供配电系统的继电保护ppt课件

1、供配电技术,第7章 供配电系统的继电保护,第一节 概 述,第一节 概述,继电保护的概念 继电保护的任务,继电保护装置是能反应供电系统中的电气设备发生故障或不正常工作状态，并能动作于断路器跳闸或启动信号装置发出预报信号的一种自动装置,自动地、迅速地、有选择性地将故障元件从供电系统切除，使其他非故障部分迅速恢复正常供电； 能正确反应电气设备的不正常运行状态，并根据要求，发出预报信号 ； 继电保护装置与供电系统的自动装置(如自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等)配合，可以大大缩短事故停电时间，从而提高供电系统的运行可靠性,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,继电保护的基本原理 对继电保护的基

2、本要求,选择性 速动性 灵敏性 可靠性,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,1选择性,当供电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，只切除故障元件，并使停电范围最小，以减小故障停电造成的损失。保护装置这种能挑选故障元件的能力称为保护的选择性,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,主保护 后备保护（近后备，远后备） 辅助保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,2速动性,为了减小由于故障引起的损失，减少用户在故障时低电压下的工作时间，以及提高电力系统运行的稳定性，要求继电保护在发生故障时尽快动作将故障切除。 注意：必须在满足选择性的基础上,Why,莆田学院现代教育技术中心 2004

3、年2月,3灵敏性,指在保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置的反应能力。 继电保护装置的灵敏性以灵敏系数KS来衡量,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,1）对于反应故障时参数量增加的保护装置 例如：过电流保护的灵敏系数为 KSIKminIop IKmin 保护区内故障的最小短路电流值 （2）对于反应故障时参数量降低的保护装置 例如：低电压保护的灵敏系数为 KSUopUKmax UKmax保护区内故障的最大残压值,思 考 故障点位于何处,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,4可靠性,继电保护装置在其所规定的保护范围内发生故障或不正常工作时，一定要准确动作，即不能拒动；不属其保

4、护范围的故障或不正常工作时，一定不要动作，即不能误动。 另外：还要考虑经济性 目标：技术上安全可靠，经济上合理,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,电流互感器的接线方式,保护装置的接线方式是指作为相间短路的过电流保护用的电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。分为三种： 三相完全星形接线方式 两相不完全星形接线 两相电流差接线 接线系数KW ：指通过继电器的电流 IK与电流互感器二次电流 I2的比值， 即：KWIKI2,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,三相完全星形接线方式,三相完全星形接线方式是用三台电流互感器与三只继电器对应连接的。可以反映任何形式短路故障。 可见：KW

5、 1,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,两相不完全星形接线,两相不完全星形接线方式是在 A、C两相装有电流互感器，分别与两只电流继电器相连接。可以反映除B相单相接地短路以外的所有故障。 可见：KW 1,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,两相不完全星形接线方式还可以接成两相三继电器形式，以提高可靠性。 可见：KW 1,有何 作用,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,两相电流差接线,两相电流差接线方式由两台电流互感器和一只电流继电器组成。正常工作时，通过继电器的电流 为,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,两相电流差接线的接线系数,不同的相间短路时，接线系数是不一样的。

6、 正常和三相短路时接线系数为 ； AC相短路时接线系数为2； AB相或BC相短路时接线系数为1。 因而灵敏系数也不一样。一般情况下： 保护整定时取KW 灵敏度校验时取KW 1,Why,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,三种接线方式性能比较,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,电流互感器的误差曲线,电流互感器的误差主要与一次电流和二次负载值Z2有关系,电流互感器二次电流和一次电流的关系曲线图,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,电流互感器的10%误差曲线,指电流互感器一次电流倍数m（又称10%倍数）与电流误差等于10%所允许的二次负载值Z2al的关系曲线,莆田学院现代教育技术

