模塊六供配電系統(tǒng)繼電保護

1、模塊一模塊六 供配電系統(tǒng)的繼電保護單元一 認(rèn)知繼電保護 Sub Title掌握常用繼電保護器的類型、結(jié)構(gòu)，掌握繼電保護裝置的接線方式，掌握繼電保護裝置操作電源的工作方式。能力目標(biāo)了解繼電保護的任務(wù)，掌握繼電保護的基本要求，掌握繼電保護的基本原理。 知識目標(biāo)一 繼電保護的任務(wù)及要求在供配電系統(tǒng)中，由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣的老化、損壞或者遭受雷擊、工作人員誤操作等原因，運行中的供配電系統(tǒng)可能會發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常的運行情況。在供配電系統(tǒng)中最常見的故障和不正常的運行狀態(tài)為斷線、短路、接地及過負(fù)荷。為了保證系統(tǒng)能夠安全可靠地運行，避免過負(fù)荷引起的過電流或短路產(chǎn)生的故障電流對系統(tǒng)的影響，需要在系統(tǒng)的主要電氣

2、設(shè)備及線路中裝設(shè)不同類型的保護裝置。一 繼電保護的任務(wù)及要求 繼電保護的任務(wù)1.在被保護線路或電氣設(shè)備發(fā)生故障時，能夠自動迅速地檢測出故障，并且有選擇性地將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除，以免故障線路元件繼續(xù)遭到破壞。在供配電系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)，如過負(fù)荷、欠電壓等情況時，能夠及時發(fā)出報警信號，以便運行人員采取措施，保證安全可靠地供電。與供配電系統(tǒng)的其他自動裝置（如自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置等）配合，縮短故障停電時間，提高供配電系統(tǒng)的運行可靠性。 （1） （2） （3）一 繼電保護的任務(wù)及要求 繼電保護的要求2. 選擇性1）如圖6-1所示，當(dāng)K-1處發(fā)生短路故障時，應(yīng)使距離故障點最近的

3、斷路器QF1跳閘，切除故障，而其他斷路器不應(yīng)跳閘，以免事故擴大；同樣地，當(dāng)K-3處發(fā)生短路故障時，也應(yīng)由距離故障點最近的斷路器QF3跳閘，切除故障，而其他斷路器不應(yīng)跳閘。斷路器QF3處的保護就對其下一級線路起著后備保護的作用，這種情況下QF3的動作是有選擇性的。一 繼電保護的任務(wù)及要求 快速性 2）當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時低電壓下的工作時間，以及提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，要求繼電保護在發(fā)生故障時盡快動作將故障切除，縮小故障范圍，以減小對電氣設(shè)備的破壞程度。但是當(dāng)快速性與選擇性發(fā)生矛盾時，要首先滿足選擇性，然后再考慮快速性。一 繼電保護的任務(wù)及要求 靈

4、敏性 3）保護裝置對其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性。各種保護裝置的靈敏性常用靈敏度Sp來衡量。對于過電流保護裝置，靈敏度為Sp=Ik.min/Iop.1(6-1）式中，Ik.min為系統(tǒng)在最小運行方式（指電力系統(tǒng)處于短路阻抗為最大，短路電流為最小的狀態(tài)時的一種運行方式）時保護范圍末端的短路電流；Iop.1為保護裝置一次側(cè)的動作電流。一 繼電保護的任務(wù)及要求 可靠性 4）可靠性是指保護裝置在其所規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時，必須準(zhǔn)確動作，不應(yīng)拒動作，而在不該動作時不應(yīng)該誤動作。對于某個具體保護裝置來說，上述基本要求不一定是同等重要的，往往側(cè)重某個方面。

5、例如，電力變壓器是供配電系統(tǒng)最關(guān)鍵的設(shè)備，對它的保護裝置的靈敏度要求高。而對一般電力線路的保護裝置，靈敏度要求低一些，但對選擇性要求較高。這些基本要求之間既相互聯(lián)系又相互矛盾，在選擇保護裝置時應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟且合理。二 繼電保護的基本原理二 繼電保護的基本原理 測量部分。測量被保護設(shè)備的一個或幾個物理量7，并和保護裝置已給的整定值進(jìn)行比較，從而判斷被保護設(shè)備是否發(fā)生了故障，保護裝置是否應(yīng)該起動。邏輯部分。邏輯部分根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或者它們的組合，使保護裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，然后把輸出信號傳到執(zhí)行部分。執(zhí)行部分。執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分輸出的信號，完成保護裝置所擔(dān)負(fù)

6、的任務(wù)（如使斷路器跳閘、發(fā)出信號或不動作等）。原理原理三 常用的繼電保護及接線方式 供配電系統(tǒng)的分類按保護類型按動作時限按操作電源過電流保護低電壓保護差動保護瓦斯保護定時限保護反時限保護直流操作交流操作常用的繼電保護類型及結(jié)構(gòu)1.三 常用的繼電保護及接線方式 繼電器結(jié)構(gòu)原理按保護功能電磁式感應(yīng)式數(shù)字式微機式時間繼電器信號繼電器中間繼電器三 常用的繼電保護及接線方式 DL-10系列電磁式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1線圈； 2電磁鐵； 3Z形鋼片； 4靜觸頭； 5動觸頭； 6動作電流調(diào)整桿；7標(biāo)度盤； 8軸承； 9反作用彈簧； 10軸三 常用的繼電保護及接線方式 當(dāng)電流通過繼電器的線圈1時，電磁鐵2中將

7、產(chǎn)生磁通，使Z形鋼片3向磁極方向轉(zhuǎn)動一個角度。與此同時，軸 10上的反作用彈簧9又阻止鋼片偏轉(zhuǎn)。當(dāng)繼電器線圈中的電流增大到使鋼片所受的轉(zhuǎn)矩大于彈簧的反作用力矩時，鋼片轉(zhuǎn)動一個角度被吸近磁極，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當(dāng)線圈電流減小到一定值時，鋼片被彈簧拉回到原來位置，繼電器恢復(fù)到起始狀態(tài)。工作原理三 常用的繼電保護及接線方式 使繼電器動作的最小電流稱為繼電器的動作電流，用Iop表示。當(dāng)繼電器動作后，線圈的電流減小到某一電流值時，鋼片在彈簧的作用下回到起始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流，用Ire表示。繼電器的返回電流與動作電流的比稱為繼電器的返回系數(shù)，用Kre表示，即過電流繼電器的Kr

