华工自动化企业供电第7章供配电系统的继电保护ppt课件

1、第七章 供配电系统的继电维护本章要点 继电维护是变电所二次回路的重要组成部分，其作用是防止因短路缺点或者设备异常运转呵斥电气设备或者供配电系统损坏，提高供电可靠性，是供电设计的重要内容。本章主要讲述继电维护的根本知识和实际、整定计算方法以及线路、变压器、发电机等电气设备的继电维护的有关内容；同时对于熔断器维护整定计算以及重合闸安装、电源备自投安装进展引见。本章主要掌握如下问题：1、继电维护的根本知识 1继电维护的义务； 2继电维护的要求； 3继电维护的组成及原理； 4当前继电维护的主要方式；.第七章 供配电系统的继电维护 5电流维护的接线方式和接线系数；2、常用的继电维护器 1常用的继电维护器

2、的分类及表示方法； 2常用的继电维护器引见；3、线路的继电维护原理 1电力线路的常见缺点与维护配置； 2过电流维护原理及参数整定方法； 3电流速断维护原理及参数整定方法；4、电力变压器的继电维护 1瓦斯维护原理； 2差动维护原理；.第一节 继电维护的根本知识 一、继电维护的义务1继电维护安装可以反映供配电系统中电气设备发生缺点或不正常运转形状，并可以使断路器跳闸或者起动信号安装发出预告信号的一种安装。2继电维护的义务：(1) 切除缺点，恢复供电：自动地、迅速地、有选择性地将缺点设备从供配电系统中切除，使其他非缺点部分迅速恢复正常供电；(2) 指示异常运转形状：正确反映电气设备的不正常运转形状，

3、发出预告信号，以便操作人员采取措施，恢复电器设备的正常运转；(3) 提高供电可靠性：与供配电系统的自动安装(如自动重合闸安装、备用电源自动投人安装等)配合，提高供配电系统的供电可靠性；.第一节 继电维护的根本知识 二、对继电维护的要求总体要求满足“四性：选择性、可靠性、速动性和灵敏性。1.选择性：当供配电系统发生缺点时，继电维护安装动作只切除缺点设备，使停电范围最小，保证系统中无缺点部分仍可以正常任务。假设供电系统发生缺点时，接近缺点点的维护安装不动作，而间隔缺点点较远前一级维护安装动作越级动作，称为“失去选择性。2.可靠性：不误动，不拒动；继电维护在其所规定的维护范围内，假设发生缺点或出现异

4、常运转形状，应该准确动作，不拒动；发生任何维护不该动作的缺点或者出现异常形状，不误动；维护安装的可靠程度与维护安装的元件质量、接线方式以及安装、整定、运转等多种要素有关。.第一节 继电维护的根本知识 3.速动性：发生缺点时，继电维护应该尽快动作，切除缺点，减小缺点引起的损失，提高电力系统的稳定性。缺点切除时间等于维护安装动作时间和断路器动作时间之和。4.灵敏性：灵敏性是指继电维护在其范围之内，对发生的缺点或异常运转形状的反响才干，在继电维护的范围内，不论系统的运转方式、短路性质和短路位置如何，维护都应该正确动作。维护安装的灵敏度通常采用维护安装的维护区内在电力系统为最小运转方式时的最小短路电流

5、 与维护安装一次动作电流即维护安装动作电流换算到一次电路的值Iop1的比值来表示，即：.第一节 继电维护的根本知识 三、继电维护的根本任务原理及构成 供配电系统发生缺点时，会引起电流增大、电压降低、电压和电流之间相位角改动等，利用上述物理量在缺点时和正常时的差别，可以构成各种不同任务原理的继电维护安装：电流维护、电压维护、方向维护、间隔维护和差动维护等。.第一节 继电维护的根本知识 根本组成：丈量、逻辑、执行三部分组成。丈量部分丈量被维护设备的某物理量，并和维护安装的整定值进展比较，判别被维护设备能否发生缺点，维护安装能否该起动；逻辑部分根据丈量部分输出量的大小、性质和出现的顺序，使维护安装按

6、照一定的逻辑关系任务，输出信号到执行部分。执行部分 根据逻辑部分的输出信号驱动维护安装动作，使断路器跳闸或者发出信号。.第一节 继电维护的根本知识 四当前继电维护的主要方式1.机电型继电器维护安装主要经过各种继电器的整定来完成维护功能，当前继电维护的主要方式；2晶体管继电维护安装利用不同功能的晶体管电路组成，动作快、灵敏度高、功耗小、体积小、分量轻等；但是存在抗干扰性能差，元件易损坏以及由此带来的误操作等缺陷。目前运用不多；3微机继电维护安装继电维护安装的未来开展趋势；.第一节 继电维护的根本知识 五、电流维护的接线方式和接线系数电流维护的接线方式：电流维护中的电流继电器与电流互感器二次绕组的