7、中心 2004年2月,利用10%误差曲线校验电流互感器,1。计算一次电流倍数m 2。计算允许负载值查10%误差曲线 3。计算实际负载值 4。比较负荷大小如果Z2Z2al，则说明电流互感器的误差不超过10%。 如果Z2Z2al，不满足要求，则采取以下措施： （1）增大连接导线截面，或缩短导线长度，以减小二次负载。 （2）改变变比较大的电流互感器，降低一次电流倍数，增大二次负载值。 （3）将两个电流互感器二次线圈串联，使二次允许负载增大一倍,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,电磁型电流继电器（DL型,一、结构,1铁心 2线圈 3可动舌片 4反作用弹簧 5可动触点 6静触点 7调整杆 8刻度

8、盘,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,二、工作原理 继电器的起动电流是指使继电器常开接点闭合的最小电流，用IopK表示。 继电器的返回电流是使继电器闭合了的常开接点断开的最大电流 ，用IreK表示。 返回系数Kre是指继电器的返回电流Ih.j与其起动电流Idz.j的比值，一般小于1，即： Kre IreK IopK 继电器起动电流IopK的调整方法 ： 粗调：改变继电器两个电流线圈的联结方式 (串、并联) 细调：改变反作用弹簧的反作用力矩,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,电磁型电压、中间、时间、信号继电器,电磁式电压继电器有过电压和欠电压继电器两大类，其中欠电压继电器在工厂供

9、电系统应用较多。 欠电压继电器的起动电压UopK是使其动作的最高电压;返回电压UreK是使其返回的最低电压;返回系数Kre UreK UopK 。 由于欠电压继电器的返回电压大于起动电压，所以其返回系数Kre大于1，一般在 11.2之间,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,时间继电器在保护装置中起延时作用，以保证保护装置动作的选择性。 中间继电器的作用是为了扩充保护装置出口继电器的接点数量和容量，也可以使触点闭合或断开时带有不大的延时(0.40.8S)，或者通过继电器的自保持，以适应保护装置的需要。 信号继电器用于各保护装置回路中，作为保护动作的指示器,莆田学院现代教育技术中心 2004

10、年2月,感应型电流继电器（GL型,一、结构,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,二、工作原理 由带延时动作的感应部分与瞬时动作的电磁部分组成。 1感应系统部分： 动作电流是指继电器铝盘轴上蜗杆与扇形齿片相咬合时，线圈所需要通入的最小电流。 动作电流的整定值通过插孔板拧入螺钉来改变线圈的匝数来调整（2，2.5，34.5，5，69，10A）。 返回电流是指便扇形齿片脱离蜗杆返回到原来位置时的最大电流。 动作时间是指从轴上蜗杆与扇形齿片相咬合起到接点闭合这一段时间。 通入继电器的电流越大，铝盘转速越快，动作时间就越短，这种特性称为反时限特性。 时限螺钉指示盘上的刻度，是指通入10倍动作电流整定

11、值时的动作时间,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,2电磁速断部分 电磁系统的速断特性即当通入继电器线圈的电流大到整定值的某个倍数时，未等感应系统动作，衔铁右端瞬时被吸下，接点立即闭合。 动作电流值通过改变衔铁与电磁铁心之间气隙来调整，其速断动作电流调整范围是感应系统整定电流值的28倍。 GL-10型继电器本身带有信号掉牌，而且接点容量又较大，所以组成反时限过电流保护时，无需再接入其他继电器,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,GL-10（20）系列继电器的时限特性曲线,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,第七章第一节 作业,习题7.1，7.2，7.3，7.4,莆田学院现代教

12、育技术中心 2004年2月,供配电技术,第七章 供配电系统的继电保护 第二节 单电源电网相间短路的电流保护,本节主要内容,瞬时电流速断保护 限时电流速断保护 定时限过电流保护 反时限过电流保护 阶段式（三段式）保护的应用及评价,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,一、接线,瞬时电流速断保护（段,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,二、动作电流整定 保护装置动作电流：躲过本线路末端最大三相 短路电流,继电器的动作电流为,可靠系数 ，一般取1213。 保护范围：线路的 前一段，末端有死区,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,保护范围,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,三、

