工业企业供电系统的保护装置优秀PPT.ppt

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1、5.1.1继电爱护装置的任务及基本要求继电爱护装置的任务及基本要求 3 3继电爱护装置的任务继电爱护装置的任务:借借助助于于断断路路器器，自自动动地地、快快速速地地、有有选选择择地地将故障元件从供电系统中切除，以防事故扩大。将故障元件从供电系统中切除，以防事故扩大。给出不正常运行状态信号，以便刚好处理。给出不正常运行状态信号，以便刚好处理。与与其其他他自自动动扮扮装装置置协协作作（如如自自动动重重合合闸闸，备备用用电电源源自自动动投投入入等等），缩缩短短事事故故停停电电时时间间，提提高供电系统运行的牢靠性。高供电系统运行的牢靠性。4.4.对继电爱护装置的要求对继电爱护装置的要求 选选择择性性继

2、继电电爱爱护护装装置置只只把把故故障障部部分切除，而爱护无故障部分接着运行。分切除，而爱护无故障部分接着运行。5.1概述概述5.1.1继电爱护装置的任务及基本要求继电爱护装置的任务及基本要求 1QFK-11QFK-1点短路，切断故障电机点短路，切断故障电机M.M.3QFK-33QFK-3点短路，切断故障线路点短路，切断故障线路 做为做为K-1K-1点短路的后备爱护（点短路的后备爱护（1QF1QF拒动）拒动）图图5 51 1K-35QFGSGSM2QF1QF4QF3QFK-2K-15.1概述概述5.1.1继电爱护装置的任务及基本要求继电爱护装置的任务及基本要求快速性快速性减减轻轻短短路路电电流流

3、对对电电气气设设备备的的破破坏坏程程度度，加加速速复复原原供供电电系系统统的正常运行，削减的正常运行，削减对对其它其它设备设备运行的影响。运行的影响。但但在在快快速速性性与与选选择择发发生生冲冲突突时时，应应首首先先满满足足选选择择性性要要求求，然后再考然后再考虑虑快速性。快速性。牢靠性牢靠性发发生故障生故障时时不不应应拒拒动动；正常运行正常运行时时不不应误动应误动。灵敏性灵敏性对对爱爱护护区区内内发发生生的的故故障障或或不不正正常常运运行行状状态态，无无论论其其位位置置如何、程度如何、程度轻轻重均重均应应敏敏锐锐反反应应并并爱护动爱护动作。作。由由于于继继电电爱爱护护装装置置主主要要由由继继

4、电电器器和和电电流流互互感感器器组组成成，所以下面分所以下面分别别介介绍这绍这两个元件。两个元件。5.1概述概述5.1.2 5.1.2 电电磁式磁式电电流流继电继电器工作原理器工作原理 电电磁式磁式继电继电器器结结构原理构原理图图如下如下:1 1铁铁心心 2 2可可动衔铁动衔铁 3 3接点接点 4 4反作用力反作用力弹弹簧簧 5 5线线圈圈当当电电磁磁铁铁线线圈圈通通入入电电流流时时，产产生生磁磁通通并并使使衔衔铁铁磁磁化化，产产生生电电磁力磁力F F，在，在铁铁心未心未饱饱和前，有：和前，有：当当线线圈圈中中的的电电流流 增增大大到到确确定定程程序序时时，产产生生的的吸吸力力F F超超过过弹

5、弹簧簧和和摩摩擦擦的的抗抗拒拒力力，铁铁心心吸吸动动衔衔铁铁，使使接接点点闭闭合合，这时这时称称继电继电器器动动作或启作或启动动。423155.1概述概述5.1.2 5.1.2 电电磁式磁式电电流流继电继电器工作原理器工作原理与继电器动作有关的几个概念：与继电器动作有关的几个概念：继电器的动作电流继电器的动作电流 能使继电器动作的能使继电器动作的最小电流最小电流。继电器的返回电流继电器的返回电流 使继电器由动作状态回到起始位置的使继电器由动作状态回到起始位置的最大电流。最大电流。继电器的返回系数继电器的返回系数 越接近于越接近于1 1，继电器质量越高，反应越灵敏，继电器质量越高，反应越灵敏 对

