供配电系统继电保护

1、供配电系统继电保护1 第第7章章 工厂供配电系统的工厂供配电系统的 继电保护继电保护 继电保护防止因短路故障或不正常运行状态造继电保护防止因短路故障或不正常运行状态造 成电气设备或供配电系统的损坏，提高供电可成电气设备或供配电系统的损坏，提高供电可 靠性，因此，电保护是变电所二次回路的重要靠性，因此，电保护是变电所二次回路的重要 组成部分，也是供电设计的主要内容本章讲组成部分，也是供电设计的主要内容本章讲 述继电保护的基本知识和理论，继电保护的整述继电保护的基本知识和理论，继电保护的整 定计算方法。定计算方法。 供配电系统继电保护2 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 7.1.1 继

2、电保护的任务继电保护的任务 继电保护的任务是：继电保护的任务是： 1自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从供自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从供 配电系统中切除，使其它非故障部分迅速恢复正配电系统中切除，使其它非故障部分迅速恢复正 常供电。常供电。 2正确反应电器设备的不正常运行状态，发出预正确反应电器设备的不正常运行状态，发出预 告信号，以便运行人员采取措施，恢复电器设备告信号，以便运行人员采取措施，恢复电器设备 的正常运行。的正常运行。 3与供配电系统的自动装置（如自动重合闸装置，与供配电系统的自动装置（如自动重合闸装置， 备用电源自动投入装置等）配合，提高供配电系备用电源自动投入装置

3、等）配合，提高供配电系 统的供电可靠性。统的供电可靠性。 供配电系统继电保护3 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 7.1.2 对继电保护的要求对继电保护的要求 根据继电保护的任务，继电保护应满足选择性、可根据继电保护的任务，继电保护应满足选择性、可 靠性、速动性和灵敏性的要求。靠性、速动性和灵敏性的要求。 1选择性选择性 当供配电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，当供配电系统发生短路故障时，继电保护装置动作， 只切除故障设备，使停电范围最小，保证系统中无只切除故障设备，使停电范围最小，保证系统中无 故障部分仍正常工作。故障部分仍正常工作。 供配电系统继电保护4 7.1 继电保护

4、的基本知识继电保护的基本知识 在在图图7-1所示系统所示系统中，在中，在K点发生短路故障，应由离点发生短路故障，应由离 故障点最近的保护装置故障点最近的保护装置3动作，使断路器动作，使断路器3QF跳闸，跳闸， 将故障线路将故障线路3WL切除，线路切除，线路1WL和和2WL仍继续运仍继续运 行。行。 2可靠性可靠性 继电保护在其所规定的保护范围内，发生故障或不继电保护在其所规定的保护范围内，发生故障或不 正常运行状态，要准确动作，不应该拒动作；发生正常运行状态，要准确动作，不应该拒动作；发生 任何保护不应该动作的故障或不正常运行状态，不任何保护不应该动作的故障或不正常运行状态，不 应误动作。如图

5、应误动作。如图7-1所示系统所示系统K点发生短路，保护点发生短路，保护3 不应该拒动作，保护不应该拒动作，保护1和保护和保护2不应该误动作。不应该误动作。 供配电系统继电保护5 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 3速动性速动性 发生故障时，继电保护应该尽快地动作切除故障，发生故障时，继电保护应该尽快地动作切除故障， 减小故障引起的损失，提高电力系统的稳定性。减小故障引起的损失，提高电力系统的稳定性。 4灵敏性灵敏性 灵敏性是指继电保护在其保护范围内，对发生故障灵敏性是指继电保护在其保护范围内，对发生故障 或不正常运行状态的反应能力。在继电保护的保护或不正常运行状态的反应能力。在继电

6、保护的保护 范围内，不论系统的运行方式、短路的性质和短路范围内，不论系统的运行方式、短路的性质和短路 的位置如何，保护都应正确动作。继电保护的灵敏的位置如何，保护都应正确动作。继电保护的灵敏 性通常用灵敏度性通常用灵敏度KS来衡量，灵敏度愈高，反应故障来衡量，灵敏度愈高，反应故障 的能力愈强。灵敏度的能力愈强。灵敏度KS按下式计算：按下式计算： 供配电系统继电保护6 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 供配电系统继电保护7 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 工厂常用保护装置的类型工厂常用保护装置的类型 （1）继电保护。继电保护是用各种不同类型的继）继电保护。继电保护是用各

