供电系统的继电保护 ppt课件

1、安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件内容提要：概述供电系统维护的一些根本知识和根本问题内容提要：概述供电系统维护的一些根本知识和根本问题 首先简要阐明继电维护的根本概念；首先简要阐明继电维护的根本概念； 然后引见单端供电网络的维护，然后引见单端供电网络的维护， 电力变压器的维护，电力变压器的维护， 低压配电系统的维护；低压配电系统的维护； 最后引见供电系统的微机维护。最后引见供电系统的微机维护。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件第一节第一节 继电维护的根本概念继电维护的根本概念第二节第二节 单端供电网络的维护单端供电网络的维护第三节第三节 电力变压器的维护电力变压器的维护第四节

2、第四节 低压配电系统的维护低压配电系统的维护第五节第五节 供电系统的微机维护供电系统的微机维护安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件第一节第一节 继电维护的根本概念继电维护的根本概念 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件一、一、 供电系统的维护供电系统的维护1供电系统中维护安装的作用与类型 在供电系统中需装设不同类型的维护安装，在发生缺点时能自动检测出缺点，并且迅速、及时地将缺点区域从供电系统中切除，以免系统设备继续遭到破坏。当系统处于不正常运转，如过载、欠电压等情况时，能发出报警信号，以便及时处置，保证平安可靠地供电。 供电系统中常见的维护安装类型主要有如下三种： (1) 继电维护

3、安装 是一种能反映供电系统中电气元件线路、变压器、母线、用电设备等发生缺点或处于不正常运转形状、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动安装，其适用于要求供电可靠性较高的高压供电系统中。安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 (2) 熔断器维护 广泛适用于高、低压供电系统。由于安装简单经济，在供电系统中运用得相当普遍。但是它的断流才干较小，选择性差，熔体熔断后改换不方便，不能迅速恢复供电，因此在要求供电可靠性较高的场所不宜用。 (3) 低压断路器维护 又称低压自动开关维护，由于低压断路器带有多种脱扣器，可以进展过电流、过负载、失电压和欠电压维护等，而且可作为控制开关进展操作，因此在对供电可靠性要

4、求较高且频繁操作的低压供电系统中广泛运用。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件2继电维护安装的根本要求 v 选择性选择性v 快速性快速性v 可靠性可靠性v 灵敏性灵敏性安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 (1) 可靠性可靠性 维护安装在其维护范围内发生缺点时，必需可靠维护安装在其维护范围内发生缺点时，必需可靠动作，不应回绝动作，在不该动作的情况下就不应动作，不应回绝动作，在不该动作的情况下就不应该误动作。该误动作。 为了满足可靠性的要求，维护安装接线应尽能够为了满足可靠性的要求，维护安装接线应尽能够简单，力求减少继电器接点，防止维护安装断线、简单，力求减少继电器接点，防止维护安

5、装断线、短路、接地和错误的接线，一切辅助元件如衔接端短路、接地和错误的接线，一切辅助元件如衔接端子、衔接导线以及安装施工，都该当非常可靠。子、衔接导线以及安装施工，都该当非常可靠。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(2) 灵敏性灵敏性 维护安装对其维护区内发生缺点或不正常运转形维护安装对其维护区内发生缺点或不正常运转形状的反响才干称为灵敏性，假设维护安装对其维护区状的反响才干称为灵敏性，假设维护安装对其维护区内极细微的缺点都能及时地反响动作，即具有足够的内极细微的缺点都能及时地反响动作，即具有足够的反响才干，阐明维护安装的灵敏度高。维护安装灵敏反响才干，阐明维护安装的灵敏度高。维护安

6、装灵敏与否，普通都用灵敏系数与否，普通都用灵敏系数ks来衡量。以过电流维来衡量。以过电流维护为例，灵敏系数表示为：护为例，灵敏系数表示为： opmink.sIIk 系统在最小运转方式时维护区末端的短路电流；系统在最小运转方式时维护区末端的短路电流； 维护安装一次侧动作电流。维护安装一次侧动作电流。 min.kIopI安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件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ks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，（如满足此要求将使保护复杂时，灵敏度可降

7、为灵敏度可降为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（如满足此要求将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可仅杂或在技术上难以实现时，可仅按常见的运行方式和故障类型校按常见的运行方式和故障类型校验灵敏度）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中性点不直接接地电力网中的零序电流保力网中的零序电流保护护 1.25310kV架空线路架空线路 1.50继电维护安装灵敏度继电维护安装灵敏度 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 (3) 选择性选择性 当供电系统发生缺点时，离缺

8、点点最近的维护安装应先动作，当供电系统发生缺点时，离缺点点最近的维护安装应先动作，切除缺点，而供电系统的其他无缺点部分继续运转，满足这一要切除缺点，而供电系统的其他无缺点部分继续运转，满足这一要求的动作就叫有选择性。求的动作就叫有选择性。 k点点缺缺点点QF2动动作作安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 (4) 速动性 维护安装在尽能够的条件下，应尽快地动作切除事故，以减少对用电设备的影响，假设缺点能在0.2s内切除，那么普通电动机就不会停转。迅速的动作还能减轻对系统的破坏程度，减轻对元件的损害程度，减少用户在低电压下任务的时间和停电时间，加速恢复正常运转的过程，提高系统的稳定性。 安徽

