《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》PPT課件

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1、供 配 電 系 統(tǒng) 的 繼 電 保 護(hù) 與 自 動(dòng) 裝 置 第 一 節(jié) 保 護(hù) 裝 置 的 任 務(wù) 和 要 求第 二 節(jié) 過(guò) 電 流 保 護(hù)第 三 節(jié) 單 相 接 地 保 護(hù)第 四 節(jié) 電 動(dòng) 機(jī) 和 電 容 器 保 護(hù)第 五 節(jié) 電 力 變 壓 器 保 護(hù)第 六 節(jié) 自 動(dòng) 重 合 閘 裝 置第 七 節(jié) 備 用 電 源 自 動(dòng) 投 入 裝 置第 八 節(jié) 微 機(jī) 保 護(hù) 與 變 電 站 綜 合 自 動(dòng) 化 第 一 節(jié) 保 護(hù) 裝 置 的 任 務(wù) 和 要 求（ 1） 發(fā) 生 故 障 時(shí) ：能 自 動(dòng) 、 迅 速 、 有 選 擇 地 將 故 障 元 件 從 電 力 系 統(tǒng) 切 除 。 防 止 故

2、障 元件 繼 續(xù) 遭 受 破 壞 ， 保 證 該 系 統(tǒng) 中 非 故 障 元 件 迅 速 恢 復(fù) 正 常 運(yùn) 行 。 （ 2） 出 現(xiàn) 不 正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) 時(shí) ：能 根 據(jù) 運(yùn) 行 維 護(hù) 的 具 體 條 件 和 設(shè) 備 的 承 受 能 力 ， 發(fā) 出 信 號(hào) 、 減 負(fù) 荷或 延 時(shí) 跳 閘 。一 、 繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 任 務(wù) 1.選 擇 性 ： 離 故 障 元 件 最 近 的 保 護(hù) 裝 置 動(dòng) 作 ， 而 供 電 系 統(tǒng) 的 其 它 部分 仍 然 正 常 運(yùn) 行 。圖 7 1單 側(cè) 電 源 網(wǎng) 絡(luò) 中 ， 保 護(hù) 選 擇 性 動(dòng) 作 說(shuō) 明 如 k2點(diǎn) 短 路 故 障

3、時(shí) ， 應(yīng) 由 距 短 路 點(diǎn) 最 近 的 保 護(hù) 6動(dòng) 作 使 斷 路 器QF6跳 閘 切 除 故 障 。 如 果 保 護(hù) 6或 斷 路 器 QF6拒 動(dòng) ， 則 應(yīng) 由 保 護(hù) 5動(dòng)作 使 斷 路 器 QF5跳 閘 切 除 故 障 。滿 足 四 性 ： 1.選 擇 性 、 2.速 動(dòng) 性 、 3.可 靠 性 、 4.靈 敏 性 2.速 動(dòng) 性 ： 應(yīng) 盡 快 地 動(dòng) 作 ， 切 除 故 障 元 件 。3.可 靠 性 :不 應(yīng) 拒 動(dòng) ； 也 不 應(yīng) 誤 動(dòng) 。4.靈 敏 性 :表 征 保 護(hù) 裝 置 對(duì) 其 保 護(hù) 區(qū) 內(nèi) 故 障 和 不 正 常 工 作 狀 態(tài) 反 應(yīng) 能力 的 一 個(gè)

4、參 數(shù) 。 用 靈 敏 系 數(shù) 表 示 1 senK 保 護(hù) 區(qū) 末 端 金 屬 性 短 路 時(shí) 故 障 參 數(shù) 的 最 小 計(jì) 算 值保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 參 數(shù) 1senK 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 參 數(shù)保 護(hù) 區(qū) 末 端 金 屬 性 短 路 時(shí) 故 障 參 數(shù) 的 最 大 計(jì) 算 值反 應(yīng) 故 障 參 數(shù) 增 大 而 動(dòng) 作 的 保 護(hù) ： 反 應(yīng) 故 障 參 數(shù) 降 低 而 動(dòng) 作 的 保 護(hù) ： 例 如 過(guò) 電 流 保 護(hù) 保 護(hù) ： .min.1 1ksen opIK I 在 GB50062-92 電 力 裝 置 的 繼 電 保 護(hù) 和 自 動(dòng) 裝 置 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 中

5、 ， 對(duì) 繼 電 保護(hù) 裝 置 的 靈 敏 度 都 有 一 個(gè) 最 小 值 的 規(guī) 定 。 保 護(hù) 裝 置 的 任 務(wù) 類 型1.主 保 護(hù) 反 應(yīng) 被 保 護(hù) 元 件 自 身 故 障 并 以 盡 可 能 短 的 時(shí) 限 切 除被 保 護(hù) 區(qū) 域 內(nèi) 故 障 。2.后 備 保 護(hù) 應(yīng) 在 主 保 護(hù) 或 斷 路 器 拒 絕 動(dòng) 作 時(shí) 切 除 故 障 。 后 備保 護(hù) 可 分 為 遠(yuǎn) 后 備 和 近 后 備 兩 種 形 式 ： 遠(yuǎn) 后 備 當(dāng) 主 保 護(hù) 或 斷 路 器 拒 絕 動(dòng) 作 時(shí) ， 由 相 鄰 設(shè) 備 或 線 路的 保 護(hù) 實(shí) 現(xiàn) 后 備 。 近 后 備 對(duì) 每 個(gè) 被 保 護(hù) 設(shè)

6、 備 （ 或 元 件 ） 上 裝 設(shè) 分 別 起 主 保 護(hù)和 后 備 保 護(hù) 作 用 的 獨(dú) 立 的 兩 套 保 護(hù) ， 當(dāng) 主 保 護(hù) 拒 絕 動(dòng) 作 時(shí) ，由 本 設(shè) 備 或 線 路 的 另 一 套 保 護(hù) 實(shí) 現(xiàn) 后 備 。3.輔 助 保 護(hù) 為 了 補(bǔ) 充 主 保 護(hù) 某 種 保 護(hù) 性 能 的 不 足 （ 如 方 向 元件 的 死 區(qū) ） 或 加 速 切 除 某 部 分 故 障 而 裝 設(shè) 的 簡(jiǎn) 單 保 護(hù) ， 例 如無(wú) 時(shí) 限 電 流 速 斷 。 三 、 繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 基 本 原 理利 用 故 障 前 后 某 些 突 變 的 物 理 量 的 變 化 ， 當(dāng) 突 變

7、 量 達(dá) 到 一 定 值 時(shí) ，啟 動(dòng) 邏 輯 控 制 環(huán) 節(jié) ， 發(fā) 出 相 應(yīng) 的 跳 閘 脈 沖 或 信 號(hào) （ 見(jiàn) 原 理 框圖 ） 。 繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 原 理 框 圖定 值調(diào) 整輸 入信 號(hào) 測(cè) 量部 分 邏 輯部 分 執(zhí) 行部 分 輸 出信 號(hào)電 流 或 電 壓 報(bào) 警 或 跳 閘 三 、 繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 基 本 原 理n 利 用 故 障 前 后 某 些 突 變 的 物 理 量 的 變 化 ， 當(dāng) 突 變 量 達(dá) 到 一 定 值 時(shí) ，啟 動(dòng) 邏 輯 控 制 環(huán) 節(jié) ， 發(fā) 出 相 應(yīng) 的 跳 閘 脈 沖 或 信 號(hào) （ 見(jiàn) 原 理 框 圖 ） 。I. 利

