建筑供配電與照明第6章

1、第6章供配電系統(tǒng)的過流保護6.1 過電流保護裝置的任務和要求6.2 熔斷器保護6.3 低壓斷路器保護6.4 常用的保護繼電器6.5 供配電系統(tǒng)中高壓線路的繼電保護6.6 電力變壓器的繼電保護6.7 高壓電動機的繼電保護6.1 過電流保護裝置的任務和要求Requirement and assignment of over-current protection 6.1.1過高流保護裝置的類型和任務過高流保護裝置的類型和任務Over-current protectors type and requirement 熔斷器保護、低壓斷路器保護和繼電保護熔斷器保護、低壓斷路器保護和繼電保護。 6.1.2過

2、流保護裝置的要求過流保護裝置的要求Over-current protectors assignment（1）選擇性 （2）速動性 （3）可靠性 （4）靈敏度 6.2 熔斷器保護 fuse protection6.2.1熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置Disposal of fuse in power up system6.2.2熔斷器熔體電流的選擇熔斷器熔體電流的選擇Fuses choose 6.2.3熔斷器保護靈敏度的檢驗熔斷器保護靈敏度的檢驗6.2.4熔斷順的選擇和校驗熔斷順的選擇和校驗6.2.5前后熔斷器之間的選擇性配合前后熔斷器之間的選擇性配合6.3 低壓斷路器保護Lo

3、w-voltage circuit-breaker protection6.3.1低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置Disposal of low-voltage circuit-breaker in low-voltage distribution system6.3.2低壓斷路器脫扣器的選擇和整定低壓斷路器脫扣器的選擇和整定The choice and test about low-voltage circuit-breakers release6.3.3低壓斷路器過電流保護靈敏度的檢驗低壓斷路器過電流保護靈敏度的檢驗Test of low-voltage c

4、ircuit-breaker over-current protection sensitivity6.3.4低壓斷路器的選擇和校驗低壓斷路器的選擇和校驗The choice and test about low-voltage circuit-breaker6.3.5前后低壓斷路器之間及低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合前后低壓斷路器之間及低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合FUFU1 1T TFUFU2 2FUFU3 3FUFU4 4FUFU5 5K-2K-3K-4K-5K-1圖圖6.1 斷路器在供電系統(tǒng)中的裝置斷路器在供電系統(tǒng)中的裝置FUFU1 1K圖圖6.2 前后熔斷器之間的選擇性配置前

5、后熔斷器之間的選擇性配置（a) 熔斷器在低壓線路中的選擇配置熔斷器在低壓線路中的選擇配置 (b） 熔斷器按保護特性曲線的誤差范圍熔斷器按保護特性曲線的誤差范圍380V380VI IKWLWL1 1WLWL2 2照明照明t tt t1 1t t11t t22t t2 2I II IKFUFU1 1 的特性的特性FUFU2 2 的特性的特性QFQF1 1圖圖6.3 低壓斷路器常見的配置方法低壓斷路器常見的配置方法(a)適于適于1臺主變壓器的變壓器臺主變壓器的變壓器; (b)適于適于2臺主變壓器的變壓器；臺主變壓器的變壓器；(c)適于低壓配電適于低壓配電出線；出線；(d)適于頻繁操作的低壓線路；適于

6、頻繁操作的低壓線路；(e)適于自復式熔斷器保護的低壓線路適于自復式熔斷器保護的低壓線路380V380VQKQK1 1QFQF2 2QKQK2 2QFQFT TT T1 1T T2 2380V380V380V380V380V380VQFQFQKQKQFQFK KMKHKHFU-QKFU-QKQFQF(a) (a) (b) (b) (c) (c) (d) (d) (e) (e) 6.4 常用的保護繼電器6.4.1電磁式電流繼電器和電壓繼電器電磁式電流繼電器和電壓繼電器Current relay and voltage relay 6.4.2電磁式時間繼電器電磁式時間繼電器Timing relay6

7、.4.3電磁式信號繼電器電磁式信號繼電器Signal relay6.4.4電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器Medium relay6.4.5感應式電流繼電器感應式電流繼電器 圖圖6.4 過電流保護框圖過電流保護框圖KA-電流繼電器電流繼電器; KT-時間繼電器；時間繼電器；KS-信號繼電器；信號繼電器；KM-中間繼電器中間繼電器QFQFTATAQSQSKAKAKTKTKSKSK KM啟動啟動元件元件時限時限元件元件信號信號元件元件出口出口元件元件圖圖6.6 DL10系列電磁式電流繼電器的內部接線和圖形符號系列電磁式電流繼電器的內部接線和圖形符號(a) DL11型型; (b) DL12型；型；(

