工廠供電課件：第6章 工廠供電系統(tǒng)的過電流保護

1、（1）過電流保護的任務(wù)及要求。（2）熔斷器的保護。（3）低壓斷路器保護。 （4）保護繼電器。 （5）工廠高壓線路的繼電保護。 （6）電力變壓器的繼電保護第6章 工廠供電系統(tǒng)的過電流保護內(nèi)容16.1 過電流保護的任務(wù)和要求什么是過電流保護？ 當(dāng)通過線路的電流大于繼電器的動作電流，保護裝置啟動，并用時限保證動作的選擇性的一種保護。熔斷器-簡單經(jīng)濟，靈敏度低，更換熔體需要時間。 低壓斷路器-靈敏度高，能很快恢復(fù)供電。只適合低壓系統(tǒng)在高壓系統(tǒng)，采用繼電保護裝置（靈敏度高，供電可靠） 26.1.1 繼電保護裝置的任務(wù)及要求 （1）在電氣元件發(fā)生故障時，有選擇性地作用于斷路器跳閘，將故障元件從供電系統(tǒng)中快

2、速切除。 （2）在電氣元件出現(xiàn)異常運行工況時，及時發(fā)出報警信號。1）繼電保護裝置的基本任務(wù)： 繼電保護裝置一般由測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分構(gòu)成，如下圖所示。 輸入信號：電流或電壓輸出信號：報警或跳閘3 2）對繼電保護裝置的基本要求： 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，繼電保護裝置動作，只切除故障元件，使停電范圍最小，以減小故障停電造成的損失。保護裝置這種能挑選故障元件的能力稱為保護的選擇性。 （1）選擇性4（2）速動性 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。 注意：必須在滿足選擇性的基礎(chǔ)上 故障切除時

3、間等于保護裝置動作時間和斷路器動作時間之和。 一般的快速保護動作時間：0.06-0.12s 斷路器的動作時間：0.06-0.15s5（3）靈敏性 指在保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時，保護裝置的反應(yīng)能力。 繼電保護裝置的靈敏性以靈敏度Sp來衡量。 SpIKminIop.1 IKmin 保護區(qū)內(nèi)故障的最小短路電流值 Iop.1保護裝置一次側(cè)動作電流6（4）可靠性 繼電保護裝置在其所規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作時，一定要準(zhǔn)確動作，即不能拒動；不屬其保護范圍的故障或不正常工作時，一定不要動作，即不能誤動。 另外：還要考慮經(jīng)濟性 目標(biāo)：技術(shù)上安全可靠，經(jīng)濟上合理7 6.2.1 配置6.2

4、熔斷器保護86.2.2 低壓熔斷器的選擇熔體的額定電流不小于線路的計算電流，即 熔體的額定電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流，即 熔體的額定電流應(yīng)與被保護線路的允許電流相配合，即 （1.52）INT 對于保護電力線路的熔斷器，其熔體額定電流應(yīng)滿足：對于保護電力變壓器的熔斷器： 熔體額定電流的確定對于保護電壓互感器的RN2型熔斷器，其熔體額定電流一般選用0.5A。 9熔斷器的選擇與校驗 對限流式熔斷器（如RN1、RT0等）：對非限流式熔斷器（如RW4、RM10等）： 額定電壓：熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于保護線路的額定電壓 ，即額定電流：熔斷器的額定電流應(yīng)不小于它所安裝熔體的額定電流，即熔斷器斷流能力的校驗：

5、 106.2.2 熔斷器保護靈敏度校驗47 式中， 為熔斷器保護線路末端的最小短路電流，對中性點不接地系統(tǒng)，取兩相短路電流 ；對中性點直接接地系統(tǒng)，取單相短路電流 。 11 6.2.3 前后熔斷器之間的選擇性配合IN.FE1= 20AIN.FE2= 5AIK =200A0.35S0.25S120.5t1=1.5t2=安秒特性保護選擇性條件：熔斷時間誤差為30%50%13 例: 設(shè)FU1的IN.FE1=150A， FU2的 IN.FE2=80A，圖上k點發(fā)生三相短路的Ik(3)=2000A。試檢驗這兩組熔斷器之間是否選擇性配合。 解 用IN.FE1 =150A和Ik(3)=2000A查附錄表10