8、用 電 流 的 增 加 ， 可 構(gòu) 成 電 流 速 斷 、 過(guò) 電 流 等 保 護(hù) ；II. 利 用 電 網(wǎng) 電 壓 改 變 ， 可 構(gòu) 成 低 電 壓 或 過(guò) 電 壓 保 護(hù) 。III. 根 據(jù) 故 障 前 后 非 電 氣 量 的 變 化 構(gòu) 成 保 護(hù) ， 如 變 壓 器 的 瓦 斯 保 護(hù) 和 過(guò)溫 保 護(hù) 。IV. 利 用 阻 抗 降 低 ， 可 構(gòu) 成 距 離 保 護(hù) 等 。U IZ 第 二 節(jié) 過(guò) 電 流 保 護(hù) 保 護(hù) 繼 電 器 分 類 : 機(jī) 電 型 (有 電 磁 式 、 感 應(yīng) 式 ）電 子 型 （ 又 稱 靜 態(tài) 繼 電 器 ）微 機(jī) 型 （ 又 稱 數(shù) 字 式 保 護(hù)

9、繼 電 器 ） 按 組 成 元 件 繼 電 器 是 一 種 在 其 輸 入 的 物 理 量 （ 電 量 或 非 電 量 ） 達(dá) 到 規(guī) 定 值 時(shí) ，其 電 氣 輸 出 電 路 被 接 通 （ 導(dǎo) 通 ） 或 分 斷 （ 關(guān) 斷 ） 的 自 動(dòng) 電 器 。 測(cè) 量 繼 電 器 ： （ 主 ）有 或 無(wú) 繼 電 器 ： （ 輔 助 ）按 功 能 作 為 起 動(dòng) 元 件 ， 如 電 流 繼 電 器 、 電 壓 繼 電 器 、氣 體 繼 電 器 、 溫 度 繼 電 器 等 。實(shí) 現(xiàn) 特 定 邏 輯 功 能 ， 如 時(shí) 間 繼 電 器 、 信 號(hào)繼 電 器 、 中 間 繼 電 器 等 。一 、 常 用

10、 保 護(hù) 繼 電 器 文 字 符 號(hào) ： KA圖 形 符 號(hào) ： I測(cè) 量 線 圈動(dòng) 作觸 點(diǎn) 常 開(kāi)觸 點(diǎn)常 閉觸 點(diǎn)電 磁 式 電 流 繼 電 器 實(shí) 物 圖 片 電 磁 線 圈及 電 磁 鐵動(dòng) 靜 觸 點(diǎn) 1 電 磁 式 電 流 繼 電 器 KA線 圈 KA常 開(kāi) 觸 點(diǎn)KA常 閉 觸 點(diǎn)圖 7 3 DL 10系 列 電 磁 式 電 流 繼 電 器 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 1-線 圈 ； 2-電 磁 鐵 ； 3-鋼 舌 片 ； 4-靜 觸 點(diǎn) ； 5-動(dòng) 觸 點(diǎn) ；6-啟 動(dòng) 電 流 調(diào) 節(jié) 螺 桿 ； 7-標(biāo) 度 盤 ； （ 銘 牌 ） ； 8-軸 承 ；9-反 作 用 彈 簧 ； 10-

11、軸 歸 總 圖 符 號(hào) KA 續(xù) 上 頁(yè) 動(dòng) 作 電 流 Iop線 圈中 的 使 繼 電 器 動(dòng) 作 的 最 小電 流 。 返 回 電 流 Ire線 圈中 的 使 繼 電 器 由 動(dòng) 作 狀 態(tài)返 回 到 起 始 位 置 的 最 大 電流 。電 磁 式 電 流 繼 電 器 動(dòng) 作 特 性 返 回 系 數(shù) ： IreY IIop01 1 0.85rere opIK I 一 般 取 GL型 一 般 取 0.8 越 接 近 于 1， 說(shuō) 明 繼 電 器 越 靈 敏 。 圖 7 4 DL 10系 列 電 磁 式 電 流 繼 電 器（ a） DL 11型 ； （ b） DL 12型 ； （ c） DL

12、13型 ；（ d） 集 中 表 示 的 圖 形 ； （ e） 分 開(kāi) 表 示 的 圖 形A12動(dòng) 斷 （ 常 閉 ） 觸 點(diǎn) ； A34動(dòng) 合 （ 常 開(kāi) ） 觸 點(diǎn) 動(dòng) 作 電 流 的 調(diào) 整 ：（ 1） 改 變 線 圈 的 連 接 方 式 ： 串 聯(lián) 時(shí) ， 流 入 繼 電 器 的 電 流 與 通 過(guò) 線 圈 的 電 流 相 等 ； 并 聯(lián) 時(shí) ， 通 入 線 圈 電 流 是 流 入 繼 電 器 電 流 的 1/2 ， 此 時(shí) ， 刻 度 盤 的 數(shù)值 應(yīng) 該 乘 以 2。（ 2） 通 過(guò) 調(diào) 整 把 手 改 變 彈 簧 的 反 作 用 力 矩 。 電 磁 型 電 壓 繼 電 器I. 電

13、磁 型 電 壓 繼 電 器 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 與 DL 10相 同 ， 當(dāng) 在 線圈 上 加 電 壓 時(shí) ， 即 在 線 圈 上 產(chǎn) 生 電 流 ： Ir= Ur/Z,即 Ur= IrZ。II. 電 壓 繼 電 器 分 為 低 電 壓 繼 電 器 和 過(guò) 電 壓 繼 電 器 兩 種 ： 過(guò) 電 壓 繼 電 器 ， 其 動(dòng) 作 電 壓 、 返 回 電 壓 和 返 回 系 數(shù) 的 概念 和 過(guò) 電 流 繼 電 器 相 似 。 低 電 壓 繼 電 器 ， 是 一 種 欠 量 繼 電 器 。 DJ 122是 典 型 的低 電 壓 繼 電 器 ， 它 具 有 一 對(duì) 常 閉 觸 點(diǎn) ,正 常 情 況

14、下 ,繼 電器 加 的 是 電 網(wǎng) 的 工 作 電 壓 （ 電 壓 互 感 器 二 次 電 壓 ） ,觸 點(diǎn)斷 開(kāi) 。 當(dāng) 電 壓 降 低 到 “ 動(dòng) 作 電 壓 ” 時(shí) ,繼 電 器 動(dòng) 作 ,觸 點(diǎn)閉 合 。 使 繼 電 器 動(dòng) 作 的 最 大 電 壓 稱 為 繼 電 器 的 動(dòng) 作 電 壓 ,當(dāng) 電 壓 再 繼 續(xù) 增 高 時(shí) ,使 繼 電 器 觸 點(diǎn) 重 新 打 開(kāi) 的 最 小 電 壓稱 為 繼 電 器 的 返 回 電 壓 。 其 返 回 系 數(shù) 大 于 1， 一 般 為 1.25。 2.電 磁 式 時(shí) 間 繼 電 器 用 電 磁 式 電 流 繼 電 器 KA構(gòu) 成 保 護(hù) 裝 置 時(shí)

15、 ， 還 要 用 到 電 磁 式 時(shí) 間 繼 電器 KT、 信 號(hào) 繼 電 器 KS以 及 中 間 繼 電 器 KM作 為 輔 助 繼 電 器 。電 磁 式 電 流 繼 電 器 的 電 流 時(shí) 間 特 性 曲 線 具 有 “ 定 時(shí) 限 特 性 ” 。由 時(shí) 間 繼 電 器 KT預(yù) 先 整 定動(dòng) 作 電 流 由 電 流 繼 電 器KA預(yù) 先 整 定 It Ioptop0 圖 7 5電 磁 型 時(shí) 間 繼 電 器 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu)圖 7 5電 磁 型 時(shí) 間 繼 電 器 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 1線 圈 ； 2電 磁 鐵 ； 3銜 鐵 ； 4返 回 彈 簧 ； 5扎 頭 ；6可 瞬 動(dòng) 觸 點(diǎn) ； 7、