13、灵敏度校验 在校验灵敏度时，应按最小运行方式下发生两相短路来进行。 要求：它的最小保护范围一般不小于线路全长的1520。 灵敏系数校验的简化方法为： KS 1.5 式中： 保护安装处最小两相短路电流的次暂态值,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,四、评价 优点：简单、可靠、动作迅速； 缺点：1.不能保护线路全长； 2. 当运行方式变化大时，灵敏度不能满足要求,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,限时电流速断保护装置，以切除瞬时电流速断保护范围以外的故障，既保护全长，又可作无时限电流速断保护的后备保护,继电器的动作电流为,可靠系数 ，一般取1.11.2。 保护范围：线路的 全长及下级

14、线路一部分,限时电流速断保护（段,一、动作电流整定：躲过下级段保护动作电流,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,保 护 范 围,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,二、动作时间整定 动作时间比下级段多一个时间阶梯，即： 三、灵敏度校验 要求：本线路任何短路都能反应。 式中： 线路末端最小两相短路电流的次暂态值。 注意：如灵敏度不合格，可采用与下级段配合，同时时限也要与下级段配合,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,四、评价 优点：与瞬时速断保护配合可保护线路全长，作为线路的主保护。 缺点：两套装置，设备多，投资大,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,定时限过电流保护（段

15、,一、接线,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,二、动作电流整定 动作电流整定原则：躲过本线路最大负荷电流。 要求 ：动作电流和返回电流均大于最大负荷电流,继电器的动作电流为,可靠系数 ，一般取1213。 保护范围：本线路和下级线路的全长,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,三、动作时间整定 动作时间比下级段最大值多一个时间阶梯，即,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,四、灵敏度校验 灵敏系数校验方法为： 要求：（1）作为本段线路的近后备保护时，灵敏度校验点设在被保护线路末端。 KS 1.5 （2）作为相邻元件的远后备保护时，其校验点设在相邻线路末端 。 KS 1.2 式中：

16、 保护范围末端最小两相短路电流的次暂态值,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,五、评价 优点：接线简单,既可作本级近后备，又可 作下级远后备。 缺点：越靠近电源端，动作时限反而越长。因此不能作为主保护。当处于负荷终端时时限短，可作为主保护。如电动机的保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,反时限过电流保护,一、接线 （GL型感应式电流继电器,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,二、动作电流整定 动作电流整定原则：躲过本线路最大负荷电流,可靠系数 ，一般取1.151.25，取1.2。 返回系数，GL型取0.8 取整：取稍大的整数（或半整数） 2，2.5，3，3.5，4，4.5

17、，5，6，7，8，9， 10A。 反算： 保护范围：本线路和下级线路的全长,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,本节难点 三、动作时间整定（点配合） 要求：当下级首端出现最大短路电流时，本级保护动作时间比下级保护动作时间最大值多一个时间阶梯，即,取0.60.7S,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,四、灵敏度校验 灵敏系数校验方法同定时限过电流保护,五、评价 优点：接线简单，设备少。 缺点：动作时限整定复杂，需经实验调试,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,阶段式（三段式）保护的应用及评价,一、接线,莆田学院现代教育技术中心 2004

18、年2月,二、配合关系,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,三、评价,优点：接线简单、可靠，在一般情况下能很快地切除故障（0.6s内），广泛适用于35kV及以下线路的保护。 缺点：1.保护受电网的接线及运行方式的影响很大，许多情况下达不到灵敏度要求。 2.仅适用于单电源辐射型网络,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,第二节 作业,7.18 7.19 7.20,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,供配电技术,第七章 供配电系统的继电保护 第三节 高压供电线路的方向过电流保护,本节主要内容,方向电流保护的工作原理 功率方向继电器 相间短路功率方向继电器接线方式 双侧电源网络中电流保

19、护的特点,功率方向继电器的工作原理 相位比较式 幅值比较式 工作特性（角度特性、伏安特性、潜动,工作原理,功率方向继电器,为什么要装设方向保护 保护原理 接线图,为什么装设方向保护,k-1点短路时要求：t5t4 k-3点短路时要求：t4t5,两者矛盾，因此要装方向保护,保护原理,1。双电源系统中过电流保护一定要装设方向保护。 规定： 短路功率由母线 线路：正方向 短路功率由线路 母线：负方向 正方向保护动作，负方向保护不动作 2。单方向时限阶梯原则。 3。同一母线两侧的开关，时限长的可不要装方向保护，时限相同都要装,方向保护原理接线图,只有当功率方向元件和电流元件同时启动时，保护才出口,功率方

