供电工程—供电系统的继电保护

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1、第七章供电系统的继电保护第一节概述第二节供电系统单端电源供电网络的保护（重点）第三节电力变压器的继电保护（重点/难点）第四节电力电容器与高压电动机的保护第五节微机型继电保护简介（难点）第一节概述（一）基本任务（1）在电气元件发生故障时，作用于断路器跳闸，切除故障元件。（2）在电气元件异常运行时，及时发出报警信号。一、继电保护装置的任务及要求继电保护装置的原理框图电流或电压报警或跳闸续上页1.选择性2.速动性3.可靠性4.灵敏度离故障元件最近的保护装置动作，而供电系统的其它部分仍然正常运行。应尽快地动作，切

2、除故障元件。不应拒动；也不应误动。表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态反应能力的一个参数。在GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中，对继电保护装置的灵敏度都有一个最小值的规定。保护装置一次动作电流保护区的最小短路电流（二）基本要求二、保护继电器（一）保护继电器分类机电型(有电磁式、感应式）电子型（又称静态继电器）微机型（又称数字式保护继电器）组成元件继电器是一种在其输入的物理量（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（关断）的自动电器。测量继电器：（

3、主）有或无继电器：（辅助）功能作为起动元件，如电流继电器、电压继电器、气体继电器、温度继电器等。实现特定逻辑功能，如时间继电器、信号继电器、中间继电器等。续上页1．电磁式电流继电器动作电流Iop——线圈中的使继电器动作的最小电流。返回电流Ire——线圈中的使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流。（二）常用电流继电器动作特性返回系数续上页用电磁式电流继电器KC构成保护装置时，还要用到电磁式时间继电器KT、信号继电器KS以及中间继电器KA作为辅助继电器。电磁式电流继电器的电流时间特性曲线具有“定时限特性”

4、。由时间继电器KT预先整定动作电流由电流继电器KC预先整定续上页2．感应式电流继电器(KC)电磁元件的作用使感应式继电器兼有“电流速断特性”，如图所示bb/d曲线。速断电流Iqb是指继电器线圈中的使电流速断元件动作的最小电流。速断电流Iqb与感应元件的动作电流Iop之比称速断电流倍数nqb。感应式电流继电器的电流时间特性曲线具有“反时限特性”，如下图所示曲线abc，这一特性是其感应元件所产生的。反时限特性反时限特性三、继电保护装置的接线形式指互感器与电流继电器之间的连接方式如图所示。三相三继电器式两相两继

5、电器式继电器线圈电流Ik与电流互感器二次电流I2的比值称为接线系数KW：四、继电保护装置的操作方式大中型变配电所的继电保护装置一般采用直流操作电源，此时，高压断路器通常采用电压脱扣器跳闸的操作方式，跳闸能量来自电压源。去分流跳闸方式交流操作电源的电压受一次系统的影响很大，过电流保护一般采用去分流跳闸操作方式。作用于断路器跳闸的能量通常来自于电流源。要求继电器触头的分断能力足够大，而且先合后断。第二节供电系统单端电源配电线路的保护按国标规定，对3~66kV电力线路应装设：相间短路保护：采用带时限的过电流保

6、护和电流速断保护。单相接地保护：采用绝缘监视装置或零序电流保护。过负荷保护：可能经常过负荷的电缆线路采用，动作于信号。二、带时限过电流保护保护装置的动作时间是按整定的动作时间固定不变的，与故障电流大小无关；保护装置的动作时间与故障电流大小的平方成反比关系。定时限过电流保护反时限过电流保护一、单端电源配电线路的保护设置续上页1.定时限过电流保护一般由电磁式继电器KC、KT、KS等构成，要求操作电源电压在整个动作过程中稳定可靠。（一）带时限过电流保护装置的构成与动作原理续上页电流型信号继电器图中忽略断路器的合

7、闸回路及信号回路。续上页2．反时限过电流保护一般仅由感应式电流继电器组成，利用其感应元件来实现反时限过电流保护。续上页（二）动作电流的整定带时限的过电流保护的动作电流Iop的整定原则是：（1）保护装置在线路正常运行时，不应误动作。条件是Iop.1>IL.max（2）下级故障切除后，已经动作的本级保护装置还应可靠返回。条件是Ire.1>IL.max续上页因Kre=Ire/Iop=Ire.1/Iop.1，所以设电流继电器所接的电流互感器的变流比为Ki，保护装置的接线系数为KW，则有Iop=（Iop.1／Ki）

8、KW。Iop.1>IL.max／Kre引入可靠系数Krel，将上式写成等式，则则有Iop>IL.maxKW/（KiKre）式中IL.max为线路上的最大负荷电流，可取为计算电流IC的（1.5～3）倍。续上页（三）动作时间的整定△t=0.5s△t=0.7s按“阶梯原则”t1≥t2+△t续上页（四）过电流保护的灵敏度校验对于线路过电流保护，取被保护线路末端在系统最小运行方式下的两相短路电流检验，条件为定时限过电流保护与反时限过电流