7、衔接方式。接线系数：流入继电器的电流与电流互感器二次绕组电流的比值：.第一节 继电维护的根本知识 1三相三继电器接线方式 三相三继电器接线方式是将3只电流继电器分别与3只电流互感器相衔接，如下图，又称完全星形接线。它能反映各种短路缺点，流人继电器的电流与电流互感器二次绕组的电流相等，其接线系数在任何短路情况下均等于1。这种接线方式主要用于高压大接地电流系统，维护相间短路和单相短路。.第一节 继电维护的根本知识 2两相两继电器接线方式两相两继电器接线方式是将两只电流继电器分别与设在A，C相的电流互感器衔接，如下图，又称不完全星形接线。由于B相没有装设电流互感器和电流继电器，因此，它不能反响单相短

8、路，只能反响相间短路，其接线系数在各种相间短路时均为1。此接线方式主要用于小接地电流系统的相间短路维护。 .第一节 继电维护的根本知识 3两相一继电器接线方式两相一继电器接线方式如下图，流入继电器的电流为两个CT二次绕组电流之差，即 ，因此又称为两相电流差接线。.第一节 继电维护的根本知识 当正常任务或出现三相短路时，由于三相电流对称，流入继电器的电流为CT二次电流的 倍，即 ；当A,C两相短路时，A相和C相的电流大小相等，方向相反，所以 ；当A,B或者B,C短路时，由于B相没有电流互感器，流入继电器的电流与电流互感器二次电流相等，故 ；可见这种接线方式可以反映各种不同的相间短路，但其接线系数

9、随短路种类的不同而不同，维护的灵敏度也不同，主要用于高压电机的维护。.第二节常用的维护继电器分类一、继电器的分类及表示方法维护继电器relay:在其输入的物理量到达规定值时，其电气输出电路被接通或者分断的自动电器。.第二节常用的维护继电器分类.第二节常用的维护继电器分类继电器的类型表示方法：.第二节常用的维护继电器分类二、几种常见继电器的引见1.电磁式电流继电器单流继电器文字符号：KA；为起动元件。内部构造，图形符号如下图。动作原理如图解释。与电流互感器的二次侧串联衔接。.第二节常用的维护继电器分类.第二节常用的维护继电器分类继电器的动作电流使过流继电器动作的最小电流， operating c

10、urrent；继电器的前往电流使继电器由动作形状前往到起始位置的最大电流， returning current ；继电器的前往系数前往电流与动作电流的比值：(returning ratio)显然，对于过量继电器而言：前往系数越大继电器越灵敏，电磁式电流继电器的前往系数通常为：0.85。.第二节常用的维护继电器分类调理方式：1改动调整杆的位置改动弹簧的反作用力，可以实现力矩的平滑调整；2改动继电器线圈的接线方式；当线圈由串联变为并联时，相当于线圈匝数减少了一半，由于继电器动作所需的电磁力是一定的，即所需磁动势一定，因此动作电流增大一倍；反之动作电流将会减小一倍。.第二节常用的维护继电器分类2.电

11、磁式电压继电器电压继电器的文字符号：KV；为起动元件。电磁式电压继电器与电流继电器的任务原理根本一样；区别：电压线圈的匝数较多，与电压互感器并联；.第二节常用的维护继电器分类3.电磁式时间继电器电磁式时间继电器的文字符号为:KT；DS型电磁式时间继电器内部接线和图形符号如下图。作用：使维护安装获得延时；可以经过调整主静触点和自动触点之间的相对位置，来调整时间的长短。留意：不能常时间通电，否那么需求串接电阻。 .第二节常用的维护继电器分类.第二节常用的维护继电器分类4.电磁式信号继电器文字符号为：KS；电磁式信号继电器的作用：发出指示信号，表示维护动作，同时接通讯号回路，发出灯光或者音响信号；又

12、称指示继电器。内部接线和图形符号如下图。.第二节常用的维护继电器分类5.电磁式中间继电器文字符号：KM。作用：触头容量较大，数量较多，在继电维护安装中用于弥补主继电器触头容量或者触头数量的缺乏。用作辅助继电器auxiliary relay。电磁式中间继电器的内部构造和图形符号如下图。.第二节常用的维护继电器分类.第三节 电力线路的继电维护一、电力线路的常见缺点和维护配置1供配电线路特点：用户内部的高压电力线路的电压等级普通为635KV，线路较短，而且通常为单端供电。2常见缺点：相间短路、单相接地、过负荷。3维护类型：主要采用电流维护原理，装设相间短路维护、单相接地维护、过负荷维护。.第三节 电