16、8固 定 瞬 時(shí) 動(dòng) 斷 、 動(dòng) 合 觸 點(diǎn) ； 9曲 柄 杠 桿 ；10時(shí) 鐘 機(jī) 構(gòu) ； 11動(dòng) 觸 點(diǎn) ； 12靜 觸 點(diǎn) ； 13刻 度 盤 圖 7 6 時(shí) 間 繼 電 器 的 圖 形 符 號(hào) （ a） 時(shí) 間 繼 電 器 的 緩 吸 線 圈 及 延 時(shí) 閉 合 觸 點(diǎn) ；（ b） 時(shí) 間 繼 電 器 的 緩 放 線 圈 及 延 時(shí) 斷 開(kāi) 觸 點(diǎn)KT 3.電 磁 式 信 號(hào) 繼 電 器圖 7 7 DX 11型 信 號(hào) 繼 電 器 結(jié) 構(gòu) 圖 1電 磁 鐵 ； 2線 圈 ； 3銜 鐵 ； 4動(dòng) 觸 點(diǎn) ； 5靜 觸 點(diǎn) ；6彈 簧 ； 7信 號(hào) 牌 顯 示 窗 口 ； 8復(fù) 歸 旋 鈕

17、 ； 9信 號(hào) 牌圖 7 8 DX 11型 信 號(hào) 繼 電器 的 圖 形 符 號(hào) KS 電 磁 式 信 號(hào) 繼 電 器 實(shí) 物 圖 片3.電 磁 式 信 號(hào) 繼 電 器 電 磁 式 中 間 繼 電 器 實(shí) 物 圖 片 文 字 符 號(hào) ： KM圖 形 符 號(hào) ： I測(cè) 量 線 圈動(dòng) 作觸 點(diǎn) 常 開(kāi)觸 點(diǎn)常 閉觸 點(diǎn)電 磁 線 圈及 電 磁 鐵 動(dòng) 靜 觸 點(diǎn)4.電 磁 式 中 間 繼 電 器 4.電 磁 式 中 間 繼 電 器 1.特 點(diǎn) ： 觸 點(diǎn) 容 量 大 ， 可 直 接 作 用于 斷 路 器 跳 閘 ； 觸 點(diǎn) 數(shù) 目 多 ,可 實(shí) 現(xiàn) 時(shí) 間繼 電 器 難 以 實(shí) 現(xiàn) 的 延 時(shí) 。

18、2.結(jié) 構(gòu) ： 吸 引 銜 鐵 式 。3.文 字 符 號(hào) ： KM。 圖 7 9中 間 繼 電 器的 圖 形 符 號(hào) 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 實(shí) 物 圖 片 電 磁 線 圈及 電 磁 鐵感 應(yīng) 元 件 電 磁 元 件 KA I 先 合 后 斷 轉(zhuǎn) 換 觸 點(diǎn)轉(zhuǎn) 換 觸 點(diǎn)動(dòng) 作 指 示5.感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 5.感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 圖 7 10 GL 10、 20系 列 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu)1.線 圈 ； 2.電 磁 鐵 ； 3.短 路 環(huán) ； 4.鋁 盤 ； 5.鋼 片 ； 6.鋁 框 架 ； 7.調(diào) 節(jié) 彈 簧 ；8.制 動(dòng) 永

19、 久 磁 鐵 ； 9.扇 形 齒 輪 ； 10.蝸 桿 ； 11.扁 桿 ； 12.繼 電 器 觸 點(diǎn) ；13.時(shí) 限 調(diào) 節(jié) 螺 桿 ； 14.速 斷 電 流 調(diào) 節(jié) 螺 釘 ； 15.銜 鐵 ； 16.動(dòng) 作 電 流 調(diào) 節(jié) 插 銷 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的 受 力 分 析永 久 磁 鐵 鐵 心 與 電 磁 線 圈制 動(dòng) 磁 通 、 制 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 M2 主 動(dòng) 磁 通 1、 2、 主 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 M1 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的 工 作 原 理作 用 于 鋁 盤 上 電 磁 的 轉(zhuǎn) 矩 ： 2 21 1 1 2 2 3sin sinM K K i K i 永 久 磁 鐵

20、 制 動(dòng) 力 矩 ： 2 4M K n兩 個(gè) 轉(zhuǎn) 矩 達(dá) 到 平 衡 時(shí) 鋁 盤 將 勻 速 旋 轉(zhuǎn) 。 此 時(shí) ： 1 2 2 2 233 4 54M M KK i K n n i K iK 即 ：或蝸 桿 上 升 到 頂 部使 觸 點(diǎn) 12動(dòng) 作 扇形 齒 輪 的 行 程 ： 25N nt K i t 2 25N Kt K i i 即上 式 表 明 ， 繼 電 器 的 動(dòng) 作 時(shí) 間 與 加 入 繼 電 器 的 電 流 的 平 方 成 反 比 ，即 所 謂 繼 電 器 的 “ 反 時(shí) 限 特 性 ” 。 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的 電 流 時(shí) 間 特 性 曲 線 電 磁 元 件 的

21、 作 用 使 感 應(yīng) 式 繼 電 器 兼 有 “ 電 流 速 斷 特 性 ” ， 如 圖所 示 bb/d曲 線 。 速 斷 電 流 Iqb是 指 繼電 器 線 圈 中 的 使 電 流 速斷 元 件 動(dòng) 作 的 最 小 電 流 。 速 斷 電 流 I qb與 感 應(yīng)元 件 的 動(dòng) 作 電 流 Iop之 比稱 速 斷 電 流 倍 數(shù) nqb。 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的 電 流 時(shí) 間 特 性 曲 線 具 有 “ 反 時(shí) 限 特 性 ” ，如 下 圖 所 示 曲 線 abc， 這 一 特 性 是 其 感 應(yīng) 元 件 所 產(chǎn) 生 的 。0 a cb dbIop 10IopIqbt I反 時(shí)

22、限 特 性 速 斷 特 性 圖 7 11感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的 動(dòng) 作 特 性 曲 線t動(dòng) 作 時(shí) 間 ； n動(dòng) 作 電 流 倍 數(shù) ；abc感 應(yīng) 元 件 的 反 時(shí) 限 特 性 ； bbd電 磁 元 件 的 速 斷 特 性n 圖 7 12感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的 圖 形 符 號(hào) 二 、 保 護(hù) 裝 置 的 操 作 方 式 與 接 線 方 式指 電 流 繼 電 器 與 電 流 互 感 器 之 間 的連 接 方 式 。為 了 表 述 繼 電 器 電 流 與 電 流 互 感 器 二 次 電 流 的 關(guān) 系 ， 引 入 結(jié) 線 系數(shù) ： 、 大 中 型 變 配 電 所 的 繼

23、 電 保 護(hù)裝 置 一 般 采 用 直 流 操 作 電 源 、 小 型 變 配 電 所 的 繼 電 保 護(hù) 裝置 一 般 采 用 交 流 操 作 電 源要 求 繼 電 器 觸 頭 的 分 斷 能 力 足夠 大 ， 而 且 先 合 后 斷 、 保 護(hù) 裝 置 的 操 作 方 式 ： 、 保 護(hù) 裝 置 的 接 線 方 式 K A2w IK I 、 保 護(hù) 裝 置 的 接 線 方 式 （ 續(xù) ）1、 三 相 三 繼 電 器 完 全 星 形 接 線 方 式 接 線 系 數(shù) K W： 2 1kAW IK I 、 保 護(hù) 裝 置 的 接 線 方 式 （ 續(xù) ）2.兩 相 兩 繼 電 器 不 完 全 星

24、形 接 線 方 式 接 線 系 數(shù) K W： 2 1kAW IK I 2.兩 相 兩 繼 電 器 不 完 全 星 形 接 線 方 式 (續(xù) )在 6 35kV小 電 流 接 地 系統(tǒng) 中 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 圖 7 15不 同 地 點(diǎn)兩 點(diǎn) 接 地 時(shí) 工 作 分 析 2.兩 相 兩 繼 電 器 不 完 全 星 形 接 線 方 式 (續(xù) )圖 7 16兩 互 感 器 三 繼 電 器不 完 全 星 形 接 線 兩 相 不 完 全 星 形 接 線 ,用 于 Y,d11接 線 變 壓 器（ 設(shè) 保 護(hù) 裝 在 Y側(cè) ） ,在 變 壓 器 的 d側(cè) 發(fā) 生 兩 相短 路 時(shí) （ 如 ab兩

