(精品)第5章电力变压器.ppt

电力变压器是工厂供配电系统重要设备，它担负着电压变换的重要任务。变压器在变电所中能否正常工作，关系到整个工厂供电的可靠性。本章首先介绍三相电力变压器的分类、结构、铭牌和联接组；然后介绍变压器台数和容量的选择；最后讲述变压器的运行维护、故障分析检查、变压器的检修和干燥以及变压器的保护配置与整定计算。第第5 5章章 电力变压器电力变压器第第5 5章章 电力变压器电力变压器5.1变电所主变压器台数和容量的选择概述变压器的运行和维护5.25.3电力变压器保护配置的原则5.45.1.1变压器的工作原理 变压器-利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器.是电力系统中生产，输送，分配和使用电能的中的重要装置，也是电力拖动系统和自动控制系统中电能传递或作为信号传输的重要元件控制变压器控制变压器5.1 概述1.1.变压器变压器 -静止的电磁装置静止的电磁装置 变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能.电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组,见图5-1与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组一次绕组的二次绕组的电压相量U1电压相量U2电流相量I1电流相量I2电动势相量E1电动势相量E2匝数N1匝数N2同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为 Fm m,该磁通量称为主磁通请注意 图图5-15-1 各物理量的参考方向确定。2.2.理想变压器理想变压器不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器.描述理想变压器的电动势平衡方程式为若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有 不计铁心损失，根据能量守恒原理可得 由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系 令，称为匝比（亦称电压比），则 5.1.2.变压器的分类变压器的分类1)电力变压器可分为:升压变压器、降压变压器、配电变压器、联络变压器等三相变压器三相变压器2)特种变压器可分为:整流变压器、电炉变压器、高压试验变压器、控制变压器等1.1.变压器按用途一般分为电力变压器和特种变压器两大类变压器按用途一般分为电力变压器和特种变压器两大类2.2.变压器按相数可分为单相和三相变压器变压器按相数可分为单相和三相变压器三相变压器外观示意图三相变压器外观示意图三相变压器的结构简介三相变压器的结构简介1.1.铁心铁心铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁心分为铁心柱和铁轭俩部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用铁心结构的基本形式有心式和壳式两种(见下页）三相整流变压器三相整流变压器心式变压器结构示意图心式变压器结构示意图2.2.绕组绕组绕组是变压器的电路部分，它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成。3.3.其他结构部件其他结构部件以典型的油侵式电力变压器为例，其他结构部件有:油箱、储油柜、散热器、高压绝缘管套以及继电保护装置等外形如下图1信号温度计，2铭牌，3吸湿器，4油枕(储油柜)，5油位指示器，6防爆管，7瓦斯继电器，8高压套管和接线端子，9低压套管和接线端子，10分接开关，11油箱及散热油管，12铁心，13绕组及绝缘，14放油阀，15小车，16接地端子 三相油浸式电力变压器环氧树脂浇注绝缘的三相干式变压器 1高压出线套管，2吊环，3上夹件，4低压出线端子，5铭牌，6环氧树脂浇注绝缘绕组，7上下夹件拉杆，8警示标牌，9铁心，10下夹件，11底座，12高压绕组相间连接导杆，13高压分接头连接片 变压器的铭牌数据是制造厂对变压器正常工作时所作的使用规定。变压器的额定值就标注在铭牌上，变压器按额定值运行称为额定运行。每台电力变压器的铭牌上主要记载有下列各项：1）变压器型号；2）额定视在功率；3）额定电压；4）额定电流；5）频率；6）相数；7）接线图与连接组别；8）阻抗电压；9）冷却方式等。5.1.3 电力变压器的铭牌和额定值 Z有载调压无载调压不表示设计序号（亦可用下角表示）S三相D单相相数代号C成型固体G空气油浸式不表示绝缘代号F风冷P强迫油循环自然冷却不表示冷却代号调压代号高压绕组电压等级（kV）额定容量（kVA）绕组导线材质代号L铝铜不表示1、电力变压器的型号2、电力变压器的额定值：额定容量、额定电压、额定电流(1).(1).