供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

§7.1繼電保護(hù)裝置的概念

§7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)

§7.3電力變壓器的繼電保護(hù)

§7.4低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)

§7.5電子技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

小結(jié)§7.1繼電保護(hù)裝置的概念

7．1．1繼電保護(hù)裝置的任務(wù)~1.故障時(shí)跳閘在供電系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，作用于前方最近保護(hù)裝置動(dòng)作控制保護(hù)裝置，使之迅速跳閘，切除故障部分，恢復(fù)其它無(wú)故障部分的正常運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出信號(hào)，以便提醒值班人員檢查，及時(shí)消除故障。2.異常狀態(tài)發(fā)出報(bào)警信號(hào)在供電系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)，如過(guò)負(fù)荷或有故障苗頭時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒值班人員注意并及時(shí)處理，以免發(fā)展為故障。

7．1．2斷電保護(hù)裝置的基本要求

1.選擇性繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性是指在供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只使電源一側(cè)距離故障點(diǎn)最近的繼圖7-1繼電保護(hù)裝置動(dòng)作選擇性示意圖§7.1繼電保護(hù)裝置的概念電保護(hù)裝置動(dòng)作，通過(guò)開(kāi)關(guān)電器將故障切除，而非故障部分仍然正常運(yùn)行。如圖7-1，當(dāng)k-1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，則繼電保護(hù)裝置動(dòng)作只應(yīng)使斷路器1QF跳閘，切除電動(dòng)機(jī)M。而其它斷路器都不跳閘。2.速動(dòng)性當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)盡快動(dòng)作，快速切除故障。3.可靠性指保護(hù)裝置該動(dòng)作時(shí)就應(yīng)該動(dòng)作（不拒動(dòng)）,不該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng).4.靈敏性靈敏性是指保護(hù)裝置在其保護(hù)范圍內(nèi)對(duì)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。靈敏性通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量的。對(duì)于過(guò)電流保護(hù)裝置，其靈敏系數(shù)為為:

式中——被保護(hù)區(qū)內(nèi)最小運(yùn)行方式下的最小短路電流

——保護(hù)裝置的一次側(cè)動(dòng)作電流對(duì)于低電壓保護(hù)裝置，其靈敏系數(shù)為式中——被保護(hù)區(qū)---內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，連接該保護(hù)裝置的母線上最大殘余電壓

——保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電壓(V)。即保護(hù)裝置動(dòng)作電壓換算到一次電路的電壓

§7.1繼電保護(hù)裝置的概念7.1.3繼電保護(hù)裝置的組成及常用保護(hù)繼電器1．繼電保護(hù)裝置的組成如圖7-2所示，當(dāng)線路上發(fā)生短路時(shí)，起動(dòng)用的電流繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，使時(shí)間繼電器KT起動(dòng)，KT經(jīng)整定的一定時(shí)限后，接通信號(hào)繼電器KS和中間斷電器KM，KM觸頭接通斷路器QF的跳閘回路，使斷路器QF跳閘。

圖7-2繼電保護(hù)裝置框圖§7.1繼電保護(hù)裝置的概念2．常用的保護(hù)繼電器繼電器的分類按其應(yīng)用，有控制繼電器和保護(hù)繼電器兩大類，機(jī)床控制電路應(yīng)用的繼電器多屬于控制繼電器；供電系統(tǒng)中應(yīng)用的繼電器多屬于保護(hù)繼電器。在供電系統(tǒng)中常用的保護(hù)繼電器，有電磁型繼電器、感應(yīng)型繼電器以及晶體管繼電器。前兩種是機(jī)電式繼電器，它們工作可靠，而且有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，所以目前仍普遍使用。晶體管繼電器具有動(dòng)作靈敏、體積小、能耗低、耐震動(dòng)、無(wú)機(jī)械慣性、壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，但由于晶體管元件的特性受環(huán)境溫度變化影響大，元件的質(zhì)量及運(yùn)行維護(hù)的水平都影響到保護(hù)裝置的可靠性，目前國(guó)內(nèi)較少采用。電力系統(tǒng)中已向集成電路和微機(jī)保護(hù)發(fā)展。這里主要介紹以機(jī)電式保護(hù)繼電器。常用的機(jī)電式繼電器分電磁型和感應(yīng)型兩種。（1）電磁式繼電器1）電磁式電流繼電器電磁式電流繼電器在繼電保護(hù)裝置中，通常用作起動(dòng)元件，因此又稱起動(dòng)繼電器。常用的DL-10系列電磁式繼電器其內(nèi)部接線和圖形符號(hào)如圖7-4。能使過(guò)電流繼電器動(dòng)作(觸點(diǎn)閉合)的最小電流稱繼電器的“動(dòng)作電流”，用表示。使繼電器由動(dòng)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”，用表示?！?.1繼電保護(hù)裝置的概念圖７-4DL—10系列電磁式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號(hào)

