第六章过电流保护
过电流保护
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d)时间继电器的缓吸线圈及延时闭合触点符号 e)时间继电器的缓放线圈及延时断开触点符号
当继电器线圈接上工作电压时，铁心被吸入，使卡住的一套钟表机构被释放， 同时切换瞬时触点。在拉引弹簧作用下，经过整定的时间，使主触点闭合。继电 器的延时，可借改变主静触点的位置（即它与主动触点的相对位置）来调节。调 节的时间范围，在标度盘上标出。 当继电器线圈断电时，继电器在弹簧作用下返回起始位置。
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(2). 对于装有两台主变压器的变电所，低压侧采用低压断路器作主开关时，应在 低压断路器与低压母线之间加装刀开关，以便检修变压器或低压断路器时隔离来 自低压母线的反馈电源，确保人身安全，如图6-3b所示。 (3). 对于低压配电出线上装设的低压断路器，为保证检修低压出线和低压断路器 的安全，应在低压断路器之前（低压母线侧）加装刀开关，如图6-3c所示。 (4). 对于频繁操作的低压配电线路，宜采用低压断路器与接触器配合的接线，
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2．电磁速断部分 电磁系统的速断特性即当通入继电器线圈的电流大
到整定值的某个倍数时，未等感应系统动作，衔铁右
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（4）灵敏性 保护装置对其保护区内发生故障或不正常运行状 态的反应能力称为灵敏性，如果保护装置对其保护 区内极轻微的故障都能及时地反应动作，即具有足 够的反应能力，说明保护装置的灵敏度高。保护装 置灵敏与否，一般都用灵敏系数（Sp）来衡量。 以过电流保护为例，灵敏系数为：
图6-3熔断器保护 的选择性配合
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电力工程基础 第6章习题答案
第六章6—1 在电力系统中继电保护的任务是什么?对继电保护的基本要求是什么？答：继电保护装置的任务是：自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小，并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行；能对电气元件的不正常运行状态做出反应，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。
对继电保护的基本要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性.6-2 什么是继电保护的接线系数？星形、不完全星形和两相电流差接线方式的接线系数有何不同?答:在继电保护回路中，流入继电器中的电流与对应电流互感器的二次电流的比值，称为接线系数。
星形接线和不完全星形接线方式无论发生何种相间短路，其接线系数都等于1，两相电流差接线在正常运行或三相短路时的接线系数为，A、C两相短路时的接线系数为2，A、B或B、C两相短路时的接线系数为1。
6-3什么是继电器的动作电流、返回电流和返回系数？答：能使电流继电器产生动作的最小电流，称为继电器的动作电流；能使电流继电器返回到原始位置的最大电流，称为继电器的返回电流；同一继电器的返回电流与动作电流的比值,称为电流继电器的返回系数.6-4 过电流保护装置的动作电流应如何整定？答：过电流保护装置的动作电流必须满足以下两个条件:保护装置的动作电流必须躲过线路上的最大负荷电流;保护装置在外部故障切除后应可靠返回到原始位置。
6—5 什么叫三段式电流保护？各段的保护范围和动作时限是如何进行配合的？答：由无时限电流速断保护(称作第Ⅰ段）、带时限电流速断保护(称作第Ⅱ段）和定时限过电流保护(称作第Ⅲ段）配合构成整套保护,称为三段式过电流保护。
第I段只能保护本线路(WL1)的一部分，保护范围为，动作时间为继电器的固有动作时间；第II 段不仅能保护本线路（WL1）的全长，而且向下一级相邻线路(WL2）延伸了一段,保护范围为，动作时限与下级线路Ⅰ段保护配合，即;第III段不仅能保护本线路（WL1）和相邻线路（WL2)的全长,而且延伸到再下一级线路(WL3）一部分，保护范围为，动作时限按阶梯原则整定，即.6-6在小电流接地系统中发生接地故障时,通常采取哪些保护措施？简要说明其基本原理。
习题参考答案 《工厂供电(第3版)》课件
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第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置
7-1 PA1：1-X∶1；PA1：2-PJR∶1； PA2：1-X∶2；PA2：2-PJR∶6； PA3：1-X∶3(X∶3与X∶4并联后接地)；PA3：2-PJR∶8；PJR：1-PA1∶1； PJR：2-X∶5；PJR：3-PJR∶8；PJR：4-X∶7；PJR：6-PA2∶2；PJR：7X∶9；PJR：8-PJ∶3与PA3∶2；X：1-PA1∶1；X：2-PA2∶1；X：3-PA3∶1； X：5-PJR∶2；X：7-PJR∶4；X：9-PJ∶7；X∶4左端与X∶3左端并联后接地， 右端空。
5-3 按经济电流密度可选LJ-70，其Ial =233A > I30=90A，满足发热条件； ΔU%=2.01% < ΔUal% =5% ，也满足电压损耗要求。
5-4 按发热条件选BLV-500-1×25mm2的导线，其Ial =233A，ΔU%=2.06%。
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第六章 工厂供电系统的过电流保护
