第六章 继电保护与二次回路.ppt

第六章继电保护与二次回路,第一节继电保护任务及基本要求,一、继电保护的任务是当电气设备发生短路故障时，能自动迅速地将故障设备从电力系统切除，将事故尽可能限制在最小范围内。当正常供电的电源因故突然中断时，通过继电保护和自动装置还可以迅速投入备用电源，使重要设备能继续获得供电。,第一节继电保护任务及基本要求,二、继电保护的基本要求选择性快速性灵敏性可靠性,第一节继电保护任务及基本要求,三、继电保护与二次回路常用电气符号,第二节变压器保护,一、电力变压器保护设置要求310kV配电变压器的继电保护主要有过电流保护、电流速断保护。变电所单台油浸变压器容量在800kVA及以上，或车间内装设的容量在400kVA及以上的油浸变压器应装设气体保护。,第二节变压器保护,二、变压器过电流保护动作时间固定不变的称为定时限过电流保护。过电流保护的工作电流是按照避开被保护设备的最大工作电流来整定的。过电流保护在动作时间整定上采取阶梯原则，即位于电源侧的上一级保护的动作时间要比下一级保护时间长。,第二节变压器保护,过电流的动作时限有两种方法实现：一是采用时间继电器，构成定时限过电流保护；二是动作时间随电流的大小而变化，电流越大动作时间越短，构成反时限过电流保护。,第二节变压器保护,三、常用继电器介绍1、电磁型电流继电器动作原理动作电流：能使过电流继电器开始动作的最小电流称为过电流继电器的动作电流。返回电流：在继电器工作之后，当电流减小时，使继电器可动触点开始返回原位的最大电流称为过电流继电器的返回电流。返回系数：过电流继电器的返回电流除以动作电流得返回系数。,第二节变压器保护,2、电磁型电压继电器在一些电压保护的回路中，常用电磁型电压继电器作为主要元件，电压继电器有过电压继电器和欠电压继电器两种。,第二节变压器保护,3、GL系列感应型过电流继电器GL系列感应型过电流继电器即具有反时限特性的感应型元件，又有电磁速断元件。触点容量大，不需要时间继电器和中间继电器，即可构成过电流保护和速断保护。GL系列感应型过电流继电器包括电磁元件和感应元件两部分。电磁元件构成电流速断保护，感应元件为带时限过电流保护。,第二节变压器保护,4、电磁型时间、中间和信号继电器（1）电磁型时间继电器：用以在继电保护回路中建立所需要的动作延时。（2）电磁型中间继电器：在继电保护装置中，中间继电器用以增加触点数量和触点容量，也可使触点闭合或断开时带有不大的延时，或者通过继电器的自保持，以适应保护装置动作程序的需要。,第二节变压器保护,（3）电磁型信号继电器信号继电器是用来发出保护动作信号。根据信号继电器发出的信号，值班人员能够很方便地发现事故和统计保护装置动作的次数。,第二节变压器保护,四、变压器电流速断保护电流速断保护是防止相间短路故障的保护，所以都按不完全星形的两相继电器接线方式构成。由于电流继电器1、2的触点容量小，不能直接闭合断路器的跳闸线圈YT回路，必须经过中间继电器3。,第二节变压器保护,五、变压器电流差动保护,第二节变压器保护,六、变压器气体保护电力变压器利用变压器油作绝缘和冷却介质，当油浸变压器内部发生故障时，短路电流产生的电弧使变压器油和其他绝缘物分解，产生大量气体，利用这些气体形成动作于保护装置叫气体保护。气体保护的主要元件是气体继电器。,第三节电力线路及设备保护,一、过电流保护和电流速断保护电力线路过电流保护的动作时间按选择性要求整定，考虑到作为后面相邻区段的后备保护，当后面相邻区段发生事故时，如果该相邻区段本身的继电保护因故拒动，才由本区段过电流保护动作调闸，因此需要设置t=0.50.7s的时间阶段差。过电流保护的动作时间一般在1.01.2s。,第三节电力线路及设备保护,二、限时电流速断保护由于电流速断保护不能保护全线路，过电流保护能保护全线路，但达不到快速性要求，这时可以加一套限时电流速断保护。对于高压电力线路，限时电流速断保护的工作时间一般取0.5s。IDZ=KKIDZ,第三节电力线路及设备保护,低电压保护和电流方向保护除了限时电流速断保护外，35kV及以上的电力线路有时还设置低电压保护。因为电力线路短路发生事故时，线路电压不正常，下降很多，三相电压严重不平衡，利用这一现象通过低电压继电器来反映，以达到快速调闸。对于两侧都有电源，而且能同时供电的电力线路，例如两侧都有电源的环网线路，通常都设置方向继电器，用以判断电流方向，使事故停电范围限制在最小区域内。这类保护成为方向保护。,第三节电力线路及设备保护,四、高压电动机保护常用的电流保护为电流速断保护和多负荷保护。电动机的过负荷保护根据需要可动作于跳闸或作用于信号。有时同时设置两套过负荷保护，一套保护动作于跳闸，另一套保护动作于信号。,第三节电力线路及设备保护,2000kW及以上大容量的高压电机，普遍采用纵联差动保护代替电流速断保护。2000kW以下的电动机，如果电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也可以采用电流纵联差动保护代替电流速断保护。高压电动机有时还装设反映单相接地故障的零序电流保护，反映电压降低的欠电压保护和同步电动机的失步保护等。