25、 相 短 路 ） ,反 應(yīng) 到 Y側(cè) ,故 障 相的 B相 電 流 最 大 ,是 其 他 任 何 一 相 電 流 的 兩 倍 。但 B相 沒(méi) 裝 電 流 互 感 器 ,不 能 反 映 該 相 的 電 流 ,其 靈 敏 系 數(shù) 是 采 用 三 相 完 全 星 形 接 線 保 護(hù) 的一 半 。為 克 服 這 一 缺 點(diǎn) ,可 采 用 兩 互 感 器 三 繼 電 器 式接 線 ,如 圖 7 16所 示 。 第 三 個(gè) 繼 電 器 接 在 中性 線 上 ,流 過(guò) 的 是 A、 C兩 相 電 流 互 感 器 二 次 電流 的 和 ,等 于 B相 電 流 的 二 次 值 ,從 而 可 將 保 護(hù)的 靈 敏

26、 系 數(shù) 提 高 一 倍 ,與 采 用 三 相 完 全 星 形 接線 相 同 。 bca IIII k 3.兩 相 一 繼 電 器 電 流 差 接 線 KA a cI I I 3.兩 相 一 繼 電 器 電 流 差 接 線 （ 續(xù) ） 圖 7 18兩 相 一 繼 電 器 式 接 線 不 同 相 間 短 路 的 相 量 分 析（ a） 三 相 短 路 ； （ b） A、 C兩 相 短 路 ；（ c） A、 B兩 相 短 路 ； （ d） B、 C兩 相 短 路(3)(2)(2)2 (2)3 .2 .1 .1 . ACkAW ABBCKKIK I KK 三 、 相 間 短 路 的 過(guò) 電 流 保

27、護(hù) （ 一 ） 定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù)（ 1） 保 護(hù) 裝 置 的 原 理圖 7 19定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的原 理 電 路 圖（ a） 歸 總 式 原 理 接 線 圖 ；（ b） 展 開(kāi) 圖 式 原 理 接 線 圖QF斷 路 器 ； KT時(shí) 間 繼 電 器 （ DS型 ） ；KS信 號(hào) 繼 電 器 （ DX型 ） ；KM中 間 繼 電 器 （ DZ型 ） ；YT跳 閘 線 圈 K(AB)帶 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 分 為 ： 定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù)反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 續(xù) 上 頁(yè) （ 1） 保 護(hù) 裝 置 的 原 理 （ 續(xù) ） -介 紹 另 一 種

28、圖 紙 續(xù) 上 頁(yè) 電 流 型 信 號(hào) 繼 電 器圖 中 忽 略了 斷 路 器的 合 閘 回路 及 信 號(hào)回 路 。 It Ioptop0 圖 7 20（ a） 單 電 源 網(wǎng) 絡(luò)（ b） 時(shí) 限 特 性1 22 3 1max 0.5n nt t tt t tt t tt s 稱 時(shí) 限 級(jí) 差 ， ?。?2） 保 護(hù) 的 定 時(shí) 限 特 性 及 階 梯 形 時(shí) 限 配 合 （ 3） 定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 動(dòng) 作 電 流 整 定 計(jì) 算 re reast R rel ast RI K I I K K I ， 取 1 max 1.53op L ast R cI I K I I 1） 躲

29、 過(guò) 被 保 護(hù) 線 路 的 最 大 負(fù) 荷 電 流 ， 即 定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 一 般 按 以 下 原 則 確 定 ：2） 保 護(hù) 裝 置 的 返 回 電 流 應(yīng) 大 于 外 部 短 路 故 障 切 除 后 流 過(guò) 保 護(hù) 裝 置 的 最 大自 起 動(dòng) 電 流 。 即 11 1re re rel astre op Rop re reop rel ast wop w Ri re iI I K KK I II K KI K K KI K IK K K DL型 繼 電 器 取 1.2GL型 繼 電 器 取 1.3 （ 4） 定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 靈 敏

30、 度 校 驗(yàn) (2)min1 1.51.2ksen opIK I ， 主 保 護(hù)， 后 備 保 護(hù) TA2TA1 TA3 KC1 KC1 KC2YCT1 YCT2 KC2 KC3 KC3YCT3QF 2S12S2TA2TA1 2S2KC1 KC22S1 TA3 2S2KC3 2S1反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 及 電 流 脫 扣電 流 回 路0 a cb dbIop 10IopIqbt I（ 1） 保 護(hù) 裝 置 的 原 理 一 般 僅 由 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 組 成 ， 利 用 其 感 應(yīng) 元 件 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 。 （ 1） 保 護(hù) 裝 置 的 原

31、 理 （ 續(xù) ）圖 7 21反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 原 理 電 路 圖（ a） 歸 總 式 原 理 接 線 圖 ；（ b） 展 開(kāi) 圖 式 原 理 接 線 圖QF斷 路 器 ；TA電 流 互 感 器 ；KA電 流 繼 電 器 （ GL 15、 25型 ） ； YT跳 閘 線 圈 （ 2） 反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 時(shí) 限 配 合圖 7 22反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 時(shí) 限 整 定 說(shuō) 明 配 合 點(diǎn) 應(yīng) 選 在 L2的 始 端 k點(diǎn) 圖 7 23反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 時(shí) 間 整 定 1 rel ast wop Rre iK K KI IK K(

32、3)、 反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 整 定 ：（ 參 數(shù) 含 義 同 定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) ） (2)min1 1.51.2ksen opIK I ， 主 保 護(hù)， 后 備 保 護(hù)（ 4） 、 反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 靈 敏 度 校 驗(yàn) ：（ 參 數(shù) 含 義 同 定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) ） 2211 opKopK II，nIIn 保 護(hù) 類 型 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn)定 時(shí) 限 過(guò) 電 流 動(dòng) 作 時(shí) 間 比 較 精 確 ， 整 定 簡(jiǎn)便 ， 不 會(huì) 出 現(xiàn) 因 短 路 電 流 小動(dòng) 作 時(shí) 間 長(zhǎng) 而 延 長(zhǎng) 了 故 障 時(shí)間 的 問(wèn) 題 。 所

33、 需 繼 電 器 多 ， 接 線 復(fù) 雜 ，對(duì) 操 作 電 源 的 可 靠 性 要 求 高 。反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 繼 電 器 數(shù) 量 大 為 減 少 ， 而 且可 同 時(shí) 實(shí) 現(xiàn) 電 流 速 斷 保 護(hù) ，加 之 可 采 用 交 流 操 作 ， 因 此簡(jiǎn) 單 經(jīng) 濟(jì) 。 動(dòng) 作 時(shí) 間 的 整 定 比 較 麻 煩 ，而 且 誤 差 較 大 。（ 3） 反 時(shí) 限 過(guò) 流 保 護(hù) 與 定 時(shí) 限 過(guò) 流 保 護(hù) 比 較 t0 t1 Lt2KC1 t KC20 KC1 KC2 Lt t1 t t2KC2KC1定時(shí)限過(guò)電流反時(shí)限過(guò)電流（或）TA1QF1 KC1 WL1 TA2QF2 KC

34、2 k WL21 It I 1 It I t=0.5s t=0.7s按 “ 階 梯 原 則 ” t1 t2+ t動(dòng) 作 時(shí) 間 的 整 定 比 較 （ 三 ） 低 電 壓 閉 鎖 過(guò) 流 保 護(hù)1、 設(shè) 置 理 由 ： 提 高 靈 敏 度 2、 原 理 電 路 ： 圖 7 24 圖 7 24具 有 低 電 壓 閉 鎖 的 過(guò) 電 流 保 護(hù) 裝 置 原 理 電 路 圖KV1 KV4電 壓 繼 電 器 ； KA1、 KA2電 流 繼 電 器 ； KT時(shí) 間 繼 電 器 ；KS信 號(hào) 繼 電 器 ； KM中 間 繼 電 器 ； YT跳 閘 線 圈 3、 低 電 壓 閉 鎖 過(guò) 流 保 護(hù) 的 整

