1、第一章 泵站繼電保護(hù),1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類 繼電保護(hù)裝置是用來對發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、輸配電線路和電動(dòng)機(jī)等主要電氣元件(下簡稱元件)進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)的一種自動(dòng)裝置，當(dāng)這些元件發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能發(fā)出使故障元件退出運(yùn)行的操作“命令”，或給值班人員發(fā)出警告信號(hào)，它和其他自動(dòng)裝置配合工作，可以大大地提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。,2020/10/6,曹斌軍,1,1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類,繼電保護(hù)的任務(wù)是： (1)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)、迅速且有選擇地將故障元件切除，以保證電力系統(tǒng)無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障元件免受更嚴(yán)重的破壞。 (2)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時(shí)能作出反

2、應(yīng)，根據(jù)不正常工作狀態(tài)的種類以及設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件發(fā)出信號(hào)，由值班人員進(jìn)行處理或自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，將那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的元件切除。,2020/10/6,曹斌軍,2,1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類,繼電保護(hù)必須滿足以下四個(gè)基本要求： (1)選擇性。繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性，是指保護(hù)裝置工作時(shí)，僅將故障元件切除，使停電范圍最小，而非故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。,2020/10/6,曹斌軍,3,1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類,(2)速動(dòng)性。對作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)要求快速動(dòng)作，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，加速恢復(fù)正常工作的過程，減輕設(shè)備的損壞程度，防止事故擴(kuò)大。因此，迅速切除故障，對于提高電力系統(tǒng)可靠性

3、有著重要的意義?？焖俦Ｗo(hù)的最小動(dòng)作時(shí)間可達(dá)0.020.03s,2020/10/6,曹斌軍,4,1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類,(3)靈敏性。繼電保護(hù)的靈敏性是指對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)的反應(yīng)能力，能夠滿足靈敏性要求的保護(hù)，在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的性質(zhì)如何，都應(yīng)該靈敏地感覺并正確地反應(yīng)。,2020/10/6,曹斌軍,5,1.1 繼電保護(hù)基本要求和分類,(4)可靠性。保護(hù)的可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生屬于它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它應(yīng)可靠地動(dòng)作，不應(yīng)由于它本身故障而拒絕動(dòng)作，并且在任何不應(yīng)由它動(dòng)作的情況下，它都不該動(dòng)作。,2020/10/6,曹斌軍,6,1.2

4、繼電器,繼電保護(hù)要借助于其內(nèi)部各個(gè)繼電器去完成預(yù)定的任務(wù)，所以繼電器是繼電保護(hù)的基本元件。 繼電器是一種能自動(dòng)動(dòng)作的電器，當(dāng)控制它的物理量達(dá)動(dòng)作的最小電流稱為繼電器的動(dòng)作電流，用 表示。,2020/10/6,曹斌軍,7,1.2 繼電器,2020/10/6,曹斌軍,8,1.2 繼電器,1.2.2 幾種常用電磁型繼電器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 目前常用的電磁型繼電器有： 電流繼電器 電壓繼電器 信號(hào)繼電器 中間繼電器 時(shí)間繼電器等,2020/10/6,曹斌軍,9,1.2 繼電器,電流繼電器。其線圈通常串聯(lián)在電流互感器的二次側(cè)，繼電器按預(yù)先整定的電流值動(dòng)作，其線圈阻抗很小。 電壓繼電器。其線圈通常并聯(lián)在電壓互感器的

5、二次側(cè)，繼電器按預(yù)先整定的電壓值動(dòng)作，其線圈阻抗很大。 電流繼電器和電壓繼電器在保護(hù)裝置中皆起到判別和起動(dòng)的作用，故稱為起動(dòng)元件。 信號(hào)繼電器。它用來作為整套保護(hù)或個(gè)別元件的動(dòng)作指示器，并利用其觸點(diǎn)接通燈光和音響信號(hào)回路，繼電器內(nèi)有信號(hào)牌(或信號(hào)燈)，信號(hào)繼電器動(dòng)作時(shí)，信號(hào)牌掉落(或信號(hào)燈點(diǎn)亮)，可以從外殼的玻璃小孔看到信號(hào)繼電器的動(dòng)作標(biāo)志。,2020/10/6,曹斌軍,10,1.2 繼電器,中間繼電器。從結(jié)構(gòu)上看，類似于電壓繼電器，但它的觸點(diǎn)對數(shù)多而且其容量較大，它有兩個(gè)功用：一是當(dāng)電流或電壓繼電器觸點(diǎn)的容量不夠時(shí)，可借助于它接通容量較大的執(zhí)行回路；二是可用它來增加觸點(diǎn)數(shù)目，控制多條電路。

6、時(shí)間繼電器。它由電磁機(jī)構(gòu)和延時(shí)機(jī)構(gòu)等組成，其電磁機(jī)構(gòu)與電壓繼電器類似；其延時(shí)機(jī)構(gòu)通常是一套鐘表機(jī)構(gòu)，在保護(hù)裝置中起到延時(shí)的作用。,2020/10/6,曹斌軍,11,1.2 繼電器,1.2.3 感應(yīng)型電流繼電器的工作原理 感應(yīng)型電流繼電器由感應(yīng)元件和電磁元件組成，兩元件有機(jī)地組成為一體，它們共用一套電磁鐵芯和一只線圈。 感應(yīng)元件由電磁鐵芯、線圈、旋轉(zhuǎn)鋁盤、動(dòng)定觸點(diǎn)以及減速、離合和阻尼等機(jī)械機(jī)構(gòu)組成，其結(jié)構(gòu)詳圖有關(guān)參考書均可查到，本書從略。,2020/10/6,曹斌軍,12,4、圖形符號(hào)：,1.2 繼電器,當(dāng)通過繼電器線圈中的電流大于它的動(dòng)作電流時(shí)，在離合機(jī)構(gòu)的作用下繼電器起動(dòng)，經(jīng)延時(shí)后，動(dòng)定觸點(diǎn)

7、閉合，繼電器動(dòng)作。感應(yīng)元件的動(dòng)作時(shí)限(從故障開始至繼電器動(dòng)作這一段時(shí)間)與通過繼電器的電流成反比關(guān)系。 圖1-4(a)為感應(yīng)型電流繼電器動(dòng)作原理的示意圖。,2020/10/6,曹斌軍,14,1.3 電流保護(hù),當(dāng)繼電器電流超過某一預(yù)定值而動(dòng)作的保護(hù)叫做電流保護(hù)，這種保護(hù)接線簡單，工作可靠，廣泛用于電力線路和泵站電氣設(shè)備。 按其所起的作用不同，電流保護(hù)可分為相間短路保護(hù)和接地短路保護(hù)兩種，前者反應(yīng)短路電流的全電流，稱為電流保護(hù)，后者反應(yīng)短路電流的零序分量，稱為零序電流保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,15,1.3 電流保護(hù),1.3.1 過電流保護(hù) 1.3.1.1 過電流保護(hù)的時(shí)限特性 過電流保護(hù)

