工业企业供电系统的保护装置讲稿.ppt

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1、工业企业供电系统的保护装置第一页，讲稿共八十三页哦5.1.1继电保护装置的任务及基本要求继电保护装置的任务及基本要求 3 3继电保护装置的任务继电保护装置的任务:借借助助于于断断路路器器，自自动动地地、迅迅速速地地、有有选选择择地地将将故故障障元元件件从供电系统中切除，以防事故扩大。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，以便及时处理。给出不正常运行状态信号，以便及时处理。与与其其他他自自动动化化装装置置配配合合（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），缩短事故停电时间，提高供电系统运行的可靠性。缩短事故停电时间，提高供电系统运行的可靠性。4.4.对继

2、电保护装置的要求对继电保护装置的要求 选选择择性性继继电电保保护护装装置置只只把把故故障障部部分分切切除除，而而保保护护无故障部分继续运行。无故障部分继续运行。5.1概述概述第二页，讲稿共八十三页哦5.1.1继电保护装置的任务及基本要求继电保护装置的任务及基本要求 1QF1QFK-1K-1点短路，切断故障电机点短路，切断故障电机M.M.3QF3QFK-3K-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点短路的后备保护（点短路的后备保护（1QF1QF拒动）拒动）图图5 51 1K-35QFGSGSM2QF1QF4QF3QFK-2K-15.1概述概述第三页，讲稿共八十三页哦5.

3、1.1继电保护装置的任务及基本要求继电保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对对电电气气设设备备的的破破坏坏程程度度，加加速速恢恢复复供供电电系系统统的的正正常常运行，减少对其它设备运行的影响。运行，减少对其它设备运行的影响。但但在在快快速速性性与与选选择择发发生生矛矛盾盾时时，应应首首先先满满足足选选择择性性要要求求，然然后再考虑快速性。后再考虑快速性。可靠性可靠性 发生故障时不应发生故障时不应拒动；拒动；正常运行时不应正常运行时不应误动。误动。灵敏性灵敏性 对对保保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如何何、程度轻

4、重均应敏锐反应并保护动作。程度轻重均应敏锐反应并保护动作。由由于于继继电电保保护护装装置置主主要要由由继继电电器器和和电电流流互互感感器器组组成成，所所以以下下面分面分别别介介绍这绍这两个元件。两个元件。5.1概述概述第四页，讲稿共八十三页哦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 电磁式继电器结构原理图如下电磁式继电器结构原理图如下:1 1铁心铁心 2 2可动衔铁可动衔铁 3 3接点接点 4 4反作用力弹簧反作用力弹簧 5 5线圈线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，产产生生电电磁磁力力F F，在铁心未饱和

5、前，有：，在铁心未饱和前，有：当当线线圈圈中中的的电电流流 增增大大到到一一定定程程序序时时，产产生生的的吸吸力力F F超超过过弹弹簧簧和和摩摩擦擦的的反反抗抗力力，铁铁心心吸吸动动衔衔铁铁，使使接接点点闭闭合合，这这时时称称继继电电器器动动作或启作或启动动。423155.1概述概述第五页，讲稿共八十三页哦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

6、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 对对DLDL型可取型可取0.850.85 5.1概述概述第六页，讲稿共八十三页哦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，所所有有电电流流互互感感器器的的电电流流方方向向（极极性性）及及接接线线方方式式影影响响电电流流继继电电器器的的动动作作电电流。流。1 1电流互感器的极性电流互感器的极性 为为了了正正确确接接线线和和便便

7、于于分分析析问问题题，电电流流互互感感器器一一次次和和二二次次线线圈圈的的引出端引出端要表示极性。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 ,另另一一个个端端子子为为终终端端 。5.1概述概述第七页，讲稿共八十三页哦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 流向流向终端终端 ，二次电流二次电流 流出流出的二次线圈端子标注为始端的二次线圈端子标注为始端 ，另一端为，另一端为 。将一、二次将一、二次线线圈同名端子圈同名端子 用符合用符合“*”表示。表示。右螺旋定则：磁通方向右螺旋定则：

8、磁通方向 （为安全起见，（为安全起见，电流互感器二次线圈的一端和铁心必须直接接地电流互感器二次线圈的一端和铁心必须直接接地）5.1概述概述流出流出流入流入第八页，讲稿共八十三页哦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按照同名端子定按照同名端子定义义接接线线后的后的电电特性：特性：从从同名端同名端 电电流流 方向相反方向相反 所以所以 称为减极性（也可说磁通相减）。称为减极性（也可说磁通相减）。从与之相从与之相连连的的继电继电器器看，流看，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直接串器直接串连连在一次在一次 电电