8、c) DL13型；型；(d)集中表示的圖形；集中表示的圖形；(e)分開表示的圖形分開表示的圖形KA1-2常閉（動斷）觸點；常閉（動斷）觸點；KA3-4常開（動合）觸點常開（動合）觸點KAKA(a) (a) (b) (b) (c) (c) (d) (d) (e) (e) KAKA1 12 23 34 41 12 23 34 4KAKAKAKA圖圖6.8 DS110系列時間繼電器的內部接線和圖形符號系列時間繼電器的內部接線和圖形符號(a) DS111，112，113，121，122，123型型; (b) DS111C，112C，113C型；型；(c) DS115，116，125，126型；型；(d

9、) 時間繼電器的暖吸線圈及延時閉合觸點；時間繼電器的暖吸線圈及延時閉合觸點；(e)時間繼電器的暖吸線圈及延時斷開觸點時間繼電器的暖吸線圈及延時斷開觸點KTKT(a) (a) (b) (b) (c) (c) (d) (d) (e) (e) KTKT形式形式1 1形式形式1 1形式形式2 2形式形式2 2先斷后先斷后合的轉合的轉換觸點換觸點動作中動作中暫時閉暫時閉合的常合的常開觸點開觸點圖圖6.10 DX11型信號繼電器的內部接線和圖形符號型信號繼電器的內部接線和圖形符號(a) 內部接線內部接線; (b)圖形符號圖形符號(a) (a) (b) (b) 圖圖6.12 DZ10系列中間繼電器的內部接線

10、和圖形符號系列中間繼電器的內部接線和圖形符號(a) DZ15型型; (b) DZ16型；型；(c) DZ17型；型；(d) 圖形符號圖形符號K KM(a) (a) (b) (b) (c) (c) (d) (d) 1 1 2 23 3 4 45 56 67 7 8 8圖圖6.14 GL11，15，21，25型感應式電流繼電器的內部接線和圖形符號型感應式電流繼電器的內部接線和圖形符號(a) GL11，15型型; (b) GL21，25型；型；(c) 圖形符號圖形符號(a) (a) (b) (b) (c) (c) KAKA形式形式1 1形式形式1 1形式形式1 1先合后先合后斷的轉斷的轉換觸點換觸點

11、表示反時限表示反時限特性（可略）特性（可略）a a0 0b b/ /動作電流倍數(shù)動作電流倍數(shù)n nI IFUFU2 2 的特性的特性b bn nqb1010c cd d動作時間動作時間/t/t圖圖6.15 感應式電流繼電器的動作特性曲線感應式電流繼電器的動作特性曲線a b c 感應元件的反時限特性感應元件的反時限特性bb/d電磁元件的速斷特性電磁元件的速斷特性6.5 供配電系統(tǒng)中高壓線路的繼電保護Relay protection of high-voltage line in the power up and distribution systems6.5.1概述概述6.5.2繼電保護裝置的結

12、線方式繼電保護裝置的結線方式Relay protectors operate form）兩相兩繼電器式結線 ）兩相一繼電器式結線 6.5.3繼電保護裝置的操作方式繼電保護裝置的操作方式 ）直接動作方式 ）中間電流互感器供電方式 ）“去分流跳閘”的操作方式 I IA AI IB BI IC CA AB BC CTATA1 1I Ia aI Ic cTATA2 2I Ia aI Ic cKAKA1 1KAKA2 2圖圖6.16 兩相兩繼電器式接線兩相兩繼電器式接線I IA AI IB BI IC CA AB BC CTATA1 1I Ia aI Ic cTATA2 2I Ia-a-I Ic cKA

13、KA圖圖6.17 兩相一繼電器式接線兩相一繼電器式接線圖圖6.18 兩相一繼電器式接線不同相間短路的相量分析兩相一繼電器式接線不同相間短路的相量分析(a) 三相短路三相短路; (b) A，C兩相短路；兩相短路；(c) A，B兩相短路；兩相短路；(d) B，C兩相短路兩相短路(a) (a) (b) (b) (c) (c) (d) (d) QFQFQSQSTATA1 1TATA2 2（KAKA） YRYR圖圖6.19 直接動作式電流保護電路直接動作式電流保護電路QF 斷路器；斷路器；TA1，TA2 電流互感器；電流互感器；YR 斷路器跳閘線圈斷路器跳閘線圈QFQFQSQSTATA1 1TATA2

14、2圖圖6.20 采用中間電流互感器的供電方式采用中間電流互感器的供電方式QF 斷路器；斷路器；TA1，TA2 電流互感器；電流互感器；TAM中間電流互感器；中間電流互感器；KA電流繼電器；電流繼電器；YR 斷路器跳閘線圈斷路器跳閘線圈YRYRTATAMKAKAQFQFQSQSTATA1 1TATA2 2圖圖6.21 “去分流跳閘去分流跳閘”的過程電流保護電路的過程電流保護電路QF 斷路器；斷路器；TA1，TA2 電流互感器；電流互感器；TAM中間電流互感器；中間電流互感器；KA電流繼電器；電流繼電器；YR 斷路器跳閘線圈斷路器跳閘線圈YRYRKAKA6.5 供配電系統(tǒng)中高壓線路的繼電保護6.5