8、e小于1，電磁式電流繼電器的返回系數(shù)一般為0.85。Kre越接近1，繼電器越靈敏。IIKoprere三 常用的繼電保護及接線方式 DL-10系列電磁式電流繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號三 常用的繼電保護及接線方式 改變線圈的連接方式。利用連接片把繼電器的兩個線圈接成串聯(lián)或并聯(lián)。當(dāng)線圈串聯(lián)時，流入繼電器的電流與通過線圈的電流相等；當(dāng)改為并聯(lián)時，通過線圈的電流是流入繼電器電流的一半，繼電器的動作電流增大一倍。 通過改變調(diào)整桿6的位置來改變彈簧的反作用力。需要注意的是，調(diào)整桿標(biāo)度盤的標(biāo)度不一定準(zhǔn)確，需要進(jìn)行實測；當(dāng)采用并聯(lián)接法時，標(biāo)度盤的數(shù)值應(yīng)該乘以2。調(diào)節(jié)電磁式電流繼電器的動作兩種方調(diào)節(jié)電磁式電流繼電

9、器的動作兩種方法法三 常用的繼電保護及接線方式 （2）電磁式電壓繼電器。電磁式電壓繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與電磁式電流繼電器基本相同。不同之處在于電壓繼電器的線圈為電壓線圈，與電壓互感器的二次繞組并聯(lián)。電磁式電壓繼電器分為欠電壓和過電壓繼電器兩種。欠電壓繼電器的返回系數(shù)Kre大于1，通常取1.25；過電壓繼電器的返回系數(shù)Kre小于1，通常取0.8。電壓繼電器的文字符號為KV。返回系數(shù)Kre越接近1，繼電器越靈敏。三 常用的繼電保護及接線方式 （3）電磁式時間繼電器。電磁式時間繼電器在繼電保護裝置中，用來使保護裝置獲得所需要的延時，其文字符號為KT。DS系列電磁式時間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-5所示

10、，其主要由電磁系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、鐘表系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和時間調(diào)整系統(tǒng)等組成。 DS系列電磁式時間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1線圈； 2電磁鐵； 3鐵心； 4返回彈簧； 5、6瞬時靜觸點； 7絕緣件； 8瞬時動觸點； 9壓桿； 10平衡錘； 11擺動卡板； 12扇形齒輪； 13傳動齒輪； 14主動觸點； 15主靜觸點； 16刻度盤； 17拉引彈簧； 18彈簧拉力調(diào)節(jié)器； 19摩擦離合器； 20主動輪；21小齒輪； 22掣輪； 23、24鐘表機構(gòu)傳動齒輪三 常用的繼電保護及接線方式 當(dāng)時間繼電器的線圈1通電時，電磁鐵2產(chǎn)生磁場，鐵心3 被吸入，壓桿9失去支持，瞬時觸點6、8斷開，5、8接通。 扇形齒輪12在拉引

11、彈簧17的作用下順時針轉(zhuǎn)動，通過傳動齒輪13使延時的主動觸點14開始轉(zhuǎn)動，同時摩擦離合器19帶動鐘表機構(gòu)只轉(zhuǎn)過一定角度，經(jīng)過整定的時間，繼電器的主觸點14、15閉合。當(dāng)繼電器的線圈斷電時，在返回彈簧4的作用下，通過壓桿9使扇形齒輪12返回，離合器和鐘表機構(gòu)返回，所有觸點返回起始位置。工作原理三 常用的繼電保護及接線方式 DS系列時間繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號 三 常用的繼電保護及接線方式 （4）電磁式中間繼電器。中間繼電器觸頭數(shù)量較多（一般為8對），觸頭容量較大（510 A）。在繼電保護裝置中，中間繼電器的作用是增加觸點的數(shù)目或增大觸點的容量。 DZ-10系列中間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1線圈； 2電

12、磁鐵； 3彈簧； 4銜鐵； 5動觸點； 6、7靜觸點； 8連線； 9接線端子； 10底座三 常用的繼電保護及接線方式 當(dāng)線圈1通電時，銜鐵4吸向電磁鐵2，使觸點動作，常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當(dāng)繼電器的線圈斷電時，銜鐵4釋放，觸點返回起始位置。工作原理三 常用的繼電保護及接線方式 DZ-10系列中間繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號三 常用的繼電保護及接線方式 （5）電磁式信號繼電器。信號繼電器在繼電保護裝置中用來發(fā)出指示信號，作為保護裝置的指示器。接通的回路可以是燈光信號或者音響信號。常用的DX-11型電磁式信號繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-9所示。 DX-11型電磁式信號繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1線圈； 2

13、電磁鐵； 3彈簧； 4銜鐵； 5信號牌； 6玻璃窗孔；7復(fù)位旋鈕； 8動觸點； 9靜觸點； 10接線端子三 常用的繼電保護及接線方式 當(dāng)信號繼電器線圈1未通電時，信號牌5被銜鐵4支持住。當(dāng)線圈通電時，電磁鐵2吸合銜鐵4，信號牌5失去銜鐵的支撐而落下，從玻璃窗孔6中可以看到掉牌。隨著信號牌的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)軸，使固定在轉(zhuǎn)軸上的動觸點8與靜觸點9接通，起動信號回路，發(fā)出信號。要解除信號，需旋動外殼上的復(fù)位旋鈕7，使常開觸點斷開，同時使信號牌復(fù)位。工作原理三 常用的繼電保護及接線方式 DX-11型信號繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號三 常用的繼電保護及接線方式 GL-10、GL-20系列感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)

14、構(gòu)1線圈； 2電磁鐵； 3短路環(huán)； 4轉(zhuǎn)動鋁盤； 5鋼片； 6鋁框架； 7調(diào)節(jié)彈簧；8制動永久磁鐵； 9扇形齒輪； 10蝸桿； 11扁桿； 12繼電器觸點；13時限調(diào)節(jié)螺桿； 14速斷電流調(diào)節(jié)螺釘；15銜鐵； 16動作電流調(diào)節(jié)插銷三 常用的繼電保護及接線方式 當(dāng)線圈1通電時，電磁鐵2在短路環(huán)3的作用下產(chǎn)生兩個相位不同的磁通量1、2（它們的相位差為），穿過轉(zhuǎn)動鋁盤4。這時作用于鋁盤上的轉(zhuǎn)矩M1為M1K112 sin (6-3）鋁盤在轉(zhuǎn)矩M1的作用下轉(zhuǎn)動后，切割制動永久磁鐵8的磁通，在鋁盤內(nèi)產(chǎn)生渦流，該渦流又與永久磁鐵的磁通作用，產(chǎn)生一個與M1反向的制動力矩M2，M2與鋁盤轉(zhuǎn)速n成正比，即M2=K

