(精品)第六章 中、低压供配电系统保护.ppt

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1、第六章第六章 中、低压中、低压供配电系统保护供配电系统保护 了解：继电保护概念、了解：继电保护概念、要求，常规继电器及其动作要求，常规继电器及其动作特性，保护接线形式。特性，保护接线形式。掌握：过电流保护、电掌握：过电流保护、电流速断保护、单相接地保护、流速断保护、单相接地保护、瓦斯保护与温度保护、电力瓦斯保护与温度保护、电力电容器与异步电动机的保护。电容器与异步电动机的保护。重点：过电流保护、重点：过电流保护、电流速断保护的构成、变压电流速断保护的构成、变压器的保护。器的保护。第一节第一节 保护的作用、原理及要求保护的作用、原理及要求 一、作用一、作用 1当供电系统当供电系统发生故障发生故障

2、时，必须时，必须迅速地迅速地切除切除故障，缩小事故范围，保证系统无故障故障，缩小事故范围，保证系统无故障部分继续运行；部分继续运行；2而当系统出现而当系统出现不正常工作状态不正常工作状态时，要时，要给值班人员给值班人员发出信号发出信号，使值班人员及时进行，使值班人员及时进行处理，以免引起设备故障。处理，以免引起设备故障。2 二、原理二、原理 1电流增大电流增大。从电源到短路点间电气设备。从电源到短路点间电气设备上电流增大。上电流增大。2电压降低电压降低。故障相相电压或线电压下降，。故障相相电压或线电压下降，离短路点越近，电压下降越多，甚至为零。离短路点越近，电压下降越多，甚至为零。3电流、电压

3、间的相位角会发生变化电流、电压间的相位角会发生变化。由。由于短路发生后，系统阻抗发生变化导致了相位角于短路发生后，系统阻抗发生变化导致了相位角改变。改变。4 4故障电流流经的设备故障电流流经的设备温度上升温度上升较快。较快。3 5 5组成组成 测量部分、逻辑部分、执行部分。测量部分、逻辑部分、执行部分。4 三、基本要求三、基本要求 1 1选择性选择性 2 2快速性快速性 3 3灵敏性灵敏性 4 4可靠性可靠性k点点故故障障QF2动动作作5 5 5保护种类：保护种类：主保护主保护应能应能最快速并有选择性最快速并有选择性地切除被保地切除被保护区域内的故障。护区域内的故障。后备保护后备保护应在应在主

4、保护或断路器拒绝动作时主保护或断路器拒绝动作时切除故障。切除故障。近后备近后备当当主保护拒绝动作时主保护拒绝动作时，由，由本本设备或设备或线路的线路的另一套另一套保护实现后备；当断路器拒绝动作保护实现后备；当断路器拒绝动作时，由断路器的失灵保护实现后备。时，由断路器的失灵保护实现后备。远后备远后备当主保护或断路器拒绝动作时，当主保护或断路器拒绝动作时，由由相邻相邻设备或线路的保护实现后备。设备或线路的保护实现后备。辅助保护辅助保护当需要当需要加速加速切除线路故障或消除切除线路故障或消除方向元件的死区时，可采用由电流速断构成的辅方向元件的死区时，可采用由电流速断构成的辅助保护。助保护。6第二节第

5、二节 中压系统常用保护元件及接线中压系统常用保护元件及接线 一、常用继电器一、常用继电器 继电器是一种能继电器是一种能自动自动动作的电器，只要加入一动作的电器，只要加入一个物理量（如通电）或当加入的物理量达到一定的个物理量（如通电）或当加入的物理量达到一定的数值时，它就能够动作，这种动作特性称为继电特数值时，它就能够动作，这种动作特性称为继电特性。性。继电器主要由继电器主要由动作元件及触点动作元件及触点两部分组成。动两部分组成。动作元件主要反映不正常的电流、电压频率等，并使作元件主要反映不正常的电流、电压频率等，并使继电器的触点动作，由触点驱动断路器脱跳，断开继电器的触点动作，由触点驱动断路器

6、脱跳，断开故障点。故障点。81线圈线圈 2电磁铁电磁铁 3钢舌片钢舌片 4轴轴 5反作用弹簧反作用弹簧 6轴承轴承 7静触点静触点 8动触点动触点 9起动电流调节转杆起动电流调节转杆 10标度盘（铭牌）标度盘（铭牌）1.过电流继电器过电流继电器 电磁式继电器（电磁式继电器（DL）911线圈线圈 22铁心铁心 33短路环短路环 44铝盘铝盘 55钢片钢片 66框架框架 77调节弹簧调节弹簧 88制动永久磁铁制动永久磁铁 99扇形齿轮扇形齿轮 1010涡杆涡杆 1111扁杆扁杆 1212继电器触头继电器触头 1313时间调节螺杆时间调节螺杆 1414速断电流调节螺杆速断电流调节螺杆 1515衔铁衔

