项目四继电保护及二次回路

1、 任务：1.会识读二次回路接线图；会识读二次回路接线图；2.会根据二次回路接线图接线会根据二次回路接线图接线教学目标：教学目标：知识知识1.1.继电保护的组成，基本工作原理继电保护的组成，基本工作原理2.2.二次回路直流操作电源和交流操作电源的类型和作用二次回路直流操作电源和交流操作电源的类型和作用3.3.对断路器控制的基本要求及断路器控制回路的运作过对断路器控制的基本要求及断路器控制回路的运作过程程4.4.供配电系统中继电保护装置的原理分析供配电系统中继电保护装置的原理分析能力能力1.会识读二次回路接线图；会识读二次回路接线图；2.会根据二次回路接线图接线会根据二次回路接线图接线3.会分析保

2、护电路；会分析保护电路； 供配电系统的二次回路是实现供配电系统供配电系统的二次回路是实现供配电系统安全、经济、安全、经济、稳定稳定运行的重要保障。随着变配电所的自动化水平的提高，运行的重要保障。随着变配电所的自动化水平的提高，二次回路将起到越来越大的作用。二次回路将起到越来越大的作用。 继电保护是用来提高供配电系统运行可靠性行之有效的继电保护是用来提高供配电系统运行可靠性行之有效的反事故自动装置。继电保护与其他自动装置配合工作时，反事故自动装置。继电保护与其他自动装置配合工作时，还可提高供配电系统运行的稳定性，所以，继电保护是电还可提高供配电系统运行的稳定性，所以，继电保护是电力系统自动化的重

3、要内容之一。力系统自动化的重要内容之一。 二次回路可反映一次系统的工作状态及控制、调整一次设备。二次回路可反映一次系统的工作状态及控制、调整一次设备。当一次系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。当一次系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。 二次回路可反映一次系统的工作状态及控制、调整一次设备。二次回路可反映一次系统的工作状态及控制、调整一次设备。当一次系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。当一次系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。 操作电源主要供电给控制、保护、信号、自动装置回操作电源主要供电给控制、保护、信号、自动装置回路以及操动机械和调节机

4、械的传动机构；供事故照明、路以及操动机械和调节机械的传动机构；供事故照明、直流油泵及交流不停电电源用电，以保证事故保安负荷直流油泵及交流不停电电源用电，以保证事故保安负荷的工作。的工作。 操作电源分操作电源分交流电源交流电源和和直流电源直流电源，目前发电厂和变电，目前发电厂和变电所一般采用直流操作电源。所一般采用直流操作电源。一、二次回路的操作电源一、二次回路的操作电源二次回路基本概念二次回路基本概念 对一次设备的工作进行监测、控制及保护，以保证电站对一次设备的工作进行监测、控制及保护，以保证电站安全、经济的运行的辅助设备称为安全、经济的运行的辅助设备称为二次设备二次设备。 二次设备经导线或控

5、制电缆以一定的方式相互连接所构二次设备经导线或控制电缆以一定的方式相互连接所构成的电路称作成的电路称作二次回路二次回路。一、一、 二次回路的操作电源二次回路的操作电源（一）、（一）、直流操作电源直流操作电源有有蓄电池组蓄电池组和硅整流直流电源和硅整流直流电源.主要用于大、中型变配电所主要用于大、中型变配电所浮充电：将蓄电池和充电装置并联，负荷由充电装置供给，同时以恒压小电流向蓄电池充电，使蓄电池经常处于满充电状态。 2、硅整流直流操作电源、硅整流直流操作电源 平时硅整流电源将厂用交平时硅整流电源将厂用交流电变为直流电供给操作、保流电变为直流电供给操作、保护及信号回路，并向电容器组护及信号回路，

6、并向电容器组充电。充电。 当电力系统发生故障时若当电力系统发生故障时若引起厂用电源电压下降，则整引起厂用电源电压下降，则整流直流电压也相应下降，但充流直流电压也相应下降，但充足电的电容器组可对继电保护足电的电容器组可对继电保护装置和断路器跳闸线圈放电，装置和断路器跳闸线圈放电，使断路器可靠跳闸，从而保证使断路器可靠跳闸，从而保证电站运行的安全。电站运行的安全。 采用硅整流电容储能装置采用硅整流电容储能装置后，一般应有两个独立电源供后，一般应有两个独立电源供电，一个接硅整流装置，一个电，一个接硅整流装置，一个备用。备用。 （二）、（二）、交流操作电源交流操作电源有有利于简化二次接线，节约投资，减

7、少运行维护工作，易于实利于简化二次接线，节约投资，减少运行维护工作，易于实现自动化和远动化。现自动化和远动化。适用于小型变配电所。适用于小型变配电所。一、一、 二次回路的操作电源二次回路的操作电源 交流操作电源供电的继电保护装置交流操作电源供电的继电保护装置利用断路器手动操作利用断路器手动操作机构内的过流脱扣器机构内的过流脱扣器（跳闸线圈）（跳闸线圈）YR直接直接动作于断路器动作于断路器QF跳闸，跳闸，这种操作方式简单经这种操作方式简单经济，但保护灵敏度低，济，但保护灵敏度低，工程实际应用较少。工程实际应用较少。 交流操作电源的直动式保护交流操作电源的直动式保护正常运行时，电流继电正常运行时，

