工厂供电(刘介才第五版)第六章

1、第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护第第6 6章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护第一节第一节 过电流保护的任务和要求过电流保护的任务和要求一、过电流保护装置的类型和任务一、过电流保护装置的类型和任务1、熔断器保护、熔断器保护：适用于：适用于高、低压供电系统高、低压供电系统，供电可靠性要求不高，供电可靠性要求不高的场合。的场合。2、低压断路器保护、低压断路器保护：适用于供电可靠性要求较高的：适用于供电可靠性要求较高的低压供电系统低压供电系统。3、继电保护、继电保护：适用于：适用于高

2、压供电系统高压供电系统，供电可靠性要求较高、操作，供电可靠性要求较高、操作灵活方便的场合。灵活方便的场合。二、对保护装置的基本要求二、对保护装置的基本要求选择性选择性：只切除故障部分，保证非故障部分的完好运行。：只切除故障部分，保证非故障部分的完好运行。速动性速动性：迅速切除故障，防止故障扩大，减轻其危害程度。：迅速切除故障，防止故障扩大，减轻其危害程度。P4P4第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 （过电流保护）保护区内电力系统在最小运行方式下的（过电流保护）保护区内电力系统在最小运行方式下的最小短路电流。最小短路电流。 保护装置动作电流换算到一次侧的值，又称为

3、保护装置保护装置动作电流换算到一次侧的值，又称为保护装置一次侧起动值。一次侧起动值。可靠性：可靠性：保护装置该动作时，不应保护装置该动作时，不应拒动拒动；不该动作时，不应；不该动作时，不应误动误动。上述四点，在使用中不同的场合侧重点不同：上述四点，在使用中不同的场合侧重点不同： 线路的保护，选择性很重要；线路的保护，选择性很重要； 变压器的保护，对灵敏性要求高；变压器的保护，对灵敏性要求高； 短路电流较大的场合，快速性是主要的。短路电流较大的场合，快速性是主要的。11.minOPkdefPIIS灵敏性灵敏性：表示对故障的反应能力，用：表示对故障的反应能力，用Sp表示：表示：1 .OPImink

4、I第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护一、熔断器在供配电系统中的配置，一、熔断器在供配电系统中的配置，见图见图6-16-1。 主要应考虑选择性和经济性。主要应考虑选择性和经济性。应注意应注意：为保障人身安全，：为保障人身安全，PE、PEN线上不允许装设熔断器。线上不允许装设熔断器。二、熔断器熔体电流的选择二、熔断器熔体电流的选择（一）保护（一）保护电力线路电力线路的熔断器熔体额定电流的选择的熔断器熔体额定电流的选择1）熔体额定电流）熔体额定电流I INFE应不小于应不小于线路的线路的计算电流计算电流I I30， 即即第二节第二节 熔断器保护熔断器保护30IINFE

5、2 2）熔体额定电流应躲过线路的尖峰电流）熔体额定电流应躲过线路的尖峰电流I Ipkpk，应满足的条件为：应满足的条件为：pkNFEKIIK K小于小于1 1的计算系数。的计算系数。 具体取值见课本具体取值见课本P206P206。3 3）熔断器保护应与被保护的线路相配合，避免发生熔体未熔断而）熔断器保护应与被保护的线路相配合，避免发生熔体未熔断而线路烧坏的事故。线路烧坏的事故。应满足：应满足：alolNFEIKI第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 绝缘导线和电缆的过负荷倍数。具体取值见课本绝缘导线和电缆的过负荷倍数。具体取值见课本p207p207 为绝缘导线和电

6、缆的允许载流量。为绝缘导线和电缆的允许载流量。olKalI若不满足条件若不满足条件3 3时，应改选熔断器的规格、型号，或增大导线截面。时，应改选熔断器的规格、型号，或增大导线截面。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护（二）保护（二）保护电力变压器电力变压器的熔断器熔体额定电流的选择的熔断器熔体额定电流的选择根据经验，应满足下式要求：根据经验，应满足下式要求：NTNFEII10251).(式中：式中： 变压器一次侧额定电流。变压器一次侧额定电流。上式考虑了以下三个因素：上式考虑了以下三个因素：1 1） 应躲过变压器正常允许的过负荷电流。应躲过变压器正常允许的过负荷电

7、流。油浸式变压器过负油浸式变压器过负荷允许为：室内最高为荷允许为：室内最高为1.21.2倍，倍，室外最高为室外最高为1.31.3倍倍。当上层油温为当上层油温为50 50 及以上时，变压器不允许过载运行。及以上时，变压器不允许过载运行。) )2 2） 应躲过变压器低压侧电动机自起动引起的尖峰电流。应躲过变压器低压侧电动机自起动引起的尖峰电流。3 3） 应躲过变压器初合闸时的励磁涌流。应躲过变压器初合闸时的励磁涌流。NTI1NFEINFEINFEI第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护励磁涌流：变压器空载初合闸时出现的很大的励磁电流。励磁涌流：变压器空载初合闸时出现的很

