工厂供电系统的继电保护精讲
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（对具有断流能力上
I I
ocmin
(2) 下限的熔断器，如
k
RW4)
6 2020/4/11
熔断器灵敏度校验
Sp
I k .min I N .FE
K
K见表6-1 熔断器之间的选择性配合 要求：上级的熔断时间大于下级熔断时间
考虑到熔断器熔断时间的偏差
t 1>3t2
7 2020/4/11
7.3 常用的保护继电器
5 2020/4/11
熔断器熔体电流的选择
熔断器额定电流 IN.FU和熔体的额定电流 IN.FE的 确定：
பைடு நூலகம்
IN.FE≈(1.4~2.5) I30
IN.FE=(0.3~1.0) IN.FU
断流能力的校验，即：
I I –
(3)
– oc
k
–
I I –
(3)
oc
sh
（限流型，如RN4 〕 （非限流型〕
特点构成的保护装置。 分类：
– 定时限过电流保护 – 反时限过电流保护 – 无时限电流速断保护 – 有时限电流速断保护。
21 2020/4/11
7.4.1定时限过电流保护
保护装置的工作原理 组成： 电流互感器 电流继电器 时间继电器 信号继电器 中间继电器
原理: 过流→电流继电器动作→KT延时闭合 →KS显示→KM动作→YR跳闸。
– 系统出现短路故障时，作用开关跳闸并报警。
1KV以上高压系统，采用继电保护装置和高 压熔断器保护。
1KV以下低压系统，采用低压断路器和低压 熔断器保护。
2 2020/4/11
要求：
选择性
– 切除故障部分，防止越级跳闸。
速动性
– 尽快速切断故障，减少故障存在的时间。
灵敏性
– 指对故障或不正常运行状态的反映能力。 – 用灵敏度或灵敏系数来衡量
（1）种类：
– 电流型、电压型。
（2）作用：
– 动作指示（灯光、音响信号），以便判别故障 性质。
（3）原理 图6—10
14 2020/4/11
5）感应式继电器
（1）结构组成与工作原理 图6-14
15 2020/4/11
Ａ、两部分组成：一是感应系统（动作反时限）， 二是电磁系统（动作瞬时）。
Ｂ、继电器的动作时限：从继电器动作到触点闭 合这段时间。
1）电磁式电流、电压继电器（图6-6）
①作用：当电流超过某一整定值时继电器动作。 ②工作原理：
9 2020/4/11
③动作电流（Iopk）：
– 能使继电器动作的最小电流。
④返回电流（IreK）：
– 能使继电器返回的最大电流。
⑤返回参数（Kre）： ⑥整定方法：
K
re
IreK IOPK
– A、平滑调节（调弹簧）。
动作特性
– 反时限特性：
动作时间与电流成反比
– 有限反时限特性： 电流变大，动作时间基本不变
– 电磁系统的动作时间：0.05～0.1s。
（2）动作电流与动作时限的调节
动作电流：使蜗杆与扇形齿轮齿合的最小电流。
感应系统动作电流调整：利用插销20改变继电器 线圈的匝数来调整。
感应系统动作时限调整：改变扇形齿轮的起始位 置。
第7章 工厂供配电系统的过电流保护
主要内容
– 过电流保护装置的任务和要求 – 三段式电流保护原理及整定计算 – 变压器保护原则 – 低压断路器保护
重点、难点
– 过电流保护装置的任务和要求 – 三段式电流保护原理及整定计算
1 2020/4/11
7.1 过电流保护装置的任务和要求
任务：
– 系统出现不正常状态时，发出报警信号。（过负 荷、单相接地、一相断线等）
– B、级进调节（线圈抽头或串、并联）。
⑦动作时间：0.01～0.05s。
⑧特点：接点容量较小，不能直接作用于 断路器跳闸，必须通过其它继电器转换。
10 2020/4/11
2）电磁式中间继电器
（1）作用：
– A、提供足够数量的触点以便同时控制不同的 电路。
– B、增加触点容量，以便接通断开较大的电流 回路（如跳闸回路）。
1、作用：用来接通或断开控制或保护回 路。
2、区别：接触器主回路（I≥5A）、继电 器多用于控制电路（I≤5A）。
3、种类：
– 电磁式继电器 D
电流继电器 L
– 感应式继电器 G
电压继电器 Y
– 整流式继电器 L
功率继电器 G
– 晶体管继电器 B