6、对DLDL型可取型可取0.850.85 5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 由由于于电电流流继继电电器器是是由由电电流流互互感感器器的的二二次次线线圈圈供供电电，全全部部电电流流互互感感器器的的电电流流方方向向（极极性性）及及接接线线方式影响方式影响电电流流继电继电器的器的动动作作电电流。流。1 1电电流互感器的极性流互感器的极性 为为了了正正确确接接线线和和便便于于分分析析问问题题，电电流流互互感感器器一一次和二次次和二次线线圈的引出端要表示极性。圈的引出端要表示极性。通通常常可可任任选选一一次次线线圈圈的的一一个个端端子子为为始始端端

7、 ,另另一个端子一个端子为终为终端端 。5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式一次电流一次电流 瞬时由始端瞬时由始端 流向终端流向终端 ，二二次次电电流流 流流出出的的二二次次线线圈圈端端子子标标注注为为始始端端 ，另另一一端端为为 。将一、二次线圈同名端子将一、二次线圈同名端子 用符合用符合“*”“*”表示。表示。右螺旋定则：磁通方向右螺旋定则：磁通方向 （为为平平安安起起见见，电电流流互互感感器器二二次次线线圈圈的的一一端端和和铁铁心心必必需需干干脆接地）脆接地）5.1概述概述流出流出流入流入5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接

8、流互感器的极性与接线线方式方式依据同名端子定依据同名端子定义义接接线线后的后的电电特性：特性：从同名端从同名端 电电流流 方向相反方向相反 所以所以 称称为为减极性（也可减极性（也可说说磁通相减）。磁通相减）。从与之相从与之相连连的的继电继电器看，流器看，流过过 其其线线圈的圈的电电流方向，与取消互流方向，与取消互 感器将感器将继电继电器干脆串器干脆串连连在一次在一次 电电路中路中电电流方向相同。流方向相同。即在向量即在向量图图中方向一中方向一样样，因此，因此 我我们们可可以以用用二二次次电电流流来来表表示示一一次次电电流流（只只须须考考虑虑变变比比折折算算）。这这正是减极性正是减极性标标注的

9、注的优优点。点。向量图（从继电器看）向量图（从继电器看）KA原理图原理图5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式为什么要标同名端：为什么要标同名端：电电流流互互感感器器制制作作完完成成后后线线圈圈是是绝绝缘缘封封起起来来的的，不不标标同名端，无法形成上述减极性。同名端，无法形成上述减极性。5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式忽视励磁电流的志向电流互感器，有：忽视励磁电流的志向电流互感器，有：(铁铁心心中中合合成成磁磁势势一一、二二次次线线圈圈安匝数之差安匝数之差)故有故有 (一次电流换算到二

10、次一次电流换算到二次)电流互感器的变比电流互感器的变比（安安匝匝是是磁磁动动势势的的单单位位，等等于于线线圈圈匝匝数数与与线线圈圈通通过过的的电电流的乘积，安匝数越大，产生的磁场越强）流的乘积，安匝数越大，产生的磁场越强）。5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式2 2电流互感器与继电器的接线方式电流互感器与继电器的接线方式 为了表述流过继电器线圈的电流与电流互感器二次侧为了表述流过继电器线圈的电流与电流互感器二次侧电流的关系。引入一个接线系数电流的关系。引入一个接线系数:Rrelay Rrelay 为为了了能能爱爱护护各各种种相相间间短短路路

11、，电电流流互互感感器器与与继继电电器器常常接受下列几种接线方式：接受下列几种接线方式：（1 1）三相三继电器接线（又称完全星形接线）三相三继电器接线（又称完全星形接线）5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式由三继电器，三互感器由三继电器，三互感器组成。组成。三电流互感器二次线圈三电流互感器二次线圈同名端接成星形。同名端接成星形。三继电器亦接成星形。三继电器亦接成星形。两个星形的中性点利用两个星形的中性点利用中性线连接到一起。中性线连接到一起。正常时和三相短路时（一、二次都是对称的）正常时和三相短路时（一、二次都是对称的）(由于接受减极性接线，