习题参考答案
第一章 第六章
第二章 第七章
第三章 第八章
第四章 第九章
第五章 第十章
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第一章 概 论
1-1 T1，10.5/242kV； WL1，220kV；WL2，35kV。 1-2 G，6.3kV； T1，6/0.4kV；T2，6.3/121kV；T3，110/11kV。 1-3 昼夜电压偏差范围为-5.26%～+9.21%；主变压器分接头宜换至“-5%”的 位置运行，而晚上切除主变压器，投入联络线，由邻近变电所供电。 1-4 由于单相接地电容电流IC =24.1A＜30A，因此无须改变电源中性点运行 方式。
过电流保护的原理
过电流保护的原理
过电流保护是一种电气保护装置，用于保护电路免受过大电流的破坏。
其原理是通过检测电路中的电流大小，并在电流超过设定阈值时迅速切断电路。
过电流保护通常由过电流保护器或保险丝组成。
当电路中的电流超过设定值时，过电流保护器会通过其内部的电流感应器检测到过大的电流。
一旦检测到过流，过电流保护器会迅速切断电路，阻止过大电流的流动。
过电流保护的原理基于欧姆定律，即电流与电阻和电压之间的关系。
当电路中的电阻保持不变时，电流和电压呈线性关系。
因此，通过检测电路中的电流大小，可以判断电路是否出现过大的电流，并及时采取保护措施。
另外，过电流保护还可以基于热效应原理。
当电流通过过电流保护器时，会在其内部产生热量。
过电流保护器内部通常包含热敏元件，当电流超过一定值时，热敏元件会被加热，触发保护装置动作，切断电路。
总而言之，过电流保护的原理是通过检测电路中的电流大小，当电流超过设定阈值时，迅速切断电路，起到保护电路免受过大电流的损害的作用。
它是电路中重要的安全装置之一。
机电传动与控制第五版答案第六章
，第六章从接触器的结构特征上如何区分交流接触器与直流接触器为什么直流接触器与交流接触器相比,直流接触器的铁心比较小,线圈也比较小,交流电磁铁的铁心是用硅钢片叠柳而成的.线圈做成有支架式,形式较扁.因为直流电磁铁不存在电涡流的现象.为什么交流电弧比直流电弧容易熄灭因为交流是成正旋变化的,当触点断开时总会有某一时刻电流为零,此时电流熄灭.而直流电一直存在,所以与交流电相比电弧不易熄灭.若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源，或直流电器的线圈误接入同电压的交流电源，会发生什么问题若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,会因为交流线圈的电阻太小儿流过很大的电流使线圈损坏. 直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,触点会频繁的通短,造成设备的不能正常运行.交流接触器动作太频繁时为什么会过热%因为交流接触启动的瞬间,由于铁心气隙大,电抗小,电流可达到15倍的工作电流,所以线圈会过热.在交流接触器铁心上安装短路环为什么会减少振动和噪声在线圈中通有交变电流时,再铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的,当电流频率为50HZ时磁通每秒有100次通过零,这样所产生的吸力也为零,动铁心有离开趋势,但还未离开,磁通有很快上来,动铁心有被吸会,造成振动.和噪声,因此要安装短路环.两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行为什么若是直流接触器情况又如何为什么两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V 的交流电源上运行,因为在接通电路的瞬间,两各衔铁不能同时工作,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈烧毁.若是直流接触器,则可以.电磁继电器与接触器的区别主要是什么接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别-电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.自动切断电源的保护动作.过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.过电流继电器与热继电器有何区别各有什么用途过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于防止电动机短路或严重过载. 热继电器是温度升高到一定值才动作.用于过载时间不常的场合.为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护而熔断器则相反，为什么因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作,如果短路热继电器不能马上动作,这样就会造成电动机的损坏.而熔短期,电源一旦短路立即动作,切断电源.自动空气断路器有什么功能和特点"功能和特点是具有熔断器能直接断开主回路的特点,又具有过电流继电器动作准确性高,容易复位,不会造成单相运行等优点.可以做过电流脱扣器,也可以作长期过载保护的热脱扣器.时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思机电传动装置的电器控制线路有哪几种各有何用途电器控制线路原理图的绘制原则主要有哪些电器控制线路有1:启动控制线路及保护装置.2正反转控制线路.3:多电动机的连锁控制线路.4:电动控制线路.5:多点控制线路.6:顺序控制线路.7:多速异步电动机的基本控制线路.8:电磁铁.