9、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致，中方向一致，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（只须考虑变比折算）。这正是流（只须考虑变比折算）。这正是减极性标注的优点减极性标注的优点。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概述概述第九页，讲稿共八十三页哦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，不不标标同同名名端端，无法形成上述减极性。无法形成上述减极性。5.1概述概

10、述第十页，讲稿共八十三页哦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略励磁电流的理想电流互感器，有：忽略励磁电流的理想电流互感器，有：(铁心中合成磁势一、二次线圈安匝数之差铁心中合成磁势一、二次线圈安匝数之差)故有故有 (一次电流换算到二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（安匝是磁动势的单位，等于线圈匝数与线圈通过的电流的乘积，安匝数越大，产生的磁场越强）。5.1概述概述第十一页，讲稿共八十三页哦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

11、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电流的关系。引入一个系。引入一个接接线线系数系数:R Rrelayrelay 为为了了能能保保护护各各种种相相间间短短路路，电电流流互互感感器器与与继继电电器器常常采采用用下下列列几种接线方式：几种接线方式：（1 1）三相三继电器接线（又称三相三继电器接线（又称完全星形接线完全星形接线）5.1概述概述第十二页，讲稿共八十三页哦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三继电器，三互感器三继电器，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

12、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）(由于采用减极性接线，所有一、二次电流同方向由于采用减极性接线，所有一、二次电流同方向)中性线5.1概述概述第十三页，讲稿共八十三页哦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概述概述第十四页，讲稿共八十三页哦5.1.3 5.1.3 电电流互感

13、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：此种接线结论：此种接线 特点：特点：保护装置可反应各种类型的短路故障保护装置可反应各种类型的短路故障（三（三 相、二相、单相）相、二相、单相）缺点：需要三互感器，三继电器，四根连接缺点：需要三互感器，三继电器，四根连接 导线，费用较高。导线，费用较高。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电系统中很少用。供电系统中很少用。5.1概述概述第十五页，讲稿共八十三页哦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

14、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概述概述第十六页，讲稿共八十三页哦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概述概述第十七页，讲稿共八十三页哦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BCBC两相短路两相短路 ACAC相短路相短路 5.1概述概述第十八页，讲稿共八十三页哦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

15、 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，K KW W=1=1特点：特点：不如完全星形可靠，但较经济；不如完全星形可靠，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，作作为相间短路保护；为相间短路保护；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概述概述第十九页，讲稿共八十三页哦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 （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）（

16、线电流）5.1概述概述第二十页，讲稿共八十三页哦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概述概述第二十一页，讲稿共八十三页哦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 BCBC两相短路，同上。两相短路，同上。B B相单相接地，保护不动作相单相接地，保护不动作 特点：特点：节约投资，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压电

17、电动机的保护。动机的保护。5.1概述概述第二十二页，讲稿共八十三页哦5.2 5.2 工业企业工业企业高压配电网高压配电网的继电保护的继电保护 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。前两种叫中性点接地。前两种叫小电流接地系统小电流接地系统，后一种叫，后一种叫大电流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供电网络。由于厂区线路距离不长，所有线路保护也不复杂，由于厂区线路距离不长，所有线路保护也不复

18、杂，常用的保护装置有：常用的保护装置有：带时限的过电流保护；带时限的过电流保护；电流速断保护；电流速断保护；低电压保护；低电压保护；中性点不接地系统的单相接地保护；中性点不接地系统的单相接地保护；由双电源供电时的功率方向保护由双电源供电时的功率方向保护。第二十三页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置过电流保护装置过电流保护装置当被保护元件中电流超过某一预先当被保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 保护装置。按其保护装置。按其时限特性时限特性可分为定可分为定 时限和反时限两种时限和反时限两种定时

19、限定时限过电流保护装置过电流保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；反定时限反定时限过电流保护装置过电流保护装置根据电流大小改变动作时根据电流大小改变动作时 间，电流大，时限短。间，电流大，时限短。（1 1）保护装置的组成与工作原理）保护装置的组成与工作原理 对于对于10KV10KV线路，工程上多采用线路，工程上多采用不完全星形接线方不完全星形接线方式式。（。（原理图见原理图见P P114114，图图5 58 8）5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第二十四页，讲稿共八十三页哦第二十五页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1

20、线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置（2 2）保护装置动作电流的整定）保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一次侧动作电流与继电器动作电流的关系的关系 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I IOPOP决决定定（或或二二次次电电流流决决定）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。应首先会根据一次电流求电流继电器的动作电流：应首先会根据一次电流求电流继电器的动作电流：I IOP1OP1一一次次侧侧动动作作电电流流，即即能能够够使使保保护护装装置置启启动动的的流流经经电电流流互互感器一次感器一次