6、-2的曲線得t10.2s。 用IN.FE2=80A和Ik(3)= 2000A查附錄表10-1的曲線得t20.04s。 t1=0.2s3t230.04s0.12s 由此可見這兩組熔斷器能保證選擇性動作 146.3 保護繼電器 151617 一般為0.85 （1）電磁式電流繼電器(KA) 返回系數(shù)Kre是指繼電器的返回電流Ire與其起動電流Iop的比值，一般小于1，即： 電磁式電流繼電器的動作特性 繼電器的起動電流是指使繼電器常開觸點閉合的最小電流Iop。 繼電器的返回電流是使繼電器閉合的常開觸點斷開的最大電流 Ire。 18 因為這種保護裝置的動作時限（由時間繼電器預(yù)先調(diào)整）與故障電流的大小無關(guān)

7、，是固定的，所以其保護特性稱為“定時限特性”。19 （2）感應(yīng)型繼電器（GL型）感應(yīng)系統(tǒng)：由線圈1、帶短路環(huán)3的電磁鐵2和鋁盤4組成，它的動作是有時限的；電磁系統(tǒng)：由線圈1、電磁鐵2和銜鐵15組成，它的動作是瞬時的。1線圈 2電磁鐵 3短路環(huán) 4可轉(zhuǎn)鋁盤 5鋼片 6可偏鋁框架 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 繼電器線圈正常流過負荷電流，鋁盤勻速轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈內(nèi)的電流增大時，鋁盤轉(zhuǎn)動加快，如果電流繼續(xù)增大，框架隨之發(fā)生偏轉(zhuǎn)，扇形齒輪以渦桿嚙合，扇形齒輪沿著渦桿上升，最后使接點接通，同

8、時信號牌落下。 20感應(yīng)系統(tǒng)部分動作電流是指繼電器鋁盤軸上蝸桿與扇形齒片相嚙合時，線圈所需要通入的最小電流。動作電流的整定值通過插孔板擰入螺釘來改變線圈的匝數(shù)來調(diào)整（2，2.5，34.5，5，69，10A）。返回電流是指扇形齒片脫離蝸桿返回到原來位置時的最大電流。動作時間是指從軸上蝸桿與扇形齒片相嚙合起到接點閉合這一段時間。通入繼電器的電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)速越快，動作時間就越短，這種特性稱為反時限特性。1線圈 2電磁鐵 3短路環(huán) 4可轉(zhuǎn)鋁盤 5鋼片 6可偏鋁框架 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

9、流調(diào)節(jié)插銷繼電器動作時限調(diào)節(jié)螺桿標(biāo)度尺是以10倍動作電流的動作時限來標(biāo)度的。21電磁速斷部分電磁系統(tǒng)的速斷特性即當(dāng)通入繼電器線圈的電流大到整定值的某個倍數(shù)時，未等感應(yīng)系統(tǒng)動作，銜鐵右端瞬時被吸下，接點立即閉合。動作電流值通過改變銜鐵與電磁鐵心之間氣隙來調(diào)整，其速斷動作電流調(diào)整范圍是感應(yīng)系統(tǒng)整定電流值的28倍。GL-10型繼電器本身帶有信號掉牌，而且接點容量又較大，所以組成反時限過電流保護時，無需再接入其他繼電器1線圈 2電磁鐵 3短路環(huán) 4可轉(zhuǎn)鋁盤 5鋼片 6可偏鋁框架 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

10、 16動作電流調(diào)節(jié)插銷22動作程序是常開觸點先閉合，常閉觸點后斷開，構(gòu)成“先合后斷”的轉(zhuǎn)換觸點23 感應(yīng)式電流繼電器的電流時間特性曲線如圖所示。通入的電流越大，動作時間越短“反時限特性”，如下圖所示曲線 abc，這一特性是其感應(yīng)元件所產(chǎn)生的。 當(dāng)繼電器線圈電流進一步增大到整定的速斷電流Iqb時，電磁元件動作，使觸點發(fā)生切換，同時也使信號牌掉下。很明顯，電磁元件的作用又使感應(yīng)式繼電器兼有“電流速斷特性”，如圖所示bbd曲線。因此這種電磁元件又稱為電流速斷元件。 速斷電流Iqb是指繼電器線圈中的使電流速斷元件動作的最小電流。速斷電流與感應(yīng)元件的動作電流之比稱速斷電流倍數(shù)nqb。246.4.1 繼電

