1、回顧：第一節(jié) 繼電保護(hù)裝置 熔斷器保護(hù)、低壓斷路器保護(hù)和繼電保護(hù)。熔斷器保護(hù)、低壓斷路器保護(hù)和繼電保護(hù)。 （一）供配電系統(tǒng)保護(hù)的類型（一）供配電系統(tǒng)保護(hù)的類型 一、概述一、概述（二）繼電保護(hù)的作用 當(dāng)被保護(hù)的電力元件發(fā)生故障時，能自動迅速有選擇的將故障元件從運(yùn)行的系統(tǒng)中切除分離出來，當(dāng)被保護(hù)元件出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時，繼電保護(hù)裝置能發(fā)生報警信號。（三）對繼電保護(hù)裝置的基本要求（三）對繼電保護(hù)裝置的基本要求繼電保護(hù)裝置為了能夠完成其自動保護(hù)的任務(wù)，必須滿足：選擇選擇性性靈敏靈敏性性速動速動性性可靠可靠性性 繼電保護(hù)裝置除滿足上述基本要求外，還要求投資繼電保護(hù)裝置除滿足上述基本要求外，還要求投資省，便

2、于調(diào)試及維護(hù)，并盡可能滿足系統(tǒng)運(yùn)行時所要求的省，便于調(diào)試及維護(hù)，并盡可能滿足系統(tǒng)運(yùn)行時所要求的靈活性。靈活性。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)靈敏性 繼電保護(hù)在其保護(hù)范圍內(nèi)對發(fā)生的故障或不正常的工繼電保護(hù)在其保護(hù)范圍內(nèi)對發(fā)生的故障或不正常的工作狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性。衡量靈敏性高低的技術(shù)指標(biāo)通作狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性。衡量靈敏性高低的技術(shù)指標(biāo)通常用靈敏系數(shù)常用靈敏系數(shù)Ks，它愈大說明靈敏性愈高。，它愈大說明靈敏性愈高。對于故障狀態(tài)下保護(hù)輸入量增大時動作的繼電保護(hù)：對于故障狀態(tài)下保護(hù)輸入量增大時動作的繼電保護(hù)：保護(hù)動作量的整定值的最小值保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時反應(yīng)量sK如線路短路保護(hù)：如

3、線路短路保護(hù)： 1 .min.OPksIIK 對于故障狀態(tài)下保護(hù)輸入量降低時動作的繼電保護(hù)：對于故障狀態(tài)下保護(hù)輸入量降低時動作的繼電保護(hù)：最大值保護(hù)區(qū)內(nèi)故障反應(yīng)量的保護(hù)動作量的整定值sK如欠壓保護(hù)：如欠壓保護(hù)： max.1 .kOPsUUK 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（四）繼電保護(hù)裝置的基本原理（四）繼電保護(hù)裝置的基本原理 供配電系統(tǒng)中應(yīng)用著各種各樣的繼電保護(hù)裝置，盡管它們在結(jié)構(gòu)上各不相同，但基本上都是由三個部分構(gòu)成： 執(zhí)行部分 測量部分邏輯部分 其中測量部分用來反應(yīng)和轉(zhuǎn)換被保護(hù)對象的各種電氣參數(shù)，經(jīng)過綜合變換后，送給邏輯部分，與給定值進(jìn)行比較，作出邏輯判斷，當(dāng)區(qū)別出被保護(hù)

4、對象有故障時，起動執(zhí)行部分，發(fā)出操作指令，使斷路器跳閘。 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)二、常用保護(hù)繼電器分類 繼電器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，其電氣輸出電路被接通（導(dǎo)通）或分?jǐn)啵ㄗ钄?、關(guān)斷）的自動電器。按其用途分控制繼電器和保護(hù)繼電器兩大類，保護(hù)繼電器按其在繼電保護(hù)裝置電路中的功能，可分測量繼電器（又稱量度繼電器）和輔助繼電器兩大類。 （一）（一） 概述概述第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)繼電器的分類方法主要有：（1 1）按照反應(yīng)電量和非電量區(qū)分，后者如保護(hù)變壓器）按照反應(yīng)電量和非電量區(qū)分，后者如保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的氣體繼電器，保