21、侧侧（即流（即流经经被保被保护线护线路）的最小路）的最小电电流流值值。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第二十六页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置 I IOP OP 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 K KW W 接线系数，对于不完全星形，接线系数，对于不完全星形，K KW W1 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，如如电电动动机起动）时保护

22、装置不应动作：机起动）时保护装置不应动作：*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：当保护装置被其主保护外的短路故障启动作为后当保护装置被其主保护外的短路故障启动作为后 备保护时，应保证在外备保护时，应保证在外部短路被它的主保部短路被它的主保护护切除切除 后，保后，保护护装置装置应应能可靠返回，不能可靠返回，不应误动应误动作。作。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第二十七页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置例：例：当当K K点短路点短路时时 I I2 2,I,I1 1，

23、UU，进而，进而 的的 转速转速nn，QF2QF2、QF1QF1的电流的电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，I I1 1从从I IK K恢恢复复，U U恢恢复复，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I IK K降降到到IWLmax，这这时时QF1QF1的的电电流流继继电电器应返回。否则，设定时间一到器应返回。否则，设定时间一到QF1QF1就会跳闸引起误动作。就会跳闸引起误动作。这就要求：这就要求：（注（注I Irere是继电器的返

24、回电流，是继电器的返回电流，即电流互感器的二次电流）即电流互感器的二次电流）KQF2MQF1QF3M5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护I2I1第二十八页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置或：或：（引入系数引入系数 ，将不等式变为等式），将不等式变为等式）K KCOCO可靠系数，一般取可靠系数，一般取1.151.151.251.25 (返回系数返回系数)相应的保护装置动作一次电流为：相应的保护装置动作一次电流为：*（对（对DLDL型，型，0.850.85）保护装置保护装置动作时限动作时限的整定的整定 定

25、定时时限限过过电电流流保保护护装装置置的的动动作作时时限限是是按按照照时时间间阶阶梯梯的的原原则来选择的即：则来选择的即：5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第二十九页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置 从从电电网的最末端的网的最末端的过电过电流保流保护护装置数起，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的路径，逐级增加一个时间阶段路径，逐级增加一个时间阶段，形成一个阶梯的时限特性，并以此获得动作的选择性，形成一个阶梯的时限特性，并以此获得动作的选择性即即t t上级上级t t下级下级

26、ttQF1QF1KA2KA2KA1KA1WL2WL2WL1WL1KA1KA1动作时限动作时限tLo oKA2KA2动作时限动作时限QF2QF25.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第三十页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置 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，这是长，这是定时限过电流保护装置的严重缺陷定时限过电流保护装置的严重缺陷。保护装

27、置的保护装置的灵敏度校验灵敏度校验 过电流保护的过电流保护的灵敏度灵敏度 1 1 1 继电器动作继电器动作，如如果果不不动动作作，则则说说明明不不灵灵敏敏，换换句句话话说说，如如果果动动作作整整定定值值大大于于短短路路电电流，流，则则出出现现拒拒动动，说说明装置不灵敏明装置不灵敏 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第三十一页，讲稿共八十三页哦5.2.1 5.2.1 线路定时限过电流保护装置线路定时限过电流保护装置 对于中性点不接地系统，对于中性点不接地系统，最小短路电流最小短路电流出现在出现在 最小运行方式下线路末端最小运行方式下线路末端两相短路时两相短路

28、时的短路电流的短路电流 灵敏度校验灵敏度校验过电流保护要求过电流保护要求 （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保护工业企业高压配电网的继电保护第三十二页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电流流速断速断保保护护 前面说到，越靠近电源端，过电流保护的动作时限越前面说到，越靠近电源端，过电流保护的动作时限越长长。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重重，应快速切断。因此。当过电流保护应快速切断。因此。当过电流保护动作时限动作时限大于大于0.50.50.750.75时，应装设电流速断保护装置，以弥补过电流

29、时，应装设电流速断保护装置，以弥补过电流保护的缺陷。保护的缺陷。（1 1）定义）定义 电电流流速速断断保保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）的的过过电电流流保保护护装装置置。它它是是按按照照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一一定定的的、较小的保护范围，但动作不需延时。较小的保护范围，但动作不需延时。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第三十三页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护 （2 2）

