供配电系统的继电保护ppt课件

1、第第7 7章章 供配电系统的继电维护供配电系统的继电维护 7.1继电维护安装的概念 7.2高压配电电网的继电维护 7.3电力变压器的继电维护 7.4低压配电系统的维护 7.5电子技术在继电维护中的运用 小结小结7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念 7 71 11 1 继电维护安装的义务继电维护安装的义务 1. 1.缺点时跳闸缺点时跳闸 在供电系统出现短路缺点时，作用于前方最近维护安在供电系统出现短路缺点时，作用于前方最近维护安装动作控制维护安装，使之迅速跳闸，切除缺点部分，恢复其它无缺点部分装动作控制维护安装，使之迅速跳闸，切除缺点部分，恢复其它无缺点部分的正常运转，同时发出信

2、号，以便提示值班人员检查，及时消除缺点。的正常运转，同时发出信号，以便提示值班人员检查，及时消除缺点。2.2.异常形状发出报警信号异常形状发出报警信号 在供电系统出现不正常任务形状，如过负荷或在供电系统出现不正常任务形状，如过负荷或有缺点苗头时发出报警信号，提示值班人员留意并及时处置，以免开展为缺有缺点苗头时发出报警信号，提示值班人员留意并及时处置，以免开展为缺点。点。 712 断电维护安装的根本要求断电维护安装的根本要求 1.选择性选择性继电维护动作的选择性是指在供电系统发生缺点时，只使电源一侧间隔缺继电维护动作的选择性是指在供电系统发生缺点时，只使电源一侧间隔缺点点最近的继点点最近的继图图

3、7-1 7-1 继电维护安装动作选择性表示图继电维护安装动作选择性表示图7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念电维护安装动作，经过开关电器将缺点切除，而非缺点部分依然正常运电维护安装动作，经过开关电器将缺点切除，而非缺点部分依然正常运 行。行。如图如图7-1，当，当k-1点发生短路时，那么继电维护安装动作只应使断路器点发生短路时，那么继电维护安装动作只应使断路器1QF跳闸跳闸 ，切除电动机切除电动机M。而其它断路器都不跳闸。而其它断路器都不跳闸。 2. 速动性速动性 当系统内发生短路缺点时，维护安装应尽快动作，快速切除缺点。当系统内发生短路缺点时，维护安装应尽快动作，快速切除缺点

4、。 3. 可靠性可靠性 指维护安装该动作时就应该动作不拒动指维护安装该动作时就应该动作不拒动,不该动作时不误动不该动作时不误动 .4. 灵敏性灵敏性 灵敏性是指维护安装在其维护范围内对缺点和不正常运转形状的反灵敏性是指维护安装在其维护范围内对缺点和不正常运转形状的反应才干。灵敏性通常用灵敏系数应才干。灵敏性通常用灵敏系数 来衡量的。对于过电流维护安装，其灵敏系数来衡量的。对于过电流维护安装，其灵敏系数为为 为为: 式中式中 被维护区内最小运转方式下的最小短路电流被维护区内最小运转方式下的最小短路电流 维护安装的一次侧动作电流维护安装的一次侧动作电流 对于低电压维护安装，其灵敏系数对于低电压维护

5、安装，其灵敏系数 为为 式中式中 被维护区被维护区-内发生短路时，衔接该维护安装的母线上最内发生短路时，衔接该维护安装的母线上最大剩余电压大剩余电压 维护安装的一次动作电压维护安装的一次动作电压(V)。即维护安装动作电压换算到一次电。即维护安装动作电压换算到一次电路的电压路的电压 min. kI1 .opIpS1.min.opkIImax.1 .kopUUmax. kU1 .opU 7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念7.1.3 继电维护安装的组成及常用维护继电器继电维护安装的组成及常用维护继电器1继电维护安装的组成继电维护安装的组成如图如图7-2所示，当线路上发生短路时，起动

6、用的电流继电器所示，当线路上发生短路时，起动用的电流继电器KA瞬时动作，瞬时动作，使时间继电器使时间继电器KT起动，起动，KT经整定的一定时限后，经整定的一定时限后，接通讯号继电器接通讯号继电器KS和中延续电器和中延续电器KM，KM触头接通断路器触头接通断路器QF的跳闸回路，的跳闸回路，使断路器使断路器QF跳闸。跳闸。 图图 7-2继电维护安装框图继电维护安装框图7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念2 常用的维护继电器常用的维护继电器继电器的分类按其运用，有控制继电器和维护继电器两大类，机床控制电路继电器的分类按其运用，有控制继电器和维护继电器两大类，机床控制电路运用的继电器多

7、属于控制继电器；供电系统中运用的继电器多属于维护继电器。运用的继电器多属于控制继电器；供电系统中运用的继电器多属于维护继电器。在供电系统中常用的维护继电器，有电磁型继电器、感应型继电器以及晶体管在供电系统中常用的维护继电器，有电磁型继电器、感应型继电器以及晶体管继电器。前两种是机电式继电器，它们任务可靠，而且有成熟的运转阅历，继电器。前两种是机电式继电器，它们任务可靠，而且有成熟的运转阅历，所以目前仍普遍运用。晶体管继电器具有动作灵敏、体积小、能耗低、耐震动、所以目前仍普遍运用。晶体管继电器具有动作灵敏、体积小、能耗低、耐震动、无机械惯性、寿命长等一系列优点，但由于晶体管元件的特性受环境温度变