5、護(hù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械用的轉(zhuǎn)速繼電器內(nèi)部故障的氣體繼電器，保護(hù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械用的轉(zhuǎn)速繼電器等。等。（2 2）按照反應(yīng)的參數(shù)劃分，如電流繼電器，功率繼電）按照反應(yīng)的參數(shù)劃分，如電流繼電器，功率繼電器，溫度繼電器等。器，溫度繼電器等。（3 3）按照反應(yīng)量的變化特性劃分，如過量繼電器，欠）按照反應(yīng)量的變化特性劃分，如過量繼電器，欠量繼電器，前者如過電流繼電器，后者如低電壓繼電器。量繼電器，前者如過電流繼電器，后者如低電壓繼電器。（4 4）按照繼電器的工作原理劃分，如電磁式，感應(yīng)式，）按照繼電器的工作原理劃分，如電磁式，感應(yīng)式，電動力式，熱力式等。電動力式，熱力式等。（5 5）按照組成結(jié)構(gòu)來劃分，則有機(jī)電式和電子式。）

6、按照組成結(jié)構(gòu)來劃分，則有機(jī)電式和電子式。 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 電磁式電流繼電器和電壓繼電器在繼電保護(hù)裝置中均為起動元件，屬于測量繼電器。電流繼電器的文字符號為kA，電壓繼電器為kV。 電磁式電流繼電器的電流時間特性是定時限特性，只要通入繼電器的電流超過某一預(yù)先整定的數(shù)值時，它就能動作，動作時限是固定的，與故障電流大小無關(guān)。供配電統(tǒng)中常用的DL10系列電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)與特性如圖所示。（二）電磁式電流繼電器和電壓繼電器（二）電磁式電流繼電器和電壓繼電器第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)圖圖7-1 電磁式電流繼電器的電流電磁式電流繼電器的電流 時間特性曲線

7、時間特性曲線 圖圖7-2 DL-10 系列電磁式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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 5-動觸點 6-起動電流調(diào)節(jié)螺桿 7-標(biāo)度盤（銘牌） 8-軸承 9-反作用彈簧 10-軸繼電器圖形符號繼電器圖形符號第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 過電流繼電器線圈中的使繼電器動作的最小電流，稱為繼電器的動作電流，用Iop表示。過電流繼電器動作后，減小線圈電流到一定值時，鋼舌片在彈簧作用下返回起始位置。過電流繼電器線圈中的使繼電器由動作狀態(tài)返回到起始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流，用Ire表示。 繼電器的返回電流與動作電流的比值，

8、稱為繼電器的返回系數(shù)，用Kre表示，即oprereIIK 對于過量繼電器（例如過電流繼電器），Kre總小于1，對于欠量繼電器（例如低電壓繼電器），Kre總大于1，希望Kre越接近于1越好。繼電保護(hù)規(guī)程規(guī)定：過電流繼電器的Kre應(yīng)不低于0.80；低電壓繼電器的Kre應(yīng)不大于1.25。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 供配電系統(tǒng)中，廣泛采用感應(yīng)式電流繼電器來作過電流保護(hù)兼電流速斷保護(hù)，因為感應(yīng)式電流繼電器兼有上述電磁式電流繼電器、時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器的功能，從而可大大簡化繼電保護(hù)裝置，它屬測量繼電器。 供配電系統(tǒng)中常用的GL-10、20系列感應(yīng)式電流繼電器。這種電流繼電

9、器由兩組元件組構(gòu)成，一組為感應(yīng)元件，另一組為電磁元件。如圖所示。（三）感應(yīng)式電流繼電器（三）感應(yīng)式電流繼電器 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 圖圖7-4 GL-10、20系列感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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-制動永久磁鐵 9-扇形齒輪 10-蝸桿 11-扁桿 12-繼電器觸點 13-時限調(diào)節(jié)螺桿 14-速斷電流調(diào)節(jié)螺釘 15-銜鐵 16-動作電流調(diào)節(jié)插銷第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)三、過電流保護(hù)裝置的接線方式1

10、. 三相三繼電器的完全星形接線三相三繼電器的完全星形接線2 2. .兩相兩繼電器不完全星形接線兩相兩繼電器不完全星形接線 這種接線方式的特點是每相都有一個電流互感器和一個電流繼電器，接成星形。 3. 兩相一繼電器的兩相電流差式接線繼電器不完全星形接線兩相一繼電器的兩相電流差式接線繼電器不完全星形接線 4. 兩相三繼電器不完全星形接線兩相三繼電器不完全星形接線采用兩個電流互感器和兩個電流繼電器接成不完全星形。 這種接線方式采用兩個電流互感器和一個電流繼電器 。這種接線方式是在兩相兩繼電器不完全星形接線的公共中線上接入第三個繼電器。 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)圖圖7-8過電流保

