第一章電力系統(tǒng)繼電保護概述錯誤!未定義書簽。

一、電力系統(tǒng)繼電保護的作用錯誤!未定義書簽。

二、繼電保護的基本原理、構(gòu)成與分類：錯誤!未定義書簽,,

三、對電力系統(tǒng)繼電俁護的基本要求：錯誤!未定義書答。

第二章繼電保護的基本元件錯誤!未定義書簽。

第三章輸申線盤的主.流由壓保護錯誤!未定義書簽。

第一節(jié)單涮由源網(wǎng)絡(luò)相間短潞的肘流保護錯誤!未定義書簽.

第二節(jié)雙側(cè)電源輸電線路相間短路的方向電流保護錯誤!未定義書簽。

第三節(jié)軟嵬繪路的接坨故障保護錯誤!未定義書簽。

第四節(jié)自動重合閘錯誤!吳定義書簽。

第七節(jié)距離保護的整定計算原則及前距離保護的評價錯誤!未定義書簽o

一,距離保護的整罡計算原則錯誤!未定義書簽。

一,對距離保護的評價錯誤!未定義書簽。

第五章格電綣路全柒典速保我錯誤!未定義書簽。

第一節(jié)輸電線路的縱朕蓋動保護錯誤!未定義書簽。

一、基本原理：錯誤!未定義書簽。

第三節(jié)輸電建路的離賽保護錯誤!未定義書簽。

一、高一保一概述.錯誤!未定義書簽。

二、高頻通道的枸成：錯誤!未定義書簽。

二、高頻通道工作萬式及高頻信號的應(yīng)用：無高頻電流是信號錯誤!未定義書簽。

三方向商嗾保妒錯誤!未定義書簽。

錯誤!未定義書簽。

笫五節(jié)發(fā)電機的勵音回路接地保護錯誤!未定義書簽。

第，穴節(jié)發(fā)電機一一更壓器組的保護錯誤!未定義書簽o

第一章電力系統(tǒng)繼電保護概述

一、電力系統(tǒng)繼電保護的作用

1.繼電保護包括繼電保護技術(shù)和繼電保護裝置。

*繼電保護技術(shù)是一個完整的體系，它主要包括電力系統(tǒng)故障分析、各種繼電保護原理及實現(xiàn)方法、

繼電保護的設(shè)計、繼電保護運行及維護等技術(shù)。

*繼電保護裝置是完成繼電保護功能的核心。P1

繼電保護裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘

或發(fā)出信號的一種自動裝置。

2.電力系統(tǒng)的故障和不正常運行狀態(tài)：〈三相交流系統(tǒng)）

*故障：各種短路熊⑶、d⑵、d⑴、d?-?）＞和斷線＜單相、兩相），其中最常見且最危險的是各

種類型的短路。其后果：

1.電流I增加危害故障設(shè)備和非故障設(shè)備；

2.電壓U降低或增加影響用戶的正常工作；

3.破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使事故進一步擴大＜系統(tǒng)振蕩，電壓崩潰）

4.發(fā)生不對稱故障時，出現(xiàn)I使旋轉(zhuǎn)電機產(chǎn)生附加發(fā)熱；發(fā)生接地故障時出現(xiàn)I一對相鄰

2.0.

通訊系統(tǒng)造成干擾

?不正常運行狀態(tài)：

電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障的運行狀態(tài)。如：過負(fù)荷、過電壓、

頻率降低、系統(tǒng)振蕩等。

3.繼電保護的作用：

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使

故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障設(shè)備迅速恢復(fù)正常運行；

反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的條件〈例如有無經(jīng)常值班人員）而

動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。

二、繼電保護的基本原理、構(gòu)成與分類：

1.基本原理：

為區(qū)分系統(tǒng)正常運行狀態(tài)與故障或不正常運行狀態(tài)一一義須找出兩種情況下的區(qū)別。

①I增加故障點與電源間一＞過電流保護

②U降低母線電壓一》低電壓保護

③相位變化，巾變化；正常：為負(fù)荷的功率因數(shù)角一般為0-30°左右

短路：為輸電線路的阻抗角一般為60。?85°—）方向保護.