11、保護裝置的接線形式 繼電保護裝置的接線形式是指電流互感器與電流繼電器之間的連接方式，常用的有兩相兩繼電器和兩相一繼電器兩種。 接線系數(shù)KW：表述繼電器線圈電流Ik與電流互感器二次電流I2的關(guān)系A(chǔ)6.4 工廠高壓線路的繼電保護 兩相兩繼電器接線 當(dāng)一次線路發(fā)生三相短路或任意兩相短路，至少有一個繼電器動作。25此接線方式主要用于小接地電流系統(tǒng)作相間短路保護用。兩相一繼電器接線 兩相一繼電器接線方式由兩臺電流互感器和一只電流繼電器組成。正常工作時，通過繼電器的電流為：A 正常工作時，流入繼電器的電流為兩相電流互感器二次電流之差較小，故障時較大，電流繼電器動作。26主要用于高壓電動機的保護。兩相一繼電

12、器接線式的接線系數(shù) 不同的相間短路時，接線系數(shù)是不一樣的。正常和三相短路時接線系數(shù)為 ； AC相短路時接線系數(shù)為2；AB相或BC相短路時接線系數(shù)為1。 因而靈敏系數(shù)也不一樣。 保護整定時取KW 靈敏度校驗時取KW 1 AAAAA271）直接動作式這種接線不另設(shè)繼電器，設(shè)備最少，接線簡單，但由于受脫扣器型號的限制，實際上很少用。 6.4.2 繼電保護的操作方式282）去分流式正常運行時，電流繼電器KA的常閉接點將跳閘線圈YR短路，YR無電流流過，斷路器QF不會跳閘。而在一次電路發(fā)生相間短路時，KA動作，其常閉接點斷開，使YR的短路分流支路被去掉（即“去分流”），電流互感器的二次側(cè)的電流全部流過Y

13、R，斷路器跳閘。跳閘線圈296.4.3 帶時限的過電流保護按其時間動作特性分：定時限過電流保護 反時限過電流保護 定時限: 保護裝置的動作時間是固定的，與短路電流大小無關(guān)。 反時限: 保護裝置的動作時間與短路電流大小成反比關(guān)系，短路電流越大，動作時間越短。30（一）定時限過電流保護裝置31一、接線 （GL型感應(yīng)式電流繼電器）（二）反時限過流保護裝置32（三）保護的整定 （a）正常運行時，電流繼電器不動作，即繼電器動作電流在一次側(cè)的折算值Iop1應(yīng)躲過線路的最大負荷電流IL.max（正常過負荷電流和尖峰電流），即 Iop1IL.max （b）繼電器在外部故障切除后，可靠返回到原始位置,即繼電器返

14、回電流折算到一次側(cè)的值Ire1也要躲過線路的最大負荷電流IL.max，即Ire.1IL.max（1）動作電流的整定動作電流整定Iop=？ 、動作時限整定和靈敏度校驗Y2I01IopIre33 （b）繼電器在外部故障切除后，可靠返回到原始位置,即繼電器返回電流折算到一次側(cè)的值Ire1應(yīng)躲過線路的最大負荷電流IL.max，即Ire.1IL.max返回系數(shù)Kre= Ire/ Iop =Ire.1/ Iop.1， Iop .1= Ire.1/ Kre IL.max Kre所以Y1I01IopIreKA2繼電器Y2I01IopIreKA1繼電器繼電器的動作電流 Iop=？34 引入可靠系數(shù)Krel ，將

