工廠供電4經(jīng)典案例

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1、中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件第 一 節(jié) 繼 電 保 護(hù) 的 基 本 概 念第 二 節(jié) 單 端 供 電 網(wǎng) 絡(luò) 的 保 護(hù)第 三 節(jié) 電 力 變 壓 器 的 保 護(hù)第 四 節(jié) 低 壓 配 電 系 統(tǒng) 的 保 護(hù)第 五 節(jié) 供 電 系 統(tǒng) 的 微 機(jī) 保 護(hù) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件第 一 節(jié) 繼 電 保 護(hù) 的 基 本 概 念 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件p 供 電 系 統(tǒng) 在 運(yùn) 行

2、 中 ， 可 能 出 現(xiàn) 各 種 故 障 和 不 正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) 。p 故 障 ： 相 間 短 路 、 接 地 短 路 ， 變 壓 器 、 電 動(dòng) 機(jī) 一 相 繞 組 的 匝 間短 路 等 。p 不 正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) ： 過 負(fù) 荷 、 小 接 地 電 流 系 統(tǒng) 中 的 單 相 接 地 等 。p故 障 原 因 ：外 部 原 因 ： （ 如 雷 擊 、 污 閃 等 ）內(nèi) 部 原 因 ： （ 如 絕 緣 老 化 、 損 壞 等 ）誤 操 作 ： （ 運(yùn) 行 時(shí) ）p故 障 后 果 :損 壞 設(shè) 備 、 縮 短 設(shè) 備 使 用 壽 命 ； 破 壞 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 的 穩(wěn)定 性 ； 用

3、 戶 電 壓 下 降 ， 破 壞 工 作 穩(wěn) 定 ， 影 響 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 ； 供 電 質(zhì)量 ： 電 壓 、 頻 率 、 諧 波 。 針 對(duì) 故 障 要 求 盡 快 將 故 障 部 分 切 除 ； 針 對(duì) 不 正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) ， 要求 能 夠 讓 值 班 人 員 知 道 。 繼 電 保 護(hù) 裝 置 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件供 電 系 統(tǒng) 中 常 見 的 保 護(hù) 裝 置 類 型 主 要 有 如 下 三 種 ：(1)繼 電 保 護(hù) 裝 置 ： 適 用 于 供 電 可 靠 性 較 高 要 求 的 高 壓 供電 系 統(tǒng)

4、 中 。(2)熔 斷 器 保 護(hù) ： 廣 泛 適 用 于 高 、 低 壓 供 電 系 統(tǒng) 。 由 于 裝置 簡(jiǎn) 單 經(jīng) 濟(jì) ， 在 供 電 系 統(tǒng) 中 應(yīng) 用 得 相 當(dāng) 普 遍 。 但 是 它 的 斷流 能 力 較 小 ， 選 擇 性 差 ， 熔 體 熔 斷 后 更 換 不 方 便 ， 不 能 迅速 恢 復(fù) 供 電 ， 因 此 在 要 求 供 電 可 靠 性 較 高 的 場(chǎng) 所 不 宜 用 。(3)低 壓 斷 路 器 保 護(hù) ： 又 稱 低 壓 自 動(dòng) 開 關(guān) 保 護(hù) ， 由 于 低 壓斷 路 器 帶 有 多 種 脫 扣 器 ， 能 夠 進(jìn) 行 過 電 流 、 過 負(fù) 載 、 失 電壓 和

5、欠 電 壓 保 護(hù) 等 ， 而 且 可 作 為 控 制 開 關(guān) 進(jìn) 行 操 作 ， 因 此在 對(duì) 供 電 可 靠 性 要 求 較 高 且 頻 繁 操 作 的 低 壓 供 電 系 統(tǒng) 中 廣泛 應(yīng) 用 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件1 繼 電 保 護(hù) 、 繼 電 保 護(hù) 裝 置 及 其 任 務(wù) 繼 電 保 護(hù) 裝 置 :是 一 種 能 反 映 供 電 系 統(tǒng) 中 電 氣 元 件 （ 線 路 、變 壓 器 、 母 線 、 用 電 設(shè) 備 等 ） 發(fā) 生 故 障 或 處 于 不 正 常 運(yùn)行 狀 態(tài) 、 并 動(dòng) 作 于 斷 路

6、器 跳 閘 或 發(fā) 出 信 號(hào) 的 自 動(dòng) 裝 置 。 繼 電 保 護(hù) :泛 指 繼 電 保 護(hù) 的 技 術(shù) 和 由 各 種 繼 電 保 護(hù) 設(shè) 備 組成 的 保 護(hù) 系 統(tǒng) 。 具 體 包 括 ： 繼 電 保 護(hù) 的 設(shè) 計(jì) 、 配 置 、 整定 、 調(diào) 試 等 技 術(shù) ； 從 獲 取 電 量 信 息 的 互 感 器 二 次 回 路 、經(jīng) 過 繼 電 保 護(hù) 裝 置 、 至 斷 路 器 跳 閘 線 圈 的 一 整 套 設(shè) 備 。如 需 要 利 用 通 信 手 段 傳 送 信 息 ， 還 包 括 通 信 設(shè) 備 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技

7、 術(shù) 電 子 課 件1 繼 電 保 護(hù) 、 繼 電 保 護(hù) 裝 置 及 其 任 務(wù)從 繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 定 義 可 看 出 ， 其 兩 大 任 務(wù) ： 發(fā) 生 故 障 時(shí) ， 自 動(dòng) 、 迅 速 、 有 選 擇 地 借 助 于 斷 路 器 將 故障 部 分 從 供 電 系 統(tǒng) 中 切 除 ； （ 繼 電 保 護(hù) 動(dòng) 作 于 斷 路 器 跳 閘 ） 當(dāng) 設(shè) 備 出 現(xiàn) 不 正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) 時(shí) ， 根 據(jù) 運(yùn) 行 條 件 而 動(dòng) 作 于發(fā) 出 信 號(hào) 、 減 負(fù) 荷 或 者 跳 閘 。 （ 繼 電 保 護(hù) 動(dòng) 作 于 發(fā) 信 號(hào) ） 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣

8、 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件2 繼 電 保 護(hù) 的 工 作 原 理 供 電 系 統(tǒng) 發(fā) 生 故 障 時(shí) ， 會(huì) 引 起 電 流 的 增 加 和 電 壓 的 降 低 ，以 及 電 流 、 電 壓 間 相 位 角 的 變 化 等 。 因 此 ， 利 用 故 障 時(shí) 參數(shù) 與 正 常 運(yùn) 行 時(shí) 的 差 別 ， 就 可 以 構(gòu) 成 不 同 原 理 和 類 型 的 繼電 保 護(hù) 。分 成 兩 類 ： 反 應(yīng) 電 氣 量 變 化 的 保 護(hù) , 反 映 非 電 氣 量 變 化 的 保 護(hù) 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電