电磁离合器的基本控制线路.电器控制线路原理图的绘制原则主要有1:应满足生产工艺所提出的要求.~2:线路简单,布局合理,电器元件选择正确并得到充分.3操作,维修方便4设有各种保护和防止发生故障的环节.5能长期准确,稳定,可靠的工作.为什么电动机要设有零电压和欠电压保护零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不容许的故障.,在装有电器控制的机床上，电动机由于过载而自动停车后，若立即按钮则不能开车，这可能是什么原因有可能熔短器烧毁,使电路断电.或者是热继电器的感应部分还未降温,热继电器的触点还处于断开状态.'要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动后，2M才能启动；2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。
《电力系统继电保护实用技术问答(第二版)》第六章
第六章电力变压器保护1．电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些?一般应装设哪些保护?答：变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。
变压器外部故障系指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地(通过外壳)短路，引出线之间发生的相间故障等。
变压器的不正常工作状态主要包括：由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。
为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器一般应装设以下继电保护装置：(1)防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。
(2)防御变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的(纵联)差动保护或电流速断保护。
(3)防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)后备的过电流保护(或复合电压起动的过电流保护、或负序过电流保护)。
(4)防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。
(5)防御变压器对称过负荷的过负荷保护。
(6)防御变压器过励磁的过励磁保护。
2．变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的(包括稳态和暂态情况下的不平衡电流)?答：变压器差动保护的不平衡电流产生的原因如下。
1．稳态情况下的不平衡电流(1)由于变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。
它必须满足电流互感器的10％误差曲线的要求。
(2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。
(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。
2．暂态情况下的不平衡电流(1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。
电力电子半导体器件(GTO)
3．关断控制及波形要求 对关断控制电流波形的要求是：前沿较陡、宽度足够、幅 度较高、后沿平缓。 脉冲前沿陡可缩短关断时间，减少关断损耗；但前沿过陡 会使关断增益降低。阳极尾部电流增加，对GTO产生不利的影 响。一般关断脉冲电流的上升率 dIGR/dt取10～50A/us。 门极关断负电压脉冲必须具有足够的宽度，既要保证下降 时间tf内能继续抽出载流子，又要保证剩余载流子的复合有足 够的时间。特别是GTO关断过程中尾部时间过长时，必须用足 够的门极负电压脉冲宽度保证GTO可靠关断。
关断条件： α1 +α2 <1
I GM (1 2 ) 1
2
I ATO
被关断的最大阳极电流
电流关断增益： off
I ATO I GM
一般：3~8
③尾部阶段：tt
此时，VAK上升，如果dv/dt较大，可能有位移电流通过P2N1 结，引起等效晶体管的正反馈过程，严重会造成GTO再次导通， 轻则出现iA的增大过程。 如果能使门极驱动负脉冲电压幅值缓慢衰减，门极保持适当 负电压，可缩短尾部时间。
9．开通时间：ton 为滞后时间td和上升时间tr之和。 1~2us 10．关断时间：toff 为存储时间ts与下降时间tf之和。
随阳极电流增大而增大 随通态平均电流值的增大而增大
2us
可关断晶闸管的主要参数和电气特性:
§6.3 GTO的缓冲电路
一、缓冲电路的作用
GT0的缓冲电路除用来抑制换相过电压，限制dv/dt，动态 均压之外，还关系到GTO的可靠开通和关断，尤其是GTO的关 断，一要依靠正确的门极负脉冲参数，二要依靠合理的缓冲电 路参数，两者缺一不可。 主要作用：
off
影响IATO的因素都会影响β off ；一般，当门极负电流上升 率一定时，关断增益随可关断阳极电流的增加而增加；当可 关断阳极电流一定时，关断增益随门极负电流上升率的增加 而减小。
工厂供电第6版 (刘介才)_第6章__工厂供电系统的过电流保护
I N .FE 2.5I al
现 I N FE 80A 2.5 41A 102.5 A ，故满足熔断器保护与导线的配合要求，（注：因未给I k .min 数据，熔断器灵敏度校 验从略。）
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第二节
熔断器保护