20、向继电器的工作原理,继电器1： 继电器2,因此继电器的动作范围为： 当继电器有内角时，动作范围为,动作范围的中线为最大灵敏线，对应的为最大灵敏角 。当继电器有内角时，有,相位比较式功率方向继电器（GG-11型,GG11感应型功率方向继电器结构图,内角：电压线圈阻抗角u的余角,保护范围图,幅值比较式功率方向继电器（LG-11型,对于LG-11型功率方向继电器： 则,保护范围图,内角：电抗变换器的移相角的余角,LG-11整流型功率方向继电器的原理接线图,LG-11型功率方向继电器的原理结构图,工作特性,1。角度特性：指当电流 维持定值（一般为额定值）时，继电器动作电压 与 之间的关系,2。伏安特性

21、：指 为常数（一般指最大灵敏角）时 继电器的动作电压 与电流 之间的关系,死区：在线路首端三相短路时，UJ可能很小，如小于 ，则继电器不会动作，故称为继电器的动作死区。动作死区越小越好,3。潜动 继电器的潜动是指电压输入为零、只输入电流或电流输入为零、只输入电压时，继电器会动作的现象。 可分为：电流潜动和电压潜动。 潜动的主要危害是继电器在正、负方向故障时，会出现误动、拒动或灵敏度降低的情况,相间短路功率方向继电器接线方式 要求 90接线的定义 90接线的分析 90接线的评价 双侧电源网络中电流保护的特点 定时限过电流保护 对方向性电流保护的评价,要 求,对继电器接线的要求： 1）正方向发生任

22、何形式的短路故障时继电器都能动作，反方向都不能动作。 2）正方向短路时，加入继电器的UK和IK尽可能大，并使尽可能接近最大灵敏角，以使继电器灵敏动作，减小死区,90接线的定义,90接线：在三相对称的情况下,当 时，加入继电器的继电器的电流 与电压之间的相位是90,功率方向继电器的电流与电压表,90接线的电流电压向量图,功率方向继电器的90接线,接线与向量图,90接线的分析,1）三相短路（对称短路，以A相为例） 1）正向远处短路,将 代入 中可得： 由 得： 则,2） 反向短路。反向短路时电流在第三象限，无论内角怎样变化，继电器都不会动作。 3）正向近处短路。如 ，继电器不动作，有死区,2）同理

23、可分析两相短路和单相接地短路时，正向短路时，只要： 继电器均能可靠动作。且没有死区。 （3）结论：对所有短路形式，采用90接线，只要 ，都能保证正向动作，反向不动作，只有三相短路近处有死区。 一般功率方向继电器制造厂提供内角30和45两种,90接线的评价,优点：1。对各种两相短路都无死区； 2。适当选择继电器的内角，对线路上的各种故障都能保证方向性； 3。适当选择与d匹配的内角，使继电器动作在最大灵敏线附近。 缺点：三相近处短路时有死区。（因此，尽可能不装方向保护,定时限方向过电流保护,一、整定方法： 1。动作电流：同定时限过电流保护 2。动作时限： 单方向时限阶梯原则 同一母线两侧开关时限长

24、的可不装方向保护，时限短的一定要装，时限相等也都要装,二、接线,按相启动方式,不按相启动方式,接线一定要遵循“按相启动”原则,只有当同一相的功率方向元件和电流元件同时启动时，保护才出口,对方向性电流保护的评价,优点：对单电源环网系统或两个及以上电源系统中，采用方向性保护可以保证动作选择性。 缺点：1。元件增加、接线复杂、投资增多。 2。存在死区和潜动现象，因此，尽可能不装方向保护,例：图示双电源供电网络系统，已知断路器7、8、9上的过电流保护的动作时限分别为2s、1.5s、0.5s。问,断路器1、2、3、4、5、6上过电流保护的动作时限各为多少？ 哪些断路器上的过电流保护要装方向元件,莆田学院