9、工程科技学院电气工程系供电技术电子课件二、继电器与继电特性二、继电器与继电特性1继电器继电器是组成继电维护安装的根本元件。它是一种能自动执行断、续控制的部件，当其输入量到达一定值时，能使其输出的被控制量发生估计的形状变化，如触点翻开、闭合，或电平由高变低、由低变高等，具有对被控电路实现“通、“断控制的作用。 按反响的物理量分为：电流继电器、电压继电器、气体继电器 按实现的型式分为：电磁式、感应式、数字式 按继电器在维护回路中所起的作用分为：量度继电器、时间继电器、 中间继电器、信号继电器、出口继电器安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件例如例如过电流继电器过电流继电器 来自电流互感器二次侧

10、的电流来自电流互感器二次侧的电流I，参与到过电流继电器的输入端。，参与到过电流继电器的输入端。当电流当电流I大于由继电器的安装位置和任务义务而预先给定的动作值大于由继电器的安装位置和任务义务而预先给定的动作值Iop时，比较环节有输出。在电磁型继电器中，由于需求靠电磁转矩驱动时，比较环节有输出。在电磁型继电器中，由于需求靠电磁转矩驱动机械触点的转动与闭合，需求一定的功率和时间，继电器有本身固有机械触点的转动与闭合，需求一定的功率和时间，继电器有本身固有动作时间几毫秒，普通的干扰不会呵斥误动；在数字型继电器中，动作时间几毫秒，普通的干扰不会呵斥误动；在数字型继电器中，由于其动作速度快、功率小，为提

11、高动作的可靠性并防止干扰信号引由于其动作速度快、功率小，为提高动作的可靠性并防止干扰信号引起的误动作，故思索了必需使丈量值大于动作值的继续时间超越起的误动作，故思索了必需使丈量值大于动作值的继续时间超越23ms时，继电器才干动作于输出。时，继电器才干动作于输出。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件2继电特性为保证继电器动作后可靠地有输出，防止当输入电流在整定值附近动摇时输出不停地跳变，对继电器有明确的动作特性要求。 例如过电流继电器，流过正常形状下的电流例如过电流继电器，流过正常形状下的电流I时不时不动作，输出高电平动作，输出高电平E0或其触点是开的；只需其流或其触点是开的；只需其流过

12、的电流大于动作电流过的电流大于动作电流Iop时才可以迅速起动、稳定可时才可以迅速起动、稳定可靠地输出低电平靠地输出低电平E1或闭合其触点；一旦流过继电或闭合其触点；一旦流过继电器的电流减小，并小于前往电流器的电流减小，并小于前往电流Ire其值可以确保继其值可以确保继电器复位到初始形状，继电器又能立刻前往到输出电器复位到初始形状，继电器又能立刻前往到输出高电平高电平E0或触点重新翻开。无论起动和前往，继或触点重新翻开。无论起动和前往，继电器的动作都是明确的，它不能够停留在某一个中间电器的动作都是明确的，它不能够停留在某一个中间位置，这种动作特性常称之为位置，这种动作特性常称之为“继电特性。继电特

13、性。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件其中，前往电流Ire与起动电流Iop的比值称为继电器的前往系数kre， 为了保证动作后输出形状的稳定性和可靠性，过电流继电器的前往系数恒小于1。 在实践运用中，经常要求过电流继电器有较高的前往系数，如0.850.95。rereopIkI安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件DL与GL的比较 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件三、继电维护用的电流互感器三、继电维护用的电流互感器 1电流互感器的10%误差曲线 供电系统中主要是采用电流维护，下面着重对电流互感器的两个重要方面进展引见 电流互感器的电流误差是指测出的电流kTAI2对实践电流I

14、1的相对误差百分值，即 100%112TAIIIkI安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件TA11II2Z 所谓电流互感器的10%误差曲线，是指互感器的电流误差为10%时一次电流对其额定电流的倍数 k= 与二次侧负荷阻抗 的关系曲线安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件2电流互感器与电流继电器的接线方式 为了表述继电器电流为了表述继电器电流Ik与电流互感器二次侧电流与电流互感器二次侧电流 的关的关系，特引入一个接线系数系，特引入一个接线系数kkx式中式中 流入电流互感器的电流；流入电流互感器的电流； 电流互感器二次侧电流。电流互感器二次侧电流。 KTA 2II KXkKITA.2ITA

15、 2I安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件电流互感器与电流继电器之间的接线方式有：电流互感器与电流继电器之间的接线方式有： 三相三继电器式完全星形接线三相三继电器式完全星形接线 两相两继电器式不完全星形接线两相两继电器式不完全星形接线 两相三继电器式不完全星形接线两相三继电器式不完全星形接线 两相一继电器电流差式接线两相一继电器电流差式接线 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(1) (1) 三相三继电器式接线三相三继电器式接线1kxk 所用维护元件最多所用维护元件最多 一切短路电流都会经过一切短路电流都会经过继电器反映出来，产生相继电器反映出来，产生相应的维护动作。应的维护动作。

