工厂供配电技术

《工厂供配电技术》

学习子领域:工厂供配电系统的保护

工作任务5-1：工厂高压线路的保护

方案设计

本领域主要论述了工厂高压线路的保护，其中重点讲述了工厂高压线路的继电保护和电力变压器的保护。主要内容1、线路过电流保护2、电流速断保护3、单相接地保护知识准备

（一）定时限过电流保护装置组成和原理

当被保护线路中电流增大且超过整定值时，电流继电器启动，同时启动时间继电器，待时间继电器延时到预先整定时间，保护装置动作切除故障并报警。这种保护装置的动作时间是预先整定的，不随短路电流大小的变化而变化，因而称为定时限。定时限过电流保护在工厂供电系统中多采用两相式接线。1、线路过电流保护图4.1定时限过电流保护装置原理电路图

正常情况下，断路器QF闭合，保持正常供电，线路中流过正常电流，此时电流继电器不会启动。当线路发生相间短路故障时，线路中流过的电流迅速增加，使电流继电器KA瞬时动作，启动时间继电器KT，经过延时，KT延时触点闭合，使串联的信号继电器（电流型）KS和中间继电器KM动作，KS触点闭合接通报警线路，KM触点闭合，接通跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除短路故障。在短路故障切除后，继电保护装置除KS外的其他所有继电器都自动返回起始状态，而KS需手动复位。

工作原理（二）反时限过电流保护装置的组成和原理

反时限过电流保护就是通过保护装置的故障电流越大，动作时间越短，而故障电流越小，动作时间就越长。这种保护装置由GL型电流继电器组成。工作原理：在正常情况下，电流继电器通过正常工作电流，其动断触点闭合，动合触点断开，断路器的跳闸线圈不会得电。发生短路时，电流继电器KA中流过的电流增大，到达其动作值，动合触点闭合，接通YR，动断触点断开，去掉分流使YR得电带动断路器跳闸。1、线路过电流保护图4.2交流操作的反时限过电流保护装置原理图

1、线路过电流保护(三）过电流保护装置的动作原理和整定

（1）保护要求线路WL2的首端k点发生短路时，由于短路电流远远大于线路上的所有负荷电流，所以沿线路的过电流保护装置包括KA1、KA2均应启动。按照保护选择性的要求，应是靠近故障点k的保护装置KA2首先断开QF2，切除故障线路WL2。而KA1应立即返回，不至于断开QF1。工作原理1、线路过电流保护图4.3过电流保护动作原理图

