二次接線及繼電保護(hù)_第1頁
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文檔簡介

二次接線及繼電保護(hù)第1頁/共83頁2(二)二次回路:

二次設(shè)備經(jīng)導(dǎo)線或控制電纜以一定的方式相互連接所構(gòu)成的電路。(三)種類:原理接線圖展開接線圖安裝接線圖第2頁/共83頁3二、原理接線圖(一)原理接線圖定義:原理接線圖是用來表示二次接線各元件(儀表、繼電器、信號(hào)裝置、自動(dòng)裝置及控制開關(guān)等設(shè)備)的電氣聯(lián)系及工作原理的電氣回路圖。(二)原理接線圖特點(diǎn):所有回路元件以整體形式繪在一張圖上,體現(xiàn)工作原理。第3頁/共83頁4圖6-1定時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖第4頁/共83頁5特點(diǎn):

1)二次接線和一次接線的相關(guān)部分畫在一起,且電氣元件以整體的形式表示(線圈與觸點(diǎn)畫在一起),能表明各二次設(shè)備的構(gòu)成、數(shù)量及電氣連接情況,圖形直觀形象,便于設(shè)計(jì)構(gòu)思和記憶。

2)接線圖中的全部儀表、繼電器等設(shè)備以整體的形式來表示。

3)接線圖將交流電壓、電流回路和直流電源之間的聯(lián)系綜合的表達(dá)在一起。第5頁/共83頁6(三)繪制說明:

1)不用畫出內(nèi)部接線、引出線端子的編號(hào);回路的編號(hào)

2)直流僅標(biāo)明電源的極性,不用標(biāo)出從哪一熔斷器引出

3)信號(hào)部分在圖中僅標(biāo)出“信號(hào)”。(四)缺點(diǎn):

不能表明元件的內(nèi)部接線、端子標(biāo)號(hào)及導(dǎo)線連接方法等,不便于現(xiàn)場查找、調(diào)試。因此不能作為施工圖紙。第6頁/共83頁7三、

展開接線圖(一)定義:

展開接線圖是將二次設(shè)備按其線圈和觸點(diǎn)的接線回路展開分別畫出,組成多個(gè)獨(dú)立回路,是安裝、調(diào)試和檢修的重要技術(shù)圖紙,也是繪制安裝接線圖的主要依據(jù)。(二)特點(diǎn):(以回路為基礎(chǔ)繪制)

將二次交流電流回路,交流電壓回路,直流控制回路、信號(hào)回路分開繪制。(三)讀圖方法:

先交流后直流,由上而下,從左到右。第7頁/共83頁8圖6-2定時(shí)限過電流保護(hù)的展開圖第8頁/共83頁9圖6-3定時(shí)限過電流保護(hù)的展開圖第9頁/共83頁10圖6-4定時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a)原理圖b)展開圖第10頁/共83頁11(四)特點(diǎn):

1)按不同電源回路劃分成多個(gè)獨(dú)立回路。例如:交流回路,又分電流回路和電壓回路,都是按A、B、C、N相序分行排列的;直流回路,又分控制回路、合閘回路、測量回路、保護(hù)回路和信號(hào)回路等;在這些回路中,各繼電器(裝置)的動(dòng)作順序是自上而下、自左至右排列的。

2)在圖形的上方有對(duì)應(yīng)的文字說明(回路名稱、用途等),便于讀圖和分析。

3)各導(dǎo)線、端子都有統(tǒng)一規(guī)定的回路編號(hào)和標(biāo)號(hào),便于分類查線、施工和維修。

4)同一設(shè)備的部件在展開圖中同字母符號(hào)(文字)。第11頁/共83頁12(五)繪制步驟:

1)繪制解釋性原理圖

2)繪制交流電流回路

3)繪制交流電壓回路

4)繪制直流回路(按保護(hù)動(dòng)作順序自上而下,從左到右)

5)繪制信號(hào)回路在②~⑤圖幅右邊配上相應(yīng)的文字說明

6)其他:列設(shè)備表回路編號(hào)

(教材p330原理圖,p331展開圖)第12頁/共83頁13反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成(p179)圖6-5反時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a)原理圖b)展開圖第13頁/共83頁14(六)二次回路編號(hào):