12、全部一、二次电流同方向由于接受减极性接线，全部一、二次电流同方向)中性线5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 二相短路时（假设二相短路时（假设ACAC相短路）相短路）电流大，方向反电流大，方向反 CKBA5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 单单相短路相短路时时（假（假设设A A相短路，相短路，电电流大）流大）结论结论：此种接：此种接线线 特点：特点：爱护爱护装置可反装置可反应应各种各种类类型的短路故障（三型的短路故障（三 相、二相、相、二相、单单相）相）缺点：缺点：须须要三互感器，三要

13、三互感器，三继电继电器，四根器，四根连连接接 导线导线，费费用用较较高。高。适适用用于于大大接接地地电电流流电电网网（中中性性点点接接地地），在在工工业业企企业业供供电电系系统统中很少用。中很少用。5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式（2 2）两相两继电器接线（两相两继电器接线（不完全星形接线不完全星形接线）由由两继电器，两互感器两继电器，两互感器组成。组成。正常及三相短路时正常及三相短路时5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 ABAB两相短路两相短路K1BA5.1概述概述5.1.3 5

14、.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式BCBC两相短路两相短路 ACAC相短路相短路 5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 A A相单相、相单相、B B相单相，相单相，C C相单相相单相 结论：此种接线，结论：此种接线，KW=1KW=1特点：特点：不如完全星形牢靠，但较经济；不如完全星形牢靠，但较经济；常常用用于于工工业业企企业业厂厂区区6 610KV10KV中中性性点点不不接接地地电电网网，作为相间短路爱护；作为相间短路爱护；对对B B相单相短路则不起作用。相单相短路则不起作用。5.1概述概述5.1.3 5.1.3

15、 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 （3 3）两相单继电器接线（两相单继电器接线（两相差流两相差流）正常运行或三相短路正常运行或三相短路 （线电流）（线电流）5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 ACAC两相短路两相短路 ABAB两相短路两相短路5.1概述概述5.1.3 5.1.3 电电流互感器的极性与接流互感器的极性与接线线方式方式 BC BC两相短路，同上。两相短路，同上。B B相单相接地，爱护不动作相单相接地，爱护不动作 特点：节约投资，特点：节约投资，不同类型故障的接线系数不同，即灵敏度不同，不同类型故障的接线系

16、数不同，即灵敏度不同，适适用用于于10KV10KV以以下下的的小小接接地地系系统统中中，作作为为线线路路或或高高压电动机的爱护。压电动机的爱护。5.1概述概述5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护 中性点运行方式：中性点不接地、经削弧线圈接地、中性点运行方式：中性点不接地、经削弧线圈接地、中性点接地。前两种叫小电流接地系统，后一种叫大电流中性点接地。前两种叫小电流接地系统，后一种叫大电流接地系统。接地系统。工业企业工业企业6 610KV10KV高压配电网一般属于中性点不接地高压配电网一般属于中性点不接地系统，即小电流接地的单端供电网络。系统，即小电流接地的单端

17、供电网络。由于厂区线路距离不长，全部线路爱护也不困难，由于厂区线路距离不长，全部线路爱护也不困难，常用的爱护装置有：常用的爱护装置有：带时限的过电流爱护；带时限的过电流爱护；电流速断爱护；电流速断爱护；低电压爱护；低电压爱护；中性点不接地系统的单相接地爱护；中性点不接地系统的单相接地爱护；由双电源供电时的功率方向爱护。由双电源供电时的功率方向爱护。5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置过电流爱护装置过电流爱护装置当被爱护元件中电流超过某一预先当被爱护元件中电流超过某一预先 整定的值时，就使断路器跳闸的整定的值时，就使断路器跳闸的 爱护装置。按其时限特性可分为定

18、爱护装置。按其时限特性可分为定 时限和反时限两种时限和反时限两种定时限过电流爱护装置定时限过电流爱护装置动作时限固定，与电流大小动作时限固定，与电流大小 无关；无关；反定时限过电流爱护装置反定时限过电流爱护装置依据电流大小变更动作时依据电流大小变更动作时 间，电流大，时限短。间，电流大，时限短。（1 1）爱护装置的组成与工作原理）爱护装置的组成与工作原理 对于对于10KV10KV线路，工程上多接受不完全星形接线方线路，工程上多接受不完全星形接线方式。（式。（原理图见原理图见P114P114，图图5 58 8）5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.1 5