额定容量额定容量 电力变压器的额定容量（即铭牌容量）是指在规定的温度下、规定的使用年限内，室外安装时变压器所能连续输出的最大视在功率。(2).(2).额定电压额定电压 指变压器长时间运行所能承受的工作电压（铭牌上的UN值，除非另有规定，一般指调压中间分接头的额定电压值），以kV表示。(3).(3).额定电流额定电流 指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。单相变压器的一次、二次绕组的额定电流为I1N=S N/U1NI2N=S N/U2N三相变压器的一次、二次绕组的额定电流为：例有一台三相油浸自冷式铝线变压器，(4).(4).额定频率额定频率我国工业用电频率为 50 HZ试求一次，二次绕组的额定电流。5.2.1 变电所主变压器台数的选择选择主变压器台数时应该考虑下列原则(1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台可以采用。对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧有与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器；（3）除上述2种情况外，一般10kv变电所宜采用一台变压器，但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用2台或多台；（4）在确定变电所变压器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。5.2 变电所主变压器台数和容量的选择 装设一台主变压器 任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷 的需要，即（3）10KV变电所变压器的单容量上限10KV变电所变压器的单容量上限为：1000KVA或1250KVA，这一方面是受以往低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的影响，另一方面也是考虑到可以使变压器更接近与低压负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗。5.2.2 主变压器容量的选择（1）只有一台主变压器的变电所主变压器容量 （设计中一般当做其额定容量 ）应满足全部用电设备总计算负荷的需要，即（2）有两台主变压器的变电所每台主变压器容量 （一般概略的当作 ）应同时满足以下两个条件：任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷 60%-70%的需要，即（4）适当考虑负荷的发展 应适当考虑今后5-10年电力负荷的增长，并留有一定的余地，同时可考虑变压器一定的正常过负荷能力。总之，变电所主变压器台数和容量最后的确定，应结合变电所主接线方案的选择，对几个较合理方案作技术经济比较，择优而定。例：某10KV变电所低压侧总计算负荷为895KV.A，其中一、二级负荷约为总计算负荷的60%，试选择其主变压器的台数和容量。解：根据该变电所有一、二级负荷的情况，可以确定应该选择2台主变压器。每台变压器的容量确定可根据：并且必须满足：即：确定为630KV.A。5.3 变压器的运行和维护 5.3.1 变压器投入运行时的检查 1、变压器的一、二次额定电压必须对应相等。2、变压器的阻抗电压（短路电压）必须相等。3、变压器的连接组别必须相同。4、变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容量之比不超过3：1。5.3.2 变压器的运行标准 1、运行温度和温升标准 变压器的运行允许温度是根据变压器所使用绝缘材料的耐热强度而规定的最高温度。普通油浸式电力变压器的绝缘属于A级。变压器在运行时，为了便于监视其各部分的温度，规定以变压器油箱内上层油温来确定变压器的允许温度。为了防止变压器油油质劣化，规定变压器油箱内上层油温最高不得超过95。而在正常情况下，为了使变压器油不过快地氧化，通常规定上层油温不得超过85。变压器的运行允许温度与周围空气最高温度之差为运行允许温升。2、变压器的过负荷能力 变压器的过负荷能力是指在较短时间内所输出的最大容量。即在不损坏变压器绕组的绝缘和不降低变压器使用寿命的条件下，它可能大于变压器的额定容量。变压器的过负荷能力分为正常过负荷能力和事故过负荷能力两种。3、变压器电源电压变化的允许范围 按规程规定，施加在变压器各分接头上的电压，应不大于其额定电压的105%。个别情况下，特殊结构的变压器，可以允许增高至该分接头额定电压的110%。规程还规定：电力变压器运行电压的变化范围在额定电压的5%内时，其额定容量不变。4、变压器在三相电流不平衡时的允许运行方式 （1）产生三相电流不平衡的原因 1）由三台单相变压器组成的三相变压器组，当一台单相变压器损坏时，如用参数不同的另一台代替时，就会造成电流和电压的不对称。