15、2n(6-4）三 常用的繼電保護及接線方式 當(dāng)鋁盤轉(zhuǎn)速n增大到一定值時，M1M2，則鋁盤勻速轉(zhuǎn)動。鋁盤受力有使鋁框架6繞軸順時針方向偏轉(zhuǎn)的趨勢，但會受到調(diào)節(jié)彈簧7的阻力。當(dāng)線圈電流增大到繼電器的動作電流Iop時，鋁盤受到的推力也將增大到克服彈簧阻力，使鋁盤帶動框架前移，使蝸桿10與扇形齒輪9嚙合，即繼電器動作。由于鋁盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動使得扇形齒輪沿著蝸桿上升，最后使繼電器觸點12切換，同時使信號牌掉下，從繼電器外殼上的觀察孔內(nèi)可看到信號牌紅色或白色的信號指示，表示繼電器已經(jīng)動作。三 常用的繼電保護及接線方式 繼電器線圈中的電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)動得越快，扇形齒輪沿蝸桿上升的速度也越快，因此動作時間也越短，這

16、是感應(yīng)式電流繼電器的反時限特性，如圖6-12所示動作特性曲線的abc部分。反時限特性由其感應(yīng)元件產(chǎn)生。GL電流繼電器的動作特性曲線三 常用的繼電保護及接線方式 當(dāng)繼電器線圈中的電流進(jìn)一步增大到整定的速斷電流Iqb時，電磁鐵2瞬時吸下銜鐵15，使繼電器觸點12切換，同時也使信號牌掉下，這是感應(yīng)式電流繼電器的電流速斷特性，如圖6-12 所示的bbd部分，電流速斷特性由電磁元件產(chǎn)生。圖6-12所示動作特性曲線上對應(yīng)于開始速斷時間的動作電流倍數(shù)nqb，稱為速斷電流倍數(shù)，即式中，Iqb為繼電器線圈中使電流速斷元件動作的最小電流，即速斷電流；Iop為繼電器的動作電流。IIopqbqbn三 常用的繼電保護及

17、接線方式 GL-10、GL-20系列感應(yīng)式電流繼電器的速斷電流倍數(shù)nqb=28。感應(yīng)式電流繼電器的圖形符號如圖所示。三 常用的繼電保護及接線方式 繼電保護裝置的接線方式2.為了表述繼電器電流IKA與電流互感器二次電流I2的關(guān)系，引入接線系數(shù)Kw，即Kw=IKA/I2(6-6）這種接線方式又稱為三相完全星形接線，如圖所示。 三相三繼電器式接線1）三 常用的繼電保護及接線方式 將三只電流繼電器分別與三只電流互感器連接，可以反映 每相電流的變化。當(dāng)發(fā)生三相短路、兩相短路或中性點直 接接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時，至少有一個繼電器動作，使 一次電路的斷路器斷閘。這種接線方式能反映所有形式的 故障，但是所用設(shè)

18、備較多，接線比較復(fù)雜。其接線系數(shù)Kw=1， 主要用于110 kV及以上中性點直接接地的系統(tǒng)中，作為相間短路和單相短路的保護裝置。特點三 常用的繼電保護及接線方式 兩相兩繼電器式接線和兩相三繼電器式接線2）三 常用的繼電保護及接線方式 由于B相沒有裝設(shè)電流互感器，當(dāng)該相接地時，保護裝置不能起到保護作用。當(dāng)一次電路發(fā)生三相短路或任意兩相短路時，至少有一個繼電器動作?？梢娝荒芊从硢蜗喽搪罚鼙Ｗo各種相間短路。這種接線方式的接線系數(shù) Kw1，主要用于610 kV小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護。 特點三 常用的繼電保護及接線方式 兩相三繼電器式接線如圖所示，是在兩相兩繼電器式接線的公共中線上接入第三個

19、繼電器。實際上流入該繼電器的電流為流入其他兩個繼電器電流之和。這一電流在數(shù)值上與第三相（B相）電流相等，這樣就使過電流保護的靈敏度提高了。三 常用的繼電保護及接線方式 兩相一繼電器式接線3）兩相一繼電器式接線如圖所示，流入繼電器線圈中的電流等于A、C兩相電流互感器二次電流之差。這種接線方式又稱兩相差式接線。三 常用的繼電保護及接線方式 在不同的短路類型中，流過繼電器的電流與互感器二次電流不同，其接線系數(shù)也不同，不同相間短路時的電流相量分析圖如圖所示。三 常用的繼電保護及接線方式 在一次電路發(fā)生三相短路時，電流的相量圖如圖所示，流入繼電器的電流為電流互感器二次電流的3倍，其接線系數(shù)為Kw 。3三

20、 常用的繼電保護及接線方式 在一次電路的A、C兩相發(fā)生短路時，電流的相量圖如圖所示，流入繼電器的電流為電流互感器二次電流的2倍，故Kw2。三 常用的繼電保護及接線方式 在一次電路的A、B或B、C兩相短路時，電流的相量圖如圖所示，此時流入繼電器的電流只有一相（A相或C相）電流互感器的二次電流，其接線系數(shù)為Kw1。三 常用的繼電保護及接線方式 繼電保護裝置的操作電源3. 直流操作電源1）現(xiàn)在工廠變配電所很少采用鉛酸蓄電池組。雖然它與交流供電系統(tǒng)無直接聯(lián)系，工作可靠，但是須設(shè)置專門的蓄電池室，而且腐蝕性較強。鎘鎳蓄電池組不受供電系統(tǒng)運行情況的影響，工作可靠，腐蝕性小，無須專用房間，充放電控制方便，現(xiàn)

21、在在大中型工廠變配電所中應(yīng)用廣泛。帶電容儲能的晶閘管整流裝置設(shè)備投資少，減少了運行維護的工作量，但是電容器有漏電問題，容易損壞，可靠性比鎘鎳蓄電池組差。 （1） （2） （3）三 常用的繼電保護及接線方式 交流操作電源2）直接動作式過電流保護電路三 常用的繼電保護及接線方式 利用斷路器跳閘線圈YR作為過電流繼電器直接動作于跳閘，可以接成兩相兩繼電器式或兩相一繼電器式。正常運行時，跳閘線圈YR中流過的電流小于動作電流，因此斷路器不動作。當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，短路電流反映到電流互感 器的二次側(cè)，流過跳閘線圈YR的電流達(dá)到或超過動作電流值，使斷路器QF跳閘。這種操作方式設(shè)備最少，接線簡單，但受脫

22、扣器型號的限制，保護靈敏度較低，實際上很少使用。工作原理三 常用的繼電保護及接線方式 去分流跳閘式過電流保護電路三 常用的繼電保護及接線方式 正常運行時，電流繼電器的常閉觸點將跳閘線圈YR短路，YR中無電流流過，因此斷路器不會跳閘。當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，繼電器KA動作，其常閉觸點斷開，使跳閘線圈YR的短路分流支路被去掉，電流互感器二次側(cè)的電流全部流過YR，因此斷路器跳閘。這種接線方式簡單，靈敏度較高，但要求繼電器的觸點容量比較大。這種接線方式在工廠企業(yè)中應(yīng)用廣泛。 工作原理三 電力系統(tǒng)的基本要求 學(xué)生為什么三相三繼電器式接線可以用于單相短路保護裝置中，而兩相兩繼電器式接線和兩相一繼電器式接