1、线路过电流保护继电器的动作电流保护装置的可靠系数，对DL型继电器取1.2，对GL型继电器取1.3保护装置的接线系数，三相式、两相式接线取1，两相差式接线取保护装置的返回系数，对DL型继电器取0.85，对GL型继电器取0.8电流互感器变比线路的最大负荷电流，可取为(1.5～3)I30保护动作电流的整定（2））过电电流保保护的的动作作时限限整定定和配配合①定定时限限过电电流保保护的的动作作时限限整定定和配配合。。为了保保证前前后两两级保保护装装置动动作的的选择择性，，在后后一级级保护护装置置的线线路首首端k点发发生三三相短短路时时，前前一级级保护护的动动作时时间应应比后后一级级保护护的动动作时时间要要大一一个时时间差差，对对于定定时限限保护护装置置，一一般取取0.5s。②反时时限过电电流保护护的动作作时限整整定和配配合。为了保证证各保护护装置动动作的选选择性，，反时限限过电流流保护装装置也应应该按照照阶梯原原则来选选择。对对反时限限过电流流保护装装置，t一般取取0.7s。1、线路过电电流保护护（3）过过电流保保护装置置的灵敏敏度≥1.5被保护线线路末端端在系统统最小运运行方式式下的两两相短路路电流1、线路过电电流保护护(4)定定时限和和反时限限过电流流保护的的比较定时限过过电流保保护的优点是：动作作时间准准确，容容易整定定。而且且不论短短路电流流大小，，动作时时间是一一定的，，不会因因短路电电流小而而动作时时间长;缺点是：继电电器数目目较多，，接线比比较复杂杂。在靠靠近电源源处短路路时，保保护装置置的动作作时间太太长。反时限过过电流保保护的优点是：可采采用交流流操作，，接线简简单，所所用保护护设备数数量少，，因此这这种方式式简单经经济，在在工厂供供电系统统中的车车间变电电所和配配电线路路上用得得较多;缺点是：整定定、配合合较麻烦烦，继电电器动作作时限误误差较大大，当距距离保护护装置安安装处较较远的地地方发生生短路时时，其动动作时间间较长，，延长了了故障持持续时间间。1、线路过电电流保护护（一）电电流速断断保护的的组成及及整定图4.4电流流速断保保护的原原理图2、电流流速断保保护电流速断断保护的的动作电电流必须须按躲过过它所保保护线路路末端在在最大运运行方式式下发生生的短路路电流来来整定。。断保护动动作电流流可靠系数数，对DL系列列电流继继电器可可取1.2～1.3，，对GL系列电电流继电电器可取取1.4～1.5被保护线线路末端端短路时时的最大大短路电电流2、电流流速断保保护图4.5线路路电流速速断保护护的保护护区2、电流流速断保保护（二）电电流速断断保护的的“死区区”及其其弥补由于电流流速断保保护的动动作电流流是按被被保护线线路末端端的最大大短路电电流来整整定的，，因而其其动作电电流会大大于被保保护范围围末端的的短路电电流，这这使得保保护装置置不能保保护全段段线路，，出现一一段“死区”。速断保护护只能保保护线路路的一部部分，而而不能保保护线路路的全长长。为了弥补补死区得得不到保保护的缺缺点，在在装设电电流速断断保护的的线路上上，必须须配备带带时限的的过电流流保护。。在电流流速断的的保护区区内，速速断保护护为主保保护，过过电流保保护为后后备保护护；而在在电流速速断保护护的死区区内，过过电流保保护为基基本保护护。2、电流流速断保保护（一）绝绝缘监监察装置置绝缘监察察装置是是利用单单相接地地后出现现零序电电压而发发出信号号的，在在工厂供供电系统统中常用用三相五五芯柱式式电压互互感器或或三只三三绕组单单相电压压互感器器作中性性点不接接地系统统的绝缘缘监测装装置，其其接线如如图4.6所示示。3、单相相接地保保护图4.6绝缘缘监察装装置原理理图3、单相相接地保保护（二）零零序电流流保护装装置系统正常常运行时时，各相相电流对对称，电电流继电电器线圈圈电流为为零，继继电器不不动作，，当出现现单相对对地短路路故障时时，产生生零序电电流，继继电器动动作并发发出信号号。图4.7由三个个电流互互感器构构成的零零序电流流过滤器器3、单相相接地保保护在三相对对称运行行以及三三相和两两相短路路时，二二次侧三三相电路路电流矢矢量和为为零，即即没有零零序电流流，继电电器不动动作。当当发生单单相接地地时，有有零序电电流通过过，此时时在二次次侧感应应出电流流，使继继电器动动作发出出信号。。图4.8由三三个电流流互感器器构成的的零序电电流过滤滤器3、单相相接地保保护小结结电流速断断保护装装置可以以克服过过电流保保护的缺缺陷，但但其保护护装置不不能保护护全段线线路，出出现一段段“死区区”。在在装设电电流速断断保护的的线路上上，必须须配备带带时限的的过电流流保护。。工厂低压供供电线路主主要采用熔熔断器保护护和低压断断路器保护护。资讯决策计划评价检查实施步骤实施工作任务———工厂高高压线路的的保护方案案设计实施施步骤资讯分析工厂高高压线路的的保护任务务书学习分析工工厂高压线线路的保护护系统原理理图通过实物、、录像详细细了解常用用低压配电电的电器及及设备通过查找资资料了解工工厂高压线线路的保护护的意义、、要求学会使用供供配电实训训仿真系统统，认识常常用电工仪仪表决策策分析析采采用用什什么么样样的的方方式式方方法法了了解解工工厂厂高高压压线线路路保保护护的的基基本本知知识识，，了了解解工厂厂高高压压线线路路保保护护的组组成成、、工工作作原原理理等等，，通通过过什什么么样样的的途途径径学学会会v如如何何进进行行工厂厂高高压压线线路路保保护护，认认识识常常用用电电工工仪仪表表。。初初步步确确定定工工作作任任务务方方案案。。小组组讨讨论论并并完完善善工工作作任任务务方方案案。。计划划制定定实实施施工工作作任务务的的计计划划书书。。根据据分分析析，，需需要要通通过过动动手手操操作作、、实实物物认认识识、、图图片片搜搜集集、、视视频频播播放放、、查找找资资料料等形形式式完完成成本本次次任任务务。。通过过工厂厂高高压压线线路路保保护护现场场认认识识电电动动机机在老老师师的的指指导导下下分分析析工厂厂高高压压线线路路保保护护原理理图图学会会进进行行工厂厂高高压压线线路路保保护护，认认识识并并使使用用常常用用电电工工仪仪表表。。通过实实物、、图片片演示示、视视频播播放、、现根据任务要求进行工厂高压线路保护。实施施检查查学生自自己独独立检检查或或小组组之间间互相相交叉叉检查查检查学学习目目标是是否达达到，，相关关任务务是否否完成成、是是否根根据任任务要要求学学会进进行工厂