第6章-继电保护概要优秀PPT.ppt

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1、第7章工厂供配电系统的继电爱护第第7 7章章 工厂供配电系统的继电爱护工厂供配电系统的继电爱护7.1继电爱护的基本学问继电爱护的基本学问7.2供电线路的继电爱护供电线路的继电爱护7.3电力变压器的爱护电力变压器的爱护7.4其他电力设备的继电爱护其他电力设备的继电爱护7.5自动重合闸及备用电源自动投入装置自动重合闸及备用电源自动投入装置7.6配电系统的微机爱护配电系统的微机爱护电力系统的运行分析电力系统的运行分析正常正常故障：短路故障：短路不正常：不正常：过负荷（过流）、过温、小电流接过负荷（过流）、过温、小电流接地系统的单相接地；欠压地系统的单相接地；欠压相应的爱护措施相应的爱护措施技术实现：

2、继电爱护技术实现：继电爱护一、继电爱护的任务一、继电爱护的任务1自动、快速、有选择性地切除故障设备自动、快速、有选择性地切除故障设备2对不正常运行状态发出预报信号对不正常运行状态发出预报信号3与供配电系统的自动装置协作，提高供与供配电系统的自动装置协作，提高供配电系统的供电牢靠性。配电系统的供电牢靠性。7.1继电爱护的基本学问继电爱护的基本学问二、基本要求二、基本要求选择性选择性快速性快速性灵敏性灵敏性牢靠性牢靠性统筹兼顾，简洁经济统筹兼顾，简洁经济（一）选择性（一）选择性当供配电系统发生短路故障时，继电爱护当供配电系统发生短路故障时，继电爱护装置动作，只切除故障设备，使停电范围最装置动作，只

3、切除故障设备，使停电范围最小，保证系统中无故障部分仍正常工作。小，保证系统中无故障部分仍正常工作。（二）快速性（二）快速性发生故障时，继电爱护应当尽快地动作发生故障时，继电爱护应当尽快地动作切除故障，减小故障引起的损失，提高电切除故障，减小故障引起的损失，提高电力系统的稳定性。力系统的稳定性。故障切除时间等于爱护装置动作时间和故障切除时间等于爱护装置动作时间和断路器动作时间之和。断路器动作时间之和。（三）（三）灵敏性灵敏性指继电爱护在其爱护范围内，对发生故指继电爱护在其爱护范围内，对发生故障或不正常运行状态的反应实力。障或不正常运行状态的反应实力。继电爱护的灵敏性通常用灵敏度继电爱护的灵敏性通

4、常用灵敏度KS来衡量来衡量（四）牢靠性（四）牢靠性继电爱护在其所规定的爱护范围内，发继电爱护在其所规定的爱护范围内，发生故障或不正常运行状态，要精确动作，生故障或不正常运行状态，要精确动作，不应当拒动作；发生任何爱护不应当动作不应当拒动作；发生任何爱护不应当动作的故障或不正常运行状态，不应误动作。的故障或不正常运行状态，不应误动作。二、继电爱护的基本工作原理二、继电爱护的基本工作原理供配电系统发生故障时，会引起电流增供配电系统发生故障时，会引起电流增大、电压降低、电压和电流间相位角变更大、电压降低、电压和电流间相位角变更等。等。工作原理基本相同，它主要由测量、工作原理基本相同，它主要由测量、逻

5、辑和执行三部分组成，如图逻辑和执行三部分组成，如图7-2所示。所示。过电流爱护原理图过电流爱护原理图三、常用继电器三、常用继电器按工作原理：电磁式、感应式、电动式、电子按工作原理：电磁式、感应式、电动式、电子式式按输入量：电压、电流、时间、速度、压力等按输入量：电压、电流、时间、速度、压力等按用途：限制、爱护按用途：限制、爱护电流继电器电流继电器电压继电器电压继电器功率继电器功率继电器时间继电器时间继电器信号继电器信号继电器等等电流继电器电流继电器电压继电器电压继电器功率型继电器功率型继电器时间继电器时间继电器信号继电器信号继电器直流电磁式继电器直流电磁式继电器 7.2供电线路的继电爱护供电线

6、路的继电爱护相间短路相间短路电流爱护（过电流、速断）电流爱护（过电流、速断）过负荷过负荷过载（负荷）爱护过载（负荷）爱护单相接地单相接地绝缘监视装置、单相接地爱护绝缘监视装置、单相接地爱护一、电力线路的常见故障一、电力线路的常见故障二、电流爱护的接线方式和接线系数二、电流爱护的接线方式和接线系数电流爱护的接线方式是指电流爱护中的电流电流爱护的接线方式是指电流爱护中的电流继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。接线系数接线系数Kw1 1、三相三继电器接线方式、三相三继电器接线方式 三相三继电器接线方三相三继电器接线方式又称完全星形接线。它式又称完全星形接线。它