四.熔断器保护的灵敏度校验
前后熔断器之间的选择性配合，就是在线路发生故障 时，靠近故障点的熔断器首先熔断，系统的其他部分恢复 正常运行。 前后熔断器的选择性配合，宜按它们的保护特性曲线 （安秒特性曲线）来进行检验。
单台电动机K应为： 轻载启动， K =0.25～0.35； 重载启动， K =0.35～0.5； 频繁启动、反接制动，K =0.5～0.8。 多台电动机 视容量最大的一台电动机的启动情况、线路尖峰电流 与计算电流的比值及熔断器的特性而定，取为K =0.5～1。
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第二节
熔断器保护
二. 熔断器熔体电流的选择
(2) 低压断路器保护
(3) 继电保护
又称低压自动开关保护。适用于要
求供电可靠性较高和操作灵活方便的低压供配电系统中。 适用于要求供电可靠性高、操作灵活方便
特别是自动化程度较高的高压供配电系统中。
4
第一节
过电流保护的任务和要求
一. 过电流保护装置的类型和任务
熔断器保护和低压断路器保护都能在过负荷和短路时 动作，断开电路，切除过负荷和短路部分，而使系统的其 他部分恢复正常运行。但熔断器大多主要用于短路保护， 而低压断路器则除了可作过负荷和短路保护外，有的还可 作低电压或失压保护。 继电保护装置在过负荷时动作，一般只发出报警信号， 引起运行值班人员注意，以便及时处理；只有当过负荷可 危及人身或设备安全时，才动作于跳闸。而在发生短路故 障时，则要求有选择性地动作于跳闸，将故障部分切除。
工厂供电系统的过流保护
1
经查变压器保护装置的二次接线，发现过电流保护装置的时间继电器接点接错，动作时间缩短，与线路的过电流保护动作时间一样。因而在线路故障时，变压器过电流保护和线路过电流保护同时动作，造成越级跳闸母线停电。
2
6．保护故障分析实例
1
当有大容量的动力设备启动时，负荷变化较大，使变压器声音增大；
2
过负荷使变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声；
一、 电力变压器保护装置的设置
1．变压器易产生的故障和不正常工作状态
变压器故障 及不正常工作状态
变压器故障
不正常工作状态
内部故障 线圈的相间短 路、匝间或层 间短路、单相 接地短路以及 烧坏铁心等。
外部故障 套管及引出线 上的短路和接 地。
过负荷、温升过 高以及油面下降 超过了允许程度 等。
变压器的保护装置
根据长期的运行经验和有关的规定，对于高压侧为6～10kV的车间变电所主变压器应装设以下几种保护装置： 带时限的过电流保护装置。 电流速断保护装置。 瓦斯保护装置。 过负荷保护装置。 温度保护装置。
二、 变压器的继电保护
1．变压器的过电流保护
变压器过电流保护动作电流整定
式中 IL.max——(1.5～3)I1N.T ； I1N.T——变压器一次侧的额定电流。
为了进一步查明原因，继电保护人员做了如下的实验：在变压器和WL1线路保护柜的电流互感器二次侧的试验端子排处，把两过电流保护的交流回路串联起来，再串接WL1的断路器的主接点。冲击性地加入可使两过电流保护动作的电流值。正常的话，WL1的断路器主接点先动作，断开试验交流电源（模拟短路电流），而变压器的继电保护装置达不到动作时间而复位，不会跳闸。但事实上变压器和WL1的断路器都动作跳闸。因此判断问题出在变压器保护回路的接线上。
电力系统继电保护第六章课后习题答案
6.电力变压器保护习题与思考题6.5 一台双绕组降压变压器的容量为15MVA,电压比为35KV±2×2.5%/6.6KV，Yd11接线，采用BCH—2型继电器。
求差动保护的动作电流。
已知：6.6KV外部短路的最大三相短路电流为9420A；35KV侧电流互感器变比为600/5， 6.6KV侧电流互感器变比为1500/5；可靠系数取K rel=1.3。
答：变压器一、二次回路电流计算值见表1表1 变压器一、二次回路电流计算值由表1可以得出6.6KV侧的二次回路电流较大，因此确定6.6KV侧为基本侧。
（1）按躲过最大不平衡电流条件，有(0.1).maxI K f U K K Idz rel za np st k=∆+∆+（1）此处.maxI k应取最大运行方式下，6.6kV母线上三相短路电流，因此，9420.maxI Ak=；f za∆是由于电流互感器计算变比和实际变比不一致引起的相对误差，110.22f za∆===；U∆是由变压器分接头改变引起的相对误差，一般取为调整范围的一半，则0.05U∆=；K np为非周期分量系数，由于采用BCH—2型继电器，故取为1；K st为电流互感器同型系数，这里取1；K rel为可靠系数，由已知条件可知为1.3. 将上述值均代入式（6—3），可得 1.3(0.220.050.111)94204531()I Adz=⨯++⨯⨯⨯=（2）按躲过励磁涌流条件，有 1.3113121705.6()1I K K I Adz rel eμ==⨯⨯=式中，Kμ为励磁电流的最大倍数，由于选取BCH—2型继电器，故取1.（3）按躲过电流互感器二次回路断线的条件，有 1.313121705.6()1.maxI K I Adz rel==⨯=以第一条件为最大，故取4531()I Adz=6.6 为什么具有制动特性的差动继电器能够提高灵敏度？何谓最大制动比、最小工作电流、拐点电流？set I set I .res g .max res res I .RI答：由互感器变比不一致和互感器传变误差产生的不平衡电流的讨论可知，流入差动继电器的不平衡电流与变压器外部故障时的穿越电流有关。
第六章 工厂供电系统的过电流保护
工业与民用供电
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如采用断路器手动操作机构中的过流脱扣器 YR（可视为直动式继电器）作过电流保护，则脱 扣器的动作电流（即脱扣电流）应按下式整定 ：