a)DL-11型結(jié)線b)DL-12型結(jié)線c)DL-13型結(jié)線d)集中表示的圖形符號(hào)e)分開(kāi)表示的圖形符號(hào)繼電器“返回電流”與“動(dòng)作電流”的比值，稱為繼電器的返回系數(shù)，用表示，即

對(duì)于過(guò)量繼電器，返回系數(shù)總是小于1的(欠量繼電器則大于1)，返回系數(shù)越接近于1，說(shuō)明繼電器越靈敏，如果返回系數(shù)過(guò)低，可能使保護(hù)裝置誤動(dòng)作。DL-10系列繼電器的返回系數(shù)一般不小于0.8。

DL-10系列電磁式繼電器的電流時(shí)間特性如圖7-5所示只要通入繼電器的電流超過(guò)某一預(yù)先整定的數(shù)值時(shí)，它就能動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)限是固定的，與外加電流無(wú)關(guān)，這種特性稱作定時(shí)限特性?！?.1繼電保護(hù)裝置的概念圖7-5電磁式電流繼電器的定時(shí)限特性2).電磁式時(shí)間繼電器供電系統(tǒng)中常用的DS-110、120系列電磁式時(shí)間繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號(hào)如圖7-7所示。圖7-7DS-110、120系列時(shí)間繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號(hào)

§7.1繼電保護(hù)裝置的概念圖7-7DS-110、120系列時(shí)間繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號(hào)3).電磁式信號(hào)繼電醒器供電系統(tǒng)中常用的DX-11型電磁式信號(hào)繼電器，有電流型和電壓型兩種，電流型可串聯(lián)在二次回路中而不影響其他二次元件的動(dòng)作。電壓型必須并聯(lián)在二次回路內(nèi)。§7.1繼電保護(hù)裝置的概念圖7-8DX-11型電磁式信號(hào)繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)

DX-11型信號(hào)繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號(hào)如圖7-8b)所示。b)4).電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器常用在保護(hù)裝置的出口回路中，用來(lái)接通斷路器的跳閘回路，故又稱為出口繼電器。工廠供電系統(tǒng)中常用的DZ-10系列中間繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號(hào)如圖7-9所示，§7.1繼電保護(hù)裝置的概念圖7-10DZ-10系列中間繼電器的內(nèi)部結(jié)線和圖形符號(hào)(2)感應(yīng)式電流繼電器供電系統(tǒng)中常用感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7-11所示。圖7-11感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)§7.1繼電保護(hù)裝置的概念