1)目的:便于施工、檢修及運(yùn)行后的維護(hù)。

2)定義:指二次設(shè)備之間直接連接的導(dǎo)線的編號(hào)。

3)特點(diǎn):可以根據(jù)編號(hào)表示回路的作用;

可以根據(jù)編號(hào)表示回路的性質(zhì);可以根據(jù)編號(hào)進(jìn)行正確的連線。

4)回路編號(hào)的原則:采用數(shù)字和文字結(jié)合的方式,按照“等電位原則”進(jìn)行編號(hào)。

所謂等電位原則,就是在電氣回路中,連接于一個(gè)點(diǎn)上的所有連線均給以相同的回路編號(hào)。第14頁/共83頁15直流回路從正電源出發(fā)以奇數(shù)編號(hào),負(fù)極按偶數(shù)編號(hào);交流回路由電源起依次編號(hào),并加相序;重要回路固定編號(hào):(1)合閘回路:3、103、203、303……

(2)跳閘回路:33、133、233、333……

(3)合閘紅燈回路:35、135、235、335……

(4)跳閘綠燈回路:5、105、205、305……同電位點(diǎn)(直接用導(dǎo)線連接一起的點(diǎn)),采用相同編號(hào)。第15頁/共83頁165)回路編號(hào)的方法:

(1)交流電流回路:由數(shù)字和表示相別的字母組成,使用時(shí),按規(guī)定的編號(hào)范圍依次編寫即可,不分單雙號(hào)。每組電流互感器分配10個(gè)號(hào),分配方法是:電流互感器1TA用A411~A419、B411~B419、C411~C419、N411~N419、L411~L419;6TA用A461~A469、B461~B469、C461~C469……。(2)交流電壓回路:由數(shù)字和表示相別的字母組成,使用時(shí),按規(guī)定的編號(hào)范圍依次編寫即可,不分單雙號(hào)。每組電壓互感器分配10個(gè)號(hào),具體分配方法是:電壓互感器1TV用A611~A619、B611~B619、C611~C619、N611~N619、L611~L619;對(duì)3TV用A631~A639、B631~B639、C631~C639……。第16頁/共83頁17(3)直流控制回路:按安裝單位進(jìn)行的,一個(gè)安裝單位給定編號(hào)范圍。一個(gè)安裝單位分配約1000個(gè)號(hào);正電源側(cè)編單號(hào)、負(fù)電源側(cè)編雙號(hào)每一臺(tái)斷路器的控制回路分配99個(gè)號(hào)。當(dāng)一個(gè)安裝單位有4臺(tái)斷路器時(shí)。它們的回路編號(hào)范圍分別為l0l~199、201~299、301~399、401~499。對(duì)于某些重要回路還規(guī)定了專用回路編號(hào)。比如,對(duì)斷路器1QF而言,正電源回路用101;負(fù)電源回路用102;合閘回路用103;合閘監(jiān)視回路用105;跳閘回路用133;跳閘監(jiān)視回路用135等。繼電保護(hù)回路分配99個(gè)號(hào),為了和控制回路區(qū)分開,用01~099范圍編號(hào)。第17頁/共83頁18回路名稱數(shù)字標(biāo)號(hào)組一二三四正電源回路1101201301負(fù)電源回路2102202302合閘回路3~31103~131203~231303~331綠燈或合閘回路監(jiān)視繼電器回路5105205305跳閘回路33~49133~149233~249333~349紅燈或跳閘回路監(jiān)視繼電器回路35135235335備用電源自動(dòng)合閘回路50~69150~169250~269350~369開關(guān)設(shè)備的位置信號(hào)回路70~89170~189270~289370~389事故跳閘音響信號(hào)回路90~99190~199290~299390~399保護(hù)回路01~099(或J1~J99)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路601~699信號(hào)及其他回路701~999直流回路數(shù)字標(biāo)號(hào)組:第18頁/共83頁19四、

安裝接線圖(一)定義:

安裝接線圖是控制、保護(hù)等屏(臺(tái))制造廠生產(chǎn)加工和現(xiàn)場安裝施工用的圖紙,也是運(yùn)行試驗(yàn)、檢修等的主要參考圖紙,是根據(jù)展開接線圖繪制的。(二)類型:屏面布置圖端子排圖屏背面接線圖第19頁/共83頁20一)屏面布置圖(比例圖)1.定義:

指從屏的正面看將各安裝設(shè)備和儀表的實(shí)際安裝位置按比例畫出的正視圖,它是屏背面接線圖的依據(jù)。2.屏的型式:控制屏臺(tái):(2360×550×800);PTK-1直立屏:(2360×550×800或600);PK-1直流屏:(2360×550×800或600);BZ同期小屏:600×200×400;PT邊屏:(2360×550×60或100)第20頁/共83頁21發(fā)電機(jī)控制屏屏面布置圖控制屏屏面布置的設(shè)備自上而下為:測量儀表、光字牌、輔助切換開關(guān)、模擬母線、控制和調(diào)整開關(guān)等。第21頁/共83頁22第22頁/共83頁23第23頁/共83頁24第24頁/共83頁25二)端子排圖1.定義:指從屏背后看,表明屏內(nèi)設(shè)備連接和屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備連接關(guān)系的圖。端子排圖需表明端子類型、數(shù)量以及排列順序。2.作用:凡是屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備或不同單元設(shè)備之間的連接,必須用端子排。3.端子:二次回路中,不同屏的各設(shè)備之間應(yīng)通過控制電纜及端子來連接(端子相當(dāng)于接線柱)。

端子排:許多端子垂直組合在一起(集中布置的端子)第25頁/共83頁26第26頁/共83頁27圖6-6普通端子圖6-7連接端子4.接線端子的種類與用途(1)普通端子(B1-1型):用以連接屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備,也可與連接端子相連。圖6-6(2)連接端子(B1-4型〕:用以進(jìn)行相鄰端子間的連接,以達(dá)到電路分支的作用。圖6-7第27頁/共83頁28(3)試驗(yàn)端子(B1-2型):試驗(yàn)端子用于需要帶電測量電流的電流互感器二次回路及有特殊測量要求的某些回路。利用此端子可在不使電路開路的情況下接入或拆除儀表。圖6-8試驗(yàn)端子第28頁/共83頁29圖6-9特殊端子接線端子允許電流一般為10A(4)連接試驗(yàn)端子(B1-3型):具有連接與試驗(yàn)雙重作用的端子,一般與B1-2配合使用。(5)終端端子(B1-5型):安裝在端子排的兩端及不同安裝單位的端子排之間,用以固定端子排。(6)標(biāo)準(zhǔn)端子(B1-6型):供直接連接屏內(nèi)外導(dǎo)線用。(7)特殊端子(B1-7型):需要經(jīng)常開斷的電路中使用。第29頁/共83頁30圖6-10端子排表示方法示意圖第30頁/共83頁315.應(yīng)經(jīng)端子排連接的回路:(1)屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備的連接;(2)屏內(nèi)各安裝單位之間的連接;(3)屏內(nèi)設(shè)備與直接接于小母線上的設(shè)備(熔斷器,電阻等)之間的連接;(4)各安裝單位主要保護(hù)的正電源;(5)各安裝單位主要保護(hù)的負(fù)電源,應(yīng)在屏內(nèi)設(shè)備之間接成環(huán)形后接至端子排;(6)為節(jié)省電纜,通過本屏轉(zhuǎn)接的回路(也稱過渡回路)應(yīng)通過端子排。(7)電流回路和其他需要試驗(yàn)的回路須接至試驗(yàn)端子。第31頁/共83頁32三)屏背面接線圖(屏內(nèi)元件連接圖——背視圖)1.定義:是指從屏的背面看的、表明屏內(nèi)設(shè)備在屏背面的引出端子之間的連接情況以及端子與端子排之間連接關(guān)系的圖。屏背面接線圖是以屏面布置圖為基礎(chǔ),以展開接線圖、端子排圖為依據(jù)繪制的接線圖。是制造廠生產(chǎn)屏過程中配線的依據(jù),也是施工和運(yùn)行的重要參考圖紙。屏背面接線圖和屏面布置圖從兩個(gè)相反方向來表示設(shè)備的排列,故屏背面接線圖中設(shè)備的位置排列應(yīng)與屏面圖中設(shè)備排列相反。端子排圖則畫在屏背面接線圖的兩側(cè)。第32頁/共83頁33Ⅰ1KA安裝單位編號(hào)設(shè)備名稱號(hào)設(shè)備序號(hào)1