8、大的励磁电流。 变压器空载投入变压器空载投入（或突然恢复电压）（或突然恢复电压）时时( (合闸前铁心合闸前铁心磁通为磁通为0 0），），约在约在0.010.01秒秒，将会出现一个最大的磁通，铁，将会出现一个最大的磁通，铁心严重饱和，励磁电流迅速增大，大约为正常时励磁电流心严重饱和，励磁电流迅速增大，大约为正常时励磁电流的的100100倍，或为倍，或为 的的（ 8 810 10 ）倍）倍 。NTI1（三）保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择（三）保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择 RN2RN2型熔断器的熔体额定电流为型熔断器的熔体额定电流为0.5A0.5A。三、熔断器的选择及校验三、熔断器的选

9、择及校验1 1、选择条件、选择条件：1 1）熔断器的额定电压应不小于线路的额定电压。熔断器的额定电压应不小于线路的额定电压。 （高压熔断器对应最高电压高压熔断器对应最高电压）2 2）熔断器的额定电流应不小于熔体的的额定电流。熔断器的额定电流应不小于熔体的的额定电流。3)3)根据安装条件选择类型（户内或户外）。根据安装条件选择类型（户内或户外）。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护2 2、校验断流能力、校验断流能力1 1）对限流式熔断器：对限流式熔断器：2 2）对非限流式熔断器：对非限流式熔断器： ：为熔断器安装处的三相短路电流第一周波的最大有效值。：为熔断器安装处

10、的三相短路电流第一周波的最大有效值。3 3）对具有断流能力上下限的熔断器（例对具有断流能力上下限的熔断器（例RW4RW4型跌落式）：型跌落式）：)(3IIOC )(3shOCII)(3shI)(min2KOCII)(3shOCII及及四、熔断器保护灵敏度的校验四、熔断器保护灵敏度的校验应满足的条件：应满足的条件：KIISNFEKPmin ：为系统在：为系统在最小运行方式最小运行方式下，保护区末端的最小短路电流。下，保护区末端的最小短路电流。对对TNTN、TTTT系统：为系统：为线路末端单相短路电流或单相接地故障电流线路末端单相短路电流或单相接地故障电流。对对ITIT系统：为系统：为线路末端两相

11、短路电流线路末端两相短路电流。minKI K K：为灵敏度的最小比值，见为灵敏度的最小比值，见表表6-16-1第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护五、前后熔断器之间的五、前后熔断器之间的选择性配合选择性配合（即熔断时间的配合）（即熔断时间的配合） 通常通常前一级前一级熔断器的熔断时间应为熔断器的熔断时间应为后一级后一级熔断器熔断时间的熔断器熔断时间的3 3倍。倍。 若不能满足此要求，应将若不能满足此要求，应将前一级前一级熔断器的熔体电流提高熔断器的熔体电流提高1 12 2级级，再进行校验。再进行校验。 有时也采用有时也采用前一级前一级熔断器的熔体电流大于熔断器的熔

12、体电流大于后一级后一级熔断器的熔体熔断器的熔体电流电流2 23 3级级来保证选择性。来保证选择性。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护第三节第三节 低压断路器保护（自学）低压断路器保护（自学）第四节第四节 常用的保护继电器常用的保护继电器一、概述一、概述 继电器是继电保护的基本组成部件，具有继电器是继电保护的基本组成部件，具有继电特性继电特性。继电特性：继电特性：当输入一个物理量达到一定值时（或加入电流通电时），当输入一个物理量达到一定值时（或加入电流通电时），输出就出现一个突然的变化。称为输出就出现一个突然的变化。称为继电特性继电特性。工厂供配电系统常用的保护继

13、电器：工厂供配电系统常用的保护继电器：电磁型、感应型、微机型电磁型、感应型、微机型。二、电磁式电流继电器和电压继电器二、电磁式电流继电器和电压继电器1 1、电磁式电流继电器、电磁式电流继电器 KA KA KAKAI I0 0 2 23 4 3 4 1)1)基本结构和型号：基本结构和型号：结构见结构见图图6-66-6型号：型号：DL-10DL-10系列系列电电磁磁式式电流继电器电流继电器设设计计序序号号触触点点规规格格2 2）工作原理）工作原理第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护图4-3DL型电磁式电流继电器的内部结构1线圈2电磁铁3Z形铁片4静触头5动触头6动作电

14、流调整杆7标度盘8轴承9反作用弹簧10轴电磁式电流继电器第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护2 2）工作原理）工作原理I IOPOP：通过电流继电器线圈中的、使继电器动作的最小电流。：通过电流继电器线圈中的、使继电器动作的最小电流。I Irere：使过电流继电器由动作状态返回到原始位置的最大电流。：使过电流继电器由动作状态返回到原始位置的最大电流。KreKre：返回系数，：返回系数，oprereIIKdef对过量保护对过量保护KreKre1 1，通常取，通常取0.850.85。越接近于。越接近于1 1越灵敏。越灵敏。KreKre不可过低。不可过低。3 3）调节方式