感應(yīng)式電流繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度不高，瞬動(dòng)時(shí)限誤差大，但它的觸點(diǎn)容量大，它同時(shí)兼有電磁式電流繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器的功能，即它在繼電保護(hù)裝置中，既能作為起動(dòng)元件，又能實(shí)現(xiàn)延時(shí)、給出信號(hào)和直接接通跳閘回路；既能實(shí)現(xiàn)帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，又能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，從而使保護(hù)裝置時(shí)元件減少，接線簡(jiǎn)單。此外，感應(yīng)式電流繼電器采用交流操作電源，可減少投資。因而在6～lOkV供電系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)7.2.1概述高壓線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)，動(dòng)作于斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。單相接地保護(hù)：(1)絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變配電所的高壓母線上，動(dòng)作于信號(hào)。(2)有選擇性的單相接地保護(hù)(零序電流保護(hù))，亦動(dòng)作于信號(hào)，但當(dāng)危及人身和設(shè)備安全時(shí)，則應(yīng)動(dòng)作于跳閘。對(duì)可能經(jīng)常過(guò)負(fù)荷的電纜線路，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)7.2.2保護(hù)裝置的結(jié)線方式1、兩相兩繼電器式結(jié)線(見(jiàn)圖7-16)這種結(jié)線，如一次電路發(fā)生三相短路或任意兩相短路，至少有一個(gè)繼電器動(dòng)作，且流人繼電器的電流就是電流互感器的二次電流7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)圖7-16兩相兩繼電器式結(jié)線圖圖7-17兩相一繼電器式結(jié)線圖為了表征繼電器電流與電流互感器二次電流間的關(guān)系，特引入一個(gè)結(jié)線系數(shù)（7-3）兩相兩繼電器式結(jié)線屬相電流結(jié)線，，即保護(hù)靈敏度都相同。7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)2、兩相一繼電器式結(jié)線(見(jiàn)圖7-17)這種結(jié)線，又稱兩相電流差結(jié)線，或兩相交叉結(jié)線。正常工作和三相短路時(shí)，流人繼電器的電流為A相和C相兩相電流互感器二次電流的相量差，即，而量值上，如圖7-18a所示。在A、C兩相短路時(shí)，流進(jìn)繼電器的電流為電流互感器二次側(cè)電流的2倍，如圖7-18b所示。在A、B或B、C兩相短路時(shí)，流進(jìn)電流繼電器的電流等于電流互感器二次側(cè)的電流，如圖7-18c所示。三相短路：流過(guò)繼電器的電流為A、B相或B、C相短路：流過(guò)繼電器的電流為A、C相短路：流過(guò)繼電器的電流為

可見(jiàn)，兩相電流差結(jié)線的結(jié)線系數(shù)與一次電路發(fā)生短路的形式有關(guān)，不同的短路形式，其結(jié)線系數(shù)不同。)三相短路b)A相、C相短路c）A相、B相短路圖7-18兩相電流差結(jié)線在不同短路形工下電流7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)

可見(jiàn)，兩相電流差結(jié)線的結(jié)線系數(shù)與一次電路發(fā)生短路的形式有關(guān)，不同的短路形式，其結(jié)線系數(shù)不同。7.2.3帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)1、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置（1）、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的組成及動(dòng)作原理圖7-19定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理電路圖a)原理圖b)展開(kāi)圖QF-高壓斷路器TAl、TA2-電流互感器KAl、KA2-Dl型電流繼電器7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)

當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器KAl、KA2中至少一個(gè)瞬時(shí)動(dòng)作，閉合其動(dòng)合觸點(diǎn)，使時(shí)間繼電器KT起動(dòng)。KT經(jīng)過(guò)整定限時(shí)后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號(hào)繼電器(電流型)KS和中間繼電器KM動(dòng)作。KM動(dòng)作后，其觸點(diǎn)接通斷路器的跳閘線圈YR的回路，使斷路器QF跳閘，切除短路故障。與此同時(shí)，KS動(dòng)作，其信號(hào)指示牌掉下，接通燈光和音響信號(hào)。在斷路器跳閘時(shí)，QF的輔助觸點(diǎn)隨之?dāng)嚅_(kāi)跳閘回路，以切斷其回路中的電流，在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置中除KS外的其他所有繼電器均自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而KS可手動(dòng)復(fù)位。（2）、動(dòng)作電流的整定：過(guò)動(dòng)作電流的整定必須滿足下面兩個(gè)條件。1）應(yīng)該躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流(包括正常過(guò)負(fù)荷電流和尖峰電流)以免在最大負(fù)荷通過(guò)時(shí)保護(hù)裝誤動(dòng)作。2)保護(hù)裝置的返回電流Ire也應(yīng)該躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流，以保證保護(hù)裝置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始位置，避免發(fā)生誤動(dòng)作。 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作整定公式：(7-4)7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)式中——保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對(duì)DL型繼電器可取1.2，對(duì)GL型繼電器可取1.3；——保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù)，按三相短路來(lái)考慮，對(duì)兩相兩繼電器結(jié)線(相電流結(jié)線)為1，對(duì)兩相二繼電器結(jié)線(兩相電流差結(jié)線)為；——線路的最大負(fù)荷電流(含尖峰電流)，可取為(1.5～3)，為線路的計(jì)算電流。+（3）動(dòng)作時(shí)間整定