式中，Krel为脱扣器的可靠系数，可取2-2.5。
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（四）过电流保护动作时间的整定
动作原理：
一次电路相间短路：
流过1KA、2KA电流IkA>Iop.k予先整定电流→ 1KA、2KA动作（起动）→ KT延时动作→ ＫＳ动
作→ 信号
KM动作→
YR动作→ QF跳闸
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（二）反时限过电流保护 装置的组成和原理
１）原理图与展开图：
返回系数：继电器返回电流与动作电流的比值Kh
Kre=Ih/Idz。
过量继电器Kre<1
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②低量继电器（常闭触点）
反映输入量减小而动作，如低电压继电器。
动作值：正常时衔铁处于吸起状态，触点断开。输 入量减小时，衔铁释放，触点闭合，称继电器动作， 此时输入量的最大值即为继电器的动作值。
导线较细并接在YH二次侧。 类型：过电压继电器、低电压继电器。 原理：继电器的动作与否，取决于电网电压 。
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③时间继电器 用途：在继保中作为时间元件，用来建立所
需要的动作延时。 结120系列（交流） 由电磁驱动机构、钟表机构等组成。
第六章中低压供配电系统保护ppt课件
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2．反时限过电 流保护装置
反时限过电流保 护装置是指电流继电 器的动作时限与通过 它的电流的大小成反 比。
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整定原则
整定原则与 定时限过电流保 护装置相同。但 反时限的动作电 流与动作时间的 整定应按照感应 型继电器的动作 时间特性曲线来 确定。
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t t t t0 t t t t t0 2t
t 考虑断路器的动作时间和灭弧时间，取
0.5～0.7秒。
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3）灵敏度
过电流保护装置的灵敏度按系统在最小运行方 式时，保护区末端的两相短路来校验。
Ks
I (2) k . m in.2 Iop.1
1.25 ~ 1.5
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（3）灵敏度 电流速断保护装置的灵敏度按系 统在最小运行方式时，保护装置安装处的两相短路来 校验。
Ks
I (2) k .m in.1 Iop.1
1.25 ~ 1.5(线路） （2 变压器）
式中
I置k(.2m安) in装.1─处─系的统两在相最短小路运电行流方值式（时A），。保护装
── 电流互感器一次侧的起动电流
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3. 时间继电器（DS）
时间继电器应用钟表机构和电磁 铁作用，获得一定的动作时限。在继 电保护中完成保护装置的计时功能。
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4. 中间继电器（DZ）
中间继电器的触头容量较大，触头数 量较多，在继电保护接线中，当需要同时 闭合或断开几条独立回路，或者要求比较 大的触点容量去断开或闭合大电流回路时， 可以采用中间继电器。中间继电器可以用 来直接接通断路器的跳闸回路。
工厂供电刘介才.第六章课后答案
第六章—1工厂供电，高级电工,第6章，课后答案1、供电系统中有哪些常用的过电流保护装置?对保护装置有哪些基本要求?过电流保护装置：熔断器、低压断路器、继电保护。
基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度（灵敏系数）。
1.min.op k P I I S =2、如何选择线路熔断器的熔体?1、保护电力线路alOL FE N PK FE N FE N I K I KI I I I ≤≥≥..30.2、保护电力变压器TN FE N I .1.)0.2~5.1(=考虑因素：熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流，熔体电流要躲过变压器低压侧电机起动的尖峰电流，熔体电流要躲过变压器空载含闸电流。
3、保护电压互感器RN 2为0.5A 3、选择熔断器时应考虑哪些条件?熔断器的额定电压应不低于线路的额定电压。
熔断器的额定电流不应小于它所装熔体的额定电流。
熔断器的额定类型应满足技术要求。
4、低压断路器的瞬时、短延时和长延时过流脱扣器的动作电流各如何整定?其热脱扣器的动作电流又如何整定?（1）瞬时过流脱扣器动作电流的整定动作电流可靠系数取值为pk rel OP I K I ≥)0(rel K 5.2~2:;35.1:DZ DW （2）短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定动作电流取值为1.2pkrel op I K I ≥)5(rel K 动作时间0.2s,0.4s,0.6s 三级,时间差0.2s（3）长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定动作电流取值为1.130)(I K I rel l op ≥rel K 动作时间：反时限最长1-2h（4）热脱扣器动作电流的整定过负荷保护取值为1.130.I K I rel TR OP ≥rel K5、低压断路器如何选择?选择低压断路器应满足的条件：低压断路器的额定电压不低于保护线路的额定电压。