7、能反应各种短路故障，流能反应各种短路故障，流入继电器的电流与电流互入继电器的电流与电流互感器二次绕组电流相等，感器二次绕组电流相等，其接线系数在任何短路状其接线系数在任何短路状况下均等于况下均等于1,1,即即KW=1KW=1。这。这种接线方式主要用于高压种接线方式主要用于高压大接地电流系统，爱护相大接地电流系统，爱护相间短路和单相短路。间短路和单相短路。2 2、两相两继电器接线方式、两相两继电器接线方式 两相两继电器接线方式两相两继电器接线方式又称不完全星形接线。由又称不完全星形接线。由于于B B相没有装设电流互感器相没有装设电流互感器和电流继电器，它不能反和电流继电器，它不能反应单相短路，只

8、能反应相应单相短路，只能反应相间短路，其接线系数在各间短路，其接线系数在各种相间短路时均为种相间短路时均为1 1。此接线方式主要用于小此接线方式主要用于小接地电流系统作相间短路接地电流系统作相间短路爱护用。爱护用。规程规定：不完全星形接线必需装设在规程规定：不完全星形接线必需装设在A,C相相3 3、两相一继电器接线方式、两相一继电器接线方式 流入继电器的电流为两电流互感器二次绕组电流之差，流入继电器的电流为两电流互感器二次绕组电流之差，因此又称两相电流差接线。，因此又称两相电流差接线。A A、C C两相短路时，两相短路时，KW=2KW=2，；，；A A、B B或或B B、C C两相短路时，两相

9、短路时，KW=1KW=1；可反应各种相间短路，但其接线系数随短路种类不同而不同，可反应各种相间短路，但其接线系数随短路种类不同而不同，爱护灵敏度也不同，主要用于高压电动机的爱护。爱护灵敏度也不同，主要用于高压电动机的爱护。三、过电流爱护三、过电流爱护当通过线路的电流大于继电器的动作电流，爱护当通过线路的电流大于继电器的动作电流，爱护装置起动，并用时限保证动作的选择性，这种继电装置起动，并用时限保证动作的选择性，这种继电爱护装置称为过电流爱护。爱护装置称为过电流爱护。分为定时限过电流爱护、反时限过电流爱护。分为定时限过电流爱护、反时限过电流爱护。1、接线和工作原理、接线和工作原理定时限过电流爱护

10、装置的接线图定时限过电流爱护装置的接线图（1）定时限过电流爱护装置的接线和工作原理）定时限过电流爱护装置的接线和工作原理（2）反时限过电流爱护装置的接线和工作原理）反时限过电流爱护装置的接线和工作原理2、爱护整定、爱护整定动作电流整定、动作时限整定和灵敏度校验动作电流整定、动作时限整定和灵敏度校验（1）动作电流整定）动作电流整定a.正常运行时，爱护装置不动作，即爱护装置一正常运行时，爱护装置不动作，即爱护装置一次侧的动作电流次侧的动作电流Iop1应大于线路的最大负荷电流应大于线路的最大负荷电流IL.max（正常过负荷电流和尖峰电流），即（正常过负荷电流和尖峰电流），即Iop1IL.maxb.爱

11、护装置在外部故障切除后，牢靠返回到原始爱护装置在外部故障切除后，牢靠返回到原始位置位置,即爱护装置一次侧的返回电流即爱护装置一次侧的返回电流Ire1大于线路的大于线路的最大负荷电流最大负荷电流IL.max（应包含电动机的自起动电流）（应包含电动机的自起动电流），即，即Ire1IL.max继电器的动作电流继电器的动作电流Iop.KA为为式中，式中，Krel为牢靠系数，为牢靠系数，DL型继电器取型继电器取1.2，GL型继电器型继电器取取1.3；Kw为接线系数，由爱护的接线方式确定；为接线系数，由爱护的接线方式确定；Kre为继为继电器的返回系数，电器的返回系数，DL型继电器取型继电器取0.85，GL

12、型继电器取型继电器取0.8；Ki为电流互感器变比。为电流互感器变比。IL.max=（1.53.0）Ic 爱护装置一次侧的动作电流为爱护装置一次侧的动作电流为按阶梯原则进行整定：按阶梯原则进行整定：t1=t2+t式中式中,t为时限级差，定时限过电流爱护取为时限级差，定时限过电流爱护取0.5s，反时，反时限过电流取限过电流取0.7s。（2）动作时限整定）动作时限整定a.定时限过电流淌作时限整定定时限过电流淌作时限整定b.反时限过电流爱护动作时限整定反时限过电流爱护动作时限整定10倍动作电流时的动作时限。倍动作电流时的动作时限。“阶梯原则阶梯原则”来确定，即上下级线路的反时限过电流爱护来确定，即上下