2.設(shè)備標(biāo)號(hào):二次回路的屏、盤在屏背面安裝接線時(shí),為了區(qū)別各種設(shè)備,要對(duì)它們注上標(biāo)志符號(hào),標(biāo)示符號(hào)一般畫圓圈,中間一條水平線,如圖6-11所示。上半圓中的羅馬字表示安裝單位編號(hào),羅馬字右下角的數(shù)字表示該安裝單位中的設(shè)備順序,下半圓的符號(hào)為設(shè)備的文字符號(hào)。圖6-11屏背面接線圖中設(shè)備標(biāo)志法第33頁/共83頁343.畫屏背面接線圖:應(yīng)根據(jù)屏面布置圖,將各設(shè)備的背視圖和它們之間的間隔及相對(duì)位置盡量符合實(shí)際地畫出來,如圖6-12所示。設(shè)備內(nèi)部接線復(fù)雜的還要畫出設(shè)備的簡單內(nèi)部接線,如圖6-13所示。第34頁/共83頁35圖6-12屏背面接線圖的布置第35頁/共83頁圖6-13屏背面接線圖中設(shè)備圖形的一部分1D1-PPP1D1-PA第36頁/共83頁37

4.連接線編號(hào):給屏內(nèi)設(shè)備之間和屏內(nèi)設(shè)備到端子排間的連線進(jìn)行編號(hào),由于連線很多,不能按常規(guī)的用線條連接的辦法表示。相對(duì)編號(hào)法:就是甲、乙兩個(gè)端子用導(dǎo)線連接起來,在甲端子旁標(biāo)著乙端子的號(hào),乙端子旁標(biāo)著甲端子的號(hào)。注意:一個(gè)端子旁邊最多寫2個(gè)編號(hào)。圖6-14回路編號(hào)法:在甲、乙端子旁標(biāo)導(dǎo)線回路號(hào)。圖6-15一些簡單的設(shè)備連線,同一設(shè)備上端子間的連線,不經(jīng)端子排直接接到小母線的設(shè)備的連線,可以直接用標(biāo)出、畫出的方法來表示,免去不必要的麻煩,如圖6-16所示。第37頁/共83頁38圖6-14相對(duì)編號(hào)法的應(yīng)用(a)展開圖;(b)安裝圖第38頁/共83頁39圖6-15回路編號(hào)法的應(yīng)用(a)展開圖;(b)安裝圖第39頁/共83頁40M708M708+-圖6-16不經(jīng)過端子排直接接至小母線的設(shè)備標(biāo)志法第40頁/共83頁41圖6-17斷路器控制回路部分的屏背面展開接線圖第41頁/共83頁瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院42(b)屏背面接線圖實(shí)例(相對(duì)編號(hào)法)第42頁/共83頁瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院43(C)屏背面接線圖實(shí)例(回路編號(hào)法)第43頁/共83頁442023/3/246.2繼電保護(hù)的基本知識(shí)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是一種能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。

一、繼電保護(hù)的作用自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行.能正確反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)要求發(fā)出報(bào)警信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。它的基本任務(wù)是:第44頁/共83頁452023/3/24測量部分:從被保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)信號(hào),并與給定的整定值進(jìn)行比較,決定保護(hù)是否動(dòng)作;邏輯部分:根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合,進(jìn)行邏輯判斷,以確定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作;執(zhí)行部分:根據(jù)邏輯部分做出的判斷,執(zhí)行保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)(跳閘或發(fā)信號(hào))。

