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电流、电压保护电流、电压爱护 本文关键词：电流，电压，爱护电流、电压爱护 本文简介：其次章电流、电压爱护重点：理解电力系统常用的各种电流、电压爱护装置（无时限电流速断爱护、限时电流速断爱护、定时限过电流爱护、过电压爱护、低电压起动的过流爱护、复合电压起动的过流爱护）的工作原理，驾驭其构成及动作过程；熟知各爱护的优缺点与运用范围。难点：继电爱护装置的构成与动作过程。实力培育要求：初步电流、电压爱护 本文内容：其次章电流、电压爱护重点：理解电力系统常用的各种电流、电压爱护装置（无时限电流速断爱护、限时电流速断爱护、定时限过电流爱护、过电压爱护、低电压起动的过流爱护、复合电压起动的过流爱护）的工作原理，驾驭其构成及动作过程；熟知各爱护的优缺点与运用范围。难点：继电爱护装置的构成与动作过程。实力培育要求：初步具备组装各类电流电压爱护装置的实力；具备阅读和绘制各类爱护原理接线图、绽开图的实力。学时：讲课12学时，试验2学时2.1三段式电流爱护利用电流突然增大使爱护动作而构成的爱护装置，称为电流爱护。一、瞬时电流速断爱护1、工作原理：为了获得动作的快速性与爱护的选择性，爱护区范围不能超出全线范围。如图所示，线路L1最大短路电流曲线用1表示，最小短路电流曲线用2表示，短路电流曲线与线路L1末端的交点用虚线表示。考虑电流互感器的误差因素，为避开爱护1在线路L2首端故障时误动作，爱护1的动作电流应比最大短路电流曲线与线路L1交点对应的数值还要大一点，其动作值用Iop表示，Iop与最大短路电流曲线的交点为M，与最小短路电流曲线的交点用N表示。故爱护1的最大爱护范围为AM，最小爱护范围为AN。瞬时电流速断爱护，是反映电流上升而动作，是不带时限动作的一种爱护，也称段爱护。2、单相原理接线图3、爱护动作过程被爱护对象上发生短路故障，流入电流继电器的电流大于预先设定的数值（整定值），电流继电器动作，其接点马上闭合，从而接通中间继电器KM线圈的电压回路，中间继电器动作，KM的接点经过信号继电器线圈接通跳闸线圈YT的电压回路，QF实现跳闸，同时信号继电器KS的接点也动作，接通信号回路，发出相应的灯光、音响信号。4、评价该爱护动作速度快是其主要特点，有利于切除故障，爱护设备平安。但其爱护范围要随运行方式的改变而改变，特殊是在运行方式改变比较猛烈的状况下（引水式中小型水电站），甚至可能在最小运行方式下没有爱护范围。一般只能作为协助爱护运用。二、限时电流速断爱护1、工作原理志向的爱护装置要求应能爱护被爱护对象的全部范围。这样要求的结果，其爱护区必定要延长到相邻线路或元件的一部分。为了获得选择性，必需与相邻线路、元件相协作。即限时电流速断爱护必需带有肯定的延时。为了保证快速性，动作值与相邻线路和元件进行协作。该爱护也称段爱护。2、原理接线图3、动作过程爱护范围内发生短路故障时，流入电流继电器的电流大于预先设定的数值（整定值），电流继电器动作，其接点马上闭合，从而接通时间继电器线圈的电压回路，时间起先计时。在预先设定的时间范围内，假如短路电流始终存在，则在时间继电器的延时时间到时，其接点闭合，经过信号继电器线圈接通跳闸线圈YT的电压回路，QF实现跳闸，同时信号继电器KS的接点也动作，接通信号回路，发出相应的灯光、音响信号。4、评价由于爱护范围延长到了相邻元件首端，故能爱护被爱护对象全长范围。动作时间一般有0.5S的延迟，但仍能满意快速性的要求。一般作为35KV及以下输电线路的主爱护运用。