9、子 課 件反 應(yīng) 電 氣 量 變 化 的 保 護(hù) 原 理 ：利 用 短 路 時(shí) 電 流 增 大 的 特 征 ， 可 構(gòu) 成 過 電 流 保 護(hù) ；利 用 電 壓 降 低 的 特 征 ， 可 構(gòu) 成 低 電 壓 保 護(hù) ；利 用 電 壓 和 電 流 比 值 的 變 化 ， 可 構(gòu) 成 阻 抗 （ 距 離 ） 保 護(hù) ；利 用 電 流 和 電 壓 之 間 相 位 關(guān) 系 的 變 化 ， 可 構(gòu) 成 方 向 保 護(hù) ；利 用 比 較 被 保 護(hù) 設(shè) 備 各 端 電 流 大 小 和 相 位 的 差 別 可 構(gòu) 成差 動(dòng) 保 護(hù) 等 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所

10、 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件3 繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 構(gòu) 成 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件4 對(duì) 繼 電 保 護(hù) 的 基 本 要 求 對(duì) 作 用 于 跳 閘 的 繼 電 保 護(hù) ， 在 技 術(shù) 上 有 四 個(gè) 基本 要 求 ： 可 靠 性 靈 敏 性 選 擇 性 速 動(dòng) 性 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件（ 1） 可 靠 性不 誤 動(dòng) ；不 拒 動(dòng)

11、?？?靠 性 是 絕 對(duì) 要 求 的 。 裝 置 不 可 靠 還 不 如 不 裝 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件反 應(yīng) 參 數(shù) 增 加 ， 如 短 路 時(shí) 電 流 增 大 Ks=Ikmin/Iop 0 Ica Iop Ikmin Ikmax I 動(dòng) 作 區(qū)Ikmin 保 護(hù) 區(qū) 末 端 金 屬 性 短 路 時(shí) 故 障 電 流 的 最 小 計(jì) 算 值Iop 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 電 流 故 障 區(qū)（ 1） 對(duì) 于 反 應(yīng) 故 障 時(shí) 參 數(shù) 量 增 加 的 保 護(hù) 裝 置 例 如 ： 過 電 流 保 護(hù) 的 靈 敏 系

12、 數(shù) 為 kS Ik(n) Iop Ik(n)保 護(hù) 區(qū) 內(nèi) 故 障 的 最 小 短 路 電 流 值 Iop保 護(hù) 裝 置 動(dòng) 作 電 流 （ 一 次 側(cè) ） （ 2） 靈 敏 性p保 護(hù) 裝 置 對(duì) 其 保 護(hù) 區(qū) 內(nèi) 發(fā) 生 故 障 或 不 正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) 的 反 應(yīng)能 力 稱 為 靈 敏 性 ， 用 靈 敏 系 數(shù) （ ks） 來 衡 量 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件（ 2） 對(duì) 于 反 應(yīng) 故 障 時(shí) 參 數(shù) 量 降 低 的 保 護(hù) 裝 置 例 如 ： 低 電 壓 保 護(hù) 的 靈 敏 系 數(shù) 為 kS U

13、op Uk(n) Uk(n)保 護(hù) 區(qū) 內(nèi) 故 障 的 最 大 殘 壓 值 Uop保 護(hù) 裝 置 動(dòng) 作 電 壓 （ 一 次 側(cè) ）0 Ukmin Ukmax Uop UN U U op 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 電 壓Ukmax 保 護(hù) 區(qū) 末 段 金 屬 性 短 路 時(shí) 故 障 電 壓 的 最 大 計(jì) 算 值 故 障 區(qū) 動(dòng) 作 區(qū) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件（ 3） 選 擇 性 當(dāng) 供 電 系 統(tǒng) 發(fā) 生 故 障 時(shí) ， 離 故 障 點(diǎn) 最 近 的 保 護(hù)裝 置 應(yīng) 先 動(dòng) 作 ， 切 除 故 障 ， 而 供 電

14、系 統(tǒng) 的 其 他無 故 障 部 分 繼 續(xù) 運(yùn) 行 ， 滿 足 這 一 要 求 的 動(dòng) 作 就叫 有 選 擇 性 。 k點(diǎn)故障 QF2動(dòng)作 K1點(diǎn) 短 路 時(shí) ， 保 護(hù) 只 跳 開 1QF 和 2QF。 K3點(diǎn) 短 路 ， 斷 路 器 1QF 6QF均 有 短 路 電 流 ， 保 護(hù) 只 應(yīng)跳 6QF。 K3點(diǎn) 短 路 時(shí) ， 若 6QF因 本 身 失 靈 或 保 護(hù) 拒 動(dòng) 而 不 能 跳 開 ，此 時(shí) 5QF的 保 護(hù) 應(yīng) 使 5QF跳 閘 ， 稱 為 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件（ 4） 速 動(dòng) 性 為 了 減

15、 小 由 于 故 障 引 起 的 損 失 ， 減 少 用 戶 在 故 障 時(shí) 低 電壓 下 的 工 作 時(shí) 間 ， 以 及 提 高 電 力 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 的 穩(wěn) 定 性 ， 要求 繼 電 保 護(hù) 在 發(fā) 生 故 障 時(shí) 盡 快 動(dòng) 作 將 故 障 切 除 。 注 意 ： 必 須 在 滿 足 選 擇 性 的 基 礎(chǔ) 上 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件四 個(gè) 基 本 要 求 之 間 的 關(guān) 系 四 個(gè) 方 面 相 互 聯(lián) 系 又 相 互 矛 盾 。 可 靠 性 最 重 要 。 靈 敏 性 直 接 影 響 可 靠 性 。 快 速

16、性 是 盡 量 要 求 的 ， 有 時(shí) 不 要 求 選 擇 性 影 響 快 速 性 。 選 擇 性 通 過 裝 置 的 可 靠 性 和 時(shí) 間 的 合理 配 合 實(shí) 現(xiàn) ， 能 最 大 限 度 地 減 小 停 電 范 圍 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件繼 電 器 的 定 義 和 分 類 按 動(dòng) 作 原 理 ： 電 磁 型 、 感 應(yīng) 型 、 整 流 型 、 晶 體 管 型 、 集成 電 路 型 、 微 機(jī) 型 等 繼 電 器 。 按 反 應(yīng) 的 物 理 量 ： 電 流 繼 電 器 、 電 壓 繼 電 器 、 功 率 方 向