19、.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置（2 2）爱护装置动作电流的整定）爱护装置动作电流的整定 一次侧动作电流与继电器动作电流的关系一次侧动作电流与继电器动作电流的关系 继继电电器器动动作作由由流流经经其其内内部部的的动动作作电电流流IOPIOP确确定定（或或二二次电流确定）次电流确定）又：线路上的最大负荷电流计算的是一次侧值。又：线路上的最大负荷电流计算的是一次侧值。应首先会依据一次电流求电流继电器的动作电流：应首先会依据一次电流求电流继电器的动作电流：IOP1IOP1一一次次侧侧动动作作电电流流，即即能能够够使使爱爱护护装装置置启启动动的的流流经经电流互感器一次侧（即流

20、经被爱护线路）的最小电流值。电流互感器一次侧（即流经被爱护线路）的最小电流值。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置 IOP IOP 电流继电器的动作电流电流继电器的动作电流 电流互感器变比电流互感器变比 KW KW 接线系数，对于不完全星形，接线系数，对于不完全星形，KWKW1 1 动作电流整定动作电流整定应考虑两方面的问题应考虑两方面的问题 条条件件1 1：线线路路上上出出现现最最大大负负荷荷电电流流（过过负负荷荷尖尖峰峰电电流流，如电动机起动）时爱护装置不应动作：如电动机起动）时爱护

21、装置不应动作：*线路最大负荷电流（一次电流）线路最大负荷电流（一次电流）条件条件2 2：当爱护装置被其主爱护外的短路故障启动作为后：当爱护装置被其主爱护外的短路故障启动作为后 备爱护时，应保证在外部短路被它的主爱护切除备爱护时，应保证在外部短路被它的主爱护切除 后，爱护装置应能牢靠返回，不应误动作。后，爱护装置应能牢靠返回，不应误动作。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置例：例：当当K K点短路点短路时时 I2,I2,I1I1，UU，进进而而 的的 转转速速nn，QF2QF2、QF1QF

22、1的的电电流流继继电电器器都都可可能能动动作作，QF1QF1作作为为QF2QF2的的后后备备。由由于于动动作作时时间间设设定定不不同同，QF2QF2先先跳跳，K K点点被被切切除除，I1I1从从IKIK复复原原，U U复复原原，电电机机n n回回升升，相相当当重重启启动动，所所以以电电流流从从IKIK降降到到IWLmaxIWLmax，这这时时QF1QF1的的电电流流继继电电器器应应返返回回。否否则则，设设定定时时间间一一到到QF1QF1就会跳就会跳闸闸引起引起误动误动作。作。这这就要求：就要求：（注注IreIre是是继继电电器器的的返回返回电电流，流，即即电电流流互互感感器器的的二次二次电电流

23、）流）KQF2MQF1QF3M5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护I2I15.2.1 5.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置或或：（引引入入系系数数 ，将将不不等等式式变变为为等式）等式）KCO KCO牢靠系数，一般取牢靠系数，一般取1.151.151.251.25 (返回系数返回系数)相应的爱护装置动作一次电流为：相应的爱护装置动作一次电流为：*（对（对DLDL型，型，0.850.85）爱护装置动作时限的整定爱护装置动作时限的整定 定定时时限限过过电电流流爱爱护护装装置置的的动动作作时时限限是是依依据据时时间间阶阶梯梯的的原则来选择的

24、即：原则来选择的即：5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置 从从电电网的最末端的网的最末端的过电过电流流爱护爱护装置数起，向装置数起，向电电源方源方向沿短路向沿短路电电流流流流经经的路径，逐的路径，逐级级增加一个增加一个时间阶时间阶段段，形成一个，形成一个阶阶梯的梯的时时限特性，并以此限特性，并以此获获得得动动作的作的选择选择性性即即t t上上级级t t下下级级ttQF1QF1KA2KA2KA1KA1WL2WL2WL1WL1KA1KA1动作时限动作时限tLo oKA2KA2动作时限动作时限