16、 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(2) (2) 两相两继电器式接线和两相三继电器式接线两相两继电器式接线和两相三继电器式接线 两相式接线两相式接线 所用元件较少所用元件较少 未接互感器的单相短路缺点不能维护未接互感器的单相短路缺点不能维护 采用两相三继电器接线提高灵敏度采用两相三继电器接线提高灵敏度 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(3) (3) 两相一继电器式接线两相差式接线两相一继电器式接线两相差式接线 流入继电器的电流为两相流入继电器的电流为两相电流互感器二次侧电流之差电流互感器二次侧电流之差 不同短路电流经过继电器不同短路电流经过继电器有不同的灵敏度。有不同的灵敏

17、度。 不能反响出第三相不能反响出第三相B B相相的单相接地短路缺点的单相接地短路缺点 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件接线系数接线系数kkxkkx的值的值 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 11113 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：电流的关系为： kxkTA2TA1kIKIKI式中式中 KTA 电流互感器的变流比；电流互感器的变流比； I1、I2 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；

18、Ik 流入电流继电器的电流。流入电流继电器的电流。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件三种接线方式性能比较三种接线方式性能比较三相三三相三继电器继电器两相两两相两继电器继电器两相一两相一继电器继电器可靠性可靠性灵敏性灵敏性最好最好较好较好差差经济性经济性差差较好较好最好最好适用适用场合场合中性点接地中性点接地电网电网中性点不接中性点不接地电网地电网10kV以下以下和高压电动和高压电动机保护机保护安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件第二节单端供电网络的维护第二节单端供电网络的维护 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 所谓定时限，是指过电流维护的动作时限是固定的，与经过其上电

19、流的大小无关。一、过电流维护一、过电流维护 当流过被维护元件中的电流超越预先整定的某个数值时，维护安装启动，并用时限保证动作的选择性，使断路器跳闸或给出报警信号，这种继电维护称为过电流维护。 定时限过电流维护定时限过电流维护安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 由电流继电器由电流继电器1KA与与2KA、时间继电器时间继电器KT和信号继电器和信号继电器KS组成。其中，组成。其中，1KA、2KA是丈量是丈量元件，用来判别经过线路电流能元件，用来判别经过线路电流能否超越预设值；否超越预设值；KT为延时元件，为延时元件，它以适当的延时来保证安装动作它以适当的延时来保证安装动作有选择性；有选择性；

20、KS用来发出维护动作用来发出维护动作的信号的信号 定时限过电流维护的原理图定时限过电流维护的原理图 (1) 定时限过电流维护的原理接线 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 正常运转时，1KA、2KA、KT、KS的触点都是断开的，当被维护区缺点或电流过大时，1KA或2KA动作，经过其触点起动时间继电器KT，经过预定的延时后，KT的触点闭合，将断路器QF的跳闸线圈YR接通，QF跳闸，同时起动了信号继电器KS，信号牌掉下，并接通灯光或音响信号。这样，不正常形状或缺点被切除。 定时限过电流维护的展开图定时限过电流维护的展开图 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 为保证在正常情况下各条线

21、路上的过电流维护绝对不动作，为保证在正常情况下各条线路上的过电流维护绝对不动作，显然维护安装的起动电流必需整定得大于该线路上出现的最大负显然维护安装的起动电流必需整定得大于该线路上出现的最大负荷电流；同时还必需思索在外部缺点切除后电压恢复，负荷自起荷电流；同时还必需思索在外部缺点切除后电压恢复，负荷自起动电流作用下维护安装必需可以前往，其前往电流应大于负荷自动电流作用下维护安装必需可以前往，其前往电流应大于负荷自起动电流。普通情况下，负荷自起动电流大于最大负荷电流，因起动电流。普通情况下，负荷自起动电流大于最大负荷电流，因此往往以负荷自起动电流决议过电流维护的起动电流。此往往以负荷自起动电流决

22、议过电流维护的起动电流。 (2) 定时限过电流维护的任务原理 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件定时限过电流维护的动作电流定时限过电流维护的动作电流 式中式中 Iop 继电器的动作电流一次侧；继电器的动作电流一次侧； 维护安装的可靠系数，普通取维护安装的可靠系数，普通取1.151.25 ； 自起动系数，由负荷性质及线路接线决议，普通取自起动系数，由负荷性质及线路接线决议，普通取1.53； Kre 维护安装的前往系数，工程上普通采用维护安装的前往系数，工程上普通采用0.850.95 ； 计算负荷电流。计算负荷电流。 reMstkkkkCIopIKkst.MkCI安徽工程科技学院电气工程系

23、供电技术电子课件(3) 按选择性要求整定过电流维护的动作时限 各级过电流维护中时间继电器KT的延时时限是按阶梯原那么来整定的 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 定时限过电流维护的动作时限整定和配合定时限过电流维护的动作时限整定和配合 为了保证前后两级维护安装动作的选择性，在后一级维护安装的为了保证前后两级维护安装动作的选择性，在后一级维护安装的线路首端线路首端k点发生三相短路时，前一级维护的动作时间应比后一级点发生三相短路时，前一级维护的动作时间应比后一级维护的动作时间要大一个时间差维护的动作时间要大一个时间差 ，对于定时限维护安装，普通取，对于定时限维护安装，普通取0.5s对于微机