U

④測量阻抗降低，z=1模值減少%增加一>阻抗保護

1=1/H/

⑤雙側(cè)電源線路外部故障：入出內(nèi)部故障：入出一一電流差動保護。

⑥反映I,的序分量保護等。

20

非電氣量：瓦斯保護，過熱保護

原則上說：只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征〈差別），即可找出

一種原理，且差別越明顯，保護性能越好。

2.構(gòu)成

以過電流保護為例：

過電流保護單和朦，圈

正常運行：1=1/nLJ不動

fhLH

故障時：1=1">/LJ動一〉SJ動<延時）-j>XJ動一）信號

dLH切

TQ動—>跳閘—

〈常用繼電器及觸點的表示方法參考附錄1P230）

保護裝置由測量元件、邏輯元件和執(zhí)行元件三部分組成。

被測物理裝

iOT—fWr}個跳:W或信號

整史值

（1）測量元件

作用：測量從被保護對象輸入的有關(guān)物理量＜如電流、電壓、阻抗、功率方向等），并與已給

定的整定值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”

或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護是否應(yīng)該啟動。

（2）邏輯元件

作用：根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護

裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行

元件。

邏輯回路有：或、與、非、延時啟動、延時返回、記憶等。

（3）執(zhí)行元件：

作用；根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時一跳閘；不正

常運行時一發(fā)信號；正常運行時一不動作。

3.分類：

幾種方法如下：

（1）按被保護的對象分類：輸電線路保護、發(fā)電機保護、變壓器保護、電動機保護、母線保護

等；

（2）按保護原理分類：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、方向保護、零序保護等；

按保護所反應(yīng)故障類型分類：相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、斷線保護、

失步保護、失碳保護及過勵磁保護等；

按構(gòu)成繼電保護裝置的維電器原理分類：機電型保護〈如電磁型保護和感應(yīng)型保護）、整流

型保護、晶體管型保護、集成電路型保護及微機型保護等；

（5）按保護所起的作用分類：主保護、后備保護、輔助保護等；

主保護滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設(shè)備和線路

故障的保護。

后備保護主保護或斷路器拒動時用來切除故障的保護。又分為遠(yuǎn)后備保護和近后備保

護兩種。

①遠(yuǎn)后備保護：當(dāng)主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保

護。

②近后備保護：當(dāng)主保護拒動時，由本設(shè)備或線路的另一套保護來實現(xiàn)后備的保護；當(dāng)斷

路器拒動時，由斷儲器失靈保護來實現(xiàn)近后備保護。

輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能或當(dāng)主保護和后備保護退出運行而增設(shè)的簡單

保護。

三、對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求：

對動作于跳閘的繼電保護，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、

可靠性。即保護的四性。

（一）選擇性：P5

選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障元件從系統(tǒng)中切除，而使非故障元件仍能正

常運行，以盡量縮小停電范圍，

與5B

上」-Id2Cd3

例：

當(dāng)dl點短路時，保護1、2動一跳1DL、2DL,有選擇性

當(dāng)d2點短路時，保護5、6動一跳5DL、6DL,有選擇性

當(dāng)d3點短路時，保護7,8動一跳7DL、8DL,有選擇性

當(dāng)d3點短路時，若保護7拒動或7DL拒動，保護5動一跳5DL＜有選擇性）

若保護7和7DL正確動作于跳閘，保護5動一跳5DL,則保護5為誤動，或稱保護5越級跳閘〈保

護5失去選擇性）

小結(jié)：選擇性就是故障點在區(qū)內(nèi)就動作，在區(qū)外不動作。當(dāng)三保護未動作時，由近后備或遠(yuǎn)后備切除

故障，使停電面積最小。因遠(yuǎn)后備保護比較完善〈對保護裝置拒動、DL拒動、二次回路和直流電源

等故障所引起的拒絕動作均起后備作用）且實現(xiàn)簡單、經(jīng)濟，應(yīng)優(yōu)先采用。但遠(yuǎn)后備保護切除故障

的時間較長。在高壓電網(wǎng)中，應(yīng)加強主保護。

（二）速動性：

保護的動作速度應(yīng)盡可能快速。快速切除故障的好處：錯誤!提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；錯誤!減少

用戶在低電壓下的動作時間；錯誤!減少故障元件的損壞程度，避免故障進一步擴大。

t=t；

bhDL

t一故障總切除時間；

t-保護動作時間；

bh

t-斷路器動作時間；

DI.

一般的快速保護動作時間為?，最快的可達(dá)?。

一般的斷路器的動作時間為?，最快的可達(dá)?。

所以，切除故障的最快時間為：0。03-0oIso

（三）靈敏性：P6

指在最不利的條件下，保護裝置對故障的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應(yīng)在發(fā)生

區(qū)內(nèi)故障時，不論運爺方式大小、短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地反應(yīng)。

通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量，并表示為Ko

In

對反應(yīng)于數(shù)值上升而動作的過量保護〈如電流保護）

“保護范圍末端金屬性短路時故障參數(shù)的最小計算值_/

K=------------------------------------------------------------------------------------------------=—

加保護的動作參數(shù)/

dz

對反應(yīng)于數(shù)值下降而動作的欠量保護＜如低電壓保護）

K=保護的動作參數(shù)=乙

加~保護范圍末端金屬性短路時故障參數(shù)的最大計算值U

（I.max

其中故障參數(shù)的最小、最大計算值是根據(jù)實際可能的最不利運行方式、故障類型和短路點

位置來計算的。

在《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程。1400—91）》中，對各類保護的靈敏系數(shù)K的要