7、铁 1616动作电流调节插销动作电流调节插销感应式过电流感应式过电流继电器（继电器（GL）10GL-10GL-10感应型过电流继电器的感应型过电流继电器的TCTC特性曲线特性曲线1112 2.电压继电器（电压继电器（DJ）电磁型电压继电器有电磁型电压继电器有过电压过电压继电继电器和器和欠电压欠电压继电器两种。其结构与电继电器两种。其结构与电磁型电流继电器相同，但电压继电器磁型电流继电器相同，但电压继电器一般是经过电压互感器接在电力网上，一般是经过电压互感器接在电力网上，其动作行为取决于电网电压。其动作行为取决于电网电压。1314 3.时间继电器（时间继电器（DS）时间继电器应用钟表机构和电时间

8、继电器应用钟表机构和电磁铁作用，获得一定的动作时限。磁铁作用，获得一定的动作时限。在继电保护中完成保护装置的在继电保护中完成保护装置的计时计时功能。功能。1516 4.中间继电器（中间继电器（DZ）中间继电器的中间继电器的触头容量较大，触头触头容量较大，触头数量较多数量较多，在继电保护接线中，当需要，在继电保护接线中，当需要同时闭合或断开几条独立回路，或者要同时闭合或断开几条独立回路，或者要求比较大的求比较大的触点容量触点容量去断开或闭合大电去断开或闭合大电流回路时，可以采用中间继电器。中间流回路时，可以采用中间继电器。中间继电器可以用来直接接通断路器的跳闸继电器可以用来直接接通断路器的跳闸回

9、路。回路。1718 5.信号继电器（信号继电器（DX）信号继电器用来标志保护装置的动作，信号继电器用来标志保护装置的动作，并同时并同时接通灯光和声响信号回路接通灯光和声响信号回路。其机构。其机构与中间继电器相同，但多了信号牌和手动与中间继电器相同，但多了信号牌和手动复归旋钮。复归旋钮。1920 6.差动继电器差动继电器 差动继电器常用差动电流式。它是利用差动继电器常用差动电流式。它是利用系统系统正常时正常时流过被保护设备的流过被保护设备的电流方向是相电流方向是相同同的，的，流入流入差动继电器的差动继电器的电流基本为零电流基本为零，设，设备故障时流入被保护设备的电流的大小和方备故障时流入被保护设

10、备的电流的大小和方向发生了变化，流入继电器的电流不再为零，向发生了变化，流入继电器的电流不再为零，继电器动作。此类继电器主要用于保护发电继电器动作。此类继电器主要用于保护发电机线圈、变压器、一段线路及母线设备。机线圈、变压器、一段线路及母线设备。2122 7.温度继电器温度继电器 主要测量电气设备的温度。主要测量电气设备的温度。23各种继电器的表示符号和图形符号各种继电器的表示符号和图形符号24 二、接线方式二、接线方式二、接线方式二、接线方式 保护装置的接线方式指的是保护装置的接线方式指的是保护装置的接线方式指的是保护装置的接线方式指的是电流互感器与电流电流互感器与电流电流互感器与电流电流互

11、感器与电流继电器之间的连接方式继电器之间的连接方式继电器之间的连接方式继电器之间的连接方式。三相三继电器式接线三相三继电器式接线 所用保护元件最多所用保护元件最多所用保护元件最多所用保护元件最多 所有短路电流都会通过继所有短路电流都会通过继所有短路电流都会通过继所有短路电流都会通过继电器反映出来，产生相应的保电器反映出来，产生相应的保电器反映出来，产生相应的保电器反映出来，产生相应的保护动作。护动作。护动作。护动作。电路电路特点特点25两相式接线两相式接线 电路电路特点特点 所用元件较少所用元件较少所用元件较少所用元件较少 未接互感器的单相短路故未接互感器的单相短路故未接互感器的单相短路故未接

12、互感器的单相短路故障不能保护障不能保护障不能保护障不能保护 采用两相三继电器接线提采用两相三继电器接线提采用两相三继电器接线提采用两相三继电器接线提高灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度 26两相一继电器式接线两相一继电器式接线 电路电路特点特点 流入继电器的电流为两相电流流入继电器的电流为两相电流流入继电器的电流为两相电流流入继电器的电流为两相电流互感器二次侧电流之差互感器二次侧电流之差互感器二次侧电流之差互感器二次侧电流之差 不同短路电流通过继电器有不不同短路电流通过继电器有不不同短路电流通过继电器有不不同短路电流通过继电器有不同的灵敏度。同的灵敏度。同的灵敏度。同的灵敏度。不能反应出第三相（不