15、上式寫成等式，則得到帶時限過電流保護裝置動作電流的整定計算公式為即， IopIL.max KW/（Ki Kre） 式中, Krel為可靠系數(shù)，對 DL型繼電器取1.2，對 GL型繼電器取1.3；Kre為繼電器返回系數(shù)，用DL型繼電器取0.85，用GL型繼電器取0.8；IL.max為線路上的最大負荷電流，可取為計算電流I30的（1.53）倍。 Iop .1IL.max KreIop電流互感器繼電器的接線系數(shù)繼電器的動作電流35（2）過電流保護動作時限的整定“階梯原則”以保證前后兩級保護動作的選擇性。 后一級保護裝置所保護的線路首端發(fā)生三相短路時，前一級保護的動作時間t1應(yīng)比后一級保護中最長的動作

16、時間t2大一個時間級差t。t1 t2 t（對定時限， 可取t 0.5s，對反時限， t 0.7s ） GL型的時限調(diào)節(jié)機構(gòu)是按10倍動作電流的動作時間來標(biāo)度的，而實際通過繼電器的電流一般不會恰恰為動作電流的10倍，因此反時限過電流保護的動作時間，必須根據(jù)繼電器的動作特性曲線來整定。36a、計算線路2WL首端K點三相短路時繼電器2的動作電流倍數(shù)n2。 反時限過電流保護動作時限整定步驟：12短路電流Ik（一次側(cè)）折算到二次側(cè)的電流37繼電器的動作特性曲線a、計算線路2WL首端K點三相短路時保護2的動作電流倍數(shù)n2。 b、由n2從特性曲線2求K點三相短路時繼電器2的動作時限t2。 c、計算K點三相短

17、路時繼電器1的實際動作時限t1 ，t1應(yīng)較t2大一個時限級差t，以保證動作的選擇性，即 d、計算K點三相短路時，繼電器1的實際動作電流倍數(shù)n1。 交點于b點，沿曲線找到對應(yīng)的10倍電流倍數(shù)對應(yīng)的時間t1反時限過電流保護動作時限整定1238（3）保護靈敏度校驗 過電流保護的靈敏度用系統(tǒng)最小運行方式下線路末端的兩相短路電流 進行校驗。 式中，Iop1為保護裝置一次側(cè)動作電流。 Sp主保護后備保護SpSp因此由于39解：1、整定動作電流例1：試整定如圖所示線路1WL的定時限過電流保護。已知1TA的變比為750/5A，線路最大負荷電流（含自啟動電流）為670A，保護采用兩相兩繼電器接線，線路2WL定時

18、限過電流保護的動作時限0.7s，最大運行方式時K1點三相短路電流4kA，K2點三相短路電流2.5kA，最小運行方式時K1和K2點三相短路電流分別為3.2kA和2kA。 （返回系數(shù)Kre=0.85）選DL-11/10電流繼電器，整定動作電流7A 過電流保護一次側(cè)動作電流為 402、整定動作時限 線路1WL定時限過電流保護的動作時限應(yīng)較線路2WL定時限過電流保護動作時限大一個時限級差t。 3、校驗保護靈敏度 保護線路1WL靈敏度按線路1WL末端最小兩相短路電流校驗：由此可見，保護整定滿足靈敏度要求。 41提高靈敏度的措施低電壓閉鎖保護低電壓繼電器的動作電壓Udzj一般取為(0.6一0.7) Un4

19、2(六)定時限與反時限過電流保護的比較保護類型優(yōu)點缺點定時限過電流保護動作時間精確，整定簡便需繼電器多，接線復(fù)雜，需直流操作電源，投資大越靠近電源處，動作時間越長反時限過電流保護繼電器少，交流操作，簡單經(jīng)濟，投資降低整定配合復(fù)雜，誤差大，可能由于動作時間長而延長故障持續(xù)時間 線路越靠近電源，過電流保護的動作時限越長，而短路電流越大，危害也越大，這是過電流保護的不足。 GB50062一92規(guī)定，在過電流保護動作時間超過0.50.7s時，還應(yīng)裝設(shè)瞬動的電流速斷保護裝置。 定時限動作時間是固定的，反時限動作時間是反時限的，與電流大小有關(guān)。436.4.4 電流速斷保護（一）電流速斷保護的組成當(dāng)過電流保