8、化影无机械惯性、寿命长等一系列优点，但由于晶体管元件的特性受环境温度变化影响大，元件的质量及运转维护的程度都影响到维护安装的可靠性，目前国内较少响大，元件的质量及运转维护的程度都影响到维护安装的可靠性，目前国内较少采用。电力系统中已向集成电路和微机维护开展。这里主要引见以机电式维护继采用。电力系统中已向集成电路和微机维护开展。这里主要引见以机电式维护继电器。电器。常用的机电式继电器分电磁型和感应型两种。常用的机电式继电器分电磁型和感应型两种。1电磁式继电器电磁式继电器1电磁式电流继电器电磁式电流继电器电磁式电流继电器在继电维护安装中，通常用作起动元件，因此又称起动继电器。电磁式电流继电器在继电

9、维护安装中，通常用作起动元件，因此又称起动继电器。常用的常用的DL-10系列电磁式继电器其内部接线和图形符号如图系列电磁式继电器其内部接线和图形符号如图7-4。能使过电流继电器动作能使过电流继电器动作(触点闭合触点闭合)的最小电流称继电器的的最小电流称继电器的“动作电流，用动作电流，用 表示。表示。使继电器由动作形状前往到起始位置的最大电流，称为继电器的使继电器由动作形状前往到起始位置的最大电流，称为继电器的“前往电流，前往电流，用用 表示。表示。 opIreI7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念图图-4 DL10系列电磁式电流继电器的内部结线和图形符号系列电磁式电流继电器的内

10、部结线和图形符号 a)DL-11型结线型结线 b)DL-12型结线型结线 c)DL-13型结线型结线d)集中表示的图形符号集中表示的图形符号 e)分开表示的图形符号分开表示的图形符号reK继电器继电器“前往电流与前往电流与“动作电流的比值，称为继电器的前往系数，用动作电流的比值，称为继电器的前往系数，用 表示，即表示，即oprereIIK 对于过量继电器，前往系数总是小于对于过量继电器，前往系数总是小于1的的(欠量继电器那么大于欠量继电器那么大于1)，前往系数越接，前往系数越接近于近于1，阐明继电器越灵敏，假设前往系数过低，能够使维护安装误动作。，阐明继电器越灵敏，假设前往系数过低，能够使维护

11、安装误动作。DL-10系列继电器的前往系数普通不小于系列继电器的前往系数普通不小于0.8。 DL-10系列电磁式继电器的电流时间特性如图系列电磁式继电器的电流时间特性如图7-5所示所示 只需通入继电器的电流超越某一预先整定的数值时，它就能动作，动作时限是固只需通入继电器的电流超越某一预先整定的数值时，它就能动作，动作时限是固定的，与外加电流无关，这种特性称作定时限特性。定的，与外加电流无关，这种特性称作定时限特性。7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念图图7-5电磁式电流继电器的定时限特性电磁式电流继电器的定时限特性 2).电磁式时间继电器电磁式时间继电器 供电系统中常用的供电系

12、统中常用的DS-110、120系列电磁式时间继电器的内部结线和图形符号系列电磁式时间继电器的内部结线和图形符号如图如图7-7所示。所示。图图7-7 DS-110、120系列时间继电器的内部结线和图形符号系列时间继电器的内部结线和图形符号 7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念图图7-7 DS-110、120系列时间继电器的内部结线和图形符号系列时间继电器的内部结线和图形符号 3).电磁式信号继电醒器电磁式信号继电醒器供电系统中常用的供电系统中常用的DX-11型电磁式信号继电器，有电流型和电压型两种，型电磁式信号继电器，有电流型和电压型两种，电流型可串联在二次回路中而不影响其他二次

13、元件的动作。电压型必需并电流型可串联在二次回路中而不影响其他二次元件的动作。电压型必需并联在二次回路内。联在二次回路内。 7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念图图7-8 DX-11型电磁式信号继电器的内部构造和图形型电磁式信号继电器的内部构造和图形符号符号 DX-11型信号继电器的内部结线和图形符号如型信号继电器的内部结线和图形符号如图图7-8b)所示。所示。 b) 4).电磁式中间继电器电磁式中间继电器电磁式中间继电器常用在维护安装的出口回路中，用来接通断路器的跳闸回路，电磁式中间继电器常用在维护安装的出口回路中，用来接通断路器的跳闸回路，故又称为出口继电器。故又称为出口继电

14、器。 工厂供电系统中常用的工厂供电系统中常用的DZ-10系列中间继电器的内部结线和图形符号系列中间继电器的内部结线和图形符号如图如图7-9所示，所示， 7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念图图7-10 DZ-10系列中间继电器的内部结线和图形符号系列中间继电器的内部结线和图形符号(2)感应式电流继电器感应式电流继电器供电系统中常用供电系统中常用 感应式电流继电器的内部构造如图感应式电流继电器的内部构造如图7-11所示。所示。 1020GL图图7-11感应式电流继电器的内部构造感应式电流继电器的内部构造7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念1-线圈线圈 2-电磁铁电

15、磁铁 3-短路环短路环 4-铝盘铝盘 5-钢片钢片 6-铝框架铝框架 7-调理弹簧调理弹簧 8-制动永久磁铁制动永久磁铁 9-扇形齿轮扇形齿轮 10-蜗杆蜗杆 11-扁杆：扁杆： 12-触点触点 13-时限调理螺时限调理螺 14-速断电流调理螺杆速断电流调理螺杆 15-衔铁衔铁 16-动作电流调理插销动作电流调理插销感应系统的任务原理可参看图感应系统的任务原理可参看图7-12。当线圈当线圈1有电流流有电流流 过时，电磁铁过时，电磁铁2在短路环在短路环3的作用下，产生在时间和空间位置的作用下，产生在时间和空间位置上不一样的两个磁通上不一样的两个磁通1和和2，且，且1超前于超前于2。这两个磁通均穿