8、电流继电器器KA的常闭触点将的常闭触点将YR短路分流，短路分流，YR中无电流中无电流通过，断路器通过，断路器QF不会跳不会跳闸；闸； 一次系统发生故障时，一次系统发生故障时，电流继电器电流继电器KA动作，常动作，常闭触点断开，使电流互感闭触点断开，使电流互感器的二次电流全部通过器的二次电流全部通过YR，使断路器，使断路器QF跳闸。跳闸。 这种继电保护装置操作简单、灵敏可靠、触点容量大，但这种继电保护装置操作简单、灵敏可靠、触点容量大，但不能构成完善和复杂的保护，只应用于小型变电所。不能构成完善和复杂的保护，只应用于小型变电所。去分流跳闸式继电保护装置：去分流跳闸式继电保护装置： 对电力装置回路

9、的电力运行参数作经常测量、选择测量、对电力装置回路的电力运行参数作经常测量、选择测量、记录用的仪表和作计费、技术经济分析考核管理用的计量仪记录用的仪表和作计费、技术经济分析考核管理用的计量仪表统称为表统称为电测量仪表电测量仪表。工厂供配电二次回路中装设电气测量工厂供配电二次回路中装设电气测量仪表，可满足电气设备安全运行的需要，监视变配电所电气仪表，可满足电气设备安全运行的需要，监视变配电所电气设备的运行状况、电压质量等。设备的运行状况、电压质量等。 供配电系统的每一条电源进线上，必须装设供配电系统的每一条电源进线上，必须装设计费用的有功计费用的有功电度表和无功电度表及反映电流大小的电流表电度表

10、和无功电度表及反映电流大小的电流表。通常采用标。通常采用标准计量柜，计量柜内有计量专用电流、电压互感器。准计量柜，计量柜内有计量专用电流、电压互感器。 在变配电所的每一段母线上（在变配电所的每一段母线上（310kV），必须装设电），必须装设电压表压表4只，其中一只测量线电压，其它三只测量相电压。只，其中一只测量线电压，其它三只测量相电压。 35/610kV变压器应变压器应在高压侧或低压侧装设电在高压侧或低压侧装设电流表、有功功率表、无功流表、有功功率表、无功功率表、有功电度表和无功率表、有功电度表和无功电度表各一只，功电度表各一只，610/0.4kV的配电变压器，应的配电变压器，应在高压侧或低

11、压侧装设一在高压侧或低压侧装设一只电流表和一只有功电度只电流表和一只有功电度表，如为单独经济核算的表，如为单独经济核算的单位变压器还应装设一只单位变压器还应装设一只无功电度表。无功电度表。 310kV配电线路应装设电流表，有功电度表，无功电度表配电线路应装设电流表，有功电度表，无功电度表各一只，如不是单独经济核算单位时，无功电度表可不装设。各一只，如不是单独经济核算单位时，无功电度表可不装设。当线路负荷大于当线路负荷大于5000kVA及以上时，应装设一只有功功率表。及以上时，应装设一只有功功率表。 低压动力线路上应装一只电流表。照明和动力混合供电低压动力线路上应装一只电流表。照明和动力混合供电

12、的线路上照明负荷占总负荷的线路上照明负荷占总负荷1520%以上时，应在每相上装以上时，应在每相上装一只电流表。如需电能计量，一般应装设一只三相四线有功一只电流表。如需电能计量，一般应装设一只三相四线有功电度表。电度表。 并联电容器总回路上，每相应装设一只电流表，并应装并联电容器总回路上，每相应装设一只电流表，并应装设一只无功电度表。设一只无功电度表。1）交流电流、电压表、功率表可选用1.52.5级；直流电路中电流、电压表可选用1.5级；频率表0.5级。2）仪表的测量范围和电流互感器变流比的选择，宜满足当电力装置回路以额定值运行时，仪表的指示在标度尺的2/3处。对有可能过负荷的电力装置回路，仪表

13、的测量范围，宜留有适当的过负荷裕度。对重载起动的电动机和运行中有可能出现短时冲击电流的电力装置回路，宜采用具有过负荷标度尺的电流表。对有可能双向运行的电力装置回路，应采用具有双向标度尺的仪表。 3）电度表及互感器准确度配置见表4-1。 测量要求测量要求 互感器准确度互感器准确度电度表准确度电度表准确度配配 置置 说说 明明计费计量计费计量0.2级级0.5级有功电度表级有功电度表0.5级专用电能计量级专用电能计量仪表仪表月平均电量在月平均电量在106kWh及以上及以上0.5级级1.0级有功电度表级有功电度表1.0级专用电能计量级专用电能计量仪表仪表2.0级无功电度表级无功电度表月平均电量在月平均