35、定 計(jì) 算 30rel wop re iK KI I AK K （ ） min 0.6 0.6 100 60( )Nop rel re u uUUU VK K K K 母 線 最 低 工 作 電 壓 ， 取 （ 0.85 0.95） 可 靠 系 數(shù) ， 可 取 1.2 返 回 系 數(shù) ， 取 1.25 電 壓 互 感 器 變 比 線 路 額 定 電 壓 接 線 系 數(shù) 計(jì) 算 電 流 電 流 互 感 器 變 比可 靠 系 數(shù) 1.2或 1.3 返 回 系 數(shù)0.85或 0.8 低 電 壓 閉 鎖 過(guò) 流 保 護(hù) 的 靈 敏 度 校 驗(yàn) 與 無(wú) 閉 鎖 時(shí) 完 全 相 同 比 無(wú) 閉 鎖 時(shí) 少

36、 乘 以 一 個(gè) Kast （ 四 ） 相 間 短 路 的 電 流 速 斷 保 護(hù) 國(guó) 標(biāo) 規(guī) 定 ， 在 過(guò) 電 流 保 護(hù) 動(dòng) 作 時(shí) 間 超 過(guò) 0.5 0.7s時(shí) ， 還 應(yīng) 裝 設(shè)瞬 動(dòng) 的 電 流 速 斷 保 護(hù) 裝 置 。 1、 電 流 速 斷 保 護(hù) 的 構(gòu) 成 過(guò) 電 流 保 護(hù) 為定 時(shí) 限 時(shí) ， 可 采 用電 磁 式 KA、 KS、KM構(gòu) 成 電 流 速 斷保 護(hù) 。 t0 Iop Itop Iqb 續(xù) 上 頁(yè) TA2TA1 TA3 KC1 KC1 KC2YCT1 YCT2 KC2 KC3 KC3YCT3QF 2S12S2TA2TA1 2S2KC1 KC22S1 TA3

37、 2S2KC3 2S1反 時(shí) 限 過(guò) 電 流 保 護(hù) 及 電 流 脫 扣電 流 回 路續(xù) 上 頁(yè) 對(duì) 于 過(guò) 電 流 保 護(hù) 采 用 反 時(shí) 限 感 應(yīng) 電 流 繼 電 器 時(shí) ， 則 可 利 用 該繼 電 器 的 電 磁 元 件 （ 速 斷 ） 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 電 流 速 斷 保 護(hù) 。 0 a cb dbIop 10IopIqbt I 續(xù) 上 頁(yè) 2、 速 斷 電 流 的 整 定 依 靠 動(dòng) 作 電 流 （ 速 斷 電 流 ） 的 特 殊 整 定 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 前 后 兩 級(jí) 保 護(hù) 的選 擇 性 配 合 。 速 斷 電 流 I qb應(yīng) 躲 過(guò) 它 所 保 護(hù) 的 線 路 末 端 的 三 相 短

38、 路 電 流 ， 其整 定 計(jì) 算 公 式 是 ： (3)maxrel wqb kiK KI IKQF1 反時(shí)限電流速斷（或）KC1 TA1I WL1 QF210kV 定時(shí)限電流速斷 KC1I k-1 IKC2TA2 WL2k-2IKC2 K1點(diǎn) 最 大 三 相 短 路 電 流 續(xù) 上 頁(yè) 電 流 速 斷 保 護(hù)不 可 能 保 護(hù) 線 路 的全 長(zhǎng) ， 存 在 保 護(hù)“ 死 區(qū) ” 。 3、 電 流 速 斷 保 護(hù) 的 “ 死 區(qū) ” 問(wèn) 題 在 “ 死 區(qū) ”內(nèi) ， 一 般 由 帶 時(shí)限 的 過(guò) 電 流 保 護(hù) 實(shí) 現(xiàn) 主 保 護(hù) 。I Ik-1 k-2Ik.max Ik.maxIqb.1

39、QF20 IkQF1 I WL1TA1反時(shí)限電流速斷（或）KC1 LTA2KC2 WL210kV 定時(shí)限電流速斷IKC1 KC2保護(hù)區(qū) 死區(qū) 續(xù) 上 頁(yè) 4、 電 流 速 斷 保 護(hù) 的 靈 敏 度 按 其 安 裝 處 （ 即 線 路 首 端 ） 在 系 統(tǒng) 最 小 運(yùn) 行 方 式 下 的 兩 相 短 路電 流 作 為 最 小 短 路 電 流 Ik.min來(lái) 檢 驗(yàn) 。 對(duì) 于 較 短 的 10kV配 電 線 路 ， 則 上 級(jí) 線 路 速 斷 保 護(hù) 的 靈 敏 度 往 往不 夠 ， 此 時(shí) 應(yīng) 采 用 帶 有 一 定 時(shí) 限 （ 0.5s） 的 延 時(shí) 電 流 速 斷 保 護(hù) 來(lái) 代 替瞬

40、 時(shí) 電 流 速 斷 保 護(hù) 。 延 時(shí) 電 流 速 斷 保 護(hù) 通 過(guò) 0.5s的 延 時(shí) 來(lái) 保 證 選 擇 性 ， 因 而 其 動(dòng) 作 電流 只 要 按 大 于 下 級(jí) 瞬 時(shí) 電 流 速 斷 保 護(hù) 動(dòng) 作 電 流 的 1.1倍 整 定 即 可 （ 其 值 不 大 ） ， 因 而 能 保 護(hù) 本 級(jí) 線 路 全 長(zhǎng) 。(2)min 1.52W kp i qbK IS K I 零 序 電 壓 保 護(hù) ； 零 序 電 流 保 護(hù) 兩 種 。（ 一 ） 零 序 電 壓 保 護(hù) （ 絕 緣 監(jiān) 視 裝 置 ）1.原 理 接 線圖 7 2830( ) opU V電 壓 繼 電 器 的 動(dòng) 作 值

41、 應(yīng) 躲過(guò) 正 常 運(yùn) 行 時(shí) 的 不 平 衡 電壓 ， 一 般 取 ： 利 用 單 相 接 地 故 障 線 路 的 零 序 電 流 較 非 故 障 線 路 大 的 特 點(diǎn) ， 實(shí)現(xiàn) 有 選 擇 性 地 跳 閘 或 發(fā) 出 信 號(hào) 。QFQSTA1 2 3 + KE a 零 序 電 流 過(guò) 濾 器 1 零 序 電 流 保 護(hù) 的 基 本 原 理 對(duì) 架 空 線 路 采 用 圖 a的 零 序 電 流 過(guò) 濾 器 ， 對(duì) 電 纜 線 路 采 用 圖 b的零 序 電 流 互 感 器 。 b 零 序 電 流 互 感 器23 4 +1 KE5 KA （ 1） 、 Iop（ E） 應(yīng) 該 躲 過(guò) 在 其

42、它 線 路 上 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) 在 本線 路 上 引 起 的 電 容 電 流 IC， 即 relop(E) CiKI IK C. Ci op(E) 1.5sen I IK K I （ 2） 單 相 接 地 的 零 序 電 流 保 護(hù) 的， 應(yīng) 按 被 保 護(hù) 線 路 末 端 發(fā) 生 單相 接 地 故 障 時(shí) 流 過(guò) 接 地 線 的 不 平 衡電 流 作 為 最 小 故 障 電 流 來(lái) 檢 驗(yàn) ， 即 2 零 序 電 流 保 護(hù) 的 整 定 圖 7 30零 序 電 流 互 感 器（ a） 結(jié) 構(gòu) 圖 ； （ b） 接 線 圖 1 2( 35 )( )350Nc U l lI A UN