為了保證前后級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間的選擇性，過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間（也稱動(dòng)作時(shí)限），應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定，也就是在后一級(jí)保護(hù)裝置所保護(hù)的線路首端（如圖6-20a中的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)中最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間都要大一個(gè)時(shí)間差t。即t大約在0.5～0.7S之間對(duì)于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，可取t=0.5S；對(duì)于反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，可取t=0.7S?！輙7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)2、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置（1）、電路組成及原理圖7-20是一個(gè)交流操作的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置圖當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器KAl、KA2至少有一個(gè)動(dòng)作，經(jīng)過(guò)一定時(shí)延時(shí)后(延時(shí)長(zhǎng)短與短路電流大小成反比關(guān)系)，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，緊接著其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，這時(shí)斷路器跳閘線圈YR因“去分流”而通電，從而使斷路器跳閘，切除短路故障部分。在繼電器去分流跳閘的同時(shí)，其信號(hào)牌自動(dòng)掉下，指示保護(hù)裝置已經(jīng)動(dòng)作。在短路故障被切除后，繼電器自動(dòng)返回，信號(hào)牌則需手動(dòng)復(fù)位。

圖7-21反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理電路圖a)按集中表示法繪制

b)按分開(kāi)表示法繪制7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)

一般繼電器轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的動(dòng)作順序都是常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)后，常開(kāi)觸點(diǎn)再閉合。而這種繼電器的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)，動(dòng)作時(shí)間的先后順序必須是：常開(kāi)觸點(diǎn)先閉合，常閉觸點(diǎn)后斷開(kāi)(如圖7-22所示)。這里采用具有特殊結(jié)構(gòu)的先合后斷的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，不僅保證了繼電器的可靠動(dòng)作，而且還保證了在繼電器觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)電流互感器二次側(cè)不會(huì)帶負(fù)荷開(kāi)路。圖7-22先合后斷轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作說(shuō)明a)正常位置b)動(dòng)作后常開(kāi)觸點(diǎn)先閉合

c)接著常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)（2）、動(dòng)作電流的整定動(dòng)作電流的整定與定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相同，式7-4中取1.37.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)（3）、動(dòng)作時(shí)間的整定GL型繼電器的時(shí)限調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是按10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間來(lái)標(biāo)度的,而實(shí)際通過(guò)繼電器的電流一般不會(huì)恰恰為動(dòng)作電流的10倍，因此必須根據(jù)繼電器的動(dòng)作特性曲線來(lái)整定。4、過(guò)電流保護(hù)的靈敏度及提高靈敏度的措施---低電壓閉鎖保護(hù)按規(guī)定過(guò)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)必須滿足的條件為（1）、過(guò)電流保護(hù)的靈敏度當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作后備保護(hù)時(shí)，如滿足上式有困難，可以=≥1.5(7-10)≥1.2