二、繼電保護(hù)的基本原理圖6-1繼電保護(hù)裝置組成方框圖第45頁/共83頁462023/3/24

三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求選擇性:保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí),僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使停電范圍盡量縮小,最大限度地保證系統(tǒng)中的非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。速動(dòng)性:繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度將故障元件從電網(wǎng)中切除。圖6-2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)選擇性說明圖第46頁/共83頁472023/3/24靈敏性:指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反映能力。保護(hù)裝置的靈敏性,通常用靈敏系數(shù)Ks來衡量。

對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)(如過電流保護(hù)):對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)(如低電壓保護(hù)):可靠性:指保護(hù)裝置該動(dòng)時(shí)不能拒動(dòng);不該動(dòng)時(shí)不能誤動(dòng)。第47頁/共83頁482023/3/24

一、電磁型繼電器(DL型)1.電磁型電流繼電器

結(jié)構(gòu):如圖6-3所示。工作原理:當(dāng)在繼電器線圈中通入電流IK時(shí),電磁鐵產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩Fem為:當(dāng)Mem克服彈簧的反作用轉(zhuǎn)矩Msp和摩擦轉(zhuǎn)矩Mfr時(shí),繼電器動(dòng)作。圖6-3電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1-線圈2-電磁鐵3-鋼舌片4-靜觸點(diǎn)5-動(dòng)觸點(diǎn)6-起動(dòng)電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿7-標(biāo)度盤(銘牌)8-軸承

9-反作用彈簧10-轉(zhuǎn)軸6.2常用保護(hù)繼電器

第48頁/共83頁492023/3/24因此,欲使繼電器動(dòng)作的必要條件是:

Mem≥Msp+Mfr

動(dòng)作電流:能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最小電流,稱為繼電器的動(dòng)作電流,用Iop.K表示。調(diào)整繼電器動(dòng)作電流的方法有:改變繼電器線圈匝數(shù)NK(級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié));調(diào)節(jié)反作用彈簧的松緊,即調(diào)節(jié)Msp(平滑調(diào)節(jié));調(diào)整銜鐵與電磁鐵之間的氣隙長度,即調(diào)節(jié)Rm。

第49頁/共83頁502023/3/24返回電流:能使繼電器返回到原始位置的最大電流,稱為繼電器的返回電流,用Ire.K表示。返回系數(shù):是指繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值,用Kre表示,即

繼電器動(dòng)作后,減小IK就能使繼電器返回原位。欲使繼電器返回的必要條件是:

Msp≥Mem+Mfr

說明:過電流繼電器的返回系數(shù)Kre<1,一般要求不低于1.25。第50頁/共83頁512023/3/242.電磁型電壓繼電器其結(jié)構(gòu)和原理與電磁型電流繼電器相似,在供配電系統(tǒng)中多用低電壓(欠電壓)繼電器。動(dòng)作電壓:能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最高電壓,稱為繼電器的動(dòng)作電壓,用Uop.K表示。返回電壓:能使繼電器返回到原始位置的最低電壓,稱為繼電器的返回電壓,用Ure.K表示。返回系數(shù):是指繼電器的返回電壓與動(dòng)作電壓的比值。說明:低電壓繼電器的返回系數(shù)Kre>1,一般要求不大于1.25。第51頁/共83頁522023/3/244.電磁型中間繼電器作用:

5.信號(hào)繼電器的作用:用于各保護(hù)裝置回路中,作為保護(hù)動(dòng)作的指示信號(hào),以提醒運(yùn)行人員注意。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;使觸點(diǎn)閉合或斷開時(shí)帶有不大的延時(shí)(0.4~0.8s);通過繼電器的自保持,以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。3.電磁型時(shí)間繼電器作用:使保護(hù)裝置獲得一定的延時(shí),以保證保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性。第52頁/共83頁532023/3/24

二、感應(yīng)型繼電器(GL型)