11、護(hù)裝置的接線方式過電流保護(hù)裝置的接線方式（a）三相星形接線 （b）兩相不完全星形接線第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)圖圖7-8過電流保護(hù)裝置的接線方式過電流保護(hù)裝置的接線方式（c）兩相電流差接線 （d）兩相三繼電器接線第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)接線系數(shù)：2IIKKAw式中：IKA為實際流入繼電器的電流； I2為電流互感器二次側(cè)電流。 對于三相星形接線或兩相不完全星形接線，或兩相三繼電器式接線其接線系數(shù)均等于1（Kw=1）。 而對于兩相電流差式接線，在不同短路形式下Kw值是不同的。因為流入繼電器的電流等于A、C兩相電流互感器二次側(cè)電流相量之差。即 caKAIII

12、第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)caKAIII 圖圖7-9 兩相一繼電器式結(jié)線不同相間短路的相量分析兩相一繼電器式結(jié)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caKAIII第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)三相短路：因為三相對稱，各相量關(guān)系見相量圖7-93)3(wKA與C兩相短路：A與B或B與C兩相短路： 因為兩相電流差式接線的Kw不同，故在發(fā)生不同形式故障情況下。保護(hù)裝置的靈敏度也不同。 這種接線的優(yōu)點是：簡單，所用設(shè)備最少，能保護(hù)相間短路故障。但對各種相間短路故障靈敏度不一樣，在保護(hù)整定計算時必須按最壞

13、的情況來校驗。222222)2()(IIIIIIKaaKACAW、12)2()()2()(ccaaKACBWBAWIIIIIIKK或、第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)第二節(jié)第二節(jié) 高壓供配電線路的繼電保護(hù) 供配電線路的繼電保護(hù)裝置通常比較簡單。作為線路的供配電線路的繼電保護(hù)裝置通常比較簡單。作為線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時限的過電流保護(hù)和瞬時動作的相間短路保護(hù)，主要采用帶時限的過電流保護(hù)和瞬時動作的電流速斷保護(hù)。作為單相接地保護(hù)有兩種方式：電流速斷保護(hù)。作為單相接地保護(hù)有兩種方式：（1）絕緣監(jiān)視裝置裝設(shè)在變配電所的高壓母線上，動作于信號。 （2）有選擇性的單相接地保護(hù)（零序電

14、流保護(hù)），亦動作于信號。 當(dāng)危及人身和設(shè)備安全時，則應(yīng)動作于跳閘。對可能經(jīng)常過負(fù)荷的電纜線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，動作于信號或動作于跳閘。一、帶時限過電流保護(hù)一、帶時限過電流保護(hù) 當(dāng)流過被保護(hù)元件中的電流超過預(yù)先整定的某個數(shù)值時就使斷路器跳閘或給出報警信號的裝置稱為過電流保護(hù)裝置，有定時限和反時限兩種。（一）定時限過電流保護(hù)（一）定時限過電流保護(hù) 定時限過電流保護(hù)就是保護(hù)裝置的動作時間是按整定的動作時間固定不變的，與故障電流大小無關(guān)。這種保護(hù)裝置的原理電路如圖7-10所示。在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置除KS外的其它所有繼電器均自動返回起始狀態(tài)。故障處理完后，KS可手動復(fù)位。第七章第七章 供配

15、電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)圖圖7-10 定時限過電流保護(hù)裝置的原理電路圖定時限過電流保護(hù)裝置的原理電路圖（a）結(jié)線圖（按集中表示法繪制） （b）展開圖（按分開表示法繪制）第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（二）反時限過電流保護(hù)（二）反時限過電流保護(hù) 反時限就是保護(hù)裝置的動作時間與故障電流大小有反比關(guān)系，故障電流越大，動作時間越短。反時限過電流保護(hù)由GL型電流繼電器組成。 當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器KA動作，切除短路故障。在短路故障被切除后，繼電器自動返回，其信號牌可利用外殼上的旋鈕手動復(fù)位。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)圖圖7-11 反時限過電流保護(hù)裝置

16、的原理電路圖反時限過電流保護(hù)裝置的原理電路圖第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（三）過電流保護(hù)動作電流的整定（三）過電流保護(hù)動作電流的整定 帶時限的過電流保護(hù)（包括定時限和反時限）的動作電流Iop的整定必須滿足以下兩個條件：（1）為使保護(hù)裝置在線路上通過最大負(fù)荷電流時（包括過負(fù)荷電流和尖峰電流）不動作，其動作電流必須躲過最大負(fù)荷電流，即：Iop.1IL.max（2）過電流保護(hù)裝置在其保護(hù)范圍外部故障被切除后，應(yīng)能可靠地返回原狀態(tài)。 其返回電流也必須躲過線路的最大負(fù)荷電流，即Ire.1IL.max第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)返回電流 ， Ire.1IL.max。設(shè)電