7、种不同类型的继 电器按一定方式连接和组合，构成继电保护装置。电器按一定方式连接和组合，构成继电保护装置。 当系统出现事故或故障时，检测出并使相应的高当系统出现事故或故障时，检测出并使相应的高 压断路器跳闸，将故障部分切除，或给出报警信压断路器跳闸，将故障部分切除，或给出报警信 号。继电保护适用于要求供电可靠性较高的高压号。继电保护适用于要求供电可靠性较高的高压 供电系统中。供电系统中。 （2）熔断器保护。熔断器保护广泛适用于高、低）熔断器保护。熔断器保护广泛适用于高、低 压供电系统。由于装置简单经济，在供电系统中压供电系统。由于装置简单经济，在供电系统中 应用得相当普遍。但是它的断流能力较小，

8、选择应用得相当普遍。但是它的断流能力较小，选择 性差，熔体熔断后更换不方便，不能迅速恢复供性差，熔体熔断后更换不方便，不能迅速恢复供 电，因此在要求供电可靠性较高的场所不宜用。电，因此在要求供电可靠性较高的场所不宜用。 供配电系统继电保护8 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 （3）低压断路器保护。这种保护又称低压自动开）低压断路器保护。这种保护又称低压自动开 关保护。由于低压断路器带有多种脱扣器，能够关保护。由于低压断路器带有多种脱扣器，能够 进行过电流、过负载、失电压和欠电压保护等，进行过电流、过负载、失电压和欠电压保护等， 而且可作为控制开关进行操作，因此在对供电可而且可作为控

9、制开关进行操作，因此在对供电可 靠性要求较高且频繁操作的低压供电系统中广泛靠性要求较高且频繁操作的低压供电系统中广泛 应用。应用。 供配电系统继电保护9 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 7.1.3 继电保护的基本工作原理继电保护的基本工作原理 继电保护的种类很多，但是其工作原理基本相同，继电保护的种类很多，但是其工作原理基本相同， 它主要由测量、逻辑和执行三部分组成，它主要由测量、逻辑和执行三部分组成，如图如图7-2 所示。所示。 比较 供配电系统继电保护10 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 1测量部分测量部分 测量部分测量被保护设备的某物理量，和保护装置的测量部分

10、测量被保护设备的某物理量，和保护装置的 整定值进行比较，判断被保护设备是否发生故障，保整定值进行比较，判断被保护设备是否发生故障，保 护装置是否应该起动。护装置是否应该起动。 2逻辑部分逻辑部分 逻辑部分根据测量部分输出量的大小、性质、出现的逻辑部分根据测量部分输出量的大小、性质、出现的 顺序，使保护装置按一定的逻辑关系工作，输出信号顺序，使保护装置按一定的逻辑关系工作，输出信号 到执行部分。到执行部分。 3执行部分执行部分 执行部分根据逻辑部分的输出信号驱动保护装置动作，执行部分根据逻辑部分的输出信号驱动保护装置动作， 使断路器跳闸或发出信号。使断路器跳闸或发出信号。 供配电系统继电保护11

11、 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 7.1.4 电流保护的接线方式和接线系数电流保护的接线方式和接线系数 电流保护的接线方式是指电流保护中的电流继电电流保护的接线方式是指电流保护中的电流继电 器与电流互感器二次绕组的连接方式。为了便于器与电流互感器二次绕组的连接方式。为了便于 分析和保护的整定计算，引入接线系数分析和保护的整定计算，引入接线系数Kw，它是，它是 流入继电器的电流流入继电器的电流IKA与电流互感器二次绕组电流与电流互感器二次绕组电流 I2的比值，即的比值，即 供配电系统继电保护12 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 1三相三继电器接线方式三相三继电器接线方