2）由于变压器某一侧开关的某一相断开或变压器的分接开关的某一相接触不良等原因，造成变压器的两相运行，也会造成变压器的不对称运行。3）Y，yno接线的三相变压器有中性线引出。这种接线方式，既可接三相对称负载，也可接单相负载。实际上由于有单相负载的存在，很难做到三相负载对称，因此在中性线中就有电流。（2）三相电流不平衡产生的后果 由于负载不对称，尽管线电压仍保持对称，但负载大的相电压降低，而其它两相相电压则升高，最高时可能接近线电压。这会烧毁接在该两相上的单相设备的。5、变压器油的运行 （1）变压器油的作用 变压器油在变压器中起绝缘和冷却的作用。（2）变压器油的试验 变压器油的绝缘性能是保证变压器安全运行的重要因素。所以要对运行中变压器油的性能进行监视和检查，监视的主要方法是进行变压器油的检验。（3）变压器油的运行 应避免油受阳光的直射。油在储藏时不应装在透明的容器内。在变压器油的运行中，应经常对充油设备进行检查，要检查设备的严密性，储油柜等的工作性能，以及油色、油量是否正常。对在变压器运行中已经变质的油应及时进行处理，使其恢复到标准值。如发现油受潮，应进行干燥；如油已老化，应进行净化和再生。5.3.3 变压器正常运行时的监视和检查 1、变压器绕组的绝缘监视（1）绝缘电阻的测量 变压器绕组的绝缘电阻是绕组绝缘状态的基本特征，因此，对变压器在安装或检修后，投入运行前，以及长期停止运行后，均应测量绕组的绝缘电阻。（2）变压器绕组绝缘的判断 如果在运行中发现变压器绕组的绝缘电阻低于制造厂试验值70%以下，则认为该绕组的绝缘电阻不合格。若被测试变压器的温度与制造厂试验时温度不同时，应将所测得的数据换算到相同温度下的值，再进行比较。（3）绝缘电阻最小允许值表 各种油温下变压器绕组绝缘电阻最小允许值 额额定定电压电压（kVkV）绕组绕组在以下温度在以下温度时时的的绝缘电绝缘电阻阻()()101020203030404050506060707080806 6及以下及以下60060030030015015080804545242413138 8101071571535035017517592.592.5494929.529.515.515.59 92、变压器的负载监视和油监视（1）对变压器负载的监视对经常有人值班的降压变电所或配电室，变压器的指示仪表，根据实际情况确定。如果变压器是在过负荷时运行，应有专人对该变压器的负荷、油温等进行监视。对无人值班变电所，应每2h监测一次变压器油温是否正常，并做好数据保存。（2）对变压器油的监视 不正常情况：1）上层油温或温升超过规定值（上层油温为85）。2）在变压器负载不变或变化很小时，油温不断上升。3）在负载和冷却介质温度相似的情况下，但油温较以前所测数值明显上升。3、变压器的外部检查（1）对有人值班变电所，应每2h检查1次。（2）对无人值班变电所，应每天检查1次。（3）对配电室内或户外式变压器，应根据当地工厂的规定进行检查。4、变压器的特殊监视和检查遇有大风、大雪、大雾和大雷雨及气温突然变化等天气时，进行特殊监视和检查。5.3.4 变压器的并联运行 将两台或两台以上变压器的原绕组接到公共电源上，副绕组也都并接向负载供电，这种运行方式叫做变压器的并联运行。两台或多台变压器并联运行时，必须同时满足以下三个基本条件：（1）所有并联变压器的额定一次电压和二次电压必须相等,也就是所有并列变压器的电压比必须相同，允许差值不超过5%。（2）所有并联变压器的阻抗电压必须相等。（3）所有并联变压器的联接组别必须相同。5.3.5 变压器的故障检查与分析 变压器的不正常运行（1）不正常运行的现象变压器内部声响很大，很不均匀并有爆裂声。在正常冷却条件下，变压器的油温不正常，并在不断上升。油枕喷油或安全气道（防爆筒）喷油。漏油使油面下降，油枕上的油表低于限定位置或油枕上的油位计看不到油。油质变化过甚，油内出现炭化物质。套管有严重的破损和放电现象。（2）变压器的自动跳闸和灭火 变压器的断路器自动跳闸时，如有备用变压器，应迅速将备用变压器投入运行，然后查明跳闸原因；如无备用变压器时，应将负荷通过段联、母联倒至其它变压器上后，应立即查明何种保护装置动作，变压器跳闸时有何外部异常情况。变压器“失火”时首先应切断电源，如变压器油溢出并在变压器箱盖上失火，则应打开变压器下部的放油阀门放油，使油面降低，在失火处再进行灭火。在灭火的同时，如条件允许，火势不大，可投入备用变压器或通过其他途径，将失火变压器负荷代出，以减少经济损失。（3）Y，yn0接线变压器的不对称运行和中性线问题 1）变压器的不对称运行 2）中性线电流不应超过二次绕组额定电流的25%3）在中性线上不允许装熔断器2、变压器的绕组故障（1）匝间短路（2）层间短路（3）绕组对油箱击穿短路2、变压器的铁心故障 变压器在运行中,由于在铁心中的涡流和磁滞损耗的存在而使铁心发热,并逐渐损伤其叠片间的绝缘。硅钢片间绝缘不良的现象是漆膜脱落，部分硅钢片裸露、变脆、起泡和因绝缘碳化变色等。3、变压器的套管故障 变压器套管的破损常发生在对油箱的击穿或相间闪络。