14、电量在106kWh以下；以下；315kVA以上变压器高压侧以上变压器高压侧计量计量计费计量计费计量及及一般计量一般计量1.0级级2.0级有功电度表级有功电度表 3.0级无功电度表级无功电度表315kVA以下变压器低压侧以下变压器低压侧计量点；计量点；75kW及以上电动机电能计及以上电动机电能计量；量；企业内部技术经济考核（企业内部技术经济考核（不计费）不计费）一般测量一般测量1.0级级1.5级和级和0.5级测量仪级测量仪表表 3.0级级2.5级测量仪表级测量仪表非重要回路非重要回路 直流绝缘监察装置用于小接地电流的电力系统中，可及直流绝缘监察装置用于小接地电流的电力系统中，可及时时发现单相接地

15、故障发现单相接地故障，以免单相接地故障发展为两相接地，以免单相接地故障发展为两相接地短路，造成停电事故。短路，造成停电事故。 正常状态下，直流母线正极和正常状态下，直流母线正极和负极的对地绝缘良好，电阻负极的对地绝缘良好，电阻R+和和R-相等，继电器相等，继电器KE线圈中只有微线圈中只有微小的不平衡电流通过，继电器不小的不平衡电流通过，继电器不动作。当某一极的对地绝缘电阻动作。当某一极的对地绝缘电阻（R+、R-）下降时，电桥失去平）下降时，电桥失去平衡，流过继电器衡，流过继电器KE线圈中的电流线圈中的电流增大。增大。 当绝缘电阻下降到一定值时，流过继电器当绝缘电阻下降到一定值时，流过继电器KE

16、线圈中的电流线圈中的电流增大，继电器增大，继电器KE动作，其常开触点闭合，发出预告信号。动作，其常开触点闭合，发出预告信号。 （1）两点接地的危害n在直流系统中，正、负母线对地是悬空的，当发生一点接地时，并不会引起任何危害，但必须及时消除，否则当另一点接地时，会引起信号回路、控制回路、继电保护回路和自动装置回路的误动作，如图4.6所示，A、B两点接地会造成误跳闸情况。 （2）对直流绝缘监察装置的基本要求）对直流绝缘监察装置的基本要求 能正确反映直流系统的任一极绝缘电阻下降情况；能正确反映直流系统的任一极绝缘电阻下降情况；能测量绝缘电阻下降的极性，以及绝缘电阻的大小；能测量绝缘电阻下降的极性，以

17、及绝缘电阻的大小；有助于绝缘电阻下降点的查找。有助于绝缘电阻下降点的查找。 母线电压表转换开关母线电压表转换开关ST有三个位置：有三个位置：2V电压表此时测得电压表此时测得正、负母线间电压正、负母线间电压2V电压表此时测得电压表此时测得负母线负母线“对地对地”电电压压2V电压表此时测得电压表此时测得正母线正母线“对地对地”电电压压 绝缘监视转换开关绝缘监视转换开关1SL也有三个位置：也有三个位置：电阻电阻3R短接，当母短接，当母线绝缘电阻下降时线绝缘电阻下降时1R短接，短接，1V电压表电压表测得测得测量位置测量位置1电压电压2R短接，短接，1V电压表电压表测得测得测量位置测量位置2电压电压3

18、3）直流系统接地故障处理）直流系统接地故障处理 n利用直流绝缘监察装置的电压表，测量正、负极利用直流绝缘监察装置的电压表，测量正、负极对地电压，检查是正极还是负极接地或对地绝缘对地电压，检查是正极还是负极接地或对地绝缘电阻降低。正常时，正、负极对地电压均为零。电阻降低。正常时，正、负极对地电压均为零。n如果如果正极对地电压升高或等于母线电压正极对地电压升高或等于母线电压，则为负，则为负极绝缘能力降低或接地；极绝缘能力降低或接地；n如果如果负极对地电压升高或等于母线电压负极对地电压升高或等于母线电压，则为正，则为正极绝缘电阻能力降低或接地。极绝缘电阻能力降低或接地。n当系统发生一点接地时，将发出

19、预告信号，运行操作人员当系统发生一点接地时，将发出预告信号，运行操作人员必须迅速找出接地点并加以消除，以防发展为两点接地。必须迅速找出接地点并加以消除，以防发展为两点接地。 判断接地极及性质判断接地极及性质nP85,1 寻找接地点的一般原则寻找接地点的一般原则n对于双母线的直流系统，应首先判明是哪一条母线对于双母线的直流系统，应首先判明是哪一条母线发生接地。发生接地。n按按先次要负荷后重要负荷先次要负荷后重要负荷，先室外后室内先室外后室内的顺序检的顺序检查各馈线，然后检查蓄电池、充电设备、直流母线。查各馈线，然后检查蓄电池、充电设备、直流母线。n对不重要的直流馈线，采用试停电的方法寻找。对不重

20、要的直流馈线，采用试停电的方法寻找。n如在断开某一回路时，接地信号消失，并且各极对地如在断开某一回路时，接地信号消失，并且各极对地电压指示正常，则说明接地点即在该回路中。电压指示正常，则说明接地点即在该回路中。n但不论该回路是否有接地，拉开后均应先合上，然后但不论该回路是否有接地，拉开后均应先合上，然后再设法处理。再设法处理。n对于不允许短时停电的重要直流馈线，必须先将其对于不允许短时停电的重要直流馈线，必须先将其负荷转移到另一母线上供电，然后再寻找接地点。负荷转移到另一母线上供电，然后再寻找接地点。 供配电系统中，保护装置或监测装置动作后都要通过信号供配电系统中，保护装置或监测装置动作后都要