8、是反應(yīng)電流增加而動(dòng)作的保護(hù)，為了保證其動(dòng)作的選擇性，都帶有一定的時(shí)限，動(dòng)作于斷路器跳閘。 表示動(dòng)作時(shí)間與流過保護(hù)的電流之間關(guān)系的曲線，稱為過電流保護(hù)的時(shí)限特性，通常過電流保護(hù)的時(shí)限特性有如下兩種。,2020/10/6,曹斌軍,16,1.3 電流保護(hù),定時(shí)限特性。當(dāng)通過保護(hù)裝置的短路電流大于其動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)裝置就動(dòng)作，保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是一定的，與通過保護(hù)的電流大小無關(guān)，如圖15的直線1所示。具有定時(shí)限特性的過電流保護(hù)稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,17,1.3 電流保護(hù),反時(shí)限特性。具有這種時(shí)限特性的過電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間與通過保護(hù)裝置的電流成反比，故稱為反時(shí)限特性(或稱

9、為反比延時(shí)特性)，如圖1-5曲線2所示，該曲線實(shí)際上由反時(shí)限和定時(shí)限兩部分組成，因此又稱為有限的反時(shí)限特性，具有這種特性的保護(hù)稱為有限反時(shí)限過電流保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,18,1.3 電流保護(hù),時(shí)限特性亦可以用動(dòng)作時(shí)間與短路點(diǎn)離保護(hù)安裝處距離的關(guān)系曲線來表示。 圖1-6(a)為定時(shí)限特性曲線，圖1-6(b)為反時(shí)限特性曲線。,2020/10/6,曹斌軍,19,1.3 電流保護(hù),1.3.1.2 過電流保護(hù)選擇時(shí)限的階梯原則 對于一段以上的供電網(wǎng)絡(luò)，為了滿足過電流保護(hù)裝置的選擇性，可以使各段保護(hù)裝置帶有不同動(dòng)作時(shí)限，為了保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性， 應(yīng)滿足以下條件：t1t2t3， 即， ，

10、一般 =0.50.7s，這種選擇保護(hù)動(dòng)作時(shí)間配合的方法稱為選擇時(shí)限的階梯原則。圖1-7(b)中對應(yīng)的動(dòng)作特性稱為階梯時(shí)限特性。,2020/10/6,曹斌軍,20,1.3 電流保護(hù),2020/10/6,曹斌軍,21,1.3 電流保護(hù),1.3.1.3 過電流保護(hù)的構(gòu)成 過電流保護(hù)主要由起動(dòng)元件和時(shí)間元件組成，起動(dòng)元件為電流繼電器，用來判斷保護(hù)范圍內(nèi)是否發(fā)生故障，當(dāng)被保護(hù)元件發(fā)生故障，短路電流達(dá)到保護(hù)的動(dòng)作值時(shí)，它就動(dòng)作；時(shí)間元件為時(shí)間繼電器，用來獲得適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。,2020/10/6,曹斌軍,22,1.3 電流保護(hù),定時(shí)限過電流保護(hù)的接線如圖1-8所示,2020/10/6,曹

11、斌軍,23,1.3 電流保護(hù),反時(shí)限過電流保護(hù)原理接線如圖1-9所示，由于保護(hù)采用了感應(yīng)型電流繼電器，這種繼電器動(dòng)作時(shí)，本身就具有延時(shí)特性，同時(shí)該繼電器本身帶有掉牌信號(hào)裝置，因此保護(hù)只用一組感應(yīng)型電流繼電器，而不需要時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器。,2020/10/6,曹斌軍,24,1.3 電流保護(hù),1.3.1.4 過電流保護(hù)的接線方式 作為相間短路的過電流保護(hù)，其電流繼電器與電流互感器的接線方式通常有以下三種：,2020/10/6,曹斌軍,25,1.3 電流保護(hù),(1)三相三繼電器完全星形接線。完全星形接線如圖1-10所示，它不僅能反應(yīng)任何相間短路，且能反應(yīng)單相接地短路(對于單相接地短路

12、目前廣泛采用接地保護(hù))。,2020/10/6,曹斌軍,26,1.3 電流保護(hù),由于互感器與繼電器的接線方式不同，流經(jīng)電流繼電器線圈與流經(jīng)電流互感器二次線圈的電流不一定都相等，在繼電保護(hù)整定計(jì)算中，將這兩個(gè)電流的比值稱為接線系數(shù)，即 （1-7）,2020/10/6,曹斌軍,27,1.3 電流保護(hù),(2)兩相兩繼電器的不完全星形接線。不完全星形接線如圖111所示，它能反應(yīng)各種相間短路，但在未裝電流互感器的B相發(fā)生單相接地短路時(shí)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。,2020/10/6,曹斌軍,28,1.3 電流保護(hù),(3)兩相一繼電器的兩相電流差接線。兩相電流差接線如圖l13所示，它能反應(yīng)所有形式的相問短路，但未裝電流互

13、感器的B相單相接地短路時(shí)，保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。,2020/10/6,曹斌軍,29,1.3 電流保護(hù),1.3.1.5 過電流保護(hù)的整定原則 過電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)滿足以下三個(gè)條件：,2020/10/6,曹斌軍,30,13 電流保護(hù),(1)為了使保護(hù)在線路輸送最大負(fù)荷電流時(shí)不動(dòng)作，其動(dòng)作電流應(yīng)大于最大負(fù)荷電流。 (2)在外部短路切除后電壓恢復(fù)的過程中(引起電動(dòng)機(jī)自起動(dòng))，應(yīng)保證保護(hù)能可靠地返回。,2020/10/6,曹斌軍,31,13 電流保護(hù),(3)保護(hù)之間靈敏性配合。對于一段以上的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，還要考慮上下級保護(hù)靈敏度的配合。 作本線路和相鄰線路后備保護(hù)時(shí)，分別要求 1.5和 1.2。 過電流保護(hù)的動(dòng)作

14、時(shí)限按“階梯原則”整定計(jì)算。,2020/10/6,曹斌軍,32,1.3 電流保護(hù),1.3.2 電流速斷保護(hù) 過電流保護(hù)的動(dòng)作電流按最大負(fù)荷電流整定，其保護(hù)范圍伸長到相鄰的下一段線路，為了獲得選擇性，其時(shí)限按階梯原則選擇 。如果線路段數(shù)較多，則靠近電源端的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間將很長，這是它在原理上的缺點(diǎn)，為了克服這一缺點(diǎn)，可提高其電流整定值，使其動(dòng)作電流躲過被保護(hù)線路外部短路時(shí)流過保護(hù)的最大短路電流。這樣，其保護(hù)范圍只限制在本線路的一定區(qū)間內(nèi)，其動(dòng)作時(shí)限可不需與下一段線路相配合，就可以做成瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)。 定義：以躲過被保護(hù)線路外部短路時(shí)流過保護(hù)的最大短路電流來整定動(dòng)作電流的保護(hù)稱為電流速斷保護(hù)，這種保

15、護(hù)也具有選擇性。,2020/10/6,曹斌軍,33,1.3 電流保護(hù),電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，而不能保護(hù)線路的全長，其最大保護(hù)范圍為 。,2020/10/6,曹斌軍,34,1.3 電流保護(hù),1.3.3 帶時(shí)限電流速斷保護(hù) 無時(shí)限電流速斷保護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，但它不能保護(hù)線路全長，為此，必須增設(shè)第二套電流速斷保護(hù)，它的保護(hù)范圍應(yīng)包括線路全長，這樣做的結(jié)果，其保護(hù)范圍必然延伸到下一線路的一部分。為了保證其動(dòng)作的選擇性，第二套電流速斷保護(hù)就必須帶有一定的時(shí)限以便和下一線路的保護(hù)相配合，時(shí)限的大小與保護(hù)范圍延伸的程度有關(guān)，為了使時(shí)限盡量縮短，通常使第二套電流速斷保護(hù)延伸至下一,2020/