20、護動作時限大于0.50.7秒，必須裝設(shè)電流速斷。電流速斷保護就是一種瞬時動作的過電流保護，僅反應(yīng)于電流增大而瞬時動作（無延時）。44(二)速斷電流的整定 電流速斷保護的動作電流（速斷電流）Iqb應(yīng)躲過它所保護的線路末端的三相短路電流 ，其整定計算公式是：式中，Krel為可靠系數(shù)，對DL型繼電器取1.21.3；對GL型繼電器取1.41.5。為保證選擇性，在下一級線路首段發(fā)生最大短路電流時，繼電器不應(yīng)動作.對GL型電流繼電器，還要整定速斷動作電流倍數(shù)，即 45 裝有前后兩級電流速斷保護的線路，前一段線路WL1末端k-1點的三相短路電流Ik-1(3),實際上與后一段線路WL2首端k-2點的三相短路電

21、流Ik-2(3)幾乎相等，故KA1的速斷電流Iqb只有躲過Ik-1(3),才能躲過Ik-2(3)，防止K-2點短路時KA1誤動作。（三）電流速斷保護的“死區(qū)” 電流速斷保護不可能保護線路的全長，存在保護“死區(qū)”。 46電流速斷保護的死區(qū)的彌補 為彌補死區(qū)得不到保護的缺陷，所以凡是裝設(shè)有電流速斷保護的線路，必須配備帶時限的過電流保護，過電流保護的動作時間比電流速斷保護至少長一個時間級差t=0.50.7s，而且前后級的過電流保護時間又要符合“階梯原則”，以保證選擇性。 47（四）電流速斷保護的靈敏度 電流速斷保護的靈敏度按其安裝處（即線路首端）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Ik

22、.min來檢驗。因此電流速斷保護的靈敏度必須滿足的條件為Sp因此48例2 圖所示的10kV線路1WL和2WL都采用GL-15/10電流繼電器構(gòu)成兩相兩繼電器接線的過電流保護。已知1TA的變比為100/5A，2TA的變比為75/5A，1WL的過電流保護動作電流整定9A，10倍動作電流的動作時間為1s，2WL的計算電流為36A，2WL首端三相短路電流為900A，末端三相短路電流320A。試整定線路2WL的保護。解：線路由GL-15/10感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成兩相式過電流保護和電流速斷保護 （1）過電流保護 動作電流 整定繼電器動作電流8A，過電流保護一次側(cè)動作電流為 動作時限整定 由線路1WL和2W

23、L保護配合點K1，整定2WL的電流繼電器動作時限曲線。 a、計算K1點短路1WL保護的動作電流倍數(shù)n1和動作時限t1： 由n1查GL-15電流繼電器t|n=10=1s特性曲線，得t1=1.4s b、計算K1點短路2WL保護的動作電流倍數(shù)n2和動作時限t2。 c、由n2和t2從GL-15電流繼電器動作特性曲線查得10倍動作電流動作時限0.6s 靈敏度校驗 1.5 2WL過電流保護整定滿足要求 （2）電流速斷保護 動作電流整定 整定速斷保護動作倍數(shù)4倍，一次側(cè)動作電流為 靈敏度校驗 1.5 2WL電流速斷保護整定滿足要求。 歸納： 過電流保護裝置由工作時限滿足選擇性要求，它的保護范圍是本級和下級。

24、瞬時電流速斷保護裝置由動作電流滿足選擇性要求，它的保護范圍只是被保護線路首端的一部分，稱為保護區(qū)，被保護線路末端的一部分保護裝置不能保護，稱為死區(qū)。 526.4.5 單相接地保護 在小接地電流的電力系統(tǒng)中，若發(fā)生單相接地故障時，只有很小的接地電容電流，而相間電壓不變，雖然可以暫時繼續(xù)運行，但由于非故障相的對地電壓升高為原來對地電壓的 倍，因此對線路絕緣是一種威脅。必須通過保護裝置，發(fā)出報警信號。 單相接地保護又稱零序電流保護，它利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護裝置動作，給予信號。國標(biāo)規(guī)定：對366kV中性點非直接接地的線路上，宜裝設(shè)有選擇性的接地保護，并動作于信號；當(dāng)危及安全時，動作于跳閘。