23、線不能用于單相短路保護裝置中？老師因為三相三繼電器式接線中三只電流繼電器分別與三只電流互感器連接，可以反映每相電流的變化。當(dāng)中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時，至少有一個繼電器動作，使一次電路的斷路器斷閘。而兩相兩繼電器式接線將兩個電流繼電器分別與裝在A、C兩相上的電流互感器連接，可以反映A相和C相電流的變化。由于B相沒有裝設(shè)電流互感器，當(dāng)該相接地時，保護裝置不能起到保護作用。三 電力系統(tǒng)的基本要求 兩相一繼電器式接線流入繼電器線圈中的電流等于A、C兩相電流互感器二次電流之差。這種接線方式能反映各種相間短路故障，而不能完全反映單相短路。由于供電系統(tǒng)中常見一些斷線、短路、過載及接地等故障，為了在發(fā)

24、生故障時能迅速地將故障區(qū)域切除，需要裝設(shè)保護裝置。當(dāng)系統(tǒng)處于不正常運行狀態(tài)時能夠發(fā)出報警信號。保護裝置必須滿足選擇性、快速性、可靠性和靈敏性，這四項基本要求之間既相互聯(lián)系又相互矛盾，在選擇保護裝置時應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟而且合理。問題與思考 問題1 繼電保護裝置的任務(wù)是什么？對繼電保護裝置有哪些基本要求？ 思考并回答: 問題2 電磁式電流繼電器、電磁式時間繼電器、電磁式信號繼電器及電磁式中間繼電器在保護裝置中的作用分別是什么？ 思考并回答: 模塊一模塊六 供配電系統(tǒng)的繼電保護單元二 線路的繼電保護 Sub Title掌握線路過電流保護、電流速斷保護、單相接地保護、線路過負(fù)荷保護的組成和工作原理。

25、能力目標(biāo)了解線路繼電保護的分類及適用范圍等知識。 知識目標(biāo)一 線路的過電流保護作為線路的相間短路保護，通常采用帶時限的過電流保護和電流速斷保護兩種方式。如果過電流保護的時限不大于0.50.7 s，則可以不裝設(shè)電流速斷保護。在供配電系統(tǒng)中，當(dāng)被保護線路發(fā)生短路時，為了具有選擇性，帶時限的過電流保護按其動作時間的特性分為定時限過電流保護和反時限過電流保護。一 線路的過電流保護定時限過電流保護裝置的組成和動作原理1.定時限過電流保護裝置的原理接線圖如圖所示，其中，圖6-21（a）所示為集中表示的原理接線圖，圖6-21（b）所示為展開式電路圖。從原理分析的角度來看，展開式原理電路圖簡明清晰，在二次回路

26、中應(yīng)用最普遍。定時限過電流保護裝置的原理接線圖 QF斷路器； KA電流繼電器（DL型）； KT時間繼電器（DS型）； KS信號繼電器（DX型）； KM中間繼電器（DZ型）； YR跳閘線圈一 線路的過電流保護 定時限過電流保護裝置電流繼電器時間繼電器時間繼電器中間繼電器一 繼電保護的任務(wù)及要求 正常運行時，斷路器QF閉合，供電正常，線路中流過正常電流。當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器KA瞬時動作，觸點閉合，使時間繼電器KT接通，KT經(jīng)過整定的時限后，其延時觸點 閉合，使串聯(lián)的信號繼電器（電流型）KS和中間繼電器KM動作。KS動作后，其指示牌掉下，同時接通信號回路，給出燈光信號和音響信號。KM

27、動作后，接通跳閘線圈YR回路，使斷路器QF跳閘，切除短路故障。短路故障被切除后，繼電保護裝置除KS外的其他繼電器均自動返回起始狀態(tài)，而KS須手動或電動復(fù)位。工作原理一 繼電保護的任務(wù)及要求 反時限過電流保護裝置的組成和動作原理2.反時限過電流保護裝置就是通過保護裝置的故障電流越大，動作時間越短，即保護裝置動作的時限隨通過保護裝置電流大小的變化而成反時限的變化。這種保護裝置由GL型電流繼電器組成，圖所示為反時限過電流保護的原理圖和展開圖。反時限過電流保護裝置的原理圖和展開圖一 繼電保護的任務(wù)及要求 在正常情況下，電流繼電器通過正常工作電流，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開，斷路器的跳閘線圈不會得電。

28、當(dāng)一次電路發(fā)生相 間短路時，電流繼電器KA中流過的電流增大，經(jīng)過一定的延時后，達(dá)到其動作值，其常閉觸點閉合，接通跳閘線圈YR，常開觸點斷開，去掉分流使YR得電帶動斷路器跳閘，切除短路故障，同時GL 型繼電器的信號牌掉下。短路故障切除后，電流繼電器自動返回，信號牌可手動復(fù)位。工作原理一 繼電保護的任務(wù)及要求 過電流保護動作電流的整定3.一 繼電保護的任務(wù)及要求 當(dāng)線路上WL2的k點發(fā)生短路故障時，由于短路電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線路上的所有負(fù)荷電流，所以沿線路的所有過電流保護裝置（包括KA1、KA2）都要起動。為保證保護裝置選擇性的要求，應(yīng)該是靠近故障點k的保護KA2首先斷開QF2，切除故障線路WL2。這時

29、線路WL1就可恢復(fù)正常運行，保護裝置KA1立即返回，不至于斷開QF1。若KA1的返回電流未躲過線路WL1的最大負(fù)荷電流，即KA1的返回系數(shù)過低時，在KA2切除WL2以后，KA1可能不返回而繼續(xù)保持起動狀態(tài)，從而達(dá)到它所整定的時限后，錯誤地斷開QF1，造成WL1停電，使故障停電范圍擴大，這是不允許的。所以保護裝置的返回電流也必須躲過線路的最大負(fù)荷電流。 工作原理一 繼電保護的任務(wù)及要求 過電流保護動作電流的整定 1）過電流保護動作電流按式（6-8）整定。式中，Iop 為繼電器的動作電流；Krel為保護裝置的可靠系數(shù)，對DL系列繼電器取1.2，對GL系列繼電器取1.3；Kw為保護裝置的接線系數(shù)，三

30、相三繼電器式、兩相兩繼電器式和兩相三繼電器式接線取1，兩相一繼電器式接線取3；Kre為保護裝置的返回系數(shù)，對DL系列繼電器取0.85，對GL系列繼電器取0.8；Ki為電流互感器變比；IL.max為線路的最大負(fù)荷電流，可取為（1.53）I30。IKKKKILireWerlOPmax.一 繼電保護的任務(wù)及要求 過電流保護動作時限的整定 2）過電流保護裝置的動作時間，應(yīng)按階梯原則進(jìn)行整定，以保證前后兩級保護裝置動作時間的選擇性。當(dāng)在后一級保護裝置所保護的線路首端如圖6-23（a）中的k點發(fā)生三相短路時，前一級保護的動作時間應(yīng)比后一級保護中最長的動作時間t2都要大一個時間級差t，如圖6-23(b）和圖