13、能反应出第三相（不能反应出第三相（不能反应出第三相（B B B B相）的相）的相）的相）的单相接地短路故障单相接地短路故障单相接地短路故障单相接地短路故障 27接线系数接线系数接线系数接线系数K Kkxkx的的的的值值值值 项 目 三相三继电器 两相两继电器 两相一继电器 两相三继电器 三相短路 111A、C相短路 1121A、B或B、C相短路 1111引入接线系数后，电流互感器一次侧电流与流入电流继电器电流的关系为：引入接线系数后，电流互感器一次侧电流与流入电流继电器电流的关系为：引入接线系数后，电流互感器一次侧电流与流入电流继电器电流的关系为：引入接线系数后，电流互感器一次侧电流与流入电流

14、继电器电流的关系为：式中式中式中式中 KKTATA 电流互感器的变流比；电流互感器的变流比；电流互感器的变流比；电流互感器的变流比；IIopop.1.1、IIopop.k.k电流互感器一次侧、二次侧电流；电流互感器一次侧、二次侧电流；电流互感器一次侧、二次侧电流；电流互感器一次侧、二次侧电流；IIkk流入电流继电器的电流。流入电流继电器的电流。流入电流继电器的电流。流入电流继电器的电流。2829 三、三、运行方式运行方式 系统最大运行方式系统最大运行方式指供电系统中的发电指供电系统中的发电机、变压器、线路等都投入运行，并且作并联连机、变压器、线路等都投入运行，并且作并联连接。此时供电系统的接。

15、此时供电系统的容量达到最大值，系统电压容量达到最大值，系统电压稳定，系统的等值阻抗最小，而短路电流最大稳定，系统的等值阻抗最小，而短路电流最大。系统最小运行方式系统最小运行方式供电系统中的发电机、供电系统中的发电机、变压器、线路等投入运行的数量最少。此时供电变压器、线路等投入运行的数量最少。此时供电系统的系统的容量达到最小值，系统电压较不稳定，系容量达到最小值，系统电压较不稳定，系统的等值阻抗最大，而短路电流最小统的等值阻抗最大，而短路电流最小。30（a a）系统最大运行方式系统最大运行方式 （b b）系统最小运行方式系统最小运行方式31 四、灵敏度四、灵敏度 保护装置对其保护区内发生故障或不

16、正保护装置对其保护区内发生故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏度系数。常运行状态的反应能力称为灵敏度系数。被保护的电气设备被保护的电气设备 继电保护装置类型继电保护装置类型 最低灵敏度最低灵敏度Sp 变压器、线路等变压器、线路等所有电气设备所有电气设备 过电流保护过电流保护 5（如满足此要求将使保护复杂时，灵敏度（如满足此要求将使保护复杂时，灵敏度可降为可降为1.25）电流速断保护电流速断保护 2.0 后备保护后备保护 1.2（如满足此要求将使保护过分复杂或在（如满足此要求将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可仅按常见的运行方技术上难以实现时，可仅按常见的运行方式和故障类型校验灵敏度）式和

17、故障类型校验灵敏度）变压器变压器 纵联差动保护纵联差动保护 2.0 310kV电缆线路电缆线路 中性点不直接接地电力网中的中性点不直接接地电力网中的零序电流保护零序电流保护 1.25310kV架空线路架空线路 1.5032第三节第三节 中压单端供电网络线路保护中压单端供电网络线路保护 一、过电流保护装置一、过电流保护装置 1 1定时限过电流保护定时限过电流保护 定时限过电流保护装置是指电流继电器定时限过电流保护装置是指电流继电器的的动作时限是固定的，与通过它的电流的大动作时限是固定的，与通过它的电流的大小无关小无关。34原理接线图原理接线图 35整定原则整定原则 1）起动电流）起动电流 电流继

18、电器的电流继电器的起动电流起动电流即整定值，在系统即整定值，在系统正常运行和出现最大负荷电流时，保护装置不正常运行和出现最大负荷电流时，保护装置不应该动作，因此应该动作，因此起动电流应大于线路的最大负起动电流应大于线路的最大负荷电流荷电流。可靠系数，电磁型电流继电器（可靠系数，电磁型电流继电器（DL）取取1.2，感应型电流继电器（，感应型电流继电器（GL）取）取1.3；继电器返回系数，继电器返回系数，0.85。36过电流保护装置的阶梯时限曲线过电流保护装置的阶梯时限曲线 2）动作时限）动作时限 过电流保护装置的动作时限，应从距离电过电流保护装置的动作时限，应从距离电源源最远最远的保护装置开始，