15、）调节方式平滑调节：平滑调节：改变弹簧的反作用力矩。（又称为改变弹簧的反作用力矩。（又称为细调细调）有级差的调节：有级差的调节：利用线圈的串、并联。（又称利用线圈的串、并联。（又称粗调粗调） 串联改为并联时串联改为并联时，动作电流，动作电流增加增加一倍。一倍。 并联改为串联时并联改为串联时，动作电流，动作电流减小减小一倍一倍.(.(因为继电器所需的磁动势因为继电器所需的磁动势F=INF=IN是一定的是一定的.).)4 4）特性）特性 动作极其迅速，又称为瞬时继电器，通常在保护中做起动元件。动作极其迅速，又称为瞬时继电器，通常在保护中做起动元件。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电

16、系统的过电流保护2 2、电磁式电压继电器、电磁式电压继电器 KV KV 供电系统中常用供电系统中常用欠电压继电器欠电压继电器。返回系数返回系数： 一般一般Kre=1.25Kre=1.251oprereUUKopUreU：使电压继电器动作的：使电压继电器动作的最高电压最高电压。：使电压继电器由动作状态返回起始位置的：使电压继电器由动作状态返回起始位置的最低电压最低电压。三、电磁式时间继电器三、电磁式时间继电器 KTKT 作用作用：在继电保护装置中可获得一定的延时。：在继电保护装置中可获得一定的延时。表示为延时打开的常闭触点。表示为延时打开的常闭触点。表示为延时闭合的常开触点。表示为延时闭合的常开

17、触点。型号型号：DS-110DS-110、DS-120DS-120系列。见课本系列。见课本p218p218直流直流交流交流第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护四、电磁式信号继电器四、电磁式信号继电器 KSKS 作用作用：在保护中给予指示信号用，又称为：在保护中给予指示信号用，又称为指示继电器指示继电器。型号型号：DXDX1111。结构见。结构见图图6-116-11。 注意注意：信号继电器的线圈有电压式和电流式的，：信号继电器的线圈有电压式和电流式的，电压式电压式的应的应并联并联接入电路，接入电路，电流式电流式的应的应串联串联接入电路。接入电路。五、电磁式中间继电器

18、五、电磁式中间继电器 KZKZ 作用作用：在继电保护中作为辅助继电器，可以直接接通在继电保护中作为辅助继电器，可以直接接通断路器的跳闸回路（又称为断路器的跳闸回路（又称为保护出口继电器保护出口继电器）。）。特点特点：触头数量多，触点容量大。：触头数量多，触点容量大。型号型号：DZ-10DZ-10系列。结构见图系列。结构见图6-126-12。KZKZ第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护六、感应式电流继电器六、感应式电流继电器1 1、基本结构、基本结构：见图见图6-146-14感应系统、电磁系统感应系统、电磁系统2 2、工作原理和特性、工作原理和特性 工作原理工作原理

19、见图见图6-166-16 特性特性：反时限特性；：反时限特性； 速断特性。速断特性。 见图见图6-176-17返回系数：返回系数： 感应系统感应系统： Kre=0.8Kre=0.80.850.85， 通常取通常取0.80.8。 电磁系统：电磁系统： Kre0.4 Kre0.4 。 第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护第五节第五节 工厂高压线路的继电保护工厂高压线路的继电保护 按照国标规定，对按照国标规定，对3-66kv3-66kv的电力线路，应装设的电力线路，应装设 相间短路保护、单相接地保护和过负荷保护。相间短路保护、单相接地保护和过负荷保护。一、概述一、概述

20、过电流保护过电流保护 速断保护速断保护单相接地保护单相接地保护（当过电流保护动作时间（当过电流保护动作时间不大于不大于0.50.50.70.7秒时，可秒时，可不装设此保护）不装设此保护）第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护)()(2流流电电流流互互感感器器二二次次侧侧的的电电流流入入继继电电器器线线圈圈的的电电流流IIKKAW 当电流互感器与继电器连接方式为当电流互感器与继电器连接方式为时，接线系数会随故障类型的不同而不同。时，接线系数会随故障类型的不同而不同。二、继电保护装置的接线方式二、继电保护装置的接线方式(4(4种种) )定义：接线系数定义：接线系数第第

21、六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 通常用于通常用于大接地电流系统大接地电流系统，一般用于发电机、变压器，一般用于发电机、变压器等大型贵重设备的保护。等大型贵重设备的保护。特点：特点：设备多，价格贵；设备多，价格贵；能反映各种短路故障；能反映各种短路故障；各种短路故障时各种短路故障时K KW W=1=1。（一）（一）三相三继电器星型接线三相三继电器星型接线第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 通常用于通常用于小接地电流系统小接地电流系统，一般用于工厂供配电系统，一般用于工厂供配电系统的保护。的保护。特点：特点：简单、经济；简单、经济；只能

22、反映相间短路故障；只能反映相间短路故障；各种短路故障时各种短路故障时K KW W=1=1。（二）（二）两相两继电器式接线两相两继电器式接线返返4040第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 通常用于通常用于6-10KV6-10KV中小容量的电动机保护，中小容量的电动机保护，有时也用于有时也用于小容量的变压器保护小容量的变压器保护。特点：特点：简单、经济；简单、经济；只能反映相间短路故障；只能反映相间短路故障；K KW W随故障类型变化。随故障类型变化。（三）（三）两相一继电器式接线两相一继电器式接线（两相电流差接）（两相电流差接）返返4040ABC第第 六六 章章

