第19讲第七章供配电系统的保护
供配电系统的保护、供配电系统的二次回路与自动装置、电气照明
第六单供配电系统的保护本章讲的是企业供电系统的保护装置。
首先简述继电保护的任务和基本要求，然后介绍常用的保护继电器及继电保护的结线方式和操作方式及电力线路和电力变压器的各种继电保护的结线、原理、整定计算、供配电系统的防雷与接地问题。
第一节继电保护的任务与要求一、继电保护装置的任务继电保护装置是按照保护的要求，将各种继电器按一定的方式进行连接和组合而成的电气装置，其任务是：（1）故障时作用于跳闸（2）异常状态时发出报警信号二、对继电保护的基本要求（1）选择性（2）可靠性（3）速动性（4）灵敏度继电保护装置除了满足上述四项基本要求外，尚应要求投资省、便于调试和维护，且尽可能满足系统运行所要求的灵活性。
第二节常用的保护继电器及其结线和操作方式一、继电器的分类继电器是一种在其输入的物理量（电气量或非电气量）达到规定值时，其电气量输出电路被接通或分断的自动电器。
继电器按其输入量的性质分，有电气继电器和非电气继电器两大类。
按其用途分，有控制继电器和保护继电器两大类，前者用于自动控制电路，后者用于继电保护电路。
保护继电器按其在继电保护装置电路中的功能分，有“测量继电器”和“有或无继电器”两大类。
测量继电器装设在继电保护装置电路的第一级，用来反应被保护元件（电气设备或线路）的特性量变化情况。
当其特性量达到预先整定的动作值时即行动作，在保护装置中属于主保护，或称起动继电器。
有或无继电器是一种只按电气量是否在其工作范围内或者是否为零时而动作的电气继电器，包括时间继电器、中间继电器、信号继电器等，在继电保护装置中用来实现特定的逻辑功能，属于辅助继电器，过去也称为逻辑继电器。
保护继电器按其组成元件分，有机电型、晶体管型和微机型三类。
由于机电型继电器具有可靠、便于维修和调试等优点，因此我国企业供电系统目前仍以传统的机电型继电器为主。
机电型继电器按其结构原理分，有电磁式和感应式继电器。
保护继电器按其反应的物理量分，有电流继电器、电压继电器、功率继电器、瓦斯继电器、欠电压（低电压）继电器等。
供电系统保护详解
一、35KV线路保护线路保护具有以下功能：（1）电流速断保护（包括纵差保护）。
电流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，侧保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长（为避免失去选择性），即存在保护的死区．为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长．时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差．（2）过电流保护（包括方向过电流保护）。
过电流保护一般分为定时限与反时限过流保护，电流速断保护，中性点不接地系统的单相接地保护。
由电流继电器，时间继电器和信号继电器组成，电流互感器和电流继电器组成测量元件，用来判断通过线路电流是否超过标准，时间继电器为延时元件，它以适当的延时来保证装置动作有选择性，信号继电器用来发出保护动作信号。
正常运行时，电流继电器和时间继电器的触点都是断开的，当被保护区故障或电流过大时，电流继电器动作，通过其触点启动时间继电器，经过预定的延时后，时间继电器触点闭合，将断路器跳闸线圈接通，断路器跳闸，故障线路被切除，同时启动了信号继电器，信号牌掉下，并接通灯光或音响信号。
电流一过某个值就动作电磁式:将电流接入继电器线圈,电流越大安匝越大磁通越大吸合衔铁力越大,大于设定的弹簧阻力时吸合动作.电子式:电流在固定电阻上产生压降，经比较电路，信号放大，出口动作微机式：小CT二次变换，模数转换，进CPU，按程序比较定值，CPU发动作指令，出口继电器动作（3）过负荷保护。
负荷电流，在大多数情况下，都是三相对称的，故过负荷保护只要接入一相电流，电流继电器来实现，并进过一定的延时作用于信号。