16、过铝盘。这两个磁通均穿过铝盘4，根据电磁感应原理，这两个磁通在磁盘上产生一个一直由超前磁通根据电磁感应原理，这两个磁通在磁盘上产生一个一直由超前磁通1向落后磁向落后磁通通2方向的转动力矩方向的转动力矩M1。根据电能表的任务原理可知，此时作用于铝盘上的。根据电能表的任务原理可知，此时作用于铝盘上的转动力矩为转动力矩为KAI1M1M12sin 式中式中为为1与与2之间的相位差，此值为一常数之间的相位差，此值为一常数 由于由于1IKA, 2IKA且且为常数为常数,因此因此I2KA, 在的作用下，铝盘开场转动。铝盘转动后，切割永久磁铁在的作用下，铝盘开场转动。铝盘转动后，切割永久磁铁8，产生反向的制，

17、产生反向的制动力矩。由电度表任务原理知，与铝盘的转速成正比，即动力矩。由电度表任务原理知，与铝盘的转速成正比，即nM 2这个制动力矩在某一转速下，与电磁铁产生的转动力矩相平衡，这个制动力矩在某一转速下，与电磁铁产生的转动力矩相平衡，因此在一定的电流下坚持铝盘匀速旋转。因此在一定的电流下坚持铝盘匀速旋转。7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念在上述和的作用下，铝盘受力虽有使框架在上述和的作用下，铝盘受力虽有使框架6和铝盘和铝盘4向外推出的趋势，向外推出的趋势，但由于遭到弹簧但由于遭到弹簧7的拉力，仍坚持在初始位置，见图的拉力，仍坚持在初始位置，见图7-11。z3412782156图

18、图7-12 感应式电流继电器的转动力矩感应式电流继电器的转动力矩M1制动力矩制动力矩M21线圈线圈 2-电磁铁电磁铁 3-短路环短路环 4-铝盘铝盘5-钢片钢片 6-铝框架铝框架 7-调理弹簧调理弹簧 8-制动永久磁铁制动永久磁铁7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念 图图7-13感应式电流继电器的反时限特性感应式电流继电器的反时限特性 7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念 当继电器线圈的电流增大到继电器的动作电流时，由电磁铁产生的转动力当继电器线圈的电流增大到继电器的动作电流时，由电磁铁产生的转动力矩亦增大，并使铝盘转速随之增大，永久磁铁产生的制动力矩也随之增大

19、。这矩亦增大，并使铝盘转速随之增大，永久磁铁产生的制动力矩也随之增大。这两个力抑制弹簧的反作用力矩，从而使铝盘带动框架前偏参看图两个力抑制弹簧的反作用力矩，从而使铝盘带动框架前偏参看图7-12，使锅，使锅杆杆10与扇形齿轮与扇形齿轮9与啮合，这叫做与啮合，这叫做“继电器动作。由于铝盘继续转动，使扇形齿继电器动作。由于铝盘继续转动，使扇形齿轮沿着蜗杆上升，最后使触点轮沿着蜗杆上升，最后使触点12切换，同时使信号牌图切换，同时使信号牌图7-12上未表示掉下，上未表示掉下，从察看孔内看到其红色或白色的信号指示，表示继电器曾经动作。从察看孔内看到其红色或白色的信号指示，表示继电器曾经动作。 通入线圈的

20、电流越大，铝盘转得越快，扇形齿轮沿蜗杆上升的速度也越快，通入线圈的电流越大，铝盘转得越快，扇形齿轮沿蜗杆上升的速度也越快，那么动作时间越短，这就是感应式电流继电器的那么动作时间越短，这就是感应式电流继电器的“反时限特性，如图反时限特性，如图7-13中曲线的中曲线的abs部分。随着电流增大，继电器铁心磁路饱和，特性曲线逐渐过渡到部分。随着电流增大，继电器铁心磁路饱和，特性曲线逐渐过渡到“定时限特定时限特性，如图性，如图7-13中曲线的中曲线的cd部分。部分。 这种继电器还装有瞬动元件，当流入继电器线圈的电流继续添加到某一预这种继电器还装有瞬动元件，当流入继电器线圈的电流继续添加到某一预先整定的倍

21、数先整定的倍数(例如为例如为8倍倍)时，那么瞬动元件起动，继电器的电流时间特性如图时，那么瞬动元件起动，继电器的电流时间特性如图7-13中曲线的中曲线的cd,这就是这就是“瞬时速断特性。因此这种电磁元件又称为电流速断元件瞬时速断特性。因此这种电磁元件又称为电流速断元件.动作曲线上对应于开场速断时间的动作电流倍数动作曲线上对应于开场速断时间的动作电流倍数,称速断电流倍数称速断电流倍数.即即 nqb=Iqb/Iop Iop为感应式电流继电器的动作电流。为感应式电流继电器的动作电流。 Iqb为感应式电流继电器的速断电流，即继电器线圈中使速断元件动作的最为感应式电流继电器的速断电流，即继电器线圈中使速

22、断元件动作的最小电流。小电流。7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念实践的实践的 系列电流继电器的速断电流整定为动作电流的系列电流继电器的速断电流整定为动作电流的nqb=28倍，倍，在速断电流调理螺钉上面标度。在速断电流调理螺钉上面标度。1020GL感应式电流继电器的这种有一定限制的反时限动作特性，称为感应式电流继电器的这种有一定限制的反时限动作特性，称为“有限反时有限反时限特性。限特性。继电器的动作电流的调理见实物。继电器的动作电流的调理见实物。留意，继电器动作时限调理螺杆的标度尺留意，继电器动作时限调理螺杆的标度尺,是以是以10倍动作电流的动作时限来标度倍动作电流的动作时限来