21、通过信号系统发出相应的信号提示运行人员。这个信号系统称为系统发出相应的信号提示运行人员。这个信号系统称为中央中央信号系统。信号系统。 一、中央信号的类型：一、中央信号的类型： 断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）发出声响，同时断路器的位置指示灯发出闪光，事故类型光发出声响，同时断路器的位置指示灯发出闪光，事故类型光字牌亮，指示故障的位置和类型。字牌亮，指示故障的位置和类型。 当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃发出声响信号，同时标有故障性质的光字牌点亮，指示不正发出声响信号，同时标有故障性质的光字牌点亮

22、，指示不正常运行状态的类型，如变压器过负荷、控制回路断线等。常运行状态的类型，如变压器过负荷、控制回路断线等。 位置信号包括断路器位置（如灯光指示或操动位置信号包括断路器位置（如灯光指示或操动机构分合闸位置指示器）和隔离开关位置信号等。机构分合闸位置指示器）和隔离开关位置信号等。 用于主控制室向其它控制室发出操用于主控制室向其它控制室发出操作命令和控制室之间的联系。作命令和控制室之间的联系。 中央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自动复归（解中央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自动复归（解除）音响，而灯光信号及其它指示信号应保持到消除故障为止。除）音响，而灯光信号及其它指示信号应保持到消

23、除故障为止。接线应简单、可靠，应能监视信号回路的完好性。接线应简单、可靠，应能监视信号回路的完好性。应能对事故信号、预告信号及其光字牌是否完好进行试验。应能对事故信号、预告信号及其光字牌是否完好进行试验。中央信号一般采用重复动作的信号装置，变配电所主接线比中央信号一般采用重复动作的信号装置，变配电所主接线比较简单时可采用不重复动作的中央信号装置。较简单时可采用不重复动作的中央信号装置。二、对中央信号回路的要求二、对中央信号回路的要求中央中央事故信号装置事故信号装置应保证在任一断路器事故跳闸后，立即应保证在任一断路器事故跳闸后，立即发出音响信号和灯光信号；发出音响信号和灯光信号； 中央中央预告信

24、号装置预告信号装置应保证在任一电路发生故障时，能按要应保证在任一电路发生故障时，能按要求（瞬时或延时）发出音响信号和灯光信号；求（瞬时或延时）发出音响信号和灯光信号； 中央中央事故音响信号事故音响信号与与预告音响信号预告音响信号应有区别。一般事故音应有区别。一般事故音响信号电笛或蜂鸣器，预告音响信号用电铃；响信号电笛或蜂鸣器，预告音响信号用电铃； 若某断路器（若某断路器（1QF）因事故跳闸，事故信号回路起动，蜂）因事故跳闸，事故信号回路起动，蜂鸣器鸣器HB发出声响。按发出声响。按2SB复归按钮解除音响。复归按钮解除音响。 若此时若此时2QF又发生了事故跳闸，蜂鸣器将不会发出声响，又发生了事故跳

25、闸，蜂鸣器将不会发出声响，这就叫做这就叫做“不能重复动作不能重复动作”。能在控制室手动复归称。能在控制室手动复归称中央复中央复归归。1SB为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。复归按钮试验按钮常闭触头常闭触头三、中央三、中央事故事故信号回路信号回路(中央复归、不能重复动作的信号回路中央复归、不能重复动作的信号回路)四、中央四、中央预告预告信号回路信号回路 中央预告信号是指在供电系统中出现不正常工作状态时发中央预告信号是指在供电系统中出现不正常工作状态时发出的音响信号。中央预告信号装置有直流和交流两种，也有出的音响信号。中央预告信号装置有直流和交流两种，也有

26、不重复动作和重复动作的两种。不重复动作和重复动作的两种。 中央复归不重复动作中央复归不重复动作 预告信号回路预告信号回路系统发生不正常工作状态时，系统发生不正常工作状态时， 不正常工作状态未消除之不正常工作状态未消除之前前KS、HL、KM线圈一直是线圈一直是接通的，当另一设备发生不接通的，当另一设备发生不正常工作状态时，正常工作状态时， “不能重不能重复复”发出音响信号，只有相发出音响信号，只有相应的光字牌亮。应的光字牌亮。光字牌亮光字牌亮 反映系统不反映系统不正常状态的正常状态的继电器常开继电器常开触点触点 试验按钮解除音响按钮 电气回路中为什么要装设电气回路中为什么要装设绝缘监视装置？直流

27、绝缘监绝缘监视装置？直流绝缘监视装置是如何发出音响和灯视装置是如何发出音响和灯光信号的？光信号的？ 何谓操作电源何谓操作电源？操作电源分有？操作电源分有哪几类？其作用哪几类？其作用有何不同？有何不同？ 断路器控制回路断路器控制回路应满足哪些基本应满足哪些基本要求？要求？ 复式整流装置复式整流装置为什么可以保证为什么可以保证在短路时仍能可在短路时仍能可靠供电？靠供电？ 直流回路一点直流回路一点接地后还能继接地后还能继续运行吗？两续运行吗？两点接地呢？点接地呢？ 任务三任务三 线路的继电保护线路的继电保护一、一、 继电保护的要求继电保护的要求 当供配电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，当供配电

