继电保护装置及二次系统技师培训讲义学习教案

1、会计学1继电保护装置及二次系统技师培训继电保护装置及二次系统技师培训(pixn)讲义讲义第一页，共99页。2二次回路(hul)电源(dinyun)性质用途表示方法直流回路交流回路断路器控制回路信号回路测量回路继电保护回路自动装置回路集中画法展开画法二次回路二次回路第1页/共98页第二页，共99页。3二次回路二次回路(hul)第2页/共98页第三页，共99页。4能监视回路的完好性能指示(zhsh)断路器的位置动作后切断合分闸电源有电气防跳装置事故跳闸后能报警发出预告信号二次回路二次回路第3页/共98页第四页，共99页。5二次回路二次回路(hul)第4页/共98页第五页，共99页。6二次回路二次回

2、路(hul)第5页/共98页第六页，共99页。7变电所的信号(xnho)装置及其作用事故(shg)信号装置预告信号装置中央信号中央信号第6页/共98页第七页，共99页。8信号装置中央(zhngyng)信号位置(wi zhi)信号其他信号断路器、隔离开关的分、合闸位置事故信号预告信号在断路器事故跳闸时，能及时地发出音响信号，并使相应的断路器灯光位置信号闪光。在运行设备发生异常现象时，瞬时或延时发出音响信号，并使光字牌显示出异常状况的内容中央信号中央信号第7页/共98页第八页，共99页。9第8页/共98页第九页，共99页。10直流系统直流系统(xtng)第9页/共98页第十页，共99页。11直流系

3、统直流系统(xtng)第10页/共98页第十一页，共99页。12 变配电所的电气设备在运行中由于外力破坏、内部绝缘(juyun)击穿或误操作等原因，均可能会造成电气设备的故障或异常。这些故障最多见的是短路，它包括三相短路、两相短路、大电流接地系统的单相接地短路，以及电气设备内部线圈的匝间短路等。故障故障(gzhng)及危害及危害第11页/共98页第十二页，共99页。13 电力系统(din l x tn)短路故障的危害 短路故障时会产生很大的短路电流(dinli)，引起强电弧或导电回路的严重过热，可能烧坏电气设备。 短路时通过故障设备(shbi)的短路电流会产生很大的电动力，使电气设备(shbi

4、)遭受机械力破坏。 短路故障时电力系统电压会急剧下降，致使用户的正常生产用电遭到破坏，甚至造成设备停电停产。 发生严重短路故障时，处理不当还会破坏电力系统的稳定运行，使并网发电厂解列，甚至造成整个系统瓦解，给国民经济带来巨大损失。故障及危害故障及危害第12页/共98页第十三页，共99页。14 在出现短路等故障时，作用于前方最近的断路器，使之迅速跳闸，切除故障部分，恢复系统其它部分的正常(zhngchng)运行，同时发出信号，提醒运行值班人员及时处理事故。任务和要求任务和要求第13页/共98页第十四页，共99页。15选择性速动性灵敏性可靠性任务任务(rn wu)和要求和要求第14页/共98页第十

5、五页，共99页。16路的值。 为了表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作(gngzu)状态的反应能力，采用一个“灵敏度”的参数Sp.1opmin.kp/IIS 任务任务(rn wu)和要求和要求第15页/共98页第十六页，共99页。17 按其结构(jigu)原理分，有机电型和晶体管型。 机电(jdin)型按其结构原理分有电磁式和感应式。 按其反应的物理量分，有电流继电器、电压继电器、功率继电器、气体继电器等。 按其反应的数量变化分，有过量继电器和欠量继电器。保护继电器保护继电器第16页/共98页第十七页，共99页。18 按其在保护装置中的功能分，有起动继电器、时间继电器、信号(xnho)继电