23、标度的的,也就是标度尺上所标示的动作时间也就是标度尺上所标示的动作时间,是继电器线圈经过的电流为其整定的动作是继电器线圈经过的电流为其整定的动作电流的电流的10倍时的动作时间倍时的动作时间.因此继电器实践的动作时间因此继电器实践的动作时间,与实践经过继电器线圈的与实践经过继电器线圈的电流大小无关电流大小无关,须从相应的动作特性曲线上去查得须从相应的动作特性曲线上去查得.如图如图714表示表示 系列感系列感应式电流继电器的电流时间特性曲线族，横坐标是动作电流倍数，曲线族上的应式电流继电器的电流时间特性曲线族，横坐标是动作电流倍数，曲线族上的根曲线都标明有动作时限，根曲线都标明有动作时限，0.5、

24、0.7、1.0S等等,是表示继电器经过是表示继电器经过10倍的整定倍的整定作电流所对应的动作时限。例如，某继电器被调整至作电流所对应的动作时限。例如，某继电器被调整至 10倍整定动作电流时动作时倍整定动作电流时动作时限为限为2.0s的曲线上时，假设其线圈通入的曲线上时，假设其线圈通入3倍的整定动作电流值，可从该曲线上查得此倍的整定动作电流值，可从该曲线上查得此时继电器的动作时限时继电器的动作时限 =3.5s。15251121GLopt感应式电流继电器机械构造复杂，精度不高，瞬动时限误差大，但它的触点容量感应式电流继电器机械构造复杂，精度不高，瞬动时限误差大，但它的触点容量大，它同时兼有电磁式电

25、流继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器的功大，它同时兼有电磁式电流继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器的功能，即它在继能，即它在继 7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念电维护安装中，既能作为起动元件，又能实现延时、给出信号和直接接通跳电维护安装中，既能作为起动元件，又能实现延时、给出信号和直接接通跳闸回路；既能实现带时限的过电流维护，又能同时实现电流速断维护，从而闸回路；既能实现带时限的过电流维护，又能同时实现电流速断维护，从而使维护安装时元件减少，接线简单。此外，感应式电流继电器采用交流操作使维护安装时元件减少，接线简单。此外，感应式电流继电器采用交流操作电源，可

26、减少投资。因此在电源，可减少投资。因此在6lOkV供电系统中运用广泛。供电系统中运用广泛。至于晶体管式继电器完全可以利用电子元件模拟上述的特性，国内已有定型至于晶体管式继电器完全可以利用电子元件模拟上述的特性，国内已有定型产品，兹不赘述。产品，兹不赘述。图图714 系列感应式电流的电流时间特性曲线图系列感应式电流的电流时间特性曲线图 15251121GL7.1 7.1 继电维护安装的概念继电维护安装的概念型感应式电流继电器的内部接线及图形符号和文字符号如图型感应式电流继电器的内部接线及图形符号和文字符号如图715所示。所示。15251121GLa)123456b)I先合后断的转换触电形式1形式

27、2形式3表示反时限动作特性 图图715 GL 型电流继电器的内部接线和图形符号型电流继电器的内部接线和图形符号 作业：思索题作业：思索题7-1、7-2、7-37.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护7.2.1 概述概述 高压线路的相间短路维护，主要采用带时限的过电流维护和瞬时动作的电流高压线路的相间短路维护，主要采用带时限的过电流维护和瞬时动作的电流速断维护，动作于断路器的跳闸机构，使断路器跳闸，切除短路缺点部分。速断维护，动作于断路器的跳闸机构，使断路器跳闸，切除短路缺点部分。单相接地维护：单相接地维护：(1)绝缘监视安装，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号。绝缘监视

28、安装，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号。(2)有选择性的单相接地维护有选择性的单相接地维护(零序电流维护零序电流维护)，亦动作于信号，但当危及人身和，亦动作于信号，但当危及人身和设备平安时，那么应动作于跳闸。设备平安时，那么应动作于跳闸。对能够经常过负荷的电缆线路，应装设过负荷维护，动作于信号对能够经常过负荷的电缆线路，应装设过负荷维护，动作于信号 7.2.2 维护安装的结线方式维护安装的结线方式 1、 两相两继电器式结线两相两继电器式结线 (见图见图7-16) 这种结线，如一次电路发生三相短路或恣意这种结线，如一次电路发生三相短路或恣意两相短路，至少有一个继电器动作，且流人继电器的电流

29、两相短路，至少有一个继电器动作，且流人继电器的电流 就是电流互感器的就是电流互感器的二次电流二次电流 2IKAI7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护图图7-16 两相两继电器式结线图两相两继电器式结线图 图图7-17 两相一继电器式结线图两相一继电器式结线图 KAI为了表征继电器电流为了表征继电器电流 与电流互感器二次电流与电流互感器二次电流 间的关系，特引入一个结线系数间的关系，特引入一个结线系数 2IWK2IIKKAw7-3 两相两继电器式结线属相电流结线，两相两继电器式结线属相电流结线， ，即维护灵敏度都一样。，即维护灵敏度都一样。 1wK7.2 7.2 高压配电

30、电网的继电维护高压配电电网的继电维护2、 两相一继电器式结线两相一继电器式结线 (见图见图7-17) 这种结线，又称两相电流差结线，或两相交这种结线，又称两相电流差结线，或两相交 叉结线。正常任务和三相短路时，流人继电器的电流叉结线。正常任务和三相短路时，流人继电器的电流 为为A相和相和C相两相电流互相两相电流互感器二次电流的相量差，即感器二次电流的相量差，即 ，而量值上，而量值上， 如图如图7-18a所示。在所示。在A、C两相短路时，流进继电器的电流为电流互感器二次侧电流的两相短路时，流进继电器的电流为电流互感器二次侧电流的2倍，如图倍，如图7-18b所所示。在示。在A、B或或B、 C两相短