13、力线路的继电维护二、过电流维护过电流维护 (over-current protection)当经过线路的电流大于继电器的动作电流时，维护安装起动，并用时限来保证动作的选择性。.第三节 电力线路的继电维护一过流维护的接线和任务原理1定时限过电流维护安装的接线和任务原理短路过程分析： 当一次侧发生短路缺点时，继电器电流大于其动作电流时： KA动作KA常开触点闭合KT线圈通电KT延时后常开触点闭合KM和KS线圈通电：KS动作，指示牌掉下，常开触点闭合启动灯光和音响。KM动作，常开触点闭合YR通电QF跳闸切断断路缺点。 跳闸完成即短路缺点被切除之后，继电维护安装中除了KS之外其它一切的继电器均能自动前

14、往到初始形状，而KS需求手动复位。.第三节 电力线路的继电维护二维护整定计算.第三节 电力线路的继电维护 可靠系数；DL型取1.2, GL型取1.3；接线系数；由详细的接线方式决议；前往系数，DL型取0.85,GL型取0.8；CT变比；维护安装一次侧的动作电流为：1.动作电流整定.第三节 电力线路的继电维护2动作时限整定为了保证前后两级维护安装动作的选择性，过电流维护的动作时间，应按照“阶梯原那么进展整定。由上所述，定时限过电流维护安装的起动由电流继电器完成，动作时限的实现由时间继电器完成。特点：维护安装的动作时限与短路电流的大小无关，仅取决于由选择性确定的时间继电器的整定时间定时限过电流维护

15、的特点；.第三节 电力线路的继电维护 为保证动作的选择性，自傲载侧向电源侧，后一级线路的过电流维护安装的动作时限应比前一级线路维护的动作时限大一个时限级差，如下图，即按阶梯原那么进展整定。式中， 为时限级差，定时限过电流维护取05s。.第三节 电力线路的继电维护3维护灵敏度校验过电流维护的灵敏度采用系统最小运转方式下线路末端的两相短路电流进展校验。过电流维护范围：本级线路与下级线路；本级线路为主维护，下级线路为其后备维护；.第三节 电力线路的继电维护三、电流速断维护 过电流维护的缺乏：线路越接近电源，过电流维护的动作时限越长，而短路电流越大，危害也越大；.第三节 电力线路的继电维护1电流速断维

16、护的接线和任务原理 1电流速断维护实践为一种不带时限瞬时动作的过电流维护，相当于在过电流维护安装中将定时限过电流维护中的时间继电器去掉，即起动的电流继电器直接接信号继电器和中间继电器，从而发出信号以及执行跳闸。 2定时限过电流维护和电流速断维护共用一套电流互感器和中间继电器，电流速断维护还单独运用电流继电器3KA和4KA，信号继电器2KS。.第三节 电力线路的继电维护2电流速断维护的整定1动作电流整定由于电流速断维护动作不带时限，为了保证速断维护动作的选择性：在下一级线路首端出现最大短路电流三相短路时，电流速断维护不应动作，即速断维护动作电流，防止在后一级速断维护所维护的线路首端发生三相短路时

17、前一级速断维护误动作的能够性，以保证选择性。.第三节 电力线路的继电维护那么速断维护继电器的动作电流整定值为：维护线路末端最大三相短路电流；可靠系数；接线系数；CT变比。.第三节 电力线路的继电维护2电流速断维护的死区以及弥补方式电流速断维护的动作电流大于线路末端的最大三相短路电流，所以电流速断不能线路全长，只能维护线路的一部分；而且接近线路末端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流如两相短路，此时电流速断不会动作，电流速断不能有效维护电路的全长。维护安装不能维护的区域称为“死区dead band。维护死区线路不能被维护的部分；维护区线路可以被维护的部分；所以：电流速断维护存在维护死区。.第

18、三节 电力线路的继电维护弥补措施：为了弥补死区得不到维护的缺陷，凡是装设电流速断维护的线路，必需配备带时限的过电流维护，过电流维护的动作时间比电流速断维护至少长一个时间级差：留意：a保证前后的过电流维护动作时间符合“阶梯原那么，从而保证选择性；b在电流速断维护的区域内，速断维护是主维护，过电流维护是后备维护；而在电流速断维护的死区内，过电流维护为根本维护。.第三节 电力线路的继电维护3灵敏度校验由于电流速断维护存在死区，因此灵敏度校验不能用线路末端最小两相短路电流进展校验，而只能用线路首端最小两相短路电流 进展校验：.第四节 电力变压器的继电维护一电力变压器的常见缺点和维护配置1分类2常见缺点