5.3.6 变压器的检修1、变压器检修的目的、类别和方法（1）变压器检修的目的 变压器在运行中，由于受到长期受热、负荷冲击、电磁振动、气体腐蚀等因素影响，总会发生一些部件的变形、紧固件的松动、绝缘介质老化等变化。在初期是可以通过维护保养来发现并达到改善和纠正的。（2）变压器检修的类别和方法 变压器的计划预修，一般可分为三类：1）清扫、预防性试验 2）小修 3）大修2、变压器检修的主要内容（1）预防性试验 1）绝缘电阻及吸收比 2）绕组连同套管的泄漏电流 3）绕组连同套管的介质损耗角正切值tan 4）非纯瓷套管的tan值和电容值 5）油箱和套管中绝缘油试验 6）绕组连同套管一起的直流电阻 7）油中溶解气体色谱分析（2）小修1）清扫外壳和瓷套管。发现套管破裂、胶垫老化、漏油时，应予以处理。2）清除油枕集泥器中的污物。3）缺油时应补油。4）检查呼吸器，必要时更换干燥剂。5）检查和摇测瓦斯继电器引出线绝缘电阻值应合格，绝缘引线浸蚀者应更换。6）检查各油阀门，消除发现了的缺陷。7）检查接地线应完整可靠。8）检查冷却装置应完好。9）测量绕组的绝缘电阻值。10）取油样试验。（3）大修1）吊出芯体，检查铁心、绕组、分接开关及引出线。2）检修顶盖、油枕、呼吸器、防暴管、散热器、阀门及出线套管。3）检修、试验瓦斯继电器。4）检修冷却装置、温度计。5）过滤或更换绝缘油。6）清洗壳体，必要时重新油漆。7）必要时干燥绝缘。8）装配变压器，按规定进行测量试验。5.3.7 变压器的干燥1、变压器器身的干燥处理条件（1）经更换绕组或绝缘的修理者；（2）在修理或安装的器身检查中，器身于空气中暴露的时间超过规定者；（3）经绝缘测定，证明变压器绝缘受潮者。2、变压器干燥时的注意事项（1）尽可能采用真空加热干燥法。（2）变压器带油干燥时，建议将油面与箱盖间的空间抽至真空；亦可带上油枕并注油至规定的油面；或在油箱盖上装上带有硅胶或氯化钙的呼吸器。如果带油干燥不能改善绝缘测定的结果时，应改用无油干燥。（3）变压器干燥时，必须对绕组和油箱的温度进行监视。（4）干燥中如果不抽真空，则在箱盖上应开通气孔或利用套管孔、油门孔等，以便于水蒸汽的逸出；如安装有防爆筒，则应将防爆筒上的玻璃板取下。（5）变压器干燥的真空度，应根据油箱构造决定，一般在85110时，箱内抽成150mm水银柱，然后按每小时均匀地增高50mm至极限允许值为止。（6）变压器干燥时应有防火措施。（7）在保持温度不变的情况下，绕组的绝缘电阻下降后再回升，并连续6h保持稳定时，则认为干燥完毕。（8）变压器干燥完毕后应立即注油，有条件时最好采取真空注抽法。（9）变压器干燥完毕并注油后，应进行芯子检查。3、变压器器身的干燥方法（1）感应加热干燥法（2）热风干燥法（3）烘箱干燥法（4）真空箱干燥法（5）在变压器外壳内真空干燥法一、变压器的故障类型与特征 变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类，油箱内故障主要包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯烧毁等。变压器油箱内的故障十分危险，由于油箱内充满了变压器油，故障后强大的短路电流使变压器油急剧的分解气化，可能产生大量的可燃性瓦斯气体，很容易引起油箱爆炸。油箱外故障主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。电力变压器不正常的运行状态主要有外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。5.4 电力变压器保护配置的原则二、变压器保护配置的基本原则 1、瓦斯保护:800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。2、纵差保护或电流速断保护:6300KVA及以上并列运行的变压器，10000KVA及以上单独运行的变压器，发电厂厂用或工业企业中自用6300KVA及以上重要的变压器，应装设纵差保护。其他电力变压器，应装设电流速断保护，其过电流保护的动作时限应大于 。对于2000KVA以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。3、相间短路的后备保护:相间短路的后备保护用于反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时作为瓦斯保护和纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定，延时动作于跳开变压器各电源侧断路器，并发相应信号。一般采用过流保护、复合电压起动过电流保护或负序电流单相低电压保护等。4、接地短路的零序保护:对于中性点直接接地系统中的变压器，应装设零序保护，零序保护用于反应变压器高压侧（或中压侧），以及外部元件的接地短路。