三、定时限过流爱护前面2种爱护为了满意选择性和爱护范围的要求，其动作值都是根据短路电流来整定，通常数值比较大，因而爱护的灵敏度可能不足。定时限过流爱护在构成、动作过程上都与限时电流速断爱护一样，不同之处在于：1、爱护动作电流值更小。该爱护是根据“躲开正常运行状况下的最大负荷电流”原则来整定动作值，保证该状况下爱护不误动。而被爱护对象上发生短路时，短路电流远大于该数值，因而爱护的灵敏度更高。2、由于爱护很灵敏，所以爱护范围很长。为保证选择性，爱护必需在动作时间上与相邻元件进行协作，故爱护的动作时间通常比较长。值得说明的是，三相三线制电气设备上通常都配置有过负荷爱护，过负荷时的电气特征是三相对称。因此过负荷爱护在构成原理和动作过程上都与单相定时限过流爱护一样。四、三段式电流爱护由瞬时电流速断爱护、限时电流速断爱护和定时限过电流爱护组成。1、原理接线图（两相不完全星型接线与两相三继电器接线）两相三继电器接线时，中性线上的电流继电器KA7反应的是B相电流，在相邻元件是变压器的状况下，可以提高爱护的灵敏度2倍。2、绽开式原理接线图绽开图的画法：同一回路内的不同设备，根据电流通过的依次从左至右、从上到下绘制。同一设备的不同组成部分（线圈、触点）用相同的文字符号表示。沟通回路、直流回路、信号回路分开画。原理图的右侧加以简短文字说明。绽开图表示的优点：条理清楚、层次分明，读图、查线简便，好用性强。2.2电压爱护利用被爱护对象上电压突然增大使爱护动作而构成的爱护装置,称为过电压爱护；利用被爱护对象上电压突然下降使爱护动作而构成的爱护装置,称为低电压爱护。一、爱护的构成依据爱护装置构成的基本原理可知：测量部分运用过电压继电器（或低电压继电器），逻辑部分依据爱护动作的须要确定是否运用时间继电器来延迟动作速度，从而满意选择性要求。执行部分采纳中间继电器去完成跳断路器，信号继电器去接通信号回路，发出相应信号的任务。构成原理基本和电流爱护一样，不再赘述。二、评价1、过电压爱护可用于被爱护对象不允许在过电压状态下运行的电气设备爱护，如：发电机、变压器、电动机等。一般灵敏度都满意要求。2、低电压爱护是反应被爱护对象故障时电压降低特征而动作，但由于电压的测量一般是在母线处，故障点到母线的短路阻抗以及故障设备本身的短路阻抗致使母线处残压较高，故单纯的低电压爱护灵敏度都较低，一般不单独运用。2.3电压闭锁的电流爱护同时利用故障时被爱护对象上电流增大和母线处电压降低构成的爱护装置，称为电压闭锁的电流爱护，其灵敏度一般都比较高，是常用的爱护装置。一、低电压闭锁的过电流爱护1、工作原理在单纯的电流爱护中，灵敏度最高的就是定时限过电流爱护，其动作值是根据“躲开正常运行状况下的最大负荷电流”原则来整定。被爱护对象假如是电动机，其启动电流相当大，按此原则计算出来的动作值也比较大，有可能出现灵敏度不满意要求的状况。可以利用此时设备上的电压下降不多（不低于73%Ue）的特征构成闭锁条件，从而降低爱护动作值，提高灵敏度。2、爱护的构成3、动作过程对象正常时：通过设备的电流低于KA动作值，母线处电压为Ue，13KV触点均断开，爱护不会启动。电动机自启动时：通过设备的电流大于KA动作值，但母线处电压不低于73%Ue,而低电压继电器KV的动作值一般小于73%Ue，13KV触点均断开，爱护不会启动。对象故障时：通过设备的电流是短路电流，KA动作；母线处电压下降为残压，一般低于60%Ue，故障相KV动作。经时间继电器延时后，接通KS线圈和YT线圈，KS接通信号回路，发出相应信号，YT完成QF跳闸任务。TV二次侧熔断器熔断时：熔断相KV动作，接通KM线圈，但因KA未动作，爱护不会误动，可由KM的另外触点发出TV二次侧断线信号；如此时设备过负荷，则KA动作，爱护误动。