中间继电器 Z
–
信号继电器 X
8 2020/4/11
可靠性
– 不拒动、不误动。
3 2020/4/11
灵敏度
对反映故障时参数量增加的保护装置
其灵敏系数为：
Sp=
（过电流）
对反映故障时参数量降低的保护装置，
其灵敏系数为：
Sp=
（欠电压）
灵敏系数整定：1.2、1.25、1.5、2。
4 2020/4/11
7.2 熔断器保护
熔断器配置如图
– 注意：低压系统中PE线和PEN线上，不允许 装设熔断器。
优点：接点容量大；直接作用于断路器跳闸。
缺点：结构复杂，精确度较低。
16 2020/4/11
6）晶体管继电器
（1）电路组成：（五部分）：电压形成 回路、启动回路、时限回路、出口信号回 路以及工作电源。
优缺点： 质量轻， 体积小， 耗电少， 寿命长， 工作可靠。
17 2020/4/11
7) 微机保护装置
完全星型接线（三相三继电器接法） K 1
W
不完全星形接线（两相继电器接法）
K 1 W
两相电流差接线（两相一继电器接法）
KW 3 K 1
W
K 2 W
（U、V、W三相短路） （U、V 或V、W相间短路） （U、W相间短路）
20 2020/4/11
过电流：电流超过额定电流或整定电流。 过电流保护：就是利用过流时电流增大的
– C、提供必要的延时特性，以满足保护及自动 装置的要求。
（2）种类：电压式、电流式。 瞬动、延时动作。 瞬动时间：0.05～0.06s
11 2020/4/11
结构
12 2020/4/11
3)电磁式时间继电器
（1）特点：延时动作 （2）原理：钟表机构
13 2020/4/11
4）电磁式信号继电器
22 2020/4/11
保护装置的时限特性
在供电线路上，每级设有保护，为实现选 择性，各级保护的动作时限应相互配合
微机保护的硬件组成
18 2020/4/11
7.4 工厂高压线路的过电流保护
继电保护的接线方式
– 完全星型接线（三相三继电器接法） – 不完全星形接线（两相继电器接法） – 两相电流差接线（两相一继电器接法）
19 2020/4/11
接线系数
流入继电器的电流与电流互感器二次测电流的比值
KW
I KA I2
I I
ocmin
(2) 下限的熔断器，如
k
RW4)
6 2020/4/11
熔断器灵敏度校验
Sp
I k .min I N .FE
K
K见表6-1 熔断器之间的选择性配合 要求：上级的熔断时间大于下级熔断时间
考虑到熔断器熔断时间的偏差
t 1>3t2
7 2020/4/11
7.3 常用的保护继电器
5 2020/4/11
熔断器熔体电流的选择
熔断器额定电流 IN.FU和熔体的额定电流 IN.FE的 确定：
பைடு நூலகம்
IN.FE≈(1.4~2.5) I30
IN.FE=(0.3~1.0) IN.FU
断流能力的校验，即：
I I –
(3)
– oc
k
–
I I –
(3)
oc
sh
（限流型，如RN4 〕 （非限流型〕
特点构成的保护装置。 分类：
– 定时限过电流保护 – 反时限过电流保护 – 无时限电流速断保护 – 有时限电流速断保护。
21 2020/4/11
7.4.1定时限过电流保护
保护装置的工作原理 组成： 电流互感器 电流继电器 时间继电器 信号继电器 中间继电器
原理: 过流→电流继电器动作→KT延时闭合 →KS显示→KM动作→YR跳闸。
– 系统出现短路故障时，作用开关跳闸并报警。
1KV以上高压系统，采用继电保护装置和高 压熔断器保护。
1KV以下低压系统，采用低压断路器和低压 熔断器保护。
2 2020/4/11
要求：
选择性
– 切除故障部分，防止越级跳闸。
速动性
– 尽快速切断故障，减少故障存在的时间。
灵敏性
– 指对故障或不正常运行状态的反映能力。 – 用灵敏度或灵敏系数来衡量
（1）种类：
– 电流型、电压型。
（2）作用：
– 动作指示（灯光、音响信号），以便判别故障 性质。
（3）原理 图6—10
14 2020/4/11
5）感应式继电器
（1）结构组成与工作原理 图6-14
15 2020/4/11
Ａ、两部分组成：一是感应系统（动作反时限）， 二是电磁系统（动作瞬时）。