17、繼 電 器 、 阻 抗 繼 電 器 和 頻 率 繼 電 器 等 。 按 作 用 ： 起 動(dòng) 繼 電 器 、 時(shí) 間 繼 電 器 、 中 間 繼 電 器 、 信 號(hào) 繼 電 器 和 出 口 繼 電 器 等 。繼 電 器 是 一 種 能 自 動(dòng) 執(zhí) 行 斷 、 續(xù) 控 制 的 部 件 ， 當(dāng) 其 輸 入 量達(dá) 到 一 定 值 時(shí) ， 能 使 其 輸 出 的 被 控 制 量 發(fā) 生 預(yù) 計(jì) 的 狀 態(tài) 變化 ， 如 觸 點(diǎn) 打 開 、 閉 合 ， 或 電 平 由 高 變 低 、 由 低 變 高 等 ，具 有 對(duì) 被 控 電 路 實(shí) 現(xiàn) “ 通 ” 、 “ 斷 ” 控 制 的 作 用 。5.繼電器與繼

18、電特性 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 電 磁 式 繼 電 器 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件電 磁 式 繼 電 器 起 動(dòng) 電 流 的 調(diào) 整 方 法 ：（ 1） 改 變 線 圈 匝 數(shù)（ 串 聯(lián) ， 并 聯(lián) ）（ 2） 改 變 彈 簧 張 力實(shí) 驗(yàn) 課 上 可

19、 進(jìn) 行 調(diào) 整 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件p 動(dòng) 作 電 流 ： 能 使 繼 電 器 動(dòng) 作 的 最 小 電 流 稱 為 動(dòng) 作 電 流 ， 以Iop表 示 。p 返 回 電 流 ： 能 使 繼 電 器 返 回 的 最 大 電 流 為 返 回 電 流 ， 以 Ire表 示 。p 返 回 系 數(shù) ： 過 電 流 型 ： kre = Ire / Iop； 低 電 壓 型 ： kre = Ure / Uop；p 低 電 壓 型 其 動(dòng) 作 和 返 回 概 念 與 過 電 流 相 反 ： 動(dòng) 作 電 壓 為 能使 低 電 壓

20、 繼 電 器 動(dòng) 作 即 使 其 常 閉 接 點(diǎn) 閉 合 的 最 大 電 壓 ； 返回 電 壓 為 能 使 低 電 壓 繼 電 器 返 回 即 使 其 常 閉 接 點(diǎn) 斷 開 的 最小 電 壓 ； p 繼 電 保 護(hù) 規(guī) 定 ： 過 流 繼 電 器 的 不 應(yīng) 低 于 0.85； 低 電 壓 繼 電器 的 應(yīng) 不 大 于 1.25。 盡 量 接 近 于 1。電磁型繼電器 電 磁 式 電 流 繼 電 器 及 其 繼 電特 性 IreY IIop01 動(dòng) 作 電 流 Iop 過 電 流 繼 電 器 線 圈中 的 使 繼 電 器 動(dòng) 作 的 最 小 電 流 。 rere opIK I 電 磁 式 電

21、 流 繼 電 器 的 其 動(dòng) 作 特 性 如圖 所 示 。 返 回 電 流 Ire 過 電 流 繼 電 器 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 。無 論 起 動(dòng) 和 返 回 ， 繼 電 器 的 動(dòng) 作 都 是 明 確 的 ， 它 不 可 能 停 留 在 某 一 個(gè) 中 間 位 置 ， 這 種 動(dòng) 作特 性 常 稱 之 為 “ 繼 電 特 性 ” 。 動(dòng) 作 時(shí) 限 （ 由 時(shí) 間 繼 電 器 預(yù) 先 調(diào) 整 ） 與 故 障電 流 的 大 小 無 關(guān) ， 是 固 定 的 ， 所 以 其 保 護(hù) 特性 稱 為 “ 定 時(shí) 限 特 性 ”

22、。 It Ioptop0 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 電 磁 型 電 壓 繼 電 器 ： 過 電 壓 、 低 電 壓 電 磁 型 時(shí) 間 繼 電 器 在 保 護(hù) 裝 置 中 起 延 時(shí) 作 用 ， 以保 證 保 護(hù) 裝 置 動(dòng) 作 的 選 擇 性 。 電 磁 型 中 間 繼 電 器 的 作 用 是 為 了 擴(kuò) 充 保 護(hù) 裝 置 出口 繼 電 器 的 接 點(diǎn) 數(shù) 量 和 容 量 ， 也 可 以 使 觸 點(diǎn) 閉 合或 斷 開 時(shí) 帶 有 不 大 的 延 時(shí) (0.4 0.8S) 。 電 磁 型 信 號(hào) 繼 電 器 用 于 各

23、 保 護(hù) 裝 置 回 路 中 ， 作 為保 護(hù) 動(dòng) 作 的 指 示 器 其他電磁型繼電器 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器當(dāng) 繼 電 器 線 圈 中 的 電 流 大 到 一 定 數(shù) 值 時(shí) ， 其 動(dòng) 作 時(shí) 間 與 通 入 電 流 的 平 方 成反 比 ， 通 入 的 電 流 越 大 ， 動(dòng) 作 時(shí) 間 越 短 ， 這 也 就 是 感 應(yīng) 式 電 流 繼 電 器 的“ 反 時(shí) 限 特 性 ” 。 1 nqb nt0 a b cb d10 當(dāng) 繼 電 器 線 圈 電 流 進(jìn) 一 步 增 大 到整 定 的 速 斷 電 流 Iqb時(shí) ， 呈 現(xiàn) “ 電 流速 斷 特 性 ” 。速 斷 電 流 I q

24、b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 與 感 應(yīng) 元 件 的 動(dòng) 作 電 流 之 比稱 速 斷 電 流 倍 數(shù) nqb。 qbqb opIn I 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件6、 繼 電 保 護(hù) 用 的 電 流 互 感 器 (1)電 流 互 感 器 的 10%誤 差 曲 線 電 流 互 感 器 的 電 流 誤 差 是 指 測(cè) 出 的 電 流 kTAI2對(duì) 實(shí) 際 電 流 I1的 相 對(duì) 誤 差 百 分 值 ， 即 100% 1 12TA I IIkIp規(guī)

25、 程 規(guī) 定 ： 保 護(hù) 用 電 流 互 感 器 的 電 流 誤 差 范 圍 為 10 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件TA11 II2Z 所 謂 電 流 互 感 器 的 10%誤 差 曲 線 ， 是 指 互 感 器 的 電 流 誤差 為 10%時(shí) 一 次 電 流 對(duì) 其 額 定 電 流 的 倍 數(shù) k= 與 二次 側(cè) 負(fù) 荷 阻 抗 的 關(guān) 系 曲 線 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件(2)電 流 互 感 器 的 接 線 方 式 電 流 互 感 器 的 接

