高壓電工教材第七章

1、P231第七章繼電保護(hù)自動(dòng)裝置和二次電路電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，各種傳記設(shè)備會(huì)發(fā)生故障和異常運(yùn)行狀態(tài)狀態(tài)。異常運(yùn)行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中傳記組件的正常運(yùn)行破壞，但故障運(yùn)行狀態(tài)，如過載、過電壓、頻率降低、系統(tǒng)振動(dòng)等。所以故障主要由多種類型的段落和單線組成，例如三相段落、二相段落、單相接地短等公路、兩相接地短路、電動(dòng)機(jī)和變壓器繞組之間的匝間短路、單相單線、2商船等。如果故障或異常運(yùn)行狀態(tài)不能及時(shí)正確處理，可能會(huì)發(fā)生事故。事故是指，停止向用戶發(fā)送電或發(fā)送電，將電能質(zhì)量降低到不允許的水平。(威廉莎士比亞，哈姆雷特)成人身體傷亡及傳記設(shè)備損壞等。繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)安全的保證提高運(yùn)營和電能質(zhì)量的重要組成部

2、分。第一節(jié)繼電保護(hù)工作和基本要求一、繼電保護(hù)工作繼電保護(hù)裝置反映了電力系統(tǒng)中的各種傳記設(shè)備故障和異常運(yùn)行狀態(tài)機(jī)器人，其任務(wù)是：1.電力系統(tǒng)的一個(gè)傳記部件故障時(shí)，保護(hù)裝置可以自動(dòng)、快速、擁有有選擇地從電源系統(tǒng)中卸下故障組件，以防止故障組件繼續(xù)破壞故障組件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，將事故限制到最低限度。2.如果電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常情況，保護(hù)裝置可以自動(dòng)報(bào)警P232警察信號(hào)，操作員可以迅速處理，無人值班變電站可以用來減輕保護(hù)。通過負(fù)載或跳閘避免事故發(fā)生。二、繼電保護(hù)的基本要求傳記設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大短路電流。降低電網(wǎng)電壓下落，燃燒傳記設(shè)備；嚴(yán)重時(shí)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行導(dǎo)致了破壞，甚至電網(wǎng)瓦解。為

3、了精確、快速的故障節(jié)制，讓電力系統(tǒng)以最快的速度恢復(fù)正常運(yùn)行。繼電保護(hù)需要充分的可靠性、選擇性、速度和靈敏度。(a)可靠性可靠性是指屬于該動(dòng)作的故障，可靠的動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕拒絕行為(拒絕)；當(dāng)不應(yīng)該移動(dòng)的時(shí)候，它是可靠的。也就是說，不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的動(dòng)作(梧桐)。(b)可選選擇性意味著在電力系統(tǒng)故障時(shí)，保護(hù)裝置僅切斷故障組件，而不是故障組件仍然正常工作，以將停電范圍的性能降至最低。圖7-1中，在Kl牙齒短路時(shí)，應(yīng)移至距離故障點(diǎn)最近的保護(hù)L、2。是的，通過跳躍lQF、2QF消除故障線路，將停電范圍降至最低我們說，此時(shí)保護(hù)1，2動(dòng)作是選擇性的動(dòng)作。也就是滿足選擇性圖7-1保護(hù)操作的可選說明同樣，當(dāng)K2

4、短路時(shí)，保護(hù)5，6動(dòng)作為5QF，6QF在中跳躍。K3牙齒短路時(shí)，保證。保護(hù)7，8動(dòng)作在7QF，8QF跳都是可選動(dòng)作。K3段落時(shí)7QF拒絕、保護(hù)5動(dòng)作跳躍5QF故障移除時(shí)，停電范圍擴(kuò)大。但是如果保護(hù)5不移動(dòng)并跳閘，則無法消除故障線路，因此當(dāng)前保護(hù)5的動(dòng)作也是選擇性動(dòng)作，但只是保護(hù)5做了保護(hù)7的遠(yuǎn)距離備份保護(hù)。保護(hù)7和7QF在跳閘中正常工作時(shí)在保護(hù)5度5QF中跳躍時(shí)保護(hù)5的動(dòng)作是非選擇性的，我們也習(xí)慣稱之為工資跳閘。由于繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性，可以合理調(diào)節(jié)動(dòng)作值和上下保護(hù)。定時(shí)限實(shí)現(xiàn)，一般上下保護(hù)的時(shí)限差為0.3S 0.7S。(c)速度勢利是指保護(hù)快速故障節(jié)制的性能。故障卸載時(shí)間包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間