43、網(wǎng) 絡(luò) 系 統(tǒng) 的 額 定 電 壓 ， kV；l1本 網(wǎng) 絡(luò) 系 統(tǒng) 架 空 線 路 的 總 長(zhǎng) 度 ， km；l2本 網(wǎng) 絡(luò) 系 統(tǒng) 電 纜 線 路 的 總 長(zhǎng) 度 ， km。 第 四 節(jié) 電 動(dòng) 機(jī) 和 電 容 器 保 護(hù) 一 、 電 動(dòng) 機(jī) 保 護(hù) （ 一 ） 故 障 的 特 點(diǎn) 及 保 護(hù) 的 配 置 按 規(guī) 定 ： 對(duì) 電 壓 為 3kV及 以 上 的 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 和 同 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 下 列 故 障 及 異 常 運(yùn) 行方 式 ， 應(yīng) 裝 設(shè) 相 應(yīng) 的 保 護(hù) 裝 置 ： 定 子 繞 組 相 間 短 路 采 用 電 流 速 斷 保 護(hù) 或 縱 聯(lián) 差 動(dòng) 保 護(hù) 。

44、定 子 繞 組 單 相 接 地 采 用 過(guò) 負(fù) 荷 保 護(hù) 。 定 子 繞 組 過(guò) 負(fù) 荷 采 用 過(guò) 負(fù) 荷 保 護(hù) 。 定 子 繞 組 低 電 壓 采 用 低 電 壓 保 護(hù) 。 同 步 電 動(dòng) 機(jī) 失 步 采 用 失 步 保 護(hù) 。 同 步 電 動(dòng) 機(jī) 失 磁 采 用 失 磁 保 護(hù) 。 同 步 電 動(dòng) 機(jī) 出 現(xiàn) 非 同 步 沖 擊 電 流 。 1、 電 動(dòng) 機(jī) 的 過(guò) 負(fù) 荷 保 護(hù) 和 電 流 速 斷 保 護(hù)圖 7 31高 壓 電 動(dòng) 機(jī) 的 過(guò) 負(fù) 荷 保 護(hù) 與 瞬 時(shí) 電 流 速 斷 保 護(hù) 的 電 路 圖 （ a） 兩 相 差 式 接 線 ；（ b） 兩 相 式 接 線 保

45、 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 整 定 .電 流 速 斷 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 ： maxrel wqb stiK KI IK 可 靠 系 數(shù) ， DL型 取 1.4 1.6， GL型 取 1.8 2 電 動(dòng) 機(jī) 的 最 大 起 動(dòng) 電 流 .過(guò) 負(fù) 荷 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 ： ( ) rel wop oL N Mre iK KI IK K 可 靠 系 數(shù) ， 對(duì) GL型 1.3 返 回 系 數(shù) ， 一 般 為 0.8 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 電 流 2 縱 差 動(dòng) 保 護(hù) 圖 7 32高 壓 電 動(dòng) 機(jī) 差 動(dòng) 保 護(hù) 原 理 電 路 圖( ) relop d N MiKI IK 2

46、） 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 按 躲 過(guò) 電 動(dòng) 機(jī)額 定 電 流 整 定 ， 即 ： 可 靠 系 數(shù) ， DL型 取 1.52； BCH 2型 取 1.3 3） 靈 敏 度 校 驗(yàn) ： (2)min( ) 2dsen i op dIK K I 電 動(dòng) 機(jī) 出 口 最 小 兩 相 短 路 電 流 1） 、 工 作 原 理 ：1 2 10.KAI I I I 正 常 時(shí)內(nèi) 部 短 路 3 單 相 接 地 保 護(hù) 圖 7 33高 壓 電 動(dòng) 機(jī) 的 單 相 接 地 保 護(hù) KA電 流 繼 電 器 ； KS信 號(hào) 繼 電 器 ； M中 間 繼 電 器 ； TAN零 序 電 流 互 感 器 ( )

47、relop E C MiKI IK 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 電 流 可 靠 系 數(shù) ， 取 4 5 TAN的 變 比 電 動(dòng) 機(jī) 外 部 發(fā) 生 單 相 接 地 故 障 時(shí) ， 流 經(jīng)TAN的 被 保 護(hù) 電 動(dòng) 機(jī) 及 電 纜 的 最 大 接 地電 容 電 流 靈 敏 系 數(shù) : ( ) 1.5C C Msen i op EI IK K I 整 個(gè) 電 網(wǎng) 的 單 相 接 地 電 容 電 流（ 三 ） 電 動(dòng) 機(jī) 低 壓 保 護(hù) 從 略 二 、 電 力 電 容 器 保 護(hù) 電 力 電 容 器 的 主 要 故 障 形 式 是 短 路 故 障 。 對(duì) 于 低 壓 并 聯(lián) 電 容 器 和 容

48、量 不 超 過(guò) 450kvar的 高 壓 并 聯(lián) 電 容 器 ，可 裝 設(shè) 熔 斷 器 作 為 相 間 短 路 保 護(hù) 。 對(duì) 于 容 量 較 大 的 高 壓 并 聯(lián) 電 容 器 ， 則 需 采 用 高 壓 斷 路 器 控 制 ，裝 設(shè) 瞬 時(shí) 或 短 延 時(shí) 過(guò) 電 流 保 護(hù) 作 為 相 間 短 路 保 護(hù) 。 如 果 電 容 器 組 安 裝 在 含 有 大 型 整 流 設(shè) 備 或 電 弧 爐 等 諧 波 源 的 電網(wǎng) 上 時(shí) ， 電 容 器 組 宜 裝 設(shè) 過(guò) 負(fù) 荷 保 護(hù) ， 帶 時(shí) 限 動(dòng) 作 于 信 號(hào) 或 跳 閘 。 電 容 器 安 裝 處 的 電 網(wǎng) 電 壓 可 能 超 過(guò)

49、其 額 定 電 壓 10 時(shí) ， 應(yīng) 裝 設(shè)過(guò) 電 壓 保 護(hù) 。 過(guò) 電 壓 保 護(hù) 裝 置 可 發(fā) 出 報(bào) 警 信 號(hào) ， 或 帶 時(shí) 限 動(dòng) 作 于 跳閘 。 1、 電 容 器 組 瞬 時(shí) 或 短 延 時(shí) 過(guò) 電 流 保 護(hù) 圖 7 35并 聯(lián) 電 容 器 組 瞬 時(shí) 過(guò) 電 流 保 護(hù) 原 理 電 路 圖（ a） 用 熔 斷 器 保 護(hù) ； （ b） 采 用 T1 1型 脫 扣 器 直 動(dòng) 式 保 護(hù) ； （ c） 采 用 電 磁 型 繼 電 器 保 護(hù) 1 op 23.1.31.5.NCop rel NC rel w reliII K I I K K KK 瞬 時(shí)短 延 時(shí)或 ， 式

50、 中(2)min1 2ksen opIK I 電 容 器 組 饋 線 末 端 ， 兩 相 最 小 短 路 電 流 值 2 電 容 器 組 的 過(guò) 電 壓 保 護(hù) 過(guò) 電 壓 保 護(hù) 動(dòng) 作 電 壓 可 按 下 式 計(jì) 算21.1op NU U 電 壓 互 感 器 二 次 額 定 電 壓 ， 通 常 為 100V 3 電 容 器 組 單 相 接 地 保 護(hù)電 容 器 組 的 單 相 接 地 保 護(hù) 常 按 最 小 靈 敏 度 大 于 1.5進(jìn) 行 整 定 ， 故 單相 接 地 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 電 流 可 按 下 式 計(jì) 算 1 1.5cop II 聯(lián) 接 電 容 器 電 網(wǎng) 的 單

51、相 接 地 總 的 電 容 電 流 第 五 節(jié) 電 力 變 壓 器 保 護(hù) 變 壓 器 的 常 見(jiàn) 故 障 與 異 常 狀 態(tài) ： 油 箱 內(nèi) 的 故 障 ： 繞 組 的 相 間 短 路 、 匝 間 短 路 、 接 地 短 路 、 鐵 芯 燒 損 。 油 箱 外 的 故 障 ： 絕 緣 套 管 和 引 出 線 上 發(fā) 生 的 相 間 短 路 與 接 地 短 路 。 異 常 狀 態(tài) ： 過(guò) 負(fù) 荷 、 溫 度 過(guò) 高 、 油 箱 的 油 面 降 低 。1. 變 壓 器 內(nèi) 部 故 障 和 引 出 線 的 相 間 短 路 設(shè) 置2. 變 壓 器 外 部 短 路 而 引 起 的 過(guò) 電 流 設(shè) 置