选择保护安装在哪一侧时，要考虑它能够反映变压器所有各侧线圈过负荷情况。
（4）低周波减载。
发电厂需要这些保护.80-90年代以前,我们国家的变配电所主要是载波通讯.专门有校时装置.主要是保证各电网间的周波保持一致.目前用的是GPS授时.保证并网时周波一致.当电网负荷过大时,发电机会因超负荷导致转速下降,电网的频率发生向下波动,甚至停机的重大事故.为了电厂的正常供电就必需有上面的保护.当然这些保护在输变站.当电网周波偏低时,切除不重要的用电负荷叫减载.电网的周波数升高是靠发电站自动调节.一般来说,周波数的下降和用电负荷过重,及发电能力不足有关.低周减载装置是专门监测系统频率的保护装置。
供配电系统学习课件
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作用：供配电系统是电力系统的重要 组成部分，负责将电能从发电厂输送 到用户端，满足用户的用电需求。
重要性：供配电系统是电力系统的 基础，其稳定运行直接影响到电力 系统的可靠性和用户的用电质量。
组成：电源、配电 设备、用电设备、 控制设备、保护设 备等
分类：按电压等级 可分为高压配电系 统和低压配电系统
调度中心的职责：负责供配电系统的运行、维护和管理 调度中心的功能：监控供配电系统的运行状态，及时发现和处理故障 调度中心的设备：包括调度台、监控系统、通信系统等
调度中心的人员：包括调度员、技术员、维修员等，负责供配电系统的运行和管理
定期检查：对供配电系统进行定期检查，确保设备正常运行 故障处理：及时发现和处理供配电系统的故障，保证供电连续性 设备维护：对供配电系统的设备进行定期维护，延长设备使用寿命 安全管理：加强供配电系统的安全管理，防止安全事故发生
发电站和变电所 的作用：为供配 电系统提供稳定 的电能，满足各 种用电需求
变压器是供配电 系统中的重要设 备，用于改变电 压和电流
变压器的工作原 理是电磁感应， 通过电磁感应实 现电压和电流的 变换
变压器的主要参 数包括电压比、 电流比、功率因 数等
变压器的分类包 括电力变压器、 特种变压器等， 其中电力变压器 是供配电系统中 最常用的变压器 类型
采用高效节能设备，如高效变压器、节能电 机等
实施能源管理，监测和优化能源消耗
采用可再生能源，如太阳能、风能等
推广节能技术，如变频调速、无功补偿等
加强用电安全，减少事故发生，降低能源消 耗
采用节能型设 备：如高效节 能变配电系 统设计：如采 用分布式电源、 优化配电网络
第7章 供配电系统的继电保护
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
7.2.1 电磁式继电器
1.电磁式电流继电器
（1）文字符号和图形符号 文字符号：KA
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
（2）结构和工作原理 示。 使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用Iop.kA 表
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
7.2 常用保护继电器
保护继电器的种类： （1）按继电器的结构原理分，有电磁式、感应式、数字式、微机式 等继电器； （2）按继电器反应的物理量分有电流继电器、电压继电器、功率方 向继电器、气体继电器等； （3）按继电器反应的物理量变化分，有过量继电器和欠量继电器， 如过电流继电器、欠电压继电器； （4）按继电器在保护装置中的功能分，有起动继电器、时间继电 器、信号继电器和中间继电器等。 常用的继电器主要是电磁式和感应式继电器。
（3）动作时限调整：通过 改变主静触头的位置，即改 变主动触头的行程获得。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
4.电磁式信号继电器