31、6-23(c）所示，即 t1t2t（6-9）一 繼電保護的任務(wù)及要求 線路過電流保護整定說明一 繼電保護的任務(wù)及要求 對定時限過電流保護裝置t取0.5 s，對反時限過電流保護裝置t取0.7 s。定時限過電流保護的動作時間利用時間繼電器整定。反時限過電流保護的動作時間，由于GL系列電流繼電器的時限調(diào)節(jié)機構(gòu)是按10倍動作電流的動作時間來標(biāo)度的，因此要根據(jù)前后兩級保護的GL系列繼電器的動作特性曲線來整定。一 繼電保護的任務(wù)及要求 過電流保護裝置的靈敏度3）過電流保護裝置的靈敏度Sp由式（6-10）確定。式中， 為被保護線路末端在系統(tǒng)最小運行方式下的兩相短路電流。 過電流保護裝置的靈敏度Sp必須滿足的

32、條件為Sp1.5，如果過電流保護作為后備保護時，則Sp1.2即可。IKIKSopikwpmin.Ik)2(min.一 繼電保護的任務(wù)及要求 低電壓閉鎖的過電流保護4）裝有低電壓閉鎖的過電流保護的動作電流整定計算公式為由于Iop的減小，能有效地提高保護靈敏度。IKKKKIirewrelop30一 繼電保護的任務(wù)及要求 定時限過電流保護和反時限過電流保護的比較4.定時限過電流保護的優(yōu)點是動作時間比較準(zhǔn)確，容易整定，而且不論短路電流大小，動作時間都是一定的，不會因短路電流小而動作時間長；其缺點是所需繼電器數(shù)目較多，接線復(fù)雜。在靠近電源處短路時，保護裝置的動作時間較長。反時限過電流保護的優(yōu)點是可采用交

33、流操作，接線簡單，所用繼電器數(shù)量少，因此這種方式簡單經(jīng)濟，在工廠供電系統(tǒng)中的車間變電所和配電線路上用得較多；其缺點是動作時限整定復(fù)雜，誤差較大，當(dāng)距離保護裝置安裝處較遠(yuǎn)的地方發(fā)生短路時，其動作時間較長，延長了故障持續(xù)時間。 一 繼電保護的任務(wù)及要求 例6-1 如圖如圖6-246-24所示，某廠所示，某廠10 kV10 kV電力線路，保護裝置接線方電力線路，保護裝置接線方式為兩相兩繼電器式接線。已知式為兩相兩繼電器式接線。已知WLWL2 2的最大負(fù)荷電流為的最大負(fù)荷電流為56 A56 A，TATA1 1的變比為的變比為100/5100/5，TATA2 2的變比為的變比為75/575/5，繼電器均

34、為，繼電器均為DL-11/10DL-11/10型電流繼電器。型電流繼電器。KAKA1 1已整定，其動作電流為已整定，其動作電流為9 A9 A，動作時間為，動作時間為1 s1 s。k-1k-1點的三相短路電流為點的三相短路電流為800 A800 A，k-2k-2點的三相短路電流點的三相短路電流為為320 A320 A。試整定。試整定KAKA2 2的動作電流和動作時間，并檢驗其靈敏的動作電流和動作時間，并檢驗其靈敏度。度。一 繼電保護的任務(wù)及要求 例6-1解解 （1 1）整定）整定KAKA2 2的動作電流。的動作電流。 取取K Krelrel=1.2=1.2，K Krere=0.85=0.85，K

35、 Kw w=1=1，K Ki i =75/5=15 =75/5=15，已知，已知I IL.maxL.max=56 A=56 A，故故取整數(shù)，動作電流整定為取整數(shù)，動作電流整定為5 A5 A。AIKKKKILierwrelop27. 5561585. 012 . 1max.)2(一 繼電保護的任務(wù)及要求 例6-1（2 2）整定）整定KAKA2 2的動作時間。保護裝置的動作時間。保護裝置KAKA1 1的動作時限應(yīng)比保護的動作時限應(yīng)比保護裝置裝置KAKA2 2的動作時限大的動作時限大tt，取，取t=0.5 st=0.5 s，由于，由于KAKA1 1的動作時的動作時間為間為1 s1 s，所以，所以KA

36、KA2 2的動作時間為的動作時間為t t2 2=1=10.5=0.5 s0.5=0.5 s。（3 3）KAKA2 2的靈敏度校驗。的靈敏度校驗。KAKA2 2保護的線路保護的線路WLWL2 2末端末端k-2k-2點的兩相點的兩相短路電流為其最小短路電流，即短路電流為其最小短路電流，即由此可見，靈敏度滿足要求。由此可見，靈敏度滿足要求。AIIkk277320866. 023)3(2)2(min.5 . 169. 35152771)2(min.IKIKSOPikwP二 電流速斷保護 當(dāng)發(fā)生短路時，越靠近電源處保護裝置動作時間越長，而 短路電流則是越靠近電源其值越大，危害也越大。為此，當(dāng)過電流保護的

37、動作時限超過0.50.7 s時，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護裝置。電流速斷保護實質(zhì)上是一種瞬時動作的過電流保護。帶時限的過電流保護裝置的不足之處二 電流速斷保護 圖所示為線路上同時裝有定時限過電流保護和電流速斷保護的電路圖。圖中，KA1、KA2、KT、KS1和KM組成定時限過電流保護，而KA3、KA4、KS2和KM組成電流速斷保護。二 電流速斷保護 當(dāng)電流速斷保護范圍內(nèi)出現(xiàn)故障時，電流繼電器起動后，將首先起動信號繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器的觸點接通繼電器的跳閘回路。如果采用GL系列電流繼電器，則利用該繼電器的電磁元件來實現(xiàn)電流速斷保護，其感應(yīng)元件則用來實現(xiàn)反時限過流保護，非常經(jīng)濟。工作原理二

38、電流速斷保護為保證電流速斷保護動作的選擇性，在下一級線路首端發(fā)生最大短路電流時前一級電流速斷保護裝置不應(yīng)動作，因此電流速斷保護的動作電流Iqb必須按躲過它所保護線路末端的最大短路電流（末端三相短路電流）Ik.max來整定。線路電流速斷保護電路如圖6-26所示。 二 電流速斷保護 電流速斷保護的動作電流整定公式為式中，Iqb為電流速斷保護動作電流；Krel為可靠系數(shù)，對DL系列電流繼電器可取1.21.3，對GL系列電流繼電器可取1.41.5；Ik.max為被保護線路末端短路時的最大短路電流。 IKKKIkiwrelqbmax.二 電流速斷保護 由于電流速斷保護裝置的動作電流是按被保護線路末端的最