25、现代教育技术中心 2004年2月,第三节 作业,7.21,供 配 电 系 统,第七章 供配电系统的继电保护 第四节 线路的接地保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,本节主要内容,一、概述 二、大接地电流系统的接地保护 三、小接地电流系统的接地保护 单相接地时电流电压分布 单相接地保护原理 绝缘监察装置 零序电流保护 方向零序电流保护,一、概述,大接地电流系统：中性点接地系统 110kV及以上系统 380V系统 小接地电流系统：中性点不接地系统 中性点经消弧线圈接地系统 360kV系统,二、大接地电流系统的接地保护,三相完全星形接线可反应中性点接地系统的接地保护，但灵敏度往往不能满足要

26、求，需采用一套专门的保护装置零序电流保护,1。正常、三相短路和两相短路时，保护不动作 2。当单相接地短路或两相接地短路时，保护动作，一般继电器动作电流取13A。必要时可采用方向零序电流保护,三段式零序保护原理图,接线图,三、小接地电流系统的接地保护,一）单相接地时，电流电压分布 正常情况： 三相相电压和线电压均对称； 三相线路分别有对称对地电容电流，即 无零序分量,1。线电压不变； 2。相电压： 3。A相电容电流为零； 4。B、C相电容电流增大了 倍,A相接地时,零序电压,零序电流（接地电流,超前 90,多线路情况,非故障线路零序电流：第1（n-1）条线路,故障线路零序电流：第n条线路,两者方

27、向相反,结论： （1） 发生单相接地时，接地相对地电压为零，非接地相的对地电压升高了 倍，三个相间电压大小不变，并仍然对称，全系统都出现零序电压。 （2） 在非故障线路中有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，其方向为由母线流向线路。 （3） 在故障线路上，零序电流为所有非故障相线路对地电容电流之和，数值一般较大，其方向为由线路流向母线,二）单相接地保护原理,绝缘监察装置利用电压互感测 ； 零序电流保护利用故障与非故障线路零序电流数值大小的区别而设置的； 方向电流保护利用故障与非故障线路零序电流方向相反而设置的,绝缘监察接线图,三）绝缘监察装置,寻找故障线路方法：轮流拉闸法 实际中应与自动重

28、合闸装置配合，运用于不太重要的负载,注意问题： 1。一、二次侧中性点和副二次侧都必须接地； 2。电压互感器必须用三相五柱式或三个单相的电压互感器,利用非故障线路和故障线路中零序电流的大小区别来设置保护，当出线数多时，可满足灵敏度要求。 动作电流,灵敏度校验,四）零序电流保护,时间整定：1。时限阶梯原则； 2。有电气直接连接的系统遵循； 3。经变压器中性点后，重新开始,利用非故障线路和故障线路中零序电流的方向不同来设置保护。 当出线较少时，零序电流保护不满足灵敏度要求时采用,五）方向零序电流保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,第四节 作业,7.11,供 配 电 系 统,第七章 供配电

29、系统的继电保护 第五节 电力变压器的继电保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,本节主要内容,一、常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式 二、变压器的电流和电压保护 三、变压器的瓦斯保护 四、变压器的差动保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,一、 常见故障类型、不正常工作 状态及其保护方式 常见故障类型 不正常工作状态 相应的保护方式 二、变压器的电流和电压保护 电流速断保护 过电流保护 复合电压启动的过电流保护 变压器的过负荷保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,三、变压器的瓦斯保护 瓦斯继电器的结构和基本原理 瓦斯保护的运行与接线 四、 变压器的差动保护 纵联

30、差动保护的工作原理 变压器差动保护中不平衡电流产生原因及抑制措施（5点） BCH-2型继电器的结构与工作原理 差动保护整定计算,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,故障类型,内部故障：指油箱内的短路故障 变压器绕组的相间短路 包括 变压器绕组的匝间短路 中性点接地侧的单相接地短路 外部故障：指油箱外引出线的短路故障 相间短路 单相接地短路,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,不正常工作状态,外部短路引起的过电流 过电压 过负荷 油面降低 油温过高等,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,保护方式,瓦斯保护 （气体保护） 纵联差动保护 电流速断保护 定时限过电流保护 过负荷保护