25、QF2QF25.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置 对于电磁式（对于电磁式（DLDL）电流继电器，时限阶段差一般取）电流继电器，时限阶段差一般取0.5S0.5S。从上图可以看出，愈靠近电源端，故障的切除时间愈从上图可以看出，愈靠近电源端，故障的切除时间愈长，这是定时限过电流爱护装置的严峻缺陷。长，这是定时限过电流爱护装置的严峻缺陷。爱护装置的灵敏度校验爱护装置的灵敏度校验 过电流爱护的灵敏度过电流爱护的灵敏度 1 1 1 继电器动作，继电器动作，假假如如不不动动作作，则则说说明明不不灵灵敏

26、敏，换换句句话话说说，假假如如动动作作整整定定值值大大于短路电流，则出现拒动，说明装置不灵敏于短路电流，则出现拒动，说明装置不灵敏 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流爱护装置线路定时限过电流爱护装置 对于中性点不接地系统，最小短路电流出现在对于中性点不接地系统，最小短路电流出现在 最小运行方式下线路末端两相短路时的短路电流最小运行方式下线路末端两相短路时的短路电流 灵敏度校验灵敏度校验过电流爱护要求过电流爱护要求 （双母线或双变压器单列运行）5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.

27、2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 前面前面说说到，越靠近到，越靠近电电源端，源端，过电过电流流爱护爱护的的动动作作时时限越限越长长。而而靠靠近近电电源源端端的的短短路路，短短路路电电流流越越大大，危危害害也也更更严严峻峻，应应快快速速切断。因此。当切断。因此。当过电过电流流爱护动爱护动作作时时限大于限大于0.50.50.750.75时时，应应装装设电设电流速断流速断爱护爱护装置，以弥装置，以弥补过电补过电流流爱护爱护的缺陷。的缺陷。（1 1）定）定义义 电电流流速速断断爱爱护护一一种种瞬瞬时时动动作作（不不带带人人为为延延时时）的的过过电电流流爱爱护护装装置置。它它是是依依

28、据据预预选选短短路路计计算算点点的的短短路路电电流流来来 整整定定动动作作电电流流，从从而而获获得得动动作作的的选选择择性性。因因此此它它具具有有确确定定的的、较较小小的的爱护爱护范范围围，但，但动动作不需延作不需延时时。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 （2 2）电流速断爱护装置的组成）电流速断爱护装置的组成 对于接受对于接受DLDL系列电流继电器的速断爱护装置来说，系列电流继电器的速断爱护装置来说，相当于定时限爱护中抽去时间继电器。相当于定时限爱护中抽去时间继电器。KA1TAaKA2TAcKA1

29、信号QFKMKMKSYRKA2+-KS5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护（3 3）动作电流整定）动作电流整定 原则：电流速断爱护装置的动作电流原则：电流速断爱护装置的动作电流 应按躲应按躲过过（即即大大于于）其其爱爱护护接接线线末末端端的的最最大大短短路路电电流流（即即最最大大运运行行方方式式下下（并并列列运运行行）三三相相短短路路电电流流）来来整整定定，即：即：相应的继电器动作电流为相应的继电器动作电流为KCOKCO牢靠系数，对牢靠系数，对DLDL型继电器取型继电器取1.21.21.31.3 （系统

30、在最大运行方式下，被爱护线路末（系统在最大运行方式下，被爱护线路末 端变电站母线上发生三相短路时，流过端变电站母线上发生三相短路时，流过 爱护装置的次暂态短路电流）爱护装置的次暂态短路电流）5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护例：例：TA1QF1KA2K-2K-1KA1WL1WL2QF2TA2LIKI IOP1.qbOP1.qbI IKmaxKmax死区死区爱护区爱护区线路各点短路，短路电流的分布区线路各点短路，短路电流的分布区5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.