13、级线路的反时限过电流爱护在爱护协作点在爱护协作点K点发生短路时的时限级差为点发生短路时的时限级差为t=0.7s。动作时限整定步骤：动作时限整定步骤：a、计算线路、计算线路2WL首端首端K点三相短路时爱护点三相短路时爱护2的动作电的动作电流倍数流倍数n2b、由、由n2从特性曲线从特性曲线2求求K点三相短路时爱护点三相短路时爱护2的动作时限的动作时限t2。c、计算、计算K点三相短路时爱护点三相短路时爱护1的实际动作时限的实际动作时限t1d、计算、计算K点三相短路时，爱护点三相短路时，爱护1的实际动作电流倍数的实际动作电流倍数n1。e、由、由t1和和n1确定继电器的特性曲线。确定继电器的特性曲线。（

14、3）爱护灵敏度校验）爱护灵敏度校验过电流爱护的灵敏度用系统最小运行方式下线过电流爱护的灵敏度用系统最小运行方式下线路末端的两相短路电流路末端的两相短路电流进行校验。进行校验。式中，式中，Iop1为爱护装置一次侧为爱护装置一次侧动作电流。动作电流。主爱护主爱护后备爱护后备爱护例例1、试整定图所示线路、试整定图所示线路1WL的定时限过电流爱护。的定时限过电流爱护。已知已知1TA的变比为的变比为750/5A，线路最大负荷电流，线路最大负荷电流670A，爱护接受两相两继电器接线，线路，爱护接受两相两继电器接线，线路2WL定定时限过电流爱护的动作时限时限过电流爱护的动作时限0.7s，最大运行方式时，最大

15、运行方式时K1点三相短路电流点三相短路电流4kA，K2点三相短路电流点三相短路电流2.5kA，最小运行方式时，最小运行方式时K1和和K2点三相短路电流分别为点三相短路电流分别为3.2kA和和2kA。解：解：1、整定动作电流、整定动作电流选选DL-11/10电流继电器，线圈并联，整定动作电流电流继电器，线圈并联，整定动作电流7A 过电流爱护一次侧动作电流为过电流爱护一次侧动作电流为2、整定动作时限、整定动作时限线路线路1WL定时限过电流爱护的动作时限应较线路定时限过电流爱护的动作时限应较线路2WL定时限过电流爱护动作时限大一个时限级差定时限过电流爱护动作时限大一个时限级差t。3、校验爱护灵敏度、

16、校验爱护灵敏度爱护线路爱护线路1WL灵敏度按线路灵敏度按线路1WL末端最小两相短路末端最小两相短路电流校验电流校验由此可见，爱护整定满足灵敏度要求。由此可见，爱护整定满足灵敏度要求。四、四、电电流速断流速断爱护爱护 当过电流爱护动作时限超过当过电流爱护动作时限超过0.50.7s0.50.7s时，应时，应装设电流速断爱护。装设电流速断爱护。1.1.电流速断爱护的接线和工作原理电流速断爱护的接线和工作原理 2.2.电流速断爱护的整定电流速断爱护的整定 （1 1）动作电流整定）动作电流整定为了保证速断爱护动作的选择性，为了保证速断爱护动作的选择性，在下一级线路首端发生最大短路电流时电流速断在下一级线

17、路首端发生最大短路电流时电流速断爱护不应动作，即速断爱护动作电流爱护不应动作，即速断爱护动作电流Iop1Iop1IK.maxIK.max，速断爱护动作电流整定值为，速断爱护动作电流整定值为式中，式中，IK.maxIK.max为线路末端最大三相短为线路末端最大三相短路电流；路电流；Kre1Kre1为牢靠系数，为牢靠系数，DLDL型继电型继电器取器取1.31.3，GLGL型继电器取型继电器取1.51.5；KwKw为接为接线系数；线系数；KiKi为电流互感器变比。为电流互感器变比。（2 2）灵敏度校验）灵敏度校验用线路首端最小两相短路电流用线路首端最小两相短路电流校验，即校验，即对对GLGL型电流继

18、电器型电流继电器，还要整定速断动作电流倍数，还要整定速断动作电流倍数，即即注：在电流速断爱护区内，电流速断爱护为主爱注：在电流速断爱护区内，电流速断爱护为主爱护，过电流爱护为协助爱护护，过电流爱护为协助爱护在电流速断爱护的死区内，过电流爱护为主爱护在电流速断爱护的死区内，过电流爱护为主爱护3 3、爱护区和爱护死区、爱护区和爱护死区 电流速断爱护的动作电流速断爱护的动作电流大于线路末端的最电流大于线路末端的最大三相短路电流，电流大三相短路电流，电流速断爱护存在爱护死区。速断爱护存在爱护死区。只能爱护线路的一部分，只能爱护线路的一部分，线路不能被爱护的部分线路不能被爱护的部分称为爱护死区，线路能称

19、为爱护死区，线路能被爱护的部分称为爱护被爱护的部分称为爱护区。区。例例2 2 试整定例试整定例7-17-1中线路中线路1WL1WL的电流速断爱护。已知线路的电流速断爱护。已知线路1WL1WL首端最小三相短路电流为首端最小三相短路电流为9.2kA9.2kA。解：电流速断爱护和过电流爱护共用电流互感器和出口中解：电流速断爱护和过电流爱护共用电流互感器和出口中间继电器。电流速断爱护需整定动作电流和校验灵敏度。间继电器。电流速断爱护需整定动作电流和校验灵敏度。（1 1）动作电流整定）动作电流整定 选DL-11/50DL-11/50电流继电器，线圈并联，整定动作电流35A。速断爱护一次侧动作电流为速断爱