19、按阶梯原则整定。的保护装置开始，按阶梯原则整定。37 考虑断路器的动作时间和灭弧时间，考虑断路器的动作时间和灭弧时间，取取0.50.7秒。秒。38 3）灵敏度）灵敏度 过电流保护装置的灵敏度按系统在过电流保护装置的灵敏度按系统在最小运最小运行方式行方式时，时，保护区末端保护区末端的的两相短路两相短路来校验。来校验。39 2 2反时限过电反时限过电流保护装置流保护装置 反时限过电流保反时限过电流保护装置是指电流继电护装置是指电流继电器的器的动作时限与通过动作时限与通过它的电流的大小成反它的电流的大小成反比比。40 整定原则整定原则 整定原则与整定原则与定时限过电流定时限过电流保护装置相同。保护装

20、置相同。但反时限的动但反时限的动作电流与动作作电流与动作时间的整定应时间的整定应按照感应型继按照感应型继电器的动作时电器的动作时间特性曲线来间特性曲线来确定。确定。41v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，整定。而且不论短路电流大小，动作时间是一定的，不会因短路电流小而动作时间长。不会因短路电流小而动作时间长。v定时限过电流保护的定时限过电流保护的缺点缺点是：继电器数目较多，接是：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。

21、作时间太长。v 反时限过电流保护的反时限过电流保护的优点优点是：接线简单，所用保护是：接线简单，所用保护设备数量少，因此这种方式简单经济，在工厂供电设备数量少，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。系统中的车间变电所和配电线路上用得较多。v 反时限过电流保护的反时限过电流保护的缺点缺点是：整定、配合较麻烦，是：整定、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，延长了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。故障持续时间。42 例例1 如图所示，某厂如图

22、所示，某厂10kV供电线路，保护装置接线方式供电线路，保护装置接线方式为两相式接线。已知为两相式接线。已知WL2的最大负荷电流为的最大负荷电流为57A，TA1的变的变比为比为150/5，TA2的变比为的变比为100/5，继电器均为，继电器均为DL-11/10型电流型电流继电器。已知继电器。已知KA1已整定，其动作电流为已整定，其动作电流为10A，动作时间为动作时间为1s。k-1点的三相短路电流为点的三相短路电流为500A，k-2点的三相短路电流为点的三相短路电流为200A。试整定保护装置试整定保护装置KA2的动作电流和动作时间，并检验的动作电流和动作时间，并检验其灵敏度。其灵敏度。43解：（解

23、：（1）整定整定KA2的动作电流。的动作电流。取整数，动取整数，动作电流整定作电流整定为为4A。44 （2）整定）整定KA2的动作时间。的动作时间。保护装置保护装置KA1的动作时限应比保护装置的动作时限应比保护装置KA2的动作时的动作时限大一个时间阶段限大一个时间阶段 ，取，取 ，因为，因为KA1的动作的动作时间是时间是1s，所以所以KA2的动作时间为的动作时间为 。（3）KA2的灵敏度校验。的灵敏度校验。KA2保护的线路保护的线路WL2末端末端k-2点的两相短路电流为其点的两相短路电流为其最小短路电流，即最小短路电流，即 45 三、电流速断保护三、电流速断保护为了克服过电流保护的缺点，在线路

24、中应增加为了克服过电流保护的缺点，在线路中应增加电流速断保护。电流速断保护是一种电流速断保护。电流速断保护是一种瞬时瞬时动作的过动作的过电流保护，其动作时限仅仅为继电器本身固有的动电流保护，其动作时限仅仅为继电器本身固有的动作时间，作时间，它的选择性不是依靠时限，而是依靠选择它的选择性不是依靠时限，而是依靠选择适当的动作电流来解决适当的动作电流来解决。46 1 1组成组成 电流速断保护装置同定时限过电流电流速断保护装置同定时限过电流保护装置相比，少一组时间继电器保护装置相比，少一组时间继电器。2 2保护原理保护原理 与定时限过电流保护装置相比，与定时限过电流保护装置相比，没有时间上的控制。没有

25、时间上的控制。47 电电电电流流流流速速速速断断断断保保保保护护护护的的的的动动动动作作作作电电电电流流流流必必必必须须须须按按按按躲躲躲躲过过过过它它它它所所所所保保保保护护护护线线线线路路路路末端在最大运行方式下发生的短路电流末端在最大运行方式下发生的短路电流末端在最大运行方式下发生的短路电流末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。来整定。来整定。来整定。式中式中式中式中 I Iop.kop.k速断保护动作电流；速断保护动作电流；速断保护动作电流；速断保护动作电流；K Krrelel可靠系数，对可靠系数，对可靠系数，对可靠系数，对DLDL系列电流继电器可取系列电流继电器可取系列电流继电器