16、10/6,曹斌軍,35,1.3 電流保護(hù),線路的部分不超過下一線路無時(shí)限電流速斷的保護(hù)范圍。這樣一來，它的動(dòng)作時(shí)限只需比下一線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)大一個(gè)時(shí)限級差t(一般取05秒)就可以了。帶05秒延時(shí)的第二套電流速斷保護(hù)稱為帶時(shí)限電流速斷保護(hù)(或稱為限時(shí)電流速斷保護(hù))。,2020/10/6,曹斌軍,36,1.3 電流保護(hù),2020/10/6,曹斌軍,37,1.3 電流保護(hù),134 三段式電流保護(hù) 由于無時(shí)限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路全長的一部分，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)雖然能保護(hù)線路的全長，但卻不能作為下一段線路的后備保護(hù)，故還必須有過電流保護(hù)作為本線路和下一段線路的后備保護(hù)。為了保證迅速、可靠、有選

17、擇地切除故障線路，一般在靈敏性能滿足要求的35kV及以下的配電線路上，可裝設(shè)無時(shí)限電流速斷、帶時(shí)限電流速斷和過電流三種保護(hù)相配合的一整套保護(hù)裝置，作為相間短路保護(hù)。這一整套保護(hù)裝置稱為三段式電流保護(hù)，,2020/10/6,曹斌軍,38,1.3 電流保護(hù),其時(shí)限特性見圖1-21。,2020/10/6,曹斌軍,39,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)(大接地電流系統(tǒng))中發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地短路電流很大，要求保護(hù)裝置快速有選擇地切除故障，盡管采用完全星形接線方式的過電流保護(hù)能夠把故障部分切除，起到了保護(hù)作用，但采用零序保護(hù)可以提高靈敏度和縮短動(dòng)作時(shí)間。,2020/10/

18、6,曹斌軍,40,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),電力網(wǎng)發(fā)生接地短路時(shí)其主要特征是出現(xiàn)零序電流和零序電壓。對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，通常采用零序電流保護(hù)。 在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，由于故障點(diǎn)的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對稱，對用戶的供電沒有影響，因此在一般情況下允許繼續(xù)運(yùn)行12小時(shí)，而不必立即跳閘，但為了防止故障的擴(kuò)大，應(yīng)有選擇地發(fā)出信號(hào)，以便運(yùn)行人員采取措施予以消除。,2020/10/6,曹斌軍,41,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),一 大接地電流系統(tǒng)中接地短路零序保護(hù) 為了取得零序電流，通常將三只電流互感器按圖1-53所示的方式連接，這時(shí)流人繼電器回路中

19、的電流為：,2020/10/6,曹斌軍,42,2020/10/6,曹斌軍,43,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),另一種方法是利用接在變壓器中性點(diǎn)上的電流互感器，取得零序電流，其接線如圖164所示。,2020/10/6,曹斌軍,44,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),(1)零序電流速斷保護(hù)。在發(fā)生單相或兩相接地短路時(shí)，也可求出零序電流隨線路長度L變化的關(guān)系曲線，然后按類似于相間短路電流速斷保護(hù)的原則計(jì)算保護(hù)動(dòng)作電流 .,2020/10/6,曹斌軍,45,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),(2)零序電流限時(shí)速斷保護(hù)。其工作原理與相間短路的限時(shí)電流速斷保護(hù)相似，整定計(jì)算時(shí)，首先考

20、慮和相鄰線路的零序電流速斷保護(hù)配合，并使其動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)，以保證其選擇性。,2020/10/6,曹斌軍,46,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),(3)零序過電流保護(hù)。其作用與相間短路的過電流保護(hù)相似，在一般情況下作為后備保護(hù)，但在大接地電流電力網(wǎng)中的終端線路上，可以作為主保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,47,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),由于零序過流保護(hù)的靈敏性高，受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，不受過負(fù)荷及系統(tǒng)振蕩的影響，而且結(jié)構(gòu)簡單，正確動(dòng)作率高，所以在大接地電流電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，通常采用由零序電流速斷、零序電流限時(shí)速斷和零序過電流保護(hù)組成的三段式零序

21、電流保護(hù),2020/10/6,曹斌軍,48,第八節(jié) 電力網(wǎng)接地故障 的零序電流保護(hù),5 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地的保護(hù) 根據(jù)電力網(wǎng)的具體情況，可選用下述方式之一來構(gòu)成單相接地保護(hù)。 (1)絕緣監(jiān)視裝置。把一過電壓繼電器接入形接法電壓互感器二次線圈的開口三角形上 。 (2)零序電流保護(hù)。這種保護(hù)是利用故障線路零序電流大于非故障線路零序電流的特點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)有選擇的保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。,2020/10/6,曹斌軍,49,第九節(jié) 變壓器保護(hù),一、變壓器故障和不正常工作狀態(tài) 1故障種類： 內(nèi)部故障：繞組相間短路、匝間短路、中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路。 危害：（1）破壞絕緣、鐵芯。 （2）由于

22、絕緣材料和變壓器油受熱分解而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸。 外部故障：引出線上絕緣套管的故障。 危害：導(dǎo)致引出線的相間短路和接地短路。,2020/10/6,曹斌軍,50,第九節(jié) 變壓器保護(hù),2、不正常工作狀態(tài) 由于外部短路和過負(fù)荷引起的過電流、油面的極度降低和溫度升高等。,2020/10/6,曹斌軍,51,第九節(jié) 變壓器保護(hù),3、保護(hù)的設(shè)置： （1）防御變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。重瓦斯跳閘；輕瓦斯信號(hào)（2）防御變壓器繞組和引出線的相間短路、接地短路以及繞組匝間短路的縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)作用于跳閘 （3）防御外部相間短路并作瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）的后備保護(hù)，一般

23、為過電流保護(hù)作用于跳閘,2020/10/6,曹斌軍,52,第九節(jié) 變壓器保護(hù),（4）在中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中防御外部接地短路引起變壓器過電流的零序電流保護(hù)作用于跳閘。 （5）防御對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù)作用于信號(hào)。,2020/10/6,曹斌軍,53,第九節(jié) 變壓器保護(hù),1、瓦斯繼電器及瓦斯保護(hù) 當(dāng)油浸式變壓器油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，它的油和其它絕緣材料因受熱而分解出氣體。 由于氣體的比重小，必然要從油箱流向油枕的上部。故障越嚴(yán)重，產(chǎn)生并沖到油枕上部氣流和油流就越大，反應(yīng)內(nèi)部氣體而動(dòng)作的繼電器叫做瓦斯繼電器，以它為重要元件構(gòu)成的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,54,第九節(jié) 變壓器保護(hù),