24、型过电流维护，常取对于微机型过电流维护，常取0.35s。 t安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(4) 过电流维护灵敏系数的校验 minkI)2(minkI定时限过电流维护的灵敏系数是以其维护末端最小短路电流与动作电流Iop之比ks来衡量，要求ks1.31.5。对于中性点不接地的供电系统，最小短路电流出如今最小运转方式下末端两相短路时的短路电流，故 skop)2(minkII= 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(1) 反时限过电流维护的原理接线 2. 反时限过电流维护反时限过电流维护a) 原理图 b) 展开图安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(2) 反时限过电流维护的整

25、定配合 a) 短路点间隔与动作时间的关系 b) 反时限动作特性曲线安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 方法为：从间隔电源最远的维护安装2开场。 根据IopK2和选定的动作时限选择相应的GL-10系列继电器的动作特性曲线 根据2WL首端K2短路时的计算n2= ( 思索互感器2的变比)，查得实践动作时间t2，其它点根据动作电流倍数和动作时限曲线得到曲线2。 t1 =t2+t K2短路电流同样流经维护安装1，此时n1= ( 思索互感器1的变比)，由n1和t1得 时间特性曲线，再对应到10倍动作时限上，再计算各点的动作电流倍数得曲线1。安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件GL-1020系

26、列继电器的时限特性曲线系列继电器的时限特性曲线 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件q 定时限过电流维护的优点是：动作时间准确，容易整定。而且不论短路定时限过电流维护的优点是：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，不会因短路电流小而动作时间长。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。q 定时限过电流维护的缺陷是：继电器数目较多，接线比较复杂。在接近定时限过电流维护的缺陷是：继电器数目较多，接线比较复杂。在接近电源处短路时，维护安装的动作时间太长。电源处短路时，维护安装的动作时间太长。q 反时限过电流维护的优点是：可采用交流操作，接线简单，所用维

27、护设备反时限过电流维护的优点是：可采用交流操作，接线简单，所用维护设备数量少，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。路上用得较多。q 反时限过电流维护的缺陷是：整定、配合较费事，继电器动作时限误差较反时限过电流维护的缺陷是：整定、配合较费事，继电器动作时限误差较大，当间隔维护安装安装处较远的地方发生短路时，其动作时间较长，延伸大，当间隔维护安装安装处较远的地方发生短路时，其动作时间较长，延伸了缺点继续时间。了缺点继续时间。 3、定时限与反时限过电流维护的比较、定时限与反时限过电流维护的比较 安徽

28、工程科技学院电气工程系供电技术电子课件二、电流速断维护二、电流速断维护 定时限过电流维护安装的时限一经整定便不能变动，如以下图所示，当k3处发生三相短路缺点时，断路器QF3处继电维护动作时间必需经过 才干动作，达不到速动性的目的。为了减小本段线路缺点下的事故影响范围，当过电流维护的动作时限大于0.7s时，便需设置反响电流增大而瞬时动作的电流维护即电流速断维护，以保证本段线路的短路缺点能迅速地被切除。 02tt 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件具有电流速断和定时限过电流维护的原理线路图安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 电流速断维护的动作电流必需按躲过它所维护线路末端在最大运电

29、流速断维护的动作电流必需按躲过它所维护线路末端在最大运转方式下发生的短路电流来整定。转方式下发生的短路电流来整定。 max.k)3(TAkxkop.kIkkkI式中式中 Iop.k速断维护动作电流；速断维护动作电流； kk 可靠系数，普通可取可靠系数，普通可取1.21.3； 被维护线路末端短路时的最大短路电流。被维护线路末端短路时的最大短路电流。 (3)k maxI(2)k minIsk(2)k minopII 速断维护的灵敏度是在系统最小运转方式下维护安装处两相短路电流与其动作电流Iop之比，即=安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件线路电流速断维护的维护区线路电流速断维护的维护区安徽工

30、程科技学院电气工程系供电技术电子课件电流速断维护的“死区及其弥补 由于电流速断维护的动作电流是按被维护线路末端的最大短路电流由于电流速断维护的动作电流是按被维护线路末端的最大短路电流来整定的，因此其动作电流会大于被维护范围末端的短路电流，这使得来整定的，因此其动作电流会大于被维护范围末端的短路电流，这使得维护安装不能维护全段线路，出现一段维护安装不能维护全段线路，出现一段“死区。死区。 速断维护只能维护线路的一部分，而不能维护线路的全长。速断维护只能维护线路的一部分，而不能维护线路的全长。 为了弥补死区得不到维护的缺陷，在装设电流速断维护的线路上，为了弥补死区得不到维护的缺陷，在装设电流速断维

31、护的线路上，必需配备带时限的过电流维护。在电流速断的维护区内，速断维护为主必需配备带时限的过电流维护。在电流速断的维护区内，速断维护为主维护，过电流维护为后备维护；而在电流速断维护的死区内，过电流维维护，过电流维护为后备维护；而在电流速断维护的死区内，过电流维护为根本维护。护为根本维护。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件定时限过电流维护与电流速断维护配合的动作时间表示图安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件例 某工厂10kV供电线路，知计算负荷电流 =180A， =1.5，在最大运转方式下末端和始端的短路电流分别为 2300A， 4600A；在最小运转方式时， 2200A， 44