28、系统发生短路故障时，继电保护装置动作，只切除故障元件，使停电范围最小，只切除故障元件，使停电范围最小，保证系统中无故障部分仍保证系统中无故障部分仍正常工作。正常工作。继电保护选择性示意图继电保护选择性示意图 供配电系统发生短路故障时，继电保护应能尽快动作供配电系统发生短路故障时，继电保护应能尽快动作切除故障，以减小故障引起的损失，提高电力系统的稳定性。切除故障，以减小故障引起的损失，提高电力系统的稳定性。 继电保护在其所规定的保护范围内，发生故障或不正继电保护在其所规定的保护范围内，发生故障或不正常运行状态时动作准确，不拒动；发生任何保护不应该动作的常运行状态时动作准确，不拒动；发生任何保护不

29、应该动作的故障或不正常运行状态，不应误动作。故障或不正常运行状态，不应误动作。系统系统K K点发生短路，保护点发生短路，保护3 3不应该拒动作，保护不应该拒动作，保护1 1和和保护保护2 2不应该误动作。不应该误动作。 指继电保护在其保护范围内，对发生故障或不正常运指继电保护在其保护范围内，对发生故障或不正常运行状态的反应能力。在继电保护的保护范围内，不论系统的运行状态的反应能力。在继电保护的保护范围内，不论系统的运行方式、短路的性质和短路的位置如何，保护都应正确动作。行方式、短路的性质和短路的位置如何，保护都应正确动作。继电保护的灵敏性通常用灵敏度继电保护的灵敏性通常用灵敏度KS来衡量，灵敏

30、度愈高，反应来衡量，灵敏度愈高，反应故障的能力愈强。故障的能力愈强。 灵敏度可按下式计算灵敏度可按下式计算 不同作用的保护装置和被保护设备，所要求的灵敏度是不不同作用的保护装置和被保护设备，所要求的灵敏度是不同的，在同的，在继电保护和自动装置设计技术规程继电保护和自动装置设计技术规程中都有规定。中都有规定。二、继电保护的基本原理二、继电保护的基本原理供配电系统中具有各种各样的保护装置，但基本上都是由测供配电系统中具有各种各样的保护装置，但基本上都是由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。如下图所示。量部分、逻辑部分和执行部分组成。如下图所示。故障量故障量跳闸跳闸或信号或信号额额定定值值测量部分测量

31、被保护设测量部分测量被保护设备的某物理量，和保护备的某物理量，和保护装置的整定值进行比较，装置的整定值进行比较，判断被保护设备是否发判断被保护设备是否发生故障，保护装置是否生故障，保护装置是否应该起动。应该起动。逻辑部分根据测量逻辑部分根据测量部分输出量的大小、部分输出量的大小、性质、出现的顺序，性质、出现的顺序，使保护装置按一定使保护装置按一定的逻辑关系工作，的逻辑关系工作，输出信号到执行部输出信号到执行部分。分。执行部分根据逻辑执行部分根据逻辑部分信号驱动保护部分信号驱动保护装置动作，使断路装置动作，使断路器跳闸或发出信号。器跳闸或发出信号。P85.3三、常见的继电保护及其接线方式三、常见

32、的继电保护及其接线方式 DL系列电磁式电流继电器用于电机变系列电磁式电流继电器用于电机变压器及输电线的过负荷和短路保护线路压器及输电线的过负荷和短路保护线路中作为启动元件。中作为启动元件。 1.电磁式保护继电器名称及符号电磁式保护继电器名称及符号 当电磁铁线圈中有电流通过时，衔铁克服反作用力矩而处于当电磁铁线圈中有电流通过时，衔铁克服反作用力矩而处于动作状态，当电流升高到整定值时，继电器动合触点闭合、动动作状态，当电流升高到整定值时，继电器动合触点闭合、动断触点断开；当电流降低到断触点断开；当电流降低到0.8倍整定值时，继电器触点复归。倍整定值时，继电器触点复归。继电器铭牌刻度值及额定值是指继

33、电器线圈串联时的数值，转继电器铭牌刻度值及额定值是指继电器线圈串联时的数值，转动刻度盘上指针可改变游丝的作用力矩，从而改变继电器的动动刻度盘上指针可改变游丝的作用力矩，从而改变继电器的动作值；将线圈串联或并联，可改变继电器的整定值。作值；将线圈串联或并联，可改变继电器的整定值。 DL-10DL-10电磁型过电流继电器电磁型过电流继电器11线圈线圈 22电磁铁电磁铁 33钢舌片钢舌片 44轴轴 55反作用弹簧反作用弹簧 66轴承轴承 77静触点静触点 88动触点动触点 99起动电流调节转杆起动电流调节转杆 1010标度盘（铭牌）标度盘（铭牌） 使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用