26、線 方 式 是 指 作 為 相 間 短 路 的 過 電 流保 護(hù) 用 的 電 流 繼 電 器 與 電 流 互 感 器 二 次 線 圈 之 間 的連 接 方 式 。 分 為 三 種 ：三 相 完 全 星 形 接 線 方 式兩 相 不 完 全 星 形 接 線 兩 相 電 流 差 接 線接 線 系 數(shù) k kx ： 指 通 過 繼 電 器 的 電 流 IK與 電 流 互 感器 二 次 電 流 ITA.2的 比 值 ， 即 ： kkx IK ITA.2 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件三 相 完 全 星 形 接 線 方 式三 相 完

27、 全 星 形 接 線 方 式 是 用 三 臺(tái) 電 流 互 感 器 與 三 只 繼 電 器 對(duì) 應(yīng)連 接 的 。 可 以 反 映 任 何 形 式 短 路 故 障 。 所 用 保 護(hù) 元 件 最 多 。k kx 1 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件兩 相 不 完 全 星 形 接 線兩 相 不 完 全 星 形 接 線 方 式 是 在 A、 C兩 相 裝 有 電 流 互 感 器 ， 分別 與 兩 只 電 流 繼 電 器 相 連 接 。 可 以 反 映 除 B相 單 相 接 地 短 路 以外 的 所 有 故 障 。 可 見 ： kkx 1

28、 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件兩 相 電 流 差 接 線 兩 相 電 流 差 接 線 方 式 由 兩 臺(tái) 電 流 互 感 器 和 一 只 電 流 繼 電器 組 成 。 正 常 工 作 時(shí) ， 通 過 繼 電 器 的 電 流 為 ： cacaK IIIII 33 KI 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件兩 相 電 流 差 接 線 的 接 線 系 數(shù)不 同 的 相 間 短 路 時(shí) ， 接 線 系 數(shù) 是 不 一 樣 的 。正 常 和 三 相 短 路 時(shí) 接 線 系

29、數(shù) 為 ；AC相 短 路 時(shí) 接 線 系 數(shù) 為 2；AB相 或 BC相 短 路 時(shí) 接 線 系 數(shù) 為 1。3 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件第 二 節(jié) 單 端 供 電 網(wǎng) 絡(luò) 的 保 護(hù) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 單 端 供 電 網(wǎng) 絡(luò) ， 即 全 部 負(fù) 荷 只 能 由 一 個(gè) 電 源 來 供 電 的 網(wǎng) 絡(luò) 。 GB50062 1992 電 力 裝 置 的 繼 電 保 護(hù) 和 自 動(dòng) 裝 置 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 規(guī) 定 ， 供 電 線 路 的 相 間

30、 短 路 、 單 相 接 地 或 異 常 運(yùn) 行 應(yīng) 設(shè) 下 述保 護(hù) ： 過 電 流 保 護(hù) 電 流 速 斷 保 護(hù) 低 電 壓 保 護(hù) 中 性 點(diǎn) 非 直 接 接 地 系 統(tǒng) 中 單 相 接 地 保 護(hù) 過 負(fù) 荷 保 護(hù) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 所 謂 定 時(shí) 限 ， 是 指 過 電 流 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 時(shí) 限 是 固 定的 ， 與 通 過 其 上 電 流 的 大 小 無 關(guān) 。一 、 過 電 流 保 護(hù) 當(dāng) 流 過 被 保 護(hù) 元 件 中 的 電 流 超 過 預(yù) 先 整 定 的 某 個(gè) 數(shù) 值時(shí) ， 保 護(hù)

31、 裝 置 啟 動(dòng) ， 并 用 時(shí) 限 保 證 動(dòng) 作 的 選 擇 性 ， 使 斷 路器 跳 閘 或 給 出 報(bào) 警 信 號(hào) ， 這 種 繼 電 保 護(hù) 稱 為 過 電 流 保 護(hù) 。 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 電 流 繼 電 器 1KA與 2KA、 時(shí) 間繼 電 器 KT和 信 號(hào) 繼 電 器 KS 1KA、 2KA是 測(cè) 量 元 件 ， 用 來判 斷 通 過 線 路 電 流 是 否 超 過 預(yù)設(shè) 值 ； KT為 延 時(shí) 元 件 ， 它 以 適 當(dāng) 的 延時(shí) 來 保 證 裝 置 動(dòng) 作 有

32、 選 擇 性 ； KS用 來 發(fā) 出 保 護(hù) 動(dòng) 作 的 信 號(hào) 。 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 原 理 圖 (1) 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 原 理 接 線 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 裝 置 工 作 原 理 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 . . . . ( ) 1.051.251.53 0.85 GL 0re st M Cre k st M Ckst M k st Mop Cre k st M kxo

33、p K Cre TAr rere o e pI k II k k Ikk Ik k kI Ikk k kI Ik k k DL I 返 回 電 流 ： 可 靠 系 數(shù) ， 一 般 取自 啟 動(dòng) 系 數(shù) ， 一 般 取返 回 系 數(shù) ， 型 取 ， 用 型 .80 定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流整定p 為 保 證 在 正 常 情 況 下 過 電 流 保護(hù) 絕 對(duì) 不 動(dòng) 作 ， 顯 然 保 護(hù) 裝 置的 起 動(dòng) 電 流 必 須 整 定 得 大 于 該線 路 上 出 現(xiàn) 的 最 大 負(fù) 荷 電 流 ；p 同 時(shí) 還 必 須 考 慮 在 外 部 故 障 切除 后 電 壓 恢 復(fù) ， 負(fù) 荷 自 起 動(dòng) 電

34、流 作 用 下 保 護(hù) 裝 置 必 須 能 夠 返回 ， 其 返 回 電 流 應(yīng) 大 于 負(fù) 荷 自起 動(dòng) 電 流 。p 一 般 情 況 下 ， 負(fù) 荷 自 起 動(dòng) 電 流大 于 最 大 負(fù) 荷 電 流 ， 因 此 往 往 以 負(fù) 荷 自 起 動(dòng) 電 流 決 定 過 電 流保 護(hù) 的 起 動(dòng) 電 流 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件各 級(jí) 過 電 流 保 護(hù) 中 時(shí) 間 繼 電 器 KT的 延 時(shí) 時(shí) 限 是 按 階 梯 原 則來 整 定 的 。定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限整定 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工

35、 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 時(shí) 限 整 定 和 配 合 為 了 保 證 前 后 兩 級(jí) 保 護(hù) 裝 置 動(dòng) 作 的 選 擇 性 ， 在 后 一級(jí) 保 護(hù) 裝 置 的 線 路 首 端 k點(diǎn) 發(fā) 生 三 相 短 路 時(shí) ， 前 一 級(jí) 保護(hù) 的 動(dòng) 作 時(shí) 間 應(yīng) 比 后 一 級(jí) 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 時(shí) 間 要 大 一 個(gè) 時(shí) 間差 ， 對(duì) 于 定 時(shí) 限 保 護(hù) 裝 置 ， 一 般 取 0.5s（ 對(duì) 于 微 機(jī)型 過 電 流 保 護(hù) ， 常 取 0.35s） 。 t 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究