52、3. 變 壓 器 中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 側(cè) 的 單 相 接 地 短 路 設(shè) 置4. 過(guò) 負(fù) 荷 而 引 起 的 過(guò) 電 流 設(shè) 置5. 油 浸 式 變 壓 器 油 箱 內(nèi) 部 故 障 和 油 面 降 低 設(shè) 置6. 變 壓 器 溫 度 升 高 和 油 冷 卻 系 統(tǒng) 的 故 障 設(shè) 置一 、 保 護(hù) 配 置 二 、 電 力 變 壓 器 的 瓦 斯 保 護(hù) 瓦 斯 保 護(hù) 又 稱 氣 體 繼 電 保 護(hù) ， 是 保 護(hù) 油 浸 式 電 力 變 壓 器 內(nèi) 部 故障 的 一 種 基 本 的 保 護(hù) 裝 置 。 按 規(guī) 定 ， 800kVA及 以 上 的 一 般 油 浸 式 變壓 器 ， 均

53、應(yīng) 裝 設(shè) 瓦 斯 保 護(hù) 。 可 以 反 應(yīng) 變 壓 器 油 箱 內(nèi) 部 是 否 發(fā) 生 輕 微 故 障 、 嚴(yán) 重 故 障 、 油 箱 漏油 等 情 況 。 規(guī) 范 還 規(guī) 定 容 量 在 1000kVA及 以 上 的 油 浸 式 變 壓 器 應(yīng) 裝 設(shè) 溫 度保 護(hù) 。 瓦 斯 保 護(hù) 的 主 要 元 件 是 氣 體 繼 電 器 。 它 有 兩 個(gè) 觸 點(diǎn) ： 一 個(gè) 是 “ 輕瓦 斯 觸 點(diǎn) ” ， 另 一 個(gè) 是 “ 重 瓦 斯 觸 點(diǎn) ” 。 圖 7 36 氣 體 繼 電 器 安 裝 示 意 圖 1氣 體 繼 電 器 ； 2油 枕 ； 3變 壓 器 頂 蓋 ； 4連 接 管 道 （

54、 一 ） 氣 體 繼 電 器 的 結(jié) 構(gòu) 和 工 作 原 理QJS型 氣 體 繼 電 器 ， 是 安 裝 在 800kVA及 以 上 的 油 浸 式 變 壓 器 (有 載 分 接 開(kāi) 關(guān) )的 一 種 保 護(hù)裝 置 ， 該 繼 電 器 安 裝 在 變 壓 器 與 儲(chǔ) 油 柜 之 間 的 連 接 管 路 中 。 當(dāng) 變 壓 器 (或 有 載 分 接 開(kāi) 關(guān) )內(nèi) 部 故 障 時(shí) ， 產(chǎn) 生 的 氣 體 或 油 流 沖 動(dòng) 板 ， 使 跳 閘 接 點(diǎn) 接 通 ， 自 動(dòng) 切 斷 電 源 ， 起 保 護(hù) 變 壓 器 (或 有 載 分 接 開(kāi) 關(guān) )作 用 ， 它 是 變 壓 器 (有 載 分 接 開(kāi)

55、 關(guān) )的 主 要 安 全 保 護(hù) 裝 置 。 它 采 用 擋 板式 磁 力 接 點(diǎn) 結(jié) 構(gòu) 。 當(dāng) 變 壓 器 (或 有 載 分 接 開(kāi) 關(guān) )在 運(yùn) 行 中 、 出 現(xiàn) 故 障 時(shí) ， 繼 電 器 內(nèi) 氣 體 達(dá)到 一 定 容 積 時(shí) ， 開(kāi) 口 杯 下 沉 ， 上 磁 鐵 使 上 干 簧 接 點(diǎn) 閉 合 ， 接 通 信 號(hào) 回 路 ； 當(dāng) 油 流 沖 動(dòng) 擋板 ， 下 磁 鐵 使 下 干 簧 接 點(diǎn) 閉 合 ， 接 通 信 號(hào) 回 路 。 信 號(hào) 接 點(diǎn) 接 通 ， 并 發(fā) 出 報(bào) 警 信 號(hào) ， 起 到保 護(hù) 變 壓 器 的 作 用 。QJS型 氣 體 （ 瓦 斯 ）繼 電 器 圖 7

56、 37 開(kāi) 口 杯 擋 板 式 氣 體 繼 電 器 結(jié) 構(gòu) 圖 （ 二 ） 變 壓 器 瓦 斯 保 護(hù) 的 接 線 圖 7 38瓦 斯 保 護(hù) 原 理 接 線 圖1. 輕 微 故 障 （ 輕 瓦 斯 ） 時(shí) ，氣 體 繼 電 器 KG的 上 觸 點(diǎn) 閉合 ， 動(dòng) 作 于 報(bào) 警 信 號(hào) 。2. 嚴(yán) 重 故 障 （ 重 瓦 斯 ） 時(shí) ，KG的 下 觸 點(diǎn) 閉 合 ， 動(dòng) 作 后經(jīng) 過(guò) 信 號(hào) 繼 電 器 KS發(fā) 出 跳閘 信 號(hào) ， 同 時(shí) 經(jīng) 中 間 繼 電器 KOM， 跳 開(kāi) 變 壓 器 兩 側(cè)斷 路 器 。3. 由 于 氣 體 繼 電 器 下 觸 點(diǎn) 在 重 瓦 斯 故 障 時(shí) 可 能

57、有 “ 抖 動(dòng) ” （ 接 觸 不 穩(wěn) 定 ） 的 情況 ， 因 此 為 了 使 斷 路 器 足 夠 可 靠 地 跳 閘 ， 利 用 具 有 自 保 持 觸 點(diǎn) 的 中 間 繼 電 器 KOM。4. 為 了 防 止 變 壓 器 在 換 油 或 進(jìn) 行 氣 體 繼 電 器 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 誤 動(dòng) 作 ， 可 通 過(guò) 連 接 片 XB將 重 瓦 斯 暫 接 到 信 號(hào) 回 路 運(yùn) 行 。 三 、 差 動(dòng) 保 護(hù)（ 一 ） 保 護(hù) 的 原 理 接 線 1.正 常 運(yùn) 行 或 保 護(hù) 區(qū) 外 k 1點(diǎn) 發(fā) 生 短 路 時(shí) ：2.保 護(hù) 區(qū) 內(nèi) k 2點(diǎn) 發(fā) 生 短 路 時(shí) : 圖 7 39縱 聯(lián) 差 動(dòng)

58、保 護(hù) 的 單 相 原 理 電 路 1 2 0KAI I I 1 2 1 10KAI I I I I 超 過(guò) 動(dòng) 作 電 流 KA瞬 時(shí) 動(dòng) 作 出口 繼 電 器 KM動(dòng) 作 斷 路 器 QF跳閘 同 時(shí) KS發(fā) 信 號(hào) 。 實(shí) 際 上 ， 正 常 運(yùn) 行 和 外 部 故 障 時(shí) 存 在 不平 衡 電 流 的 影 響 。 下 面 簡(jiǎn) 述 不 平 衡 電 流產(chǎn) 生 的 原 因 及 其 減 小 或 消 除 的 措 施 。 1 變 壓 器 兩 側(cè) 電 流 相 位 不 同（ 二 ） 變 壓 器 差 動(dòng) 保 護(hù) 中 的 不 平 衡 電 流 及 其 減 小 措 施 圖 7 40Y,d11變 壓 器 縱 聯(lián)