1m

求都作了具體規(guī)定＜參見附錄2,P231）。

（四）可靠性：P5

指發(fā)生了屬于某保護裝置動作的故障，它應(yīng)能可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作《拒動）；而在

發(fā)生不屬于本保護動作的故障時，保護應(yīng)可靠不動，即不發(fā)生錯誤動作＜誤動）。

影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素：

內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線

簡明，觸點多少等；

外在的：運行維護水平、安裝調(diào)試是否正確。上述四個基本要求是設(shè)計、分析研究繼電保

護的基礎(chǔ)，也是貫穿全課程的一個基本線索。在它們之間既有矛盾的一面，又有在一定條

件下統(tǒng)一的一面。

四、發(fā)展：

原理：隨電力系統(tǒng)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步而發(fā)展

從保護原理看：過電流^^^^一港早熔斷器）-I流差動保護一^向性電流保護

<1901年）<1908年）<1910年）

‘距離保護'高頻保護~A微波保護~“行波保護、光纖保護

<1920年）〈1927年）〈50年代）〈70年代誕生、50年代有設(shè)想）

從構(gòu)成保護裝置的元件看：機電型—“電子型-?微機型〈我校80年代）

（電磁型、感應(yīng)型、電動型〉晶體管

集成電路

20世紀(jì)50年代60年代末提出70年代后半期出樣機

復(fù)習(xí)提問：

1、繼保任務(wù)、基本要求

2、主保護、近后備保護、遠(yuǎn)后備保護的區(qū)別

3、靈敏系數(shù)的概念及運用

4、各種常用保護的工作原理

第二章繼電保護的基本元件

（丘、總由住笫一次變換）將任里(100V)

大電流互端熱流（二次）更小

(5A或變換器,J

對

稱

量

分

弱電

過

潴

元件

維電器器

序

濯t

互感器：

（1）電流互感器:

Ii

1作用：＜一次）大電流變換為＜二次）小電流〈額定值為5A或1A）；隔離作用。

2工作特點和要求：

1）一次繞組與高壓回路串聯(lián)，L只取決于所在高壓回路電流，而與二次負(fù)荷大小無

關(guān)。

2）二次回路不允許開路，否則會產(chǎn)生危險的高電壓，危及人身及設(shè)備安全。

3）CT二次回路必須有一點直接接地，防止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對地高電壓，

但僅一點接地。

4）變換的準(zhǔn)確性，

3極性：

“減極性”原則：當(dāng)同時從一、二次繞組的同極性端子通入相同方向電流時，它們在

鐵芯中產(chǎn)生磁通的方向相同。

當(dāng)從一次繞組“*”標(biāo)端通入交流電時，則在二次側(cè)感應(yīng)電流從“標(biāo)端流出。從兩

側(cè)同極性端觀察時，/，r反方向，稱為減極性標(biāo)記。此時鐵芯中的合成磁勢為

12

N*1

N7-NI=0,則/=_i_/=I。這表明/,I同相位。

1I222AT11I2

2

4誤差:

表現(xiàn)在兩方面：幅值誤差和相位誤差。

Z很小，Z大。

Lu

r-I

A/=-+p^l00%<10%8<7-

i

(2)電壓互感器：

1作用：一次高電壓變換為二次低電壓〈額定線電壓100V；相電壓為57o7V）

2工作特點和要求：

1）一次繞組與高壓電路并聯(lián)。

2）二次繞組不允許短路〈短路電流會燒毀PT）,裝有熔斷器。

3）二次繞組有一點直接接地。且只能有一點接地。

4）變換的準(zhǔn)確性，

3電磁式電壓互感器

其工作原理與變壓器相同。

Z?Z-,Z?大。幅值誤差A(yù)U,角度誤差5。

I.I2u

二.各種小型變換器

（1）電壓變換器uf.f'B

（2）電流變換器1f1一通常在二次接有電阻，將二次電流變?yōu)殡妷盒盘枴?/p>

（3）電抗變壓器1fU-bKB鐵芯帶氣隙。

因帶氣隙，Z很小，Z?Z\Z近似零。

UI.UII

E=Zi=Kf,

2M1I1

z—模擬阻抗，阻貪角為中

M

K----阻抗量綱變換系數(shù)，又稱轉(zhuǎn)移阻抗。

I

R的作用：改變①角，對幅值稍有影響。Rt-*It-①，EI

R2

三.對稱分量濾過器

三相不對稱電量可在一定系統(tǒng)中分解成對稱分量。

F=1(k+Q戶+Q2戶)

13abc1.鄧

e；i2c,=—+

.1，,a=—J—

F=—(F+Q2F+aF)其中,22

a23°bc

F=1(F+F+F)Q2=C/240

003abc

1零序電壓濾過器:

u.

u?