36、 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件(4) 過 電 流 保 護(hù) 靈 敏 系 數(shù) 的 校 驗(yàn) 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 靈 敏 系 數(shù) 是 以 其 保 護(hù) 末 端 最 小 短 路 電流 Ikmin與 動(dòng) 作 電 流 Iop之 比 ks來 衡 量 ， 要 求 ks1.31.5。對(duì) 于 中 性 點(diǎn) 不 接 地 的 供 電 系 統(tǒng) ， 最 小 短 路 電 流 出 現(xiàn) 在 最 小運(yùn) 行 方 式 下 末 端 兩 相 短 路 時(shí) 的 短 路 電 流 ， 故 ： sk op)2( mink II = )2( minkI 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技

37、術(shù) 電 子 課 件說 明 ：v 越 靠 近 電 源 動(dòng) 作 時(shí) 間 t越 長(zhǎng) 缺 點(diǎn) ；v 屬 于 后 備 保 護(hù) ；v t與 整 定 電 流 無 關(guān) ； 靠 時(shí) 間 來 保 證 保 護(hù) 的 選 擇 性 。定時(shí)限過電流保護(hù)裝置 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件2.反 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 裝 置反 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 就 是 通 過 保 護(hù) 裝 置 的 故障 電 流 越 大 ， 動(dòng) 作 時(shí) 間 越 短 ， 而 故 障 電 流越 小 ， 動(dòng) 作 時(shí) 間 就 越 長(zhǎng) 。這 種 保 護(hù) 裝 置 由 GL型 電 流 繼 電

38、 器 組 成 。工 作 原 理 ： 在 正 常 情 況 下 ， 電 流 繼 電 器 通過 正 常 工 作 電 流 ， 其 常 閉 接 點(diǎn) 閉 合 ， 常 開接 點(diǎn) 斷 開 ， 斷 路 器 的 跳 閘 線 圈 不 會(huì) 得 電 。發(fā) 生 短 路 時(shí) ， 電 流 繼 電 器 KA中 流 過 的 電 流增 大 ， 到 達(dá) 其 動(dòng) 作 值 ， 常 開 接 點(diǎn) 閉 合 ， 接通 YR， 常 閉 接 點(diǎn) 斷 開 ， 去 掉 分 流 使 YR得 電 帶 動(dòng) 斷 路 器 跳 閘 。 交 流 操 作 的 反 時(shí) 限 過 電 流保 護(hù) 裝 置 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供

39、電 技 術(shù) 電 子 課 件反 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 整 定 配 合 a) 短 路 點(diǎn) 距 離 與 動(dòng) 作 時(shí) 間 的 關(guān) 系 b) 反 時(shí) 限 動(dòng) 作 特 性 曲 線 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件反 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 整 定 步 驟 1） 保 護(hù) 裝 置 和 動(dòng) 作 電 流 Iop.kI和 Iop.k 的 整 定 與 定 時(shí) 限過 電 流 保 護(hù) 一 樣 。 保 護(hù) 裝 置 動(dòng) 作 時(shí) 限 的 整 定 ， 首 先 應(yīng) 從 距離 電 源 最 遠(yuǎn) 的 保 護(hù) 裝 置 開 始 。 2)根 據(jù) 已 知 的 保 護(hù)

40、 裝 置 的 繼 電 器 動(dòng) 作 電 流 Iop.kI 和 動(dòng) 作 時(shí)限 ， 選 擇 相 應(yīng) 的 電 流 繼 電 器 的 動(dòng) 作 特 性 曲 線 。 3)根 據(jù) 線 路 l1首 端 k1點(diǎn) 的 短 路 電 流 ， 計(jì) 算 出 保 護(hù) 裝 置 的 繼 電 器 動(dòng) 作 電 流 倍 數(shù) n 1=Ik1(3)/Iopk 。 根 據(jù) n1在 保 護(hù) 裝置 的 特 性 曲 線 上 查 到 保 護(hù) 裝 置 在 k1點(diǎn) 短 路 時(shí) 的 實(shí) 際 動(dòng)作 時(shí) 間 t1， 而 線 路 l1其 他 各 點(diǎn) 短 路 時(shí) ， 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作時(shí) 間 可 以 用 同 樣 的 方 法 求 得 。 這 樣 便 可 畫

41、出 線 路 l1中 各 點(diǎn)短 路 時(shí) 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 時(shí) 間 曲 線 。 如 圖 中 曲 線 1所 示 。)3(1kI 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 4)根 據(jù) k1點(diǎn) 短 路 時(shí) 流 經(jīng) 保 護(hù) 裝 置 的 繼 電 器 的 電 流 ，計(jì) 算 出 動(dòng) 作 電 流 倍 數(shù) n2 當(dāng) k1點(diǎn) 短 路 時(shí) ， 保 護(hù) 裝 置 也 將 起 動(dòng) ， 為 了 滿 足 保 護(hù) 裝置 動(dòng) 作 的 選 擇 性 ， 保 護(hù) 裝 置 所 需 的 動(dòng) 作 時(shí) 限 t2應(yīng) 比 保 護(hù)裝 置 I的 動(dòng) 作 時(shí) 限 大 一 個(gè) 時(shí) 限 t )

42、3(1kI KopkIIn .)3(12 ttt 12 n2和 t2的 坐 標(biāo) 交 點(diǎn) 為 P， 過 P的 特 性 曲 線 為 保 護(hù) 裝 置 的 繼 電 器 動(dòng)作 特 性 曲 線 。 由 曲 線 又 可 得 線 路 上 其 他 各 點(diǎn) 短 路 時(shí) 保 護(hù) 裝 置 的時(shí) 限 特 性 ， 如 圖 4-11a中 的 曲 線 2。 從 圖 中 可 知 ： 當(dāng) k1點(diǎn) 發(fā) 生 短 路 時(shí) ，其 t較 線 路 l1上 其 他 各 地 短 路 時(shí) 小 ， 所 以 ， 如 果 k1點(diǎn) 短 路 的 時(shí) 限 配合 能 達(dá) 到 要 求 ， 則 其 他 各 點(diǎn) 短 路 時(shí) ， 必 定 能 保 證 動(dòng) 作 的 選 擇