26、可取系列电流继电器可取1.21.2 1.3 1.3，对，对，对，对GLGL系列电流继电器可取系列电流继电器可取系列电流继电器可取系列电流继电器可取1.41.41.51.5；被保护线路末端短路时的最大短路电流。被保护线路末端短路时的最大短路电流。被保护线路末端短路时的最大短路电流。被保护线路末端短路时的最大短路电流。48 （2 2）动作时限）动作时限 动作时限为继电器本身固有动作时限为继电器本身固有的动作时间。的动作时间。（3 3）灵敏度）灵敏度 电流速断保护装置的灵敏度按电流速断保护装置的灵敏度按系统在最小运行方式时，保护装置安装处的两相系统在最小运行方式时，保护装置安装处的两相短路来校验。短

27、路来校验。式中式中 系统在最小运行方式时，保护装系统在最小运行方式时，保护装 置安装处的两相短路电流值（置安装处的两相短路电流值（A）。）。电流互感器一次侧的起动电流电流互感器一次侧的起动电流（A）。）。4911最大运行方式下三相短路电流分布曲线最大运行方式下三相短路电流分布曲线22最小运行方式下两相短路电流分布曲线最小运行方式下两相短路电流分布曲线4保护死区保护死区50v 由于电流速断保护的动作电流是按被保护线路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端的短路电流，这使得保护装置大于被保护

28、范围末端的短路电流，这使得保护装置不能保护全段线路，出现一段不能保护全段线路，出现一段“死区死区”。v 速断保护只能保护线路的一部分，而不能保护速断保护只能保护线路的一部分，而不能保护线路的全长。线路的全长。v 为了弥补死区得不到保护的缺点，在装设电流为了弥补死区得不到保护的缺点，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。在电流速断的保护区内，速断保护为主保护，过电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；而在电流速断保护的死区内，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。过电流保护为基本保

29、护。51例例2 试整定例试整定例1中中KA2继电器的速断电流，并校验其灵敏度。继电器的速断电流，并校验其灵敏度。解解：（1）速速断断电电流流的的整整定定。电电流流速速断断保保护护装装置置继继电电器器的的动动作作电流为电流为 （2）校校验验保保护护灵灵敏敏度度。KA2保保护护的的线线路路WL2首首端端k-1点点的两相短路电流为的两相短路电流为 52 四、单相接地保护四、单相接地保护 开口三角零序电压作为报警启动信号。开口三角零序电压作为报警启动信号。其故障选线方法很多。其故障选线方法很多。53变压器故障变压器故障及不正常工作状态及不正常工作状态变压器故障变压器故障不不正常工作状态正常工作状态内部

30、故障内部故障线圈的相间短线圈的相间短路、匝间或层路、匝间或层间短路、单相间短路、单相接地短路以及接地短路以及烧坏铁心等。烧坏铁心等。外部故障外部故障套管及引出线套管及引出线上的短路和接上的短路和接地。地。过负荷、温升过过负荷、温升过高以及油面下降高以及油面下降超过了允许程度超过了允许程度等。等。第三节第三节 变压器保护变压器保护一、变压器故障一、变压器故障（1）带时限的过电流保护装置。）带时限的过电流保护装置。（2）电流速断保护装置。）电流速断保护装置。（3）瓦斯保护装置。）瓦斯保护装置。（4）过负荷保护装置。）过负荷保护装置。（5）温度保护装置。）温度保护装置。54 二、瓦斯保护二、瓦斯保护

31、 当变压器内部故障时，短路电流所产生的电当变压器内部故障时，短路电流所产生的电弧将使绝缘物和变压器油分解而产生大量的气体，弧将使绝缘物和变压器油分解而产生大量的气体，利用这种气体来实现的保护装置叫瓦斯保护。利用这种气体来实现的保护装置叫瓦斯保护。配配电电变压器容量在变压器容量在800kVA，车间变压器在车间变压器在400kVA以上的变压器应设置瓦斯保护。以上的变压器应设置瓦斯保护。为为让让变变压压器器的的油油箱箱内内产产生生的的气气体体顺顺利利通通过过与与瓦瓦斯斯继继电电器器连连接接的的管管道道流流入入油油枕枕，应应保保证证连连通通管管对对变变压压器器油油箱箱顶顶盖盖有有2%4%的的倾倾斜斜度

32、度，变变压压器器安装应取安装应取1%1.5%的倾斜度。的倾斜度。551盖；盖；2容器；容器；3上油杯；上油杯；4永久磁铁；永久磁铁；5上动触点；上动触点；6上静触点；上静触点；7下油杯；下油杯；8永久磁铁；永久磁铁；9下动触点；下动触点；10下静触点；下静触点；11支架；支架；12下油杯平衡锤；下油杯平衡锤；13下油杯下油杯转轴；转轴；14挡板；挡板；15上油杯平衡锤；上油杯平衡锤；16上油杯转轴；上油杯转轴；17放气阀；放气阀；18接线盒接线盒轻瓦斯动作轻瓦斯动作过负荷过负荷 重瓦斯动作重瓦斯动作短路短路5657三、变压器的差动保护三、变压器的差动保护三、变压器的差动保护三、变压器的差动保护