5、和斷路器跳閘時(shí)間。一般快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.06s至0.12s，最快的為0.01s至是0.04s。一般斷路器動(dòng)作時(shí)間為0.06s至0.15s，速度最快的0.02s至是0.06s。故障系統(tǒng)時(shí)快速刪除故障，提高系統(tǒng)并行運(yùn)行的穩(wěn)定性。減少用戶低壓工作時(shí)間，減少故障組件損壞，防止故障進(jìn)入擴(kuò)大一步。(d)敏感性靈敏度是繼電保護(hù)要求保護(hù)范圍內(nèi)的故障，即防護(hù)服的反應(yīng)力在保護(hù)范圍內(nèi)，無論段落點(diǎn)的位置、段落類型和工作方式如何受保護(hù)設(shè)備在故障和非正常運(yùn)行時(shí)可能會(huì)敏感。三、繼電保護(hù)裝置分類繼電保護(hù)裝置根據(jù)保護(hù)對(duì)象、保護(hù)原則、反應(yīng)故障類型、保護(hù)站還有其他分類方法。(a)按受保護(hù)對(duì)象分類分為電力線保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓

6、器保護(hù)、電容器保護(hù)、電抗器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)和巴士保護(hù)等(b)根據(jù)保護(hù)原則分類分為電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、方向保護(hù)和零序保證護(hù)理等。P234(c)根據(jù)保護(hù)反應(yīng)故障類型分類分為相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、匝間短路保護(hù)、單線保護(hù)、實(shí)報(bào)保護(hù)，磁損失保護(hù)和過度保護(hù)等。(d)根據(jù)保護(hù)的作用進(jìn)行分類主要保護(hù)、備份保護(hù)、輔助保護(hù)等?；颈Ｗo(hù)是指滿足系統(tǒng)可靠性和設(shè)備安全要求，并能以最快的速度進(jìn)行選擇移除受保護(hù)元件故障保護(hù)。備份保護(hù)是在默認(rèn)保護(hù)或拒絕斷路器時(shí)用于刪除故障的保護(hù)。預(yù)備保險(xiǎn)護(hù)理還可以分為原備份保護(hù)和近備份保護(hù)兩種。遠(yuǎn)距離備份保護(hù)是指在主保護(hù)或斷路器拒絕時(shí)相鄰的電源設(shè)備或線路。通過保護(hù)保

7、護(hù)備份。近距備份保護(hù)是主保護(hù)被拒絕時(shí)受本電力設(shè)備或線路保護(hù)的另一種保護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)備份保護(hù)。輔助保護(hù)用于補(bǔ)充主保護(hù)和備份保護(hù)的性能，或在主保護(hù)和備份保護(hù)倒退時(shí)使用為了運(yùn)行而增設(shè)的簡單保護(hù)。四、常用繼電器簡介繼電器在達(dá)到輸入的物理數(shù)量(傳記或非電量)牙齒指定值時(shí)使用。那個(gè)傳記輸出電路連接和斷線的自動(dòng)裝置。常用的繼電器觸點(diǎn)包括動(dòng)態(tài)打斷連接器。連接連接器是在沒有繼電器行為的情況下斷開連接的連接器。動(dòng)態(tài)打斷連接器沒有繼電器運(yùn)動(dòng)時(shí)表示閉合觸點(diǎn)。以下是幾個(gè)茄子常用繼電器的列表。(a)電磁電流繼電器反應(yīng)電流增加到一定的總值以上，連接(切斷)觸點(diǎn)增加到分離(閉合)狀態(tài)。到閉合(斷開)狀態(tài)的繼電器狀態(tài)稱為電流繼電

8、器。其中整數(shù)值是操作的基礎(chǔ)正確。繼電器移動(dòng)觸點(diǎn)可以從分離狀態(tài)到閉合狀態(tài)的最小電流稱為動(dòng)作電流動(dòng)。繼電器移動(dòng)觸點(diǎn)從閉合狀態(tài)到分離狀態(tài)可以產(chǎn)生的最大電流稱為返回電流動(dòng)。繼電器返回電流除以動(dòng)作電流稱為返回系數(shù)，電流繼電器返回系數(shù)必須在0.85和0.9之間。(b)電磁電壓繼電器電壓繼電器包括過電壓繼電器和低壓繼電器兩種。過電壓繼電器示例反應(yīng)電壓增加到從分離狀態(tài)到閉合狀態(tài)的繼電器，其操作觸點(diǎn)超過特定總值。設(shè)備。動(dòng)作電壓是將繼電器移動(dòng)觸點(diǎn)從分離狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)的最小電壓。返回電壓是將繼電器移動(dòng)觸點(diǎn)從閉合狀態(tài)變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的最大電壓，返回返回系數(shù)是返回電壓除以動(dòng)作電壓。常用電壓繼電器、低壓繼電器、反應(yīng)電壓下降