32、00A，线路末端出线维护动作时间为0.5s，线路首端维护的继电器为非全星形结合，试整定该维护各个参数。 CIMstk(3)maxk1 I(3)maxk2I(3)mink1I(3)mink2I 解： 1) 过电流维护整定如下： MstkCI=1.5180A=270A，选用300/5A电流互感器，TAk=300/5=60。 维护动作一次侧电流 opIreMstkkkkCI381AA18085. 05 . 12 . 1= 继电器1KA动作电流 =op.KITAkkkopIA603811=6.35A, 取6.5A=时间继电器的整定时限 (0.5+0.5)s=1sottt 安徽工程科技学院电气工程系供电

33、技术电子课件维护灵敏度 skop)2(mink1II381220023515= 2) 因动作时限大于0.7s，需加速断维护安装，其整定计算如下：一次动作电流opI)3(maxk1kIkA230025. 1A2875= 继电器2KA的动作电流 op KIopTAkxIkkA2875601A9 .47=，取48A速断维护的灵敏度skop)2(mink2II2875440023325. 1= 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件阶段式三段式维护的运用阶段式三段式维护的运用安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件三、低电压维护三、低电压维护低电压闭锁的

34、过电流维护低电压闭锁的过电流维护 定时限过电流维护的动作电流是按躲过最大负荷电流来整定的，在某些情况下能够满足不了灵敏度要求。为此，可采用低电压闭锁的过电流维护来提高其灵敏度。安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件2. 用于电动机的低电压维护用于电动机的低电压维护 电动机采用低电压维护的目的是当电网电压降低到某一数值时，低电压维护动作，将不重要的或不允许自起动的电动机从电网切除，以保证重要电动机在电网电压恢复时顺利地自起动。 1) 在电网发生缺点时往往伴随着电压暂时下降甚至消逝，当缺点切除后系统电压又恢复时，为了保证重要电动机此时能顺利自起动，对不重要和不准许自起动的电动机，可装设动作电压

35、为(60%70%) UN、时限为0.51.5s的低电压维护，即 KopUTVN)7 . 06 . 0(kU=2) 对于由于消费工艺或技术、平安的要求不允许“长期失电后再自起动的电动机，可装设动作电压为(50%55%) UN、时限为(510)s的低电压维护。即Kop UTVN)55.05.0(kU=安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件四、中性点非有效接地系统的单相接地维护四、中性点非有效接地系统的单相接地维护 用户供电系统采取中性点非有效接地方式，当发生单相接地时，流经缺点点的电流IC由线路相对地的分布电容决议IC为正常时每相对地电容电流的3倍，比负荷电流小得多，而且三相之间的线电压依然坚

36、持对称，对接于线电压上负荷的供电没有影响，因此在普通情况下允许系统再继续运转12h。但是，在单相接地以后，缺点相对地电压为零，非缺点相对地电压升高到 倍，假设流过缺点点的接地电流数值较大，就会在接地点产生间歇性电弧以致引起约3.5倍的过电压、损坏绝缘，缺点有能够进一步扩展成为相间或两相对地短路。此时，应及时发出信号，以便任务人员查找发生接地的线路，采取措施予以消除；特别是，当单相接地对人身和设备的平安有危险时，那么应动作于跳闸。 因此，根据中性点非有效接地系统发生单相接地时的特点，对供电系统该当装设绝缘监测安装，必要时还装设零序电流维护。 3安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 1. 绝

37、缘监视安装绝缘监视安装 其利用供电系统单相接地后出现的零序电压给出信号。在中性点非有效接地的供电系统中，只需本级电压网络中发生单相接地缺点，那么在同一电压等级的一切母线上都将出现数值较高的零序电压。利用这一特点，在变电所的母线上普通装设网络单相接地的绝缘监视安装，它利用接地后出现的零序电压，带延时动作于信号，阐明本级电压网络中出现了单相接地。 在供电系统中常用三相五芯柱式电压互感器或三只三绕组单相电压互感器作中性点不接地系统的绝缘监测安装安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件绝缘监视安装的维护方法简单，但给出信号没有选择性，值绝缘监视安装的维护方法简单，但给出信号没有选择性，值班人员想判别

38、出缺点发生在哪一条线路上，还需求依次断班人员想判别出缺点发生在哪一条线路上，还需求依次断开各条线路来寻觅。假设断开某线路时接地信号能消逝，开各条线路来寻觅。假设断开某线路时接地信号能消逝，即阐明缺点是在该线路上。即阐明缺点是在该线路上。这种监视安装可用于出线不太多、负荷电流允许短时间内切这种监视安装可用于出线不太多、负荷电流允许短时间内切断的供电网中。断的供电网中。此外，在电网正常运转时，由于电压互感器本身有误差以及此外，在电网正常运转时，由于电压互感器本身有误差以及高次谐波电压的存在，开口三角形绕组有不平衡电压输出，高次谐波电压的存在，开口三角形绕组有不平衡电压输出，因此继电器的动作电压要躲