15、.4帶時限的過電流保護帶時限的過電流保護Specified time over-current protection）定時限過流保護裝置的組成和原理）反時限過電流保護的組成和原理 ）過電流保護動作電流的整定）過電流保護動作時間的整定）定時限過電流保護與反時限過電流保護的比較6.5.5電流速斷保護電流速斷保護Current quick-break protector）電流速斷保護的組成及速斷電流的整定）電流速斷保護的“死區(qū)”及其彌補）電流速斷保護的靈敏度6.5.6單相接地保護單相接地保護Single-phase earthling protection）單相接地保護的基本原理）單相接地保護裝置動

16、作電流的整定）單相接地保護的靈敏度6.5.7線路的過負荷保護線路的過負荷保護Over-load protection of line6.5.8晶體管繼電保護概述晶體管繼電保護概述Transistor relay protections generalityQFQFTATA1 1TATA2 2YRYRKAKA1 1QFQFKAKA2 2KTKTKSKSK KMA AC C信號信號- - - -+ + + +(a) (a) 圖圖6.22 定時限過電流保護的原理電路圖定時限過電流保護的原理電路圖（a）接線圖）接線圖TATA1 1TATA2 2KAKA1 1KAKA2 2KSKSK KMA AC C-

17、 -+ +(b) (b) 圖圖6.22 定時限過電流保護的原理電路圖（定時限過電流保護的原理電路圖（b）展開圖）展開圖KA-電流繼電器電流繼電器; KT-時間繼電器；時間繼電器； QF 斷路器；斷路器；YR 斷路器跳閘線圈；斷路器跳閘線圈；KS-信號繼電器；信號繼電器；KM-中間繼電器中間繼電器KAKA1 1KAKA2 2信號信號YRYRK KTK KTK KSK KM+ +1 12 2TATA1 1TATA2 2KAKA1 1KAKA2 2A AC CYRYR1 1YRYR2 2QSQSQFQF(a) (a) 1 12 23 34 41 12 23 34 4圖圖6.23 反時限過電流保護的原

18、理電路圖反時限過電流保護的原理電路圖（a）接線圖）接線圖TATA1 1TATA2 2KAKA1 1KAKA2 2A AC C(b) (b) 圖圖6.23 反時限過電流保護的原理電路圖（反時限過電流保護的原理電路圖（b）展開圖）展開圖KA-電流繼電器電流繼電器; KT-時間繼電器；時間繼電器； QF 斷路器；斷路器；YR 斷路器跳閘線圈；斷路器跳閘線圈；KS-信號繼電器；信號繼電器；KM-中間繼電器中間繼電器1 12 2KAKA1 1KAKA2 2YRYR1 1YRYR2 2KAKA1 1KAKA2 23 34 41 12 23 34 4TATA1 1KAKA1 1(a) (a) 圖圖6.24

19、線路過電流保護整定說明圖線路過電流保護整定說明圖（a）電路圖）電路圖KAKA2 2QFQF1 1TATA2 2QFQF2 2WLWL1 1WLWL2 2K KKAKA1 1動作時間動作時間KAKA2 2動作時間動作時間t t1 1t t2 2t t0 0圖圖6.24 線路過電流保護整定說明圖線路過電流保護整定說明圖（b）定時限過電流保護的時限整定說明圖）定時限過電流保護的時限整定說明圖(b) (b) KAKA1 1動作時間動作時間t t0 0圖圖6.24 線路過電流保護整定說明圖線路過電流保護整定說明圖（c）反時限過電流保護的時限整定說明圖）反時限過電流保護的時限整定說明圖(c) (c) t

20、t1 1t t2 2t tKAKA2 2動作時間動作時間t t1 1t t2 2t t0 0t t/ /2 2t t/ /1 1n n1 1n n2 2n n10101 1a ab bt t動作電流倍數(shù)動作電流倍數(shù)n n圖圖6.25 反時限過電流保護的動作時限整定反時限過電流保護的動作時限整定TATA1 1TATA2 2KAKAQSQSQFQF- -+ +信號信號K KTK KSK KMTVTVKVKVYRYR+ + + +- - -圖圖6.26 低電壓閉鎖的過電流保護電路低電壓閉鎖的過電流保護電路KA-電流繼電器電流繼電器; KT-時間繼電器；時間繼電器； QF 高壓斷路器；高壓斷路器；YR