20、护一次侧动作电流为 （2 2）灵敏度校验）灵敏度校验:以线路以线路1WL1WL首端最小两相短路电流校验首端最小两相短路电流校验 电流速断爱护整定满足要电流速断爱护整定满足要求。求。例例3 3 图所示的图所示的10kV10kV线路线路1WL1WL和和2WL2WL都接受都接受GL-15/10GL-15/10电流继电流继电器构成两相两继电器接线的过电流爱护。已知电器构成两相两继电器接线的过电流爱护。已知1TA1TA的变的变比为比为100/5A100/5A，2TA2TA的变比为的变比为75/5A75/5A，1WL1WL的过电流爱护动作的过电流爱护动作电流整定电流整定9A9A，1010倍动作电流的动作时

21、间为倍动作电流的动作时间为1s1s，2WL2WL的计算的计算电流为电流为36A36A，2WL2WL首端三相短路电流为首端三相短路电流为900A900A，末端三相短路，末端三相短路电流电流320A320A。试整定线路。试整定线路2WL2WL的爱护。的爱护。解：线路由解：线路由GL-15/10GL-15/10感应式电流继电器构成两相式过电流感应式电流继电器构成两相式过电流爱护和电流速断爱护爱护和电流速断爱护 （1 1）过电流爱护）过电流爱护 动作电流动作电流 整定继电器动作电流整定继电器动作电流8A8A，过电流爱护一次侧动作电流为，过电流爱护一次侧动作电流为 动作时限整定动作时限整定 由线路由线路

22、1WL1WL和和2WL2WL爱护协作点爱护协作点K1K1，整定，整定2WL2WL的电流继电的电流继电器动作时限曲线。器动作时限曲线。a a、计算、计算K1K1点短路点短路1WL1WL爱护的动作电流倍数爱护的动作电流倍数n1n1和动作时限和动作时限t1t1：由由n n1 1查查GL-15GL-15电流继电器电流继电器t|t|n=10n=10=1s=1s特性曲线，得特性曲线，得t t1 1=1.4s=1.4s b b、计算、计算K1K1点短路点短路2WL2WL爱护的动作电流倍数爱护的动作电流倍数n2n2和动作时限和动作时限t2t2。c c、由、由n2n2和和t2t2从从GL-15GL-15电流继电

23、器动作特性曲线查得电流继电器动作特性曲线查得1010倍倍动作电流淌作时限动作电流淌作时限0.6s 0.6s 灵敏度校验灵敏度校验 1.5 2WL2WL过电流爱护整定满足要求过电流爱护整定满足要求 （2 2）电流速断爱护）电流速断爱护 动作电流整定动作电流整定 整定速断爱护动作倍数整定速断爱护动作倍数4 4倍，一次侧动作电流为倍，一次侧动作电流为 灵敏度校验灵敏度校验 1.5 2WL2WL电流速断爱护整定满足要求。电流速断爱护整定满足要求。五、过负荷爱护五、过负荷爱护 1、接线和工作原理、接线和工作原理2 2、爱护整定、爱护整定(1)(1)过负荷爱护的动过负荷爱护的动作电流按线路的计算电流作电流

24、按线路的计算电流IcIc整定，即整定，即 式中，式中，KrelKrel为牢靠系数，取为牢靠系数，取1.21.31.21.3；KiKi为电流互感器之比。为电流互感器之比。(2)(2)动作时间动作时间 一般整定一般整定10s10s 15s15s。六、单相接地爱护六、单相接地爱护1.1.多线路系统单相接地分析多线路系统单相接地分析（1 1）流过接地线）流过接地线路的总接地电流路的总接地电流IEIE等于全部在电气上等于全部在电气上有干脆联系的接地有干脆联系的接地电容电流之和电容电流之和ICIC减去接地线路的接减去接地线路的接地电容电流地电容电流IcIc。（2 2）流过非接地线路的）流过非接地线路的接地

25、电容电流就是该非接接地电容电流就是该非接地故障线路的接地电容电地故障线路的接地电容电流流I Icici。2单相接地爱护单相接地爱护（1）接线和工作原理）接线和工作原理零序电流爱护零序电流爱护（2）动作电流整定）动作电流整定系统中其它线路发生单相接地，被爱护线路流过接地系统中其它线路发生单相接地，被爱护线路流过接地电容电流电容电流IC时，单相接地爱护不应动作，即时，单相接地爱护不应动作，即式中，Kre1为牢靠系数，爱护装置不带时限时，取Kre1=45，爱护装置带时限时，取Kre1=1.52；Ki为零序电流互感器的变比。（3）灵敏度校验）灵敏度校验爱护装置一次侧动作电流为爱护装置一次侧动作电流为