6、器和中间继电器或出口继电器等。 按其作用(zuyng)于断路器的方式分，有直接动作式和间接动作式两大类。 按其与一次电路(dinl)的联系分，有一次式继电器和二次式继电器。保护继电器保护继电器第17页/共98页第十八页，共99页。19 电磁式电流继电器在继电保护装置(zhungzh)中，通常用作起动元件。DL-10系列(xli)电磁式继电器的内部结构。DL-10系列电磁式继电器的内部结线和图形符号。Iop、Ire、Kre电磁式电流继电器的动作电流调节保护继电器保护继电器第18页/共98页第十九页，共99页。20返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第19页/共98页第二十页，共99页。

7、21返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第20页/共98页第二十一页，共99页。22 过流继电器线圈中的使继电器动作的最小电流，称为(chn wi)继电器的动作电流，用Iop表示。 过流继电器线圈中的使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流(dinli)，称为继电器的返回电流(dinli)，用Ire表示。 继电器的返回电流与动作(dngzu)电流的比值，称为继电器的返回系数，用Kre表示。保护继电器保护继电器第21页/共98页第二十二页，共99页。23返回(fnhu)oprere/IIK对于(duy)过量继电器，Kre1。Kre 越接近(jijn)1，说明继电器越灵敏。如果电流继电

8、器的Kre过低时，可能使保护装置发生误动作。保护继电器保护继电器第22页/共98页第二十三页，共99页。24 电磁式时间继电器在继电保护装置中，用作时限元件，使保护装置获得(hud)一定的延时。DS-110系列(xli)电磁式时间继电器的内部结构。DS-110系列电磁式时间继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器第23页/共98页第二十四页，共99页。25返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第24页/共98页第二十五页，共99页。26返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第25页/共98页第二十六页，共99页。27 电磁式信号继电器在继电保护(j din bo h)装

9、置中，用作信号元件，指示保护装置已经动作。常用的信号继电器有电流型和电压型两种。DX-11系列(xli)电磁式信号继电器的内部结构。DX-11系列电磁式信号继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器第26页/共98页第二十七页，共99页。28返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第27页/共98页第二十八页，共99页。29返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第28页/共98页第二十九页，共99页。30 电磁式中间继电器在继电保护装置中，用作辅助继电器，以弥补主继电器数量(shling)或触点容量的不足，通常用在保护装置的出口回路中用来接通断路器的跳闸回路，因此又称为出口

10、继电器。DZ-10系列(xli)电磁式信号继电器的内部结构。DZ-10系列电磁式信号继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器第29页/共98页第三十页，共99页。31返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第30页/共98页第三十一页，共99页。32保护保护(boh)继电器继电器第31页/共98页第三十二页，共99页。33 感应式电流继电器兼有上述电磁式电流、时间、信号和中间继电器的功能，即它在继保护装置中既能作为起动元件，又能实现延时、给出信号和直接(zhji)接通跳闸回路，同时可实现电流速断保护，从而使保护装置大大简化。GL-10，20系列(xli)感应式电流继电器的内部结构

11、。GL-10，20系列感应式电流继电器的动作原理。感应式电流继电器的转动力矩M1和制动力矩M2。感应式电流继电器的动作特性曲线。感应式电流继电器整定。GL-10，20系列感应式电流继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器第32页/共98页第三十三页，共99页。34返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第33页/共98页第三十四页，共99页。35返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第34页/共98页第三十五页，共99页。36返回(fnhu)保护保护(boh)继电器继电器第35页/共98页第三十六页，共99页。37 动作曲线上对应于开始(kish)速断时间的动作电流倍数，

12、称为速断电流倍数。opqbqb/IIn感应式电流(dinli)继电器的动作电流(dinli)感应式电流继电器的速断电流GL-10系列感应式电流继电器的速断电流倍数nqb=28。保护继电器保护继电器第36页/共98页第三十七页，共99页。38保护保护(boh)继电器继电器第37页/共98页第三十八页，共99页。39保护保护(boh)继电器继电器第38页/共98页第三十九页，共99页。40第39页/共98页第四十页，共99页。41保护装置的结线方式(fngsh)带时限的过电流(dinli)保护电流速断保护单相接地保护线路继电保护线路继电保护第40页/共98页第四十一页，共99页。42线路线路(xi