信号继电器在继电保护装置中用于发出指示信号，表示保护动作， 同时接通信号回路，发出灯光或者音响信号。 （1）文字符号和图形符号 文字符号：KS
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
3.电磁式时间继电器
时间继电器用于继电保护装置中，使继电保护获得需要的延时，以 满足选择性要求。 （1）文字符号和图形符号 文字符号：KT （2）结构和工作原理 由电磁系统、传动系 统、钟表机构、触头系统 和时间调整系统等组成。
供配电系统学习课件
定期检查设备运行状态，记录运行数据，及时发现并处理小故障，确保系统稳定运行。
定期维护
按照规定的时间周期对设备进行全面的检查、清洁、润滑等维护工作，预防性维护能延长设备使用寿命。
故障诊断
通过监测和检查，确定故障的性质和位置，为后续的故障处理提供依据。
05
CHAPTER
供配电系统的设计与优化
故障诊断与预防性维护
优化调度与自动控制
高级计量基础设施（AMI）
06
CHAPTER
供配电系统的安全与防护
Hale Waihona Puke 接地方式根据供配电系统的特点选择合适的接地方式，如中性点接地、保护接地等。
接地电阻
对接地电阻进行定期检测和维护，确保其符合相关标准。
接地故障检测
建立接地故障检测系统，及时发现和处理接地故障，保障供配电系统的安全运行。
二级负荷
不属于一级和二级的负荷，对供电可靠性要求较低，允许较长时间停电。
三级负荷
03
CHAPTER
供配电系统的主要设备
变压器是供配电系统中的核心设备之一，用于实现电压变换和电能传输。
变压器在供配电系统中主要用于连接不同电压等级的电网，以及为用户提供合适的电压等级。
变压器由铁芯、绕组、绝缘材料等部分组成，根据不同的需求可以选择不同的绕组匝数比，以实现升压或降压的功能。
组成
03
提高生活质量
供配电系统的发展为人民提供了便捷、舒适的生活条件，如照明、空调、电视等。
01
保障工业生产和人民生活的正常进行
供配电系统是现代社会运转的基础设施，为各种用电设备提供可靠的电能。
02
促进经济发展
稳定的供配电系统能够保障企业正常生产和经营，推动经济发展。
第7章供配电系统保护与自动装置
3）长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定
躲过线路的最大负荷电流：
Iop (t ) Krel I30 1.1I30
动作特性是反时限的，过负荷电流越大，其动作时间越短。一般动作时间为 l～2h。
4）过流脱扣器与被保护线路的配合要求
KOL—绝缘导线和电缆的允许短时过负荷系数: ① 对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取4.5； ② 对长延时过流脱扣器，可取1; ③ 对有爆炸气体区域内的线路，应取为0.8。
1.功能： ① 短路保护 ② 过负荷保护 2.反时限保护特性
t
0
Ir
I
熔断器时间电流特性
一、熔断器保护 1.熔断器熔体电流的选择 （1）保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 1）熔体额定电流 I NFE 应不小于线路的计算电流 I 30
2）熔体额定电流 I NFE 还应躲过线路的尖峰电流 I pk
在GB50062-92 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中，对继电保 护装置的灵敏度都有一个最小值的规定。
保护装置的任务类型
1.主保护—反应被保护元件自身故障并以尽可能短的时限切除 被保护区域内故障。 2.后备保护—应在主保护或断路器拒绝动作时切除故障。后备 保护可分为远后备和近后备两种形式： ① 远后备—当主保护或断路器拒绝动作时，由相邻设备或线路 的保护实现后备。 ② 近后备—对每个被保护设备（或元件）上装设分别起主保护 和后备保护作用的独立的两套保护，当主保护拒绝动作时， 由本设备或线路的另一套保护实现后备。 3.辅助保护—为了补充主保护某种保护性能的不足（如方向元 件的死区）或加速切除某部分故障而装设的简单保护，例如 无时限电流速断。