30、电流速断保护装置的组成）电流速断保护装置的组成 对于采用对于采用DLDL系列电流继电器的速断保护装置来说，系列电流继电器的速断保护装置来说，相当于定时限保护中抽去时间继电器。相当于定时限保护中抽去时间继电器。KA1TAaKA2TAcKA1信号QFKMKMKSYRKA2+-KS5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第三十四页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护（3 3）动作电流整定）动作电流整定 原则：电流速断保护装置的动作电流原则：电流速断保护装置的动作电流 应按躲应按躲过过（即即大大于于）其其保保护护接接线线末末端端的的

31、最最大大短短路路电电流流（即即最最大大运运行行方式下（并列运行）三相短路电流）方式下（并列运行）三相短路电流）来整定，即：来整定，即：相应的相应的继电器动作电流继电器动作电流为为K KCOCO可靠系数，对可靠系数，对DLDL型继电器取型继电器取1.21.21.31.3 （系统在（系统在最大运行方式最大运行方式下，被保护线路末下，被保护线路末 端变电站母线上发生端变电站母线上发生三相短路三相短路时，流过时，流过 保护装置的保护装置的次暂态短路电流次暂态短路电流）5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第三十五页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电

32、流速断保流速断保护护例：例：TA1QF1KA2K-2K-1KA1WL1WL2QF2TA2LIKI IOP1.qbOP1.qbI IK Kmaxmax死区死区保护区保护区线路各点短路，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保护工业企业高压配电网的继电保护第三十六页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护说明：说明：速断保护速断保护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QFQF2 2的的 速断保护出口处短路（即速断保护出口处短路（即K-2K-2）时的最大短路电流，）时的最大短路电流，即即在在W

33、LWL2 2上上任任一一点点发发生生短短路路时时，速速断断保保护护1 1不不应应动动作作，而而由由速速断保护断保护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，因此速断保护视为相同，因此速断保护1 1的动作电流是按照该线路的动作电流是按照该线路 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K KCOCO倍倍整整定定，这这样样保保证证线线路路保保护的选择性。护的选择性。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第三十七页，讲稿共八十三页哦5.2

34、.2 5.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护 电电流流速速断断不不能能保保护护线线路路的的全全长长，而而存存在在着着不不保保护护区区，即即死死区区。对对于于6 610KV10KV线线路路，电电流流速速断断保保护护的的最最小小保保护护区区不不应应小小于于线线路路全全长长的的15152020。速速断断保保护护必必须须与与其其它它保保护配合，不能单独使用。护配合，不能单独使用。（4 4）电流速断保护与过电流保护的配合）电流速断保护与过电流保护的配合 为保护线路全长，电流速断保护与定时限过电流保护为保护线路全长，电流速断保护与定时限过电流保护相配合。相配合。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继

35、电保护工业企业高压配电网的继电保护第三十八页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护 速断整定：速断整定：具体具体确定确定：I IOP1OP1，I IOP2OP2，I IOP3OP3 过电流整定过电流整定：动作时限动作时限：t t0 0固有延时固有延时 ，是人，是人 为延时。为延时。LIOP15.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护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

36、）过电流（主）IOP2tIOP3t第三十九页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护 过电流保护作为速断保护的后备保护，以弥补速断保过电流保护作为速断保护的后备保护，以弥补速断保护的死区。护的死区。注意各保护的作用区域注意各保护的作用区域!线路定时限与速断保护配合线路定时限与速断保护配合电路图电路图见见P P118118图图5 51313展开图展开图如下：如下：KA1KA3KA2KA4YRKA1QFKMKMKA2信号信号KA3KA4KS+KTKSKT5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第四十页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5

37、.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护 （5 5）速断保护的灵敏度校验速断保护的灵敏度校验 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保护安装处两相短系统在最小运行方式下保护安装处两相短 路电流。路电流。注注：由由于于电电流流速速断断保保护护有有死死区区，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，而而只只能能用用保保护护安安装装处处最最小小两两相相电电流流来来校校验验。（6 6）定时限定时限过流与电流速断保护区别过流与电流速断保护区别5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第四十一页，讲稿共八十三页

38、哦5.2.2 5.2.2 线线路路电电流速断保流速断保护护 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一一次次动作电流比动作电流比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端最小运行方式；始端最小运行方式；两两相相短短路路电电流流与与一一次次动作电流整定值比动作电流整定值比1.251.55.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第四十二页，讲稿共八十三页哦5.2.2 5.2.2

39、线线路路电电流速断保流速断保护护 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护 例题例题5-15-1 第四十三页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 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。缘电网。在该电网中发生单相接地故障时，在该电网中发生单相接地故障时，不会引起相不会引起相间电压降低和电网电流的急剧增大，电网仍可继续运行间电压降低和电网电流的急剧增大，电网仍可继续运行一段时间一段时间。这样就便于寻找接地点和采用相应措施。这样就便于寻找接地点和采用相应措施。下面就说明上