23、工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护K KW W随故障类型而变。随故障类型而变。三相短路时：三相短路时：ABAB、BCBC两相短路时：两相短路时：ACAC两相短路时：两相短路时：通常接线系数取通常接线系数取 。因三相对称，因三相对称，由矢量图知：由矢量图知：（1 1）三相短路时，）三相短路时，流入继电器线圈的电流流入继电器线圈的电流：推导：推导：3WK1WK2WK 则有：则有：（2 2）ACAC两相短路时：两相短路时：3aKAII3caII332aaKAWIIIIK22 WaKAcaKIIII则：则：cI cIaIbIcIaI第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的

24、过电流保护 通常用于通常用于小接地电流系统小接地电流系统，一般用于工厂供配电系统的保一般用于工厂供配电系统的保护。护。特点：特点： ；只能反映相间短路故障；只能反映相间短路故障；各种短路故障时各种短路故障时K KW W=1=1。caIII3caIII3与两相两继电器比较其与两相两继电器比较其优点优点： 在在Y Y，d11d11或或D D，y11y11接线的变压器二次侧，当接线的变压器二次侧，当ABAB或或BCBC相相发生两相短路、以及在发生两相短路、以及在Y Y，yn0yn0接线的变压器二次侧发生单接线的变压器二次侧发生单相短路时，相短路时，灵敏度比两相两继电器提高一倍灵敏度比两相两继电器提高

25、一倍。（四）（四）两相三继电器式接线两相三继电器式接线第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护交流电源供电时主要有两种供电方式：交流电源供电时主要有两种供电方式：（一）直接动作式（一）直接动作式 （一般不采用）（一般不采用）图图6-226-22 利用断路器手动操作机构内的过流脱口器（又称为跳利用断路器手动操作机构内的过流脱口器（又称为跳闸线圈）闸线圈）YRYR。当一次线路发生相间短路时。当一次线路发生相间短路时YRYR动作，断路器动作，断路器跳闸。跳闸。（二）去分流跳闸的操作方式（二）去分流跳闸的操作方式 图图6-236-23 利用利用GLGL型继电器实现。型继电器实

26、现。 GLGL型继电器触点容量大，短时型继电器触点容量大，短时分断电流可达分断电流可达150A150A，完全能满足直接接通跳闸线圈的要求。完全能满足直接接通跳闸线圈的要求。 三、继电保护装置的供电方式三、继电保护装置的供电方式第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护1 1、组成、组成 图图6-246-242 2、原理：、原理：QFQF的辅助触点的辅助触点四、带时限的过电流保护四、带时限的过电流保护（一）定时限过电流保护（一）定时限过电流保护第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护1 1、组成、组成 图图6-256-252 2、原理、原理 图图

27、b b中中KA1KA1、KA2 KA2 的触点动作顺的触点动作顺序：常开触点先合，常闭触点后序：常开触点先合，常闭触点后断（断（先合后断的触点先合后断的触点）。）。图图b b中中KA1KA1、KA2KA2 的触点作用：的触点作用： 为避免为避免KA1KA1或或KA2KA2的常闭触的常闭触点因外界震动等原因断开，造成点因外界震动等原因断开，造成断路器误跳闸。断路器误跳闸。 当保护动作跳闸时，当保护动作跳闸时，先合先合后断的触点后断的触点可避免可避免TATA短时出现开短时出现开路现象。路现象。（二）反时限过电流保护装置（二）反时限过电流保护装置第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统

28、的过电流保护1 1、动作电流整定原则、动作电流整定原则动作电流应躲过动作电流应躲过（包括正常过负（包括正常过负 荷及尖峰电流），荷及尖峰电流）， I IOP.1OP.1 。返回电流也应大于线路上的最大负荷电流，返回电流也应大于线路上的最大负荷电流， I Ire.1re.1 I ILmaxLmax 。I IOP.1OP.1保护装置一次侧起动电流。保护装置一次侧起动电流。I Ire.1re.1 保护装置一次侧的返回电流。保护装置一次侧的返回电流。因因I IOP.1 OP.1 I Ire.1 re.1 ，应按第应按第2 2个条件整定。个条件整定。即即I Ire.1re.1 I ILmaxLmax 。

29、2IIKKAW接接线线系系数数iKII12 又又KAWiIKKI 1或或（三）过电流保护动作电流的确定（三）过电流保护动作电流的确定1IKKIiWKA 则则第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护OPWiOPIKKI 1 .reKAreIIII 则：则：令令1 .1将将式带入式带入式得：式得： max.LreWireIIKKI1oprereIIK又又maxLWireopIKKKI 则则KAWiIKKI 1 上式上式右侧右侧乘以一个大于乘以一个大于1 1的系数的系数即可靠系数即可靠系数K Krerel l，使式子两边相等，整理得：使式子两边相等，整理得：maxLireW