返回系数：
0
I re
I op
I
第七章供配电系统的保护
第七章 供配电系统的保护
二、常用保护继电器分类
（一） 概述
继电器是一种在其输入的物理量（电量或非电量） 达到规定值时，其电气输出电路被接通（导通）或分 断（阻断、关断）的自动电器。按其用途分控制继电 器和保护继电器两大类，保护继电器按其在继电保护 装置电路中的功能，可分测量继电器（又称量度继电 器）和辅助继电器两大类。
常用灵敏系数Ks，它愈大说明灵敏性愈高。 对于故障状态下保护输入量增大时动作的继电保护：
保护区内故障时反 的应 最量 小值
Ks
保护动作量的整定值
如线路短路保护：
Ks
I k.min I OP.1
对于故障状态下保护输入量降低时动作的继电保护：
保护动作量的整定值 Ks 保护区内故障反应最量大的值
如欠压保护：
电流相量之差。即
•
••
IK AIaIc
第七章 供配电系统的保护
•
••
IK AIaIc
••
IKA I a I c
图7-9 两相一继电器式结线不同相间短路的相量分析 a) 三相短路 b) A、C两相短路 c) A、B两相短路 d) B、C两相短路
这种接线方式采用两个电流互感器和一个电流继电器 。
4. 两相三继电器不完全星形接线
这种接线方式是在两相两继电器不完全星形接线的公共中线上接入第三个继电器。
第七章 供配电系统的保护
图7-8过电流保护装置的接线方式 （a）三相星形接线 （b）两相不完全星形接线
第七章 供配电系统的保护
图7-8过电流保护装置的接线方式 （c）两相电流差接线 （d）两相三继电器接线
过电流继电器线圈中的使继电器动作的最小电流，称为继电器的动
作电流，用Iop表示。过电流继电器动作后，减小线圈电流到一定值时， 钢舌片在弹簧作用下返回起始位置。过电流继电器线圈中的使继电器由
供配电系统的保护.
子任务二：继电保护装置的组成及任务
（2）常用保护继电器的认识
1．继电器的原理
继电器是一种在其输入的物理量（电气量或非电气量）达到规定 值时，其电气输出电路被接通或分断的自动电器。它一般由感受元件 、比较元件和执行元件三个主要部分组成。在工作过程中，首先由感 受元件将感受到的物理量（如电流、电压）的变化情况综合后送到比 较元件；然后由比较元件将感受元件送来的物理量与预先给定的物理 量（整定值）相比较，根据比较的结果向执行元件发出指令；最后由 执行元件根据来自比较元件的指令自动完成继电器所担负的任务，例 如向断路器发出跳闸脉冲或进行其他操作。
子任务二：继电保护装置的组成及任务
（2）常用保护继电器的认识
2．继电器的分类 继电器的分类按其应用，有控制继电器和保护继电器两大类，机 床控制电路应用的继电器多属于控制继电器；供配电系统中应用的继 电器多属于保护继电器。在供配电系统中常用的保护继电器，有电磁 型继电器、感应型继电器以及晶体管继电器。前两种是机电式继电器 ，它们工作可靠，而且成熟的运行经验，所以目前仍普遍使用。晶 体管继电器具有动作灵敏、体积小、能耗低、耐振动、无机械惯性、 寿命长等一系列优点，但由于晶体管元件的特性受环境温度变化影响 大，元件的质量及运行维护的水平都影响到保护装置的可靠性，目前 国内较少采用，在现代电力系统中已向集成电路和微机保护发展
子任务二：继电保护装置的组成及任务
（1）继电保护装置的任务
继电保护的主要任务如下： ① 发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从供配 电系统中切除，使非故障部分继续运行。 ② 能正确反映电气设备的不正常运行状态，为保证选择性，一般要 求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件（如有无经常值班人员 ），发出预报信号（减负荷或跳闸），以便操作人员采取措施，恢复 电气设备正常工作； ③ 能与供配电系统的自动装置（如自动重合闸装置、备用电源自动 投入装置等）配合，提高供电系统的运行可靠性。