U=°u=°u="7,K為電容分壓。

mn1mn2mnOK0

????[??????I??

3〃=/+/+/=—(/+/+/-I-I-I)=—(3/-I)

QabcnABCuAuBtiC0bp

CTCT

其中，i,/,i為勵磁電流，i為不平衡電流。若CT型號相同，對稱運行時，不

uAuBuCbp

平衡電流近似零，三相短路時，電流增加，因鐵芯飽和，Ibp增加，零序電流保護定值應(yīng)

躲過該不平衡電流，

3電阻一電容式負(fù)序電壓濾過器

參數(shù)：R=J3X,X—J3R

1C1C22

1)加入零序電壓時：

因為U=0,(/=0,/=/=0所以U=0。

ABOBCO12mnO

2）加入正序電壓時:

3）通入負(fù)序電壓時:

U=U+U=1.僅72/60=1.5技,e/30,若改變輸入電壓的相序為A,C,B,則變

mn2C2AB2A2

為正序濾過器。

4負(fù)序電流濾過器

電阻一電感型濾過器

IT)

圖中c是作角度誤差補償用的。

1

參數(shù)：W=W=W,w=-w

ABc03A

,I-I

U=U-E

E=7(/-I)XoU=AQRo

MBCMRnmnRM

LB

1)加入零序電流：

E=j(f-/,)X=0；

M八80COM

.I-/

U___Q_/?=0.

Rn

LB

U=0

mnQ

2)加入正序電流：

1R

要使t/=E—U=0；則—IR=XI，即：---=

-mn1MRnAlMBE〃M

LBLB

LB有角度誤差，DKB的轉(zhuǎn)移阻抗不是純電抗，故在LB副邊加一電容，以補償角誤差。

3）加入負(fù)序電流:

U=U+E=2U

mn2RMR

5復(fù)合電流濾過器

......i

I+KIJ+Krj+KI+KIo選擇—Rw",則正序分量不能消除。

121011220nM

LB

四.繼電特性

以過電流繼電器為例：

/>/動作；/</返回。

JdzjJhj

繼電器的動作電流：能使繼電器動作的最小電流值。I

繼電器的返回電流：能使繼電器返回的最大電流值。I

繼電特性的兩個要點：

1)永遠(yuǎn)處于動作或返回狀態(tài)，無中間狀態(tài)。

2)I不等于I,使接點無抖動。

dxh

/

K二-3返回系數(shù)。過量繼電器，K小于1；欠量縫電器，K大于］

hIhh

dzj

五、電磁型繼電器

運用廣泛，原理簡單，成本低，運行可靠，運行經(jīng)驗豐富

1、常用繼電器的表示符號

繼電器與外部電路相連的部件有：線圈、觸點

繼電器的線圈、觸點一般連接在不同回路中

①圖形符號

歸總圖：一個方框上面加半圓弧

方框內(nèi)f表示裝有繼電器的感受元件<如鐵芯線圈）

半圓瓠內(nèi)一標(biāo)志繼電器的觸點

展開圖：線圈和觸點分開表示

線圈表示方法

觸點表示方法：常開觸點、常閉觸點含義

②文字符號

常見繼電器〈電流、電壓、時間、信號、中間、差動等）

③型號

由動作原理代號、主要功能代號、設(shè)計序號及主要規(guī)格代號等組成

表示形式：12—34

1一—動作原理代號，以漢拼字母表示

2——主要功能代號，以漢拼字母表示

3——設(shè)計序號，以阿拉伯?dāng)?shù)字表示

4——主要規(guī)格代號，以阿拉伯?dāng)?shù)字表示

通常表示繼電器觸點的型式及數(shù)量

1：表示一對常開觸點

2：表示一對常閉觸點

3：表示一對常開觸點，一對常閉觸點

例：DL-13型繼電器

D：按電磁原理構(gòu)成

L：電流繼電器1：

設(shè)計序號

3：觸點規(guī)格一一對常開，一對常閉

2、結(jié)構(gòu)和動作原理

電磁型繼電器按其結(jié)構(gòu)型式可分：螺管線圈式

吸引銜鐵式

轉(zhuǎn)動舌片式

電磁型繼電器構(gòu)成：電磁鐵

可動銜鐵

線圈

觸點

反作用彈簧等

電磁型繼電器適用于交流和直流

3、動作電流、返回電流、返回系數(shù)的概念

以吸引銜鐵式繼電器為例

①過量繼電器〈常開觸點）

反映輸入量增加而動作，如過電流繼電器、過電壓繼電器

動作電流：繼電器剛好動作《銜鐵吸起，觸點閉合）時的最小電流Idz

返回電流：繼電器剛好返回〈銜鐵釋放，觸點斷尹）時的最大電流lh

返回系數(shù)：繼電器返回電流與動作電流的比值Kh

Kh=Ih/ldz

過量繼電器Kh<l

②低量繼電器<常閉觸點）

反映輸入量減小而動作，如低電壓繼電器

動作值：正常時銜鐵處于吸起狀態(tài)，觸點斷開。輸入量減小時，銜鐵釋放，觸點閉

合，稱繼電器動作，此時輸入量的最大值即為繼電器的動作值。

返回值：輸入量重新增加，繼電器返回原來的狀態(tài)〈銜鐵吸起，觸點斷開）此時輸入量

的最小值稱為繼電器的返回值，

返回系數(shù)：返回值與動作值的比值

低量繼電器Kh>l

無論過量還是低量繼電器，一般要求Kh-1

4、改變繼電器動作電流的方法

①改變空氣隙6〈正比）

②改變繼電器線圈匝數(shù)〈反比）

③改變彈簧的反作用力矩，即彈簧的松緊程度〈正比）

較常用的為后兩種

復(fù)習(xí)提問：

1、電磁型繼電器的組成、結(jié)構(gòu)型式及工作原理

2、常開觸點、常閉觸點的區(qū)別

3、動作值、返回值、返回系數(shù)的概念〈過量繼電器、低置繼電器）

4、改變維電器動作電流的方法

5、繼電器觸點符號意義、型號意義

5、常用電磁型繼電器

①電流繼電器

用途：過電流保護中作為啟動和測量元件

結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)動舌片式〈DLTO型）

原理：線圈1=0或較小一一不動作

I>Idz——動作

KIdz——返回

一般Kh=

線圈分成兩組一一可作串、并聯(lián)

動作電流的調(diào)整：改變調(diào)整把手位置〈彈簧松緊度）

改變線圈的連接方法《并聯(lián)時動作電流為串聯(lián)的兩倍）

內(nèi)部接線：串聯(lián)一一外部引出端子4、6連接

并聯(lián)一一外部引出端子2、4連接，6、8連接

②電壓繼電器

結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)動舌片式<DJT00）

線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線較細(xì)

并接在YH二次側(cè)

類型：過電壓繼電器

低電壓繼電器

原理：繼電器的動作與否，取決于電網(wǎng)電壓

過電壓繼電器：Kh=

＜常開觸點）

低電壓繼電器:Kh＞

＜常閉觸點）

動作電壓的調(diào)整：改變調(diào)整把手位置

改變線圈的連接方法〈串聯(lián)時動作電壓為并聯(lián)的兩倍）

內(nèi)部接線：與電流繼電器10型相同）

③時間繼電器

用途：在繼保中作為時間元件，用來建立所需要的動作延時

結(jié)構(gòu)：螺管線圈式

DS-100系列〈直流）

DS-120系列＜交流）

由電磁驅(qū)動機構(gòu)、鐘表機構(gòu)等組成

原理：線圈無電彈簧K螺管）壓縮一彈簧2＜傳動機構(gòu)）拉伸

線圈加電壓一連桿釋放一傳動齒輪轉(zhuǎn)動一摩擦離合器一主傳動齒輪一延時機構(gòu)