31、单相接地保护：零序电流保护 过励磁保护,主 保 护,选其一,轻瓦斯：动作于信号 重瓦斯：动作于跳闸,后备保护,辅助保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,车间变610/0.4kV，容量1000kVA左右，主保护采用电流速断保护和瓦斯保护 1。动作电流整定 保护装置动作电流：躲过变压器二次侧母线上最大三相 短路电流归算至一次侧的值,可靠系数 ，一般DL取1.31.4， GL取1.51.6 。 为躲过励磁涌流，需,电流速断保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,2。灵敏度校验 一次侧最小两相短路电流值 如不满足要求，则改用差动保护。 3。接线 同线路段保护 4。评价 优点：简单，动

32、作迅速； 缺点：有死区，不能保护变压器二次侧出口处短路，必须与过电流保护配合使用,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,过电流保护,过电流保护既可作本级变压器的近后备保护，又可 作下级线路的远后备保护。 1。动作电流整定 动作电流：躲过最大负荷电流,可靠系数 ，DL取1.21.3， 返回系数 ，DL取0.85,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,最大负荷电流的计算： （1）并列运行的m台变压器,2）降压变压器,电动机自启动系数， 35kV取1.52， 610 kV取1.52.5。 2。动作时限整定：时限阶梯原则,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,3。灵敏度校验 要求：（1）作

33、为本级变压器的近后备保护时： KS 1.5 （2）作为相邻元件的远后备保护时： KS 1.2 式中： 保护范围末端最小两相 短路电流值。 如不满足要求，则改用低电压启动的过电流保护或复合电压启动的过电流保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,4。接线 同线路段保护,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,复合电压启动的过电流保护,1。接线,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,低电压启动过电流保护接线,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,2）对称短路时，因短路瞬间存在非周期分量，出现负序，继电器4，5，6相继动作，同时继电器1，2，3动作，则时间继电器7启动，继电器9的接点

34、去跳变压器两侧断路器。 （3）当YH断线时，继电器4，5均动作，但1，2，3不动作，不会误动,2。工作原理 （1）不对称短路时，负序电压继电器4动作，其常闭接点断开低电压继电器5的线圈，5接点返回，中间继电器6动作，如电流继电器1，2，3中有一个动作，则时间继电器7启动，继电器9的接点去跳变压器两侧断路器,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,3。整定计算 动作电流： 低电压继电器动作电压： 负序电压继电器动作电压： 灵敏度校验不作要求 如大型变压器仍不满足要求，可采用负序电流保护反应不对称短路,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,变压器的过负荷保护,过负荷一般情况下都是对称的，因此

35、只装一相，延时动作于预告信号 注意： 对双绕组降压变，装于高压侧。 对一侧电源的三绕组变压器，如三侧容量相同，只装电源侧；如容量不同，则装电源侧和容量较小侧。 对双绕组升压变，装于低压侧,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,1。动作电流整定,可靠系数 ，取1.05， 返回系数 ，取0.85,2。动作时限整定： 比后备保护大t以上，一般取510 s,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,一、瓦斯继电器的结构和基本原理,瓦斯保护，又称为气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本保护装置。 国标规定，800KVA及以上的一般变压器和400KVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装

36、设瓦斯保护。 瓦斯保护只能反映变压器油箱内部的故障，而对变压器外部端子上的故障情况则无法反映,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,瓦斯保护 （气体保护,轻瓦斯：动作于信号 重瓦斯：动作于跳闸,安装： 气体继电器装设在变压器的油箱与油枕之间的联通管上。变压器安装时应取1%1.5%的倾斜度；联通管对油箱顶盖也有2%4%的倾斜度,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,二、瓦斯保护的运行与接线,轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸(跳开变压器两侧断路器)。 在充油或变压器修理后重新灌油时，为了防止误动作，将重瓦斯切换至动作用于信号，一般约为两、三天。在

37、瓦斯继电器试验时也应切换至信号。 注意：保护的出口中间继电器必须是自保持中间继电器KM，因为重瓦斯是靠油流的冲击而动作的，油流的速度不恒定(即不稳定)，且断路器跳闸有它的固有动作时间，为了防止短时闭合造成动作不可靠。出口中间继电器KM 采用“自保持”回路,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,接 线,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,纵联差动保护的工作原理,变压器纵联差动保护是反应变压器原副边两侧电流差值的一种快速动作的保护装置。 保护区在变压器一、二次侧所装电流互感器之间,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,2）在差动保护的保护区内d点短路时，对于单端供电的变压器来说 =0