31、路时，流进电流继电器的电流等于电流互感器二次侧两相短路时，流进电流继电器的电流等于电流互感器二次侧的电流，如图的电流，如图7-18c所示。所示。 KAIcaKAIII23IIKA三相短路：流过继电器的电流为三相短路：流过继电器的电流为 23IIKA3wkA、B相或相或B、C相短路：流过继电器的电流为相短路：流过继电器的电流为 wkkI/)2(1wkA、C相短路：流过继电器的电流为相短路：流过继电器的电流为 wkkI/2)2(2wk 可见，两相电流差结线的结线系数与一次电路发生短路的方式有关，可见，两相电流差结线的结线系数与一次电路发生短路的方式有关，不同的短路方式，其结线系数不同。不同的短路方

32、式，其结线系数不同。)三相短路三相短路 b)A相、相、C相短路相短路 cA相、相、B相短路相短路图图7-18 两相电流差结线在不同短路形工下电流两相电流差结线在不同短路形工下电流7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护 可见，两相电流差结线的结线系数与一次电路发生短路的方式有关，可见，两相电流差结线的结线系数与一次电路发生短路的方式有关，不同的短路方式，其结线系数不同。不同的短路方式，其结线系数不同。 7.2.3 带时限的过电流维护带时限的过电流维护1、定时限过电流维护安装、定时限过电流维护安装1、定时限过电流维护安装的组成及动作原理、定时限过电流维护安装的组成及动作原理图

33、图7-19定时限过电流维护的原理电路图定时限过电流维护的原理电路图 a)原理图原理图 b)展开图展开图 QF-高压断路器高压断路器 TAl、TA2-电流互感器电流互感器 KAl、KA2-Dl型电流继电器型电流继电器 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护 当一次电路发生相间短路时，电流继电器当一次电路发生相间短路时，电流继电器KAl、KA2中至少一个瞬时动作，中至少一个瞬时动作，闭合其动合触点，使时间继电器闭合其动合触点，使时间继电器KT起动。起动。KT经过整定限时后，其延时触点闭经过整定限时后，其延时触点闭合，使串联的信号继电器合，使串联的信号继电器(电流型电流型)KS和中间继

34、电器和中间继电器KM动作。动作。KM动作后，其动作后，其触点接通断路器的跳闸线圈触点接通断路器的跳闸线圈YR的回路，使断路器的回路，使断路器QF跳闸，切除短路缺点。与跳闸，切除短路缺点。与此同时，此同时，KS动作，其信号指示牌掉下，接通灯光和音响信号。在断路器跳闸时动作，其信号指示牌掉下，接通灯光和音响信号。在断路器跳闸时，QF的辅助触点随之断开跳闸回路，以切断其回路中的电流，在短路缺点被切的辅助触点随之断开跳闸回路，以切断其回路中的电流，在短路缺点被切除后，继电维护安装中除除后，继电维护安装中除KS外的其他一切继电器均自动前往起始形状，而外的其他一切继电器均自动前往起始形状，而KS可可手动复

35、位。手动复位。2、 动作电流的整定：动作电流的整定：过动作电流的整定必需满足下面两个条件。过动作电流的整定必需满足下面两个条件。1应该躲过线路的最大负荷电流应该躲过线路的最大负荷电流(包括正常过负荷电流和尖峰电流包括正常过负荷电流和尖峰电流)以免在最大负荷经过时维护装误动作。以免在最大负荷经过时维护装误动作。 max.LI2)维护安装的前往电流维护安装的前往电流Ire也应该躲过线路的最大负荷电流也应该躲过线路的最大负荷电流 ，以保证维护安装在外部缺点切除后，能可靠地前往到原始位置，防止发生误动作。以保证维护安装在外部缺点切除后，能可靠地前往到原始位置，防止发生误动作。 max.LI过电流维护动

36、作整定公式：过电流维护动作整定公式： opImax.1LirewreIKKKK(7-4) 7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护30I式中式中维护安装的可靠系数，对维护安装的可靠系数，对DL型继电器可取型继电器可取1.2，对，对GL型继电器可取型继电器可取1.3； relK维护安装的结线系数，按三相短路来思索，对两相两继电器结线维护安装的结线系数，按三相短路来思索，对两相两继电器结线(相电相电流结线流结线)为为1，对两相二继电器结线，对两相二继电器结线(两相电流差结线两相电流差结线)为；为；wK线路的最大负荷电流线路的最大负荷电流(含尖峰电流含尖峰电流)，可取为，可取为(

37、1.53) ，为线路的计算电流。为线路的计算电流。30Imax.LI+ 3 动作时间整定动作时间整定 为了保证前后级维护安装动作时间的选择性，过电流维护安装的动作时间为了保证前后级维护安装动作时间的选择性，过电流维护安装的动作时间也称动作时限，应按也称动作时限，应按“阶梯原那么进展整定，也就是在后一级维护安装所保阶梯原那么进展整定，也就是在后一级维护安装所保护的线路首端如图护的线路首端如图6-20a中的中的k点发生三相短路时，前一级维护的动作时间点发生三相短路时，前一级维护的动作时间应比后一级维护中最长的动作时间都要大一个时间差应比后一级维护中最长的动作时间都要大一个时间差 t。即。即t大约在

