工厂供配电系统的继电保护

调节螺丝 调节螺母
衔铁
非磁性垫片
反力弹簧 铁轭
线圈
常闭接点 常开接点
(a) 直流电磁式继电器结构示意图
Y 输出量
1
0
X1 X2
X 输入量
(b) 继电器输入–输出特性
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7.2 供电线路的继电保护
一、电力线路的常见故障
相间短路——电流保护（过电流、速断） 过负荷 ——过载（负荷）保护 单相接地——绝缘监视装置、单相接地保护
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动作时限整定步骤：
a、计算线路2WL首端K点三相短路时保护2的动作电流倍数n2
n2
I K ,KA2 I op,KA2
b、由n2从特性曲线2求K点三相短路时保护2的动作时限t2。 c、计算K点三相短路时保护1的实际动作时限t1
t1t2tt20.7
d、计算K点三相短路时，保护1的实际动作电流倍数n1。
第7章工厂供配电系统的 继电保护
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第7章 工厂供配电系统的继电保护
• 7.1 继电保护的基本知识 • 7.2 供电线路的继电保护 • 7.3 电力变压器的保护 • 7.4 其他电力设备的继电保护 • 7.5 自动重合闸及备用电源自动投入装置 • 7.6 配电系统的微机保护
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电力系统的运行分析
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三、过电流保护
当通过线路的电流大于继电器的动作电流，保护 装置起动，并用时限保证动作的选择性，这种继电 保护装置称为过电流保护。
分为定时限过电流保护、反时限过电流保护。
1、接线和工作原理
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（1）定时限过电流保护装置的接线和工作原理
定时限过电流保护装置的接线图
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（2）反时限过电流保护装置的接线和工作原理
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• 二、基本要求
选择性 快速性 灵敏性 可靠性
统筹兼顾，简单经济
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（一）选择性
当供配电系统发生短路故障时，继电保 护装置动作，只切除故障设备，使停电范围 最小，保证系统中无故障部分仍正常工作。
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（二）快速性
发生故障时，继电保护应该尽快地动作 切除故障，减小故障引起的损失，提高电 力系统的稳定性。
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（四）可靠性
继电保护在其所规定的保护范围内，发 生故障或不正常运行状态，要准确动作， 不应该拒动作；发生任何保护不应该动作 的故障或不正常运行状态，不应误动作。
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• 二、继电保护的基本工作原理
供配电系统发生故障时，会引起电流增大、电 压降低、电压和电流间相位角改变等。
工作原理基本相同，它主要由测量、逻辑和执 行三部分组成，如图7-2所示。
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2、保护整定 动作电流整定、动作时限整定和灵敏度校验
（1）动作电流整定
a.正常运行时，保护装置不动作，即保护装置一次侧的动 作和电尖流峰电Iop流1应）大，于即线路Iop的1>最IL.大max负荷电流IL.max（正常过负荷电流
b.保护装置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置, 即IL.m保ax护（装应置包一含次电侧动的机返的回自电起流动I电re1流大）于，线即路的Ire最1>大IL.负max荷电流
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二、电流保护的接线方式和接线系数
电流保护的接线方式是指电流保护中的电流 继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。
接线系数Kw
KW
I KA I2
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1、三相三继电器接线方式
三相三继电器接线方
式又称完全星形接线。它
能反应各种短路故障，流 入继电器的电流与电流互 感器二次绕组电流相等， 其接线系数在任何短路情 况下均等于1,即KW=1。
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• 过电流保护原理图
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三、常用继电器 按工作原理：电磁式、感应式、电动式、电子式 按输入量：电压、电流、时间、速度、压力等 按用途：控制、保护
电流继电器 电压继电器 功率继电器 时间继电器 信号继电器 等
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电流继电器 电压继电器
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功率型继电器
时间继电器
信号继电器
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直流电磁式继电器
故障切除时间等于保护装置动作时间和 断路器动作时间之和。
一般的快速保护动作时间：0.06-0.12s 断路器的动作时间：0.06-0.15s
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（三） 灵敏性 指继电保护在其保护范围内，对发生故
障或不正常运行状态的反应能力。
继电保护的灵敏性通常用灵敏度KS来衡量
K s保 保 护 护 范 装 围 置 内 一 的 次 最 侧 小 动 短 作 路 电 电 流 流 II k, o m p i 1 n
保护装置一次侧的动作电流为
源自文库
Iop1
Ki Kw
Iop,KA
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（2）动作时限整定
a.定时限过电流动作时限整定
按阶梯原则进行整定：
t1=t2+⊿t
式中,⊿t为时限级差，定时限过电流保护取0.5s，反时
限过电流取0.7s。
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b.反时限过电流保护动作时限整定 10倍动作电流时的动作时限。 “阶梯原则”来确定，即上下级线路的反时限过电流保护 在保护配合点K点发生短路时的时限级差为Δt=0.7s。
保护用。
《规程》规定：不完全星形接线必须装设在A,C相
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3、两相一继电器接线方式
流入继电器的电流为两电流互感器二次绕组电流之
差， I KA I a Ic ，因此又称两相电流差接线。 AK而、W不=C同1两；，相可保短反护路应灵时各敏，种度K相也W间=不2短，同路；，，A主但、要其B用或接于B线、高系C压数两电随相动短短机路路的种时保类，护不。同
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继电器的动作电流Iop.KA为
Iop,KA
Krel Kre
Kw Ki
ILmax
式1器为.3中的电；，返流KK回互w为r系感el接为数器线可，变系靠比D数系L。型，数继由，电保DL器护型取的继0接.电8线5器，方取G式L1.决型2，定继G；电LK器型r取e继为0电继.8器；电取Ki
IL.max=（1.5~3.0）Ic
正常 故障：短路 不正常： 过负荷（过流）、过温、小电流接
地系统的单相接地；欠压 相应的保护措施 技术实现：继电保护
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7.1 继电保护的基本知识
一、继电保护的任务
1．自动、迅速、有选择性地切除故障设备 2．对不正常运行状态发出预告信号 3．与供配电系统的自动装置配合，提高供
配电系统的供电可靠性。
这种接线方式主要用于高 压大接地电流系统，保护
相间短路和单相短路。
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2、两相两继电器接线方式
两相两继电器接线方式
又称不完全星形接线。由
于B相没有装设电流互感器 和电流继电器，它不能反 应单相短路，只能反应相 间短路，其接线系数在各 种相间短路时均为1。
此接线方式主要用于小 接地电流系统作相间短路