9、到特定的總值，以下動(dòng)態(tài)制動(dòng)觸點(diǎn)從分離狀態(tài)到關(guān)閉狀態(tài)：傳記產(chǎn)品。動(dòng)作電壓是將繼電器動(dòng)態(tài)切斷觸點(diǎn)從隔離狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)的最大電流返回電壓是使繼電器動(dòng)態(tài)切斷觸點(diǎn)脫離閉合狀態(tài)的最小電壓。返回系數(shù)是返回電壓除以操作電壓。(c)電磁時(shí)間繼電器調(diào)用用于設(shè)置保護(hù)所需延遲的繼電器時(shí)，存在繼電器、延遲移動(dòng)連接連接器。延遲移動(dòng)觸點(diǎn)是在繼電器電力足夠大的情況下需要經(jīng)過的時(shí)間(總計(jì)時(shí))之間)閉合觸點(diǎn)。(d)電磁中間繼電器在繼電保護(hù)裝置中，中間繼電器用于增加觸點(diǎn)數(shù)和觸點(diǎn)容量接合與拆解連接器?？梢允褂|點(diǎn)以瞬時(shí)或小延遲動(dòng)作保護(hù)。需要。(e)電磁信號(hào)繼電器保護(hù)動(dòng)作后發(fā)送信號(hào)的繼電器信號(hào)繼電器。不是信號(hào)繼電器傳輸信號(hào)。電量消失后

10、，應(yīng)消失，應(yīng)保持機(jī)器或電樞，并保持到處理相關(guān)問題為止。完成后手動(dòng)恢復(fù)信號(hào)丟失設(shè)備。(6)柔道電流繼電器(GL電流繼電器)柔道電流繼電器是利用電磁感應(yīng)原理構(gòu)成的，兼具電磁電流傳記、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器功能。其結(jié)構(gòu)分為兩部分分，一是電磁速斷機(jī)構(gòu)，構(gòu)成電流速斷保護(hù)。第二，作為感應(yīng)機(jī)制，構(gòu)成逆時(shí)限。過流保護(hù)在工廠供電系統(tǒng)中被廣泛采用。P236五、繼電保護(hù)電流變形金剛保護(hù)電流互感器是電力系統(tǒng)的一次大電流按一定比例變成2二次小電流，供應(yīng)測量計(jì)和繼電器，同時(shí)可以制造二次設(shè)備和一次高壓隔離以確保人身和設(shè)備的安全。電流互感器都是單相的，一次進(jìn)的是電流動(dòng)來源，次要對(duì)應(yīng)負(fù)載。電流互感器的接線方法如下：

11、(a)三相星形布線三相均配有電流互感器，每相電流互感器均配有二次繞組和電流繼電器線圓形連接后的星形連接?？梢苑磻?yīng)三相短路、二相短路和單相接地短路多種形式的故障。因此，如果所有段落類型都需要移動(dòng)，則三相配線是最佳選擇制作的保護(hù)裝置。(b)兩相不完全星形布線方法電流互感器安裝在兩相上，其二次線圈與各電流繼電器線圈串聯(lián)然后連接成不完整的星形。在中性點(diǎn)不直接接地的電力系統(tǒng)中，由于允許不足，時(shí)間的單相接地操作，大部分情況下配備單相接地信號(hào)裝置。在這種系統(tǒng)中廣泛使用兩相不完全星形接線方式，實(shí)現(xiàn)相間短路。保護(hù)。(c)兩相電流差接線方法電流互感器安裝在兩相上，其次電流連接到電流繼電器線圈。通常6kVlOkV中

12、性點(diǎn)保護(hù)接地系統(tǒng)中小型高壓電動(dòng)機(jī)。(d)三角形布線方法以這種布線方式配置的繼電保護(hù)裝置可以反映所有短路類型。繼電器裝置線圈中的電流是兩個(gè)電流互感器二次電流的差，因此是流動(dòng)的繼電器線圈。上的電流沒有零序電流。零序電流只能用于通過三角形接線連接的電流互感器。二次線圈內(nèi)部循環(huán)。三角接線方法主要應(yīng)用于Y，D接線的變壓器差動(dòng)保證。保護(hù)裝置。通過繼電器線圈的電流與相位電流的比率由段落類型和差異決定。對(duì)于正常運(yùn)行或三相短路，通過繼電器線圈的電流是相位電流的兩倍。相位差。(a)三相星布線(b)兩相不完全星布線(c)二次布線(d)三角形布線圖7-2電流變形金剛布線第二節(jié)變壓器保護(hù)一、電力變壓器故障和異常運(yùn)行狀態(tài)