38、大约在0.50.7S之间之间 对于定时限过电流维护，可取对于定时限过电流维护，可取 t =0.5S；对于反时限过电流维护，可取；对于反时限过电流维护，可取 t =0.7S。1t 2tt7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护2、 反时限过电流维护安装反时限过电流维护安装1、 电路组成及原理电路组成及原理图图7-20是一个交流操作的反时限过电流维护安装图是一个交流操作的反时限过电流维护安装图 当一次电路发生相间短路时，电流继电器当一次电路发生相间短路时，电流继电器KAl、KA2至少有一个动作，经过一至少有一个动作，经过一定时延时后定时延时后(延时长短与短路电流大小成反比关系延

39、时长短与短路电流大小成反比关系)，其常开触点闭合，紧接着，其常开触点闭合，紧接着其常闭触点断开，这时断路器跳闸线圈其常闭触点断开，这时断路器跳闸线圈YR因因“去分流而通电，从而使断路器去分流而通电，从而使断路器跳闸，切除短路缺点部分。在继电器去分流跳闸的同时，其信号牌自动掉下，跳闸，切除短路缺点部分。在继电器去分流跳闸的同时，其信号牌自动掉下，指示维护安装曾经动作。在短路缺点被切除后，继电器自动前往，信号牌那么需指示维护安装曾经动作。在短路缺点被切除后，继电器自动前往，信号牌那么需手动复位。手动复位。 图图7-21反时限过电流维护的原理反时限过电流维护的原理电路图电路图 a)按集中表示法绘制按

40、集中表示法绘制 b)按分开表示法绘制按分开表示法绘制 7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护 普通继电器转换触点的动作顺序都是常闭触点先断开后，常开触点再闭合。普通继电器转换触点的动作顺序都是常闭触点先断开后，常开触点再闭合。而这种继电器的常开、常闭触点，动作时间的先后顺序必需是：常开触点先闭合而这种继电器的常开、常闭触点，动作时间的先后顺序必需是：常开触点先闭合，常闭触点后断开，常闭触点后断开(如图如图7-22所示所示)。这里采器具有特殊构造的先合后断的转换触。这里采器具有特殊构造的先合后断的转换触点，不仅保证了继电器的可靠动作，而且还保证了在继电器触点转换时电流互感点

41、，不仅保证了继电器的可靠动作，而且还保证了在继电器触点转换时电流互感器二次侧不会带负荷开路。器二次侧不会带负荷开路。图图7-22 先合后断转换触点的构造及动作阐明先合后断转换触点的构造及动作阐明a)正常位置正常位置 b)动作后常开触点先闭合动作后常开触点先闭合 c)接着常闭触点断开接着常闭触点断开 2、动作电流的整定、动作电流的整定动作电流的整定与定时限过电流维护一样，动作电流的整定与定时限过电流维护一样， 式式7-4中取中取1.3relK7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护3、动作时间的整定、动作时间的整定 GL型继电器的时限调理机构是按型继电器的时限调理机构是按10

42、倍动作电流的动作时间来标度的倍动作电流的动作时间来标度的,而实践通而实践通过继电器的电流普通不会恰恰为动作电流的过继电器的电流普通不会恰恰为动作电流的10倍，因此必需根据继电器的动作特性倍，因此必需根据继电器的动作特性曲线来整定。曲线来整定。4、过电流维护的灵敏度及提高灵敏度的措施、过电流维护的灵敏度及提高灵敏度的措施-低电压闭锁维护低电压闭锁维护按规定过电流维护的灵敏系数必需满足的条件为按规定过电流维护的灵敏系数必需满足的条件为1、 过电流维护的灵敏度过电流维护的灵敏度 当过电流维护作后备维护时，如满足上式有困难，可以当过电流维护作后备维护时，如满足上式有困难，可以 pS= opikwIKI

43、K)2(min. 1.5 (7-10) pS1.2 当过电流维护灵敏系数达不到上述要求时，可采用下述的低电压闭锁维护来当过电流维护灵敏系数达不到上述要求时，可采用下述的低电压闭锁维护来提高灵敏度。提高灵敏度。2、 低电压闭锁的过电流维护低电压闭锁的过电流维护 动作电流的整定计算公式为动作电流的整定计算公式为 opIirewrelKKKK30I(7-11) 7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护a)b)图图7-25 低电压闭锁的过低电压闭锁的过电流维护电路电流维护电路 接线图接线图 b) 展开图展开图 7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护QF-高压断

44、路器高压断路器 TA-电流互感器电流互感器 TV-电压互感器电压互感器 KA-电流继电器电流继电器 KM-中间继电器中间继电器 KS-信号继电器信号继电器 KV-低电压继电器低电压继电器 YR-断路器跳闸线圈断路器跳闸线圈7.2.4 电流速断维护电流速断维护1、电流速断维护的组成及速断电流的整定、电流速断维护的组成及速断电流的整定对于采用对于采用GL型电流继电器，直接利用继电器本身构造，既可完成反时型电流继电器，直接利用继电器本身构造，既可完成反时限过电流维护，又可完成电流速断维护，不用额外添加设备，非常简限过电流维护，又可完成电流速断维护，不用额外添加设备，非常简单经济。单经济。对于采用对于

45、采用DL型电流继电器，其电流速断维护电路如图型电流继电器，其电流速断维护电路如图7-26、7-27所示。所示。图图7-26电力线路定时限过电流维护和电力线路定时限过电流维护和电流速断维护结线图按集中表示法电流速断维护结线图按集中表示法绘制绘制图图7-26、27是同时具有电流速断和定是同时具有电流速断和定时限电流维护的结线图和展开图时限电流维护的结线图和展开图7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护定时限过电流维护：定时限过电流维护：KAl、KA2、KT、KSl、KM构成构成电流速断维护：电流速断维护：KA3、KA4、KS2、KM构成构成 为了保证维护安装动作的选择性为了保证