30、relopIKKKKIreWireIKKI 1.I Ire.1re.1 I ILmaxLmax 第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护maxLireWrelopIKKKKImaxLIrelKWKreKiK接线系数接线系数。考虑到电动机的自起动，考虑到电动机的自起动， = =（1.51.53 3）I I3030 。可靠系数可靠系数，DLDL型取型取1.21.2；GLGL型取型取1.31.3。返回系数返回系数， DLDL型取型取0.850.85；GLGL型取型取0.80.8。电流互感器的变比电流互感器的变比。maxLIopI通过继电器线圈的，使继电器动作的起动电流。通过

31、继电器线圈的，使继电器动作的起动电流。30)3-5 . 1(IKKKKIireWrelop 第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 应考虑前后级保护装置动作的选择性，按阶梯原则进行整定。应考虑前后级保护装置动作的选择性，按阶梯原则进行整定。t3t3t2t2t1t1ttttl lt tKA2KA2KA3KA3QF1QF1QF2QF2QF3QF3系统系统KA1KA1 上图中：上图中：t t2 2tt1 1+ +t t ，t t3 3tt2 2+ +t t对定时限过电流保护，取对定时限过电流保护，取t=0.5s,t=0.5s, 通过调整时间继电器实现。通过调整时间继电器实

32、现。对反时限过电流保护：取对反时限过电流保护：取t=0.7st=0.7s。调整动作时间的方法。调整动作时间的方法略。略。返返3232（四）过电流保护动作时限的整定：（四）过电流保护动作时限的整定：返返4242第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护1 1、过电流保护的灵敏度、过电流保护的灵敏度 应按照系统在最小运行方式下、保护区末端的两相短路电流校验。应按照系统在最小运行方式下、保护区末端的两相短路电流校验。512.:)(minopiWPIKIKSK即即 若为远后备保护时，要求若为远后备保护时，要求S SP P1.251.25。 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的

33、过电流保护为近后备保护。为近后备保护。2 2、低电压闭锁的过电流保护、低电压闭锁的过电流保护如图如图6-286-28所示所示: :过电流保护的动作电流：过电流保护的动作电流：30IKKKKIireWrelopp30p3030)3-5 . 1(IKKKKIireWrelop 第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护电压继电器电压继电器动作电压的整定动作电压的整定：VKUKKKUUuNurerelop6060.minNUuKreKrelK取取0.9U0.9UN NminU：线路的额定电压；：线路的额定电压； ：电压互感器的变比；：电压互感器的变比；：母线最低工作电压，一般

34、取（：母线最低工作电压，一般取（0.850.850.950.95）U UN N ；：可靠系数，取：可靠系数，取1.2 1.2 ；：为低电压继电器的返回系数，一般取：为低电压继电器的返回系数，一般取1.25 1.25 。 第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护（六）定时限与反时限过电流保护的比较（六）定时限与反时限过电流保护的比较定时限过电流保护：定时限过电流保护：动作时限准确，整定简单，动作时限动作时限准确，整定简单，动作时限与短路电流大小无关。所需继电器多，接线复杂。与短路电流大小无关。所需继电器多，接线复杂。反时限过电流保护：反时限过电流保护：接线简单，同时可实

35、现速断。动作时接线简单，同时可实现速断。动作时限整定复杂，误差大；动作时限与短路电流大小有关。限整定复杂，误差大；动作时限与短路电流大小有关。小结小结第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 某某10KV10KV电力线路，如图所示。已知电力线路，如图所示。已知TA1TA1的变比的变比100/5A100/5A，TA2TA2的变比为的变比为50/5A50/5A，WL2WL2和和WL1WL1的过电流保护均采用两相两继电器式的过电流保护均采用两相两继电器式接线，继电器均为接线，继电器均为DL-10DL-10型。型。KA1KA1已经整定，其动作电流为已经整定，其动作电流为10A

36、10A，动，动作时间为作时间为1S1S，WL2WL2的计算电流为的计算电流为28A28A，其末端，其末端K-2K-2点的三相短路电流点的三相短路电流为为160A160A。试整定试整定WL2WL2处的过电流保护动作电流、动作时限和灵敏度处的过电流保护动作电流、动作时限和灵敏度校验校验。例题例题 6-46-4第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 因此过电流保护的动作电流整定为因此过电流保护的动作电流整定为8A8A。（2 2）整定过电流保护的动作时限：）整定过电流保护的动作时限： t2=t1-t=1-0.5=t2=t1-t=1-0.5=0.5S0.5S（3 3）过电流保

37、护灵敏度的校验：）过电流保护灵敏度的校验：51731810160231222.)()(min)(opikwPIKIKS满足要求。满足要求。AAIKKKKILirewrelop89756108501212.max)(则：则： 1 1、整定、整定WL2WL2处的过电流保护处的过电流保护 （1 1）动作电流的整定）动作电流的整定 取取I ILmaxLmax=2I=2I3030=2=228=56A28=56A，K Krelrel=1.2=1.2，K Krere=0.85=0.85，K Ki i=50/5=50/5，K Kw w=1=1，解解：第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电

38、流保护( (一）工作原理、组成及动作电流的整定一）工作原理、组成及动作电流的整定1 1、工作原理及组成、工作原理及组成： 图图6-306-30两相两继电器两相两继电器或或两相一继电器两相一继电器返返3636五、电流速断保护五、电流速断保护 又称为瞬时电流速断保护又称为瞬时电流速断保护 2 2、动作电流的整定、动作电流的整定 保护范围：本段线路。保护范围：本段线路。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护2 2、动作电流的整定、动作电流的整定两种方法：两种方法：1 1）无论在无论在K1K1点还是点还是K KB B点短路，速断保护都动作，点短路，速断保护都动作，QF1QF