21、 斷路器跳閘線圈；斷路器跳閘線圈；KS-信號繼電器；信號繼電器；KM-中間繼電器中間繼電器TATA1 1KAKA1 1KAKA2 2QFQF2 2K-2K-2WLWL1 1IIIIK-1K-1WLWL2 2WLWL3 3TATA2 2QFQF1 1圖圖6.27 例例6.4的電力線路的電力線路TATA1 1TATA2 2QSQSQFQF+ +過電流過電流信號信號K KMYRYR- -IIIIIIIIKAKA1 1KAKA2 2KAKA3 3KAKA4 4KSKS1 1KSKS2 2KTKTQFQF+ + + + +- - -+ +速斷速斷信號信號定時限過電流保護定時限過電流保護電流速斷保護電流速

22、斷保護圖圖6.28 線路的定時限過電流保護和電流速斷保護電路圖線路的定時限過電流保護和電流速斷保護電路圖IIIITATA1 1KAKA1 1KAKA2 2QFQF2 2K-2K-2WLWL1 1K-1K-1WLWL2 2TATA2 2QFQF1 1圖圖6.29 線路電流速斷保護的保護區(qū)，死區(qū)線路電流速斷保護的保護區(qū)，死區(qū)Ik,max前一級保護躲過的最大短路電流前一級保護躲過的最大短路電流Iqb.I前一級保護整定的一次動作電流前一級保護整定的一次動作電流I IK0 0l lI Iqb.I保護區(qū)保護區(qū)死區(qū)死區(qū)Ik,maxIk,maxIIKAKA信號信號+ +4 41 12 23 3圖圖6.30 單

23、相接地保護的零序電流互感器的結構和接線單相接地保護的零序電流互感器的結構和接線1零序電流互感器；零序電流互感器；2電纜；電纜；3接地線；接地線；4電纜頭；電纜頭；KA電流繼電器電流繼電器IITATAQSQSQFQF信號信號- -KAKAKSKSKTKT+ + + +- -圖圖6.31 低電壓閉鎖的過電流保護電路低電壓閉鎖的過電流保護電路KA-電流繼電器電流繼電器; KT-時間繼電器；時間繼電器；KS-信號繼電器；信號繼電器；TA-電流互感器電流互感器信號信號A A相電流相電流互感器互感器C C相電流相電流互感器互感器A A相相電流電流轉換器轉換器C C相相電流電流轉換器轉換器整整流流器器整整流

24、流器器過過濾濾器器啟啟動動回回路路限限時時回回路路出信出信口號口號回回路路啟啟動動回回路路出信出信口號口號回回路路跳閘跳閘信號信號跳閘跳閘定時限過電流保定時限過電流保護邏輯回路護邏輯回路電流速斷保護電流速斷保護邏輯回路邏輯回路電壓形成回路電壓形成回路圖圖6.32 晶體管定時限過電流保護和電流速斷保護框圖晶體管定時限過電流保護和電流速斷保護框圖6.6 電力變壓器的繼電保護Relay protection of transformer6.6.1概述概述電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范GB5006292 6.6.2變壓器低壓側的單相短路保護變壓器低壓側的單相短

25、路保護Single-phase short protection of transformers low-voltage side6.6.4變壓器的過電流保護、電流速斷保護和過負荷保護變壓器的過電流保護、電流速斷保護和過負荷保護Transformers over-current protection, current quick-break protection and over-load protection 6.6.5變壓器的差動保護變壓器的差動保護Transformers differential protection6.6.6變壓器的瓦斯保護變壓器的瓦斯保護Transformers g

26、as protection6.7 高壓電動機的繼電保護6.7.1概述概述Generality6.7.2電動機的相間短路保護電動機的相間短路保護Electrometers between phase short-circuit protection6.7.3電動機的單相接地保護電動機的單相接地保護Electrometers single-phase earthling protection按GB5006292規(guī)定，高壓電動機在發(fā)生單相接地，接地電流大于5A時，應裝設單相接地保護 IITATA1 1TATA2 2QFQFYRYRKAKAT TTANTAN-N-N-A-AQFQF10KV10KV圖圖

27、6.34 變壓器的零序電流保護變壓器的零序電流保護TAN零序電流互感器；零序電流互感器；QF高壓斷路器；高壓斷路器；YR跳閘線圈；跳閘線圈；KA電流繼電器電流繼電器IIIIIITATA1 1TATA2 2KAKA1 1A AC C(a) (a) 圖圖6.35 適于變壓器低壓側單相短路保護的適于變壓器低壓側單相短路保護的2種接線方式種接線方式（a）兩相三繼電器式）兩相三繼電器式KAKA2 2KAKA3 3T TIIIIIITATA1 1TATA3 3KAKA1 1(b) (b) 圖圖6.35 適于變壓器低壓側單相短路保護的適于變壓器低壓側單相短路保護的2種接線方式種接線方式（b）三相三繼電器式）三相三繼電器式KAKA2 2KAKA3 3T TTATA2 2III