17、流互感器的變流比為Ki，保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù)為KW，保護(hù)裝置的返回系數(shù)為Kre，由于要求返回電流躲過最大負(fù)荷電流，最大負(fù)荷電流換算到流過繼電器電流應(yīng)為 ，所以 因此將此式寫成等式，計入一個可靠系數(shù)Krel，由此得到過電流保護(hù)裝置動作電流的整定計算公式為oprereIKImax.LireWrelopIKKKKI式中：Krel為保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對DL型繼電器取1.2，對GL型繼電器取1.3； IL.max為線路上的最大負(fù)荷電流，可取為（1.53） I30， I30為線路計算電流。iLWKIK/maxiLWreKIKI/max第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（四）過電流保護(hù)動作時間的

18、整定（四）過電流保護(hù)動作時間的整定為了保證前后兩級保護(hù)裝置動作的選擇性，應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定，就是在后一級保護(hù)裝置所保護(hù)的線路首端發(fā)生三相短路時，前一級保護(hù)的動作時間t1應(yīng)比后一級保護(hù)的動作時間t2都要大一個時間級差t，即ttt21 對于定時限過電流保護(hù)，可取 ；對于反時限過電流保護(hù)，可取 。 定時限過電流保護(hù)的動作時間是利用時間繼電器來整定的。反時限過電流保護(hù)的動作時間，由于GL型電流繼電器的時限調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是按10倍動作電流的動作時間來標(biāo)度的，因此要根據(jù)前后兩級保護(hù)的GL型繼電器的動作特性曲線來整定。st5.0st7.0第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（五）過電流保護(hù)的靈敏度

19、（五）過電流保護(hù)的靈敏度靈敏度 ： Ks=Ik.min/Iop.1對于線路過電流保護(hù)，Ik.min應(yīng)取被保護(hù)線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流 。而 。因此按規(guī)定過電流保護(hù)的靈敏度必須滿足的條件為)2(min.kIWiopopKKII/1 .5 . 11 .)2(min.)2(min.opkopikWsIIIKIKK當(dāng)Ks滿足1.5有困難時，個別情況可降低到Ks1.25，或采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)裝置來提高靈敏度。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（六）定時限過電流保護(hù)與反時限過電流保護(hù)的比較（六）定時限過電流保護(hù)與反時限過電流保護(hù)的比較 動作時間比較精確，整定簡便，而且

20、不論短路電流大小，動作時間都是一定的，不會出現(xiàn)因短路電流小動作時間長而延長了故障時間的問題。 定時定時限過電流保護(hù)的缺點限過電流保護(hù)的缺點 所需繼電器多，結(jié)線復(fù)雜。另外，愈靠近電源處的保護(hù)裝置的動作時間愈長。定時定時限過電流保護(hù)的優(yōu)點限過電流保護(hù)的優(yōu)點 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 繼電器數(shù)量大為減少、接線簡單經(jīng)濟(jì)，而且可同時實現(xiàn)電流速斷保護(hù)，且繼電器接點容量大，可直接接通跳閘線圈，故它在供電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 反時反時限過電流保護(hù)的缺點限過電流保護(hù)的缺點 動作時間的整定比較麻煩，而且誤差較大，當(dāng)短路電流較小時；其動作時間可能相當(dāng)長，延長了故障持續(xù)時間。反時反時限過電流保護(hù)

21、的優(yōu)點限過電流保護(hù)的優(yōu)點 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)二、電流速斷保護(hù)二、電流速斷保護(hù) 上述帶時限的過電流保護(hù)，由于其時限整定按階梯原則，從負(fù)荷端開始向電源側(cè)逐級增加一個級差t，所以短路點越靠近電源處，短路電流越大，而保護(hù)的動作時間反而越長，這必然使短路電流的危害加重。為此，規(guī)定當(dāng)過電流保護(hù)動作時間超過0.50.7s時，應(yīng)加裝電流速斷保護(hù)配合。（一）電流速斷保護(hù)的組成及速斷電流的整定（一）電流速斷保護(hù)的組成及速斷電流的整定 電流速斷保護(hù)就是一種瞬時動作的過電流保護(hù)。對于采用DL系列電流繼電器構(gòu)成的速斷保護(hù)來說，就是把定時限過電流保護(hù)裝置的時間繼電器去掉即可 第七章第七章 供配