39、1跳跳闸，由自动重合闸（闸，由自动重合闸（ARDARD）纠正。）纠正。2 2）无论在无论在K1K1点还是点还是K KB B点短路，速断保护都不动作，速断点短路，速断保护都不动作，速断保护整定值躲过此处短路电流。保护整定值躲过此处短路电流。保护区保护区保护保护死区死区QF1QF1系统系统KA1KA1KA2KA2QF2QF2A AB BK KK1K1K KB B由此可知，速断保护不能保护本段线路全长，保护不到由此可知，速断保护不能保护本段线路全长，保护不到的部分称为的部分称为“保护死区保护死区”。返返4343第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护按按方法方法2 2整定电

40、流速断保护的整定电流速断保护的动作电流动作电流： 速断保护的动作电流应躲过它所保护线路末端的最大三相短路速断保护的动作电流应躲过它所保护线路末端的最大三相短路电流。电流。即：即：maxKiWrelqbIKKKImaxKIrelKqbI继电器线圈中通过的速断保护整定值。继电器线圈中通过的速断保护整定值。速断保护线路末端的最大三相短路电流。速断保护线路末端的最大三相短路电流。可靠系数。可靠系数。DLDL型取型取1.21.21.31.3； GLGL型取型取1.41.41.5 1.5 。 3 3、灵敏度校验、灵敏度校验有两种校验方式有两种校验方式1 1）按）按保护安装处保护安装处系统在系统在最小运行方

41、式下最小运行方式下的的两相短路电流两相短路电流校验。校验。即：即： 2.)(min512qbiWPIKIKSK式中：式中： 为为保护安装处保护安装处系统在最小运系统在最小运行方式下的两相短路电流。行方式下的两相短路电流。)(min2KI30)3-5 . 1(IKKKKIireWrelop p35p35第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护2 2）用最小保护范围校验）用最小保护范围校验（一般了解）（一般了解） 规定速断保护最小保护范围不得小于被保护线路的规定速断保护最小保护范围不得小于被保护线路的15%15%20%20%。最小保护区最小保护区 用下式求得：用下式求得：

42、按按GB50062-1992, GB50062-1992, S SP P1.51.5； 按按JBJ6JBJ619961996， S SP P2 2)(max.minGqbGLZIEZll123minl式中：式中：GEmax.GZLZl1 .qbI归算至保护安装处的系统电势。归算至保护安装处的系统电势。归算至保护安装处的最大系统等效阻抗。归算至保护安装处的最大系统等效阻抗。被保护线路的阻抗。被保护线路的阻抗。被保护线路的全长。被保护线路的全长。保护装置一次侧（一次线路上的）电流动作值。保护装置一次侧（一次线路上的）电流动作值。p41p41小结小结第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电

43、系统的过电流保护图图6-30 6-30 线路的定时限过电流保护和电流速断保护电路图线路的定时限过电流保护和电流速断保护电路图第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 试整定题试整定题6-46-4中中 WL2WL2的速断保护的速断保护。例题例题 6-56-5第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 因此过电流保护的动作电流整定为因此过电流保护的动作电流整定为8A8A。（2 2）整定过电流保护的动作时限：）整定过电流保护的动作时限： t2=t1-t=1-0.5=t2=t1-t=1-0.5=0.5S0.5S（3 3）过电流保护灵敏度的校验：）过电流

44、保护灵敏度的校验：51731810160231222.)()(min)(opikwPIKIKS满足要求。满足要求。AAIKKKKILirewrelop89756108501212.max)(则：则： 1 1、整定、整定WL2WL2处的过电流保护处的过电流保护（1 1）动作电流的整定）动作电流的整定 取取I ILmaxLmax=2I=2I3030=2=228=56A28=56A，K Krelrel=1.2=1.2，K Krere=0.85=0.85，K Ki i=50/5=50/5，K Kw w=1=1，解解：第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护（2 2）校验速断保

45、护的灵敏度）校验速断保护的灵敏度216. 22010500231)2(1 qbikwPIKIKS满足要求。满足要求。 整定整定WL2WL2线路的速断保护线路的速断保护（1 1）速断保护的动作电流：取）速断保护的动作电流：取K Krelrel=1.2=1.2，AIKKKIKiwrelqb21916010121.max取为取为20A20A。解解：第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护中性点不接地系统单相接地的保护方式：中性点不接地系统单相接地的保护方式：1 1）有选择性的）有选择性的单相接地保护单相接地保护；2 2）无选择性的）无选择性的对地绝缘监查装置对地绝缘监查装置