Ｂ、继电器的动作时限：从继电器动作到触点闭 合这段时间。
1）电磁式电流、电压继电器（图6-6）
①作用：当电流超过某一整定值时继电器动作。 ②工作原理：
9 2020/4/11
③动作电流（Iopk）：
– 能使继电器动作的最小电流。
④返回电流（IreK）：
– 能使继电器返回的最大电流。
⑤返回参数（Kre）： ⑥整定方法：
K
re
IreK IOPK
– A、平滑调节（调弹簧）。
动作特性
– 反时限特性：
动作时间与电流成反比
– 有限反时限特性： 电流变大，动作时间基本不变
– 电磁系统的动作时间：0.05～0.1s。
（2）动作电流与动作时限的调节
动作电流：使蜗杆与扇形齿轮齿合的最小电流。
感应系统动作电流调整：利用插销20改变继电器 线圈的匝数来调整。
感应系统动作时限调整：改变扇形齿轮的起始位 置。
第7章 工厂供配电系统的过电流保护
主要内容
– 过电流保护装置的任务和要求 – 三段式电流保护原理及整定计算 – 变压器保护原则 – 低压断路器保护
重点、难点
– 过电流保护装置的任务和要求 – 三段式电流保护原理及整定计算
1 2020/4/11
7.1 过电流保护装置的任务和要求
任务：
– 系统出现不正常状态时，发出报警信号。（过负 荷、单相接地、一相断线等）
– B、级进调节（线圈抽头或串、并联）。
⑦动作时间：0.01～0.05s。
⑧特点：接点容量较小，不能直接作用于 断路器跳闸，必须通过其它继电器转换。
10 2020/4/11
2）电磁式中间继电器
（1）作用：
– A、提供足够数量的触点以便同时控制不同的 电路。
– B、增加触点容量，以便接通断开较大的电流 回路（如跳闸回路）。
1、作用：用来接通或断开控制或保护回 路。
2、区别：接触器主回路（I≥5A）、继电 器多用于控制电路（I≤5A）。
3、种类：
– 电磁式继电器 D
电流继电器 L
– 感应式继电器 G
电压继电器 Y
– 整流式继电器 L
功率继电器 G
– 晶体管继电器 B
中间继电器 Z
–
信号继电器 X
8 2020/4/11
可靠性
– 不拒动、不误动。
3 2020/4/11
灵敏度
对反映故障时参数量增加的保护装置
其灵敏系数为：
Sp=
（过电流）
对反映故障时参数量降低的保护装置，
其灵敏系数为：
Sp=
（欠电压）
灵敏系数整定：1.2、1.25、1.5、2。
4 2020/4/11
7.2 熔断器保护
熔断器配置如图
– 注意：低压系统中PE线和PEN线上，不允许 装设熔断器。
优点：接点容量大；直接作用于断路器跳闸。
缺点：结构复杂，精确度较低。
16 2020/4/11
6）晶体管继电器
（1）电路组成：（五部分）：电压形成 回路、启动回路、时限回路、出口信号回 路以及工作电源。
优缺点： 质量轻， 体积小， 耗电少， 寿命长， 工作可靠。
17 2020/4/11
7) 微机保护装置
完全星型接线（三相三继电器接法） K 1
W
不完全星形接线（两相继电器接法）
K 1 W
两相电流差接线（两相一继电器接法）
KW 3 K 1
W
K 2 W
（U、V、W三相短路） （U、V 或V、W相间短路） （U、W相间短路）
20 2020/4/11
过电流：电流超过额定电流或整定电流。 过电流保护：就是利用过流时电流增大的
– C、提供必要的延时特性，以满足保护及自动 装置的要求。
（2）种类：电压式、电流式。 瞬动、延时动作。 瞬动时间：0.05～0.06s
11 2020/4/11
结构
12 2020/4/11
3)电磁式时间继电器
（1）特点：延时动作 （2）原理：钟表机构
13 2020/4/11
4）电磁式信号继电器
22 2020/4/11
保护装置的时限特性
在供电线路上，每级设有保护，为实现选 择性，各级保护的动作时限应相互配合
微机保护的硬件组成
18 2020/4/11
7.4 工厂高压线路的过电流保护
继电保护的接线方式
– 完全星型接线（三相三继电器接法） – 不完全星形接线（两相继电器接法） – 两相电流差接线（两相一继电器接法）
19 2020/4/11
接线系数
流入继电器的电流与电流互感器二次测电流的比值
KW
I KA I2