12、式 能反应各种短路故障，流入继电器的电流与电能反应各种短路故障，流入继电器的电流与电 流互感器二次绕组电流相等，其接线系数在任何流互感器二次绕组电流相等，其接线系数在任何 短路情况下均等于短路情况下均等于1。这种接线方式主要用于高压。这种接线方式主要用于高压 大接地电流系统，保护相间短路和单相短路。大接地电流系统，保护相间短路和单相短路。 1 w K 所用保护元件最多所用保护元件最多 所有短路电流都会通过继电器所有短路电流都会通过继电器 反映出来，产生相应的保护动作。反映出来，产生相应的保护动作。 电路电路 特点特点 供配电系统继电保护13 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 2两相

13、两继电器接线方式两相两继电器接线方式 不能反应单相短路，只能反应相间短路，其接线不能反应单相短路，只能反应相间短路，其接线 系数在各种相间短路时均为系数在各种相间短路时均为1。此接线方式主要用。此接线方式主要用 于小接地电流系统作相间短路保护用。于小接地电流系统作相间短路保护用。 电路电路 特点特点 所用元件较少所用元件较少 未接互感器的单相短路故未接互感器的单相短路故 障不能保护障不能保护 供配电系统继电保护14 7.1 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 3两相一继电器接线方式两相一继电器接线方式 可反应各种相间短路，但其接线系数随短路种类不同而不可反应各种相间短路，但其接线系数随短路种

14、类不同而不 同，保护灵敏度也不同，主要用于高压电动机的保护。同，保护灵敏度也不同，主要用于高压电动机的保护。 电路电路 特点特点 流入继电器的电流为两相电流互感流入继电器的电流为两相电流互感 器二次侧电流之差器二次侧电流之差 不同短路电流通过继电器有不同的不同短路电流通过继电器有不同的 灵敏度。灵敏度。 不能反应出第三相（不能反应出第三相（B B相）的单相相）的单相 接地短路故障接地短路故障 供配电系统继电保护15 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 按继电器的结构原理分，有电磁式、感应式、数字式、按继电器的结构原理分，有电磁式、感应式、数字式、

15、 微机式等继电器。微机式等继电器。 按继电器反应的物理量分，有电流继电器、电压继电按继电器反应的物理量分，有电流继电器、电压继电 器、功率方向继电器、气体继电器等。器、功率方向继电器、气体继电器等。 按继电器反应的物理量变化分，有过量继电器和欠量按继电器反应的物理量变化分，有过量继电器和欠量 继电器，如过电流继电器、欠电压继电器。继电器，如过电流继电器、欠电压继电器。 按继电器在保护装置中的功能分，有起动继电器、时按继电器在保护装置中的功能分，有起动继电器、时 间继电器、信号继电器和中间继电器等。间继电器、信号继电器和中间继电器等。 工厂供配电系统中常用的继电器主要是电磁式继电器工厂供配电系统

16、中常用的继电器主要是电磁式继电器 和感应式继电器。在现代化的大型工厂中也开始使用和感应式继电器。在现代化的大型工厂中也开始使用 微机式继电器或微机保护。微机式继电器或微机保护。 供配电系统继电保护16 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 7.2.1 电磁式继电器电磁式继电器 1电磁式电流继电器电磁式电流继电器 线圈线圈 电磁铁电磁铁 Z形铁片形铁片 静触头静触头 动触头动触头 动作电流调整杆动作电流调整杆 表度盘表度盘 轴承轴承 轴轴 9 反作用弹簧反作用弹簧 DL型电磁式电流继电器的内部结构图型电磁式电流继电器的内部结构图 供配电系统继电保护17 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电

17、器 电流继电器的文字符号为电流继电器的文字符号为KA。 使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的动使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的动 作电流，用作电流，用Iop.KA表示。表示。 使电流继电器返回到起始位置的最大电流，称为使电流继电器返回到起始位置的最大电流，称为 继电器的返回电流，用继电器的返回电流，用Ire.KA表示。表示。 继电器的返回电流与动作电流之比称为返回系数继电器的返回电流与动作电流之比称为返回系数 Kre，即，即 供配电系统继电保护18 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 内部接线图和图形符号 供配电系统继电保护19 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 显然

