第六章过电流保护

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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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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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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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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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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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t 0.5 ~ 0.7
电磁式电流继电器常取∆t=0.5s
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五、电流速断保护： 1.问题的提出： 过流保护要有选择性，逐级增加时限，越靠近电源处， 短路电流越大，而动作时限反而加长。这种情况对切除电 源端的故障是不允许的，过流保护动作时间大于0.5~0.7s， 所以在靠近电源出口 处装设速断保护装置。 2.速断保护含义： 电流速断保护是一种瞬时动作的过电流保护，其动作 时限仅仅为继电器本身固有动作时间，它的选择性不是靠 时限，而是依靠选择适当的动作电流来解决。
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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
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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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第四节常用的保护继电器 1、概念
继电器是一种能够自动动作的电器，当控 制它的输入量达到一定数值时动作，并且有电 路控制的功能。 2、继电器的类型 按反映的物理量分：电量、非电量 非电量：瓦斯继电器、热继电器、压力 继电器等 电 量： 按用途 测量继电器（电流、电压、频率、 差动等） 2013-7-14 15 工业与民用供电
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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 。

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。
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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
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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（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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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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（二）保护电力变压器的熔断器熔体电流的 选择 保护变压器的熔断器的熔体电流，根据 经验，应满足下式要求：
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１）保护装置原理图：
YR
QF
-BC +BC
QF
去 信 号 +BC
+BS
KS -BC
+BC KM
1KA
I>
2KA
I>
KT
TAa
TAc
-BC
k
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展开图：
TAa
TAc 1KA
I>
2KA
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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. 对速断起动电流的要求：
在1QF装速断保护装置：
~
1QF
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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
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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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（二）中间电流互感器供电方式（见图)
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（三）“去分流跳闸”的操作方式（见图)
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3、带时限的过电流保护 过电流保护： 含义：当流过被保护元件中的电流超过预先整定 的某个数值时，继电器就被起动，并且用时间来保证 动作的选择性（即使断路器跳闸或给出报警信号）， 这样的保护装置，称为过电流保护装置。分为定时限 和反时限过电流保护。 （一）定时限过电流保护 装置的组成和原理 继电保护装置的动作时限是固定的，与流过它 的电流大小无关。
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（四）过电流保护动作时间的整定
时限配合的必要性： 当Ｋ点短路时，如 无时限配合，几段 线路过流保护装置 同时动作。为了保证 动作的选择性，应是保护装置３首先作用于跳闸，将故障切 除。保护装置2、1此时只是起动，而不作用于跳闸。为此， 必须要求保护装置2、1的动作时限大于保护装置３的动作时 限。所以过流保护是靠动作时间的不同来完成选择性的。
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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。
第六章 工厂供电系统的 过电流保护
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
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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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（3）时限的整定：
按动作选择性配合，应从距离电源最远的保护装置开始， 设置时限。如保护装置３的时限为t3,则后一级线路要比前 一级线路时限大一个∆t
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t2 t3 t t1 t2 t
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
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
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。