39、过这一不平衡电压，普通整定因此继电器的动作电压要躲过这一不平衡电压，普通整定为为15V。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 利用单相接地缺点线路的零序电流较非缺点线路大的特点，实现有选择性地发出信号或动作于跳闸，此即线路的零序电流维护。 当供电系统某一线路发生单相接地缺点时，其他线路上都会出现不平衡的电容电流零序电流，而这些非缺点线路属于正常线路，其维护安装不应动作，因此，非缺点线路维护安装的动作电流应至少大于本线路的电容电流。 2. 零序电流维护零序电流维护 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件五五 过负荷维护过负荷维护 其动作电流整定为其动作电流整定为 cIkITAop3

40、. 12 . 1Ic所维护线路的计算电流。 对于能够时常出现过负荷的电缆线路，应装设过负荷维护，延时动作于信号，必要时可动作于跳闸。 动作时间普通整定为1015s 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件第三节电力变压器的维护第三节电力变压器的维护 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件一、一、 概述概述 1 1变压器易产生的缺点和不正常任务形状变压器易产生的缺点和不正常任务形状 变压器缺点变压器缺点及不正常任务形状及不正常任务形状变压器缺点变压器缺点不正常任务形状不正常任务形状内部缺点内部缺点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

41、及烧坏铁心等。烧坏铁心等。 外部缺点外部缺点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越了允许程度超越了允许程度等。等。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件2 2电力变压器上常见的继电维护安装电力变压器上常见的继电维护安装 对于电力变压器的常见缺点及异常运转形状，普通应装设以下维护：对于电力变压器的常见缺点及异常运转形状，普通应装设以下维护： (1) 差动维护或电流速断维护差动维护或电流速断维护 反响变压器的内、外部缺点，瞬时动作于跳反响变压器的内、外部缺点，瞬时动作于跳 闸。闸。 (2) 瓦斯维护瓦斯维护 反响

42、变压器的内部缺点或油面降低，瞬时动作于信号或跳闸。反响变压器的内部缺点或油面降低，瞬时动作于信号或跳闸。 (3) 过电流维护过电流维护 反响变压器外部短路引起的过电流，带时限动作于跳闸，反响变压器外部短路引起的过电流，带时限动作于跳闸， 可作为上述维护的后备。可作为上述维护的后备。 (4) 过负荷维护过负荷维护 反响过载而引起的过电流，普通作用于信号。反响过载而引起的过电流，普通作用于信号。 (5) 温度维护温度维护 反响变压器油、绕组温度升高或冷却系统的缺点，反响变压器油、绕组温度升高或冷却系统的缺点， 动作于信号或跳闸。动作于信号或跳闸。安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件二电力变压

43、器的瓦斯维护二电力变压器的瓦斯维护 1. 1. 瓦斯维护任务原理瓦斯维护任务原理电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内缺点电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内缺点时，在缺点电流和缺点点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘资料会因受热而时，在缺点电流和缺点点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘资料会因受热而分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器缺点的严重程分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器缺点的严重程度有关。利用这种气体来实现维护的安装，称为瓦斯维护。度有关。利用这种气体来实现维护的安装，称为瓦斯维护。 对于容量在

44、对于容量在800kVA800kVA及以上的油浸式变压器和及以上的油浸式变压器和400kVA400kVA及以上的户内油浸及以上的户内油浸式变压器，均应装设瓦斯维护。式变压器，均应装设瓦斯维护。安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件瓦斯继电器气体继电器，安装于瓦斯继电器气体继电器，安装于变压器油箱与油枕之间的连通管上，如变压器油箱与油枕之间的连通管上，如图图4-18a)4-18a)所示。为让变压器的油箱内产所示。为让变压器的油箱内产生的气体顺利经过与瓦斯继电器衔接的生的气体顺利经过与瓦斯继电器衔接的管道流入油枕，应保证连通管对变压器管道流入油枕，应保证连通管对变压器油箱顶盖有油箱顶盖有2%2%

45、4%4%的倾斜度，变压器安的倾斜度，变压器安装应取装应取1%1%1.5%1.5%的倾斜度。的倾斜度。 2. 2. 瓦斯继电器的安装瓦斯继电器的安装 图图4-18 a)瓦斯继电器在变压器瓦斯继电器在变压器上的安装上的安装 1 变压器油箱变压器油箱 2 联通管联通管 3 瓦斯瓦斯继电器继电器 4 油枕油枕安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件图图4-18 b) FJ3-80型开口杯式瓦斯继电器的构造表示图型开口杯式瓦斯继电器的构造表示图1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上静上静触点；触点；7下油杯；下油杯；8永久磁铁；永久磁铁；9下动触点；

46、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下油杯转轴；下油杯转轴；14挡板；挡板；15上油杯上油杯平衡锤；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 3. 3. 瓦斯继电器的构造瓦斯继电器的构造 。 瓦斯继电器有浮筒式和开口杯式瓦斯继电器有浮筒式和开口杯式 开口杯式构造及任务：开口杯式构造及任务：(1) (1) 变压器正常运转时，上开变压器正常运转时，上开口杯口杯3 3及下开口杯及下开口杯7 7都浸在油内，均遭都浸在油内，均遭到浮力。因平衡锤的分量所产生的力到浮力。因平衡锤的分量所产生的力矩大于开口杯包括杯内的油重一矩大