33、 在在变变压压器器正正常常工工作作或或保保护护区区域域外外部部发发生生短短路路故故障障时时，电电流流互互感感器器二二次次侧侧电电流流同同时时增增加加，流流入入继继电电器器的的动动作作电电流流也也是是为为零零，或或仅仅为为变变压压器器一一、二二次次侧侧的的不不平平衡衡电电流流，不不平平衡衡电电流流小小于于继电器动作电流，故保护装置继电器动作电流，故保护装置不动作不动作。当变压器差动保护范围当变压器差动保护范围内内发生故发生故障时，在障时，在单电源单电源的情况下，流入继电的情况下，流入继电器回路的电流器回路的电流大于大于其动作电流，保护其动作电流，保护装置动作，使装置动作，使QF1、QF2同时跳闸

34、，同时跳闸，切除变压器。切除变压器。58 将变压器两侧的电流互感器将变压器两侧的电流互感器串联串联起来，接起来，接成成环路环路，电流继电器并联在环路上，流入继电，电流继电器并联在环路上，流入继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差，器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差，即即 。适当选择变压器两侧电流互感器。适当选择变压器两侧电流互感器的变比和接线，使系统正常运行和外部短路时，的变比和接线，使系统正常运行和外部短路时，保护装置不动。当保护区内部，保护装置不动。当保护区内部发生短路时，对于单电源供电的变压器，发生短路时，对于单电源供电的变压器，继电器动作，继电器动作，瞬时瞬时将变压器将变压

35、器两两侧侧的断路器跳开。的断路器跳开。差动差动保护的范围保护的范围是变压器两侧的是变压器两侧的电流电流互感器安装地点之间的区域互感器安装地点之间的区域。59四、变压器的单相接地保护四、变压器的单相接地保护四、变压器的单相接地保护四、变压器的单相接地保护 一一般般可可用用变变压压器器低低压压侧侧装装设设带带过过电电流流脱脱扣扣器器的的自自动动空空气气开开关关或或低低压压侧侧三三相相装装设设熔熔断断器器来来解解决决，也也可可以以在在变变压压器器低低压压侧侧中中性性点点引引出出线线上上装装设设专专门门的的零零序序电电流流保保护护，以以及及改改两两相相两两继继电电器器式式接接线线为为两两相相三三继继电

36、电器器式式接接线线、三三相相三继电器式接线等。三继电器式接线等。60 五、其他保护五、其他保护 1 1电流速断保护电流速断保护防御变压器油箱防御变压器油箱内部故障内部故障和和引出线的相间短路、引出线的相间短路、接地短路，瞬时作用于跳闸接地短路，瞬时作用于跳闸。变压器低压侧母线的三相短路电流换算到变压器低压侧母线的三相短路电流换算到高压侧的穿越电流值。高压侧的穿越电流值。灵敏度按保护装置灵敏度按保护装置安装处安装处（高压侧）在系统（高压侧）在系统最最小运行方式下发生两相短路小运行方式下发生两相短路的短路电流值来校验。的短路电流值来校验。61 2 2过电流保护过电流保护 防御防御外部外部短路而引起

37、的短路而引起的过电流过电流，并作为，并作为上述保护的上述保护的后备保护后备保护，带时限作用于跳闸带时限作用于跳闸。变压器一次侧的额定电流。变压器一次侧的额定电流。变压器二次侧有自起动电机变压器二次侧有自起动电机变压器二次侧无自起动电机变压器二次侧无自起动电机62 动作时间也按动作时间也按“阶梯原则阶梯原则”整定，与线整定，与线路过电流保护完全相同。对车间变电所来说，路过电流保护完全相同。对车间变电所来说，其动作时间可整定为最小值（其动作时间可整定为最小值（0.5s）。）。灵敏度按变压器低压侧母线在系统最小灵敏度按变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路电流换算到高压侧运行方式下发生两相

38、短路电流换算到高压侧来校验。来校验。63 3 3过负荷保护过负荷保护 防御因防御因过载过载而引起的过电流，只在变压而引起的过电流，只在变压器确实器确实有可能过载时才装设有可能过载时才装设，一般作用于信一般作用于信号号。动作时间取动作时间取1015s。4温度信号温度信号 监视监视变压器温度升高和油冷却系统的变压器温度升高和油冷却系统的故障，故障，作用于信号作用于信号。64Y d11，6300kVA，35/10.5kV双绕组降压变压器的保护原理图双绕组降压变压器的保护原理图例例1：变变压压器器保保护护综综合合65（1）差动保护：由电流互感器组（）差动保护：由电流互感器组（TA1、TA2）、）、差动