供配电系统的继电保护与自动装置知识讲座
蜗杆上升到顶部 使触点12动作扇 形齿轮的行程：
Nnt K5i2t
M1 M2 即：
K3i2
K4n或n
K3 K4
i2
K5i2
即t N K
K5i2 i2
上式表明，继电器的动作时间与加入继电器的电流的平方成反比， 即所谓继电器的“反时限特性” 。
感应式电流继电器的电流时间特性曲线
感应式电流继电器的电流时间特性曲线具有“反时限特性”， 如下图所示曲线 abc，这一特性是其感应元件所产生的。
1.主保护—反应被保护元件自身故障并以尽可能短的时限切除 被保护区域内故障。
2.后备保护—应在主保护或断路器拒绝动作时切除故障。后备 保护可分为远后备和近后备两种形式：
① 远后备—当主保护或断路器拒绝动作时，由相邻设备或线路 的保护实现后备。
② 近后备—对每个被保护设备（或元件）上装设分别起主保护 和后备保护作用的独立的两套保护，当主保护拒绝动作时， 由本设备或线路的另一套保护实现后备。
供配电系统的继电保护与自动装置
第一节 保护装置的任务和要求 第二节 过电流保护 第三节 单相接地保护 第四节 电动机和电容器保护 第五节 电力变压器保护 第六节 自动重合闸装置 第七节 备用电源自动投入装置 第八节 微机保护与变电站综合自动化
继电保护的基本要求
2.速动性：应尽快地动作，切除故障元件。 3.可靠性:不应拒动；也不应误动。
abc—感应元件的反时限特性；bb′d—电磁元件的速断特性
图7－12感应式电流继电器的图形符号
二、保护装置的操作方式与接线方式
Ⅰ、保护装置的操作方式：
⑴、小型变配电所的继电保护装 置一般采用交流操作电源 要求继电器触头的分断能力足 够大，而且先合后断
供配电系统运行维护基础知识
供配电系统培训课件课程大纲一供配电系统简介。
页二 供配电系统的运行与巡检。
页三 供配电系统定期维护。
页四 配电系统常见故障与分析。
页供配电系统简介一供配电系统定义由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
由国家电力公司下 发在电力系统中执行的《电业安全工作规程》中规定：对地电压在1KV 以下时称为“低压”，对地电压在1KV 及以上时称为“高压”。
对电厂发电和供电来讲，以 6000V~7000V 左右为界，以上的为高压电，以下的为低压电。
，在工业上：电压为 380V或以上的称之为高压电。
二供配电系统分类：（一） 高压供配电系统；1） 对于物业管理公司来讲，高压供配电系统是指从高压进线产权分界点到变压器之间的设备和线路；2） 高压供配电系统主要设备组成：高压进线柜、计量柜、高压隔离柜、环网柜、馈电柜、变压器、联络柜、直流屏、中央信号源等3） 同时使用多台变压器供电的民用建筑通常采用 10KV 35KV 供电；4） 用户负荷分类：一级供电负荷：突然中断供电造成重大政治影响、人身伤亡和重大经济损失、连续生产 过程被打乱而造成大量废品、公共场所秩序出现严重混乱的用电单位；例如中央与国家0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0。
。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0。
。
。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0。
。