26、架空线路电缆线路被爱护线路发生单相接地，流过接地电容电流被爱护线路发生单相接地，流过接地电容电流单相接地爱护应牢靠动作。单相接地爱护应牢靠动作。绝缘监视装置是无选择性的绝缘监视装置是无选择性的3.绝缘监视装置绝缘监视装置7.3电力变压器的继电爱护电力变压器的继电爱护一、电力变压器的常见故障和爱护配置一、电力变压器的常见故障和爱护配置7.3电力变压器的继电爱护电力变压器的继电爱护1、常见故障、常见故障(1)变压器的短路故障变压器的短路故障内部故障内部故障匝间短路、相间短路和单相碰壳故障匝间短路、相间短路和单相碰壳故障外部故障外部故障相间短路、单相接地故障相间短路、单相接地故障(2)变压器的不正常

27、运行状态变压器的不正常运行状态过负荷、油面降低和变压器温度上升等。过负荷、油面降低和变压器温度上升等。2、爱护配置、爱护配置(1)装设过电流爱护和电流速断爱护装置用于装设过电流爱护和电流速断爱护装置用于爱护相间短路爱护相间短路(2)气体爱护：爱护变压器的内部故障和油面气体爱护：爱护变压器的内部故障和油面降低降低(3)差动爱护：爱护内部故障和引出线相间短差动爱护：爱护内部故障和引出线相间短路路(4)装设过负荷爱护和温度爱护装置分别用于装设过负荷爱护和温度爱护装置分别用于爱护变压器的过负荷和温度上升爱护变压器的过负荷和温度上升(1)两相两继电器式接线两相两继电器式接线（适用于相间短路爱护）（适用于

28、相间短路爱护）(2)两相一继电器式接线两相一继电器式接线（爱护灵敏度随短路种类而异）（爱护灵敏度随短路种类而异）二、变压器电流爱护的接线方式二、变压器电流爱护的接线方式三、变压器的爱护三、变压器的爱护1、变压器的过电流爱护、变压器的过电流爱护(1)接线和工作原理接线和工作原理和线路过电流爱护的接线、工作原理完全相和线路过电流爱护的接线、工作原理完全相同。同。(2)变压器过电流爱护整定变压器过电流爱护整定和线路过电流爱护的整定类似。和线路过电流爱护的整定类似。a.动作电流整定动作电流整定b.动作时限整定动作时限整定c.灵敏度校验灵敏度校验2、变压器电流速断爱护、变压器电流速断爱护(1)接线和工作

29、原理接线和工作原理和线路速断爱护的接线、工作原理完全相同。和线路速断爱护的接线、工作原理完全相同。(2)变压器电流速断爱护整定变压器电流速断爱护整定和线路过电流爱护的整定类似。和线路过电流爱护的整定类似。a.动作电流动作电流b.灵敏度校验灵敏度校验3.变压器的零序电流爱护变压器的零序电流爱护(1)接线和工作原理接线和工作原理(2)整定整定a.动作电流动作电流b.动作时间动作时间c.灵敏度校验灵敏度校验4.变压器的过负荷爱护变压器的过负荷爱护运行中可能出现过负荷的变压器应装设过负荷运行中可能出现过负荷的变压器应装设过负荷爱护。接线和工作原理同线路的过负荷爱护；动爱护。接线和工作原理同线路的过负荷

30、爱护；动作电流整定按变压器一次侧额定电流整定；动作作电流整定按变压器一次侧额定电流整定；动作时间一般整定时间一般整定10s15s。例例4 4 某总降变电全部一台某总降变电全部一台35/10.5kV35/10.5kV、2500kVA2500kVA、Yd11Yd11联结组变压器一台。已知变压器联结组变压器一台。已知变压器10kV10kV母线的最母线的最大三相短路电流大三相短路电流1.4kA1.4kA，最小三相短路电流，最小三相短路电流1.3kA1.3kA，35kV35kV母线的最小三相短路电流母线的最小三相短路电流1.25kA1.25kA，爱护接受两，爱护接受两相两继电器接线，电流互感器变比为相两

31、继电器接线，电流互感器变比为100/5A100/5A，变电，变电所所10 kV10 kV出线过电流爱护动作时间出线过电流爱护动作时间1s1s，试整定变压，试整定变压器的电流爱护。器的电流爱护。解：因无过负荷可能，变压器装设定时限过电流爱护和电解：因无过负荷可能，变压器装设定时限过电流爱护和电流速断爱护，爱护接受两相两继电器接线。流速断爱护，爱护接受两相两继电器接线。1 1定时限过电流爱护定时限过电流爱护 （1 1）动作电流整定）动作电流整定 选选DL-11/10DL-11/10电流继电器，线圈并联，动作电流整定电流继电器，线圈并联，动作电流整定Iop.KA(oc)=6A Iop.KA(oc)=