24、2、瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 結(jié)構(gòu)見 圖1-71 工作原理：變壓器在正常運(yùn)行時(shí)上下開口杯都浸在油內(nèi)，由于開口杯及附件在油內(nèi)所產(chǎn)生的重力矩比平衡錘產(chǎn)生的重力矩小，因此開口杯都處于上升位置，上下兩對干簧觸點(diǎn)都斷開。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，所產(chǎn)生的少量氣體緩慢上升，進(jìn)入并聚集在瓦斯繼電器的上部，使該部位氣體壓力上升，在氣體壓力的作用下迫使油面下降，上開口杯露出油面，這時(shí)開口杯及杯內(nèi)的油在空氣中所產(chǎn)生的重力矩,2020/10/6,曹斌軍,55,大于平衡錘所產(chǎn)生的重力矩，因此上開口杯帶動(dòng)永久磁鐵沿順時(shí)針方向落下，使聯(lián)接信號(hào)網(wǎng)路的上干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出“輕瓦斯”信號(hào)，稱為“輕瓦斯”動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部出

25、現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，大量氣體帶動(dòng)油流迅猛地沖擊擋板，擋板帶動(dòng)下開口杯和下永久磁鐵沿順時(shí)針方向落下，接通下干簧觸點(diǎn)，使斷路器跳閘，稱為“重瓦斯”動(dòng)作。當(dāng)嚴(yán)重漏油而使油面顯著下降時(shí)，上開口杯先降落，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，接著下開口杯也降落導(dǎo)致斷路器跳閘。,2020/10/6,曹斌軍,56,瓦斯繼電器,瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu),3、瓦斯保護(hù)原理接線見圖1-72 輕瓦斯接通預(yù)告信號(hào) 重瓦斯跳閘信號(hào) 重瓦斯工作原理：KG觸點(diǎn)接通KS、KM線圈帶電KS作用于信號(hào) KM觸點(diǎn)閉合接通跳閘線圈YR1，YR2使斷路器跳閘。,2020/10/6,曹斌軍,58,2020/10/6,曹斌軍,59,第九節(jié) 變壓器保護(hù),三電流速斷保護(hù)反應(yīng)

26、變壓器油箱外部故障，保護(hù)放在電源側(cè) 1保護(hù)原理圖：接線圖類似線路的電流速斷保護(hù)（圖1-17）,2020/10/6,曹斌軍,60,變壓器過流保護(hù)接線圖,變壓器電流速斷保護(hù)接線圖,第九節(jié) 變壓器保護(hù),四、變壓器的過電流保護(hù)保護(hù)裝在變壓器的電源側(cè) 既可用來保護(hù)外部故障引起變壓器的過流，又可作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。過電流保護(hù)帶一定的時(shí)限動(dòng)作于跳閘。如果采用帶時(shí)限過電流保護(hù)靈敏性無法滿足要求時(shí)，可以由電流速斷保護(hù)取而代之。,2020/10/6,曹斌軍,62,第九節(jié) 變壓器保護(hù),1 定時(shí)限過電流保護(hù) a 在保護(hù)構(gòu)成和工作原理上，與線路定時(shí)限過電流保護(hù)類似。由三繼電器變成二繼電器。 見圖179,202

27、0/10/6,曹斌軍,63,定時(shí)限過流保護(hù),定時(shí)限流保護(hù)原理接線圖,3、差動(dòng)保護(hù) 變壓器的主保護(hù) 1、保護(hù)原理 變壓器兩側(cè)的電流互感器 按循環(huán)電流接線方式接入差 動(dòng)繼電器。 正常運(yùn)行或外部短路時(shí)， 流入繼電器的電流為很小的 不平衡電流； 內(nèi)部故障時(shí)，流入繼電器 的電流為兩側(cè)的短路電流之 和。,2、接線方式 大容量變壓器通常按Y，d接線，一次側(cè)接成星形、二次側(cè)接成三角形一次側(cè)電流與二次側(cè)電流不能直接按圖5-18接線。必須進(jìn)行三種補(bǔ)償：變比補(bǔ)償、數(shù)值補(bǔ)償和相位補(bǔ)償，才能按圖5-18接線。 3、BCH-2型電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流計(jì)算 1）按躲過外部最大不平衡電流計(jì)算； 2）按躲過變壓器空載投入或故障

28、切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流計(jì)算； 3）按躲過變流器的二次回路斷線計(jì)算。 選以上三種計(jì)算中最大者作為動(dòng)作電流計(jì)算值。 4、差動(dòng)保護(hù)的運(yùn)行注意事項(xiàng) 1）差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，主變跳閘后，應(yīng)查明原因或進(jìn)行內(nèi)部檢定，確無異 常時(shí)，方可強(qiáng)送； 2）停電工作時(shí)，若涉及差動(dòng)回路，則其投運(yùn)時(shí)應(yīng)接信號(hào)，同時(shí)要對它 進(jìn)行多角度試驗(yàn)和測量不平衡電壓值，在確無異常時(shí)，方可接于跳閘。,第九節(jié) 變壓器保護(hù),六、變壓器的過負(fù)荷保護(hù) 1、特點(diǎn)：在絕大多數(shù)情況下，變壓器過負(fù)荷電流保持著三相對稱關(guān)系，因此a.過負(fù)荷保護(hù)裝置由一只接于相電流的電流繼電器構(gòu)成。通常，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。b.為了防止在短路事故或短時(shí)過負(fù)荷時(shí)發(fā)出不必要的信號(hào)，保護(hù)的

29、動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限并且應(yīng)躲過電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間，在大中型泵站一般取9-10s。c.過負(fù)荷保護(hù)安裝在變壓器的高壓側(cè)，通常與過電流保護(hù)合用一組電流互感器。,2020/10/6,曹斌軍,67,第九節(jié) 變壓器保護(hù),七變壓器的單相接地保護(hù) 1.應(yīng)用場合及保護(hù)機(jī)理 （a）當(dāng)泵站中110kV變壓器高壓繞組的中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)，作為變壓器接地故障及外部電網(wǎng)接地故障的后備保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,68,第九節(jié) 變壓器保護(hù),2零序電流保護(hù)用于中性點(diǎn)接地時(shí)的零序保護(hù) 保護(hù)原理圖及工作原理（圖182）在變壓器中性點(diǎn)引出線上接一臺(tái)專用電流互感器，以它為主要元件構(gòu)成了變壓

30、器的零序電流保護(hù)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，電流互感器中無零序電流通過；發(fā)生單相接地時(shí)，電流互感器流過零序電流，導(dǎo)致保護(hù)裝置動(dòng)作。,2020/10/6,曹斌軍,69,2020/10/6,曹斌軍,70,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),1電動(dòng)機(jī)故障及保護(hù)類型 電動(dòng)機(jī)的主要故障： a.定子繞組及其引線的相間短路。 b.定子繞組的單相接地和匝間短路。 保護(hù)類型： a.相間短路保護(hù)。 b.單相接地保護(hù)，按規(guī)程規(guī)定：當(dāng)接地故障的接地電流在5A以上時(shí)，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)，單相接地電流在10A以上時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于跳閘；接地電流為510A時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于跳閘或信號(hào)。 c.對匝間短路無專門匝間短路保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,7

31、1,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),2電動(dòng)機(jī)的不正常工作狀態(tài)及保護(hù)類型 （1）不正常工作狀態(tài)主要是過負(fù)荷形成過負(fù)荷的原因：a.水泵的過載；b.供電網(wǎng)絡(luò)的電壓降低；c.時(shí)間過長的起動(dòng)；d.同步電動(dòng)機(jī)的失步。 過負(fù)荷的危害：長期過負(fù)荷運(yùn)行將使電動(dòng)機(jī)的溫升超過允許值，從而造成絕緣老化，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)。因此對于容易過負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。根據(jù)具體情況保護(hù)可帶時(shí)限作用于信號(hào)或跳閘,2020/10/6,曹斌軍,72,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),（2）由于泵站的主電動(dòng)機(jī)不允許自啟動(dòng)，所以應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。保護(hù)裝置帶一定時(shí)限，動(dòng)作于跳閘。 （3）失步保護(hù) 原因：a.供電網(wǎng)絡(luò)電壓的下降； b.轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流大幅度減