39、大短路電流來整定的，因而其動作電流會大于被保護范圍末端的短路電流。從圖6-26可以看出，Iqb.1 Ik.max，前一段線路WL1末端k-1點的三相短路電流，實際上與后一段線路WL2首端k-2點的三相短路電流是近似相等的。因而這使得保護裝置不能保護線路的全長，出現(xiàn)一段死區(qū)。二 電流速斷保護 為了彌補死區(qū)得不到保護的缺陷，一般在裝有電流速斷保護的線路上應(yīng)配備帶時限的過電流保護。在電流速斷的保護區(qū)內(nèi)，速斷保護為主保護，過電流保護為后備保護；而在電流速斷保護的死區(qū)內(nèi)，過電流保護為基本保護。二 電流速斷保護 如果配電線路較短，配電線路可只裝過電流保護，不裝電流速斷保護。電流速斷保護的靈敏度按其安裝處（

40、線路首端）在系統(tǒng)最小運行方式下的兩相短路電流作為最小短路電流來校驗。電流速斷保護的靈敏度應(yīng)滿足5.1)2(IKIKSqbikwp二 電流速斷保護 例6-2試整定例試整定例6-16-1中中KA2KA2繼電器的速斷電流倍數(shù)，并校驗其靈敏度。繼電器的速斷電流倍數(shù)，并校驗其靈敏度。 解解 （1 1）整定）整定KA2KA2繼電器的速斷電流倍數(shù)。按式（繼電器的速斷電流倍數(shù)。按式（6-126-12），），電流速斷保護的動作電流為電流速斷保護的動作電流為已知已知KAKA2 2的的I Iopop=5 A=5 A，因此，因此KAKA2 2的速斷電流倍數(shù)應(yīng)整定為的速斷電流倍數(shù)應(yīng)整定為n nqbqb=I=Iqbqb/

41、 /I Iopop=285=5.6=285=5.6AIKKKIkiwrelqb283201513 . 1max.二 電流速斷保護 例6-2（2 2）校驗）校驗KAKA2 2電流速斷保護的靈敏度。電流速斷保護的靈敏度。KAKA2 2保護的線路保護的線路WLWL2 2首端首端k-1k-1點的兩相短路電流為點的兩相短路電流為由此可見，由此可見，KAKA2 2的電流速斷保護的靈敏度基本滿足要求。的電流速斷保護的靈敏度基本滿足要求。AkkII692800866. 0)3(1)2(min.235 .165.128156921)2(min.IKIKSqbikwp三 單相接地保護 單相接地保護裝置1. 架空線

42、路的單相接地保護裝置1）對架空線路一般在各相均裝設(shè)電流互感器組成零序電流過濾器，如圖所示。當(dāng)三相對稱運行或三相(或兩相)短路時，流入繼電器的電流為零，繼電器不動作。當(dāng)出現(xiàn)單相接地故障時，零序電流流過繼電器，繼電器動作并發(fā)出信號。三 單相接地保護 電纜線路的單相接地保護裝置2）電纜線路的單相接地保護一般采用零序電流互感器，如圖所示。零序電流互感器的一次側(cè)即電纜線路的三相，其鐵心套在電纜的外面，二次繞組繞在零序電流互感器的鐵心上，并與過電流繼電器相連接。零序電流互感器1零序電流互感器； 2電纜； 3接地線； 4電纜頭 三 單相接地保護 當(dāng)三相對稱運行及三相和兩相短路時，二次側(cè)三相電路電流矢量和為零

43、，即沒有零序電流，繼電器不動作。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，有零序電流通過，此時在零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)出電流，使繼電器動作并發(fā)出信號。工作原理三 單相接地保護 單相接地保護裝置動作電流的整定3）保護動作電流在整定時，要躲過其他線路上發(fā)生單相接地時在本線路上引起的電容電流，即式中，Iop(E）為繼電器的動作電流；Ic為其他線路發(fā)生單相接地時，在被保護線路上產(chǎn)生的電容電流；Ki為零序電流互感器的變流比；Krel為可靠系數(shù)，保護裝置不帶時限時取45，保護裝置帶時限時取1.52。IKKIcirelEop)(三 單相接地保護 單相接地保護裝置動作電流的靈敏度4）靈敏度按本線路發(fā)生單相接地時，保護裝置應(yīng)可

44、靠動作進(jìn)行校驗，即式中，Ic.為流經(jīng)接地點的總接地電容電流。5 . 1)(.IKIISEopiccp三 單相接地保護 絕緣監(jiān)察裝置2.絕緣監(jiān)察裝置是利用發(fā)生單相接地后系統(tǒng)會出現(xiàn)零序電壓而發(fā)出信號的，在工廠供電系統(tǒng)中，絕緣監(jiān)測裝置可以采用一個三相五芯柱式電壓互感器或三個三繞組單相電壓互感器，其原理如圖所示。絕緣監(jiān)察裝置原理圖四 線路的過負(fù)荷保護 線路的過負(fù)荷保護只對可能出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路予以裝設(shè)，它一般延時動作于信號，如圖所示。過負(fù)荷保護裝置的動作電流按躲過線路的計算電流I30來整定，其動作電流整定為IKIiop303.12.1線路過負(fù)荷保護電路圖三 電力系統(tǒng)的基本要求 學(xué)生電流速斷保護用在什

45、么場合？老師通常采用帶時限的過電流保護和電流速斷保護方式作為線路的相間短路保護。如果過電流保護的時限大于0.50.7 s，則須裝設(shè)電流速斷保護。電流速斷保護是一種瞬時動作的過電流保護，相當(dāng)于定時限過電流保護裝置中抽取了時間繼電器。但要注意的是，電流速斷保護不能單獨使用，要與帶時限的過電流保護配合使用。問題與思考 什么是線路的過電流保護？什么是電流速斷保護？思考并回答: 問題2 定時限過電流保護和反時限過電流保護的優(yōu)缺點分別有哪些？思考并回答: 模塊一模塊六 供配電系統(tǒng)的繼電保護單元三 電力變壓器的繼電保護 Sub Title掌握電力變壓器的過電流保護、電流速斷保護、過負(fù)荷保護、 瓦斯保護、差動