22、電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 對于采用GL系列電流繼電器來說，則利用該繼電器的電磁元件來實現(xiàn)電流速斷保護(hù)，而其感應(yīng)元件用來作反時限過電流保護(hù)，因此非常簡單經(jīng)濟(jì)。速斷動作電流是以感應(yīng)元件動作電流倍數(shù)來整定的，一般為28倍。 為了保證前后兩級瞬動的電流速斷保護(hù)的選擇性，因此電流速斷保護(hù)的動作電流（即速斷電流）Iqb，應(yīng)按躲過它所保護(hù)線路的末端的最大短路電流，即三相短路電流Ik.max來整定。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)因此可得電流速斷保護(hù)動作電流（速斷電流）的整定計算公式為max. kiWrelqbIKKKI式中：Krel為可靠系數(shù)，對DL型繼電器，取1.3；對GL型繼電器，取1

23、.5；對過流脫扣器，取1.82。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（二）電流速斷保護(hù)的（二）電流速斷保護(hù)的“死區(qū)死區(qū)”及其彌補(bǔ)及其彌補(bǔ) 由于電流速斷保護(hù)的動作電流躲過了線路末端的最大短路電流，因此靠近末端的一段線路上發(fā)生的不一定是最大的短路電流（例如兩相短路電流）時，電流速斷保護(hù)就不可能動作，這就是說，電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線路的全長。這種保護(hù)裝置不能保護(hù)的區(qū)域，稱為“死區(qū)”。 為了彌補(bǔ)死區(qū)得不到保護(hù)的缺陷，所以凡是裝設(shè)有電流速斷保護(hù)的線路，必須配備帶時限的過電流保護(hù)，過電流保護(hù)的動作時間比電流速斷保護(hù)至少長一個時間級差，而且前后的過電流保護(hù)動作時間又要符合“階梯原則”，以保證選擇

24、性。 在電流速斷的保護(hù)區(qū)內(nèi)，速斷保護(hù)為主保護(hù)，而在電流速斷保護(hù)的死區(qū)內(nèi)，則過電流保護(hù)為基本保護(hù)。 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（三）電流速斷保護(hù)的靈敏度（三）電流速斷保護(hù)的靈敏度 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 來檢驗。因此電流速斷保護(hù)的靈敏度必須滿足的條件為)2(min.kI25 . 1)2(min.qbikWsIKIKK25 . 11 .)2(min.qbkSIIK第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) IC 一般由下面的經(jīng)驗公式求得，即350)35(cabohNCllUI式中：IC為系統(tǒng)的單相接地電容電流（A）；

25、UN為系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓（kV）； loh為架空線路長度(km)； lcab為電纜線路的長度（km）。三、單相接地保護(hù)三、單相接地保護(hù)第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)小電流接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù)小電流接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù) 1絕緣監(jiān)視裝置 這種裝置是利用系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地后會出現(xiàn)零序電壓，從而給出信號。635kV系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視裝置，可采用三個單相雙繞組電壓互感器三只電壓表，也可采用三個單相三繞組電壓互感器或者一個三相五芯柱三繞組電壓互感器，接成Y0的二次繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。 2單相接地保護(hù) 又稱為零序電流保護(hù)，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，實現(xiàn)有

26、選擇性地跳閘或發(fā)出信號。 我國363kV系統(tǒng)，特別是310kV系統(tǒng)，一般采用中性點不接地的運(yùn)行方式或稱小電流接地系統(tǒng)。 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)這里必須強(qiáng)調(diào)指出這里必須強(qiáng)調(diào)指出：電纜頭的接地線必須穿過零序電流互感器的鐵心，否則接地保護(hù)裝置不起作用。 當(dāng)供電系統(tǒng)某一線路發(fā)生單相接地故障時，其它線路上都會出現(xiàn)不平衡的電容電流，而這些線路因本身是正常的，其接地保護(hù)裝置不應(yīng)該動作，因此單相接地保護(hù)的動作電流Iop（E），應(yīng)該躲過在其它線路上發(fā)生單相接地時在本線路上引起的電容電流Ic，即單相接地保護(hù)動作電流的整定計算公式為cirelEopIKKI)(式中：Ic為其它線路發(fā)生單相接地