32、小或消失； c.水泵機(jī)械負(fù)荷的增大。,2020/10/6,曹斌軍,73,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),后果：當(dāng)同步電機(jī)失去同步并過渡到異步運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，定子繞組電流增大，是電動(dòng)機(jī)過熱甚至燒毀。還可能會(huì)出現(xiàn)失步振蕩，引起嘯叫和劇烈振動(dòng)，造成某些部件因彎曲疲勞而損壞。因此同步電機(jī)應(yīng)裝設(shè)防止異步運(yùn)行的失步保護(hù)，保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。,2020/10/6,曹斌軍,74,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),二、電流速斷保護(hù)作為電動(dòng)機(jī)定子繞組及其引線相間短路的主要保護(hù)。 1保護(hù)的接線及工作原理圖見圖184 “一繼電器兩用”：當(dāng)采用感應(yīng)型電流繼電器時(shí)，其電磁元件動(dòng)作于跳閘，作為電動(dòng)機(jī)的相間短路保護(hù)；其感應(yīng)元件作用于信號(hào)或跳閘，

33、作為電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,75,2020/10/6,曹斌軍,76,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),b對于同步電動(dòng)機(jī)，除了應(yīng)躲過電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流外，還應(yīng)躲過外部短路時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出電流。,2020/10/6,曹斌軍,77,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),四、電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù)。 當(dāng)單相接地電流大于5A時(shí)應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)，或稱為零序電流保護(hù)。 1 單相接地保護(hù)原理圖（圖186）及工作過程。 2 整定計(jì)算：（躲過外部單相接地時(shí)流過電動(dòng)機(jī)回路中的接地電容電流）,2020/10/6,曹斌軍,78,2020/10/6,曹斌軍,79,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),五、電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷保護(hù) 1 過負(fù)荷原因

34、a 雜草枝叉纏繞葉輪； b 由于起動(dòng)條件差引起啟動(dòng)時(shí)間拖得過長。 2 過負(fù)荷保護(hù)的構(gòu)成 a 由三相中的一相電流互感器和繼電器構(gòu)成。繼電器可以是一只感應(yīng)型電流繼電器，利用其感應(yīng)元件的反時(shí)限特性作為電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)，而其瞬時(shí)動(dòng)作的電磁元件則空著不用。 b 也可以用DL型繼電器、KT和KS各一只構(gòu)成。,2020/10/6,曹斌軍,80,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),3 保護(hù)接線原理圖及工作過程 （圖187）說明：如果電動(dòng)機(jī)相間短路保護(hù)由GL型構(gòu)成，則可利用其電磁元件的瞬動(dòng)特性作為電動(dòng)機(jī)速斷電流保護(hù)，利用其感應(yīng)元件的反時(shí)限特性作為電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷保護(hù)。,2020/10/6,曹斌軍,81,2020/10/6,曹

35、斌軍,82,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),4 整定計(jì)算：動(dòng)作電流應(yīng)躲過電動(dòng)機(jī)的額定電流 a 動(dòng)作電流 保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)帶負(fù)荷起動(dòng)的時(shí)間，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間可由現(xiàn)場實(shí)測或經(jīng)計(jì)算確定，一般取1015s。,2020/10/6,曹斌軍,83,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),b 動(dòng)作時(shí)限： DL型：動(dòng)作時(shí)限通過整定（調(diào)節(jié)）時(shí)間繼電器的動(dòng)作時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。 GL型：由于該型號(hào)繼電器具有反時(shí)限特性，由反時(shí)限特性曲線去求。 曲線圖見圖188,2020/10/6,曹斌軍,84,2020/10/6,曹斌軍,85,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),六、電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù) 1 低電壓原因及危害 當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)電絡(luò)電壓大幅度下降或短時(shí)消失時(shí)

36、，網(wǎng)絡(luò)中所有異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都要下降，同步電動(dòng)機(jī)則可能失步，而當(dāng)電壓恢復(fù)時(shí)，大量電動(dòng)機(jī)將同時(shí)自起動(dòng)，從電網(wǎng)中吸取較額定電流大好幾倍的起動(dòng)電流，造成電網(wǎng)電壓不易恢復(fù)。泵站中主電動(dòng)機(jī)和絕大多數(shù)站用電動(dòng)機(jī)，都不允許自起動(dòng)，因此這些電動(dòng)機(jī)都應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)裝置，當(dāng)它們端電壓下降到低于其動(dòng)作電壓時(shí)，經(jīng)延時(shí)后把它們從電網(wǎng)中切除。,2020/10/6,曹斌軍,86,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),2 保護(hù)原理圖（圖189）及工作過程 當(dāng)母線電壓消失或三相對稱下降到保護(hù)裝置的動(dòng)作電壓時(shí)，電壓繼電器KV1、KV2、KV3均起動(dòng)，它們的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，通過中間繼電器KM1的動(dòng)斷觸點(diǎn)起動(dòng)了時(shí)間繼電器KT，經(jīng)延時(shí)后，KT的動(dòng)合

37、觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)信號(hào)繼電器KS和出口中間繼電器KM2，分別向各電動(dòng)機(jī)發(fā)出跳閘脈沖。當(dāng)泵站電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)較多時(shí)，可分兩批跳閘。,2020/10/6,曹斌軍,87,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),七、同步電動(dòng)機(jī)的失步保護(hù) 泵站中同步電動(dòng)機(jī)失步后不需要自動(dòng)再同步，故應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的失步保護(hù)。 （1）反應(yīng)定子繞組中出現(xiàn)脈動(dòng)電流而動(dòng)作的保護(hù)。 保護(hù)線路圖見圖190（a）及動(dòng)作過程。 （2）反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路中交變電流而動(dòng)作的保護(hù)。 保護(hù)線路圖見圖190（b）及動(dòng)作過程。,2020/10/6,曹斌軍,88,2020/10/6,曹斌軍,89,2020/10/6,曹斌軍,90,第十節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù),（3）增設(shè)失磁保護(hù)（又稱零

38、勵(lì)磁保護(hù)）作為失步保護(hù)的補(bǔ)充。 保護(hù)線路圖見圖191及動(dòng)作過程。 KT的目的是為了防止偶然因素引起的瞬時(shí)失磁而誤動(dòng)作。在KT的線圈兩端并聯(lián)起動(dòng)閉鎖繼電器KA2的動(dòng)合觸點(diǎn)，以保證同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程勵(lì)磁電流尚未投入之前失磁保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。,2020/10/6,曹斌軍,91,2020/10/6,曹斌軍,92,第二章 泵站電氣控制信號(hào)和測量系統(tǒng),第一節(jié) 泵站二次接線圖 一、 二次設(shè)備及二次接線圖定義 二次設(shè)備：指測量表計(jì)、控制及信號(hào)器具、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置等。 二次接線圖：根據(jù)測量、控制、保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，把有關(guān)二次設(shè)備連接起來的電路，稱二次回路或二次接線。表示二次接線內(nèi)部關(guān)系的圖紙稱為二次

