、与机电式元件构成继电保护相比较，微机保护灵活性强，性能稳定、可靠性高，可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复，体积小、功能全，可靠性高，可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复，体积小、功能全，运行维护工作量小，现场调试方便，可在线修改或检查保护定值。同运行维护工作量小，现场调试方便，可在线修改或检查保护定值。同时，它具有较完善的通信功能，便于构成综合自动化系统，提高系统时，它具有较完善的通信功能，便于构成综合自动化系统，提高系统运行的自动化水平。运行的自动化水平。传统的保护装置采用的是布线逻辑，保护的每一种功能都是由相应传统的保护装置采用的是布线逻辑，保护的每一种功能都是由相应的器件通过连线来实现，微机保护的基本构成与一般的微机应用技术的器件通过连线来实现，微机保护的基本构成与一般的微机应用技术相似，可以看成由硬件与软件两部分构成。相似，可以看成由硬件与软件两部分构成。第第6 6章继电保护章继电保护6.4 6.4 微机继电保护简介微机继电保护简介 微机保护的硬件微机保护的硬件 数据采集系统数据采集系统 计算机系统计算机系统 开关量输出、输人系统开关量输出、输人系统 外围设