25、53 零序電流保護是利用單相接地故障線路的零序電流較非故障線路大的特點，實現(xiàn)有選擇性地跳閘或發(fā)出信號。電纜線路采用的零序電流互感器的結(jié)構(gòu)特點是：在其環(huán)形鐵心上繞二次繞組。 1）零序電流保護的基本原理零序電流互感器+KA43215 54552）零序電流保護的整定 系統(tǒng)中其它線路發(fā)生單相接地，被保護線路流過接地電容電流IC時，單相接地保護不應(yīng)動作，即式中，Krel為可靠系數(shù)，保護裝置不帶時限時，取為45，以躲過被保護線路發(fā)生兩相短路時所出現(xiàn)的不平衡電流；保護裝置帶時限時，取為1.52，這時接地保護的動作時間應(yīng)比相間短路的過電流保護動作時間大一個t，以保證選擇性。 563）靈敏度校驗 架空線路電纜線

26、路 被保護線路發(fā)生單相接地，流過接地電容電流單相接地保護應(yīng)可靠動作。SpSpSp576.4.6 過負荷保護只用于可能常出現(xiàn)過負荷的電纜線路，一般延時動作于信號（動作時間取1015s）。動作電流的整定：按躲過線路的計算電流I30整定。整定公式: Iop(E) (1.21.3 )I30 / Ki 586.5 電力變壓器的繼電保護59l. 繞組及其引出線的相間短路 包括三相短路和兩相短路。與線路相間短路一樣，這種故障的特點是，短路相上電流急劇增加為正常電流的若干倍，因此可采取反應(yīng)電流過量而動作的過電流保護裝置來加以保護。 對于油浸式變壓器，當(dāng)油箱內(nèi)繞組發(fā)生相間短路時，危害很大，故障處的電弧不僅可能燒

27、壞繞組絕緣和鐵心，而且可能會使絕緣材料和變壓器油強烈氣化，從而引起油箱爆炸。針對這種情況，變壓器除了設(shè)置過電流保護外，還應(yīng)設(shè)置反應(yīng)油箱內(nèi)油氣化量多少的瓦斯保護。6.5.1 電力變壓器的故障形式及保護方式602. 繞組匝間短路 繞組匝間短路也是變壓器的常見故障。繞組匝間短路時也會使故障點電流增加，但增加的多少與短路匝數(shù)有關(guān)，當(dāng)短路匝數(shù)不多時，故障電流與正常電流差異不是很大，過電流保護裝置不一定能反應(yīng)出來。因此，對這種故障，油浸式變壓器采用瓦斯保護；干式變壓器采用反應(yīng)繞組短路時溫度升高的溫度保護。3二次側(cè)單相短路 變壓器二次側(cè)中性點直接接地，其單相短路時，故障相出現(xiàn)較大的短路電流。一般，首先考慮用

28、變壓器一次測裝設(shè)的過電流保護兼作單相短路保護，若靈敏度不夠，再考慮在變壓器二次側(cè)采用反映三根電流之和的零序電流保護。614. 過負荷 雖然變壓器有一定的過負荷能力，但過負荷時間不能太長。因此，當(dāng)變壓器的實際負荷超過其額定負荷時，采用反映變壓器過負荷的過負荷保護。6. 干式變壓器繞組溫度升高 干式變壓器繞組溫度升高的原因很多，如過負荷、匝間短路、環(huán)境溫度過高、冷卻系統(tǒng)故障等。針對這種情況，應(yīng)設(shè)置溫度保護。5. 油浸式變壓器的油面降低 油侵式變壓器采用變壓器油作繞組的相間絕緣和對地絕緣，因此，繞組必須完全浸泡在變壓器油中，當(dāng)油面降低時，會威脅變壓器的絕緣，從而引起短路故障。針對這種情況，應(yīng)設(shè)置可反