39、接線圖。分為歸總圖、原理圖、安裝圖。,2020/10/6,曹斌軍,93,第一節(jié) 泵站二次接線圖,二、 二次接線的分類 按電源性質(zhì)分：交流回路（由電流互感器、站用變壓器、電壓互感器供電。） 直流回路（由直流電源供電） 按用途分：操作電源回路、測量儀表回路、斷路器控制和信號(hào)回路、中央信號(hào)回路、繼電保護(hù)回路、自動(dòng)裝置回路。,2020/10/6,曹斌軍,94,第一節(jié) 泵站二次接線圖,三、 二次接線圖 1歸總圖 用來表示繼電保護(hù)、測量儀表和自動(dòng)裝置等工作原理的接線圖，它以元件整體形式表示二次設(shè)備的電氣聯(lián)系。,2020/10/6,曹斌軍,95,第一節(jié) 泵站二次接線圖,1展開圖 用來說明二次回路的動(dòng)作原理，

40、在現(xiàn)場使用極為普遍。 其特點(diǎn)是將每套裝置的交流電路回路、交流電壓回路和直流回路分開來表示。為此，將同一儀表或繼電器的電流線圈、電壓線圈和觸點(diǎn)分開畫在不同的回路里，為了表明它們的關(guān)系，將同一元件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字符號(hào)表明。,2020/10/6,曹斌軍,96,第一節(jié) 泵站二次接線圖,說明： 1.在繪制展開圖時(shí)，一般將電路分成幾個(gè)部分，即交流電流回路、交流電壓回路、直流操作回路和信號(hào)回路。 2.對同一回路內(nèi)的線圈和觸點(diǎn)則按電流通過的路徑自左至右排列；交流回路按a.b.c的相序，直流回路按繼電器的動(dòng)作順序自上至下排列，每一行中各元件的線圈和觸點(diǎn)是按實(shí)際連接順序排列的，在每一回路的右側(cè)通常有文字說

41、明，以便閱讀。,2020/10/6,曹斌軍,97,第一節(jié) 泵站二次接線圖,3.安裝接線圖 是制造廠在加工電氣屏和現(xiàn)場電氣設(shè)備安裝時(shí)必不可少的圖紙，也是試驗(yàn)、驗(yàn)收中的主要圖紙。 四、電氣文字符號(hào)表2-1 電氣圖形符號(hào)表2-2,2020/10/6,曹斌軍,98,2020/10/6,曹斌軍,99,2020/10/6,曹斌軍,100,2020/10/6,曹斌軍,101,2020/10/6,曹斌軍,102,2020/10/6,曹斌軍,103,2020/10/6,曹斌軍,104,2020/10/6,曹斌軍,105,第一節(jié) 泵站二次接線圖,五、觸點(diǎn)狀態(tài)的規(guī)定 在二次接線圖中，觸點(diǎn)通斷表示的狀態(tài)是以其相應(yīng)繼電

42、器或開關(guān)電器的工作狀態(tài)為條件的，所謂正常狀態(tài)是指繼電器或開關(guān)電器不通電時(shí)的狀態(tài)。通常認(rèn)為動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）是指觸點(diǎn)斷開時(shí)其相應(yīng)繼電器或開關(guān)電器處于正常狀態(tài)（不通電狀態(tài)）；動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）是指觸點(diǎn)閉合時(shí)其相應(yīng)繼電器或開關(guān)電器處于正常狀態(tài)（不通電狀態(tài)）。,2020/10/6,曹斌軍,106,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,一、集中控制與就地控制（控制器具、開關(guān)電器） 1、集中控制：對大中型泵站的主機(jī)、主變以及站變采用集中控制。即在控制室內(nèi)設(shè)有進(jìn)行上述控制和操作的專門控制屏（臺(tái)），上面裝有監(jiān)視測量儀表、信號(hào)器具以及斷路器的控制和操作開關(guān)等，同時(shí)還有模擬一次接線圖。,2020/10/6,曹斌軍,10

43、7,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,2、就地控制：對小型泵站沒有設(shè)立專門的控制室，采用所謂分散的就地控制。在大中型泵站中的機(jī)組輔助設(shè)備、全站公用設(shè)備及站用電動(dòng)機(jī)的控制操作也是在附近就地進(jìn)行的。,2020/10/6,曹斌軍,108,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,3、距離控制：由于開關(guān)電器如斷路器通常安裝在主機(jī)房或屋外配電裝置上，而控制器具如控制按鈕則安裝在控制室內(nèi)。兩者不在一起，往往有幾十米的距離。相隔一定距離實(shí)現(xiàn)對開關(guān)電器的控制稱為距離控制。,2020/10/6,曹斌軍,109,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,4、控制電路：為了實(shí)現(xiàn)對開關(guān)電器（主要是斷路器）的距離控制，必須由控制器具發(fā)出合、跳閘操作命令

44、（合、跳閘脈沖電流）給開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)。為此應(yīng)在控制器具與對象（開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)）之間建立一定方式的電氣連接電路，這種連接電路稱為控制電路。,2020/10/6,曹斌軍,110,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,5、 說明： 由于斷路器操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈所需電流不大（一般為28A）因此斷路器的跳閘線圈可以利用控制器具直接接通跳閘線圈回路；而電磁式操作機(jī)構(gòu)的合閘線圈所需電流較大（一般為35500A）因此，利用電磁式操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行合閘操作時(shí)，必須通過中間接觸器（合閘接觸器）去接通合閘回路。,2020/10/6,曹斌軍,111,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,6、 距離控制電路的基本要求： （1） 操作機(jī)構(gòu)

45、的合閘和跳閘的電流應(yīng)為短時(shí)的，在完成操作后應(yīng)立即撤除。 （2） 接線不僅應(yīng)滿足距離控制的要求，且應(yīng)滿足繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置控制的要求，為自動(dòng)化控制提供條件。 （3）對于不帶機(jī)械閉鎖的斷路器，應(yīng)有防止跳躍的電氣閉鎖裝置。,2020/10/6,曹斌軍,112,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,（4）應(yīng)有反應(yīng)斷路器所處位置的位置信號(hào)，并在繼電保護(hù)或自動(dòng)裝置動(dòng)作使斷路器跳、合閘時(shí)應(yīng)有明顯的信號(hào)。 （5）應(yīng)有操作回路是否完好的監(jiān)視裝置。 （6）操作回路和信號(hào)回路應(yīng)分別通過單獨(dú)的斷路器與電源連接。 對于彈簧操作機(jī)構(gòu)應(yīng)有彈簧是否拉緊的閉鎖裝置，對于液壓操作機(jī)構(gòu)應(yīng)有液壓是否正常的閉鎖裝置。,2020/10/6,曹斌軍

46、,113,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,二、按對象分別操作的強(qiáng)電控制 1. 音響監(jiān)視的控制電路 （1）定義：采用位置繼電器來監(jiān)視斷路器位置及跳、合閘回路的完好性，由位置繼電器的觸點(diǎn)使位置信號(hào)燈發(fā)光。 （2）控制電路（圖23）,2020/10/6,曹斌軍,114,2020/10/6,曹斌軍,115,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,A、斷路器的手動(dòng)和自動(dòng)跳、合閘操作 斷路器合閘操作：58接通-KO（合閘接觸器的線圈）帶電-觸點(diǎn)閉合操動(dòng)機(jī)構(gòu)的YO（合閘線圈）帶電-使斷路器合閘 斷閘操作：67接通-使YR（操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈）帶電-使斷路器跳閘。,2020/10/6,曹斌軍,116,第二節(jié) 泵站斷路器距離控

