第6章企業(yè)供電系統(tǒng)的保護(hù)及其二次回路

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第六章企業(yè)供電系統(tǒng)的保護(hù)及其二次回路6-16-26-36-46-56-6保護(hù)裝置的作用及對其要求常用的保護(hù)繼電器高壓電力線路繼電保護(hù)變壓器繼電保護(hù)低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)變、配電站的操作電源與自動裝置

6-7變配電站的控制和信號回路

6-1保護(hù)裝置的作用及對其要求一、保護(hù)裝置的作用(1)當(dāng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置動作，并借助于斷路

器自動地、有選擇地將故障元件迅速地從供電系統(tǒng)中切除，避免事故的擴(kuò)大，保證其它電氣設(shè)備繼續(xù)

正常運(yùn)行。(2)當(dāng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，保護(hù)裝置動作，及

時發(fā)出報警信號，以便引起運(yùn)行人員注意并及時處理。

(3)保護(hù)裝置還可以與供電系統(tǒng)的其它自動裝置，如備用電源自動投入裝置(APD)、自動重合閘

裝置(ARD)等協(xié)同，大大縮短了短路事故的停電時間，及時恢復(fù)正常供電，從而提高了供電系

統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

二、對保護(hù)裝置的要求(1)選擇性當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只讓離故障點(diǎn)最近的

保護(hù)裝置動作，切除故障元件，保證其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。把這種有選擇的切除故障元件的性能稱為選擇性。(2)快速性當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，快速切除故障可以減

輕短路電流對電氣設(shè)備的破壞程度，盡快恢復(fù)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，保護(hù)裝置應(yīng)力求動作迅速。對繼電保護(hù)的基本要求

(3)可靠性保護(hù)裝置必需經(jīng)常處于準(zhǔn)備狀態(tài)，一旦在本保

護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路或出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，它都不應(yīng)當(dāng)拒絕動作或誤動作，而必需可靠地動作。

(4)靈敏性保護(hù)裝置對本保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運(yùn)

行狀態(tài)，無論其位置如何，程度輕重，均應(yīng)有足夠的反應(yīng)能力，保證動作，這種性能稱為靈敏性。各

種保護(hù)裝置的靈敏性是用“靈敏度〞來衡量的。

對過電流保護(hù)裝置，其靈敏度的定義為：

IKIs

k.min

op.1

I

k.min

為系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，在保護(hù)區(qū)末端發(fā)生短路時的最小短路電流；

I為保護(hù)裝置的一次側(cè)(主電路)動作電流。op.1

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6-2常用的保護(hù)繼電器一、電磁式電流繼電器電流繼電器在繼電保護(hù)裝置中作為啟動元件1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)DL-10系列電磁式電流繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1-線圈2-電磁鐵3-鋼舌片4-軸5-反作用力彈簧6-軸承7-靜觸點(diǎn)8-動觸點(diǎn)9-啟動電流調(diào)理轉(zhuǎn)桿10-標(biāo)度盤(銘盤)

2.動作電流、返回電流及返回系數(shù)當(dāng)繼電器線圈1通過電流時，電磁鐵2中產(chǎn)生磁通，使

Z形銜鐵(鋼舌片)3向磁極偏轉(zhuǎn)，而軸4上的反作用力彈簧5則阻止銜鐵偏轉(zhuǎn)。當(dāng)繼電器線圈中的電流增大到使銜鐵所受轉(zhuǎn)矩大于彈簧的反作

用力矩時，銜鐵被吸近磁極，使常開觸點(diǎn)7

、8閉合，此時稱為繼電器的動作。

能使電流繼電器動作的最小電流，稱為電流繼

電器的動作電流，用Iop.KA表示。繼電器動作后，若線圈中電流減小到一定數(shù)值時，銜鐵由于電磁力矩小于彈簧的反作用力矩而返回起始位置，常開觸點(diǎn)7、8開啟，此時稱為繼電器返回。