18、，过电流继电器的返回系数小于显然，过电流继电器的返回系数小于1，返回系数，返回系数 愈大，继电器愈灵敏，电磁式电流继电器的返回愈大，继电器愈灵敏，电磁式电流继电器的返回 系数通常为系数通常为0.85。 调节电磁式电流继电器的动作电流的方法有两种：调节电磁式电流继电器的动作电流的方法有两种： （1）改变调整杆）改变调整杆6的位置来改变弹簧的反作用力，的位置来改变弹簧的反作用力， 进行平滑调节。进行平滑调节。 （2）改变继电器线圈的连接。当线圈由串联改为）改变继电器线圈的连接。当线圈由串联改为 并联时，继电器的动作电流增大一倍，进行级进并联时，继电器的动作电流增大一倍，进行级进 调节。调节。 电磁

19、式电流继电器的动作极为迅速，动作时间为电磁式电流继电器的动作极为迅速，动作时间为 百分之几秒，可认为是瞬时动作的继电器。百分之几秒，可认为是瞬时动作的继电器。 供配电系统继电保护20 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 2电磁式电压继电器电磁式电压继电器 电压继电器的线圈为电压线圈，匝数多，导线细，电压继电器的线圈为电压线圈，匝数多，导线细， 与电压互感器的二次绕组并联。电压继电器文字与电压互感器的二次绕组并联。电压继电器文字 符号用符号用KV表示。表示。 电磁式电压继电器有过电压继电器和欠电压继电电磁式电压继电器有过电压继电器和欠电压继电 器两种。过电压继电器返回系数小于器两种。过电压

20、继电器返回系数小于1，通常为，通常为 0.8，欠电压继电器返回系数大于，欠电压继电器返回系数大于1，通常为，通常为1.25。 供配电系统继电保护21 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 3电磁式时间继电器电磁式时间继电器 由电磁系统、传动系统、钟表机构、触头系统和由电磁系统、传动系统、钟表机构、触头系统和 时间调整系统等组成。时间调整系统等组成。 时间继电器的文字符号为时间继电器的文字符号为KT。DS-110型为直流型为直流 时间继电器，时间继电器，DS-120型为交流时间继电器，延时型为交流时间继电器，延时 范围均为范围均为0.19秒。秒。 DS110型、112型时间继电器 的内部接线

21、图和图形符号 供配电系统继电保护22 当时间继电器的线圈当时间继电器的线圈1通电工作电压后，铁心通电工作电压后，铁心3 被被 吸入，使被卡住的传动系统运动。传动系统通过吸入，使被卡住的传动系统运动。传动系统通过 齿轮带动钟表机构以一定的速度顺时针转动，带齿轮带动钟表机构以一定的速度顺时针转动，带 动动触头运动，经过预定的行程，动触头和静触动动触头运动，经过预定的行程，动触头和静触 头闭合，完成延时的目的。头闭合，完成延时的目的。 供配电系统继电保护23 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 4电磁式信号继电器电磁式信号继电器 信号继电器在继电保护装置中用于发出指示信号，信号继电器在继电保护

22、装置中用于发出指示信号， 表示保护动作，同时接通信号回路，发出灯光或表示保护动作，同时接通信号回路，发出灯光或 者音像信号。者音像信号。 信号继电器的文字符号为信号继电器的文字符号为KS。 DX-11型信号继电器有两种：电流型和电压型。型信号继电器有两种：电流型和电压型。 电流型信号继电器串联接入二次电路，电压型信电流型信号继电器串联接入二次电路，电压型信 号继电器并联接入二次电路。号继电器并联接入二次电路。 供配电系统继电保护24 供配电系统继电保护25 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 5电磁式中间继电器电磁式中间继电器 中间继电器的触头容量较大，触头数量较多，在中间继电器的触头容