32、6A 爱护一次侧动作电流爱护一次侧动作电流 （2 2）动作时间整定）动作时间整定 （3 3）灵敏度校验）灵敏度校验1.5 1.5 2 2电流速断爱护电流速断爱护 （1 1）动作电流整定）动作电流整定 选选DL-11/50DL-11/50电流继电器，线圈串联，动作电流整定电流继电器，线圈串联，动作电流整定I Iop.KA(qb)op.KA(qb)=25A=25A 爱护一次侧动作电流爱护一次侧动作电流 （2 2）灵敏度校验）灵敏度校验 2.0 2.0 变压器电流爱护灵敏度满足要求变压器电流爱护灵敏度满足要求.四、变压器的气体爱护四、变压器的气体爱护气体爱护是爱护油浸式电力变压器内部故障的一种主气体

33、爱护是爱护油浸式电力变压器内部故障的一种主要爱护装置。按要爱护装置。按GB50062-92规定，规定，800kVA及以上的油浸及以上的油浸式变压器和式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器均应装气及以上的车间内油浸式变压器均应装气体爱护。体爱护。1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 FJ3-80 FJ3-80型开口杯挡板式气体继电器的结构示意图。型开口杯挡板式气体继电器的结构示意图。1盖盖2容器容器3上油杯上油杯4、8永久磁铁永久磁铁5、6上触头上触头7下油杯下油杯9、10下触头下触头11支架支架12、15平衡锤平衡锤13、16转轴转轴14挡板挡板17放气阀放气阀18

34、接线盒接线盒 2气体爱护的接线气体爱护的接线3气体爱护的安装和运行气体爱护的安装和运行气体性气体性质质故障原因故障原因处处理要求理要求无色、无臭、无色、无臭、不可燃不可燃变压变压器含有器含有空气空气允允许继续许继续运运行行灰白色、有灰白色、有剧剧臭、可燃臭、可燃纸质绝缘纸质绝缘物物烧烧毁毁应应立即停立即停电电检检修修黄色、黄色、难难燃燃木木质绝缘质绝缘部部分分烧烧毁毁应应停停电检电检修修深灰色或黑深灰色或黑色、易燃色、易燃油内油内闪络闪络、油油质质炭化炭化分析油分析油样样，必要必要时时停停电电检检修修五、变压器的差动爱护五、变压器的差动爱护GB规定规定10000kVA及以上的单独运行变压器和及

35、以上的单独运行变压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装设差及以上的并列运行变压器，应装设差动爱护；动爱护；6300kVA及以下单独运行的重要变压及以下单独运行的重要变压器，也可装设差动爱护。当电流速断爱护灵器，也可装设差动爱护。当电流速断爱护灵敏度不符合要求时，宜装设差动爱护敏度不符合要求时，宜装设差动爱护1 1差动爱护的工作原理差动爱护的工作原理 2变压器差动爱护中不平衡电流产生的缘由和减小措施变压器差动爱护中不平衡电流产生的缘由和减小措施（1）变压器联结组引起的不平衡电流）变压器联结组引起的不平衡电流将变压器星形接线侧的电流互感器接成三角形接线，将变压器星形接线侧的电流互感器接成

36、三角形接线，变压器三角形接线侧的电流互感器接成星形接变压器三角形接线侧的电流互感器接成星形接线，这样变线，这样变压器两侧电流互感器的二次侧电流相位相同，消退了由变压器两侧电流互感器的二次侧电流相位相同，消退了由变压器联结组引起的不平衡电流。压器联结组引起的不平衡电流。（2）电流互感器变比引起的不平衡电流）电流互感器变比引起的不平衡电流利用差动继电器中的平衡线圈或自耦电流互感器消退利用差动继电器中的平衡线圈或自耦电流互感器消退由电流互感器变比引起的不平衡电流。由电流互感器变比引起的不平衡电流。（3）变压器励磁涌流引起的不平衡电流）变压器励磁涌流引起的不平衡电流利用速饱和电流互感器或差动继电器的速

37、饱和铁心利用速饱和电流互感器或差动继电器的速饱和铁心减小励磁涌流引起的不平衡电流。减小励磁涌流引起的不平衡电流。3 3变压器的差动爱护方式变压器的差动爱护方式 主要问题是实行各种有效措施消退不平衡电流的主要问题是实行各种有效措施消退不平衡电流的影响影响 （1）带短路途圈的）带短路途圈的BCH-2型差动继电器；型差动继电器；（2）带磁制动特性的）带磁制动特性的BCH-1型差动继电器；型差动继电器；（3）多侧磁制动特性的）多侧磁制动特性的BCH-4型差动继电器；型差动继电器；（4）鉴别涌流间断角的差动继电器；）鉴别涌流间断角的差动继电器；（5）二次谐波制动的差动继电器。）二次谐波制动的差动继电器。