34、使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用Iop.kA 表示。表示。 使继电器返回到起始位置的最大电流，称为继电器的返回电使继电器返回到起始位置的最大电流，称为继电器的返回电流，用流，用Ire.KA 表示。表示。 继电器的返回电流与动作电流之比称为返回系数继电器的返回电流与动作电流之比称为返回系数Kre，即：，即：电磁式继电器的内部接线图及电路图符号电磁式继电器的内部接线图及电路图符号opKAreKAreIIK DJ型电磁式电压继电器的结构和工作原理与型电磁式电压继电器的结构和工作原理与DL型电磁式电流型电磁式电流继电器基本相同。不同之处仅是电压继电器的线圈匝数多，导继电器基本相同。

35、不同之处仅是电压继电器的线圈匝数多，导线细，且与电压互感器的二次绕组并联。电压继电器的文字符线细，且与电压互感器的二次绕组并联。电压继电器的文字符号用号用KV表示。表示。 电磁式电压继电器有过电压继电器和欠电压继电器两种。过电磁式电压继电器有过电压继电器和欠电压继电器两种。过电压继电器返回系数小于电压继电器返回系数小于1，通常为，通常为0.8，欠电压继电器返回系数，欠电压继电器返回系数大于大于1，通常为，通常为1.25。 时间继电器用于继电保护时间继电器用于继电保护装置中，使继电保护获得需装置中，使继电保护获得需要的延时，以满足选择性要要的延时，以满足选择性要求。求。DS型电磁式时间继电器型电

36、磁式时间继电器的内部结构如右上图所示：的内部结构如右上图所示：由电磁系统、传动系统、钟由电磁系统、传动系统、钟表机构、触头系统和时间调表机构、触头系统和时间调整系统等组成。整系统等组成。 电磁电磁式信号继电器式信号继电器 信号继电器在继电保护装置信号继电器在继电保护装置中用于发出指示信号，表示保中用于发出指示信号，表示保护动作，同时接通信号回路，护动作，同时接通信号回路，发出灯光或者音响信号。发出灯光或者音响信号。文字符号：文字符号：KS 电磁式中间继电器电磁式中间继电器 中间继电器触头容量较大，中间继电器触头容量较大，触头数量较多，在继电保护装触头数量较多，在继电保护装置中用于置中用于弥补主

37、继电器触头容弥补主继电器触头容量或触头数量的不足。量或触头数量的不足。文字符号：文字符号：KM 表示定位或非自动复位感应式电流继电器感应式电流继电器 感应式电流互感器用于电动机、变感应式电流互感器用于电动机、变压器与输电线的过负荷短路及短路保压器与输电线的过负荷短路及短路保护中作为反时限元件。图示护中作为反时限元件。图示GL20系列具有反时限及瞬时动作特性，结系列具有反时限及瞬时动作特性，结构为凸出式有板前和板后两种接线形构为凸出式有板前和板后两种接线形式。式。 感应式电流继电器有两个系统：感应式电流继电器有两个系统：感应系统和电磁系统。感应系统和电磁系统。 反时限动作（感应元件）反时限动作（

38、感应元件）:从继电器感应系统动作到触头闭从继电器感应系统动作到触头闭合的时间为继电器的动作时限。继电器线圈中电流越大，铝合的时间为继电器的动作时限。继电器线圈中电流越大，铝盘转速越快，扇形齿轮上升速度也越快，动作时限越短。这盘转速越快，扇形齿轮上升速度也越快，动作时限越短。这就是感应式电流继电器的就是感应式电流继电器的“反时限反时限”特性。特性。 速断动作（电磁元件）速断动作（电磁元件）:继电器线圈中的电流增大到继电器继电器线圈中的电流增大到继电器的速断电流整定值时，电磁铁将衔铁瞬时吸下。的速断电流整定值时，电磁铁将衔铁瞬时吸下。GLGL系列感应式过电流继电器系列感应式过电流继电器11线圈线圈

39、 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衔铁衔铁 1616动作电流调节插销动作电流调节插销四、继电保护装置的接线方式四、继电保护装置的接线方式 线路发生短路时，线路中的电流会突然增大，电压会突然线路发生短路时，线路中的电流会突然增大，电压会突然降低。当流过被保护元件中的电流超过预先整定值时，断路降低。当流过被保护元件中的电流超过预先整定值

40、时，断路器就会跳闸或发出报警信号，由此构成线路的电流保护。电器就会跳闸或发出报警信号，由此构成线路的电流保护。电流保护的接线方式指电流继电器与电流互感器的连接方式。流保护的接线方式指电流继电器与电流互感器的连接方式。 三相三继电器接线下，当任何三相三继电器接线下，当任何形式的短路发生时，都有相应形式的短路发生时，都有相应的二次故障电流流入继电器，的二次故障电流流入继电器，因此可以保护各种形式的相间因此可以保护各种形式的相间短路和单相接地短路故障。但短路和单相接地短路故障。但是这种接线方式所用设备较多，是这种接线方式所用设备较多，接线较复杂。接线较复杂。主要用主要用于大接地电流系统中的于大接地电