23、量较大，触头数量较多，在 继电保护装置中用于弥补主继电器触头容量或触继电保护装置中用于弥补主继电器触头容量或触 头数量的不足。头数量的不足。 中间继电器的文字符号为中间继电器的文字符号为KM。 供配电系统继电保护26 供配电系统继电保护27 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 7.2.2 感应式电流继电器感应式电流继电器 感应式电流继电器有两个系统：感应系统和电磁感应式电流继电器有两个系统：感应系统和电磁 系统。系统。 供配电系统继电保护28 7.2 常用的保护继电器常用的保护继电器 继电器的感应系统主要由线圈继电器的感应系统主要由线圈1，带短路环，带短路环3的电磁的电磁 铁铁2和装在可

24、偏转的框架和装在可偏转的框架6上的铝盘上的铝盘4组成。继电器的组成。继电器的 电磁系统由电磁铁电磁系统由电磁铁2和衔铁和衔铁15组成。组成。 感应式电流继电器具有前述电磁式电流继电器、时感应式电流继电器具有前述电磁式电流继电器、时 间继电器、信号继电器、中间继电器的功能，从而间继电器、信号继电器、中间继电器的功能，从而 使继电保护装置使用元件少、接线简单，在工厂供使继电保护装置使用元件少、接线简单，在工厂供 配电系统中得到广泛应用。配电系统中得到广泛应用。 继电器的动作电流可用插销继电器的动作电流可用插销16改变线圈抽头（匝数）改变线圈抽头（匝数） 进行级进调节；也可以用调节弹簧进行级进调节；

25、也可以用调节弹簧7的拉力进行平滑的拉力进行平滑 调节。调节。 继电器的动作时限可用螺杆继电器的动作时限可用螺杆13改变扇形齿轮顶杆改变扇形齿轮顶杆 行程的起点进行调节。继电器速断电流倍数可用螺行程的起点进行调节。继电器速断电流倍数可用螺 钉钉14改变衔铁与电磁铁之间的气隙进行调节。改变衔铁与电磁铁之间的气隙进行调节。 供配电系统继电保护29 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 7.3 工厂电力线路的继电保护工厂电力线路的继电保护 7.3.1 工厂电力线路的常见故障和保护配置工厂电力线路的常见故障和保护配置 1、常见的故障主要有相间短路、单相接地、过负荷。、常见的故障主要有相

26、间短路、单相接地、过负荷。 2、保护配置、保护配置 工厂电力线路装设带时限的过电流保护和瞬时电流速工厂电力线路装设带时限的过电流保护和瞬时电流速 断保护，保护动作于断路器跳闸，作为相间短路的保断保护，保护动作于断路器跳闸，作为相间短路的保 护。护。 工厂电力线路装设绝缘监视装置（零序电压保护）或工厂电力线路装设绝缘监视装置（零序电压保护）或 单相接地保护（零序电流保护），保护动作于信号，单相接地保护（零序电流保护），保护动作于信号， 作为单相接地故障保护。可能经常过负荷的电缆线路，作为单相接地故障保护。可能经常过负荷的电缆线路， 装设过负荷保护，动作于信号。装设过负荷保护，动作于信号。 供配电

27、系统继电保护30 7.3.2 过电流保护过电流保护 1过电流保护的接线和工作原理过电流保护的接线和工作原理 （1）定时限过电流保护装置的接线和工作原理定时限过电流保护装置的接线和工作原理。 供配电系统继电保护31 (2) 反时限过电流保护装置的接线和工作原理反时限过电流保护装置的接线和工作原理 供配电系统继电保护32 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 2保护整定计算保护整定计算 过电流保护的整定计算有动作电流整定，动作时过电流保护的整定计算有动作电流整定，动作时 限整定和灵敏度校验三项内容。限整定和灵敏度校验三项内容。 （1）动作电流整定：过电流保护装置的动作电流）动作电