能使電流繼電器由動作狀態(tài)返回到起始位置的最大電流，稱為電流繼電器的返回電流，用Ire.KA表示。

繼電器的返回電流與動作電流之比，稱為電流繼電器的返回系數(shù)，用Kre表示，即

KIre

re.KA

/I

op.KA

3.動作電流的調(diào)理繼電器動作電流有兩種調(diào)理方法：一種粗調(diào)，即改變兩個線圈的連接方式(串聯(lián)或并聯(lián)),線圈并聯(lián)時動作電流比串聯(lián)時增大一倍；二是細(xì)調(diào)，是轉(zhuǎn)動調(diào)理轉(zhuǎn)桿9,改變彈簧5的反作用力矩。

電流繼電器的圖形符號和文字符號a)集中表示的圖形b)分開表示的圖形

二、電磁式時間繼電器1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS-100,120系列時間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1-線圈2-電磁鐵3-可動鐵心4返回彈簧5、6-瞬時靜觸點(diǎn)7-絕緣件8-瞬時動觸點(diǎn)9-壓杠10平衡錘11-搖擺卡板12-扇形齒輪13-傳動齒輪14-主動觸點(diǎn)15-主靜觸點(diǎn)16-標(biāo)度盤17-拉引彈簧18-彈簧拉力調(diào)理器19-摩擦離合器20-主齒輪21-小齒輪22-掣輪23、24-鐘表機(jī)構(gòu)

2.動作原理在繼電器線圈1中加上動作電壓后，可動鐵心(銜鐵)3即被瞬時吸入電磁線圈中，扇形齒輪的壓桿9被釋放，在拉引彈簧17的作用下使扇形齒輪12按順時針方向轉(zhuǎn)動，并帶動傳動齒輪13,經(jīng)摩擦離合器19,使同軸的主齒輪20轉(zhuǎn)動，并傳動鐘表機(jī)構(gòu)。因鐘表機(jī)構(gòu)中搖擺卡板和平衡錘的作用，使動觸點(diǎn)14恒速運(yùn)動，經(jīng)過一定時間后與靜觸點(diǎn)15相接觸，完成了時間繼電器的動作過程。當(dāng)加在線圈上的電壓消失后，在返回彈簧4的作用下，銜鐵被頂回原來位置，同時扇形齒輪的壓桿也馬上被頂回原處，使扇形齒輪復(fù)原。

3.時限調(diào)理

通過改變靜觸點(diǎn)的位置。也就是改變動觸點(diǎn)的行程，即可調(diào)整時間繼電器的動作時間。

時間繼電器的圖形符號和文字符號a)時間繼電器的緩吸線圈及延時閉合觸點(diǎn)b)時間繼電器的緩放線圈及延時斷開觸點(diǎn)

三、電磁式中間繼電器中間繼電器的作用，是在繼電保護(hù)裝置和自動裝置中用以增加觸點(diǎn)數(shù)量和觸點(diǎn)容量的。所以，這類繼電器有觸點(diǎn)數(shù)多、觸點(diǎn)的容量較大特點(diǎn)，一般用于保護(hù)裝置的出口處。

當(dāng)電壓加在線圈上時，

銜鐵被電磁鐵吸向閉合位置，并帶動觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)斷開電源時，銜鐵被快速釋放，觸點(diǎn)DZ系列電磁式中間繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)1-電磁鐵2-線圈3-銜鐵4-觸點(diǎn)

全部返回到

起始位置。

中間繼電器的圖形符號和文字符號

四、電磁式信號繼電器信號繼電器在繼電保護(hù)和自動裝置中用來作為信號指示的。在正常狀況下，繼電器線圈1中沒有電流通過，銜鐵4被彈簧3拉住，信號牌5由銜鐵的邊緣支持著保護(hù)在水平位置。當(dāng)線圈1中有電流流過時，電磁力吸引銜鐵而釋放信號牌。信號牌由于自