。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0第一节办公机构和重要的交通、通讯枢纽等二级供电负荷：允许短时停电，但是停电时间过长会损坏设备或影响生产的负荷；例如市县级医院、大型工矿企业等；三级供电负荷：长时间停运亦无影响的负荷；除一、二级供电用户外的负荷；其中一、二级供电负荷采用双电源方式供电；5）高压开关分类：真空断路器、6FS断路器、少油断路器、跌落式开关、闸刀开关；（二）低压供配电系统；1）范围：降压变压器1KV 以下低压侧起至用电设备受电端配电箱入口止；或低压配电室引入线至用电设备受电端配电箱入口止；2）低压配电系统供电形式：放射、树干、变压器干线式、链式3）低压配电系统主要设备组成：电力变压器、低压进线柜、馈线柜、联络柜、电容器柜（补偿柜）、计量柜、发电机等组成；4）低压配电系统附属设施：电缆桥架、封闭母排、电缆、转接箱、强电井、配电箱、用电设备控制柜等5）低压设备：断路器、隔离开关、刀熔开关、负荷开关、互感器、电流表、电压表、接触器。
第7章 供配电系统继电保护
保护装臵的灵敏性
灵敏度为Ks：
系统在最小运行方式（指电力系统处于短路阻抗为最大， 短路电流为最小的状态的一种运行方式）时保护区末端的 短ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电流；
保护装臵一次侧动作电流(保护装臵动作电流换算到一次 侧的值)。 最小短路电流常用两相短路电流 与三相短路电流的关系为：
继电保护装臵灵敏度指标
被保护电气设备 继电保护装置类型 过电流保护 变压器、线路等 所有电气设备 电流速断保护 最低灵敏度KS 5（如满足此要求将使保护复杂 时，灵敏度可降为1.25）
感应式电流继电器
常用型号是GL10、20系列， 广泛应用于反时限继电保护 中。GL型电流继电器由感 应部分和电磁部分构成，感 应部分具反时限特性，电磁 部分瞬时动作。
文字符号：KA
图形符号见下图。
感应系统主要组成：线圈1，带短路环3的 电磁铁2及装在可偏转框架6上的铝盘4； 电磁系统主要组成：电磁铁2和衔铁15。
电流继电器
文字符号：KA 图形符号见上图
常用的是DL-10系列
1线圈 2 电磁铁 3 Z型铁片 4 静触头 5 动触头 6 动作电流调整 杆 7 标度盘 8 轴承 9 反作用弹簧 10 轴
当线圈中的电流超过继电器整定的最小电流时，电 流继电器的接点动作，这个最小电流称继电器的动作电 流 Iop.KA。 当线圈的电流减小到一定值时，钢舌片在弹簧作用 下返回起始位臵所需的最大电流值，称继电器的返回电 流Ire.KA。
(2) 快速性 为防止故障扩大,减轻危害程度,提供电力系统 运行稳定性, 系统故障时保护装臵应该尽快动作，以迅速切 除故障。 (3) 可靠性 保护装臵在其保护范围内发生故障时，必须可 靠动作，不应拒动作，在不该它动作的情况下就不应该误 动作。
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第七章 供配电系统的保护
（五）过电流保护的灵敏度
灵敏度 ： Ks=Ik.min/Iop.1
对于线路过电流保护，Ik.min应取被保护线路末端在系统最小运
行方式下的两相短路电流
I (2) k . m in
。而 I op.1 I op Ki / KW 。因此按
规定过电流保护的灵敏度必须满足的条件为
流，即：Iop.1>IL.max
（2）过电流保护装置在其保护范围外部故障被切除后，应能 可靠地返回原状态。 其返回电流也必须躲过线路的最大负荷电流，即
Ire.1>IL.max
第七章 供配电系统的保护
返回电流 Ire KreIop ， Ire.1>IL.max。设电流互感器的变流比
为Ki，保护装置的结线系数为KW，保护装置的返回系数为Kre，由于要 求返回电流躲过最大负荷电流，最大负荷电流换算到流过继电器电流
第七章 供配电系统的保护
1 继电保护装置 2 高压供配电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 低压供配电系统的保护
第一节 继电保护装置
一、概述
（一）供配电系统保护的类型
熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。
（二）继电保护的作用