結(jié)構(gòu):如圖6-4所示。感應(yīng)系統(tǒng):由線圈1、帶短路環(huán)3的電磁鐵2和鋁盤4組成,它的動(dòng)作是有時(shí)限的;電磁系統(tǒng):由線圈1、電磁鐵2和銜鐵15組成,它的動(dòng)作是瞬時(shí)的。圖6-4感應(yīng)式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1—線圈2—電磁鐵3—短路環(huán)4—可轉(zhuǎn)鋁盤5—鋼片6—可偏鋁框架7—調(diào)節(jié)彈簧8—制動(dòng)永久磁鐵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—?jiǎng)幼麟娏髡{(diào)節(jié)插銷第53頁/共83頁542023/3/24工作原理:當(dāng)在繼電器線圈中通入電流時(shí),在鐵心中產(chǎn)生主磁通(分為和),在短路環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,它又產(chǎn)生磁通,因此有短路環(huán)的磁極穿過鋁盤的磁通為:

無短路環(huán)的磁極穿過鋁盤的磁通為:

在鋁盤中感應(yīng)電勢產(chǎn)生渦流,二者產(chǎn)生電磁力;在鋁盤中感應(yīng)電勢產(chǎn)生渦流,二者產(chǎn)生電磁力。因此,鋁盤受到的合成電磁力為:則電磁轉(zhuǎn)矩。

第54頁/共83頁552023/3/24

鋁盤在轉(zhuǎn)矩M1作用下轉(zhuǎn)動(dòng)后,切割永久磁鐵的磁通而在鋁盤中產(chǎn)生渦流,產(chǎn)生制動(dòng)力矩。感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流:指蝸桿與扇形齒輪相咬合時(shí),線圈所需要通入的最小電流。返回電流:指使扇形齒輪脫離蝸桿返回到原來位置時(shí)的最大電流。動(dòng)作時(shí)間:指從蝸桿與扇形齒片相咬合起到接點(diǎn)閉合這一段時(shí)間。

當(dāng)時(shí),鋁盤勻速旋轉(zhuǎn);當(dāng)鋁盤受到的合力克服彈簧的阻力時(shí),蝸桿與扇形齒片相咬合,繼電器動(dòng)作。第55頁/共83頁562023/3/24電磁系統(tǒng)的速斷電流:指當(dāng)通入繼電器線圈的電流大到整定值的某個(gè)倍數(shù)時(shí),未等感應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)作,銜鐵右端瞬時(shí)被吸下,接點(diǎn)立即閉合。

時(shí)限特性:如圖6-5所示。ab段——“反時(shí)限特性”(此時(shí)繼電器鐵心尚未飽和);bc段——“定時(shí)限”(鐵心已達(dá)到飽和);de段——“速斷特性”。圖6-5感應(yīng)型電流繼電器的動(dòng)作特性曲線說明:

“速斷電流倍數(shù)”是速斷電流與感應(yīng)元件動(dòng)作電流之比。第56頁/共83頁572023/3/24

動(dòng)作電流與動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)方法感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作電流調(diào)節(jié):改變線圈的匝數(shù)(級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié));改變彈簧的拉力(平滑調(diào)節(jié))。電磁系統(tǒng)動(dòng)作電流調(diào)節(jié):改變銜鐵與電磁鐵之間的氣隙。感應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)作時(shí)限:改變扇形齒輪頂桿行程的起點(diǎn),使動(dòng)作特性上下移動(dòng)。動(dòng)作電流的整定值通過插孔板擰入螺釘來改變線圈的匝數(shù)來調(diào)整(2,2.5,3…4.5,5,6…9,10A)。其速斷動(dòng)作電流調(diào)整范圍是感應(yīng)系統(tǒng)整定電流值的2~8倍。注意:繼電器動(dòng)作時(shí)限調(diào)節(jié)螺桿的標(biāo)度尺,是以10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限來標(biāo)度的。第57頁/共83頁582023/3/24GL型電流繼電器的功能:兼有電磁型電流繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器的功能。因此,可用感應(yīng)型電流繼電器實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù),從而使保護(hù)接線大大簡化。

三、靜態(tài)繼電器靜態(tài)繼電器又叫“固體”繼電器,是以電子器件為主構(gòu)成的繼電器。靜態(tài)繼電器的“靜態(tài)”是相對(duì)于電磁型繼電器的“觸點(diǎn)”動(dòng)作而言的,它的信息傳遞是通過“0、1”開關(guān)信息傳遞的。靜態(tài)繼電器包括晶體管型和集成電路型繼電器兩類。第58頁/共83頁592023/3/241.晶體管型電流繼電器晶體管型電流繼電器的組成:如圖6-6所示。圖6-6晶體管型過電流繼電器原理接線圖第59頁/共83頁602023/3/24晶體管型電流繼電器的動(dòng)作情況當(dāng)IK<Iop時(shí),UR3<Ud