43、 性 ， 這也 是 選 擇 該 點(diǎn) 為 配 合 點(diǎn) 的 原 因 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件3.定 時(shí) 限 和 反 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 比 較 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 ： 動(dòng) 作 時(shí) 間 準(zhǔn)確 ， 容 易 整 定 。 而 且 不 論 短 路 電 流 大 小 ，動(dòng) 作 時(shí) 間 是 一 定 的 ， 不 會(huì) 因 短 路 電 流 小 而動(dòng) 作 時(shí) 間 長(zhǎng) 。 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 缺 點(diǎn) 是 ： 繼 電 器 數(shù) 目較 多 ， 接 線 比 較 復(fù) 雜 。 繼 電 器 觸 電 容 量

44、 小 。在 靠 近 電 源 處 短 路 時(shí) ， 保 護(hù) 裝 置 的 動(dòng) 作 時(shí)間 太 長(zhǎng) 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 選 擇 性 是 靠 縱 向 動(dòng) 作 時(shí) 限 階 梯原 則 來 保 證 。越 靠 近 電 源 端 ， 保 護(hù) 動(dòng) 作 時(shí) 間 越 長(zhǎng) ， 不 能 快 速 切 除靠 近 電 源 處 發(fā) 生 的 最 嚴(yán) 重 的 故 障 。為 了 克 服 這 個(gè) 缺 點(diǎn) 可 加 裝 電 流 速 斷 保 護(hù) 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù)

45、電 子 課 件p 反 應(yīng) 電 流 增 大 而 瞬 時(shí) 動(dòng) 作 的 電 流 保 護(hù) 就 叫 電 流 速 斷 保 護(hù) 。p 設(shè) AB、 BC線 路 均 裝 設(shè) 電 流 速 段 保 護(hù) (保 護(hù) 2和 1)。p 當(dāng) A-B線 路 發(fā) 生 短 路 故 障 時(shí) ， 流 經(jīng) 保 護(hù) 2的 電 流 增 大 ， 保 護(hù) 2瞬 時(shí) 動(dòng) 作 。當(dāng) B-C線 路 發(fā) 生 短 路 故 障 時(shí) ， 流 經(jīng) 保 護(hù) 2和 1的 電 流 都 增 大 ； 按 照 保 護(hù) 選擇 性 的 要 求 ， 保 護(hù) 1瞬 時(shí) 動(dòng) 作 ， 保 護(hù) 2不 動(dòng) 作 。 它 們 的 保 護(hù) 范 圍 最 好 能 達(dá)到 本 線 路 的 全 長(zhǎng) 。p

46、 對(duì) 保 護(hù) 2： 當(dāng) k1點(diǎn) 短 路 ， 希 望 其 能 瞬 時(shí) 動(dòng) 作 切 除 故 障 ， 而 當(dāng) 相 鄰 線 路 BC的 始 端 k2點(diǎn) 短 路 時(shí) (習(xí) 慣 上 稱 出 口 處 )， 按 照 選 擇 性 要 求 速 斷 保 護(hù) 2就 不 應(yīng) 該 動(dòng) 作 ， 因 為 該 處 故 障 應(yīng) 由 保 護(hù) 1切 除 。 但 實(shí) 際 上 k1和 k2點(diǎn) 短 路 時(shí) ， 流過 保 護(hù) 2的 短 路 電 流 的 數(shù) 值 幾 乎 一 樣 。 因 此 希 望 k1點(diǎn) 短 路 時(shí) 保 護(hù) 2能 動(dòng) 作 ，而 k2點(diǎn) 短 路 時(shí) 又 不 動(dòng) 作 的 要 求 就 不 可 能 同 時(shí) 得 到 滿 足 。p 解 決

47、 辦 法 ： 從 整 定 值 上 保 證 下 一 條 線 路 出 口 處 短 路 時(shí) 不 起 動(dòng) 。 在 繼 電 保護(hù) 技 術(shù) 中 ， 這 又 稱 為 按 躲 開 下 一 條 線 路 出 口 處 短 路 的 條 件 整 定 。二、電流速斷保護(hù)（段） 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 電 流 速 斷 保 護(hù) 的 原 理 圖 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件速 斷 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 的 確 定 ：p為 了 保 證 保 護(hù) 裝 置 的 選 擇 性 ， 在 下

48、一 段 線 路 上 發(fā) 生 最 大 短路 電 流 時(shí) 保 護(hù) 裝 置 不 應(yīng) 動(dòng) 作 。 在 本 段 線 路 內(nèi) 發(fā) 生 最 小 短 路電 流 時(shí) ， 保 護(hù) 裝 置 應(yīng) 動(dòng) 作 。p電 流 速 斷 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 必 須 按 躲 過 它 所 保 護(hù) 線 路 末 端 在最 大 運(yùn) 行 方 式 下 發(fā) 生 的 短 路 電 流 來 整 定 。 (3)maxop k kI k I (3). maxk kxop K kTAk kI Ikp由 于 保 證 斷 路 器 動(dòng) 作 選 擇 性 而 引 入 可 靠 系 數(shù) kk后 ， 速 斷 保 護(hù)動(dòng) 作 電 流 大 于 被 保 護(hù) 范 圍 末 端

49、的 最 大 短 路 電 流 ， 使 保 護(hù) 裝 置不 能 保 護(hù) 全 段 線 路 而 有 一 段 死 區(qū) ， 因 此 速 斷 保 護(hù) 不 能 單 獨(dú) 作為 主 保 護(hù) 去 使 用 。kk： 1.2-1.3 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 速 斷 保 護(hù) 的 靈 敏 度 是 在 系 統(tǒng) 最 小 運(yùn) 行 方 式 下 保 護(hù)安 裝 處 兩 相 短 路 電 流 與 其 動(dòng) 作 電 流 之 比 。(2).mink s opIk I電流速斷保護(hù)靈敏度的校驗(yàn)-方法1 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電

50、 技 術(shù) 電 子 課 件l b運(yùn)行方式對(duì)電流速斷保護(hù)的影響 分 別 為 最 大 運(yùn) 行 方 式 下 三 相 短 路 電 流 和 最 小 運(yùn) 行 下 兩 相 短路 電 流 隨 距 離 變 換 的 曲 線 ； 為 保 護(hù) 2的 速 段 保 護(hù) 的 整 定 值 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件特 點(diǎn) ：只 能 保 護(hù) 本 線 路 的 一 部 分t=0 保 護(hù) 范 圍 受 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 方 式 影 響 ， 當(dāng) 運(yùn) 行 方 式 變 化 很 大時(shí) ， 可 能 很 小 。 當(dāng) 線 路 較 長(zhǎng) 時(shí) 其 始 端 與 末 端 短 路 電 流