5、过负荷保护:对于400KVA以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相，其动作时限较长，延时动作于发信号。6、其他保护:高压侧电压为500KV及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设变压器过励磁保护。对变压器温度和油箱内压力升高，以及冷却系统故障，按变压器现行标准要求，应装设相应的保护装置。5.5 高压配电柜的继电保护高压配电柜的继电保护 5.5.1 5.5.1 配电线路的继电保护配电线路的继电保护 在10KV配出线的高压配电柜里，应设置相间短路保护、单相接地保护和过负荷保护。线路的相间短路保护主要采用带时限的过流保护和瞬时动作的电流速断3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，切除故障部分。单相接地保护有2种方式：（1）绝缘监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作与信号；（2）有选择的单相接地保护（又称零序电流保护），也动作于信号，但是单相接地故障危机人身和设备安全时，应动作于跳闸。配电系统对保护装置有下列基本要求：（1）选择性，当供电系统发生故障时，要求最靠近故障点的保护装置动作，切除故障，其他部分能正常运行。满足这一要求的动作称为“选择性动作”（2）速动性，为了防止故障扩大，减轻其危害程度，并提高系统运行的稳定性，因此在发生故障时要求保护装置尽快动作，切除故障；（3）可靠性，保护装置应该在动作时动作，不能拒动作，二在不该动作时不误动作。保护装置的可靠程度，与保护装置的元器件质量、接线方案以及安装、整定和运行维护等多种因素有关。1 带时限的过流保护带时限的过流保护是将被保护线路的电流接入继电器，在线路发生断路时，线路中的电流剧增，当线路中短路电流增大到整定值（即保护装置的动作电流）时，过电流继电器动作。并且用时间继电器来保证动作的选择性。分类：按动作时间特性分为定时限过电流保护和反时限过电流保护两种。(1)带时限的过电流保护装置组成和原理 定时限过电流保护装置组成和原理定时限过电流保护装置其动作的时间按整定的动作时间固定不变,与故障电流大小无关.它由电磁式系列继电器组成,其电路原理图如下所示:（4）灵敏度。它是表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态反应能力的一个参数。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，就说明保护装置的灵敏度高。灵敏度用保护装置在保护区内电力系统最小运行方式时的最小短路电流Id.min 与保护装置一次动作电流Iop.1的比值来表示。即 SP=Id.min/Iop.1原理:当线路发生短路时,较大的故障电流使电流继电器KA瞬时动作,其触点闭合,接通时间继电器KT的线圈回路，其触点经一段延时后闭合，接通信号继电器KS和中间继电器KM线圈回路，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，接通断路器QF跳闸线圈YP回路，使断路器的YP跳闸，切除短路故障。QF跳闸以后，其辅助触点QF1-2随之切断跳闸回路，以减轻KM触点的工作，在故障被切除后，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。反时限过电流保护装置的组成和原理反时限过电流保护其动作时间与故障电流大小成反比，断路电流越大，动作时间越短。反时限过电流保护装置由感应式电流继电器组成，其组成与原理图如下：原理：在正常工作状态下电流互感器TA二次测电流经电流继电器KA线圈即启动断触点3-4构成回路，这时跳闸线圈YR被电流继电器的动断触点短接，保护装置不动作。当发生短路时，电流继电器KA动作，经延时后，其动断触点1-2闭合，接通断路器跳闸线圈，断路器跳闸，切除短路故障。与此同时，KA的动断触点3-4断开。在继电器分流跳闸的同时，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，继电器自动返回，其信号牌可利用外壳上的旋钮手动复位。3412（2）带时限的过电流保护装置的整定计算 带时限的过电流保护装置的整定计算包括：动作电流整定、动作时间整定和灵敏度校验。过电流保护动作电流的整定计算 过电流保护动作电流有电流继电器动作电流IOP.KA和保护装置一次侧的动作电流IOP.1,当流入电流继电器的电流为IOP.KA时，对应一次电路的电流为IOP.1。过电流保护动作电流，必须满足下面两个条件以保证保护装置的选择性要求。在正常运行时，保护装置不应动作。为此，动作电流IOP.1应躲过线路的最大负荷电流IL.MAX，即 IOP.1 IL.MAX其中IL.MAX可取为（1.53)I30,I30为线路计算电流.在保护范围以外发生的故障切除后,保护装置应能可靠返回到原始位置.