46、保護、單相保護等繼電保護方式的原理及構(gòu)成。能力目標(biāo)了解電力變壓器的繼電保 護類型及使用范圍等知識。 知識目標(biāo)一 變壓器的繼電保護變壓器的繼電保護類型1.變壓器故障油箱內(nèi)部故障油箱外部故障繞組相間短路繞組匝間短路繞組單相接地短路鐵心燒壞絕緣線短路引出線短路一 變壓器的繼電保護變壓器故障過負(fù)荷溫升過高外部短路引起過電流外部接地短路引起中性點過電壓油箱油面降低超過了允許程度一 變壓器的繼電保護（1）帶時限的過電流保護裝置。 （2）電流速斷保護裝置。（3）瓦斯保護裝置。變壓器應(yīng)安裝的保護裝置一 變壓器的繼電保護 （4）過負(fù)荷保護裝置。 （5）溫度保護裝置。 （6）差動保護裝置。（7）零序電流保護。變壓

47、器應(yīng)安裝的保護裝置一 變壓器的繼電保護變壓器的過電流保護、電流速斷保護和過負(fù)荷保護2. 變壓器的過電流保護 1）變壓器過電流保護裝置的組成和工作原理與線路過電流保護裝置的組成和工作原理相同，如圖所示。一 變壓器的繼電保護 動作電流整定公式為 （6-17）式中，IL.max為(1.53）I1N.T，I1N.T為變壓器一次側(cè)的額定電流。靈敏度的校驗公式為式中， 為變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩相短路時的高壓側(cè)穿越電流。要求靈敏度Ksen1.5，如果不能滿足要求，可采用低電壓閉鎖的過電流保護。IKKKKILireWrelopmax.IKIKKOPikwsen)2(min.Ik)2(min

48、.一 變壓器的繼電保護 變壓器的電流速斷保護 2） 對于小容量的變壓器，可以在其電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護來代替縱聯(lián)差動保護。電源側(cè)為大電流接地系統(tǒng)時，保護采用三相三繼電器接線方式。電源側(cè)為小電流接地系統(tǒng)時，則采用兩相三繼電器或兩相兩繼電器接線方式。 一 變壓器的繼電保護 其動作電流整定為式中，Ik.max為低壓側(cè)母線的三相短路電流換算到高壓側(cè)的穿越電流值；Krel為可靠系數(shù)，取為1.21.3；Kw為保護裝置的接線系數(shù)。IKKKIkiWrelqbmax.一 變壓器的繼電保護 變壓器的過負(fù)荷保護 3）變壓器的過負(fù)荷保護的組成、工作原理與線路過負(fù)荷保護的完全相同。變壓器過負(fù)荷大多數(shù)都是三相對稱的，因而

49、過負(fù)荷保護只要在一相上安裝一個電流繼電器就可以實現(xiàn)。過負(fù)荷保護一般經(jīng)過延時作用于信號。為了防止外部短路時保護裝置誤發(fā)信號，過負(fù)荷保護的動作時間應(yīng)大于變壓器的過電流保護時間。在實際應(yīng)用中，過負(fù)荷保護的動作時間通常為1015 s。一 變壓器的繼電保護過負(fù)荷保護的動作電流為 Iop=（1.21.3）/KiI30 (6-20）式中，I30為變壓器的額定電流。變壓器的定時限過電流保護、電流速斷保護和過負(fù)荷保護的綜合電路圖如圖6-32所示。 一 變壓器的繼電保護 變壓器的定時限過電流保護、電流速斷保護和過負(fù)荷保護的綜合電路圖二 變壓器的瓦斯保護 在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生匝間或?qū)娱g短路故障時，短路點電流產(chǎn)生的電弧

50、會使變壓器油及其他絕緣物分解，產(chǎn)生大量的氣體（含有瓦斯成分）并從油箱向油枕流動，如果解決不及時，會對變壓器的安全運行極為不利。由于此時電流較小，因而過電流保護或電流速斷保護不能起作用。瓦斯保護是反映變壓器內(nèi)部故障最有效、最靈敏的保護裝置。二 變壓器的瓦斯保護瓦斯保護的測量繼電器為瓦斯繼電器，安裝于變壓器油箱與油枕之間的連通管上，如圖6-33所示。為了使變壓器的油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順利通過與瓦斯繼電器連接的管道流入油枕，應(yīng)保證連通管對油箱頂蓋有2%4%的傾斜度，而變壓器安裝時應(yīng)取1%1.5%的傾斜度。 瓦斯繼電器安裝示意圖1變壓器油箱； 2連通管； 3瓦斯繼電器； 4油枕二 變壓器的瓦斯保護瓦斯

51、繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 1）瓦斯繼電器主要有浮筒式和開口杯式兩種。目前廣泛應(yīng)用的是開口杯式繼電器，F(xiàn)J3-80型開口杯式瓦斯繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。 FJ3-80型開口杯式瓦斯繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1蓋； 2容器； 3上油杯； 4永久磁鐵； 5上動觸點； 6上靜觸點； 7下油杯； 8永久磁鐵； 9下動觸點； 10下靜觸點； 11支架； 12下油杯平衡錘； 13下油杯轉(zhuǎn)軸； 14擋板； 15上油杯平衡錘； 16上油杯轉(zhuǎn)軸； 17放氣閥； 18接線盒 二 變壓器的瓦斯保護在變壓器正常運行時，氣體繼電器的容器內(nèi)包括其中的上開口杯、下開口杯都充滿油，而上開口杯、下開口杯因各自平衡錘的作用而升起（平衡錘的重

52、力所產(chǎn)生的力矩大于油杯一側(cè)的力矩），此時上、下兩對觸點都是斷開的。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，由于故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，聚集在繼電器的上部，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落，此時上觸點接通信號回路，發(fā)出聲響和燈光信號，這個過程稱為輕瓦斯動作。 （1） （2）二 變壓器的瓦斯保護變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，由于故障產(chǎn)生的氣體很多，氣體或強烈的油流將沖擊擋板，使下開口杯立刻向下轉(zhuǎn)動，此時下觸點接通跳閘回路，使斷路器跳閘，同時發(fā)出聲響和燈光信號，這個過程稱為重瓦斯動作。如果變壓器油箱漏油，將會引起瓦斯繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡，先是

53、上油杯下降，接通上觸點，發(fā)出輕瓦斯報警信號；隨后下油杯下降，下觸點接通，使斷路器跳閘，切除變壓器，同時發(fā)出重瓦斯動作信號。 （3） （4）二 變壓器的瓦斯保護 2）變壓器瓦斯保護的接線變壓器瓦斯保護的接線圖如圖所示。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，瓦斯繼電器KG的上觸點1、2將閉合，動作于報警信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，KG的下觸點3、4將閉合，經(jīng)中間繼電器KM，跳開變壓器兩側(cè)斷路器，同時經(jīng)過信號繼電器KS發(fā)出跳閘信號。變壓器瓦斯保護的接線圖二 變壓器的瓦斯保護 （2）檢查油位、油溫、油色有無變化。 （3）檢查防爆管是否爆裂噴油。 （4）檢查變壓器外殼有無變形，焊縫是否開裂噴油。 分析故障原