13、nl)继电保护继电保护第41页/共98页第四十二页，共99页。43当一次电路发生三相(sn xin)短路或任意两相短路，至少有一个继电器动作，而且流入继电器的电流IKA就是电流互感器二次电流I2结线系数(xsh) Kkx=IKA/I2在一次电路发生任何相间短路时， Kkx=1，即保护灵敏度相同。线路继电保护线路继电保护第42页/共98页第四十三页，共99页。44线路线路(xinl)继电保护继电保护第43页/共98页第四十四页，共99页。45定时限过电流保护的组成(z chn)和原理反时限(shxin)过电流保护的组成和原理过电流保护动作电流的整定过电流保护动作时间的整定 过电流保护的灵敏度及提

14、高灵敏度的 措施线路继电保护线路继电保护第44页/共98页第四十五页，共99页。46线路线路(xinl)继电保护继电保护第45页/共98页第四十六页，共99页。47线路线路(xinl)继电保护继电保护第46页/共98页第四十七页，共99页。48 带时限的过电流保护的动作电流IOP，应该躲过线路的最大负荷电流（包括(boku)正常过负荷电流和尖峰电流）IL.max，以免在最大负荷电流通过时保护装置误动作，而且其返回电流Ire也应该躲过线路的最大负荷电流IL.max ，否则保护装置还可能误动作。线路线路(xinl)继电保护继电保护第47页/共98页第四十八页，共99页。49线路线路(xinl)继电

15、保护继电保护第48页/共98页第四十九页，共99页。50 设电流互感器的变比为Ki，保护装置的结线系数(xsh)为K，保护装置的返回系数(xsh)为Kre，则最大负荷电流换算到继电器中的电流为：（Kkx/ Ki）IL.max由于(yuy)要求Ire= Kre IOP躲过（Kkx/ Ki）IL.max，即 IOP （Kkx/ Ki Kre ）IL.max将此式写成等式，计入一个可靠系数Krel,由此得到过电流保护动作电流的整定计算公式。4.线路继电保护线路继电保护第49页/共98页第五十页，共99页。51max.LirekxrelopIKKKKI对DL型电流(dinli)继电器可取1.2，对GL

16、型电流(dinli)继电器可取1.3按三相短路(dunl)来考虑，对两相两继电器结线为1，对两相一继电器为3可取为（1.53)I30，I30为线路的计算电流线路继电保护线路继电保护第50页/共98页第五十一页，共99页。52 为了(wi le)保证前后两级保护装置动作的选择性，过电流饱和的动作时间，应按“阶梯原则”进行整定，也就是在后一级保护装置所保护的线路首端发生三相短路时，前一级保护的动作时间t1应比后一级保护中最长的动作时间t2都要大上一个时间差t,即t1t2+ t线路线路(xinl)继电保护继电保护第51页/共98页第五十二页，共99页。53线路线路(xinl)继电保护继电保护第52页

17、/共98页第五十三页，共99页。54t= t1+ t2+ t3+ t4前一级保护(boh)动作时间可能发生负偏差后一级保护动作时间可能发生(fshng)正偏差保护装置动作存在(cnzi)的贯性误差确保前后保护的动作选择性而增加的保险时间对定时限过电流保护，取t=0.5S，对反时限保护，取t=0.7S线路继电保护线路继电保护第53页/共98页第五十四页，共99页。555 . 1min.opikkxpIKIKS过电流(dinli)保护的灵敏度必须满足的条件为：当灵敏度达不到上述要求时，可采用(ciyng)低电压闭锁保护来提高灵敏度。线路继电保护线路继电保护第54页/共98页第五十五页，共99页。5