46、维护安装动作的选择性,电流速断维护继电器的动作电流电流速断维护继电器的动作电流(即速断电流即速断电流) 应按躲过它所维护线路末端的最大短路电流即三相短路电流来整定。只需这应按躲过它所维护线路末端的最大短路电流即三相短路电流来整定。只需这样，才干防止在后一级速断维护所维护线路的首端发生三相短路时，它能够发生样，才干防止在后一级速断维护所维护线路的首端发生三相短路时，它能够发生的误跳闸。因后一段线路间隔很近，阻抗很小，所以速断电流应躲过其维护线的误跳闸。因后一段线路间隔很近，阻抗很小，所以速断电流应躲过其维护线路末端的最大短路电流。路末端的最大短路电流。qbI7.2 7.2 高压配电电网的继电维护

47、高压配电电网的继电维护图图7-27 电力线路定时限过电流维护和电流速断维护展开图电力线路定时限过电流维护和电流速断维护展开图图图7-28 线路电流速断维护的维护区和线路电流速断维护的维护区和死区死区 -前一级维护应躲过的最大短路电流前一级维护应躲过的最大短路电流 max. kI-前一级维护整定的一次速断电流前一级维护整定的一次速断电流 1qbI7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护 如图如图7-28所示电路中，所示电路中，WLl末端末端k-1点的三相短路电流，实践上与其后一段点的三相短路电流，实践上与其后一段WL2首端首端 k-2点的三相短路电流是近乎相等的点的三相短路电流是近乎

48、相等的 . 因此可得电流速断维护动作电流因此可得电流速断维护动作电流(速断电流速断电流)的整定计算公式为的整定计算公式为 qbI= max.1kiwreIKKK(7-13)relK可靠系数，对可靠系数，对DL型继电器，取型继电器，取1.21.3；对；对GL型继电器，型继电器，取取1.41.5；对脱扣器，取；对脱扣器，取1.82。式中式中2、电流速断维护的、电流速断维护的“死区及其弥补死区及其弥补 在速断维护区内，速断维护作为主维护在速断维护区内，速断维护作为主维护, 过电流维护作为后备维护；过电流维护作为后备维护； 而在速断维护的而在速断维护的“死区内，那么过电流维护为根本维护。死区内，那么过

49、电流维护为根本维护。3、电流速断维护的灵敏度、电流速断维护的灵敏度电流速断维护的灵敏度必需满足的条件是电流速断维护的灵敏度必需满足的条件是Sp= qbikwIKIK)2(1.52 (7-14) 式中式中 线路首端在系统最小运转方式下的两相短路电流线路首端在系统最小运转方式下的两相短路电流)2(kI7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护例例7-3 试整定例试整定例7-1所示所示GL-15/10型电流继电器的电流速断倍数型电流继电器的电流速断倍数 解解 知线路末端知线路末端 =1300A， 且，且， =315/5，取，取 =1.5故由式故由式7-13得得)3(kI3wKiK1

50、reKqbIAA6 .5313005/31535 . 1= 而例而例7-1曾经整定曾经整定=8A，故速断电流倍数应整定为，故速断电流倍数应整定为由于由于GL型电流继电器的速断电流倍数在型电流继电器的速断电流倍数在 28间可平滑调理，间可平滑调理，因此因此 不用修约为整数。不用修约为整数。qbn7 . 686 .53AA= qbnqbnqbn例例7-4 试整定例试整定例7-2所示装于所示装于WL2首端首端KA2的的GL-1510型电流继电器的速断型电流继电器的速断电流倍数，并校验其过电流维护和电流速断维护的灵敏度。电流倍数，并校验其过电流维护和电流速断维护的灵敏度。解解 1整定速断电流倍数整定速

51、断电流倍数 取取 =1.5， =1， =1005，WL2末端末端 =400A故由式故由式(7-13)得得 relKwKiKqbIAA304005/10015 . 1= 而例而例7-2曾经整定曾经整定 =6A,故速断电流倍数应整定为故速断电流倍数应整定为opI5630AA= 7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护2过电流维护的灵敏度校验过电流维护的灵敏度校验 根据式根据式(7-10),其中其中 =0.866 =0.866400A=346A故其维护灵敏系数为故其维护灵敏系数为)2(min.kI)3(kISp= 88. 26203461AA1.5 由此可见，由此可见，KA2整定

52、的动作电流整定的动作电流(6A)满足灵敏度要求。满足灵敏度要求。3电流速断维护灵敏度的校验电流速断维护灵敏度的校验 根据式根据式(7-14)，其中，其中 =0.8661100A=953A,保其故护灵敏系数为保其故护灵敏系数为)2(kISp= 59. 130209531AA1.5 由此可见，由此可见，KA2整定的动作电流整定的动作电流(倍数倍数)也满足灵敏度要求。也满足灵敏度要求。7.2.5 中性点不接地的单相接地维护中性点不接地的单相接地维护1、绝缘监测安装、绝缘监测安装7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护图图7-29绝缘监测安装绝缘监测安装接线图接线图 图图7-29中

53、在变压所的母线上接一个三相五芯式电压互感器，其二次侧的星形中在变压所的母线上接一个三相五芯式电压互感器，其二次侧的星形结合绕组接有电压表，以丈量各相对地电压，经过转换开关丈量相间电压；另结合绕组接有电压表，以丈量各相对地电压，经过转换开关丈量相间电压；另一个二次对地绕组接成开口三角形，接入电压继电器，用来反响线路单相接地一个二次对地绕组接成开口三角形，接入电压继电器，用来反响线路单相接地时出现的零序电压。时出现的零序电压。 7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护3系统正常运转时，三相电压对称，开口三角形两端电压接近于零，继电器不系统正常运转时，三相电压对称，开口三角形两端