47、于开口杯包括杯内的油重一侧的力矩，开口杯处于向上倾斜的位侧的力矩，开口杯处于向上倾斜的位置，此时上、下两对触点都是断开的。置，此时上、下两对触点都是断开的。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(2) (2) 变压器内部发生细微缺点时，产生的气体聚集在继电器的上变压器内部发生细微缺点时，产生的气体聚集在继电器的上部，迫使继电器内油面下降，上浮子的开口杯部，迫使继电器内油面下降，上浮子的开口杯3 3逐渐显露油面，浮力逐渐显露油面，浮力逐渐减小，上油杯因其中盛有剩余的油而使其力矩大于另一端平衡逐渐减小，上油杯因其中盛有剩余的油而使其力矩大于另一端平衡锤的力矩而降落，这时上接点闭合而接通讯号回

48、路，这称之为锤的力矩而降落，这时上接点闭合而接通讯号回路，这称之为“轻轻瓦斯动作。瓦斯动作。 (3) (3) 当变压器内部发生严重缺点时，产生的大量气体或剧烈的油当变压器内部发生严重缺点时，产生的大量气体或剧烈的油流将冲击挡板流将冲击挡板1414，使下开口杯，使下开口杯7 7立刻向下转动，使下触点接通跳闸立刻向下转动，使下触点接通跳闸回路，这称之为回路，这称之为“重瓦斯动作。重瓦斯动作。 (4) (4) 假设变压器油箱漏油，使得瓦斯继电器内的油也渐渐流尽，假设变压器油箱漏油，使得瓦斯继电器内的油也渐渐流尽，先是继电器的上油杯下降，发出信号，接着继电器的下油杯下降，先是继电器的上油杯下降，发出信

49、号，接着继电器的下油杯下降，使断路器跳闸。使断路器跳闸。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件4. 4. 变压器瓦斯维护动作后的缺点分析变压器瓦斯维护动作后的缺点分析 搜集瓦斯继电器内的气体做色谱分析，如无气体，应检查二次搜集瓦斯继电器内的气体做色谱分析，如无气体，应检查二次回路和瓦斯继电器的接线柱及引线绝缘能否良好；回路和瓦斯继电器的接线柱及引线绝缘能否良好； 检查油位、油温、油色有无变化；检查油位、油温、油色有无变化； 检查防爆管能否爆裂喷油；检查防爆管能否爆裂喷油； 检查变压器外壳有无变形，焊缝能否开裂喷油；检查变压器外壳有无变形，焊缝能否

50、开裂喷油； 假设经检查未发现任何异常，而确定是因二次回路缺点引起误假设经检查未发现任何异常，而确定是因二次回路缺点引起误动作时，可退出瓦斯维护，投入其他维护，试送变压器，并亲密监视；动作时，可退出瓦斯维护，投入其他维护，试送变压器，并亲密监视； 在瓦斯维护的动作缘由未查清前，不得合闸送电。在瓦斯维护的动作缘由未查清前，不得合闸送电。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件三、三、 变压器的电流维护变压器的电流维护 1 1变压器的过电流维护和电流速断维护变压器的过电流维护和电流速断维护 规程规定，电压规程规定，电压10kV及以下、容量在及以下、容量在10MVA及以下的变压器，对及以下的变压器

51、，对其内部、套管及引出线的短路缺点应采用电流速断维护；其内部、套管及引出线的短路缺点应采用电流速断维护；3566kV及及以下中小容量的降压变压器，对其外部相间短路引起的过电流，宜采以下中小容量的降压变压器，对其外部相间短路引起的过电流，宜采用过电流维护。同时，对于供电系统中单侧电源的双绕组或三绕组变用过电流维护。同时，对于供电系统中单侧电源的双绕组或三绕组变压器，过电流维护宜安装于变压器的各侧。压器，过电流维护宜安装于变压器的各侧。 变压器过电流维护和电流速断维护的任务原理、整定原那么与变压器过电流维护和电流速断维护的任务原理、整定原那么与线路维护的根本一样线路维护的根本一样 。安徽工程科技学

52、院电气工程系供电技术电子课件图图4-19 Dyn11变压器低压侧变压器低压侧ab相间短路电流分布及相量图相间短路电流分布及相量图(1)(1)电流互感器的接线方式对变压器电流维护的影响电流互感器的接线方式对变压器电流维护的影响安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件3)2(kI3)2(kI经过对电流相量图的分析可以得出，当变压器低压侧经过对电流相量图的分析可以得出，当变压器低压侧ab相间短路时，流相间短路时，流 假设变压器维护用电流继电器采用非全星形结线，那么由于假设变压器维护用电流继电器采用非全星形结线，那么由于A、C相都相都是流过较小的缺点电流，因此灵敏度较低。是流过较小的缺点电流，因此灵

53、敏度较低。 过变压器高压侧过变压器高压侧A、C相的缺点电流均为相的缺点电流均为，且方向一样。而且方向相同。而同。而B相流流过的缺点电流为相流流过的缺点电流为23)2(kI，由此可见： 假设电流互感器采用全星形结线或两相三继电器结线，那么总有一个继电器 假设电流互感器采用两相电流差结线，那么经过继电器的缺点电流为零，维护安装不动作。流过的缺点电流为流过的缺点电流为2 ，因此比非全星形结线灵敏度高。因此，变压器过电流维护互感器的结线方式，通常采用全星形或非全星形因此，变压器过电流维护互感器的结线方式，通常采用全星形或非全星形 。安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件(2) (2) 过电流维护和