39、继电器（差动继电器（KD1、KD2、KD3）、）、信信号继电器（号继电器（KS1）和出口跳闸中间继电器（和出口跳闸中间继电器（KM）组成。组成。SH是差动保护装置的接线端子排。是差动保护装置的接线端子排。差动保护是变压器的主保护，主要承担变压差动保护是变压器的主保护，主要承担变压器内部和变压器外部故障的保护。器内部和变压器外部故障的保护。66 （2）瓦斯保护：由瓦斯继电器（）瓦斯保护：由瓦斯继电器（KG）、）、轻瓦轻瓦斯信号继电器（斯信号继电器（KS4）、）、重瓦斯信号继电器重瓦斯信号继电器（KS2）和出口跳闸中间继电器（和出口跳闸中间继电器（KM）组成。组成。瓦斯保护是变压器的主保护，主要承

40、担变压器内部瓦斯保护是变压器的主保护，主要承担变压器内部故障的保护。故障的保护。（3）定时限过电流保护：由电流互感器）定时限过电流保护：由电流互感器（TA3）、）、过电流继电器（过电流继电器（KA1、KA2、KA3）、）、时间继电器（时间继电器（KT1）、）、信号继电器（信号继电器（KS3）和出口和出口跳闸中间继电器（跳闸中间继电器（KM）组成。组成。67 定时限过电流保护主要承担变压器的后备保护定时限过电流保护主要承担变压器的后备保护的任务，当变压器的主保护（差动保护、瓦斯保护）的任务，当变压器的主保护（差动保护、瓦斯保护）拒动或外部电路故障及变压器过负荷时，此套保护拒动或外部电路故障及变压

41、器过负荷时，此套保护装置动作，将变压器的断路器跳开。装置动作，将变压器的断路器跳开。以上几套保护装置共用一个出口跳闸中间继电以上几套保护装置共用一个出口跳闸中间继电器器KM。68例例例例2 2 2 2：保护故障分析实例：保护故障分析实例：保护故障分析实例：保护故障分析实例 某某中中型型工工厂厂新新建建35kV变变电电所所在在运运行行中中发发生生多多次次越越级级跳跳闸闸事事故故。10kV线线路路WL1故故障障，其其断断路路器器跳跳闸闸，但但同同时时变变压压器器过过电电流流保保护护跳跳闸闸，造造成成10kV母母线停电，中断其他线路的供电。线停电，中断其他线路的供电。69 估计有以下几种原因：估计有

42、以下几种原因：（1）变压器过电流保护整定值与下级整定）变压器过电流保护整定值与下级整定值配合不当；值配合不当；（2）变压器过电流保护整定值校验不准，）变压器过电流保护整定值校验不准，取值过小；取值过小；（3）WL1线路过电流整定值校验不准，取线路过电流整定值校验不准，取值过大；值过大；（4）变压器过电流继电器线圈并联接成串）变压器过电流继电器线圈并联接成串联，以致整定值减小一半；联，以致整定值减小一半；（5）WL1线路过电流继电器线圈串联接成线路过电流继电器线圈串联接成并联，以致整定值增大一半；并联，以致整定值增大一半；（6）变压器过电流时间与）变压器过电流时间与WL1线路过电流线路过电流时间

43、配合不当。时间配合不当。70 继电保护人员做了如下的实验：继电保护人员做了如下的实验：在变压器和在变压器和WL1线路保护柜的电流互感器线路保护柜的电流互感器二次侧的试验端子排处，把两过电流保护的交二次侧的试验端子排处，把两过电流保护的交流回路串联起来，再串接流回路串联起来，再串接WL1的断路器的主接的断路器的主接点。冲击性地加入可使两过电流保护动作的电点。冲击性地加入可使两过电流保护动作的电流值。正常的话，流值。正常的话，WL1的断路器主接点先动作，的断路器主接点先动作，断开试验交流电源（模拟短路电流），而变压断开试验交流电源（模拟短路电流），而变压器的继电保护装置达不到动作时间而复位，不器的

44、继电保护装置达不到动作时间而复位，不会跳闸。但事实上变压器和会跳闸。但事实上变压器和WL1的断路器都动的断路器都动作跳闸。因此判断问题出在变压器保护回路的作跳闸。因此判断问题出在变压器保护回路的接线上。接线上。71 经查变压器保护装置的二次接线，发现经查变压器保护装置的二次接线，发现过电流保护装置的时间继电器接点接错，动过电流保护装置的时间继电器接点接错，动作时间缩短，与线路的过电流保护动作时间作时间缩短，与线路的过电流保护动作时间一样。因而在线路故障时，变压器过电流保一样。因而在线路故障时，变压器过电流保护和线路过电流保护同时动作，造成越级跳护和线路过电流保护同时动作，造成越级跳闸母线停电。