低压断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流。
低压断路器的类型应符合安装、保护、操作方式的要求。
《电力系统继电保护实用技术问答(第二版)》第六章
第六章电力变压器保护1．电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些?一般应装设哪些保护?答：变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。
变压器外部故障系指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地(通过外壳)短路，引出线之间发生的相间故障等。
变压器的不正常工作状态主要包括：由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。
为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器一般应装设以下继电保护装置：(1)防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。
(2)防御变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的(纵联)差动保护或电流速断保护。
(3)防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护( 或电流速断保护) 后备的过电流保护(或复合电压起动的过电流保护、或负序过电流保护)。
(4)防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。
(5)防御变压器对称过负荷的过负荷保护。
(6)防御变压器过励磁的过励磁保护。
2．变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的( 包括稳态和暂态情况下的不平衡电流)? 答：变压器差动保护的不平衡电流产生的原因如下。
1．稳态情况下的不平衡电流(1)由于变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。
它必须满足电流互感器的10％误差曲线的要求。
(2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。
(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。
电力系统继电保护第6章 输电线路距离保护
U I Z 工作电压：U op m m set
6.1 距离保护概述
设阻抗继电器安装在线路M侧：
K3
I m
K2
Z
K1
Zm
Z set
Zm
I m
U I Z U op m m set
U op U op
0 U op
U op
Zm
Z set Z m
R
Zm 90 arg 90 动作方程为 阻抗继电器
动作方程用电压形式表示时，其方程为：
U K uv m 90 90 I K U K ur m uv m
缺点：当加入继电器电压为零时，也无法比相。 存在动作死区。
6.1 距离保护概述
在高电压、结构复杂的电网中，自适应电流保护的 优点还不能得到充分发挥。
2、距离保护的基本原理
工作原理：距离保护是反应故障点至保护安装处 之间的距离，并根据该距离的大小确定动作时限 的一种继电保护装置。 特点：故障点距保护安装处越近时，保护的动作 时限就越短；反之，故障点距保护安装处越远时， 保护的动作时限就越长。
6.2 阻抗继电器
Zm 0.5(1 )Zset 0.5(1 )Zset
当 1 ，方程为：
Z m Z set
全阻抗继电器
当 0 ，方程为：
Z m 0.5Z set 0.5Z set
6.2 阻抗继电器
偏移特性阻抗继电器比相形式动作方程：
jX
Z Z C set m
U U A B
U U B C
U U C A
I I A B
供配电系统的保护
当继电器的线圈断电时,继电器在返 回弹簧的作用下返回。
第2节
为了缩小继电器的尺寸和节约材料, 时间继电器的线圈通常不按长时间接上 额定电压来设计。因此凡需长时间接上 电压工作的时间继电器,应在它动作后, 利用其常闭的瞬时触点的断开,使其线圈 串入限流电阻,以限制线圈电流,免使线 圈过热烧毁,同时又能维持继电器的动作 状态。
图 6-1 是 过 电 流 保 护 的 框 图。当线路上发生短路时,起 动用的电流继电器KA瞬时动 作,使时间继电器KT起动。KT 经整定的一定延时后,接通信 号继电器KS和中间继电器KM。 KM 就 接 通 断 路 器 QF 的 跳 闸 线圈回路,使断路器跳闸,从而 切除短路故障。
图6-1 过电流继电保护框图 KA—电流继电器 KT—时间继电器 KS—信号继电器 KM—中间(出口)继电器
第2节
这种快吸快放的DZ-10系列电磁式中间继电器的内部接线及其图形符号和文字符号, 如图6-9所示。
图6-9 DZ-10系列电磁式中间继电器的内部接线及其图形符号和文字符号
第2节
(五)感应式电流继电器 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,而且可用来同时实现过电流 保护和电流速断保护,从而可使继电保护装 置大大简化,减少投资,因此在用户的中小型 变配电所中应用极为广泛。感应式电流继 电器属测量继电器。 常用的GL-10、20系列感应式电流继电 器的内部结构如图6-10所示。
第1节
第1节