當(dāng)過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)達(dá)不到上述要求時(shí)，可采用下述的低電壓閉鎖保護(hù)來(lái)提高靈敏度。2）、低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式為≥(7-11)7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)a)b)圖7-25低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)電路接線圖

b)展開(kāi)圖7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)QF-高壓斷路器TA-電流互感器TV-電壓互感器KA-電流繼電器KM-中間繼電器KS-信號(hào)繼電器KV-低電壓繼電器YR-斷路器跳閘線圈7.2.4電流速斷保護(hù)1、電流速斷保護(hù)的組成及速斷電流的整定對(duì)于采用GL型電流繼電器，直接利用繼電器本身結(jié)構(gòu)，既可完成反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，又可完成電流速斷保護(hù)，不用額外增加設(shè)備，非常簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。對(duì)于采用DL型電流繼電器，其電流速斷保護(hù)電路如圖7-26、7-27所示。圖7-26電力線路定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)結(jié)線圖（按集中表示法繪制）圖7-26、27是同時(shí)具有電流速斷和定時(shí)限電流保護(hù)的結(jié)線圖和展開(kāi)圖7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：KAl、KA2、KT、KSl、KM構(gòu)成電流速斷保護(hù)：KA3、KA4、KS2、KM構(gòu)成為了保證保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性,電流速斷保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流(即速斷電流)應(yīng)按躲過(guò)它所保護(hù)線路末端的最大短路電流（即三相短路電流）來(lái)整定。只有這樣，才能避免在后一級(jí)速斷保護(hù)所保護(hù)線路的首端發(fā)生三相短路時(shí)，它可能發(fā)生的誤跳閘。（因后一段線路距離很近，阻抗很小，所以速斷電流應(yīng)躲過(guò)其保護(hù)線路末端的最大短路電流）。7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)圖7-27電力線路定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)展開(kāi)圖圖7-28線路電流速斷保護(hù)的保護(hù)區(qū)和死區(qū)-前一級(jí)保護(hù)應(yīng)躲過(guò)的最大短路電流-前一級(jí)保護(hù)整定的一次速斷電流7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)

如圖7-28所示電路中，WLl末端k-1點(diǎn)的三相短路電流，實(shí)際上與其后一段WL2首端k-2點(diǎn)的三相短路電流是近乎相等的.

因此可得電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流(速斷電流)的整定計(jì)算公式為=(7-13)——可靠系數(shù)，對(duì)DL型繼電器，取1.2～1.3；對(duì)GL型繼電器，取1.4～1.5；對(duì)脫扣器，取1.8～2。式中2、電流速斷保護(hù)的“死區(qū)”及其彌補(bǔ)

在速斷保護(hù)區(qū)內(nèi)，速斷保護(hù)作為主保護(hù),過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)；而在速斷保護(hù)的“死區(qū)”內(nèi)，則過(guò)電流保護(hù)為基本保護(hù)。3、電流速斷保護(hù)的靈敏度電流速斷保護(hù)的靈敏度必須滿足的條件是Sp=≥1.5～2(7-14)式中——線路首端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)圖7-29絕緣監(jiān)測(cè)裝置接線圖

圖7-29中在變壓所的母線上接一個(gè)三相五芯式電壓互感器，其二次側(cè)的星形聯(lián)結(jié)繞組接有電壓表，以測(cè)量各相對(duì)地電壓，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)測(cè)量相間電壓；另一個(gè)二次對(duì)地繞組接成開(kāi)口三角形，接入電壓繼電器，用來(lái)反應(yīng)線路單相接地時(shí)出現(xiàn)的零序電壓。

7.2.5中性點(diǎn)不接地的單相接地保護(hù)1、絕緣監(jiān)測(cè)裝置7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱，開(kāi)口三角形兩端電壓接近于零，繼電器不動(dòng)作，在系統(tǒng)發(fā)生一相接地時(shí)，接地相電壓為零，其它兩相對(duì)地電壓升高到倍，開(kāi)口處出現(xiàn)100V的零序電壓，使繼電器動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警的燈光和音響信號(hào)。