46、。 GB50062-1992GB50062-1992规定：对规定：对3 366KV66KV中性点非直接接地的线路，宜装中性点非直接接地的线路，宜装设有选择性的接地保护，并动作于信号；当危及人身和设备安全时，设有选择性的接地保护，并动作于信号；当危及人身和设备安全时，动作于跳闸。动作于跳闸。（一）单相接地保护的基本原理及组成（一）单相接地保护的基本原理及组成1 1、组成、组成(1)(1)对架空线路对架空线路：采用三个：采用三个TATA构成零序构成零序电流过滤器的型式。电流过滤器的型式。（2 2）对电缆线路）对电缆线路：采用专用的零序电：采用专用的零序电流互感器。见流互感器。见图图6-326-32

47、六、有选择性的单相接地保护六、有选择性的单相接地保护第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护2 2、单条的线路发生单相接地时：、单条的线路发生单相接地时： 接地电流为正常运行时每相对地电接地电流为正常运行时每相对地电容电流的容电流的3 3倍，即倍，即I Ic c=3I=3I0 0。3 3、多条的线路其中一条发生单相、多条的线路其中一条发生单相接地时：接地时：见见图图6-33(1) 6-33(1) 使用时应注意：使用时应注意：电缆外皮应与支架绝缘电缆外皮应与支架绝缘( (否则，当否则，当单相接地时，电容电流经电缆皮流回，单相接地时，电容电流经电缆皮流回，使故障相使故障相

48、KAKA所测电流数值减少，所测电流数值减少，KAKA不不动作动作) )。电缆外皮的接地线必须穿过零序电电缆外皮的接地线必须穿过零序电流互感器流互感器( (否则单相接地电流不能测否则单相接地电流不能测出出) )。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 I Ic c的方向：由线路流向母线；非故障线路上电容的方向：由线路流向母线；非故障线路上电容电流的方向：由母线流向线路。电流的方向：由母线流向线路。当线路当线路WL1WL1装设零序电流互感器时，装设零序电流互感器时，TATA二次回路中反二次回路中反映的故障电流为：映的故障电流为：)(11333CCUCUCUNNNI Ic

49、c-Ic=-Ic=分析可知：分析可知：A A相对地电容电流为相对地电容电流为0 0；故障线路故障线路A A相上通过的接地电流，为相上通过的接地电流，为所有线路对地电所有线路对地电容电流之和容电流之和用用I Icc表示；表示；)A()LL(UICabOhNC35035 第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护（二）单相接地保护装置动作电流的整定（二）单相接地保护装置动作电流的整定整定原则整定原则：应躲过其它线路单相接地时，被保护线路本身所产生的：应躲过其它线路单相接地时，被保护线路本身所产生的电容电流电容电流I Ic c。图图6-336-33即：即：I Iop（E）=K

50、rel l（I Ic/Ki i）式中：式中： Krel l可靠系数。保护装置不带时限的：取可靠系数。保护装置不带时限的：取45； 保护装置带时限的：取保护装置带时限的：取1.52，比相间短路保护长一个，比相间短路保护长一个t。I Iop（E）零序电流保护的动作电流。零序电流保护的动作电流。（三）单相接地保护的灵敏度（三）单相接地保护的灵敏度 应按保护线路末端发生单相接地故障时，流过接地线的电容电流应按保护线路末端发生单相接地故障时，流过接地线的电容电流校验。校验。 即：即：51251.)(EOPiCCPIKIIS 保护线路末端保护线路末端非故障线路非故障线路电容电流总和。电容电流总和。对架空线

51、路：对架空线路： ；对电缆线路：；对电缆线路： 有选择的零序电流保护适用于出线数目较多的场合。有选择的零序电流保护适用于出线数目较多的场合。CCII51.PS251.PS第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护图图6-346-34动作电流的整定：动作电流的整定：303121IKIiOLOP.)(动作时间一般取动作时间一般取101015s15s。通常工业企业变电所不采用过负荷保护。通常工业企业变电所不采用过负荷保护。七、线路的过负荷保护七、线路的过负荷保护第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护第六节第六节 电力变压器的继电保护电力变压器的继电

52、保护1 1、变压器故障的种类、变压器故障的种类外部故障外部故障内部故障内部故障瓦斯保护：瓦斯保护：防护变压器油箱内部的故障和油面降低等。防护变压器油箱内部的故障和油面降低等。轻瓦斯只发信号，重瓦斯动作于跳闸。轻瓦斯只发信号，重瓦斯动作于跳闸。差动或电流速断保护差动或电流速断保护：防护变压器内部及外部的故障、：防护变压器内部及外部的故障、单相接地等，动作于跳闸。单相接地等，动作于跳闸。2 2、变压器通常装设的保护种类、变压器通常装设的保护种类一、概述一、概述第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护过电流保护过电流保护： 防护外部短路引起的过电流，动作于跳闸。防护外部短路

53、引起的过电流，动作于跳闸。过负荷保护：过负荷保护： 防护变压器因过载引起的过电流，作用于信号。防护变压器因过载引起的过电流，作用于信号。温度信号：温度信号： 监视变压器的温度升高及油冷却，通常作用于信号。监视变压器的温度升高及油冷却，通常作用于信号。零序电流保护零序电流保护： 反映变压器低压侧单相短路的情况。反映变压器低压侧单相短路的情况。2 2、变压器通常装设的保护种类、变压器通常装设的保护种类第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 400 400750KVA750KVA的变压器宜装设：的变压器宜装设：过电流保护、速断保过电流保护、速断保护（当过流保护大于护（当过

