工厂供配电技术.pptx

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1、第3章第1页工厂供配电技术工厂供配电技术 学习子领域学习子领域: :工厂供配电系统的保护工厂供配电系统的保护 工作任务工作任务5-15-1：工厂高压线路的保护工厂高压线路的保护 方案设计方案设计 本领域主主要论述了工厂高压线路的要论述了工厂高压线路的保护，其中重点讲述了工厂高压线路保护，其中重点讲述了工厂高压线路的继电保护和电力变压器的保护。的继电保护和电力变压器的保护。主要内容n1、线路过电流保护n2、电流速断保护n3、单相接地保护知识准备 （一）（一） 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组成和原理 当被保护线路中电流增大且超过整定值时，电流继电器当被保护线路中电流增大且超过

2、整定值时，电流继电器启动，同时启动时间继电器，待时间继电器延时到预先整启动，同时启动时间继电器，待时间继电器延时到预先整定时间，保护装置动作切除故障并报警。这种保护装置的定时间，保护装置动作切除故障并报警。这种保护装置的动作时间是预先整定的，不随短路电流大小的变化而变化，动作时间是预先整定的，不随短路电流大小的变化而变化，因而称为定时限。定时限过电流保护在工厂供电系统中多因而称为定时限。定时限过电流保护在工厂供电系统中多采用两相式接线。采用两相式接线。1、线路过电流保护 图图4.14.1定时限过电流保护装置原理电路图定时限过电流保护装置原理电路图 正常情况下，断路器正常情况下，断路器QFQF闭

3、合，保闭合，保持正常供电，线路中流过正常电流，持正常供电，线路中流过正常电流，此时电流继电器不会启动。当线路发此时电流继电器不会启动。当线路发生相间短路故障时，线路中流过的电生相间短路故障时，线路中流过的电流迅速增加，使电流继电器流迅速增加，使电流继电器KAKA瞬时动瞬时动作，启动时间继电器作，启动时间继电器KTKT，经过延时，经过延时，KTKT延时触点闭合，使串联的信号继电延时触点闭合，使串联的信号继电器（电流型）器（电流型）KSKS和中间继电器和中间继电器KMKM动作，动作，KSKS触点闭合接通报警线路，触点闭合接通报警线路，KMKM触点闭触点闭合，接通跳闸线圈合，接通跳闸线圈YRYR回路

4、，使断路器回路，使断路器QFQF跳闸，切除短路故障。在短路故障跳闸，切除短路故障。在短路故障切除后，继电保护装置除切除后，继电保护装置除KSKS外的其他外的其他所有继电器都自动返回起始状态，而所有继电器都自动返回起始状态，而KSKS需手动复位。需手动复位。 工作原理（二）反时限过电流保护装置的组成和原理（二）反时限过电流保护装置的组成和原理 n 反时限过电流保护就是通过保护装置的故障电流越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，而故障电流越小，动作时间就越大，动作时间越短，而故障电流越小，动作时间就越长。这种保护装置由长。这种保护装置由GLGL型电流继电器组成。型电流继电

5、器组成。n工作原理：在正常情况下，电流继电器通过正常工工作原理：在正常情况下，电流继电器通过正常工作电流，其动断触点闭合，动合触点断开，断路器的作电流，其动断触点闭合，动合触点断开，断路器的跳闸线圈不会得电。发生短路时，电流继电器跳闸线圈不会得电。发生短路时，电流继电器KAKA中流中流过的电流增大，到达其动作值，动合触点闭合，接通过的电流增大，到达其动作值，动合触点闭合，接通YRYR，动断触点断开，去掉分流使动断触点断开，去掉分流使YRYR得电带动断路器跳得电带动断路器跳闸。闸。 1 1、线路过电流保护 图图4.2 4.2 交流操作的反时限过电流保护装置原理图交流操作的反时限过电流保护装置原理

6、图 1 、线路过电流保护 (三）过电流保护装置的动作原理和整定三）过电流保护装置的动作原理和整定 n（ 1 ）保护要求保护要求 线路线路WLWL2 2的首端的首端k k点发生短路时，由于短路电流远远大于线点发生短路时，由于短路电流远远大于线路上的所有负荷电流，所以沿线路的过电流保护装置包括路上的所有负荷电流，所以沿线路的过电流保护装置包括KAKA1 1、KAKA2 2均应启动。按照保护选择性的要求，应是靠近故障点均应启动。按照保护选择性的要求，应是靠近故障点k k的的保护装置保护装置KAKA2 2首先断开首先断开QFQF2 2，切除故障线路切除故障线路WLWL2 2。而。而KAKA1 1应立即