45、闸母线停电。72第六节第六节 低压配电线路保护低压配电线路保护 一、一、低压断路器低压断路器 1.开关主触头额定电流开关主触头额定电流IN、过流脱扣器过流脱扣器额定电流额定电流IN.OR和热脱扣器额定电流和热脱扣器额定电流IN.TR之间之间的关系：的关系：ININ.ORIN.TR IC 2.分断能力应满足：分断能力应满足：(开关动作时间开关动作时间小于小于0.02s)(开关动作时间开关动作时间大于大于0.02s)73 3.脱扣器电流整定脱扣器电流整定 （1）电动机用自动空气开关）电动机用自动空气开关 电动机额定电流电动机额定电流 可靠系数可靠系数:动作时间动作时间大于大于0.02s的开关取的开

46、关取1.351.4,动作时间动作时间小于小于0.02s的开关取的开关取1.72,对对多台多台设备的干线取设备的干线取1.3。74 （2）配电线路用自动空气开关）配电线路用自动空气开关 1）热（或长延时）热（或长延时）脱扣器整定值脱扣器整定值 热热脱扣器取脱扣器取1.01.1，长延时长延时脱扣器取脱扣器取1.1。75 2）瞬时瞬时脱扣器整定值：脱扣器整定值：取取1.72,线路中，线路中，起动电流最大起动电流最大的电的电 动机的起动电流。动机的起动电流。除起动电流除起动电流最大一台最大一台电动机电动机 外的线路计算电流。外的线路计算电流。76 3）短延时脱扣器整定值：）短延时脱扣器整定值：（3）照

47、明线路用自动空气开关）照明线路用自动空气开关 77 4.灵敏度校验灵敏度校验 TN，TT系统系统 DZ型空气开关型空气开关 DW型空气开关型空气开关 配电保护线路配电保护线路末端末端或电气距离或电气距离最最 远远一台用电设备处一台用电设备处单相短路电流单相短路电流。78 5.空气断路器之间、空气断路器与空气断路器之间、空气断路器与熔断器之间保护选择性的配合熔断器之间保护选择性的配合 （1）空气断路器之间的配合）空气断路器之间的配合 上一级上一级 1.2下一级下一级 （2）熔断器在前，空气断路器在后）熔断器在前，空气断路器在后 当熔断器为限流型：当熔断器为限流型：熔断器的限流电流熔断器的限流电流

48、 当熔断器不是限流型：当熔断器不是限流型：比比 小一级小一级79 （3）空气断路器在前，熔断器在后）空气断路器在前，熔断器在后 当熔断器为限流型，则可不作校验。当熔断器为限流型，则可不作校验。当熔断器不是限流型，则应作校验。当熔断器不是限流型，则应作校验。一般一般60A以下，至少差二级；以下，至少差二级；60A以上，以上，至少差至少差12级。级。6.与配电线路截面的配合与配电线路截面的配合8081 二、熔断器二、熔断器 1.保护电力线路的熔断器熔体电流的选择保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 IN.FEIC （线路计算电流线路计算电流）IN.FEKoL IaL（导线或电缆允许的载流量导线或电缆

49、允许的载流量）IN.FEKC IPK（尖峰电流，即起动电流尖峰电流，即起动电流）KoL过负荷系数过负荷系数 （1）当保护线路）当保护线路过负荷过负荷时时，KoL0.8，（2）只作只作短路保护短路保护时，时，对电缆或穿管绝缘导线对电缆或穿管绝缘导线，KoL2.5,明敷绝缘导线明敷绝缘导线，KoL 1.5，（3）同时作同时作短路和过负荷保护短路和过负荷保护KoL 1。82KC 计算系数计算系数 轻载起动电动机轻载起动电动机 KC 0.250.3 重载起动电动机重载起动电动机 KC 0.350.5 频繁起动和反接制动电动机频繁起动和反接制动电动机 KC=0.50.6 供多台电动机供多台电动机 KC0

50、.51 83 2.对保护照明线路的熔断器对保护照明线路的熔断器 同时满足同时满足：KoL IaL IN.FEIC IN.FE K C IC K C计算系数计算系数84 3.对于保护电力变压器的熔断器对于保护电力变压器的熔断器 IN.FE=(1.42.0)IN.T IN.T变压器低压侧的额定电流变压器低压侧的额定电流85 4.灵敏度检验及分断能力灵敏度检验及分断能力 熔断器保护线路末端在系统最小熔断器保护线路末端在系统最小 运行方式下的单相短路电流（中运行方式下的单相短路电流（中 性点直接接地系统）或两相短路性点直接接地系统）或两相短路 电流（中性点不接地系统）。电流（中性点不接地系统）。（限流