故：运行中应亲密监视TV二次侧断线信号并刚好处理，如无法刚好解除，则应将爱护退出运行，待复原正常后再投入。爱护退出运行的方法：将该爱护布置在爱护屏上的连接片XB断开。4、绽开图二、复合电压起动的过电流爱护1、爱护的原理电力系统中发生三相不对称短路时，电量参数中会分解出负序重量，而正常运行状况下该重量几乎为零。可以利用该重量的出现构成相应的爱护，从而提高电压元件的动作灵敏度。2、爱护的构成3、动作过程被爱护对象正常运行时：三相中流淌的电流均低于KA整定值，KA13不动作；三相电压对称，负序滤过器无输出，KVN触点保持闭合状态，KV线圈施加额定电压Uac，其触点断开中间继电器KM线圈供电回路，整套爱护不启动。被爱护对象上发生三相不对称短路故障时：依据故障特征可知，故障会面流淌短路电流，KA13中至少有1只KA会动作；母线处三相电压不对称，负序滤过器有输出，KVN触点断开KV线圈供电回路，KV触点保持闭合状态，接通中间继电器KM线圈供电回路，KM触点闭合，爱护启动。经时间继电器延时后，启动信号继电器KS和出口中间继电器KOM，由两者分别完成发信号、跳闸任务。由于负序电压继电器的整定值很小，故该爱护对不对称短路故障有极高的灵敏度。被爱护对象上发生三相对称短路故障时：三相相间短路之初，三相电压是不对称的，动作状况和三相不对称短路故障一样。当短路进入稳态后，三相电压虽然对称，KVN触点保持闭合状态，KV线圈施加故障时电压Uac，只要能保证KV触点不返回，爱护就会接着处于启动状态，而低电压继电器KV的返回电压一般是启动电压的1.151.2倍，故该状况下爱护的灵敏度也提高了1.151.2倍。该爱护灵敏度较高，投资上有所增加。故，一般用于珍贵电气设备的爱护中，如：发电机、变压器、高压电动机等。4、绽开图2.3其它电流、电压爱护在工程实践中，还出现、应用了一些其它形式的电流、电压爱护，如：电流电压联锁速断爱护、反时限过流爱护、负序电流爱护等等，由于运用不是很广泛，这里只简洁介绍一下零序电流、零序电压爱护。一、工作原理其实，零序电流爱护和零序电压爱护与过电流爱护、过电压爱护从构成到动作原理都是一样的，只是反应的电气参数是零序电流、零序电压。在电力系统的短路故障中，只有接地短路会产生肯定数量值的零序电量，故该类爱护特地用于接地故障的爱护。二、零序爱护的构成1、零序电压爱护在电压互感器的接线方式中已经叙述了如何获得零序电压，通常只须要在母线TV开口三角形侧连接一套过电压爱护就构成了零序电压爱护。由于被爱护对象正常运行时三相电压对称，TV开口三角形侧输出基本为零，爱护不动作；而出现接地短路时，TV开口三角形侧输出接近101V，故该爱护对接地短路故障有极高的灵敏度。但由于零序电压的测量是由母线处的TV完成，该重量出现只能代表连接在母线上的设备出现了接地故障，但详细是哪个设备接地则不能确定，故该爱护没有选择性。在工程实践中，常将该爱护称为“绝缘监察装置”。要找寻接地的设备必需实行“逐一停电”的方法，比较麻烦，一般用于小接地电流系统接地监察。2、零序电流爱护在电流互感器的接线方式中已经叙述了如何获得零序电流，也可采纳零序电流互感器干脆获得零序电流。在TA二次侧连接一套过电流爱护装置就构成了零序电流爱护。该爱护同样对接地短路故障有极高的灵敏度。由于须要在每个被爱护对象上获得零序电流并构成爱护，故爱护的投资较高，但爱护具有选择性，一般用于大接地电流系统接地爱护。第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页