工厂供配电技术 (2).ppt

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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 本领域主主要要论论述述了了工工厂厂高高压压线线路路的的保保护护，其其中中重重点点讲讲述述了了工工厂厂高高压压线线路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 当当被被保保护护线线路路中中电电流流增增大大且且超超过过整整定定值值时时，电电流流继继

2、电电器器启启动动，同同时时启启动动时时间间继继电电器器，待待时时间间继继电电器器延延时时到到预预先先整整定定时时间间，保保护护装装置置动动作作切切除除故故障障并并报报警警。这这种种保保护护装装置置的的动动作作时时间间是是预预先先整整定定的的，不不随随短短路路电电流流大大小小的的变变化化而而变变化化，因因而而称称为为定定时时限限。定定时时限限过过电电流流保保护护在在工工厂厂供供电电系系统统中中多多采采用用两两相式接线。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闭合，保持闭合，保持正常供电

3、，线路中流过正常电流，此正常供电，线路中流过正常电流，此时电流继电器不会启动。当线路发生时电流继电器不会启动。当线路发生相间短路故障时，线路中流过的电流相间短路故障时，线路中流过的电流迅速增加，使电流继电器迅速增加，使电流继电器KAKA瞬时动作，瞬时动作，启动时间继电器启动时间继电器KTKT，经过延时，经过延时，KTKT延延时触点闭合，使串联的信号继电器时触点闭合，使串联的信号继电器（电流型）（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，使断路器回路，使断路器Q

4、FQF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 反反时时限限过过电电流流保保护护就就是是通通过过保保护护装装置置的的故故障障电电流流越越大大，动动作作时时间间越越短短，而而故故障障电电流流越越小小，动动作作时时间间就就越越长。这种保护装置由长。这种保护装置由GLGL型电流继电器组成。型电流继电器组成。n工工作作原原理理：在在正

5、正常常情情况况下下，电电流流继继电电器器通通过过正正常常工工作作电电流流，其其动动断断触触点点闭闭合合，动动合合触触点点断断开开，断断路路器器的的跳跳闸闸线线圈圈不不会会得得电电。发发生生短短路路时时，电电流流继继电电器器KAKA中中流流过过的的电电流流增增大大，到到达达其其动动作作值值，动动合合触触点点闭闭合合，接接通通YRYR，动断触点断开，去掉分流使动断触点断开，去掉分流使YRYR得电带动断路器跳闸。得电带动断路器跳闸。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图 1、线路过电流保护(三）过电流保护装置的动作原理和整

6、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 线线路路WLWL2 2的的首首端端k k点点发发生生短短路路时时，由由于于短短路路电电流流远远远远大大于于线线路路上上的的所所有有负负荷荷电电流流，所所以以沿沿线线路路的的过过电电流流保保护护装装置置包包括括KAKA1 1、KAKA2 2均均应应启启动动。按按照照保保护护选选择择性性的的要要求求，应应是是靠靠近近故故障障点点k k的的保保护护装装置置KAKA2 2首首先先断断开开QFQF2 2，切切除除故故障障线线路路WLWL2 2。而而KAKA1 1应应立立即即返返回，不至于断开回，不至于断开QFQF1 1。工作原理1、线路过电

7、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 继继电电器器的的动作电流动作电流保保护护装装置置的的可可靠靠系系数数，对对DLDL型型继继电电器器取取1.21.2，对对GLGL型型继继电器取电器取1.31.3保保护护装装置置的的接接线线系系数数，三三相相式式、两两相相式式接接线线取取1 1，两两相相差差式接线取式接线取保保护护装装置置的的返返回回系系数数，对对DLDL型型继继电电器器取取0.850.85，对对GLGL型继电器取型继电器取0.80.8电流互感器变比电流互感器变比线线路路的的最最大大负负荷荷电电流流，可可取取为为(1.53)I30保护动作电

8、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。为为了了保保证证前前后后两两级级保保护护装装置置动动作作的的选选择择性性，在在后后一一级级保保护护装装置置的的线线路路首首端端k k点点发发生生三三相相短短路路时时，前前一一级级保保护护的的动动作作时时间间应应比比后后一一级级保保护护的的动动作作时时间间要要大大一一个个时间差，对于定时限保护装置，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。为为了