7、返应立即返回，不至于断开回，不至于断开QFQF1 1。 工作原理1、线路过电流保护 图图4.3 4.3 过电流保护动作原理图过电流保护动作原理图 1、线路过电流保护 max.LrewrelopIKKKKIi继电器的继电器的动作电流动作电流保护装置的可靠系保护装置的可靠系数，对数，对DLDL型继电器型继电器取取1.21.2，对，对GLGL型继型继电器取电器取1.31.33保护装置的接线系保护装置的接线系数，三相式、两相数，三相式、两相式接线取式接线取1 1，两相差，两相差式接线取式接线取保护装置的返回保护装置的返回系数，对系数，对DLDL型继型继电器取电器取0.850.85，对，对GLGL型继电

8、器取型继电器取0.80.8电流互感器变比电流互感器变比线路的最大负线路的最大负荷电流，可取荷电流，可取为为(1.53)I30保护动作电流的整定 n（2 2）过电流保护的动作时限整定和配合）过电流保护的动作时限整定和配合 定时限过电流保护的动作时限整定和配合。定时限过电流保护的动作时限整定和配合。 为了保证前后两级保护装置动作的选择性，在后一为了保证前后两级保护装置动作的选择性，在后一级保护装置的线路首端级保护装置的线路首端k k点发生三相短路时，前一级点发生三相短路时，前一级保护的动作时间应比后一级保护的动作时间要大一个保护的动作时间应比后一级保护的动作时间要大一个时间差，对于定时限保护装置，

9、一般取时间差，对于定时限保护装置，一般取0.5s0.5s。 反时限过电流保护的动作时限整定和配合。反时限过电流保护的动作时限整定和配合。 为了保证各保护装置动作的选择性，反时限过电流为了保证各保护装置动作的选择性，反时限过电流保护装置也应该按照阶梯原则来选择。对反时限过电保护装置也应该按照阶梯原则来选择。对反时限过电流保护装置，流保护装置， t t一般取一般取0.7s0.7s。 1、线路过电流保护 n（3）过电流保护装置的灵敏度）过电流保护装置的灵敏度 op)2(mink.wpIKIKSi1.5 被保护线路末端被保护线路末端在系统最小运行在系统最小运行方式下的两相短方式下的两相短路电流路电流1

10、、线路过电流保护 (4) (4) 定时限和反时限过电流保护的比较定时限和反时限过电流保护的比较 n定时限过电流保护的定时限过电流保护的优点优点是：动作时间准确，容易整定。是：动作时间准确，容易整定。而且不论短路电流大小，动作时间是一定的，不会因短路而且不论短路电流大小，动作时间是一定的，不会因短路电流小而动作时间长电流小而动作时间长; ;缺点缺点是：继电器数目较多，接线比较是：继电器数目较多，接线比较复杂。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。复杂。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。n反时限过电流保护的反时限过电流保护的优点优点是：可采用交流操作，接线简单，是：可采用交流操作，

11、接线简单，所用保护设备数量少，因此这种方式简单经济，在工厂供所用保护设备数量少，因此这种方式简单经济，在工厂供电系统中的车间变电所和配电线路上用得较多电系统中的车间变电所和配电线路上用得较多; ;缺点缺点是：整是：整定、配合较麻烦，继电器动作时限误差较大，当距离保护定、配合较麻烦，继电器动作时限误差较大，当距离保护装置安装处较远的地方发生短路时，其动作时间较长，延装置安装处较远的地方发生短路时，其动作时间较长，延长了故障持续时间。长了故障持续时间。 1、线路过电流保护 （一）电流速断保护的组成及整定（一）电流速断保护的组成及整定 图图4.4 4.4 电流速断保护的原理图电流速断保护的原理图 2

12、、电流速断保护 n电流速断保护的动作电流必须按躲过它所保护线路电流速断保护的动作电流必须按躲过它所保护线路末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。 max. kwrelqbIKKKIi断保护动断保护动作电流作电流可靠系数，对可靠系数，对DLDL系系列电流继电器可取列电流继电器可取1.21.21.31.3，对，对GLGL系系列电流继电器可取列电流继电器可取1.41.41.51.5被保护线路被保护线路末端短路时末端短路时的最大短路的最大短路电流电流2、电流速断保护 图图4.5 4.5 线路电流速断保护的保护区线路电流速断保护的保护区 2、电流速断保护 （