54、电流速断维护的整定过电流维护和电流速断维护的整定1 1变压器过电流维护动作电流整定变压器过电流维护动作电流整定 max.LrekxkopIKKKkITA式中式中 IL.max (1.53)I1N.T ； I1N.T 变压器一次侧的额定电流。变压器一次侧的额定电流。 其动作时间也按其动作时间也按“阶梯原那么整定，与线路过电流维护完全一阶梯原那么整定，与线路过电流维护完全一样。对车间变电所来说，其动作时间可整定为最小值样。对车间变电所来说，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运转方式下发生两相短路灵敏度按变压器低压侧母线在系统最小运转方式下发生两相短路电流换算到高

55、压侧来校验。电流换算到高压侧来校验。 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件变压器电流速断维护主要是对变压器的内部缺点，如相间短变压器电流速断维护主要是对变压器的内部缺点，如相间短路等进展维护。路等进展维护。 动作电流整定计算公式动作电流整定计算公式 max.kTAkxkopIKkkI式中式中 Ik.max Ik.max 变压器低压侧母线的三相短路电流换算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。到高压侧的穿越电流值。 灵敏度按维护安装安装处高压侧在系统最小运转方式下灵敏度按维护安装安装处高压侧在系统最小运转方式下发生两相短路的短路电流值来校验。要求发生两相短路的短路电流值

56、来校验。要求ks1.5ks1.5。 2 2变压器电流速断维护维护动作电流整定变压器电流速断维护维护动作电流整定 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件 变压器过电流维护动作跳闸，应作如下检查和处置：变压器过电流维护动作跳闸，应作如下检查和处置：1检查母线及母线上的设备能否有短路；检查母线及母线上的设备能否有短路；2检查变压器及各侧设备能否短路；检查变压器及各侧设备能否短路；3检查低压侧维护能否动作，各条线路的维护有无动作；检查低压侧维护能否动作，各条线路的维护有无动作；4确认母线无电时，应拉开该母线所带的线路；确认母线无电时，应拉开该母线所带的线路；5如是母线缺点，应视该站母线设置情况，用

57、倒母线或转带负荷的方法处置；如是母线缺点，应视该站母线设置情况，用倒母线或转带负荷的方法处置；6经检查确认能否越级跳闸，如是，应试送变压器；经检查确认能否越级跳闸，如是，应试送变压器；7试送良好，应逐路检查缺点线路。试送良好，应逐路检查缺点线路。 (3) 变压器过电流维护动作跳闸后缺点分析变压器过电流维护动作跳闸后缺点分析安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件2 2零序电流维护零序电流维护 TA2NkKop25. 0kIkI零序电流维护整定零序电流维护整定零序电流维护灵敏度校验零序电流维护灵敏度校验 一次侧接入一次侧接入10kV及以下非有效接地系统中及以下非有效接地系统中Yyno结合的变压

58、器，对低结合的变压器，对低压侧单相接地短路，可以选择在低压侧中性点回路装设零序电流维护。压侧单相接地短路，可以选择在低压侧中性点回路装设零序电流维护。skop) 1 (minkII 安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件3 3变压器的过负荷维护变压器的过负荷维护 对于对于400kVA及以上数台并列运转的变压器和作为其他负荷备用电源及以上数台并列运转的变压器和作为其他负荷备用电源的单台运转变压器，根据实践能够出现过负荷情况，普通应装设过负荷维的单台运转变压器，根据实践能够出现过负荷情况，普通应装设过负荷维护。由于过负荷电流在大多数情况下是三相对称的，只需在一相中安装一护。由于过负荷电流在大多

59、数情况下是三相对称的，只需在一相中安装一个电流继电器即可构成过负荷维护安装。对经常有人值班的变电所，过负个电流继电器即可构成过负荷维护安装。对经常有人值班的变电所，过负荷维护作用于信号；在无经常值班人员的变电所，过负荷可动作于跳闸或荷维护作用于信号；在无经常值班人员的变电所，过负荷可动作于跳闸或切除部分负荷。切除部分负荷。安徽工程科技学院电气工程系供电技术电子课件四变压器的差动维护四变压器的差动维护 1 1变压器差动维护的任务原理。变压器差动维护的任务原理。 在变压器正常任务或维护区域外部发在变压器正常任务或维护区域外部发生短路缺点时，电流互感器二次侧电流生短路缺点时，电流互感器二次侧电流同时

60、添加，流入继电器的动作电流也是同时添加，流入继电器的动作电流也是为零，或仅为变压器一、二次侧的不平为零，或仅为变压器一、二次侧的不平衡电流，不平衡电流小于继电器动作电衡电流，不平衡电流小于继电器动作电流，故维护安装不动作。流，故维护安装不动作。 当变压器差动维护范围内发生缺点时，在单当变压器差动维护范围内发生缺点时，在单电源的情况下，流入继电器回路的电流，如下电源的情况下，流入继电器回路的电流，如下图。此时继电器回路的电流大于其动作电流，维图。此时继电器回路的电流大于其动作电流，维护安装动作，使护安装动作，使QF1QF1、QF2QF2同时跳闸，切除变压器。同时跳闸，切除变压器。安徽工程科技学院