以上四项要求对于一个具体的保护装置来说,不一定都是同等重要的,而是往往有所 侧重。例如对电力变压器,由于它是供配电系统中最关键的设备,因此对它的保护装置的 灵敏度要求较高;而对一般电力线路的保护装置,其灵敏度要求可低一些,但其选择性要 求较高。又例如,在无法兼顾保护选择性和速动性的情况下,为了快速切除故障以保护某 些关键设备,或者为了尽快恢复系统的正常运行,有时甚至牺牲选择性来保证速动性。
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
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过电流保护的任务和要求 熔断器保护 低压断路器保护 常用的保护继电器 工厂高压线路的继电保护 电力变压器的继电保护 高压电动机的继电保护
工业与民用供电 1
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第一节过电流保护的任务和要求
1、过电流保护装里的类型和任务
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工业与民用供电 式中，IlN. T为变压器的额定一次电流。
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（三）保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择 由于电压互感器二次侧的负荷很小，因此保 护高压电压互感器的RN2型熔断器的熔体额定电 流一般为0. 5A
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（一）低压断路器过流脱扣器额定电流的选择 过流脱扣器(over-current release)的额定电流IN. OR应不小于线路的计算电流I30 ,即 :
（二）低压断路器过流脱扣器动作电流的整定 1.瞬时过流脱扣器动作电流的整定 瞬时过流脱扣器的动作电流IOP应躲过线路的尖 峰电流IPk，即
2013-7-14 工业与民用供电 式中，Krel为可靠系数。 11
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辅助继电器（中间、时间、信号等） 按结构原理： 机电型（电磁型、感应型、 极化型、干簧）、整流型 、晶体管型。
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（一）电磁型继电器 动作电流、返回电流、返回系数的概念（以 吸引衔铁式继电器为例）： ①过量继电器（常开触点） 反映输入量增加而动作，如过电流继电器、 过电压继电器。 动作电流：继电器刚好动作（衔铁吸起，触点闭 合）时的最小电流Idz。 返回电流：继电器刚好返回（衔铁释放，触点断 开）时的最大电流Ih。 返回系数：继电器返回电流与动作电流的比值Kh Kre=Ih/Idz。 过量继电器Kre<1 工业与民用供电 2013-7-14 17
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（二）、常用电磁型继电器 ①电流继电器 用途：过电流保护中作为启动和测量元件。 结构：转动舌片式（DL-10型）。 ②电压继电器 结构：转动舌片式（DJ-100）、线圈匝数多， 导线较细并接在YH二次侧。 类型：过电压继电器、低电压继电器。 原理：继电器的动作与否，取决于电网电压 。
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②低量继电器（常闭触点） 反映输入量减小而动作，如低电压继电器。 动作值：正常时衔铁处于吸起状态，触点断开。输 入量减小时，衔铁释放，触点闭合，称继电器动作， 此时输入量的最大值即为继电器的动作值。 返回值：输入量重新增加，继电器返回原来的状态 （衔铁吸起，触点断开）此时输入量的最小值称为 继电器的返回值。 返回系数：返回值与动作值的比值 低量继电器Kh>1 无论过量还是低量继电器，一般要求Kh≈1
式中，Krel为保护装置的可靠系数 。
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如采用断路器手动操作机构中的过流脱扣器YR （可视为直动式继电器）作过电流保护，则脱扣器的 动作电流（即脱扣电流）应按下式整定 ：
式中，Krel为脱扣器的可靠系数，可取2-2.5。
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第三节低压断路器保护
1、低压断路器在低压配电系统中的配置
单独接低压断路器或低压断路器一刀开关的 方式 低压断路器与磁力起动器或接触器配合的方 式 低压断路器与熔断器配合的方式
工业与民用供电 10
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2、低压断路器脱扣器的选择和整定
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2、继电保护装置的操作方式 继电保护装置的操作电源，有直流操作电 源和交流操作电源两大类。 交流操作电源供电的继电保护装置有三种 操作方式。
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（一）直接动作方式（见图)
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2.短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定 短延时过流脱扣器的动作电流IOP应躲过线路短时 间出现的负荷尖峰电流，即 ：