18、6线路线路(xinl)继电保护继电保护第55页/共98页第五十六页，共99页。5730IKKKKIirekxrelop由于(yuy)其Iop减小，因此能提高保护的灵敏度。线路线路(xinl)继电保护继电保护第56页/共98页第五十七页，共99页。58uNurerelminopKU).(KKKUU7060 低电压继电器的动作(dngzu)电压按躲过母线正常最低工作电压Umin来整定。母线(mxin)最低工作电压，取（0.850.95)UN保护装置的可靠系数可取1.2低电压继电器的返回系数，可取1.15线路继电保护线路继电保护第57页/共98页第五十八页，共99页。59电流速断保护的组成(z ch

19、n)及速断电流的整定电流速(li s)断保护的“死区”及其弥补电流速断保护的灵敏度线路继电保护线路继电保护第58页/共98页第五十九页，共99页。60 带时限的过电流保护，有一个明显的缺点，就是越靠近电源的线路过电流保护，其动作时间(shjin)越长，而短路电流则是越靠近电源，其值越大，危害也更加严重。因此一般规定，当过电流保护的动作时间(shjin)超过0.7S时，应该装设电流速断保护装置。线路线路(xinl)继电保护继电保护第59页/共98页第六十页，共99页。61max. kikxrelqdIKKKI 电流速断保护的动作电流 Iqd,为了保证其选择性，应躲过它所保护线路末端(m dun)

20、的最大短路电流，以避免后一级线路首端三相短路时误跳闸。Krel-可靠(kko)系数，对DL型继电器，取1.21.3，对GL型继电器，取1.41.5，对脱扣器，取1.82。线路继电保护线路继电保护第60页/共98页第六十一页，共99页。62线路线路(xinl)继电保护继电保护第61页/共98页第六十二页，共99页。63 由于电流速断保护的动作电流躲过了线路末端的最大短路电流，因此在靠近末端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流时，电流速断保护装置就不可能动作，也就是(jish)电流速断保护实际上不能保护线路的全长。这种保护装置不能保护的区域，就称为“死区”。 为了弥补死区得不到保护的缺陷，所以

21、凡是装设电流速断保护的线路(xinl)，都必须配备带时限的过电流保护。线路继电保护线路继电保护第62页/共98页第六十三页，共99页。64线路线路(xinl)继电保护继电保护第63页/共98页第六十四页，共99页。655 . 125. 1)2(qdikxpIKIKSk电流速断保护的灵敏度必须(bx)满足的条件为：安装处（即线路首端(shu dun)）的两相短路电流线路继电保护线路继电保护第64页/共98页第六十五页，共99页。66单相接地保护(boh)的组成和原理单相接地保护(boh)动作电流的整定线路继电保护线路继电保护第65页/共98页第六十六页，共99页。67线路线路(xinl)继电保护

22、继电保护第66页/共98页第六十七页，共99页。68cirelEopIKKI)( 单相接地保护的动作(dngzu)电流Iop(E)应该躲过在其它线路发生单相接地时而在本线路上引起的电容电流，即线路线路(xinl)继电保护继电保护第67页/共98页第六十八页，共99页。69变压器的过电流(dinli)保护变压器的电流速(li s)断保护变压器的过负荷保护变压器的气体继电保护变压器保护变压器保护变压器的差动保护第68页/共98页第六十九页，共99页。70变压器保护变压器保护(boh)第69页/共98页第七十页，共99页。71i1N.Top(OL)K1.25)I(1.2I 过负荷的动作电流(dinl

23、i)按躲过变压器额定一次电流(dinli)I1N.T来整定。动作(dngzu)时间一般取1015S。变压器保护变压器保护第70页/共98页第七十一页，共99页。72变压器气体继电器的结构(jigu)和工作原理。变压器气体(qt)继电保护的结线。变压器气体继电保护动作后的故障分析。 气体继电保护又称瓦斯保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的保护装置。变压器保护变压器保护第71页/共98页第七十二页，共99页。73变压器保护变压器保护(boh)第72页/共98页第七十三页，共99页。74变压器保护变压器保护(boh)第73页/共98页第七十四页，共99页。75正常时，气体继电器的容器内包