9、了保保证证各各保保护护装装置置动动作作的的选选择择性性，反反时时限限过过电电流流保保护护装装置置也也应应该该按按照照阶阶梯梯原原则则来来选选择择。对对反反时时限限过过电电流保护装置，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 1.5 被被保保护护线线路路末末端端在在系系统统最最小小运运行行方方式式下下的的两两相相短短路电流路电流1、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定定时时限限过过电电流流保保护护的的优优点点是是：动动作作时时间间准准确确，容容易易整整定定。而

10、而且且不不论论短短路路电电流流大大小小，动动作作时时间间是是一一定定的的，不不会会因因短短路路电电流流小小而而动动作作时时间间长长;缺缺点点是是：继继电电器器数数目目较较多多，接接线线比比较较复复杂。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。杂。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。n反反时时限限过过电电流流保保护护的的优优点点是是：可可采采用用交交流流操操作作，接接线线简简单单，所所用用保保护护设设备备数数量量少少，因因此此这这种种方方式式简简单单经经济济，在在工工厂厂供供电电系系统统中中的的车车间间变变电电所所和和配配电电线线路路上上用用得得较较多多;缺缺点点是是：整整定定、配配合

11、合较较麻麻烦烦，继继电电器器动动作作时时限限误误差差较较大大，当当距距离离保保护护装装置置安安装装处处较较远远的的地地方方发发生生短短路路时时，其其动动作作时时间间较较长长，延延长长了了故故障障持续时间。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、电流速断保护 n电电流流速速断断保保护护的的动动作作电电流流必必须须按按躲躲过过它它所所保保护护线线路路末末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。断断保保护护动动作电流作电流可可靠靠系系数数，对对D

12、LDL系系列列电电流流继继电电器器可可取取1.21.21.31.3，对对GLGL系系列列电电流流继继电电器器可可取取1.41.41.51.5被被保保护护线线路路末末端端短短路路时时的的最最大大短短路路电流电流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（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由由于于电电流流速速断断保保护护的的动动作作电电流流是是按按被被保保护护线线路路末末端端的的最最大大短短路路电电流流来来整整定定的的，因因而而其其动动作作电电流流会会大大于于被被保保护护范范围围末末端端的的短短路路电

13、电流流，这这使使得得保保护护装装置置不不能能保保护护全全段段线线路路，出出现现一段一段“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为为了了弥弥补补死死区区得得不不到到保保护护的的缺缺点点，在在装装设设电电流流速速断断保保护护的的线线路路上上，必必须须配配备备带带时时限限的的过过电电流流保保护护。在在电电流流速速断断的的保保护护区区内内，速速断断保保护护为为主主保保护护，过过电电流流保保护护为为后后备备保保护护；而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

14、保护（一）（一）绝缘监察装置绝缘监察装置 绝绝缘缘监监察察装装置置是是利利用用单单相相接接地地后后出出现现零零序序电电压压而而发发出出信信号号的的，在在工工厂厂供供电电系系统统中中常常用用三三相相五五芯芯柱柱式式电电压压互互感感器器或或三三只只三三绕绕组组单单相相电电压压互互感感器器作作中中性性点点不不接接地地系系统统的的绝绝缘缘监监测装置，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 系系统统正正常常运运行行时时，各各相相电电流流对对称称，电电流流继继电电器

15、器线线圈圈电电流流为为零零，继继电电器器不不动动作作，当当出出现现单单相相对对地地短短路路故故障障时时，产产生生零零序序电电流流，继继电电器器动动作作并并发发出出信信号。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、单相接地保护 在在三三相相对对称称运运行行以以及及三三相相和和两两相相短短路路时时，二二次次侧侧三三相相电电路路电电流流矢矢量量和和为为零零，即即没没有有零零序序电电流流，继继电电器器不不动动作作。当当发发生生单单相相接接地地时时，有有零零序序电电流流通通过过，此此时时在在二二次次侧侧感感应应出出电电流流，使继电器动作发出信号。使

16、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页资讯决决策策计划划评价价检查实施步施步骤实施施工作任务工作

17、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

18、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。