13、二）电流速断保护的（二）电流速断保护的“死区死区”及其弥补及其弥补 n由于电流速断保护的动作电流是按被保护线路末端的最大由于电流速断保护的动作电流是按被保护线路末端的最大短路电流来整定的，因而其动作电流会大于被保护范围末短路电流来整定的，因而其动作电流会大于被保护范围末端的短路电流，这使得保护装置不能保护全段线路，出现端的短路电流，这使得保护装置不能保护全段线路，出现一段一段“死区死区”。n速断保护只能保护线路的一部分，而不能保护线路的全长。速断保护只能保护线路的一部分，而不能保护线路的全长。 n为了弥补死区得不到保护的缺点，在装设电流速断保护的为了弥补死区得不到保护的缺点，在装设电流速断保护

14、的线路上，必须配备带时限的过电流保护。在电流速断的保线路上，必须配备带时限的过电流保护。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。在电流速断保护的死区内，过电流保护为基本保护。 2、电流速断保护 （一）（一） 绝缘监察装置绝缘监察装置 绝缘监察装置是利用单相接地后出现零序电压而发出信绝缘监察装置是利用单相接地后出现零序电压而发出信号的，在工厂供电系统中常用三相五芯柱式电压互感器或号的，在工厂供电系统中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

15、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，其接线如图测装置，其接线如图4.6所示。所示。 3、单相接地保护图图4.6 4.6 绝缘监察装置原理图绝缘监察装置原理图 3、单相接地保护（二）零序电流保护装置（二）零序电流保护装置 系统正常运行时，各相电系统正常运行时，各相电流对称，电流继电器线圈电流流对称，电流继电器线圈电流为零，继电器不动作，当出现为零，继电器不动作，当出现单相对地短路故障时，产生零单相对地短路故障时，产生零序电流，继电器动作并发出信序电流，继电器动作并发出信号。号。 图图4.74.7由三个电流互感器构成由三个电流互感器构成的零序电流过滤器的零序电流过滤器 3、单

16、相接地保护 在三相对称运行以及三相在三相对称运行以及三相和两相短路时，二次侧三相电和两相短路时，二次侧三相电路电流矢量和为零，即没有零路电流矢量和为零，即没有零序电流，继电器不动作。当发序电流，继电器不动作。当发生单相接地时，有零序电流通生单相接地时，有零序电流通过，此时在二次侧感应出电流，过，此时在二次侧感应出电流，使继电器动作发出信号。使继电器动作发出信号。 图图4.8 4.8 由三个电流互感器构成由三个电流互感器构成的零序电流过滤器的零序电流过滤器 3、单相接地保护小 结电流速断保护装置可以克服过电流保护的缺陷，但其保护电流速断保护装置可以克服过电流保护的缺陷，但其保护装置不能保护全段线

17、路，出现一段装置不能保护全段线路，出现一段“死区死区”。在装设电流。在装设电流速断保护的线路上，必须配备带时限的过电流保护。速断保护的线路上，必须配备带时限的过电流保护。工厂低压供电线路主要采用熔断器保护和低压断路器保护。工厂低压供电线路主要采用熔断器保护和低压断路器保护。第3章第23页资讯资讯决决策策计划计划评评价价检查检查实实施步施步骤骤实实施施工作任务工作任务工厂高压线路的保护方案设计实施步骤工厂高压线路的保护方案设计实施步骤 资资 讯讯 u分析工厂高压线路的保护任务书 u学习分析工厂高压线路的保护系统原理图u通过实物、录像详细了解常用低压配电的电器及设备 u通过查找资料了解工厂高压线路

18、的保护的意义、要求u学会使用供配电实训仿真系统，认识常用电工仪表 决决 策策 u分析采用什么样的方式方法了解工厂高压线路保护的基本知识，了解工厂高压线路保护的组成、工作原理等，通过什么样的途径学会v如何进行工厂高压线路保护，认识常用电工仪表。初步确定工作任务方案。u小组讨论并完善工作任务方案。 计计 划划 制定实施工作任务的计划书。根据分析，需要通过动手操作、实物认识、图片搜集、视频播放、查找资料等形式完成本次任务。u通过工厂高压线路保护现场认识电动机 u在老师的指导下分析工厂高压线路保护原理图u学会进行工厂高压线路保护，认识并使用常用电工仪表。 u通过实物、图片演示、视频播放、现场参观等形式认识各种类型的工厂高压线路保护设备。u根据任务要求进行工厂高压线路保护。 实实 施施 检检 查查 u学生自己独立检查或小组之间互相交叉检查u检查学习目标是否达到，相关任务是否完成、是否根据任务要求学会进行工厂高压线路保护，认识并能正确使用常用电工仪表。 评评 估估 可从以下几方面评估整个工作过程：u对学生的认识过程进行评价，指出学生错误的地方，讨论哪些错误会重复出现，导致哪些后果，如何避免。u评估整个计算、整定过程，是否有需要改进的方法。