38、几种构成差动爱护的继电器几种构成差动爱护的继电器4.BCH-24.BCH-2型变压器差动爱护型变压器差动爱护 （1 1）BCH-2BCH-2型差动继电器型差动继电器 BCH-2 BCH-2型差动继电器，由一个带短路途圈的速饱和型差动继电器，由一个带短路途圈的速饱和变压器和一个执行元件变压器和一个执行元件DL-11/0.2DL-11/0.2电流继电器组成，如图所电流继电器组成，如图所示。示。（2）BCH-2型变压器差动爱护接线型变压器差动爱护接线(3)BCH-2型变压器差动爱护的整定型变压器差动爱护的整定按平均电压及变压器最大容量计算变压器各侧额定电按平均电压及变压器最大容量计算变压器各侧额定电

39、流流INT，按，按KW、INT选择各侧电流互感器一次额定电流。选择各侧电流互感器一次额定电流。按下式计算出电流互感器二次回路额定电流按下式计算出电流互感器二次回路额定电流IN2：式中，式中，KW为三相对称状况下电流互感器为三相对称状况下电流互感器的接线系数，星型接线时为的接线系数，星型接线时为1，三角形接，三角形接线时为线时为；Ki为电流互感器的变比。为电流互感器的变比。差动爱护基本侧的一次侧动作电流整定差动爱护基本侧的一次侧动作电流整定 a a）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压复原时）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压复原时的励磁涌流的励磁涌流b）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电

40、流）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流c）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压器正常运行时的最大负荷电流器正常运行时的最大负荷电流继电器差动线圈匝数的确定继电器差动线圈匝数的确定 aa三绕组变压器：基本侧干脆接差动线圈，其余三绕组变压器：基本侧干脆接差动线圈，其余两侧接相应的平衡线圈。基本侧继电器的动作电流为两侧接相应的平衡线圈。基本侧继电器的动作电流为 基本侧继电器差动线圈计算匝数基本侧继电器差动线圈计算匝数d.c为为式中，式中，AW0为继电器动作安匝，无实测值时为继电器动作安匝，无实测值时可接受额定值可接受额定值AW0=60安匝。

41、安匝。按继电器线圈实按继电器线圈实有抽头选择较小而相近的匝数作为差动线圈的有抽头选择较小而相近的匝数作为差动线圈的整定匝数整定匝数WOP。依据依据WOP再计算基本侧实际的继电器动作电流再计算基本侧实际的继电器动作电流b双绕组变压器：两侧电流互感器分别接于继电器的两双绕组变压器：两侧电流互感器分别接于继电器的两个平衡线圈上。确定基本侧的继电器动作电流及线圈匝数个平衡线圈上。确定基本侧的继电器动作电流及线圈匝数的计算与三绕组变压器方法相同。的计算与三绕组变压器方法相同。依继电器线圈实有抽头，依继电器线圈实有抽头，选用差动线圈的匝数选用差动线圈的匝数Wd和一组平衡线圈匝数和一组平衡线圈匝数Weq1之

42、和，之和，较差动线圈计算匝数较差动线圈计算匝数Wdc小而近似的数值。基本侧的整定小而近似的数值。基本侧的整定匝数匝数Wd.op为为非基本侧平衡线圈匝数的确定非基本侧平衡线圈匝数的确定a a双绕组变压器平衡线圈的计算匝数双绕组变压器平衡线圈的计算匝数式中，式中，为接有平衡线圈为接有平衡线圈、的电流互感器二次的电流互感器二次侧侧额定电流。额定电流。三绕组变压器平衡线圈计算匝数分别为三绕组变压器平衡线圈计算匝数分别为式中，式中，IN2为基本侧电流互感器二次额定电流。为基本侧电流互感器二次额定电流。计算计算式中，式中，为平衡线圈计算匝数；为平衡线圈计算匝数；为平衡线圈整定匝为平衡线圈整定匝数；数；为差

43、动线圈整定匝数。为差动线圈整定匝数。若若时，则需将其代入上式重新计算动作电流。时，则需将其代入上式重新计算动作电流。短路途圈抽头的确定短路途圈抽头的确定 短路途圈有短路途圈有4 4组抽头可供选择，短路途圈的匝数越组抽头可供选择，短路途圈的匝数越多，躲过励磁涌流的性能越好，但继电器的动作时间越长。多，躲过励磁涌流的性能越好，但继电器的动作时间越长。因此所选抽头匝数是否合适，应在爱护装置投入运行时，因此所选抽头匝数是否合适，应在爱护装置投入运行时，通过变压器空载试验确定。通过变压器空载试验确定。灵敏系数校验灵敏系数校验 式中，式中，IIK、IIIK、IIIIK为变压器出口处最小短路时为变压器出口处

44、最小短路时、侧侧流进继电器线圈的电流；流进继电器线圈的电流；W WIWIW、W WIIWIIW、W WIIIWIIIW为为、侧电流在继侧电流在继电器的实际工作匝数（工作匝数为各侧平衡线圈匝数与差动匝数之电器的实际工作匝数（工作匝数为各侧平衡线圈匝数与差动匝数之和）。和）。简化公式：简化公式：式中，式中，IKD为最小故障时流入继电器的总电流；为最小故障时流入继电器的总电流；IOP.KD为继电器的整定为继电器的整定电流。电流。双绕组变压器灵敏度计算与上述相同，只是第三侧数字为零。双绕组变压器灵敏度计算与上述相同，只是第三侧数字为零。例例5 5 试整定双绕组变压器的试整定双绕组变压器的BCH-2BC