54、因的過程（1）收集瓦斯繼電器內(nèi)的氣體做色譜分析，如無氣體，應(yīng)檢查二次回路和瓦斯繼電器的接線柱及引線絕緣是否良好。（5）若經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)任何異常，而確定是因二次回路故障引起誤動作時，可退出瓦斯保護，投入其他保護，試送變壓器，并密切監(jiān)視。（6）在瓦斯保護的動作原因未查清前，不得合閘送電。 二 變壓器的瓦斯保護（2）若氣體是可燃的，說明變壓器內(nèi)部有故障，應(yīng)根據(jù)瓦 斯繼電器內(nèi)積聚的氣體性質(zhì)來鑒定變壓器內(nèi)部故障的性質(zhì)。若氣體為黃色不易燃的，為木質(zhì)絕緣損壞，應(yīng)停電檢修。 當(dāng)外部檢查未發(fā)現(xiàn)變壓器有異常時，應(yīng)查明瓦斯繼電器中氣體的性質(zhì)（1）若積聚在瓦斯繼電器內(nèi)的氣體不可燃，而且是無色無臭的，說明是空氣進(jìn)入繼電器

55、內(nèi)，此時變壓器可繼續(xù)運行。若氣體為灰色和黑色易燃的，有焦油味，閃點降低，則說 明油因過熱分解或油內(nèi)曾發(fā)生過閃絡(luò)故障，必要時停電檢修。若氣體為淺灰色帶強烈臭味且可燃的，是紙質(zhì)絕緣損壞，應(yīng)立即停電檢修。 三 變壓器的差動保護 變壓器的過電流保護裝置、電流速斷保護裝置、瓦斯保護裝置等各有優(yōu)點和不足之處。變壓器的差動保護裝置正是為了解決這一問題而設(shè)置的。差動保護分為縱聯(lián)差動保護和橫聯(lián)差動保護兩種，縱聯(lián)差動保護用于單回路，橫聯(lián)差動保護用于雙回路。按規(guī)定，單臺運行的變壓器容量為10 000 kVA及以上和并列運行的變壓器每臺容量在6 300 kVA及以上時，都應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。三 變壓器的差動保護變壓器

56、差動保護的工作原理1.變壓器差動保護的工作原理圖如圖所示。差動保護裝置是根據(jù)被保護元件兩側(cè)電流差而動作的保護裝置。把變壓器兩側(cè)的電流互感器按同極性串聯(lián)起來，使繼電器KA跨接在兩連線之間，則流入電流互感器的電流就是兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差，即IKA=I1-I2。變壓器差動保護的工作原理圖三 變壓器的差動保護在變壓器正常運行或保護區(qū)外發(fā)生短路時，電流互感器TA1和TA2的二次電流同時增大，流入繼電器的動作電流 為零或差值很小，繼電器KA不動作，如圖6-36（a）所示。 當(dāng)變壓器差動保護區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，在單電源供電的情況 下I2=0，流入繼電器回路的電流IKA=I1，如圖6-36（b） 所示。此

57、時繼電器回路的電流超過繼電器KA整定的動作電 流，KA動作，使斷路器QF1、QF2同時跳閘，切除變壓器。工作原理三 變壓器的差動保護 由于變壓器差動保護裝置具有動作迅速、選擇性 好的優(yōu)點，所以在工廠企業(yè)的大中變電所中應(yīng)用 較廣。差動保護裝置還可用于線路和高壓電動機的保護。應(yīng)用范圍三 變壓器的差動保護變壓器差動保護動作跳閘后的檢查和處理2.（2）如果變壓器差動保護范圍內(nèi)的設(shè)備無明顯故障，應(yīng)檢查繼電 保護及二次回路是否有故障，直流回路是否有兩點接地的現(xiàn)象。（3）經(jīng)以上檢查無異常時，應(yīng)在切除負(fù)荷后立即試送一次，試送后又跳閘，不得再送。（4）如果是因繼電器或二次回路故障、直流兩點接地造成的誤動作，應(yīng)將

58、差動保護退出運行，將變壓器送電后，再處理二次回路故障及直流接地。（1）檢查變壓器本體有無異常，檢查差動保護范圍內(nèi)的瓷瓶是否有閃絡(luò)、損壞，引線是否有短路現(xiàn)象。 （5）差動保護及重瓦斯保護同時動作使變壓器跳閘 時，不經(jīng)內(nèi)部檢查和試驗，不得將變壓器投入運行。 四 變壓器的單相保護在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)三相都帶過流脫扣器的低壓斷路器，該低壓斷路器既作為低壓主開關(guān)，又可用來保護低壓側(cè)的相間短路和單相短路，操作方便。（2） 在變壓器低壓側(cè)中性點引出線上裝設(shè)專門的零序電流保護裝置。采用兩相三繼電器式或三相三繼電器式接線，提高變壓器低壓側(cè)發(fā)生單相短路時的保護靈敏度。在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)熔斷器，同樣可用來保護低壓側(cè)的

59、相間短路和單相短路，但熔斷器不能作為開關(guān)用，而且它熔斷后需更換熔體才能恢復(fù)供電，因此它只適用于不重要負(fù)荷的變壓器。 （1） （3） （4）四 變壓器的單相保護在變壓器低壓側(cè)中性點引出線上裝設(shè)零序電流保護的工作原理圖如圖所示。零序電流保護裝置由零序電流互感器和過電流繼電器組成，當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生單相接地短路時，零序電流經(jīng)電流互感器使電流繼電器動作，可使變壓器高壓側(cè)斷路器跳閘，切除故障。變壓器零序電流保護的工作原理圖四 變壓器的單相保護零序電流保護的動作電流按躲過變壓器低壓側(cè)最大不平衡電流來整定，即 式中，Krel為保護裝置的可靠系數(shù)，取1.2；Ki為零序電流互感器的變比；I2N.T為變壓器低壓側(cè)

60、額定電流。零序電流保護的動作時間取0.50.7 s。靈敏度按變壓器低壓側(cè)干線末端最小單相短路電流來校驗。對于架空線路,Sp1.5；對于電纜線路，Sp1.2。采用此種保護措施，靈敏度較高，但投資較大。 在上述四種措施中，第一種措施在工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛。IKKITNirelKAop.2.25. 0三 電力系統(tǒng)的基本要求 學(xué)生電力變壓器的保護與工廠高壓線路的繼電保護相同嗎？老師電力變壓器的保護與工廠高壓線路的繼電保護基本相同，此外，變壓器還有其特殊的保護瓦斯保護。輕瓦斯保護動作于信號，重瓦斯保護動作于跳閘。瓦斯保護能反映變壓器的內(nèi)部故障，不能反映變壓器外部短路故障。瓦斯保護的主要組件是瓦斯繼電