27、時,被保護(hù)線路產(chǎn)生的電容電流； Ki 為零序電流互感器的變流比； kre為可靠系數(shù)，保護(hù)裝置不帶時限時，取為45，以躲過被保護(hù)線路發(fā)生兩相短路時所出現(xiàn)的不平衡電流，保護(hù)裝置帶時限時，取為1.52，這時接地保護(hù)的動作時間應(yīng)比相間短路的過電流保護(hù)動作時間大一個 ，以保證選擇性。t第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 單相接地保護(hù)的靈敏度，應(yīng)按被保護(hù)線路末端發(fā)生單相接地故障時流過接地線的不平衡電流作為最小故障電流來檢驗，被保護(hù)線路有電聯(lián)系的總電網(wǎng)電容電流 單相接地保護(hù)裝置的靈敏度必須滿足的條件為.cI5 . 1)(.EopicsIKIK第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)第三節(jié)第

28、三節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù) 一、概述 變壓器是供配電系統(tǒng)中的主要設(shè)備。它的運(yùn)行較為可靠，故障機(jī)會較少。但在運(yùn)行中，它還是可能發(fā)生內(nèi)部故障、外部故障及不正常工作狀態(tài)的。為此需要根據(jù)變壓器的容量大小及其重要程度裝設(shè)各種專用的保護(hù)。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)變壓器故障分為油箱內(nèi)部故障和外部故障兩種。 內(nèi)部故障 外部故障 引出線上及絕緣套管的相間短路和單相接地等。變壓器油箱內(nèi)繞組的相間短路、匝間短路和單相接地（碰殼）等； 12第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：外部短路和過負(fù)荷引起的過電流；油箱內(nèi)油面降低和油溫升高超過規(guī)定值等。 根據(jù)變壓器

29、故障和異常運(yùn)行情況，配電變壓器通常設(shè)置：過電流保護(hù)電流速斷保護(hù)。瓦斯保護(hù)。縱聯(lián)差動保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù)，輕瓦斯保護(hù)及油溫、油面監(jiān)視等可作用于信號，而其它保護(hù)則作用于跳閘。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)二、變壓器瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)又稱氣體繼電保護(hù)，是反映油箱內(nèi)部氣體狀態(tài)和油位變化的繼電保護(hù)。它是將一只瓦斯（氣體）繼電器安裝在油箱與油枕之間充滿油的聯(lián)通管內(nèi)構(gòu)成。 若變壓器繞組發(fā)生短路，在短路點將產(chǎn)生電弧。電弧的高溫使變壓器油及其它絕緣材料分解產(chǎn)生瓦斯氣體。瓦斯氣體經(jīng)聯(lián)通管沖向油枕，使瓦斯繼電器動作。瓦斯繼電器動作分輕瓦斯動作和重瓦斯動作兩種。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳閘。第七章第

30、七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)三、變壓器的過電流保護(hù) 變壓器過電流保護(hù)無論定時限還是反時限，其組成和原理都與線路過電流保護(hù)完全相同，其動作電流的整定只需將最大負(fù)荷電流IL.max用（1.53）INT.1代替，即：1 .35 . 1NTireWrelopIKKKKI式中：INT.1是變壓器一次側(cè)額定電流（A）。 過電流保護(hù)的動作時限也是按“階梯原則”整定，要求與線路保護(hù)一樣。但對于（610）/0.4kV配電變壓器，因?qū)匐娏ο到y(tǒng)末端變電所，其過流保護(hù)的動作時限可整定為0.5s。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 變壓器過電流保護(hù)的靈敏度，按低壓側(cè)母線處最小的兩相短路電流折算到高

31、壓側(cè)后校驗，即：5 . 125. 11 .)2(min.opksIIK式中： 是系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下變壓器二次母線處兩相短路電流折算到一次側(cè)后的數(shù)值。)2(min.kI第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)四、變壓器電流速斷保護(hù) 變壓器電流速斷保護(hù)的組成及原理和線路一樣。速斷電流整定只需將最大短路電流取用低壓側(cè)母線處最大三相短路電流并折算到一次側(cè)（即 ）。)3(max.kI)3(max.kiWrelqbIKKKI式中： 是系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下變壓器二次母線處三相短路電流折算到高壓側(cè)的數(shù)值。)3(max.kI 速斷保護(hù)的靈敏度按保護(hù)安裝處（即高壓側(cè)）最小的兩相短路電流來校驗。第七章第七章 供