f9a恒速轉(zhuǎn)動〈延時機構(gòu)擺卡擺錘作用）

線圈電壓消失一彈簧1作用一銜鐵、連桿立即返回原位〈摩擦離合器使主傳動輪

不能帶動延時機構(gòu)，復(fù)歸不延時）

動作時間整定：比變靜觸點位置＜9a與9b之間距離）

特點：線圖短時通電〈可縮小繼電器尺寸）

若通電時間＞30s,需在線圈回路串接一個附加電阻＜P121圖8-7）

正常起動一Rf被短接

動作后一Rf串接，保證熱穩(wěn)定

④中間繼電器

用途：增加觸點數(shù)量和容量；

動作和返回可帶不大的延時；

可以構(gòu)成自保持回路

結(jié)構(gòu):吸引銜鐵式〈DZTO系列）

原理；線圈電壓＞50~70%Uc動作

線圈無電壓或很低返回

常見類型：DZ型-----般電磁型

DZJ型一一交流電磁型

DZB型一一帶自保持線圈型

〈工作線圈、自保持線圈或電壓、電流線圈）

繼電器動作后，只要自保持線圈有電就能維持動作。

DZS型——接點具有延時動作或延時返回型

接入電路的幾種方式：無自保持：

帶自保持，手動復(fù)歸；

帶自保持線圈，自動復(fù)歸

⑤信號繼電器

用途：用來指示保護裝置的動作，同時接通燈光、音響信號

結(jié)構(gòu)：吸引銜鐵式＜DXT1型）

原理：線圈通電動作＜觸點閉合，掉牌）

自保持〈機械自保持）

手動復(fù)歸

類型：串聯(lián)信號繼電器（電流型）

并聯(lián)信號繼電器《電壓型）

DXM-2A：磁力自保持

燈光顯示代替機械掉牌

干黃觸點

工作線圈、復(fù)歸線圈＜極性不能反接）

復(fù)習(xí)提問:

1、電流、電壓繼電器的結(jié)構(gòu)型式、動作值的調(diào)整方法

2、時間繼電器的結(jié)構(gòu)型式、附加電阻的串接方法、作用

3、中間繼電器的結(jié)構(gòu)型式、常見類型

4、信號繼電器的結(jié)構(gòu)型式、原理樣點

六、感應(yīng)型電流繼電器＜G」10）

1、原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象一一載流導(dǎo)體處于運動磁場《旋轉(zhuǎn)磁場或移進磁場）之中，會受到磁

場的作用力，力圖阻止磁場相對于導(dǎo)體運動，迫使導(dǎo)體追隨磁場作相應(yīng)運動。

2、結(jié)構(gòu)：感應(yīng)原理部分一一反時限特性

電磁鐵〈帶短路環(huán)）、圓盤、永久性磁鐵

電磁原理部分---瞬時動作

電磁鐵、銜鐵、磁分路鐵芯

機械顯示部分一一動作信號

3、動作電流

感應(yīng)部分---使螺桿與扇形齒輪嚙合的最小電流

整定方法：粗調(diào)，繼電器線圈若干抽頭分插到插座板的插環(huán)上

電磁部分一一使銜鐵瞬時吸下的最小電流＜為感應(yīng)部分的2~8倍）

整定方法：速斷整定螺絲，改變銜鐵右端與鐵芯間的氣隙來實現(xiàn)。

4、返回電流

感應(yīng)部分一一扇形齒輪與螺桿分開時刻，繼電器線圖中的最大電流

一般，感應(yīng)部分Kfh=~

5、動作時限

兼有瞬時和延時兩部分

6、時限特性

繼電器的動作時間與線圈電流的關(guān)系曲線

分成三部分：反時限恃性一一動作時間與電流平方成反比

定時限特性一一動作時間與電流成水平直線關(guān)系〈磁路飽和)

速斷特性——動作時間瞬時

例：P12608-14

曲線1一一定時限整定為2s,速斷電流倍數(shù)為8

曲線2——定時限整定為4s,速斷電流倍數(shù)大于10

圖中，t----動作時間

IJ——繼電器線圈電流

Idz---繼電器感應(yīng)部分動作電流

實驗1：電磁型電流、電壓繼電器

一、熟悉結(jié)構(gòu)、找出相應(yīng)端子

二、按照實驗步驟進行

1、看懂接線圖

2、注意：

①電流繼電器

若繼電器動作磁勢一定，線圈并聯(lián)時的動作電流為串聯(lián)的2倍，且Kh〈l<Idz>If)

例：DL-31/10——動作電流整定范圍」0A

線圈串聯(lián)時，動作電流整定范圍~5A

線圈并聯(lián)時，動作電流整定范圍510A

②電壓繼電器

低電壓繼電器：動作電壓、返回電壓的定義

若繼電器動作磁勢一定，線圈串聯(lián)時的動作電壓為并聯(lián)的2倍，且Kh〉l<Udz〈Uf)

例：DY-36/160——動作電壓整定范圍40160V

線圈并聯(lián)時，動作電壓整定范圍40、80V

線圈串聯(lián)時，動作電壓整定范圍80、160V

實驗2：電磁型時間繼電器

一、熟悉結(jié)構(gòu)，找出相應(yīng)端子

二、按實險步驟進行

注意：①實驗時用沖擊法加入電壓，使繼電器動作

②時間繼電器：直流電源

秒表：交流電源

③DS-33、DS-110型：線圈耐壓時間只有兩分鐘，每次實驗完畢，應(yīng)立即拉開三相閘刀

DS-31、32、33C型、DS-11K112、112C型：可長期加額定電壓＜有

附加電阻）

實驗3：電磁型信號繼電器、電磁型中間繼電器

一、信號繼電器

1、熟悉結(jié)構(gòu)，找出相應(yīng)端子

2、按實臉步驟進行

注意：①只做電流型，不做電壓型②汨擊電流動作

二、中間繼電器

1、熟悉結(jié)構(gòu)，找出相應(yīng)端子

2、按實臉步驟進行

DZB-214型，即可電壓起動，又可電流起動。

第三章輸電線路的電流電壓保護

第一節(jié)單測電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護

保護的配置：一般由三段式構(gòu)成。

"第I段-----電流速斷保護]