51、差 別 較 大 ， 保 護(hù)范 圍 較 大 ； 當(dāng) 線 路 較 短 時(shí) 其 始 端 與 末 端 短 路 電 流 差 別較 小 ， 保 護(hù) 范 圍 較 小 ， 所 以 ： 短 線 路 更 受 運(yùn) 行 方 式 影響 。 電 流 速 斷 保 護(hù) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件電 流 速 斷 保 護(hù) 的 “ 死 區(qū) ” 及 其 彌 補(bǔ) p 由 于 電 流 速 斷 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 是 按 被 保 護(hù) 線 路 末 端 的 最 大短 路 電 流 來 整 定 的 ， 因 而 其 動(dòng) 作 電 流 會(huì) 大 于 被 保 護(hù) 范 圍 末端

52、的 短 路 電 流 ， 這 使 得 保 護(hù) 裝 置 不 能 保 護(hù) 全 段 線 路 ， 出 現(xiàn)一 段 “ 死 區(qū) ” 。p 為 了 彌 補(bǔ) 死 區(qū) 得 不 到 保 護(hù) 的 缺 點(diǎn) ， 在 裝 設(shè) 電 流 速 斷 保 護(hù) 的線 路 上 ， 必 須 配 備 帶 時(shí) 限 的 過 電 流 保 護(hù) 。 在 電 流 速 斷 的 保護(hù) 區(qū) 內(nèi) ， 速 斷 保 護(hù) 為 主 保 護(hù) ， 過 電 流 保 護(hù) 為 后 備 保 護(hù) ； 而在 電 流 速 斷 保 護(hù) 的 死 區(qū) 內(nèi) ， 過 電 流 保 護(hù) 為 基 本 保 護(hù) 。 或 者采 用 其 他 新 的 保 護(hù) 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣

53、工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 具 有 電 流 速 斷 和 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 原 理 線 路 圖 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 與 電 流 速 斷 保 護(hù) 配 合 的 動(dòng) 作 時(shí) 間 示 意 圖 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件例 某工廠10kV供電線路，已知計(jì)算負(fù)荷電流 =180A， =1.5，在最大運(yùn)行方式下末端和始端的短路電流分別為 2300A， 4600A；在最小運(yùn)行方式時(shí)， 220

54、0A， 4400A，線路末端出線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s，線路首端保護(hù)的繼電器為非全星形聯(lián)結(jié)，試整定該保護(hù)各個(gè)參數(shù)。 CI Mstk(3) maxk1 I (3)maxk2I(3)mink1I (3)mink2I 解 ： 1) 過 電 流 保 護(hù) 整 定 如 下 ： Mstk CI =1.5 180A=270A， 選 用 300/5A電 流 互 感 器 ， TAk =300/5=60。 保 護(hù) 動(dòng) 作 一 次 側(cè) 電 流 opI reMstkkkk CI 381AA18085.0 5.12.1 = 繼 電 器 動(dòng) 作 電 流 op.KI TAkkk opI A603811= =6.35A, 取

55、6.5A=時(shí) 間 繼 電 器 的 整 定 時(shí) 限 (0.5+0.5)s=1s ot t t 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件保 護(hù) 靈 敏 度 sk op)2( mink1II 381220023 5 1.5= = = 2) 因 動(dòng) 作 時(shí) 限 大 于 0.7s， 需 加 速 斷 保 護(hù) 裝 置 ， 其 整 定 計(jì) 算 如 下 ： 一 次動(dòng) 作 電 流 opI )3( maxk1k Ik A230025.1 A2875= = = 繼 電 器 2KA的 動(dòng) 作 電 流 opKI opTAkx Ikk A2875601 A9.47=

56、 = = ， 取 48A速 斷 保 護(hù) 的 靈 敏 度sk op)2( mink2II 2875440023 325.1= = = 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件三 、 低 電 壓 保 護(hù)低 電 壓 閉 鎖 的 過 電 流 保 護(hù) 定 時(shí) 限 過 電 流 保 護(hù) 的 動(dòng) 作 電 流 是 按 躲 過 最 大 負(fù) 荷 電 流 來整 定 的 ， 在 某 些 情 況 下 可 能 滿 足 不 了 靈 敏 度 要 求 。 為 此 ，可 采 用 低 電 壓 閉 鎖 的 過 電 流 保 護(hù) 來 提 高 其 靈 敏 度 。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大

57、學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件整 定 原 則p過 電 流 繼 電 器 的 動(dòng) 作 電 流 不 必 按 躲 過 線 路 的 最 大 負(fù) 荷 電 流（ 一 般 為 線 路 計(jì) 算 負(fù) 荷 電 流 的 1.5-3倍 ） 來 整 定 ， 而 只 需 按躲 過 計(jì) 算 負(fù) 荷 電 流 IC來 整 定 。p低 電 壓 繼 電 器 的 動(dòng) 作 電 壓 Uopk按 照 躲 過 正 常 最 低 工 作 電 壓Umin來 整 定 ， 即 ： k kxopk Cre TAk kI Ik k minmin (0.6 0.7): Nopk k re TV TV N kre

58、TV UUU k k k kU Ukkk ： 線 路 最 低 工 作 電 壓 ， 取 (0.85-0.9)： 低 電 壓 保 護(hù) 可 靠 系 數(shù) ， 取 1.2低 電 壓 保 護(hù) 繼 電 器 返 回 系 數(shù) ， 取 1.15電 壓 互 感 器 變 比 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件靈 敏 度 校 驗(yàn)p其 中 的 過 電 流 繼 電 器 靈 敏 度 校 驗(yàn) ， 與 不 帶 低 電 壓 閉 鎖的 過 電 流 保 護(hù) 一 樣 。p低 電 壓 繼 電 器 (反 應(yīng) 電 壓 下 降 而 動(dòng) 作 )的 靈 敏 度 的 校 驗(yàn) ，按 下 式

59、 ： (3)max(3)max:opk TVs kks U kk UUk 最 大 運(yùn) 行 方 式 下 相 鄰 電 氣 元 件 末 端 發(fā) 生 三 相 金 屬 性 短 路 時(shí)保 護(hù) 安 裝 處 感 受 到 的 最 大 殘 壓 。： 靈 敏 系 數(shù) ， 要 求 ： 1.5(3 )m ax(3 )m ax :o p k T Vs kks U kk UUk 最 大 運(yùn) 行 方 式 下 相 鄰 電 氣 元 件 末 端 發(fā) 生 三 相 金 屬 性 短 路 時(shí)保 護(hù) 安 裝 處 感 受 到 的 最 大 殘 壓 。： 靈 敏 系 數(shù) ， 要 求 ： 1 . 5 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣

60、工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件2. 用 于 電 動(dòng) 機(jī) 的 低 電 壓 保 護(hù) 電 動(dòng) 機(jī) 采 用 低 電 壓 保 護(hù) 的 目 的 是 當(dāng) 電 網(wǎng) 電 壓 降 低 到 某 一 數(shù) 值 時(shí) ，低 電 壓 保 護(hù) 動(dòng) 作 ， 將 不 重 要 的 或 不 允 許 自 起 動(dòng) 的 電 動(dòng) 機(jī) 從 電 網(wǎng) 切 除 ，以 保 證 重 要 電 動(dòng) 機(jī) 在 電 網(wǎng) 電 壓 恢 復(fù) 時(shí) 順 利 地 自 起 動(dòng) 。 1) 在 電 網(wǎng) 發(fā) 生 故 障 時(shí) 往 往 伴 隨 著 電 壓 暫 時(shí) 下 降 甚 至 消 失 ， 當(dāng)故 障 切 除 后 系 統(tǒng) 電 壓 又 恢 復(fù) 時(shí) ， 為 了 保 證 重

61、要 電 動(dòng) 機(jī) 此 時(shí) 能 順 利自 起 動(dòng) ， 對(duì) 不 重 要 和 不 準(zhǔn) 許 自 起 動(dòng) 的 電 動(dòng) 機(jī) ， 可 裝 設(shè) 動(dòng) 作 電 壓 為(60%70%) U N、 時(shí) 限 為 0.51.5s的 低 電 壓 保 護(hù) ， 即 KopU TVN)7.06.0( kU=2) 對(duì) 于 由 于 生 產(chǎn) 工 藝 或 技 術(shù) 、 安 全 的 要 求 不 允 許 “ 長(zhǎng) 期 ” 失 電后 再 自 起 動(dòng) 的 電 動(dòng) 機(jī) ， 可 裝 設(shè) 動(dòng) 作 電 壓 為 (50%55%) UN、 時(shí)限 為 (510)s的 低 電 壓 保 護(hù) 。 即Kop U TVN)55.05.0( kU= 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信

62、 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件四 、 中 性 點(diǎn) 非 有 效 接 地 系 統(tǒng) 的 單 相 接 地 保 護(hù)中 性 點(diǎn) 非 有 效 接 地 方 式 ， 當(dāng) 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) ， 流 經(jīng) 故 障 點(diǎn) 的電 流 比 負(fù) 荷 電 流 小 得 多 ， 而 且 三 相 之 間 的 線 電 壓 仍 然 保 持 對(duì) 稱 ，對(duì) 接 于 線 電 壓 上 負(fù) 荷 的 供 電 沒 有 影 響 ， 因 此 在 一 般 情 況 下 允 許系 統(tǒng) 再 繼 續(xù) 運(yùn) 行 12h。在 單 相 接 地 以 后 ， 故 障 相 對(duì) 地 電 壓 為 零 ， 非 故 障 相 對(duì) 地 電

63、壓升 高 到 倍 。應(yīng) 及 時(shí) 發(fā) 出 信 號(hào) ， 以 便 工 作 人 員 查 找 發(fā) 生 接 地 的 線 路 ， 采 取措 施 予 以 消 除 ；當(dāng) 單 相 接 地 對(duì) 人 身 和 設(shè) 備 的 安 全 有 危 險(xiǎn) 時(shí) ， 應(yīng) 動(dòng) 作 于 跳 閘 。根 據(jù) 中 性 點(diǎn) 非 有 效 接 地 系 統(tǒng) 發(fā) 生 單 相 接 地 時(shí) 的 特 點(diǎn) ， 對(duì) 供 電系 統(tǒng) 應(yīng) 當(dāng) 裝 設(shè) 絕 緣 監(jiān) 測(cè) 裝 置 ， 必 要 時(shí) 還 裝 設(shè) 零 序 電 流 保 護(hù) 。 3 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件1. 絕 緣 監(jiān) 視 裝 置 利 用 供

64、電 系 統(tǒng) 單 相 接 地 后 出 現(xiàn) 的 零 序電 壓 給 出 信 號(hào) ， 帶 延 時(shí) 動(dòng) 作 于 信 號(hào) ， 表明 本 級(jí) 電 壓 網(wǎng) 絡(luò) 中 出 現(xiàn) 了 單 相 接 地 。常 用 三 相 五 芯 柱 式 電 壓 互 感 器 或 三 只三 繞 組 單 相 電 壓 互 感 器 作 中 性 點(diǎn) 不 接 地系 統(tǒng) 的 絕 緣 監(jiān) 測(cè) 裝 置 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件p絕 緣 監(jiān) 視 裝 置 的 保 護(hù) 方 法 簡(jiǎn) 單 ， 但 給 出 信 號(hào) 沒 有 選 擇 性 ，值 班 人 員 想 判 別 出 故 障 發(fā) 生 在 哪 一

65、條 線 路 上 ， 還 需 要 依 次斷 開 各 條 線 路 來 尋 找 。 若 斷 開 某 線 路 時(shí) 接 地 信 號(hào) 能 消 失 ，即 表 明 故 障 是 在 該 線 路 上 。p這 種 監(jiān) 視 裝 置 可 用 于 出 線 不 太 多 、 負(fù) 荷 電 流 允 許 短 時(shí) 間 內(nèi)切 斷 的 供 電 網(wǎng) 中 。p此 外 ， 在 電 網(wǎng) 正 常 運(yùn) 行 時(shí) ， 由 于 電 壓 互 感 器 本 身 有 誤 差 以及 高 次 諧 波 電 壓 的 存 在 ， 開 口 三 角 形 繞 組 有 不 平 衡 電 壓 輸出 ， 因 此 繼 電 器 的 動(dòng) 作 電 壓 要 躲 過 這 一 不 平 衡 電 壓 ，

66、 一 般 整 定 為 15V。 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件p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 發(fā) 出 信 號(hào) 或 動(dòng) 作 于 跳 閘 ， 此 即線 路 的 零 序 電 流 保 護(hù) 。p 2. 零 序 電 流 保 護(hù) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件八 過 負(fù) 荷 保 護(hù) 其 動(dòng) 作 電 流 整 定 為 cIkI TAop 3.12.1Ic所 保 護(hù) 線 路 的 計(jì) 算 電 流 。 對(duì) 于 可 能 時(shí) 常 出 現(xiàn) 過 負(fù) 荷 的 電 纜 線 路 ， 應(yīng) 裝設(shè) 過 負(fù) 荷 保 護(hù) ， 延 時(shí) 動(dòng) 作 于 信 號(hào) ， 必 要 時(shí) 可 動(dòng) 作于 跳 閘 。 動(dòng) 作 時(shí) 間 一 般 整 定 為 1015s 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 信 電 學(xué) 院 電 氣 工 程 研 究 所 供 電 技 術(shù) 電 子 課 件第 三 節(jié) 電 力 變 壓 器 的 保 護(hù) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大