41、流系统中的保护。保护。 三相不平衡系统 两相二继电器接线方式，能保护两相二继电器接线方式，能保护各种相间短路，但不能保护某些各种相间短路，但不能保护某些两相接地短路和未装电流互感器两相接地短路和未装电流互感器的那一相单相接地短路故障。这的那一相单相接地短路故障。这种接线方式所用设备较少、接线种接线方式所用设备较少、接线方式较简单。方式较简单。多用于多用于中性点不接地或经消弧线中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中。圈接地的系统中。 两相一继电器接线方式中，电流两相一继电器接线方式中，电流互感器通常接在互感器通常接在A相和相和C相，继电器相，继电器中流过的电流为两相电流的相量之中流过的电流为两相电

42、流的相量之差，因此又称为两相电流差式接线。差，因此又称为两相电流差式接线。这种接线可反应各种相间短路，但这种接线可反应各种相间短路，但其接线系数随短路种类不同而不同，其接线系数随短路种类不同而不同，保护灵敏度也不同。保护灵敏度也不同。主要用主要用于高压小容量电动机的保护。于高压小容量电动机的保护。 中性点不接地的三相系统三相三线制任务四任务四 过电流保护装置过电流保护装置一、一、定时限过电流保护装置的接线和工作原理定时限过电流保护装置的接线和工作原理 下图所示为定时限过电流保护装置的原理图和展开图。下图所示为定时限过电流保护装置的原理图和展开图。图（图（a）中，所有元件的组成部分都集中表示，称

43、为原理图；）中，所有元件的组成部分都集中表示，称为原理图；图（图（b）中，所有元件的组成部分按所属回路分开表示，称为展）中，所有元件的组成部分按所属回路分开表示，称为展开图。展开图简明清晰，广泛应用于二次回路图。开图。展开图简明清晰，广泛应用于二次回路图。 利用KT调定时间-定时限。动作时间较准确 当一次线路发生短路时，通过线路的短路电流使流经继电器当一次线路发生短路时，通过线路的短路电流使流经继电器的电流大于继电器的动作电流，电流继电器的电流大于继电器的动作电流，电流继电器KA瞬时动作，其常瞬时动作，其常开触点闭合，时间继电器开触点闭合，时间继电器KT线圈得电，其触点经一定延时后闭线圈得电，

44、其触点经一定延时后闭合，使中间继电器合，使中间继电器KM和信号继电器和信号继电器KS动作。动作。KM的常开触点的常开触点闭合，接通断路器跳闸线圈闭合，接通断路器跳闸线圈YR回路，断路器回路，断路器QF跳闸，切除短跳闸，切除短路故障线路。路故障线路。KS动作，其指示牌掉下，同时其常开触点闭合，动作，其指示牌掉下，同时其常开触点闭合，起动信号回路，发出灯光和音响信号。起动信号回路，发出灯光和音响信号。 二、二、反时限过电流保护装置的接线和工作原理反时限过电流保护装置的接线和工作原理 反时限过电流保护装置由反时限过电流保护装置由GL型感应式电流继电器组成。型感应式电流继电器组成。利用过电流继电器本身

45、具有的反时限特性实现反时限过电流利用过电流继电器本身具有的反时限特性实现反时限过电流保护。保护。当线路发生短路时，继电器常闭触点打开，电流互感器二次当线路发生短路时，继电器常闭触点打开，电流互感器二次侧电流流经跳闸线圈，断路器侧电流流经跳闸线圈，断路器QF跳闸切除故障线路。跳闸切除故障线路。 先合后断三、三、 过电流保护的动作电流整定及保护灵敏度校验过电流保护的动作电流整定及保护灵敏度校验 当线路当线路2WL的首端的首端k发生短发生短路时，由于短路电流远远大路时，由于短路电流远远大于正常最大负荷电流，所以于正常最大负荷电流，所以沿线路的过电流保护装置沿线路的过电流保护装置KA1、KA2都要启动

46、。在正都要启动。在正确动作情况下，应该是靠近确动作情况下，应该是靠近故障点故障点k的保护装置的保护装置KA2首先首先断开断开2QF，切除故障线路，切除故障线路WL2。 保护装置的返回电流也必须躲过线路的最大负荷电流，保护装置的返回电流也必须躲过线路的最大负荷电流，即过电流保护装置的动作时限，应从距离电源最远的保护即过电流保护装置的动作时限，应从距离电源最远的保护装置开始，按装置开始，按整定。整定。 当当k点发生短路时，根据选择性要求，应该距点发生短路时，根据选择性要求，应该距k点最近的点最近的保护装置保护装置 动作，因此保护装置动作，因此保护装置 的动作时限应最小；保护的动作时限应最小；保护装

47、置装置 的动作时限应比装置的动作时限应比装置 的动作时限增加的动作时限增加 t，即：，即： t1=t0 t2=t1+t t3=t2+t 考虑到断路器动作时间和灭弧时间，考虑到断路器动作时间和灭弧时间，t 取取0.50.7秒。秒。 说明说明 动作电流整定动作电流整定 过电流保护的动作电流整定，必须满足下面两个条件。过电流保护的动作电流整定，必须满足下面两个条件。为避免在最大负荷通过时保护装置误动作，过电流保护为避免在最大负荷通过时保护装置误动作，过电流保护的动作电流整定应该躲过线路的最大负荷电流（包括正常的动作电流整定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）过负荷电流和尖峰电流