32、配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)2)2(min.1 .)2(min.qbikWqbksIKIKIIK式中： 是系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)兩相短路電流。)2(min.kI 當(dāng)變壓器空載投入或突然恢復(fù)電壓時，會產(chǎn)生很大的勵磁涌流。為防止變壓器速斷保護(hù)誤動作，根據(jù)經(jīng)驗，速斷保護(hù)動作電流還必須大于（23）倍的一次側(cè)額定電流，即：iNTqbKII1 .32 變壓器的速斷保護(hù)也有保護(hù)“死區(qū)”，因此必須與過電流保護(hù)配合使用。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)五、變壓器過負(fù)荷保護(hù) 當(dāng)變壓器確有過負(fù)荷可能時，才裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)只在高壓側(cè)一相上裝設(shè)，而且只動作于信號。其動作電流整定為： i

33、NTLopKII1 .3 . 12 . 1動作時限一般取1015s。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)五、變壓器過負(fù)荷保護(hù) 當(dāng)變壓器確有過負(fù)荷可能時，才裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)只在高壓側(cè)一相上裝設(shè)，而且只動作于信號。其動作電流整定為： iNTLopKII1 .3 . 12 . 1動作時限一般取1015s。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)第四節(jié)第四節(jié) 低壓供配電系統(tǒng)的保護(hù)一、低壓熔斷器保護(hù) 在低壓系統(tǒng)中采用熔斷器保護(hù)短路或過負(fù)荷是靠熔斷器的熔體熔斷來切除故障的，因此，熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置，應(yīng)符合保護(hù)選擇性的原則，也就是熔斷器要配置得能使故障范圍縮小到最低限度。此外

34、應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性，即供電系統(tǒng)中配置的熔斷器級數(shù)要盡量少。 低壓供配電系統(tǒng)的保護(hù)一般采用低壓熔斷器保護(hù)和低壓斷路器保護(hù)。（一）熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)圖圖7-29 熔斷器在低壓放射式線路中的配置熔斷器在低壓放射式線路中的配置第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（二）熔斷器的選擇和校驗選擇熔斷器主要是確定熔斷器的額定電流。選擇和校驗熔斷器時應(yīng)滿足下列條件：1熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于保護(hù)線路的額定電壓。2熔斷器熔管的額定電流應(yīng)不小于它所安裝的熔體 額定電流。即：FENFUNII.式中：IN.FU熔斷器額定電流，即熔斷器熔管的額 定電流； IN.FE

35、熔斷器熔體的額定電流。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)3熔斷器的類型應(yīng)符合安裝條件（戶內(nèi)或戶外）及被 保護(hù)設(shè)備的技術(shù)要求。4斷流能力的校驗：(1)對限流式熔斷器（如RT0型），只需滿足條件 3IIoc 式中：Ioc為熔斷器的最大分?jǐn)嚯娏鳎?為熔斷器安裝地點的三相次暫態(tài)短路電流有效 值，在無限大系統(tǒng)中 3I 33 II(2)對非限流式熔斷器（如RM10型），需滿足條件 3shocII式中： 為熔斷器安裝地點的三相短路沖擊電流有效值。 3shI第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（三）熔斷器熔體額定電流IN.FE的選擇 確定熔斷器的額定電流關(guān)鍵是確定熔體的額定電流。 熔斷器

36、熔體電流應(yīng)保證在正常工作電流和用電設(shè)備起動時的尖峰電流下不誤動作選擇，并在故障時能在一定時間熔斷。1按正常工作電流選擇： 熔體額定電流IN.FE應(yīng)不小于線路的計算電流Ic，以使熔體在線路正常運(yùn)行時不致熔斷，即cFENII.第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)2按用電設(shè)備起動時的尖峰電流選擇： 熔體額定電流IN.FE應(yīng)躲過線路的尖峰電流Ipk，以使熔體在線路出現(xiàn)正常尖峰電流時也不致熔斷。所以滿足的條件為pkFENKII.式中：K為小于1的計算系數(shù)。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（1）單臺用電設(shè)備的尖峰電流Ipk 就是其起動電流 ： NststpkIKII式中： 用電設(shè)備

37、的額定電流； 用電設(shè)備的起動電流倍數(shù)（取值見第二章第七節(jié) 尖峰電流的計算）。NIstK（2）多臺用電設(shè)備（配電）線路上的尖峰電流按下式計算：stI)1()1(max.)(ncmNstncstpkIIKIII式中： 起動電流最大的一臺電動機(jī)起動電流（A）； Ic（n-1） 除起動電流最大的那臺電動機(jī)之外，其它用電 設(shè)備的計算電流。max.stI第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（四）前后熔斷器之間的選擇性配合 前后熔斷器的選擇性配合，就是在線路發(fā)生故障時，靠近故障點的熔斷器最先熔斷，切除故障部分， 前后熔斷器的選擇性配合，宜按它們的保護(hù)特性曲線（安秒特性曲線）來進(jìn)行檢驗。 在后一熔斷