,a點(diǎn)為正電位,V6承受反向電壓,I6=0,VT1飽和導(dǎo)通,VT2截止,觸發(fā)器輸出電壓U0=E,繼電器不動(dòng)作。當(dāng)IK≥Iop時(shí),UR3≥

Ud,a點(diǎn)電位由正變負(fù),V6導(dǎo)通,VT1基極電流減小→VT1進(jìn)入放大區(qū)→

VT1集電極電壓升高→

VT2基極電流增大→VT2進(jìn)入放大區(qū)→

U0下降→If減小→

VT1基極電流進(jìn)一步減小→VT1截止,VT2導(dǎo)通,觸發(fā)器輸出電壓U0=0,繼電器動(dòng)作。當(dāng)IK≤Ire時(shí),VT1又變?yōu)閷?dǎo)通,VT2又變?yōu)榻刂?,觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)到起始狀態(tài),繼電器也隨之復(fù)位。第60頁/共83頁612023/3/242.集成電路型電流繼電器由集成電路構(gòu)成的靜態(tài)繼電器,也是由電壓形成回路、整流濾波回路、邏輯回路和執(zhí)行回路四部分組成,但在具體構(gòu)成時(shí)也有些差別。電壓形成回路與晶體管繼電器相同,整流濾波回路由運(yùn)算放大器構(gòu)成,邏輯回路由CMOS等數(shù)字電路構(gòu)成。為了減小直流電壓的脈動(dòng)系數(shù),減輕濾波負(fù)擔(dān),在整流電路中采用的是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的全波整流電路或裂相整流電路。為了消除暫態(tài)過程中非周期分量及各種諧波分量的影響,濾波回路一般都采用高品質(zhì)因數(shù)的帶通有源濾波器。第61頁/共83頁622023/3/246.3線路的電流電壓保護(hù)

一、保護(hù)裝置的接線方式接線系數(shù):在繼電保護(hù)回路中,流入繼電器中的電流IK與對(duì)應(yīng)電流互感器的二次電流I2的比值,稱為接線系數(shù),即

設(shè)電流互感器的變比為,保護(hù)裝置的動(dòng)作電流為Iop,則相應(yīng)的電流繼電器的動(dòng)作電流為第62頁/共83頁632023/3/241.三相完全星形接線方式(圖6-7)特點(diǎn):可以反映各種形式的故障,其接線系數(shù)Kw=1。2.三相不完全星形接線方式(圖6-8)特點(diǎn):可以反映除B相單相接地短路以外的所有故障,其接線系數(shù)Kw=1。圖6-7三相完全星形接線方式圖6-8兩相不完全星形接線方式第63頁/共83頁642023/3/243.兩相電流差接線方式(圖6-9)

流入繼電器中的電流等于A、C兩相電流互感器二次電流之差,即

特點(diǎn):各種短路形式下的接線系數(shù)不同,如圖6-10所示。正常運(yùn)行或三相短路時(shí):發(fā)生A、C兩相短路時(shí):A、B或B、C兩相短路時(shí):圖6-9兩相電流差接線方式第64頁/共83頁652023/3/24圖6-9兩相電流差接線方式在不同短路形式下的電流相量圖一般情況下:Why?!保護(hù)整定時(shí)??;靈敏度校驗(yàn)時(shí)取Kw

=1。第65頁/共83頁662023/3/24

二、過電流保護(hù)1.過電流保護(hù)的原理和組成定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成(圖6-11)圖6-11定時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a)原理圖b)展開圖第66頁/共83頁672023/3/24反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作原理和組成(圖6-12)圖6-12反時(shí)限過電流保護(hù)的原理圖和展開圖a)原理圖b)展開圖第67頁/共83頁682023/3/242.過電流保護(hù)裝置的整定計(jì)算動(dòng)作電流:

Iop>IL.max保護(hù)裝置的動(dòng)作電流Iop應(yīng)躲過線路的最大負(fù)荷電流IL.max,即

保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)可靠返回到原始位置(見圖6-13)。圖6-13過電流保護(hù)的計(jì)算示意圖第68頁/共83頁692023/3/24

為此,要求裝置保護(hù)的返回電流Ire必須躲過外部短路切除后流過保護(hù)裝置的最大自起動(dòng)電流KstIL.max

,即

Ire>KstIL.max考慮Ire<Iop,引入一個(gè)可靠系數(shù)Krel后,上式可改寫為:

因此,保護(hù)裝置的動(dòng)作電流為:

則繼電器的動(dòng)作電流為:

式中,Krel取1.15~1.25;

Kre取0.8~0.85;Kst取1.5~3。第69頁/共83頁702023/3/24動(dòng)作時(shí)限:應(yīng)按“階梯原則”整定(見圖6-14)定時(shí)限過電流保護(hù):反時(shí)限過電流保護(hù):說明:定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間取決于時(shí)間繼電器預(yù)先整定的時(shí)間,與短路電流的大小無關(guān);反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間需要根據(jù)前后兩級(jí)保護(hù)的GL型電流繼電器的動(dòng)作特性曲線來整定。圖6-14過電流保護(hù)整定說明圖a)電路b)定時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限整定c)反時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限整定即第70頁/共83頁712023/3/24

設(shè)圖6-14a中,KA2的10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間已整定為t2,則KA1的10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間t1的整定方法步驟如下(見圖6-15):計(jì)算WL2首端的三相短路電流Ik反應(yīng)到KA2中去的電流值:計(jì)算對(duì)KA2的動(dòng)作電流

的倍數(shù),即圖6-15反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間整定第71頁/共83頁722023/3/24確定KA2的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間:由n2點(diǎn)→a點(diǎn)→。計(jì)算WL1首端的三相短路電流Ik反應(yīng)到KA1中去的電流值:計(jì)算對(duì)KA2的動(dòng)作電流

的倍數(shù),即確定KA2的10倍動(dòng)作時(shí)間:由n1點(diǎn)和找到交點(diǎn)b點(diǎn),從過點(diǎn)b所在的曲線上找出n=10時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間t1即為所求。

計(jì)算KA1的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間:(?。?/p>

第72頁/共83頁732023/3/24靈敏度校驗(yàn):式中,為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下本線路末端(作近后備時(shí))或相鄰線路末端(作遠(yuǎn)后備時(shí))的兩相短路電流。作遠(yuǎn)后備時(shí),要求Ks≥1.2;作近后備時(shí),要求Ks≥1.3~1.5。過電流保護(hù)的評(píng)價(jià):優(yōu)點(diǎn):既可作本級(jí)近后備,又可作下級(jí)遠(yuǎn)后備。缺點(diǎn):越靠近電源端,定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限反而越長,因此不能作為主保護(hù);反時(shí)限過電流保護(hù)的接線簡單,但動(dòng)作時(shí)限整定復(fù)雜。若靈敏度不滿足要求,可采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)來提高其靈敏度。第73頁/共83頁742023/3/24

三、低電壓閉鎖的過電流保護(hù)(圖6-16)保護(hù)裝置有兩個(gè)測量元件:

過電流繼電器KA欠電壓繼電器KV

式中,Uw.min為母線的最小工作電壓,取0.9UN;Kre取1.25;Kre1取1.1~1.2。過電流繼電器的動(dòng)作電流低電壓繼電器的動(dòng)作電壓

圖6-16低電壓閉鎖的過電流保護(hù)單相原理接線圖第74頁/共83頁752023/3/24

四、無時(shí)限電流速斷保護(hù)1.無時(shí)限電流速斷保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算(圖6-17)曲線1——

曲線2——

直線3——無時(shí)限電流速保護(hù)的動(dòng)作電流。動(dòng)作電流:躲過本保護(hù)區(qū)末端B處的最大短路電流,即式中,Krel取1.2~1.3。圖6-17無時(shí)限電流速斷保護(hù)的工作原理圖第75頁/共83頁762023/

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