31、2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护说明：说明：速断爱护速断爱护1 1的动作电流整定应大于下一元件的动作电流整定应大于下一元件QF2QF2的的 速断爱护出口处短路（即速断爱护出口处短路（即K-2K-2）时的最大短路电流，）时的最大短路电流，即即在在WL2WL2上上任任一一点点发发生生短短路路时时，速速断断爱爱护护1 1不不应应动动作作，而由速断爱护而由速断爱护2 2动作切除故障。动作切除故障。由于由于K-2K-2点与点与K-1K-1点很近，所以点很近，所以K-1K-1和和K-2K-2短路电流短路电流 视为相同，因此速断爱护视为相同，因此速断爱护1 1的动作电流是依据该线路的动作

32、电流是依据该线路 末末端端K-1K-1短短路路的的最最大大短短路路电电流流的的KCOKCO倍倍整整定定，这这样样保保证线路爱护的选择性。证线路爱护的选择性。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 电电流流速速断断不不能能爱爱护护线线路路的的全全长长，而而存存在在着着不不爱爱护护区区，即即死死区区。对对于于6 610KV10KV线线路路，电电流流速速断断爱爱护护的的最最小小爱爱护护区区不不应应小小于于线线路路全全长长的的15152020。速速断断爱爱护护必必需需与其它爱护协作，不能单独运用。与其它爱护协作，

33、不能单独运用。（4 4）电流速断爱护与过电流爱护的协作）电流速断爱护与过电流爱护的协作 为爱护线路全长，电流速断爱护与定时限过电流爱护为爱护线路全长，电流速断爱护与定时限过电流爱护相协作。相协作。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 速断整定：速断整定：具体确定：具体确定：IOP1IOP1，IOP2IOP2，IOP3IOP3 过电过电流整定：流整定：动动作作时时限：限：t0 t0固有延固有延时时 ，是人，是人 为为延延时时。LIOP15.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱

34、护QF1KA2WL1WL3QF3IK速断速断t0IOP3QF2WL2IOP2速断速断过电流（主）过电流（主）过电流过电流速断速断t t0 0+2t+2tt t0 0+t+tt0t0过电流过电流过电流（主）过电流（主）IOP2tIOP3t5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 过电流爱护作为速断爱护的后备爱护，以弥补速断保过电流爱护作为速断爱护的后备爱护，以弥补速断保护的死区。护的死区。留意各爱护的作用区域留意各爱护的作用区域!线路定时限与速断爱护协作电路图见线路定时限与速断爱护协作电路图见P118P118图图5 51313绽开图如下：绽开图如下：KA1KA3KA2KA4YRK

35、A1QFKMKMKA2信号信号KA3KA4KS+KTKSKT5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 （5 5）速断爱护的灵敏度校验速断爱护的灵敏度校验 一次动作电流整定值一次动作电流整定值 系统在最小运行方式下爱护安装处两相短系统在最小运行方式下爱护安装处两相短 路电流。路电流。注注：由由于于电电流流速速断断爱爱护护有有死死区区，因因此此不不能能用用线线路路末末端端最最小小两两相相短短路路电电流流进进行行校校验验，而而只只能能用用爱爱护护安安装装处处最最小两相电流来校验。小两相电流来校验。（6 6）定时限

36、过流与电流速断爱护区分定时限过流与电流速断爱护区分5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 表示符号表示符号选择性选择性电流整定值电流整定值接线接线灵敏度灵敏度定时限定时限时限差时限差最大计算负荷最大计算负荷有时间有时间继电器继电器按按末末端端最最小小运运行行方式。方式。两两相相短短路路电电流流与与一次动作电流比一次动作电流比1.251.5速速断断整定值整定值最大短路电流最大短路电流无无始始端端最最小小运运行行方方式；式；两两相相短短路路电电流流与与一一次次动动作作电电流流整整定值比定值比1.251.55.

37、2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断流速断爱护爱护 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护 例题例题5-15-1 5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 工业企业工业企业6 610KV10KV电网属于小接地系统，即中性点绝电网属于小接地系统，即中性点绝缘电网。在该电网中发生单相接地故障时，不会引起相缘电网。在该电网中发生单相接地故障时，不会引起相间电压降低和电网电流的急剧增大，电网仍可接着运行间电压降低和电网电流的急剧增大，电网仍可接着运行一段时间。这样就便于找寻接地点和接受相