为此,保护装置一次侧的返回电流Ire.1应躲过IL.MAX，即 Ire.1 IL.MAX 为满足上述两个条件，动作电流的整定计算公式为：动作特性曲线动作电流倍数定时限过电流保护和反时限过电流保护的特点：定时限过电流保护，其优点是：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，动作时间长而延时故障时间的问题。缺点：所需继电器多，接线复杂，且需直流操作电源，投资较大，此外，越靠近电源的保护装置，其动作时间越长，这是带时限过电流保护共有的缺点。反时限过电流保护，其优点：继电器数量大为减小，而且可同时实行电流速断保护，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：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。（3）电流速断保护当过电流保护动作时限超过0.5-0.7s时，应装设电流速断保护七，瓦斯保护七，瓦斯保护5.6 电磁式电流继电器（KA）和电压继电器（KV）1、DL10系列电磁式电流继电器结构 1线圈，2电磁铁，3钢舌片，4静触点，5动触点，6起动电流调节转杆，7标度盘(铭牌)，8轴承，9反作用弹簧，10轴 返回系数：一般为0.8，越接近1越灵敏。调节：平滑调节 拨动杆6 级进调节 线圈1串联（动作电流小）或并联（动作电流大）DL-10系列接线和图形符号 a)DL11型b)DL12型c)DL13型d)集中表示的图形e)分开表示的图形欠电压继电器 一般为1.25 2、电磁式时间继电器（KT）DS110、120系列时间继电器的内部接线和图形符号 使保护装置获得所需要的延时，延时时间可根据需要进行调节。3、电磁式中间继电器（KM）DZ10中间继电器内部接线和图形符号 4、电磁式信号继电器（KS）有信号指示牌 5.7 感应式电流继电器1、基本结构及原理(右下图)（过载及短路保护）速断倍数 GL-10、20系列感应式电流继电器的内部结构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，15衔铁，16动作电流调节插销。2、接线图 GL系列电流继电器“先合后断转换触点”的动作说明 a)正常位置b)动作后常开触点先闭合c)接着常闭触点断开 GL系列电流继电器的内部接线和图形符号 5.8 5.8 继电保护装置的接线方式和操作电源继电保护装置的接线方式和操作电源5.8.1 继电保护装置的接线方式 继电保护装置的接线方式是指继电保护中的电流继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。为了便于分析和整定计算，引入接线系数，它是流入继电器的电流与电流互感器二次绕组电流的比值，即 继电保护装置的接线方式有三相三继电器式完全星形接线、两相两继电器式不完全星形接线、两相三继电器式不完全星形接线和两相一继电器电流差式接线等几种。5.8.2 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。它应能在正常或故障情况下向这些装置不间断地供电。操作电源分直流和交流两大类。1、直流操作电源（1）铅酸蓄电池 采用铅酸蓄电池组作操作电源，工作可靠；但由于它充电时要排出氢和氧的混合气体，有爆炸危险，而且随着气体带出硫酸蒸气，有强腐蚀性，一般工厂供电系统中不予采用。（2）镉镍蓄电池 采用镉镍蓄电池组作操作电源，除了工作可靠外，还有其大电流放电性能好，比功率大，机械强度高，使用寿命长，腐蚀性小，无需专用房间来装设，应用比较普遍。（3）硅整流电容储能式直流电源 单独采用硅整流器来作直流操作电源，在交流供电系统电压降低或电压消失时，将严重影响直流系统的正常工作，因此宜采用有电容储能的硅整流电源，在交流供电系统电压降低或消失时，由储能电容器对继电保护和跳闸回路供电，使其正常动作.（4）复式整流的直流操作电源 复式整流是指提供直流操作电压的整流装置有两个：电压源由变压器或电压互感器供电，经硅整流器供电给控制等二次回路；电流源由电流互感器及硅整流器供电给控制等二次回路。当稳压要求较高时装设铁磁谐振稳压器 2、交流操作电源 对采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源，所有保护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件均应采用交流型式。采用交流操作电源，可使二次回路简化，投资减少，维护方便，但是它不适于比较复杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。交流操作电源广泛用于中小工厂变配电所中断路器采用手动操作或弹簧操作及继电保护采用交流操作的场合。复式整流装置有电压源和电流源，因此能保证供电系统在正常和短路故障情况下直流系统均能可靠地供电。与上述电容储能式相比，复式整流装置的输出功率更大，电压稳定性更好。