59、差 動(dòng) 保 護(hù) 接 線a.兩 側(cè) 電 流 互 感 器 的 接 線 ；b.電 流 相 量 分 析 112 2 21 211 1 222 12 1 13 333AB a abAAB A abi iabAi ii ai Ab b T III I IK KIIKI II KK I KK ，令 得 ：即 ： 相 位 補(bǔ) 償 辦 法 ：1.Y側(cè) 的 電 流 互 感 器 二 次 側(cè)接 成 ， 側(cè) 的 電 流 互 感器 二 次 側(cè) 接 成 Y。2.數(shù) 值 補(bǔ) 償 辦 法 ： 恰 當(dāng) 地選 擇 變 壓 器 高 低 壓 兩 側(cè) 電流 互 感 器 的 變 比 。 如 ： Yd11變 壓 器 兩 側(cè) 電 流 互 感

60、器 計(jì) 算 變 比 的 選 擇 條 件 ：112 2 21 211 1 2 22 12 1 13 333AB a abAAB A abi iabAi ii ai Ab b T III I IK KIIKI II KK I KK ，令 得 ：即 ： ， 實(shí) 際 選 擇 的 電 流 互 感 器 變 比 與 計(jì) 算 變 比 往往 不 相 等 ， 因 此 會(huì) 在 差 動(dòng) 回 路 中 引 起 不 平 衡 電 流 。 消 除 這 一 不 平 衡 電 流 的 方 法 ： 利 用 差 動(dòng) 繼 電 器 中 的 進(jìn) 行 平 衡 。 2 電 流 互 感 器 的 實(shí) 際 變 比 與 計(jì) 算 變 比 不 等 正 常 運(yùn)

61、 行 時(shí) ， 變 壓 器 的 勵(lì) 磁 電 流 很 小 ， 一 般 不 超 過(guò) 額 定電 流 的 2 10 。 發(fā) 生 外 部 短 路 時(shí) ,由 于 電 壓 降 壓 ,勵(lì) 磁 電 流 更 小 , 一 般 可 以不 考 慮 。 當(dāng) 變 壓 器 空 載 合 閘 或 外 部 故 障 切 除 后 電 壓 恢 復(fù) 時(shí) ， 勵(lì) 磁電 流 大 大 增 加 ， 其 值 可 達(dá) 到 變 壓 器 額 定 電 流 的 68倍 ， 稱為 勵(lì) 磁 涌 流 。 變 壓 器 的 勵(lì) 磁 電 流 只 通 過(guò) 變 壓 器 的 原 邊 線 圈 ,它 通 過(guò) 電 流互 感 器 進(jìn) 入 差 動(dòng) 回 路 形 成 不 平 衡 電 流 。3

62、 變 壓 器 勵(lì) 磁 涌 流 t穩(wěn)態(tài)暫態(tài) 勵(lì) 磁 涌 流0.01s 0 i0 i0t穩(wěn) 態(tài)暫 態(tài)0.01s0 0t i0勵(lì) 磁 涌 流 特 點(diǎn) ： 含 有 的 非 周 期 分 量 幅 值 很 大 ， 常 使 勵(lì) 磁 涌 流 偏 于 時(shí) 間 軸 的 一 側(cè) ； 含 有 大 量 的 高 次 諧 波 ， 尤 其 是 二 次 諧 波 可 達(dá) 到 15 以 上 ； 波 形 間 有 明 顯 的 間 斷 。 t i0 4 變 壓 器 各 側(cè) 電 流 互 感 器 型 號(hào) 不 同 問(wèn) 題 ： 變 壓 器 各 側(cè) 的 電 流 互 感 器 型 號(hào) 不 同 ， 它 們 的 飽 和 特 性 、 勵(lì) 磁 電 流 （ 歸算

63、 至 同 一 側(cè) ） 也 就 不 同 ， 故 會(huì) 在 差 動(dòng) 回 路 中 引 起 較 大 的 不 平 衡 電 流 。 措 施 ： 此 不 平 衡 電 流 應(yīng) 在 保 護(hù) 的 整 定 計(jì) 算 中 予 以 考 慮 ， 即 適 當(dāng) 增 大 保 護(hù) 的 動(dòng)作 電 流 。 計(jì) 算 時(shí) 需 引 入 電 流 互 感 器 同 型 系 數(shù) ， 若 同 型 取 0.5； 若 不 同型 取 1。問(wèn) 題 ：電 力 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 方 式 變 化 時(shí) ， 往 往 需 要 調(diào) 整 變 壓 器 的 調(diào) 壓 分 接 頭 ， 以 保 證系 統(tǒng) 的 電 壓 水 平 。措 施 ：調(diào) 壓 分 接 頭 的 改 變 將 引 起 新 的

64、不 平 衡 電 流 ， 在 保 護(hù) 動(dòng) 作 值 計(jì) 算 時(shí) 給 予 考 慮 。5 變 壓 器 調(diào) 壓 分 接 頭 改 變 變 壓 器 差 動(dòng) 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 應(yīng) 同 時(shí) 滿 足 以 下 三 個(gè) 條 件 ： l） 應(yīng) 躲 過(guò) 變 壓 器 差 動(dòng) 保 護(hù) 范 圍 外 部 短 路 時(shí) 出 現(xiàn) 的 最 大 不 平 衡 電 流 ， 即( ) maxop d rel dsqI K I 可 靠 系 數(shù) ， 可 取 1.3 2） 應(yīng) 躲 過(guò) 變 壓 器 的 勵(lì) 磁 涌 流 ， 即 ( ) 1op d rel NTI K I 變 壓 器 一 次 側(cè) 額 定 電 流 可 靠 系 數(shù) ， 可 取 1.3

65、 1.53） 在 電 流 互 感 器 二 次 回 路 斷 線 且 變 壓 器 處 于 最 大 負(fù) 荷 時(shí) ， 差 動(dòng) 保 護(hù) 不 應(yīng) 誤 動(dòng) 作 ， 因 此 ( ) maxop d rel LI K I 最 大 負(fù) 荷 電 流 ，取 （ 1.2 I.3） INT可 靠 系 數(shù) ， 取 1.3 以 上 三 個(gè) 條 件 ， 取 其 中 最 大 值 作 為 確 定 條 件 。 圖 7 42 BCH 2差 動(dòng) 繼 電 器 四 、 BCH 2型 差 動(dòng) 繼 電 器 保 護(hù) 1 2C BC K BC K AC 工 作 磁 通 ：（ 1） 當(dāng) 短 路 線 圈 開(kāi) 路 時(shí) ： 同 普 通 帶 速 飽 和 變

66、流 器 的 差 動(dòng) 繼電 器 。（ 2） 當(dāng) 接 入 短 路 線 圈 后 ： 通 入 周 期 分 量 電 流 , 與 無(wú) 短 路 線 圈 時(shí) 的 動(dòng) 作 值 相 同 ； 通 入 含 有 非 周 期 分 量 的 電 流 時(shí) ,因非 周 期 分 量 使 鐵 心 迅 速 飽 和 ,使 變流 器 的 傳 變 性 能 變 壞 , 且 去 磁 作用 大 于 助 磁 作 用 ,使 繼 電 器 更 不 容易 動(dòng) 作 ,從 而 加 強(qiáng) 了 躲 開(kāi) 非 周 期 分量 的 能 力 。 圖 7 43采 用 BCH 2型 差 動(dòng) 繼 電 器 構(gòu) 成 的 差 動(dòng) 保 護(hù) 內(nèi) 部 接 線 圖 注 ： 此 為 單 相 圖 ， 三 相 圖 詳 見(jiàn) 接 線 全 圖 五 、 過(guò) 電 流 保 護(hù) 、 電 速 斷 保 護(hù) 和 過(guò) 負(fù) 荷 保 護(hù) 變 壓 器 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 組 成 原 理 與 線 路過(guò) 電 流 保 護(hù) 相 同 。 其 動(dòng) 作 時(shí) 間 亦 按 “ 階 梯 原 則 ” 整 定 ，與 線 路 過(guò) 電 流 保 護(hù) 完 全 相 同 。動(dòng) 作 電 流 整 定 1QF2QFTA2I反時(shí)限過(guò)電流（或）1KC TA1 t