38、应措施。一段时间。这样就便于找寻接地点和接受相应措施。下面就说明上述现象下面就说明上述现象 （1 1）小接地电流系统单相接地故障分析小接地电流系统单相接地故障分析 正常运行时正常运行时 若线路空载时，三相处于对称状态。电网三相对地若线路空载时，三相处于对称状态。电网三相对地电压就等于相电压。电压就等于相电压。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护电电源中性点源中性点O O与地等与地等电电位（位（0V0V）。）。电电网的每相网的每相导线导线与地之与地之间间具具有确定的有确定的电电容，匀整分布在容，匀整分布在整个整个

39、导线导线上（分布上（分布电电容）。容）。这这些些电电容可用集中在容可用集中在线线路中路中央的央的电电容容C C来代替。来代替。电电容容C C可可视为电视为电网的星形网的星形负载负载，其，其中点就是地。中点就是地。电源DDO5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 单单相相金金属属性性接接地地时时，三三相相对对地地电电压压的的变变更更（设设A A相相接接地）地）接地相接地相对对地地电压变为电压变为零（零（）电电源中性点源中性点对对地地电压电压升升 高高为为相相电压电压（O OO O）完好相完好相对对地地电压电压上升上

40、升为线为线 电压电压（中性点（中性点电压电压抬高）抬高）说说明：明：CBA相接地后 ，由于的作用使O电位可降至 图1CBAODOA5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 依据此原理，设计小接地电流的绝缘监视装置，即依据此原理，设计小接地电流的绝缘监视装置，即接受三电压互感器，三电压表，监视相电压的方法。接受三电压互感器，三电压表，监视相电压的方法。单相接地时，用电设备的工作条件并未破坏，仍单相接地时，用电设备的工作条件并未破坏，仍然照常运行。然照常运行。从上式及图从上式及图1 1看出：看出：电电网网的的相相电电压

41、压和和相相间间电电压压值值不不仅仅量量值值维维持持不不变变，而而且仍具有且仍具有120120的相位差，所以用电设备仍旧照常运行。的相位差，所以用电设备仍旧照常运行。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护单相接地时电容电流的变更：单相接地时电容电流的变更：设设A相单相接地，流过每相对地电容的电流不对称相单相接地，流过每相对地电容的电流不对称5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护电源DDO5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护流流过过接地点的接地点的电电容容电电流：流：结论

42、结论：流：流过过接地点的接地点的电电容容电电流流 ，超前于接地相，超前于接地相电压电压,其其值为值为正常运行正常运行时电时电 容容电电流流ICOICO的三倍。的三倍。利用此原理，利用此原理，实现单实现单相接地相接地 爱护爱护。CBOOA5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 （2 2）接地电流系统的绝缘监视装置接地电流系统的绝缘监视装置 对对中中性性点点绝绝缘缘电电网网而而言言，在在单单相相接接地地时时，故故障障的的电电容容电电流流不不大大，电电网网三三相相之之间间线线电电压压仍仍旧旧保保持持对对称称不不变变，对

43、对负负荷荷供供电电没没影影响响，设设备备仍仍旧旧能能运运行行1-21-2小时。小时。由由于于完完好好相相对对地地电电压压上上升升 倍倍（线线电电压压），若若接接地地点点为为断断续续电电弧弧接接地地，将将引引起起更更高高过过电电压压，从从而而可可能能使使绝绝缘缘击击穿穿，造造成成相相间间短短路路，使使故故障障扩扩大大，因因此此应应接接受受绝绝缘缘监监视视装装置置刚刚好好发发出出信信号号，以以便运行人员实行措施消退故障。便运行人员实行措施消退故障。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 接接线线方式方式见见P P12

44、3123，图图5 51919 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护ABCVVVcbaoU KV至信号至信号U0图图5-19绝缘监视装置接线图绝缘监视装置接线图三相五柱式互感器三相五柱式互感器5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 接受一只三相五柱式（二次）接受一只三相五柱式（二次）电压电压互感器，一次互感器，一次侧侧接于接于电电源（星形），二次源（星形），二次侧侧分分别别接三个接三个电压电压表（星形），和表（星形），和电压继电电压继电器器 （开口三角形）。（开口三角形）。原原理理：三三个个电电压压表表用用于于监监视视是是哪哪一一相相短短路路（故故障