24、括(boku)上下油杯中都是充满油的，油杯因其平衡锤的作用而升高，它的上下两对触点都是断开的。内部轻微故障时，故障产生的少量气体慢慢升起(shn q)，沿着联通管进入气体电器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有残余的油致使其力矩大于平衡锤的力矩而降落，从而使上触点接通。严重漏油时，使地气体继电器内的油慢慢流尽，先是上油杯降落，发出报警信号，最后下油杯降落，使断路器跳闸。内部严重故障时，故障产生的大量气体带动油流迅猛地从联通管通过气体继电器进入油枕。通过气体继电器时，油气流冲击档板，使油杯下降，下触点接通。变压器保护变压器保护第74页/共98页第七十五页，共99页。76变压器

25、保护变压器保护(boh)第75页/共98页第七十六页，共99页。77气体性质故障原因处理要求无色，无臭，不可燃油箱内含有空气允许继续运行灰白色，有剧臭，可燃纸质绝缘烧毁应立即停电检修黄色，难燃木质绝缘烧毁应立即停电检修深灰或黑色，易燃油内闪络，油质碳化应分析油样，必要时停电检修变压器保护变压器保护(boh)第76页/共98页第七十七页，共99页。78变压器保护变压器保护(boh)第77页/共98页第七十八页，共99页。79变压器保护变压器保护(boh)第78页/共98页第七十九页，共99页。80变压器保护变压器保护(boh)第79页/共98页第八十页，共99页。81变压器保护变压器保护(boh

26、)max.dsprelopIKI可靠系数，可取1.3第80页/共98页第八十一页，共99页。82T .NrelopIKI1按运行经验，采用速饱和铁芯的差动继电器时，可靠系数(xsh)可取1.31.5。变压器保护变压器保护第81页/共98页第八十二页，共99页。83max.LrelopIKI可靠系数(xsh)，可取1.3变压器保护变压器保护第82页/共98页第八十三页，共99页。84概述(i sh)电流速(li s)断保护纵差动保护电动机的过负荷保护低电压保护电动机保护电动机保护第83页/共98页第八十四页，共99页。85电动机保护(boh)电流速(li s)断保护纵差动保护过负荷保护低电压保护

27、单相接地保护电动机保护电动机保护第84页/共98页第八十五页，共99页。86 电流速(li s)断保护的动作电流，按躲过电动机的最大起动电流Ist.max来整定。对DL型电流(dinli)继电器取1.41.6，对GL型电流(dinli)继电器取1.82.0max.stikxrelqdIKKKI电动机保护电动机保护第85页/共98页第八十六页，共99页。87NirekxreloLopIKKKKI)(电流(dinli)，按躲过电动机额定电流(dinli)IN来整定。对DL型电流(dinli)继电器取1.2，对GL型取1.3时间，应大于电动机起动所需的时间，一般取为1016S。电动机保护电动机保护第

28、86页/共98页第八十七页，共99页。88电动机保护电动机保护(boh)第87页/共98页第八十八页，共99页。89线路线路(xinl)重合闸、备自投重合闸、备自投第88页/共98页第八十九页，共99页。90线路线路(xinl)重合闸、备自投重合闸、备自投第89页/共98页第九十页，共99页。91 一、当母线(mxin)上的电压低于预定数值，并且持续时间大于预定时间时，方可动作。 二、备用电源的电压应运行于正常允许范围，或备用设备(shbi)应处于正常的准备状态下，方可动作。 三、必须在断开工作电源的断路器之后，方可动作。 四、备用电源断路器上需装设响应的继电保护装置，并应与上、下相邻的断路器保护配合。 五、备用电源自动投入装置动作于永久性故障的设备上，应