40、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保护工业企业高压配电网的继电保护第四十四页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护电电源中性点源中性点O O与地与地等等电电位（位（0V0V）。）。电网的每相导线与地之间具电网的每相导线与地之间具有一定的电容，均匀分布在有一定的电容，均匀分布在整个导线上（分布电容）。整个导线上（分布电容）

41、。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电容央的电容C C来代替。电容来代替。电容C C可视为电网的星形负载，其可视为电网的星形负载，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保护工业企业高压配电网的继电保护第四十五页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 单单相金属性接地相金属性接地时时，三相，三相对对地地电压电压的的变变化化（设设A A相接相接地）地）接地相对地电压变为零接地相对地电压变为零（）电源电源中性点对地电压升中性点对地电压升 高为相电压高为相电压（O OO O）完好相完好相对地电压对地电压升高升高为线为线

42、 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保护工业企业高压配电网的继电保护第四十六页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 根据此原理，根据此原理，设计小接地电流的绝缘监视装置设计小接地电流的绝缘监视装置，即，即采用三电压互感器，三电压表，监视采用三电压互感器，三电压表，监视相电压相电压的方法。的方法。单单相接地相接地时时，用，用电设备电设备的工作条件并未破坏，仍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

43、网的的相相电电压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，而而且且仍仍具具有有120120的相位差，所以用电设备仍然照常运行。的相位差，所以用电设备仍然照常运行。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第四十七页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护单相接地时单相接地时电容电流的变化电容电流的变化：设设A 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保护工业企业高压配电网的继电保护电源DDO第四十八页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3

44、 单相接地保护单相接地保护流流过过接地点的接地点的电电容容电电流：流：结论结论：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,其值为正常运行时电其值为正常运行时电 容电流容电流I ICOCO的三倍。的三倍。利用此原理，实现单相接地利用此原理，实现单相接地 保护。保护。CBOOA5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第四十九页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 （2 2）接地电流系统的绝缘接地电流系统的绝缘监视监视装置装置 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

45、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然然保保持持对对称称不不变变，对对负负荷荷供供电电没没影影响响，设备仍然能运行设备仍然能运行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升升高高 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，因因此此应应采采用用绝绝缘缘监监视视装装置置及及时时发发出信号，以便运行人员采取措施消除故障。出信号，以便运行人员采取措施消除故障。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工

46、业企业高压配电网的继电保护第五十页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 接接线线方式方式见见P P123123，图图5 51919 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护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第五十一页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 采采用用一一只只三三相相五五柱柱式式（二二次次）电电压压互互感感器器，一一次次侧侧接接于于电电源源（星星形形），二二次次侧侧分分别别接接三三个个电电压压表表（星星形

47、形），和和电电压压继继电电器器 （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（故故障障相相为为零零，完完好好相相升升高高 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零序电压（零序电压在故障时为视零序电压（零序电压在故障时为100V100V，完好时为零），完好时为零）这这种种装装置置只只能能判判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。只只能能采采用用依依次次断断开开各各回回路路的的方方法法寻寻找找，因因此此，只适用于出线不多，且允许短时停电的

48、中小型变电站。只适用于出线不多，且允许短时停电的中小型变电站。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护第五十二页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 （3 3）单相接地单相接地保护保护装置装置 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保保护护（又又称称零零序序电电流流保保护护）装装置置，就就可可实实现现有有选选择择地地跳跳闸闸或或发发出信号。出信号。5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护

49、工业企业高压配电网的继电保护第五十三页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护对对于于架架空空线线路路，采采用用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P P1231235.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业高压配电网的继电保护IKTKMKSKAYRQFQS+图图5-20架空线单相接地保护接线图架空线单相接地保护接线图第五十四页，讲稿共八十三页哦5.2.3 5.2.3 单相接地保护单相接地保护 5.2 5.2 工业企业高压配电网的继电保护工业企业

50、高压配电网的继电保护对于对于电缆线路电缆线路，采用专用的零序电，采用专用的零序电流互感器，套在电缆上构成。流互感器，套在电缆上构成。正常运行或对称短路时，电缆芯线正常运行或对称短路时，电缆芯线三相电流之和为零。三相电流之和为零。单相短路时，电缆芯线流有接地电单相短路时，电缆芯线流有接地电容电流，且其和不为零，因而环形铁容电流，且其和不为零，因而环形铁心中出现磁通，并在二次线圈中产生心中出现磁通，并在二次线圈中产生感应电势，电流继电器动作。感应电势，电流继电器动作。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+第五十五页