54、流保护大于0.5s0.5s时时）、瓦斯保护、过负荷保护、）、瓦斯保护、过负荷保护、单相接地保护。单相接地保护。 8008001000KVA1000KVA的变压器宜装设：的变压器宜装设：过电流保护、速断保过电流保护、速断保护（当过流保护大于护（当过流保护大于0.5s0.5s时）、瓦斯保护、过负荷保护、时）、瓦斯保护、过负荷保护、单相接地保护（当灵敏度满足要求时）、温度信号。单相接地保护（当灵敏度满足要求时）、温度信号。 电压等级为电压等级为35KV及以上的变压器：及以上的变压器：当单独运行的变当单独运行的变压器容量为压器容量为10000KVA及以上及以上时，或并联运行的变压器每时，或并联运行的变

55、压器每台容量为台容量为6300KVA及以上及以上时，应装设差动保护取代速断时，应装设差动保护取代速断保护。保护。3 3、保护应装设的原则：、保护应装设的原则：第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护图4-38气体继电器在变压器的安装1油箱2联通管3气体继电器4油枕气体保护的安装和运行气体继电器安装在变压器的油箱与油枕之间的联通管上，如图4-38所示。为了使变压器内部故障时产生的气体能通畅地通过气体继电器排往油枕，要求变压器安装时应有11.5%的倾斜度；变压器在制造时，联通管对油箱上盖也应有24%倾斜度。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护

56、气体继电器的结构和工作原理 图4-35FJ3-80型气体继电器结构图1盖2容器3上油杯4、8永久磁铁5、6上触头7下油杯9、10下触头11支架12、15平衡锤13、16转轴14挡板17放气阀18接线盒目前，国内采用的气体继电器有浮筒挡板式和开口杯挡板式两种型号。图4-35是FJ4-80型开口杯挡板式气体继电器图4-36气体继电器工作原理示意图a）正常运行b）轻瓦斯动作c）重瓦斯动作d）严重漏油的结构示意图。变压器正常运行时，气体继电器容器内充满油，上、下开口油杯产生的力矩小于平衡锤产生的力矩，开口杯处于上升位置，如图4-36a所示，上、下两对干簧触点处于断开位置。第第 六六 章章 工厂供电系统

57、的过电流保护工厂供电系统的过电流保护1、组成及原理：、组成及原理： 与线路的保护相同。与线路的保护相同。2、整定计算、整定计算（动作电流、动作时间及灵敏度校验）：（动作电流、动作时间及灵敏度校验）： 躲过变压器一次侧最大负荷电流。躲过变压器一次侧最大负荷电流。NTireWrelopIKKKKI1351).(：变压器一次侧额定电流。：变压器一次侧额定电流。NTI1reKWrelKK： 取值与线路的保护相同。取值与线路的保护相同。二、变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护二、变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护(一）变压器的过电流保护一）变压器的过电流保护：按阶梯原则整定，与线路保护

58、相同。：按阶梯原则整定，与线路保护相同。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护按变压器低压侧最小运行方式下两相短路电流校验。按变压器低压侧最小运行方式下两相短路电流校验。512.:)(minopiWPIKIKSK即即最小运行方式下，变压器低压侧的短路电最小运行方式下，变压器低压侧的短路电流归算到高压侧的数值。流归算到高压侧的数值。)(min2KI3、灵敏度校验、灵敏度校验 当灵敏度不满足要求，应采用低电压当灵敏度不满足要求，应采用低电压闭锁的过电流保护方式。闭锁的过电流保护方式。应注意：应注意：第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护1、组

59、成及原理、组成及原理： 与线路保护相同。与线路保护相同。2、整定计算、整定计算)(max3KIKKKIiWrelqb：为变压器低压母线三相的短路电流归算到高压侧：为变压器低压母线三相的短路电流归算到高压侧 的数值。的数值。)(max3KIWrelKK（二）变压器的电流速断保护（二）变压器的电流速断保护动作电流动作电流： 躲过变压器低压母线上的最大运行方式下的三相短躲过变压器低压母线上的最大运行方式下的三相短路电流路电流 。：与线路的保护取值相同。：与线路的保护取值相同。第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护 动作电流应躲过变压器的励磁涌流动作电流应躲过变压器的励磁涌

60、流NTiWqbIKKI153)( I Iqbqb应同时满足上述两式的条件，取较大的数值作为应同时满足上述两式的条件，取较大的数值作为动作值。动作值。 。变压器空载投入时，产生较大的励磁电流变压器空载投入时，产生较大的励磁电流, ,称为励磁涌流。称为励磁涌流。励磁涌流励磁涌流：第第 六六 章章 工厂供电系统的过电流保护工厂供电系统的过电流保护3、灵敏度校验、灵敏度校验灵敏度的要求比线路略高，灵敏度的要求比线路略高， 一般要求一般要求Sp2。2)(minqbiWPIKIKSK2)(min2KI保护装置安装处最小运行方式下的两相短保护装置安装处最小运行方式下的两相短 路电流。路电流。第第 六六 章章