,第三节电力线路及设备保护,五、3kV10kV电力电容器组继电保护中小容量的高压电容器组普遍采用电流速断或延时电流速断作为相间短路保护。为电流速断保护，动作电流可取电容器组额定电流的22.5倍，动作时限为0；为延时电流速断保护，动作电流可取电容器组额定电流的1.52倍，动作时限取为0.2s。,第三节电力线路及设备保护,六、变电所继电保护自动装置新技术变电站采用微机综合自动化能实现以下功能：对变电站正常运行时各项主要参数的自动采集、处理和打印、显示。定时打印电量和负荷率。自动投切电容器，以实现功率因数自动调整。具有带负载调压的变压器，可以实现自动调压。,第三节电力线路及设备保护,可以实现负荷自动控制。当系统发生短路故障时，能自动记录事故发生的时间、短路电路大小、开关跳闸情况以及继电保护动作情况。能对故障线路在故障前、后的一些数据进行采集和处理，便于对事故进行分析。变电站倒闸操作票的自动填写打印等。,第三节电力线路及设备保护,七、继电保护动作与故障判断1、电流速断保护动作，断路器跳闸时的故障判断。,第三节电力线路及设备保护,2、变压器差动保护动作，断路器跳闸故障判断原因：电力变压器内部发生事故；电力变压器一、二次连接线发生相间短路；电流互感器发生匝间短路或者二次回路出现断线、短路。,第三节电力线路及设备保护,八、继电保护与二次回路对变电所安全运行的重要意义,第四节电力系统自动装置,一、自动重合闸装置由于发生事故，继电保护动作断路器自动跳闸后，能使断路器自动合闸的装置称为。自动重合闸装置应达到的要求,第四节电力系统自动装置,二、备用电源自动投入装置是指当工作电源因故障自动跳闸后，备用电源自动投入。应达到的要求：只有在正常工作电源断路器跳闸后，方能自动投入备用电源断路器；当正常工作电源断路器跳闸后，备用电源自动投入装置应只动作一次；当备用电源无电压时，自投装置不应动作；当电压互感器的溶丝熔断时，自投装置不应误动作。,第五节二次回路基本知识,一、二次回路概述一次设备：发电厂和变配电所中直接参与生产和输配电能有关的设备称为。二次设备：对一次电气设备进行进行监视、测量、操纵、控制和起保护作用的辅助设备称为。二次回路：由二次设备按一定顺序和要求相互连接构成的电气回路称为。,第五节二次回路基本知识,二、二次回路接线1、原理接线图：是将各种电器以集合整体的形式表示，用直线画出它们之间的相互联系，因而清楚、形象地表明了接线方式和动作原理。在原理图中各电器触点都是按照它们的正常状态表示的。正常状态：是指开关电器在断开位置和继电器线圈中没有电流时的状态。特点：一、二次回路画在一起，对所有设备具有一个完整的概念。,第五节二次回路基本知识,2、展开接线图特点：是将交流回路和直流回路分开来画。交流回路又分为电流回路和电压回路；直流回路分为直流操作回路与信号回路等。阅读顺序：先读交流电路后读直流电路；直流电流的流通方向是从左到右；元件的动作顺序是：从上到下，从左到右。,第五节二次回路基本知识,3、安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图。屏面布置图：表示屏上设备的布置情况，按实际尺寸按照一定的比例绘制。屏背面接线图：标明屏上各设备在屏背面引出端子间以及与端子排间的连接情况。端子排图：是表示屏上设备与屏顶设备、屏外设备连接情况的图纸。,第五节二次回路基本知识,三、二次回路编号1、一般要求根据等电位的原则进行，就是在回路中连接在一点的全部导线都用同一个数码来表示。当回路经过开关或继电器触点隔开后，因为触点断开时，其两端已不是等电位，故应给予不同的编号。,第五节二次回路基本知识,安装接线图上对二次设备、端子排等进行标志的内容有：与屏面布置图相一致的安装单位编号及设备顺序号；与展开接线图相一致的设备文字符号；与设备表相一致的设备型号。,第五节二次回路基本知识,展开接线图回路编号直流回路编号是从正电源出发，以奇数序号编号，直到最后一个有压降的元件为止。如最后一个有压降的元件后面不是直接接在负极，而是通过连接片、开关或继电器触点接在负极上，则下一步应从负极开始以偶数顺序编号至上述已有编号的回路为止。,第五节二次回路基本知识,交流回路电流互感器二次出线用A401、B401、C401、N401；A411、B411、C411、N411；A421、B421、C421、N421编号。电压互感器二次出线用A601、B601、C601、N601；A611、B611、C611、N611；A621、B621、C621、N621编号。,第五节二次回路基本知识,3、安装接线图设备标志和编号4、端子排标志方法端子排垂直布置时，排列由上而下；水平布置时，排列由左而右。其顺序是交流电流回路、交流电压回路、控制回路、信号回路和其他回路。,第五节二次回路基本知识,四、相对编号法如果甲乙两个设备的接线端子需要连接起来，在甲设备的接线端子上，标出乙设备接线端子的编号，同时，在乙设备接线端子上标出甲设备接线端子的编号，即两个接线端子的编号相对应，这表明甲乙两设备的相应接线端子应该连接起来，这种编号称为。,第六节变电所操作电源,操作电源：变电所开关控制、继电保护、自动装置和信号