48、）Ilmax。为保证保护装置在外部故障切除后，能可靠地返回到原为保证保护装置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始位置，防止发生误动作，保护装置的返回电流始位置，防止发生误动作，保护装置的返回电流Ire也应该也应该躲过线路的最大负荷电流躲过线路的最大负荷电流Ilmax。 线路的最大负荷电流线路的最大负荷电流Ilmax应根据线路实际的过负荷情况来应根据线路实际的过负荷情况来定，特别是尖峰电流，包括电动机的自起动电流。定，特别是尖峰电流，包括电动机的自起动电流。 设电流互感器的变比为设电流互感器的变比为ki，保护装置的接线系数为，保护装置的接线系数为Kw，保护装置的返回系数为保护装置的返回系数为Kr

49、e， Krel:Krel:保护装置的可靠系数。保护装置的可靠系数。则则过电流保护整定动作电流整定公式为：过电流保护整定动作电流整定公式为： lmaxirewrelopIKKKKI式中：式中：Krel保护装置的可靠系数，对保护装置的可靠系数，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。 Kw保护装置的接线系数，按三相短路来考虑，保护装置的接线系数，按三相短路来考虑， 对两相两继电器接线为对两相两继电器接线为1；对两相一继电器；对两相一继电器 接线或两相电流差式接线均为接线或两相电流差式接线均为 。 Ilmax含尖峰电流的线路最大负荷电流，可取含尖峰电流的线路

50、最大负荷电流，可取1.5 3倍的倍的I30。 KreKre返回系数，对过量取返回系数，对过量取0.80.8，对欠量取，对欠量取1.251.25 ki 电流互感器的变比电流互感器的变比 lmaxirewrelopIKKKKI3n如果用断路器手动操作机构中的过电流脱扣器作过电如果用断路器手动操作机构中的过电流脱扣器作过电n流保护，则脱扣器动作电流应按下式整定：流保护，则脱扣器动作电流应按下式整定：n式中：式中：KrelKrel保护装置的可靠系数；保护装置的可靠系数；n 可取可取22.522.5，这里已考虑了脱扣器的返回系数。，这里已考虑了脱扣器的返回系数。 lmaxiwrelopIKKKI某高压线

51、路的计算电流为100A，线路末端的三相短路电流为1200A。现采用GL15/10型电流继电器，组成两相电流差式接线的相间短路保护，电流互感器变流比为320/5。试整定此继电器的动作电流。 即此继电器的动作电流可取为整数9A。取Kre=0.8，Kw= ，Krel=1.3，Ilmax=2Ii=2100A=200A由过电流保护动作电流整定公式可得：3795. 8200)5/320(8 . 033 . 1lmaxirewrelopIKKKKI 保护灵敏度校验保护灵敏度校验 过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线路末端过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线路末端的两相短路电流进行校验。的两相短路电流

52、进行校验。灵敏系数灵敏系数 式中式中Iop1保护装置的一次侧动作电流整定值。保护装置的一次侧动作电流整定值。 I（2）kmin 系统最小运行方式下被保护范围末端系统最小运行方式下被保护范围末端 发生金属性短路的最小短路电流值。发生金属性短路的最小短路电流值。 若过电流保护的灵敏度达不到要求，可采用带低电压若过电流保护的灵敏度达不到要求，可采用带低电压闭锁的过电流保护，此时电流继电器动作电流按线路的闭锁的过电流保护，此时电流继电器动作电流按线路的计算电流整定，以提高保护的灵敏度。计算电流整定，以提高保护的灵敏度。 opl)2(k.minp/ IIS在过电流继电器在过电流继电器KAKA的常开触头回

53、路中串入经互感器直接的常开触头回路中串入经互感器直接接到被保护的母线上的低电压继电器接到被保护的母线上的低电压继电器KVKV的常闭触头的常闭触头 定时限和反时限的比较定时限和反时限的比较： 动作时间较为准确，容易整定，误差小。动作时间较为准确，容易整定，误差小。缺点：缺点：所用继电器数目较多，因此接线复杂，需要直流操作所用继电器数目较多，因此接线复杂，需要直流操作电源，投资较大，另外靠近电源处保护动作时间太长，而短电源，投资较大，另外靠近电源处保护动作时间太长，而短路电流则越大，路电流则越大，GB50062-1992规定在过电流保护超过规定在过电流保护超过0.5-0.7S应装设瞬动的电流速断保护装置。应装设瞬动的电流速断保护装置。： 继电器的数量大大减少，其接线简单，只用一套继电器的数量大大减少，其接线简单，只用一套GL系列系列继电器就可实现不带时限的电流速断保护和带时限的过电流继电器就可实现不带时限的电流速断保护和带时限的过电流保护。由于保护。由于GL继电器触点容量大，因此可直接接通断路器的继电器触点容量大，因此可直接接通断路器的跳闸线圈，而且适用于交流操作。跳闸线圈，而且适用于交流操作。缺点缺点：动作时间的整定和配合比较麻烦，而且误差较大，尤动作时间的整定和配合比较麻烦，而且误差较大，尤其是瞬动部分，难以进行配合；而且当短路电流较小时，其其是瞬动部分，难