28、流整定：过电流保护装置的动作电流 必须满足下列两个条件：必须满足下列两个条件： a）正常运行时，保护装置不动作，即保护装）正常运行时，保护装置不动作，即保护装 置一次侧的动作电流置一次侧的动作电流Iop1应大于线路的最大负荷电应大于线路的最大负荷电 流流IL.max（正常过负荷电流和尖峰电流），（正常过负荷电流和尖峰电流）， 即即Iop1IL.max 供配电系统继电保护33 b）保护装置在外部故障切除后，可靠返回到原始位）保护装置在外部故障切除后，可靠返回到原始位 置。如图置。如图7-20所示线路所示线路2WL在在K点发生短路时，由于点发生短路时，由于 短路电流远大于线路的负荷电流，线路短路电

29、流远大于线路的负荷电流，线路1WL和和2WL 的过电流保护同时起动，为保证保护的选择性，保的过电流保护同时起动，为保证保护的选择性，保 护护2首先动作，断路器首先动作，断路器2QF跳闸，切除故障线路跳闸，切除故障线路2WL。 故障切除后，故障切除后，1WL的保护的保护1应可靠返回，要求保护应可靠返回，要求保护1 的返回电流的返回电流Ire1大于线路最大负荷电流大于线路最大负荷电流IL.max（应包含（应包含 电动机的自起动电流），即电动机的自起动电流），即Ire1IL.max。 供配电系统继电保护34 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 由于过电流保护由于过电流保护Iop1

30、大于大于Ire1，所以，以，所以，以Ire1IL.max作为作为 动作电流整定依据，同时引入可靠系数动作电流整定依据，同时引入可靠系数Krel，将不等，将不等 式改写成等式。将保护装置的返回电流换算到动作电式改写成等式。将保护装置的返回电流换算到动作电 流，进而换算到继电器的动作电流流，进而换算到继电器的动作电流Iop.KA，即，即 式中，式中，Krel为可靠系数，为可靠系数，DL型继电器取型继电器取1.2，GL型继型继 电器取电器取1.3；Kw为接线系数，由保护的接线方式决定；为接线系数，由保护的接线方式决定； Kre为继电器的返回系数，为继电器的返回系数，DL型继电器取型继电器取0.85，

31、GL型型 继电器取继电器取0.8；Ki为电流互感器变比。为电流互感器变比。 供配电系统继电保护35 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 在整定计算时线路的最大负荷电流具体数据不祥在整定计算时线路的最大负荷电流具体数据不祥 时，可取线路计算电流时，可取线路计算电流IC的的1.53.0倍，倍， 即即IL.max =（1.53）IC。 由上式求得继电器动作电流计算值，确定其动作由上式求得继电器动作电流计算值，确定其动作 电流整定值。保护装置一次侧的动作电流为电流整定值。保护装置一次侧的动作电流为 供配电系统继电保护36 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 （2

32、）动作时限整定）动作时限整定 定时限过电流动作时限整定定时限过电流动作时限整定 由上所述，定时限过电流保护装置的起动由电流由上所述，定时限过电流保护装置的起动由电流 继电器完成，动作时限的实现由时间继电器完成。继电器完成，动作时限的实现由时间继电器完成。 保护装置的动作时限与短路电流的大小无关，仅保护装置的动作时限与短路电流的大小无关，仅 取决于由选择性确定的时间继电器的整定时间。取决于由选择性确定的时间继电器的整定时间。 为保证动作的选择性，自负载侧向电源侧，后为保证动作的选择性，自负载侧向电源侧，后 一级线路的过电流保护装置的动作时限应比前一一级线路的过电流保护装置的动作时限应比前一 级线

33、路保护的动作时限大一个时限级差级线路保护的动作时限大一个时限级差t，如图如图 7-20b所示，即按阶梯原则进行整定。所示，即按阶梯原则进行整定。 供配电系统继电保护37 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 式中，式中，t为时限级差，定时限过电流保护为时限级差，定时限过电流保护 取取0.5s，反时限过电流保护取，反时限过电流保护取 0.7s。 供配电系统继电保护38 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 反时限过电流保护动作时限整定反时限过电流保护动作时限整定 GL型感应式电流继电器具有反时限动作特性，在型感应式电流继电器具有反时限动作特性，在 整定反时限过