這種保護(hù)裝置簡(jiǎn)單，雖給出故障信號(hào)，但沒(méi)有選擇性，難以找到故障線路。值班人員根據(jù)信號(hào)和電壓表指示可以知道發(fā)生了接地故障且知道故障的相別，但不能判斷哪一條線路發(fā)生了接地故障。因此這種監(jiān)視裝置可用于出線不太多、并且允許短時(shí)停電的供電系統(tǒng)中。2、有選擇性的單相接地保護(hù)裝置（1）單相接地時(shí)，系統(tǒng)中的電容電流分布如圖7-30

（2）、單相接地保護(hù)

如圖7-31，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行及三相對(duì)稱短路時(shí)，因在零序電流互感器二次側(cè)由三相電流產(chǎn)生的三相磁通相量之和為零，即在零序電流互感器中不會(huì)感應(yīng)山零序電流，繼電器不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，就有接地電容電流通過(guò)，此電流在二次側(cè)感應(yīng)出零序電流，使繼電器動(dòng)作，并發(fā)山信號(hào)。

架空線路的單相接地保護(hù)，一般采用由三個(gè)電流互感器同極性并聯(lián)所組成的零序電流互感器。如圖7—31（a）圖但一般供電用戶的高壓線路不長(zhǎng)，很少采用。7.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)對(duì)于電纜線路，則采用圖7—31(b)和專用零序電流互感器的接線。注意電纜頭的接地線必須穿過(guò)零序電流互感器的鐵心，否則零序電流(不平衡電流)不穿過(guò)零序電流互感器的鐵心,保護(hù)就不會(huì)動(dòng)作。

圖7---31零序電流保護(hù)裝置a)架空線路用，b)電纜線路用（3）、單相接地保護(hù)動(dòng)作電流的整定

對(duì)于架空線路，采用圖7-31a)的電路，電流繼電器的整定值需要躲過(guò)正常電流負(fù)荷下產(chǎn)生的不平衡電流和其它線路接地時(shí)在本線路上引起的電容電流,即=

+

（

）

（7-15）式中——可靠系其值取4～5，保護(hù)裝置帶時(shí)限時(shí),其值取1.5～27.2高壓配電電網(wǎng)的繼電保護(hù)(A)

（7-16）

式中

(A)

Ic≈

（4）、單相接地保護(hù)的靈敏度≥1.2

---被保護(hù)電路有電氣聯(lián)系的總電網(wǎng)電容電流----線路本身電容電流——零序電流互感器的變流比

和

均按公式（1-2）計(jì)算

作業(yè)：思考題7-5、7-6、7-9習(xí)題：7-1、7-2——正常運(yùn)行負(fù)荷電流不平衡在零序電流互感器輸出端出現(xiàn)的不平衡電流；——其它線路接地時(shí),在本線路的電容電流。如果是架空電路,(A),若是電纜線路

≈

≈

其中線路的額定電壓(kV)；為線路長(zhǎng)度(km)。對(duì)于電纜電路，則采用圖7-31b)的電路，整定動(dòng)作電流只需躲過(guò)本線路的電容電流即可，因此，——零序電流互感器的變流比。

7.3電力變壓器的繼電保護(hù)7.3.1概述

1、高壓側(cè)為6—10KV的車間變電所的主變壓器，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。如果過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間范圍為0.5---0.7s，也可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)。

2、容量在800KVA及以上的油浸式變壓器（如安裝在車間內(nèi)部，則容量在400及以上時(shí)），還需裝設(shè)瓦斯保護(hù)。3、并列運(yùn)行的變壓器容量（單臺(tái)）在400KVA及以上，以及雖為單臺(tái)運(yùn)行但又作為備用電源用的變壓器有可能過(guò)負(fù)荷時(shí)，還需裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，但過(guò)負(fù)荷保護(hù)只動(dòng)作于信號(hào)，而其他保護(hù)一般動(dòng)作于跳閘。4、是如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KVA及以上、兩臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器容量（單臺(tái)）在6300KVA及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來(lái)取代電流速斷保護(hù)。高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所主變壓