38、，所以 = ，继电器动作。对于双端供电的变压器来说 = + ，继电器也动作,1）在正常运行和外部短路时: = - =0（或差流值极小），继电器不动作,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,变压器差动保护中不平衡电流产生原因及抑制措施,1）由于变压器励磁涌流引起的不平衡电流。 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能有很大的励磁电流(即励磁涌流)。 励磁涌流有如下特点： 含有很大成分的非周期分量，其波形偏向时间轴的一侧。 含有大量高次谐波，而且以二次谐波为主。 波形之间出现间断角,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,减小励磁涌流影响的方法如下： 采用具有速饱和铁心的差动继电器

39、。 利用BCH-2型差动继电器来实现。 采用比较波形间断角来鉴别内部故障和励磁涌流的差动保护。 利用二次谐波制动而躲开励磁涌流。 微机保护装置可实现,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,2）由于变压器一、二次侧结线不同引起的不平衡电流,Y/-11接线的变压器原副边相位相差30，因此必须补偿回来。 补偿方法为,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,3）由两侧电流互感器变比的计算值与标准值不同引起起的不平衡电流,可以在电流互感器二次回路接入自耦电流互感器来进行平衡，或利用速饱和电流互感器中的或专门的差动继电器中的平衡线圈来进行补偿，消除不平衡电流。 但差动继电器的平衡线圈只有整数匝数可供

40、选择。因而不能完全补偿，需在动作电流整定时躲过,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,4）各侧电流互感器型号和特性不同引起的不平衡电流,当变压器两侧电流互感器的型号和特性不同时，其饱和特性也不同(即使型号相同，其特性也不会完全相同)。 因此尽可能选择同型号或相近型号的电流互感器，并在动作电流整定时躲过,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,5）由于变压器分接头改变引起的不平衡电流,变压器在运行时，往往采用改变分接头位置(即改变高压线圈的匝数)进行调压。因为分接头的改变，就是变压器变比的改变，电流互感器二次侧电流因而改变，引起新的不平衡电流。 通过提高保护动作电流躲过。按“0”分接头整定

41、，考虑5%的变动。 结论：变压器差动保护中的不平衡电流要完全消除是不可能的，但采取措施，减小其影响，用以提高差动保护灵敏度是可能的,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,BCH-2差动继电器的结构原理,B柱面积是A、C柱面积的两倍,5，6，8，10，13，20,0，1，2，3,0，1，2，3,4，8，12，16,1-1 2-2 3-34-4 14 28 42 56 7 14 21 28,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,1) 速饱和变流器工作原理,作用：抑制励磁涌流产生的不平衡电流 缺点：当内部短路时，会因短路电流非周期分量的存在，动作有一定延时,工作原理,莆田学院现代教育技术中心

42、 2004年2月,2) 短路线圈工作原理,工作原理：正常或内部短路时，铁心未饱和，短路线圈不起作用；外部短路或有励磁涌流时，铁心饱和A柱比B柱严重，因此对主磁通起削弱作用，防止误动作。 作用：抑制励磁涌流和外部短路时产生的不平衡电流。而且匝数越多，作用越大。同时内部短路时延时越严重。一般10M容量左右的变压器选3-3抽头,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,3) 平衡线圈工作原理,工作原理： 作用：抑制由两侧电流互感器变比的计算值与标准值不同引起起的不平衡电流 。 但因平衡线圈只能取整数匝，不能完全消除,莆田学院现代教育技术中心 2004年2月,本节作业,7.15 7.22,供 配 电

43、系 统,第七章 供配电系统的继电保护 第六节 高压电动机的保护,一、常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式 常见故障类型及保护方式 不正常工作状态及保护方式 二、电动机的保护 相间短路保护 单相接地保护 低电压保护 同步电动机的失步保护,速断保护 过负荷保护 差动保护,本节主要内容,故障类型及保护方式,定子相间短路 故障 一相匝间短路：无专门保护 单相接地：用于接地电流大于5A的情况 10A以下动作于信号 10A以下动作于跳闸 另外：在系统电压下降严重时，为保证重要电动机的自起动，应装设低电压保护,2000kW以下 速断保护 2000 kW以上 速断灵敏度不满足,差动保护,不正常工作状态,过