34、电流保护的动作时限时应指出某一整定反时限过电流保护的动作时限时应指出某一 动作电流倍数（通常为动作电流倍数（通常为10倍）时的动作时限。为倍）时的动作时限。为 保证动作的选择性，反时限过电流保护时限整定保证动作的选择性，反时限过电流保护时限整定 也应按照也应按照“阶梯原则阶梯原则”来确定，即上下级线路的来确定，即上下级线路的 反时限过电流保护在保护配合点反时限过电流保护在保护配合点K点发生短路时点发生短路时 的时限级差为的时限级差为t=0.7s。 供配电系统继电保护39 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 供配电系统继电保护40 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护

35、的继电保护 图图7-21a中线路中线路2WL保护保护2的继电器特性曲线为图的继电器特性曲线为图 7-21b中的中的2；保护；保护2的动作电流为的动作电流为Iop.KA2，线路，线路 1WL保护保护1的动作电流为的动作电流为Iop.KA1。动作时限整定具。动作时限整定具 体步骤如下：体步骤如下： a、计算线路、计算线路2WL首端首端K点三相短路时保护点三相短路时保护2的动的动 作电流倍数作电流倍数n2。 式中，式中， IK.KA2为为K点三相短路时，流经保护点三相短路时，流经保护2继电继电 器的电流，器的电流， IK.KA2 =KW.2IK/Ki.2,，Kw.2和和Ki.2分别为分别为 保护保护

36、2的接线系数和电流互感器变比。的接线系数和电流互感器变比。 供配电系统继电保护41 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 b、由、由n2从特性曲线从特性曲线2求求K点三相短路时保护点三相短路时保护2的动作的动作 时限时限t2。 c、计算、计算K点三相短路时保护点三相短路时保护1的实际动作时限的实际动作时限t1，t1 应较应较t2大一个时限级差大一个时限级差t，以保证动作的选择性，以保证动作的选择性， 即即 供配电系统继电保护42 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 d、计算、计算K点三相短路时，保护点三相短路时，保护1的实际动作电流的实际动作电流 倍数倍数

37、n1。 式中，式中， IK.KA1为为K点三相短路时，流经保护点三相短路时，流经保护1继电继电 器的电流，器的电流， IK.KA1 =KW.1IK/Ki.1，Kw.1和和Ki.1分别为分别为 保护保护1的接线系数和电流互感器变比。的接线系数和电流互感器变比。 供配电系统继电保护43 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 e、由、由t1和和n1可以确定保护可以确定保护1继电器的特性曲线上继电器的特性曲线上 的一个点的一个点P，由，由P点找出保护点找出保护1的特性曲线的特性曲线1，如图，如图 7-21，并确定，并确定10倍动作电流倍数下的动作时限。倍动作电流倍数下的动作时限。 由

38、图由图7-21a可见，可见，K点是线路点是线路2WL的首端和线路的首端和线路 1WL的末端的末端,也是上下级保护的时限配合点，若在也是上下级保护的时限配合点，若在 该点该点K的时限配合满足要求，在其它各点短路时，的时限配合满足要求，在其它各点短路时， 都能保证动作的选择性。都能保证动作的选择性。 供配电系统继电保护44 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 （3）保护灵敏度校验）保护灵敏度校验 过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线 路末端的两相短路电流路末端的两相短路电流 进行校验。进行校验。 式中，式中，Iop1为保护装置一次侧动

39、作电流。为保护装置一次侧动作电流。 1.5 主保护主保护 1.25 后备保护后备保护 供配电系统继电保护45 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 例例7-1 试整定图试整定图7-24所示线路所示线路1WL的定时限过电的定时限过电 流保护。已知流保护。已知1TA的变比为的变比为Ki=750/5A=150，线路，线路 最大负荷电流（含自启动电流）最大负荷电流（含自启动电流）IL.MAX=670A，保，保 护采用两相两继电器接线，线路护采用两相两继电器接线，线路2WL定时限过电定时限过电 流保护的动作时限流保护的动作时限t2=0.7s，最大运行方式时，最大运行方式时K1点点 三相