47、制,事故時(shí)：繼電保護(hù)裝置的保護(hù)出口中間繼電器KM3的觸點(diǎn)閉合，斷路器自動(dòng)跳閘。 合、跳閘回路中QF動(dòng)斷、動(dòng)合輔助觸點(diǎn)的作用： 1、實(shí)現(xiàn)操作命令的自動(dòng)撤除，可以在進(jìn)行主回路“接通”和“斷開”操作完成后，立即斷開相應(yīng)的操作回路，以免斷路器的合閘接觸器KO線圈和跳閘線圈YR長期通過電流，以實(shí)現(xiàn)操作“命令”的自動(dòng)撤除。 2、可延長SA的壽命。,2020/10/6,曹斌軍,117,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,B、操作回路監(jiān)視和斷路器的位置信號(hào) KM1：（跳閘位置繼電器）表明合閘回路完好，QF可以合閘操作；另一方面表明斷路器處在跳閘位置。當(dāng)合閘回路斷線時(shí)，跳閘位置繼電器KM1斷電，其觸點(diǎn)返回而接通音響信號(hào)

48、回路，發(fā)出音響信號(hào)，同時(shí)信號(hào)燈GN熄滅。,2020/10/6,曹斌軍,118,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,C、操作電源中斷監(jiān)視 操作電源的監(jiān)視是借助于繼電器KM1和KM2的動(dòng)斷觸點(diǎn)，將它們串聯(lián)其一端接入信號(hào)電源的正極（+WS），另一端接到音響預(yù)告信號(hào)小母線WFS上，在操作電源未消失前KM1和KM2總有一對觸點(diǎn)斷開（因?yàn)槭浅ｉ]觸點(diǎn)），信號(hào)啟動(dòng)回路總是斷開的，不會(huì)發(fā)出電源消失信號(hào)。當(dāng)操作電源消失，KM1 和KM2觸點(diǎn)返回而閉合，從而接通光子牌信號(hào)回路，并發(fā)出音響預(yù)告信號(hào)，表明操作電源已消失。,2020/10/6,曹斌軍,119,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,D、斷路器的防“跳躍”閉鎖 定義：當(dāng)斷路器

49、的“合閘命令”由于某些原因而長期保留時(shí)，在無專門的閉鎖裝置的情況下，如果斷路器在繼電保護(hù)的作用下跳閘，此時(shí)，斷路器將會(huì)在“合閘命令”尚未撤除之前又再次合閘，使斷路器出現(xiàn)多次“跳合”的跳躍現(xiàn)象，這將導(dǎo)致斷路器的損壞或故障的擴(kuò)大。用來防止“跳躍”現(xiàn)象的機(jī)構(gòu)或裝置稱為防跳裝置。,2020/10/6,曹斌軍,120,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,機(jī)械閉鎖：利用斷路器操作機(jī)械本身的機(jī)械來實(shí)現(xiàn)閉鎖。如CD10型電磁式操作機(jī)構(gòu)，其斷路器控制電路接線不需增設(shè)其他設(shè)備，操作機(jī)構(gòu)本身具有防跳功能。 電氣閉鎖：需要在控制線路上采取措施以實(shí)現(xiàn)防跳的裝置稱電氣防跳裝置。 電氣防跳裝置的接線圖2-4,2020/10/6,曹

50、斌軍,121,2020/10/6,曹斌軍,122,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,雙線圈繼電器KM3防跳工作原理：當(dāng)發(fā)生故障保護(hù)動(dòng)作使QF跳閘，同時(shí)KM3的電流線圈必帶電，故由KM3的電壓線圈保持帶電保持使KM3的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使合閘線圈KO失電，不能合閘，即起防跳作用,2020/10/6,曹斌軍,123,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,2燈光監(jiān)視的控制電路 （1） 定義 根據(jù)“不對應(yīng)原則”（斷路器的工作狀態(tài)，如開、合閘與操作手柄的位置如跳閘后、合閘后，兩者不一致稱不對應(yīng)）設(shè)計(jì)的，由繼電保護(hù)或自動(dòng)裝置動(dòng)作導(dǎo)致斷路器跳、合閘時(shí)，為了給值班人員有一個(gè)明顯的信號(hào)，采用指示燈閃光的辦法，凡屬自動(dòng)跳、合閘都會(huì)出

51、現(xiàn)操作手柄與斷路器實(shí)際位置不一致的情況。,2020/10/6,曹斌軍,124,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,（2） 控制電路 圖2-5，2-6，2-7 燈光監(jiān)視原理：為了減少屏上信號(hào)指示燈數(shù)目以及簡化接線，把自動(dòng)跳、合閘指示燈與位置指示燈合二為一，為了區(qū)別兩者性質(zhì)不同的跳、合閘，在線路中增加了控制開關(guān)SA的觸點(diǎn)。,2020/10/6,曹斌軍,125,2020/10/6,曹斌軍,126,2020/10/6,曹斌軍,127,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,當(dāng)手動(dòng)操作使QF跳閘時(shí)，操作手柄是處在“跳閘后”位置，SA的1011觸點(diǎn)接通，綠燈發(fā)出平光，表斷路器處于跳閘狀態(tài)。,2020/10/6,曹斌軍,128

52、,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)跳閘時(shí)，操作手柄仍處在原來的“合閘后”位置，而QF已經(jīng)跳閘出現(xiàn)不對應(yīng)，此時(shí)綠燈經(jīng)SA的910觸點(diǎn)接至閃光小母線+WF（電源電壓是脈沖電壓），所以“綠燈”發(fā)出閃光信號(hào)，引起值班人員的注意。當(dāng)值班人員將操作手柄切換至“跳閘后”位置時(shí)，則控制開關(guān)與QF兩者的位置相對應(yīng)了，綠燈又發(fā)出平光。當(dāng)通過自動(dòng)裝置進(jìn)行合閘時(shí)，也將出現(xiàn)不對應(yīng)情況，此時(shí)紅燈發(fā)出閃光信號(hào)。事故跳閘時(shí)，除了“綠燈”發(fā)出閃光信號(hào)外，還要求發(fā)出事故音響信號(hào)，喚起人們的注意。,2020/10/6,曹斌軍,129,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,三、 閃光裝置 由繼電器KM加上電容C及電阻構(gòu)成

53、，如圖2-11 工作原理：當(dāng)某臺(tái)斷路器的狀態(tài)與其控制開關(guān)不對應(yīng)時(shí)，通過“不對應(yīng)”回路把閃光母線（+）WF與電源負(fù)極接通，繼電器KM的線圈回路被接通，KM線圈上并聯(lián)的電容C經(jīng)附加電阻R及“不對應(yīng)”回路中的信號(hào)燈充電，加于繼電器線圈上的電壓逐漸上升，當(dāng)電壓達(dá)到它的動(dòng)作電壓時(shí)，KM動(dòng)作，與線圈相串聯(lián)KM動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，切斷繼電器的電源，同時(shí)KM動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，將電源正極直接加在閃光小母線（+）WF上，使,2020/10/6,曹斌軍,130,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,“不對應(yīng)”回路的信號(hào)燈發(fā)出明亮的光。此時(shí)電容C經(jīng)過繼電器的線圈開始放電。繼電器的狀態(tài)繼續(xù)保持，其后繼電器端子上的電壓逐漸下降，當(dāng)電壓降至繼

