供配电技术课件14

供配电技术第7章供配电系统的继电保护第一节概述莆田学院现代教育技术中心2004年2月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。继电保护的基本原理对继电保护的基本要求

选择性速动性灵敏性可靠性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。主保护后备保护（近后备，远后备）辅助保护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?!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。（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

KS＝IK·min／Iop

IK·min——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

KS＝Uop／UK·max

UK·max——保护区内故障的最大残压值

思考故障点位于何处?

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：KW＝IK／I2。三相完全星星形接线方方式三相完全星星形接线方方式是用三台电电流互感器器与三只继继电器对应应连接的。。可以反映映任何形式式短路故障障。可见：KW＝1两相不完全全星形接线线两相不完全全星形接线线方式是在A、C两相装有电电流互感器器，分别与与两只电流流继电器相相连接。可可以反映除除B相单相接地地短路以外外的所有故故障。可见：KW＝1两相不完全全星形接线线方式还可以接成成两相三继继电器形式式，以提高高可靠性。。可见：KW＝1有何作用？两相电流差差接线两相电流差差接线方式式由两台电流流互感器和和一只电流流继电器组组成。正常常工作时，，通过继电电器的电流流为为：两相电流差差接线的接接线系数不同的相间间短路时，，接线系数数是不一样样的。正常和三相相短路时接接线系数为为；；AC相短路时接接线系数为为2；AB相或BC相短路时接接线系数为为1。因而灵敏系系数也不一一样。一般般情况下：：保护整定时时取KW＝灵敏度校验验时取KW＝1Why?!三种接线方方式性能比比较三相三继电器两相两继电器两相一继电器可靠性灵敏性最好较好差经济性差较好最好适用场合中性点接地电网中性点不接地电网10kV以下和高压电动机保护电流互感器器的误差曲曲线电流互感器器的误差主主要与一次电流和二次负载值Z2有关系。电流互感器器二次电流流和一次电电流的关系系曲线图电流互感器器的10%误差曲线指电流互感感器一次电电流倍数m（又称10%倍数）与电电流误差等等于10%所允许的二二次负载值值Z2al的关系曲线线。利用10%误差曲线校校验电流互互感器1。计算一次次电流倍数数m2。计算允许负负载值——查10%误差曲线3。计算实际际负载值——4。比较负荷荷大小——如果Z2≤Z2al，则说明电流流互感器的的误差不超超过10%。如果Z2＞Z2al，不满足要求求，则采取取以下措施施：（1）增大连接接导线截面面，或缩短短导线长度度，以减小小二次负载载。（2）改变变比比较大的电电流互感器器，降低一一次电流倍倍数，增大大二次负载载值。（3）将两个电电流互感器器二次线圈圈串联，使使二次允许许负载增大大一倍。电磁型电流流继电器（（DL型）一、结构1—铁心2—线圈3—可动舌片4—反作用弹簧簧5—可动触点6—静触点7——调整整杆杆8——刻度度盘盘二、、工工作作原原理理继电电器器的的起起动动电电流流是指指使使继继电电器器常常开开接接点点闭闭合合的的最最小小电电流流，，用用Iop··K表示示。。继电电器器的的返返回回电电流流是使使继继电电器器闭闭合合了了的的常常开开接接点点断断开开的的最最大大电电流流，，用用Ire··K表示示。。返回回系系数数Kre是指指继继电电器器的的返返回回电电流流Ih.j与其其起起动动电电流流Idz.j的比值值，，一一般般小小于于1，即即：：Kre＝Ire··K／Iop··K继电电器器起起动动电电流流Iop··K的调整整方方法法：粗调调：改改变变继继电电器器两两个个电电流流线线圈圈的的联联结结方方式式(串、、并并联联)细调调：改改变变反反作作用用弹弹簧簧的的反反作作用用力力矩矩电磁磁型型电电压压、、中中间间、、时时间间、、信信号号继继电电器器电磁磁式式电电压压继继电电器器有有过过电电压压和和欠欠电电压压继继电电器器两两大大类类，，其其中中欠欠电电压压继继电电器器在在工工厂厂供供电电系系统统应应用用较较多多。。欠电电压压继继电电器器的的起动动电电压压Uop··K是使使其其动动作作的的最最高高电电压压;返回回电电压压Ure··K是使使其其返返回回的的最最低低电电压压;返回回系系数数Kre＝Ure··K／Uop··K。由于于欠欠电电压压继继电电器器的的返返回回电电压压大大于于起起动动电电压压，所以以其其返返回回系系数数Kre大于于1，一一般般在在1～1.2之间间。。时间间继继电电器器在保保护护装装置置中中起起延延时时作作用用，，以以保保证证保保护护装装置置动动作作的的选选择择性性。。中间间继继电电器器的作作用用是是为为了了扩扩充充保保护护装装置置出出口口继继电电器器的的接接点点数数量量和和容容量量，，也也可可以以使使触触点点闭闭合合或或断断开开时时带带有有不不大大的的延延时时(0.4～0.8S)，或者者通通过过继继电电器器的的自自保保持持，，以以适适应应保保护护装装置置的的需需要要。。信号号继继电电器器用于于各各保保护护装装置置回回路路中中，，作作为为保保护护动动作作的的指指示示器器感应应型型电电流流继继电电器器（（GL型））一、、结结构构二、、工工作作原原理理由带带延延时时动动作作的的感感应应部部分分与与瞬瞬时时动动作作的的电电磁磁部部分分组组成成。。1．感感应应系系统统部部分分：：动作作电电流流是指指继继电电器器铝铝盘盘轴轴上上蜗蜗杆杆与与扇扇形形齿齿片片相相咬咬合合时时，，线线圈圈所所需需要要通通入入的的最最小小电电流流。。动作作电电流流的的整整定定值值通通过过插插孔孔板板拧拧入入螺螺钉钉来来改改变变线线圈圈的的匝匝数数来来调调整整（（2，2.5，3……4.5，5，6……9，10A）。。返回回电电流流是指指便便扇扇形形齿齿片片脱脱离离蜗蜗杆杆返返回回到到原原来来位位置置时时的的最最大大电电流流。。动作作时时间间是指指从从轴轴上上蜗蜗杆杆与与扇扇形形齿齿片片相相咬咬合合起起到到接接点点闭闭合合这这一一段段时时间间。。通入入继继电电器器的的电电流流越越大大，，铝铝盘盘转转速速越越快快，，动动作作时时间间就就越越短短，，这这种种特特性性称称为为反时时限限特特性性。时限限螺螺钉钉指指示示盘盘上上的的刻刻度度，，是是指指通通入入10倍动动作作电电流流整整定定值值时时的的动动作作时时间间。。2．电电磁磁速速断断部部分分电磁磁系系统统的的速速断断特特性性即当当通通入入继继电电器器线线圈圈的的电电流流大大到到整整定定值值的的某某个个倍倍数数时时，，未未等等感感应应系系统统动动作作，，衔衔铁铁右右端端瞬瞬时时被被吸吸下下，，接接点点立立即即闭闭合合。。动作作电电流流值值通过过改改变变衔衔铁铁与与电电磁磁