40、短路电流三相短路电流4kA，K2点三相短路电流点三相短路电流2.5kA，最，最 小运行方式时小运行方式时K1和和K2点三相短路电流分别为点三相短路电流分别为 IK.min(3)=3.2kA和和IK.min(3)= 2kA。 供配电系统继电保护46 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 解：解：1、整定动作电流、整定动作电流 选选DL-11/10电流继电器，线圈并联，整定动作电电流继电器，线圈并联，整定动作电 流流7A 供配电系统继电保护47 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 过电流保护一次侧动作电流为过电流保护一次侧动作电流为 2、整定动作时限、整定动作

41、时限 线路线路1WL定时限过电流保护的动作时限应较线路定时限过电流保护的动作时限应较线路 2WL定时限过电流保护动作时限大一个时限级差定时限过电流保护动作时限大一个时限级差 t。(定时限定时限t =0.5) 供配电系统继电保护48 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 3、校验保护灵敏度、校验保护灵敏度 保护线路保护线路1WL的灵敏度按线路的灵敏度按线路1WL末端最小两相末端最小两相 短路电流校验：短路电流校验： 线路线路2WL后备保护灵敏度，用线路后备保护灵敏度，用线路2WL末端最小末端最小 两相短路电流校验：两相短路电流校验： 由此可见，保护整定满足灵敏度要求。由此可见，

42、保护整定满足灵敏度要求。 1.5 1.2 供配电系统继电保护49 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 7.3.3 电流速断保护电流速断保护 线路越靠近电源线路越靠近电源,过电流保护的动作时限越长过电流保护的动作时限越长,而短而短 路电流越大路电流越大,危害越大危害越大,这是过电流保护的不足这是过电流保护的不足.因因 此此,当过电流保护动作时限超过当过电流保护动作时限超过0.50.7s时时,应装设应装设 瞬动的电流速断保护瞬动的电流速断保护. 1电流速断保护的接线和工作原理电流速断保护的接线和工作原理 供配电系统继电保护50 供配电系统继电保护51 供配电系统继电保护52 7

43、.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 2电流速断保护的整定电流速断保护的整定 （1）动作电流整定）动作电流整定 由于电流速断保护动作不带时限由于电流速断保护动作不带时限,为了保证速断保为了保证速断保 护动作的选择性护动作的选择性,下一级线路首端发生最大短路电下一级线路首端发生最大短路电 流时电流速断保护不应动作，即速断保护动作电流时电流速断保护不应动作，即速断保护动作电 流流Iop1IK.max，从而，速断保护继电器的动作电，从而，速断保护继电器的动作电 流整定值为流整定值为 供配电系统继电保护53 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 对对GL型电流继电器，

44、还要整定速断动作电流倍数，型电流继电器，还要整定速断动作电流倍数， 即即 式中，式中， IOP .KA(qb)为电流速断保护继电器动作电流为电流速断保护继电器动作电流 整定值；整定值； IOP .KA(oc)为过电流保护继电器动作电流为过电流保护继电器动作电流 整定值。整定值。 电流速继保护不能保护线路全长，只能保护线路电流速继保护不能保护线路全长，只能保护线路 的一部分，线路不能被保护的部分称为保护死区，的一部分，线路不能被保护的部分称为保护死区， 线路能被保护的部分称为保护区。线路能被保护的部分称为保护区。 供配电系统继电保护54 7.3 工厂电力线路工厂电力线路 的继电保护的继电保护 （2）灵敏度校验）灵敏度校验 用线路首端最小两相短路电流用线路首端最小两相短路电流 校验，即校验，即 过电流保护由保护的动作时限实现选择性过电流保护由保护的动作时限实现选择性,电流速电流速 断保护由保护的电流实现选择性断保护由保护的电流实现选择性,在电流速断保护在电流速断保护 区域内区域内,电流速断保护为主保护电流速断保护为主保护,过电流保护为辅助过电流保护为辅助 保护保护,在电流速断保护的死区内在电流速断保护的死区内,过电流保护