29、映油面降低的瓦斯保護。62保護方式瓦斯保護（氣體保護）縱聯(lián)差動保護電流速斷保護主 保 護選其一輕瓦斯：動作于信號重瓦斯：動作于跳閘漏油：動作與跳閘和信號后備保護：輔助保護定時限過電流保護過負荷保護單相接地保護：零序電流保護過勵磁保護63車間變電610/0.4kV，容量1000kVA左右，主保護采用電流速斷保護和瓦斯保護 可靠系數(shù) ，一般DL取1.31.4， GL取1.51.6 。電流速斷保護6.5.2 變壓器的過電流保護、電流速斷保護和過負荷保護1. 動作電流整定 保護裝置動作電流：躲過變壓器二次側(cè)母線上最大三相短路電流歸算至一次側(cè)的值 643. 評價 優(yōu)點：簡單，動作迅速； 缺點：有死區(qū)，不

30、能保護變壓器二次側(cè)出口處短路，必須與過電流保護配合使用。 2.靈敏度校驗 一次側(cè)最小兩相短路電流值 如不滿足要求，則改用差動保護。65過電流保護1.動作電流整定動作電流：躲過最大負荷電流 可靠系數(shù) ，DL取1.21.3， 返回系數(shù) ，DL取0.85。IL.max=(1.53)I1N.T663.靈敏度校驗要求： Sp 1.5式中： 保護范圍末端最小兩相短路電流值。 如不滿足要求，則改用低電壓閉鎖的過電流保護。2.動作時限整定：時限階梯原則674.接線68變壓器的過負荷保護 過負荷一般情況下都是對稱的，因此只裝一相，延時動作于預(yù)告信號動作電流整定動作時限1015S6970變壓器的過電流保護、電流速

31、斷保護、過負荷保護的共同點：它們都是超過正常工作時額定電流的動作電流。區(qū)別點：過負荷保護的電流小，動作時間較長；過電流保護的電流比過負荷保護的電流大，動作時間比過負荷保護的動作時間的短；電流速斷保護的電流比過電流保護的電流大，動作時間比過電流保護的時間的短。716.5.3 變壓器低壓側(cè)的單相短路保護1、變壓器低壓側(cè)裝設(shè)三相均帶過電流脫扣器的低壓斷路器保護 此時，低壓斷路器，既作低壓側(cè)主開關(guān)，操作方便，便于自動投入，供電可靠性高，又用來保護變壓器低壓側(cè)的相間短路和單相短路。適用于工廠和車間變電所中。2、變壓器低壓側(cè)三相均裝設(shè)熔斷器保護 低壓側(cè)三相均裝設(shè)熔斷器，既可保護變壓器低壓側(cè)的相間短路，又可

32、保護其單相短路，簡單經(jīng)濟。但熔斷器熔斷后更換熔體需一定時間，會影響連續(xù)供電；適用于供不重要負荷的小容量變壓器。723、在變壓器低壓側(cè)中性點引出線上裝設(shè)零序電流保護整定原則：動作電流Iop(0)按躲過變壓器低壓側(cè)最大不平衡電流來整定。734、采用兩相三繼電器式接線或三相三繼電器式接線的過電流保護既能實現(xiàn)相間短路保護，又能實現(xiàn)低壓側(cè)的單相短路保護，保護靈敏度較高。746.5.4 變壓器的差動保護縱差保護原理： 利用保護區(qū)（其一、二次側(cè)所裝TA之間）內(nèi)故障時，變壓器兩側(cè)電流在差動回路中引起的不平衡電流來動作。 功能及特點：a. 既能用于保護變壓器內(nèi)部以及引出線和絕緣套管的相間短路，亦可用于保護變壓器

33、的匝間短路。b. 靈敏度高，動作迅速。分為:縱聯(lián)差動保護（用于單回路）橫聯(lián)差動保護（用于雙回路）75當(dāng)k-1點發(fā)生短路時，TA1的二次電流I1與TA2二次電流I2相等或近似相等，則流入KA的電流IKAI1I20，繼電器KA不動作；當(dāng)k-2發(fā)生短路時，對單端供電的變壓器，I20，IKAI1，超過KA整定的動作電流Iop,使KA瞬時動作，然后通過出口KM使斷路器QF跳閘，切除短路故障，同時通過信號繼電器KS發(fā)出信號。76動作電流Iop(d)的整定須滿足三個整定原則：躲開保護范圍外部短路時出現(xiàn)的最大不平衡電流,即Iop(d) 1.3 Idsq.max ； 躲過變壓器的勵磁涌流，即 Iop(d) (1