54、電器的返回電壓時(shí)，繼電器復(fù)歸，其動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，直流電源又開始經(jīng)電阻R及“不對應(yīng)”回路的信號(hào)燈向電容C充電，這時(shí)（+）WF母線上的電壓降低，使信號(hào)燈變暗，當(dāng)電容兩端的電壓升高到繼電器的動(dòng)作電壓時(shí)，KM再次動(dòng)作。重復(fù)上述過程。,2020/10/6,曹斌軍,131,第二節(jié) 泵站斷路器距離控制,使接在閃光母線（+）WF上的信號(hào)燈發(fā)出連續(xù)的閃光。圖中的白色信號(hào)燈WH平時(shí)經(jīng)按鈕SB的動(dòng)斷觸點(diǎn)接在電源正負(fù)極之間起到監(jiān)視直流電源的作用。當(dāng)按下試驗(yàn)按鈕SB時(shí)，WH即切換至閃光（+）WF上，此時(shí)SB的動(dòng)合觸點(diǎn)相當(dāng)于“不對應(yīng)”回路，如果WH能發(fā)出閃光，則證明閃光裝置是完好的。,2020/10/6,曹斌

55、軍,132,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),概述 1、信號(hào)系統(tǒng)的作用：發(fā)生事故能及時(shí)告知值班人員，以便迅速、正確地判斷其性質(zhì)和發(fā)生地點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行處理。信號(hào)裝置的總體稱為信號(hào)系統(tǒng)。,2020/10/6,曹斌軍,133,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),2、信號(hào)裝置的組成： 燈光信號(hào)表明事故、故障的性質(zhì)和地點(diǎn)，通過信號(hào)燈或光字牌實(shí)現(xiàn)。 音響信號(hào)喚起值班人注意，由音響信號(hào)裝置通過發(fā)聲器具（蜂鳴器或警鈴）實(shí)現(xiàn)。音響信號(hào)裝置設(shè)在控制室內(nèi)，全站公用一套，稱中央音響信號(hào)裝置。 據(jù)信號(hào)的作用不同，泵站信號(hào)分：位置信號(hào)、事故信號(hào)、故障信號(hào)。,2020/10/6,曹斌軍,134,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),一、 位置信號(hào)（狀態(tài)信號(hào)） 用來指示

56、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)或位置的信號(hào)，幫助操作者明確被操作設(shè)備目前所處的位置狀態(tài)，屬于控制電路的一部分。,2020/10/6,曹斌軍,135,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),1斷路器的位置信號(hào) 圖2-12 反映斷路器所處的狀態(tài)或位置（合閘或跳閘），目前多采用指示燈來實(shí)現(xiàn)，紅色指示燈表示合閘位置，綠色表示跳閘位置。,2020/10/6,曹斌軍,136,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),2隔離開關(guān)的位置信號(hào) 圖2-13 用隔離開關(guān)位置指示器作為信號(hào)器具，分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。,2020/10/6,曹斌軍,137,2020/10/6,曹斌軍,138,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),二、事故信號(hào)（由蜂鳴器或電笛作發(fā)聲器具） 要求： 1能中央復(fù)歸（信

57、號(hào)由值班人員按動(dòng)中央復(fù)歸按鈕或由繼電器自動(dòng)復(fù)歸）。 2能重復(fù)動(dòng)作。 組成：由C-23型沖擊繼電器等組成。 原理圖2-14及工作過程： 事故跳閘時(shí)兩個(gè)音響啟動(dòng)方案：,2020/10/6,曹斌軍,139,2020/10/6,曹斌軍,140,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),其一用不對應(yīng)原則回路。 其二由保護(hù)信號(hào)繼電器（假設(shè)KS1動(dòng)作）回路。 兩個(gè)方案均會(huì)導(dǎo)致干簧繼電器KR動(dòng)作，KM也隨著動(dòng)作，KM的三對觸點(diǎn)全部接通，KM的三對觸點(diǎn)的作用：,2020/10/6,曹斌軍,141,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),1實(shí)現(xiàn)自保持； 2接通電笛HW回路，發(fā)出音響； 3起動(dòng)KT。 音響自動(dòng)解除過程： 事故音響重復(fù)動(dòng)作：當(dāng)音響解除之后

58、，如果另一個(gè)設(shè)備也發(fā)生跳閘，將再一次發(fā)出音響，稱為。,2020/10/6,曹斌軍,142,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),三、故障信號(hào)（稱預(yù)告信號(hào)或警告信號(hào)） 1泵站常見的故障信號(hào)：（12種） 故障信號(hào)的特點(diǎn)：由反映該回路參數(shù)變化的單獨(dú)繼電器發(fā)出。如過負(fù)荷信號(hào)有過負(fù)荷繼電器發(fā)出，絕緣損壞有絕緣監(jiān)視繼電器發(fā)出。,2020/10/6,曹斌軍,143,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),故障信號(hào)分瞬時(shí)、延時(shí)故障信號(hào)兩種。 故障信號(hào)組成：圖2-16，2-17，由ZC-23型沖擊繼電器等構(gòu)成的中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的瞬時(shí)故障信號(hào)裝置，動(dòng)作過程類似事故信號(hào)。音響信號(hào)可手動(dòng)解除，解除之后，光字牌依舊是點(diǎn)亮著，帶故障解除起動(dòng)它的繼電器返

59、回之后才能熄滅。,2020/10/6,曹斌軍,144,2020/10/6,曹斌軍,145,2020/10/6,曹斌軍,146,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),1預(yù)告信號(hào)起動(dòng)時(shí)的電流路徑。 2檢查光字牌時(shí)的電流路徑。 說明： （1）故障信號(hào)動(dòng)作時(shí)，光字牌內(nèi)兩只燈泡并聯(lián)，加全壓燈泡明亮，當(dāng)一只壞時(shí)，仍能顯示。 在“檢查”時(shí)，光字牌內(nèi)兩只燈泡串聯(lián)，加半壓燈泡不夠明亮，有一只壞，就都不發(fā)光，故能發(fā)現(xiàn)壞燈泡及時(shí)更換。,2020/10/6,曹斌軍,147,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),（3）用三對SA觸點(diǎn)串聯(lián)以加強(qiáng)滅弧能力。 （4）要求故障信號(hào)裝置對該熔斷器圖2-16中的FU3、FU4進(jìn)行經(jīng)常性的監(jiān)視。工作原理見圖2-19；結(jié)合圖2-16K2監(jiān)視FU3，F(xiàn)U4，信號(hào)燈WH可同時(shí)監(jiān)視FU5，F(xiàn)U6。,2020/10/6,曹斌軍,148,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),四、 保護(hù)裝置的動(dòng)作信號(hào) 保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)作用：保護(hù)裝置通過繼電器的掉牌加以顯示以便于分析故障類別。由“掉牌未復(fù)歸”或“信號(hào)未復(fù)歸”光字牌，用以提示值班人員及時(shí)將其復(fù)歸。,2020/10/6,曹斌軍,149,第三節(jié) 泵站信號(hào)系統(tǒng),2、原理圖 圖2-20，只要有一個(gè)信號(hào)繼電