当被保护的电力元件发生故障时，能 自动迅速有选择的将故障元件从运行的系 统中切除分离出来，当被保护元件出现异 常运行状态时，继电保护装置能发生报警 信号。
过电流继电器线圈中的使继电器动作的最小电流，称为继电器的动
作电流，用Iop表示。过电流继电器动作后，减小线圈电流到一定值时， 钢舌片在弹簧作用下返回起始位置。过电流继电器线圈中的使继电器由
动作状态返回到起始位置的最大电流，称为继电器的返回电流，用Ire表 示。
继电器的返回电流与动作电流的比值，称为继电器的返回系数，用
Ks
KW
I
(2) k . min
Ki Iop
I
(2) k . min
I op.1
1.5
当Ks满足1.5有困难时，个别情况可降低到Ks≥1.25，或采用
低电压闭锁的过电流保护装置来提高灵敏度。
第七章 供配电系统的保护
（六）定时限过电流保护与反时限过电流保护的比较
定时限过电流保护的优点
动作时间比较精确，整定简便，而且不论短路电流大小，动 作时间都是一定的，不会出现因短路电流小动作时间长而延长 了故障时间的问题。
作状态的反应能力称为灵敏性。衡量灵敏性高低的技术指标通
常用灵敏系数Ks，它愈大说明灵敏性愈高。 对于故障状态下保护输入量增大时动作的继电保护：
保护区内故障时反应量的最小值
Ks
保护动作量的整定值
如线路短路保护：
Ks
I k.min I OP.1
对于故障状态下保护输入量降低时动作的继电保护：
保护动作量的整定值 Ks 保护区内故障反应量的最大值
如欠压保护：
Ks
UOP.1 U k.max
第七章 供配电系统的保护
（四）继电保护装置的基本原理
供配电系统中应用着各种各样的继电保护装置， 尽管它们在结构上各不相同，但基本上都是由三个部 分构成：
测量部分
逻辑部分
执行部分
其中测量部分用来反应和转换被保护对象的各种电 气参数，经过综合变换后，送给逻辑部分，与给定值 进行比较，作出逻辑判断，当区别出被保护对象有故 障时，起动执行部分，发出操作指令，使断路器跳闸。
定时限过电流保护的缺点
所需继电器多，结线复杂。另外，愈靠近电源处的保护装置 的动作时间愈长。
第七章 供配电系统的保护
反时限过电流保护的优点
第七章 供配电系统的保护
继电器的分类方法主要有：
（1）按照反应电量和非电量区分，后者如保护变压器 内部故障的气体继电器，保护旋转机械用的转速继电器 等。 （2）按照反应的参数划分，如电流继电器，功率继电 器，温度继电器等。 （3）按照反应量的变化特性划分，如过量继电器，欠 量继电器，前者如过电流继电器，后者如低电压继电器。 （4）按照继电器的工作原理划分，如电磁式，感应式， 电动力式，热力式等。 （5）按照组成结构来划分，则有机电式和电子式。
这种接线的优点是：简单，所用设备最少，能保护相间短路故障。但对各 种相间短路故障灵敏度不一样，在保护整定计算时必须按最坏的情况来校验。
第七章 供配电系统的保护
第二节 高压供配电线路的继电保护
供配电线路的继电保护装置通常比较简单。作为线路的 相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的 电流速断保护。作为单相接地保护有两种方式：
第七章 供配电系统的保护
图7-4 GL-10、20系列感应式电流继电器的内部结构 1-线圈 2-电磁铁 3-短路环 4-铝盘 5-钢片 6-铝框架 7-调节弹簧 8-制动永久磁铁 9-扇形齿轮 10-蜗杆 11-扁杆 12-继电器触点 13-时限调节螺杆 14-速断电流调节螺钉 15-衔铁 16-动作电流调节插销
电流相量之差。即
I KA I a I c
第七章 供配电系统的保护
I KA I a I c
IKA I a I c
图7-9 两相一继电器式结线不同相间短路的相量分析 a) 三相短路 b) A、C两相短路 c) A、B两相短路 d) B、C两相短路
第七章 供配电系统的保护
应为 KW ILmax / K，i 所以 Ire KW I Lmax / K因i 此将此式写成等式，计 入一个可靠系数Krel，由此得到过电流保护装置动作电流的整定计算公 式为