44、负荷 原因是： 1。机械负荷的过载； 2。供电网络电压和频率的降低而使电动机转速下降； 3。电动机起动或自动时间过长； 4。高压电动机由于断路器接触不良或低压电动机熔断器形成断相运行等。 保护带时限动作于发信号、跳闸或自动减负载,采用两相电流差接线，如灵敏度不满足可改为不完全星形接线。 1。动作电流整定 保护装置动作电流：躲过电动机的起动电流,可靠系数 ，一般DL取1.82， GL取1.41.6 。 电动机起动电流,电流速断保护,两相电流差接线：Kjx 不完全星形接线：Kjx 1,2。灵敏度校验 电动机出口最小两相短路电流值 如不满足要求，则改用差动保护,电动机电流速断保护原理接线图 a-两相

45、式接线；b-两相差接线,3。接线,电动机的过负荷保护,过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相。 注意： 1。对不停机便不能消除过负荷的电动机，过负荷保护应动作于跳闸； 2。对不停机情况下，可以消除过负荷的电动机则可动作于信号或减负荷； 3。在无人值班的电动机上过负荷保护应动作于跳闸,1。动作电流整定 目前我国广泛采用感应型电流继电器，其感应部分具有反时限特性。 动作电流按躲过电动机额定电流整定,可靠系数 ，动作于信号取1.05， 动作于跳闸、自动减负载取1.2 返回系数 ，GL型取0.8,2。动作时限整定： 一般取1520 秒,注意： 对于GL型继电器，其感应部分作为电动机的过负荷保护，其速

46、断部分作为电动机的速断保护。因此应先整定过负荷保护，在整定速断保护,电动机的纵差保护,容量在2000kw及以上的电动机或虽容量在2000kw以下但具有6个引出线端子的重要电动机应装设纵联差动保护。 容量在5000kw以下的电动机差动保护采用两相式接线，采用DL继电器； 容量在5000kw以上时，采用三相式接线，采用BCH-2继电器。 保护装置动作于断路器跳闸,1。接线,图 7- 2 电动机纵差保护原理接线图 a-采用DL型电流继电器两相式接线； b-采用BCH-2型差动继电器三相式接线,2。动作电流整定 动作电流按躲过电动机额定电流整定,可靠系数 ，DL取1.5 2， BCH-2取1.3，高灵

47、敏度接线取0.55,3。灵敏度校验 电动机出口最小两相短路电流值,单相接地保护,与中性点不接地系统中的线路的接地保护的原理基本相同。 当单相接地电流大于5A时装设。 小于10A，动作于发信号； 大于10A，延时动作于跳闸,电动机的低电压保护,1。装设低电压保护的原则和要求 原则： 1）当电源电压短路时降低或中断后又恢复时，为保证重要电动机的自起动，在其它相对不重要的电动机上装设0.5s时限的低压保护，作用于跳闸。 2）根据工艺要求和安全技术要求，当电源电压长期降低或消失后不允许自起动的电动机，应装设带9 10s时限的地电压保护，作用于跳闸。 3）重要且允许自起动的电动机不装设,要求： 1）当电压互感器一次侧或两次侧发生各种断线时，保护装置均不应误动作，并应发出断路信号。 2）当电压互感器一次隔离开关或隔离触头因误动作被断开时，保护装置不应误动作，并发出信号。 3）0.5s和10s的地电压保护动作电压应分别整定。当电源电压降低到额定电压的60%70%时，首先以0.5s延时切除不重要的电动机，当电压继续降到额定电压的40%50%，低电压保护经10s延时切除不允许长时间失电后再自起动的重要电动机。 4）接线中应采用能长期耐受电压的时间继电器如选用DS-110型时间继电器,2。接线,高压电动机低电压保护原理图,3。电动机的低电压保护工作原理,1）在正常运行的各低电压继电器处于带电状态，