[工学]第8章 供配电系统的保护.ppt

第8章 供配电系统的保护
8.2 常用的保护继电器及其接线方式
8.2.1 常用的保护继电器 继电器是一种在输入的物理量(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)的自动电器。 供配电系统的继电保护装置由各种保护继电器构成。继电
器的分类方法很多，按其输入量的性质可分为电气量继电器(如 电流继电器等)和非电气量继电器(如气体继电器)；按其工作原 理可分为机电式(电磁式和感应式)、整流式和晶体管式。
第8章 供配电系统的保护
2. 对继电保护的基本要求 1) 选择性 选择性指的是当供配电系统发生故障时，离故障点最近的保 护装置将动作，切除故障，以保证无故障设备继续运行。例如， 图8-1中k2点发生短路故障时，按照选择性的要求，应由距短路点 最近的保护动作，使断路器QF6跳闸以切除故障，变电所A、B、 C及其用户仍照常运行。如果QF6不动作，其他断路器跳闸，则 称为失去选择性动作。 2) 速动性 速动性是指过电流保护装置的动作速度要快。快速切除故障 可以提高供配电系统并列运行的稳定性；加速系统电压的恢复， 为电动机自启动创造条件；避免扩大事故，减轻故障组件的损坏 程度。
第8章 供配电系统的保护
保护继电器按其功能可分为测量继电器(又称量度继电器) 和有或无继电器两大类。测量继电器用来反应被保护元件的特 性量变化，如电流保护中的电流继电器，当其特性量达到动作 值时即开始动作。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，属辅助继电器。
第8章 供配电系统的保护
第8章 供配电系统的保护
8.1 继电保护的任务和要求 8.2 常用的保护继电器及其接线方式 8.3 高压电力线路的继电保护 8.4 电力变压器的保护 8.5 高压电动机的继电保护 8.6 熔断器保护 8.7 低压断路器保护 8.8 微机继电保护 基本技能训练 变压器保护装置实例 思考题与习题
第8章 供配电系统的保护
图8-1 单侧电源网络中继电保护选择性动作说明图
第8章 供配电系统的保护
3) 灵敏性 灵敏性是指保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行 状态的反映能力。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，则说明保护装置的灵敏性高。灵敏性通常
用灵敏系数Ksen来衡量。灵敏系数应按实际可能出现的最不利
Kre
Ire I op
(8-1)
DL-10系列电磁式电流继电器的内部接线和图形符号如图8-3
所示。当继电器的线圈不带电时，动合触点将断开，动断触点
将闭合。
对于过量继电器(例如过电流继电器)，Kre总小于1，一般为 0.85。Kre越接近于1，说明继电器越灵敏。
第8章 供配电系统的保护
图8-3 DL-10 (a) DL-11型；(b) DL-12型；(c) DL-13型； (d) 集中表示的图形；(e) 分开表示的图形
无论是反映故障参数上升还是下降的保护装置，对灵敏系 数的要求均大于1，一般要求不小于1.2～2。
第8章 供配电系统的保护
4) 可靠性 可靠性是指在规定的保护范围内发生故障时，保护装置应可 靠动作，不应拒动；而在保护范围外发生故障以及在正常运行时， 保护装置不应误动。保护装置的可靠程度与保护装置的元件质量、 接线方案以及安装、整定和运行维护等多种因素有关。 以上四项基本要求是研究继电保护的基础，它们之间既相互联 系又相互矛盾，应根据电力系统的接线和运行的特点以及实际情 况，合理地确定被保护线路及电气设备的保护方案，在选择保护 装置时应力求技术先进、经济且合理。
第8章 供配电系统的保护
8.1 继电保护的任务和要求
1. 继电保护装置的任务 供配电系统在运行中可能会发生一些故障或处于不正常运行 状态。故障中最常见、危害最大的是各种类型的短路，如系统相 间短路、接地短路以及变压器和电动机等设备发生的匝间或层间 局部短路。不正常运行状态主要指过负荷、温度过高等。 故障和不正常运行状态若得不到及时处理或处理不当，就可 能引起事故。为了保证能安全可靠地供电，供配电系统的主要电 气设备及线路都要装设保护装置。继电保护的基本任务如下所述。
第8章 供配电系统的保护
(1) 故障时动作于跳闸。当被保护设备或线路发生故障时， 保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切 除，并保证该系统中非故障元件迅速恢复正常运行。
(2) 不正常状态时发出报警信号。当线路及设备出现不正常 运行状态时，保护装置能根据运行维护的具体条件和设备的承 受能力发出信号、减小负荷或延时跳闸。
第8章 供配电系统的保护
图8-2 DL-10系列电磁式电流继电器的基本结构
第8章 供配电系统的保护
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。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Kre表示，即
于保护装wenku.baidu.com动作的运行方式和故障类型来计算。
对于反应故障时参数上升而动作的保护装置来说，其灵敏
系数为 保护区末端金属性短路 时故障参数的最小计算 值
Ksen
保护装置的动作参数
对于反应故障时参数下降而动作的保护装置来说，其灵敏
系数为
保护装置的动作参数
Ksen 保护区末端金属性短路 时故障参数的最大计算 值
下面分别介绍几种常用的机电型继电器。
第8章 供配电系统的保护
1. 电磁式电流继电器和电压继电器 电磁式电流继电器和电压继电器在继电保护装置中均为启 动组件，属于测量继电器。电流继电器的文字符号为KA，电压 继电器为KV。 DL-10系列电磁式电流继电器的基本结构如图8-2所示。当 继电器的线圈1通过电流时，电磁铁2中将产生磁通，力图使Z形 钢舌片3向凸出磁极方向偏转。与此同时，轴10上的反作用弹簧 9又力图阻止钢舌片偏转。当继电器线圈中的电流增大到使钢舌 片所受的转矩大于弹簧的反作用力矩时，钢舌片将被吸近磁极， 使得动合触点闭合，动断触点断开，这个过程叫做继电器动作。 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 簧作用下将返回起始位置，该过程叫做继电器返回。