三段式'第H段------限時電流速斷保」王保護

I笫III段-----過電流保護后備保護

一、電流速斷保護＜第I段）：

對于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時動作電流保護，稱為電流速斷保護。

1、短路電流的計算:

A￡BC

?—H"興-----------關(guān)------H

z—」——

(ZD)

圖中、1一一最大運行方式下d⑦

2最小運行方式下d<2>

3——保護1第一段動作電流

EE石與

/⑶=*=<>；/⑵=-——----中

dZ+ZZ+Z/d2Z+Z1

s.minds.min1ds.maxId

可見，I的大小與運行方式、故障類型及故障點位置有關(guān)

d

最大運行方式：對每一套保護裝置來講，通過該保護裝置的短路電流為最大的方式。<)

最小運行方式：對每一套保護裝置來講，通過該保護裝置的短路電流為最小的方式。<)2、

整定值訂算及靈敏性校驗

為了保護的選擇性，動作電流按躲過本線路末端短路時的最大短路短路整定

八=K\IKi=1.2~1.3(參看pl5注①)

dz.lkd.B.maxk

保護裝置的動作電流：能使該保護裝置起動的最小電流值，月電力系統(tǒng)一次測參數(shù)表示。<1)

dZ

/?在圖中為直線3,與曲線1、2分別交于a、b點

dz.l

可見，有選擇性的電流速斷保護不可能保護線路的全長

靈敏性：用保護范圍的大小來衡量1、1

rtsixnin

一般用1來校驗、TninxlOO%

min/

要求：2<15?20)%

方法：①圖解法，按比例作圖，可求出最小保護范圍。

②解讀法:

E

/|<1)可得

dZ.\2Z+ZI

smaxId.min

I1pE

m.nXl()()%=_(V.<1>-Z)

/Z2/1smax

LdZ.\

式中Z=Z1一一被保護線路全長的阻抗值

L1

動作時間t=Os

3、構(gòu)成

中間繼電器的作用:

①接點容量大，可直接接TQ去跳閘

②當(dāng)線路上裝有管型避雷器時，利用其固有動作時間＜60ms）防止避雷器放電時保護誤動

4、小結(jié)

①僅靠動作電流值來保證其選擇性

②能無延時地保護本線路的一部分〈不是一個完整的電流保護）。

二、限時電流速斷保護＜第11段）

1、要求

①任何情況下能保護線路全長，并具有足夠的靈敏性

②在滿足要求①的前提下，力求動作時限最小。

因動作帶有延時，故稱限時電流速斷保護。

2、整定值的計算和靈敏性校瞼

為保證選擇性及最小動作時限，首先考慮其保護范圍不超出下一條線路第I段的保護范圍。即整

定值與相鄰線路第I段配合。

動作電流：，n=Kn."Kn=1.1?1.2（非周期分量已衰減）

dZAkiZ.lk

動作時間：亡口=□+△￡=△「At取"，稱時間階梯，其確定原則參看P18.

12

I

靈敏性：K=3^要求：2?