45、障相相为为零零，完完好好相相上上升升 倍倍，既既完完好好时时的的线线电电压压），电电压压继继电电器器用用于于监监视视零零序序电电压压（零零序序电电压压在在故故障障时时为为100V100V，完好，完好时为时为零）零）这这种种装装置置只只能能推推断断是是哪哪一一相相发发生生短短路路故故障障，但但不不能能判判定定是是哪哪一一回回路路发发生生故故障障。只只能能接接受受依依次次断断开开各各回回路路的的方方法法找找寻寻，因因此此，只只适适用用于于出出线线不不多多，且且允允许许短短时时停停电电的中小型的中小型变电变电站。站。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3

46、5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 （3 3）单相接地爱护装置单相接地爱护装置 原原理理：利利用用故故障障线线路路接接地地电电容容电电流流（又又称称零零序序电电流流）比比非非故故障障线线路路的的大大的的特特点点，在在每每一一回回路路上上，加加装装单单相相接接地地爱爱护护（又又称称零零序序电电流流爱爱护护）装装置置，就就可可实实现现有有选选择地跳闸或发出信号。择地跳闸或发出信号。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护对对于于架架空空线线路路，接接受受三三个个相相的的电电流流互互感感器器同同级级性性并并联联组组成成

47、零零序序电电流流检检测测器器，二二次次并并联联后后接接入入电电流流继继电电器，器，如如P123P1235.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护IKTKMKSKAYRQFQS+图图5-20架空线单相接地爱护接线图架空线单相接地爱护接线图5.2.3 5.2.3 单相接地爱护单相接地爱护 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电爱护工业企业高压配电网的继电爱护对于电缆线路，接受专用的零对于电缆线路，接受专用的零序电流互感器，套在电缆上构成。序电流互感器，套在电缆上构成。正常运行或对称短路时，电缆正常运行或对称短路时，电缆芯线三相电流之和为零。芯线三相电流之和为零。单相

48、短路时，电缆芯线流有接单相短路时，电缆芯线流有接地电容电流，且其和不为零，因而地电容电流，且其和不为零，因而环形铁心中出现磁通，并在二次线环形铁心中出现磁通，并在二次线圈中产生感应电势，电流继电器动圈中产生感应电势，电流继电器动作。作。如如P124。KA图图5-215-21采用零序电流采用零序电流互感器的单相接地保护互感器的单相接地保护610KA信号信号+5.3 5.3 电电力力变压变压器的器的继电爱护继电爱护 5.3.1 5.3.1 变压器的故障种类和继电爱护的设置原则变压器的故障种类和继电爱护的设置原则（1 1）变压器故障的种类）变压器故障的种类 内内部部故故障障变变压压器器油油箱箱内内所

49、所发发生生的的故故障障包包括括绕绕组组的的相相间间短短路、匝间短路和单相接地（碰壳）短路等。路、匝间短路和单相接地（碰壳）短路等。此此种种故故障障最最危危急急，因因为为故故障障发发生生的的电电弧弧有有可可能能使使变变压压器器油油箱箱发发生爆炸。生爆炸。外部故障外部故障指油箱外引出线套管的相间短路和单相接地等。指油箱外引出线套管的相间短路和单相接地等。不正常工作状态不正常工作状态 过电流（外部短路或过负荷引起的）过电流（外部短路或过负荷引起的）温度上升温度上升 油面降低油面降低通常只给出报警信号，不跳闸。因为变压器允许短时不正常工作。通常只给出报警信号，不跳闸。因为变压器允许短时不正常工作。5.

50、3.1 5.3.1 变压器的故障种类和继电爱护的设置原则变压器的故障种类和继电爱护的设置原则（2 2）继电爱护的设置、原则继电爱护的设置、原则企业总降压变电站（企业总降压变电站（3535110/6110/610KV10KV等级）等级）过流、速断、瓦斯；如有可能过负荷，设过负荷爱护。过流、速断、瓦斯；如有可能过负荷，设过负荷爱护。单单 台台 运运 行行(10000KVA)10000KVA)或或 两两 台台 变变 压压 器器 并并 列列 运运 行行（6300KVA)6300KVA)过流、瓦斯、差动。过流、瓦斯、差动。车间变电站（车间变电站（6 610KV/0.4KV10KV/0.4KV等级）等级）