I op
K rel KW KreKi
I L.max
式中：Krel——为保护装置的可靠系数，对DL型继电器取1.2，对GL型继 电器取1.3；
t1 t2 t
对于定时限过电流保护，可取 t 0.5s ；对于反时限过电流保护，可 取 t 0.7s 。
定时限过电流保护的动作时间是利用时间继电器来整定的。反时限过电 流保护的动作时间，由于GL型电流继电器的时限调节机构是按10倍动作电 流的动作时间来标度的，因此要根据前后两级保护的GL型继电器的动作特性 曲线来整定。
第七章 供配电系统的保护
（二）反时限过电流保护
反时限就是保护装置的动作时间与故障电流大小有反比 关系，故障电流越大，动作时间越短。反时限过电流保护 由GL型电流继电器组成。
当一次电路发生相间短路时，电流继电器KA动作，切 除短路故障。在短路故障被切除后，继电器自动返回，其 信号牌可利用外壳上的旋钮手动复位。
第七章 供配电系统的保护
二、常用保护继电器分类
（一） 概述
继电器是一种在其输入的物理量（电量或非电量） 达到规定值时，其电气输出电路被接通（导通）或分 断（阻断、关断）的自动电器。按其用途分控制继电 器和保护继电器两大类，保护继电器按其在继电保护 装置电路中的功能，可分测量继电器（又称量度继电 器）和辅助继电器两大类。
第七章 供配电系统的保护
接线系数：
Kw
I KA I2
式中：IKA——为实际流入继电器的电流；
I2——为电流互感器二次侧电流。
对于三相星形接线或两相不完全星形接线，或两相三继
电器式接线其接线系数均等于1（Kw=1）。 而对于两相电流差式接线，在不同短路形式下Kw值是不同
的。因为流入继电器的电流等于A、C两相电流互感器二次侧
IL.max——为线路上的最大负荷电流，可取为（1.5~3） I30， I30为线
路计算电流。
第七章 供配电系统的保护
（四）过电流保护动作时间的整定
为了保证前后两级保护装置动作的选择性，应按“阶梯原则”进行整定，就 是在后一级保护装置所保护的线路首端发生三相短路时，前一级保护的动作 时间t1应比后一级保护的动作时间t2都要大一个时间级差Δt，即
供配电系统中，广泛采用感应式电流继电器来 作过电流保护兼电流速断保护，因为感应式电流继 电器兼有上述电磁式电流继电器、时间继电器、信 号继电器和中间继电器的功能，从而可大大简化继 电保护装置，它属测量继电器。
供配电系统中常用的GL-10、20系列感应式电 流继电器。这种电流继电器由两组元件组构成，一 组为感应元件，另一组为电磁元件。如图所示。
三相短路：因为三相对称，各相量关系见相量图7-9
K
(3) w
3
A与C两相短路：
K (2) W ( A、C)
I KA I2
2Ia Ia
2I2 I2
2
A与B或B与C两相短路：
K (2) W ( A、B)
K (2) W (B、C)
I KA I2
Ia Ia
或 Ic Ic
1
因为两相电流差式接线的Kw不同，故在发生不同形式故障情况下。保护 装置的灵敏度也不同。
第七章 供配电系统的保护
图7-1 电磁式电流继电器的电流 时间特性曲线
继电器图形符号
图7-2 DL-10 系列电磁式电流继电器的内部结构 1-线圈 2-电磁铁 3-钢舌片 4-静触点 5-动触点 6-起动电流调节螺 杆 7-标度盘（铭牌） 8-轴承 9-反作用弹簧 10-轴
第七章 供配电系统的保护
第七章 供配电系统的保护
第七章 供配电系统的保护
三、过电流保护装置的接线方式
1. 三相三继电器的完全星形接线
这种接线方式的特点是每相都有一个电流互感器和一个电流继电器，接成星形。
2.两相两继电器不完全星形接线 采用两个电流互感器和两个电流继电器接成不完全星形。 3. 两相一继电器的两相电流差式接线继电器不完全星形接线
这种接线方式采用两个电流互感器和一个电流继电器 。
4. 两相三继电器不完全星形接线
这种接线方式是在两相两继电器不完全星形接线的公共中线上接入第三个继电器。