45、H-2型差动爱护。已知变压器型差动爱护。已知变压器技术参数：技术参数：15MVA,3522.5%/10.5kV,yd11,Uk%=7.515MVA,3522.5%/10.5kV,yd11,Uk%=7.5；变压器变压器35 kV35 kV母线三相短路电流母线三相短路电流 母线三相短路母线三相短路 归算到归算到35KV35KV的短路电的短路电流流 ，10kV10kV侧最大负荷电流侧最大负荷电流为为780A780A。解：解：1.1.计算变压器额定电流、选出电流互感器变比、求出电计算变压器额定电流、选出电流互感器变比、求出电流互感器二次回路额定电流，计算结果如表所示。流互感器二次回路额定电流，计算结果

46、如表所示。表表:变压器额定电流、电流互感器变比、电流互感器二次回变压器额定电流、电流互感器变比、电流互感器二次回路额定电流路额定电流 由表可见，由表可见，10kV10kV侧电流互感器二次回路额定电流较侧电流互感器二次回路额定电流较35kV35kV侧侧大，因此，以大，因此，以10kV10kV侧为基本侧。侧为基本侧。名称名称 各侧数值各侧数值 35kV 35kV 10kV 10kV 变压器额定电流变压器额定电流（A A）变压器绕组接线方式变压器绕组接线方式 yd电流互感器接线方式电流互感器接线方式 YD电流互感器计算变比电流互感器计算变比 选用电流互感器变比选用电流互感器变比 电流互感器二次回路电

47、流互感器二次回路额定电流额定电流 2.2.计算差动爱护计算差动爱护10kV10kV侧的一次侧动作电流侧的一次侧动作电流 （1 1）按躲过励磁涌流）按躲过励磁涌流 （2 2）按躲过外部最大不平衡电流）按躲过外部最大不平衡电流 （3 3）按躲过电流互感器二次回路断线）按躲过电流互感器二次回路断线 因此，应躲过外部最大不平衡电流选择因此，应躲过外部最大不平衡电流选择10KV10KV侧一次侧动作侧一次侧动作电流为电流为1466A1466A。3.3.确定线圈接法和匝数确定线圈接法和匝数 35kV35kV和和10KV10KV侧电流互感器分别接平衡线圈侧电流互感器分别接平衡线圈W WeqIeqI，W Weq

48、IIeqII 基本侧（基本侧（10KV10KV侧）继电器动作电流为侧）继电器动作电流为 基本侧差动线圈计算匝数为基本侧差动线圈计算匝数为 其中取差动线圈匝数其中取差动线圈匝数W Wd d6 6匝匝,平衡绕组线圈匝数平衡绕组线圈匝数W WeqIeqI 2 2匝。匝。选择平衡绕组选择平衡绕组线圈匝数线圈匝数W WeqIIeqII为为3 3匝。匝。5.5.计算由实际匝数与计算匝数不等产生的相对误差计算由实际匝数与计算匝数不等产生的相对误差 所以，不须要重新计算动作电流。所以，不须要重新计算动作电流。6.6.初步确定短路途圈的抽头：选用初步确定短路途圈的抽头：选用C1-C2C1-C2抽头。抽头。4.4

49、.确定确定35KV35KV侧平衡线圈侧平衡线圈的匝数的匝数 7.7.灵敏度校验灵敏度校验 按按10kV10kV侧最小两相短路电流校验，侧最小两相短路电流校验，35kV35kV侧继侧继电器通过的电流为电器通过的电流为 校验结果，灵敏度满足要求。校验结果，灵敏度满足要求。7.4其它电力设备的继电爱护其它电力设备的继电爱护回顾变电所的一次主回路回顾变电所的一次主回路母线母线电容器电容器高压电动机高压电动机一、母线的继电爱护一、母线的继电爱护变电所中变电所中610kV单母线一般不装设专用的单母线一般不装设专用的母线爱护母线爱护对于出线较多、负荷性质又较重要的单母对于出线较多、负荷性质又较重要的单母线分

50、段母线，装设电流速断爱护及过电流线分段母线，装设电流速断爱护及过电流爱护，整定计算见表爱护，整定计算见表7-6二、电容器的继电爱护二、电容器的继电爱护对于低压电容器和容量小于对于低压电容器和容量小于400KVA的高压的高压电容器，可装设熔断器作为电容器的相间电容器，可装设熔断器作为电容器的相间短路爱护短路爱护对于容量较大的高压电容器，需配置专用对于容量较大的高压电容器，需配置专用的爱护装置，见表的爱护装置，见表7-7，其整定计算见表，其整定计算见表7-8三、高压电动机的继电爱护三、高压电动机的继电爱护常见短路故障和不正常工作状态主要有：常见短路故障和不正常工作状态主要有：定子绕组相间短路、单相