38、器所保護(hù)線路的首端發(fā)生最嚴(yán)重的三相短路時，前一熔斷器根據(jù)其保護(hù)特性曲線得到的熔斷時間，至少應(yīng)為后一熔斷器根據(jù)其保護(hù)特性曲線得到的熔斷時間的三倍，才能確保前后兩熔斷器動作的選擇性。如果不能滿足這一要求時，則應(yīng)將前一熔斷器的熔體電流提高12級，再進(jìn)行校驗。 如果不用熔斷器的保護(hù)特性曲線來檢驗選擇性，則一般只有前一熔斷器的熔體電流大于后一熔斷器的熔體電流23級以上，才有可能保證動作的選擇性。第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)圖圖7-30 熔斷器在低壓放射式線路中的配置熔斷器在低壓放射式線路中的配置（a）熔斷器在低壓線路中的選擇性配置 （b）熔斷器按保護(hù)特性曲線進(jìn)行選擇性校驗（注，斜線區(qū)表

39、示特性曲線的誤差范圍）第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)二、低壓斷路器保護(hù)（一）低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置 低壓斷路器，在低壓配電系統(tǒng)中的配置，通常有下列三種方式：1單獨接低壓斷路器或低壓斷路器-刀開關(guān)的方式 2低壓斷路器與磁力起動器或接觸器配合的方式 3低壓斷路器與熔斷器配合的方式 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（二）低壓斷路器過電流保護(hù)三段特性瞬時 短延時 長延時 過電流保護(hù)是由斷路器上裝設(shè)的過電流脫扣器來完成的。過電流脫扣器包括瞬時脫扣器、短延時脫扣器（又稱定時限脫扣器）和長延時脫扣器（又稱反時限脫扣器）。見第五章低壓斷路器。其中瞬時和短延時脫扣器適于短

40、路保護(hù)，當(dāng)被保護(hù)電路的電流達(dá)到瞬時或短延時脫扣器整定值時，脫扣器瞬時或在規(guī)定時間內(nèi)動作（如：0.2s、0.4s、0.6和0.8s等）。而長延時脫扣器適于過負(fù)荷保護(hù)，電流越大動作時間越短。 第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù) 低壓斷路器在低壓供配電系統(tǒng)中的配置同樣要滿足選擇性的要求，即當(dāng)電路中發(fā)生短路時，應(yīng)該是距離短路點最近的低壓斷路器瞬間動作，切除短路，而其它低壓斷路器不應(yīng)動作。圖圖7-32 低壓斷路器動作選擇性說明圖低壓斷路器動作選擇性說明圖第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（三）低壓斷路器的選擇和校驗選擇和校驗低壓斷路器時應(yīng)滿足下列條件：1低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低

41、于保護(hù)線路的額定電壓。2低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于它所安裝的脫扣器額定電流。 即： 3低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能及操作方式的 要求，因此應(yīng)同時選擇其操作機(jī)構(gòu)型式。4低壓斷路器斷流能力的校驗：ORNNII.第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（1）對動作時間在0.02s以上的萬能式斷路器（DW型），其極限分?jǐn)嚯娏鱅oc應(yīng)不小于通過它的最大三相短路電流周期分量有效值 ，即)3(kI)3(kocII（2）對動作時間在0.02s及以下的塑殼式斷路器（DZ型），其極限分?jǐn)嚯娏鱅oc或ioc應(yīng)不小于通過它的最大三相短路沖擊電流或 ，即)3(shI)3(shi)3(shocII或

42、)3(shocii第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)（四）低壓斷路器脫扣器的選擇和整定1低壓斷路器過流脫扣器額定電流的選擇 過流脫扣器的額定電流IN.OR應(yīng)不小于線路的計算電流IC，即CORNII.2低壓斷路器過流脫扣器動作電流的整定（1）瞬時過流脫扣器動作電流的整定 瞬時過流脫扣器的動作電流（整定電流）Iop（o），應(yīng)躲過線路的尖峰電流Ipk，即：pkreloopIKI)() 1() 1(max.) 1(max.)(5 . 22() 5 . 22(ncmNstncstncstpkIIKIIIII第七章第七章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)供配電系統(tǒng)的保護(hù)式中： Krel為可靠系數(shù)，取1. 2； 為尖峰負(fù)荷； 線路中最大一臺電動機(jī)全啟動電流；