19、.第四节 电力变压器的继电维护3.维护配置1瓦斯维护适用对象： 的油浸式变压器或 车间油浸式变压器；作用：作为内部缺点以及油面降低的主维护，反响于油箱内部所产生的气体或油流而动作；轻瓦斯维护：动作于信号；重瓦斯维护：动作于跳闸；.第四节 电力变压器的继电维护2纵差维护或者电流速断维护适用对象： 的并联运转及较重要的变压器、或者 的单独运转变压器；其他的容量较小的变压器可采用电流速断的维护方案进展维护；作用：变压器绕组、绝缘套管以及引出线相间短路的主维护；动作于跳闸。3过电流维护适用对象：降压变压器；作用：外部短路缺点的主维护；瓦斯以及纵差维护的后备维护；.第四节 电力变压器的继电维护二、变压器

20、的气体维护(1)气体维护安装原理：当变压器油箱内出现缺点时，电弧高温会使得变压器内的油分解成大量的油气体，经过气体继电器完成动作；.第四节 电力变压器的继电维护(1)动作过程分析：轻瓦斯动作： 变压器内部细微缺点时，产生的气体较少，聚集在气体继电器的上部，使得油面下降，上开口油杯显露油面，重力产生的力矩大于平衡锤力矩，开场下降，导致上部的干簧触点闭合；发出警告信号。重瓦斯维护： 变压器内部发生严重缺点时，产生大量气体，油气混合物迅猛从油箱经过联通管冲向油枕。在油气混合物的冲击下，气体继电器的挡板被掀起，使得下开口油杯下降，下干簧触点闭合；发出跳闸信号，使得断路器跳闸。漏油事故维护：假设变压器油

21、箱严重漏油，随着气体继电器内的油面下降，首先上油杯下降，上干簧触点闭合，发出报警信号；接着下油杯下降，下干簧触点闭合，发出跳闸信号，使得断路器跳闸。.第四节 电力变压器的继电维护3.气体维护的接线1细微缺点时，KG动作上触点闭合，发出预告信号；2严重缺点时，KG动作下触点闭合，起动中间继电器，发出跳闸信号以及预告信号；.第四节 电力变压器的继电维护留意：1为了防止油流引起的抖动，利用了自坚持触点保证断路器可靠跳闸；2变压器进展滤油、加油、换硅胶时，必需将切换片XB转换到信号灯HL上，防止重瓦斯误操作；3气体继电器安装在油箱与油枕之间；4瓦斯维护之后，可以经过蓄积在气体继电器中的气体成分进展缺点

22、诊断，判别缺点缘由以及处置要求。.第四节 电力变压器的继电维护三变压器的差动维护1装设差动维护的必要性：电流速断维护迅速但存在维护死区；过电流维护可以维护整个变压器，但动作时间过长；动作灵敏但只能维护变压器的内部缺点；为抑制上述的缺陷，GB规定：10000KVA及以上的单独运转变压器和6300KVA及以上的并列运转的变压器应该装设差动维护。.第四节 电力变压器的继电维护2动作原理：.第四节 电力变压器的继电维护变压器一、二次侧不平衡电流，即经过继电器的电流为：当正常运转时，不平衡电流较小，小于继电器的动作电流，不动作Iub；当内部出现缺点时，当K1点发生短路时，变压器一次侧电流增大，二次侧电流

23、减小，那么Iub较大，导致维护安装动作；当K2点发生短路时，变压器的一次侧、二次侧电流同时添加，那么Iub根本坚持不变，维护安装不动作；差动维护的维护范围：两侧流互之间的区域；包括变压器内部缺点、绝缘套管以及引出线上的断路缺点。.第四节 电力变压器的继电维护3变压器差动维护中不平衡电流产生的缘由和减小措施变压器差动维护实践上是利用维护区内发生短路缺点时，变压器两侧电流在差动回路差动维护连结中衔接继电器的回路中引起的不平衡电流disequilibrated current而动作的一种维护。为提高维护的灵敏度，变压器正常运转时或者维护区域外短路时，希望流入继电器的不平衡电流尽能够小，最好为0，但由

24、于变压器的衔接组别和电流互感器的变比等缘由，不平衡电流不能够为0。.第四节 电力变压器的继电维护1由于变压器接线而引起的不平衡电流及消除措施Yd11结合的变压器：变压器高低压侧存在30度的相位差；即使经过恰中选择变压器两侧流互的变比，使得CT二次电流大小相等，但是由于这两个电流之间存在30度的相位差，因此在差动回路中依然有相当大的不平衡电流存在；处理措施：在变压器星形结合一侧的CT接成三角形结合，而变压器三角形结合一侧的CT结合成星形，便可以消除差动回路中因变压器两侧电流相位不同而引起的不平衡电流。如下图。.第四节 电力变压器的继电维护.第四节 电力变压器的继电维护2由两侧CT变流比选择而引起的不平衡电流及其消除措施缘由：由于变压器的变比和互感器的变比各有规范，很难完全配合得当，从而很难实现差动维护两边的电流完全相等，必然在回路中产生不平衡电流；消除措施：在二次回路中串联自耦电流互感器来进展平衡，以及添加其他的平衡线圈方式实现平衡，到达消除的目的。.