13、電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，故障是關(guān)于供電可靠性和系統(tǒng)的。系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此必須安裝性能良好、行為可靠的保證保護(hù)。變壓器的故障種類分為燃料罐內(nèi)和燃料罐外兩種。油箱故障變壓器內(nèi)部旁路組匝或?qū)娱g絕緣損壞引起的常門短路和匝間短路，直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組接地短路。燃油箱外故障外部絕緣套管和引線的多相短路，短接地面短路。變壓器的異常運(yùn)行狀態(tài)主要包括保護(hù)范圍之外(保護(hù)區(qū)之外)的短路引線電流過多、馬達(dá)自啟動(dòng)等引起的過載、油浸變壓器油箱溢油造成油面減少等。二、電力變壓器保護(hù)設(shè)置要求為了確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，盡量減少故障及異常運(yùn)行的影響P238按照范圍、繼電保護(hù)相關(guān)規(guī)定，變壓器必須安裝以下保護(hù)

14、：(a)電流速度阻塞保護(hù)變壓器容量在10000kVA以下的變壓器，科舉電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于。在0.5S時(shí)，用戶3kV10kV配電變壓器的繼電保護(hù)需要安裝電流速度阻塞保護(hù)。(b)氣體保護(hù)油蝕變壓器容量大于800kVA，室內(nèi)安裝容量為400kVA和以上流針變壓器應(yīng)安裝氣體保護(hù)，反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的故障及油面。降低。(c)縱向差動(dòng)保護(hù)容量大于10000kVA，或容量大于6300kVA，并并行運(yùn)行變壓器或用戶的重要變壓器；容量在2000kVA以上采用電流速斷保護(hù)時(shí)很敏感。如果度數(shù)不符合要求，則應(yīng)安裝電流差動(dòng)保護(hù)。反應(yīng)變壓器繞組，套管引線的多相短路、直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組、套管和引線的接地短路和繞線之間的段落

15、。(d)過流保護(hù)保護(hù)范圍外故障發(fā)生過流預(yù)防和變壓器保護(hù)范圍內(nèi)故障備份保護(hù)。(e)零序保護(hù)反應(yīng)中心直接接地變壓器高壓側(cè)繞組接地短路故障和高壓側(cè)用作變壓器主保護(hù)和相鄰元件接地故障備份保護(hù)的系統(tǒng)的接地短路故障。(VI)過載保護(hù)用于響應(yīng)超過400kVA的變壓器過載。三、變壓器過電流保護(hù)(a)規(guī)定的超時(shí)電流保護(hù)變壓器固定時(shí)限過流保護(hù)服安裝在變壓器電源側(cè)，反應(yīng)變壓器保護(hù)范圍。用作外部(區(qū)域外)故障發(fā)生變壓器過電流、電流速斷保護(hù)的備份保證保護(hù)。動(dòng)作電流通過避免變壓器的最大負(fù)載電流來整流。為了制造上下角電設(shè)備繼電保護(hù)動(dòng)作是可選的，過流保護(hù)在設(shè)定動(dòng)作時(shí)間方面采取樓梯間換句話說，電源側(cè)的高級(jí)別保護(hù)的運(yùn)行時(shí)間比低級(jí)

16、別的保護(hù)長。過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限一旦確定，就固定。即構(gòu)成規(guī)定的時(shí)限過流保護(hù)。圖7-3是變壓器時(shí)限過電流保護(hù)原理接線圖。受保護(hù)的變壓器通電時(shí)當(dāng)超過繼電器KA的設(shè)定電流時(shí)，2只1KA和2KA的繼電器是一個(gè)動(dòng)作或兩個(gè)茄子動(dòng)作，繼電器1KA或2KA的接點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器KT線圈電源供應(yīng)設(shè)備時(shí)間繼電器KT開始，經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間后，時(shí)間繼電器延遲。閉合觸點(diǎn)關(guān)閉，中間繼電器KM的線圈通電。中間繼電器KM動(dòng)作，KM接點(diǎn)閉合，信號(hào)繼電器KS電流線圈，斷路器QF輔助觸點(diǎn)QFl打開跳閘線圈YT的電源，斷路器QF跳閘停止了故障線路電。打開YT的同時(shí)，啟動(dòng)信號(hào)繼電器KS，關(guān)閉手動(dòng)返回觸點(diǎn)。發(fā)出信號(hào)。圖7-3固定時(shí)間過流保護(hù)原理