im/n

dZA

若靈敏性不滿足要求，與相鄰線路第II段配合。此時：

動作電流：/口=Kn"n

dZ.\kdZ.2

動作時間：七門=1口十八￡

12

3、構(gòu)成：

與第I段類同：但須加一個時間繼電器，由時間繼電器的延時接點去起動出口中間繼電器。

4、小結(jié)：

①限時電流速斷保護的保擰范圍大于本線路全長

②依靠動作電流值和動作時間共同保證其選擇性

③與第I段共同構(gòu)成被保護線路的主保護，兼作第I段的后備保護。

三、定時限過電流保護〈第HI段）

1、作用：

作為本線路主保護的近后備以及相鄰線下一線路保護的遠(yuǎn)后備。其起動電流按躲最大負(fù)荷電流來

整定的保護稱為過電流保護，此保護不僅能保護本線路全長，且能保護相鄰線路的全長。

2、整定值的計算和靈敏性校驗：

1）、動作電流：①躲最大負(fù)荷電流/川=KHI?/<1）

dZAkf.max

②在外部故障切除后，電動機自起動時，應(yīng)可靠返回。

A

GH<*

電動機自起動電流要大于它正常工作電流，因此引入自起動系數(shù)K

Zq

/=K//=Kin?/=K【n?K-I

ZqnwcZqf.ma<hkZqmaxkZj/.max

rIKm,K

/HI=h-kZ*J<2）

dZKKfmax

hh

式中，Kni=1.15?1.25K=1.3~3K=0.85

kZqh

顯然，應(yīng)按<2）式計算動作電流，且由<2）式可見，K越大，I越小，K越大。因此，為了提

hdZIn

高靈敏系數(shù)，要求有較高的返回系數(shù)。<過電流繼電器的返回系數(shù)為?）

2）、動作時間

在網(wǎng)絡(luò)中某處發(fā)生短路故障時，從故障點至電源之間所有線路上的電流保護第IH段的測量元件

均可能動作。例如：下圖中d短路時，保護1-4都可能起動。為了保證選擇性，須加延時元件且

1

其動作時間必須相互配合。

ABCD

?H-fX--------------------------------

zf???

???

???

?IBIII

“______________|II

i嚴(yán)：一

邛

-----------1

階梯時間特性U

gptm>tin>tin>tmxtin=tin+At、tin=tin+At,tin=tin+At

1234342312

這就是階梯時間特性。

注：當(dāng)相鄰有多個元件，應(yīng)選擇與相鄰時限最長的保護配合

3）、靈敏性

近后備：K"i=―a_min.Nl.3---------本線路末端短路時的短路電流

lm\/ill

dZ

遠(yuǎn)后備：KHl=j2.min＞1.2I-----------相鄰線路末端短路時的短路電流

Im2/JUd2min

dZ

3、構(gòu)成：與第II段相同，只是電流繼電器的定值與時間繼電器定值不同。

4、小結(jié)：

①第段的I比第I、H段的I小得多，其靈敏度比第1、n段更高；

HIdZdZ

②在后備保護之間，只有靈敏系數(shù)和動作時限都互相配合時，才能保證選擇性；

③保護范圍是本線路和相鄰下一線路全長；

電網(wǎng)末端第山段的動作時間可以是保護中所有元件的固有動作時間之和〈可瞬時動作），故可不

設(shè)電流速斷保護；末級線路保護亦可簡化＜I+川或II+III）,越接近電源，t川越長，應(yīng)設(shè)三段

式保護。

四、電流保護的接線方式

1、定義：指保護中電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。

2、常用的兩種接線方式：三相星形接線和兩相星形接線。

1）、三相星形接線的特點：

①每相上均裝有CT和LJ、Y形接線

②LJ的觸點并聯(lián)〈或）

2）、兩相星行接線的特點：

①僅在兩相上裝設(shè)CT和LJ、構(gòu)成不完全Y形接線

②LJ的觸點并聯(lián)＜或）

〈通常接A、C相）

三相星行接線

兩相星行接線

上述兩種接線方式中，流入電流繼電器的電流I與電流互感器的二次電流I.接線系數(shù):

J

I

K=7=1

conJ

2

3、I.與L?之間的關(guān)系：

dZdZ..J

III

n=-k=〃或/=F~

1//idz.jn

2dZJ

4、比較:

①對各種相間短路，兩和接線方式均能正確反映。

在小接地電流系統(tǒng)中，發(fā)生異地兩點接地時，一般只要求切除一個接地點，而允許帶一個

接地點繼續(xù)運行一段時間。

異地兩點接地發(fā)生在相互串聯(lián)的兩條線路上：

a、三相星行接線：保護1和保護2之間有配合關(guān)系，100%切除后一線路

b、兩相星行接線：2/3機會切除NP線。<即1/3機會無選擇性動作)

異地兩點接地發(fā)生在同一母線的兩條并行線路上:

任意切除一條線路

a、三相星行接線：當(dāng)線路I和線路II的過流保護動作時間相同時，保護1和保護2同時動

作，切除線路I、II。

b、兩相星行接線：2/3機會只切一條線路。

③Y/△接線變壓器后d(2>

以Y/A-11接線降壓變?yōu)槔齞(2)

AB

結(jié)論：當(dāng)在Y/△變壓器的△側(cè)發(fā)生兩相短路時，滯后相電流是其它兩相電流的兩倍并與它們

反相位。

當(dāng)在Y/A變壓器的Y便發(fā)生兩相短路時：超前相電流是其它兩相電流的兩倍，并與它們反相

位.〈作業(yè)：推導(dǎo)此結(jié)果）

④經(jīng)濟性：兩相不完全星形接線優(yōu)于三相星形接線

三相星形接線靈敏度是兩相星形接線的兩倍

為提高電流保護對Y/A變壓器后兩相短路的靈敏度，采取的措施：在