式中，Krel为可靠系数，一般取1. 2。 3.长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定 长延时过流脱扣器主要用来保护过负荷，因此 其动作电流只需躲过线路的最大负荷电流，即计算电 流。
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3、熔断器保护灵敏度的检验 为了保证熔断器在其保护区内发生短路故 障时可靠地熔断，按规定，熔断器保护的灵敏 度应满足下列条件： 式中 IN. FE为熔断器熔体的额定电流Ik. ,I为 熔断器保护线路末端在系统最小运行方式下的 最小短路电流; K为比值，参看表6-1。
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工业与民用供电
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式中，Krel为可靠系数，一般取1.1。
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4.过流脱扣器与被保护线路的配合要求 低压断路器过流脱扣器的动作电流Iop还应满 足条件:
式中，Ial为绝缘导线和电缆的允许载流量； KOL为绝缘导线和电缆的允许短时过负荷系数。
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为了保证工厂供电系统的安全运行，避免过 负荷和短路引起的过电流对系统的影响，在 工厂供电系统中装有不同类型的过电流保护 装置。 工厂供电系统的过电流保护装置有：熔断器 保护、低压断路器保护和继电保护。
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第二节熔断器保护
1、熔断器在供电系统中的配置
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（三）低压断路器热脱扣器的选择和整定 1.热脱扣器额定电流的选择 热脱扣器(thermal release)的额定电流IN. TR应 不小于线路的计算电流I30，即 :
2.热脱扣器动作电流的整定 热脱扣器动作电流
式中，Krel为可靠系数，可取1.1 。
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③时间继电器 用途：在继保中作为时间元件，用来建立所 需要的动作延时。 结构：螺管线圈式 DS-100系列（直流） DS-120系列（交流） 由电磁驱动机构、钟表机构等组成。
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第五节 工厂高压线路的继电保护
1、继电保护装置的接线方式
（一）两相两继电器结线 两继电器接成不完全星形，两中点之间有中线连 接 ——可反映各种相间短路及B相除外的单相接地故 障。 （二）两相两继电器结线 两相一继电器式结线能反应各种相间短路故障， 但保护灵敏度有所不同，有的甚至相差一倍。但它少 用一个继电器，较为简单经济。这种结线主要用于高 压电动机保护。
熔断器在供电系统中的配置，应符合选择 性保护的原则，也就是熔断器要配置得能 使故障范围缩小到最低限度。此外应考虑 经济性，即供电系统中配置的熔断器数量 要尽量少。
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如图是车间低压放射式配电系统中熔断器 配置的合理方案， 既可 满足保 护选择性 的 要 求，配置的数量又较少。
过电流保护 电流回路
I>
+BC SA KM KS KT 1KA 2KA +BS
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-BC QF YR
控制小母线及熔断器
跳闸回路
KM KT
延时回路
过电流保护
回路
KS
信号回路
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动作原理： 一次电路相间短路： 流过1KA、2KA电流IkA>Iop.k予先整定电流→ 1KA、 2KA动作（起动）→ KT延时动作→ ＫＳ动作→ 信 号 KM动作→ YR动作 → QF跳闸
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2、熔断器熔体电流的选择
（一）保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 1)熔体额定电流IN. FE应不小于线路的计算电流，以使熔 体在线路正常运行时不致熔断，即 ：
2)熔体额定电流IN. FE还应躲过线路的尖峰电流IPk。
式中，K为小于1的计算系数。
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（二）反时限过电流保护 装置的组成和原理
１）原理图与展开图：
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（三）过电流保护动作电流的整定 带时限的过电流保护（包括定时限和反时限） 的动作电流IOP应躲过线路的最大负荷电流（包括正 常过负荷电流和尖峰电流）。 过电流保护装置动作电流的整定计算公式：
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3)熔断器保护还应与被保护的线路相配合，因此还 应满足条件：
式中，Ial为绝缘导线和电缆的允许载流量；KOL 为绝缘导线和电缆的允许短时过负荷系数。
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