34、.31.5 )I1N.T ；在TA二次回路斷線且T處于最大負荷時不應(yīng)誤動，應(yīng)大于最大負荷電流即 Iop(d) 1.3 IL.max*最終定值取最大靈敏度校驗按T二次側(cè)在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩相短路來校驗。一般，靈敏系數(shù)需滿足： Sp2771）瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)和基本原理瓦斯保護，又稱為氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本保護裝置。國標(biāo)規(guī)定，800KVA及以上的一般變壓器和400KVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。瓦斯保護只能反映變壓器油箱內(nèi)部的故障，而對變壓器外部端子上的故障情況則無法反映。6.5.5 變壓器的瓦斯保護78瓦斯保護（氣體保護）輕瓦斯：動作于信號

35、重瓦斯：動作于跳閘油箱漏油：動作于跳閘和信號797.變壓器的瓦斯保護8081正常時82輕瓦斯83重瓦斯84嚴(yán)重漏油852) 瓦斯保護的結(jié)線866.7 高壓電動機的繼電保護87一、常見故障類型、不正常工作狀態(tài)及其保護方式常見故障類型及保護方式不正常工作狀態(tài)及保護方式二、電動機的保護相間短路保護 單相接地保護低電壓保護 速斷保護過負荷保護差動保護本節(jié)主要內(nèi)容88故障類型及保護方式 定子相間短路故障 一相匝間短路：無專門保護 單相接地：用于接地電流大于5A的情況 10A以下動作于信號 10A以下動作于跳閘 另外：在系統(tǒng)電壓下降嚴(yán)重時，為保證重要電動機的自起動，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護。2000kW以下 速斷

36、保護2000 kW以上速斷靈敏度不滿足差動保護要小碼89不正常工作狀態(tài)過負荷 原因是：1.機械負荷的過載；2.供電網(wǎng)絡(luò)電壓和頻率的降低而使電動機轉(zhuǎn)速下降；3.電動機起動或制動時間過長；4.高壓電動機由于斷路器接觸不良或低壓電動機熔斷器形成斷相運行等。保護帶時限動作于發(fā)信號、跳閘或自動減負載 902.動作電流整定動作電流按躲過電動機額定電流整定。 可靠系數(shù) ，DL取1.5 2， BCH-2取1.3，高靈敏度接線取0.553.靈敏度校驗 電動機出口最小兩相短路電流值 91采用兩相電流差接線，如靈敏度不滿足可改為不完全星形接線。 可靠系數(shù) ，一般DL取1.82， GL取1.41.6 。 電動機起動電

37、流電流速斷保護兩相電流差接線：KW 不完全星形接線：KW 1 1.動作電流整定 保護裝置動作電流：躲過電動機的起動電流922.靈敏度校驗 電動機出口最小兩相短路電流值 如不滿足要求，則改用差動保護。93電動機電流速斷保護原理接線圖a-兩相式接線；b-兩相差接線3.接線94電動機的過負荷保護 過負荷一般情況下都是對稱的，因此只裝一相。注意：1。對不停機便不能消除過負荷的電動機，過負荷保護應(yīng)動作于跳閘；2。對不停機情況下，可以消除過負荷的電動機則可動作于信號或減負荷；3。在無人值班的電動機上過負荷保護應(yīng)動作于跳閘。951.動作電流整定目前我國廣泛采用感應(yīng)型電流繼電器，其感應(yīng)部分具有反時限特性。動作電流按躲過電動機額定電流整定。 可靠系數(shù) ，動作于信號取1.05， 動作于跳閘、自動減負載取1.2 返回系數(shù) ，GL型取0.8。 2.動作時限整定： 一般取1520 秒。96注意： 對于GL型繼電器，其感應(yīng)部分作為電動機的過負荷保護，其速斷部分作為電動機的速斷保護。因此應(yīng)先整定過負荷保護，再整定速斷保護。971.接線98單相接地保護當(dāng)單相接地電流大于5A時裝設(shè)。小于10A，動作于發(fā)信號；大于10A，延時動作于跳閘。 99電動機的低電壓保護1.裝設(shè)低電壓保護的原則和要求原