工厂供配电系统基础知识

1、，工厂供配电技术学习子领域：工厂供配电系统保护任务5-1:工厂高压线路保护方案设计。本领域主要讨论工厂高压线路的保护，重点是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；(1)定时过流保护装置的组成和原理。当受保护线路中的电流增加并超过设定值时，电流继电器启动，时间继电器同时启动。当时间继电器延迟到预设时间时，保护装置运行以消除故障并发出警报。该保护装置的动作时间是预先设定的，不随短路电流的变化而变化，因此称为固定时限。工厂供电系统中经常使用两相接线进行定时过流保护。1.线路过电流保护。图4.1定时过流保护装置原理电路图

2、。在正常情况下，断路器QF闭合，正常电源保持，正常电流流过线路。此时，电流继电器不会启动。当线路发生相间短路故障时，线路中流动的电流迅速增加，导致电流继电器KA瞬间动作，启动时间继电器KT。延时后，KT延时触点闭合，使串联信号继电器(电流型)KS和中间继电器KM动作，闭合KS触点连接报警线，KM触点连接跳闸线圈YR电路，使断路器QF跳闸，消除短路故障。短路故障排除后，除KS外的所有继电保护装置的继电器自动返回初始状态，KS需要手动复位。(2)反时限过流保护装置的组成和原理。反时限过流保护是指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，动作时间越长。该保护装置由GL电流继电器组成。

3、工作原理：正常情况下，当电流继电器通过正常工作电流时，其动触头闭合，动触头断开，使断路器的跳闸线圈不通电。短路时，流经电流继电器KA的电流增加并达到其动作值，动触头闭合，YR接通，动触头断开，分流器断开，YR通电，驱动断路器跳闸。1.线路过流保护，图4.2交流运行反时限过流保护装置示意图，1。线路过流保护，(3)过流保护装置的工作原理和设置，(1)保护要求当线路WL2首端k点发生短路时，由于短路电流远大于线路上的所有负载电流，应启动线路沿线的过流保护装置，包括KA1和KA2。根据保护选择性的要求，故障点k附近的保护装置KA2应先断开QF2，切断故障线WL2。而KA1应立即返回，以免断开QF1。

4、工作原理：1 .电路过流保护。图4.3。过流保护动作示意图；1.继电器动作电流。保护装置的可靠性系数：DL继电器为1.2；1.3对于GL继电器；保护装置的连接系数：三相和两相连接为1；保护装置的返回系数：D1为1，对于GL继电器，取0.8，即电流互感器与线路最大负载电流之比，可作为(1.53)I30，保护动作电流的设定，(2)过流保护动作时限的设定与协调，定时限过流保护动作时限的设定与协调。为了保证前后保护装置动作的选择性，当后一保护装置线路首端K点发生三相短路时，前一保护的动作时间应大于后一保护的动作时间，对于定时保护装置，一般取0.5s，反时限过流保护动作时间的设定和协调。为了保证各保护装

5、置的选择性，反时限过流保护装置还应1.线路过电流保护；(3)过流保护装置的灵敏度；1.5 .系统最小运行模式下被保护线路末端的两相短路电流；1.线路过电流保护；(4)定时过流保护与反时过流保护的比较；定时过流保护的优点是动作时间准确，易于设置。此外，无论短路电流如何，动作时间都是一定的，并且由于短路电流小，动作时间不会很长；缺点：继电器多，接线复杂。如果电源附近短路，保护装置的动作时间过长。反时限过流保护的优点是：可采用交流操作，接线简单，保护设备数量少，简单经济，广泛应用于车间变电站和工厂供电系统的配电线路；缺点是：整定配合麻烦，继电器动作时限误差大。当短路发生在远离保护装置的地方时，其动作

6、时间较长，故障持续时间延长。1。线路过流保护，(1)电流速断保护的组成和设置，图4.4电流速断保护原理图，2。电流速断保护，在最大运行模式下，电流速断保护的运行电流必须根据其保护的线路末端发生的短路电流来设定。分断保护动作电流，可靠性系数，DL系列电流继电器为1.21.3，GL系列电流继电器为1.41.5，被保护线路末端短路时的最大短路电流，2。电流速断保护，图4.5线路电流速断保护保护区，2。电流速断保护，(2)电流速断保护的“死区”及其保护装置由于电流速断保护的动作电流是根据被保护线路末端的最大短路电流设定的，其动作电流将大于被保护范围末端的短路电流，使保护装置无法保护整条线路，出现“死区

7、”。速断保护只能保护线路的一部分，但不能保护整个线路。为了弥补死区无法保护的缺陷，具有电流速断保护的线路必须配置有时限的过流保护。在电流速断保护区，速断保护为主保护，过流保护为后备保护；在电流速断保护的死区中，过流保护是最基本的保护。2、电流速断保护，(1)绝缘监测装置，它利用零序电压在单相接地后发出信号。在工厂供电系统中，三相五芯电压互感器或三相三绕组单相电压互感器通常用作中性点不接地系统的绝缘监测装置，其接线如图4.6所示。3.单相接地保护，图4.6绝缘监测装置示意图，3。单相接地保护和(2)零序电流保护装置。系统正常运行时，各相电流对称，电流继电器线圈电流为零，继电器不工作。当发生单相接

8、地短路故障时，产生零序电流，继电器动作并发出信号。图4.7由三个电流互感器组成的零序电流滤波器，3。单相接地保护，当三相对称运行和三相两相短路时，二次侧三相回路的电流矢量和为零，即没有零序电流，继电器不动作。当发生单相接地时，零序电流通过，此时二次侧感应出电流，使继电器动作并发出信号。图4.8零序电流滤波器由三个电流互感器3组成。单相接地保护、小接法和电流速断保护装置可以克服过流保护的缺点，但其保护装置不能保护整条线路，造成“死区”。在有电流速断保护的线路上，必须提供有时限的过流保护。熔断器保护和低压断路器保护主要用于工厂的低压供电线路。工厂高压线路保护方案的信息、决策、规划、评估、检查、实施

9、步骤、实施、工作任务、设计和实施步骤，工厂高压线路保护任务书的信息、分析，工厂高压线路保护系统原理图的研究和分析，通过实物和视频了解常用低压配电电器和设备，通过查找信息了解工厂高压线路保护的意义，学习使用供配电培训模拟系统。了解常用的电气仪表，做出决策，分析用什么方法了解工厂高压线路保护的基本知识，了解工厂高压线路保护的组成和工作原理，学习如何保护工厂高压线路，了解常用的电气仪表。工作任务计划的初步确定。小组讨论和工作任务计划的改进。计划和制定任务实施计划。根据分析，有必要通过动手操作、物理知识、图片收集、视频回放、数据搜索等形式来完成这项任务。通过工厂高压线路保护现场了解电机，在老师的指导下分析工厂高压线路保护的原理图，学习保护工厂高压线路，了解和使用常用的电气仪表。通过实物、图片演示、视频播放和现场参观了解各种工厂高压线路保护设备。根据任务要求，保护工厂内的高压线路。实际应用、检查、学生自己独立检查或小组间交叉检查，检