54、电压接近于零，继电器不动作，在系统发生一相接地时，接地相电压为零，其它两相对地电压升高到动作，在系统发生一相接地时，接地相电压为零，其它两相对地电压升高到 倍，倍，开口处出现开口处出现100V的零序电压，使继电器动作，发出报警的灯光和音响信号。的零序电压，使继电器动作，发出报警的灯光和音响信号。 这种维护安装简单，虽给出缺点信号，但没有选择性，难以找到缺点线路。这种维护安装简单，虽给出缺点信号，但没有选择性，难以找到缺点线路。值班人员根据信号和电压表指示可以知道发生了接地缺点且知道缺点的相别，但值班人员根据信号和电压表指示可以知道发生了接地缺点且知道缺点的相别，但不能判别哪一条线路发生了接地缺

55、点。因此这种监视安装可用于出线不太多、并不能判别哪一条线路发生了接地缺点。因此这种监视安装可用于出线不太多、并且允许短时停电的供电系统中。且允许短时停电的供电系统中。2、 有选择性的单相接地维护安装有选择性的单相接地维护安装1 单相接地时，系统中的电容电流分布如图单相接地时，系统中的电容电流分布如图7-30 2、单相接地维护、单相接地维护 如图如图7-31，在电力系统正常运转及三相对称短路时，在电力系统正常运转及三相对称短路时， 因在零序电流互感器二因在零序电流互感器二次侧由三相电流产生的三相磁通相量之和为零，即在零序电流互感器中不会感应次侧由三相电流产生的三相磁通相量之和为零，即在零序电流互

56、感器中不会感应山零序电流，继电器不动作。当发生单相接地时，就有接地电容电流经过，此电山零序电流，继电器不动作。当发生单相接地时，就有接地电容电流经过，此电流在二次侧感应出零序电流，使继电器动作，并发山信号。流在二次侧感应出零序电流，使继电器动作，并发山信号。 架空线路的单相接地维护，普通采用由三个电流互感器同极性并联所组架空线路的单相接地维护，普通采用由三个电流互感器同极性并联所组成的零序电流互感器。如图成的零序电流互感器。如图731a图但普通供电用户的高压线路不长，很图但普通供电用户的高压线路不长，很少采用。少采用。7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护对于电缆线路，那

57、么采用图对于电缆线路，那么采用图731 (b)和公用零序电流互感器的接线。留意电缆头和公用零序电流互感器的接线。留意电缆头的接地线必需穿过零序电流互感器的铁心，否那么零序电流的接地线必需穿过零序电流互感器的铁心，否那么零序电流(不平衡电流不平衡电流)不穿过不穿过零序电流互感器的铁心零序电流互感器的铁心,维护就不会动作。维护就不会动作。 图图7-31零序电流维护安装零序电流维护安装a)架空线路用，架空线路用， b)电缆线路用电缆线路用cIdqlIrelKkdqlI.ickI3、单相接地维护动作电流的整定、单相接地维护动作电流的整定 对于架空线路，采用图对于架空线路，采用图7-31 a)的电路，电

58、流继电器的整定值需求躲过正常电流负的电路，电流继电器的整定值需求躲过正常电流负荷下产生的不平衡电流荷下产生的不平衡电流 和其它线路接地时在本线路上引起的电容电流和其它线路接地时在本线路上引起的电容电流 ,即即)(EopI= + 7-15式中式中 可靠系可靠系 其值取其值取45，维护安装带时限时，维护安装带时限时, 其值取其值取1.52relK7.2 7.2 高压配电电网的继电维护高压配电电网的继电维护(A) iKIKKIcirelEop)(7-16 式中式中 10lUN(A) Ic 4、单相接地维护的灵敏度、单相接地维护的灵敏度)(EopiccpIIISK1.2 -被维护电路有电气联络的总电网

59、电容电流被维护电路有电气联络的总电网电容电流-线路本身电容电流线路本身电容电流零序电流互感器的变流比零序电流互感器的变流比 cIcIiKcIcIcI和和 均按公式均按公式1-2计算计算 作业：思索题作业：思索题7-5、7-6、7-9 习题：习题：7-1、7-2正常运转负荷电流不平衡在零序电流互感器输出端出现的不平衡电流；正常运转负荷电流不平衡在零序电流互感器输出端出现的不平衡电流；其它线路接地时其它线路接地时 ,在本线路的电容电流。假设是架空电路在本线路的电容电流。假设是架空电路, (A),假设是电缆线路假设是电缆线路 kdqlI.CI350lUN 10lUN其中其中 线路的额定电压线路的额定

60、电压(kV) ； 为线路长度为线路长度(km)。NUl对于电缆电路，那么采用图对于电缆电路，那么采用图7- 31b)的电路，整定动作电流只需躲过本线路的电容的电路，整定动作电流只需躲过本线路的电容电流即可，因此，电流即可，因此，零序电流互感器的变流比。零序电流互感器的变流比。 cI7.3 7.3 电力变压器的继电维护电力变压器的继电维护7.3.1 概述概述 1、高压侧为610KV的车间变电所的主变压器，通常装设有带时限的过电流维护和电流速断维护。假设过电流维护的动作时间范围为0.5-0.7s，也可不装设电流速断维护。 2、容量在800KVA及以上的油浸式变压器如安装在车间内部，那么容量在400