工业企业供电系统的保护装置

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1、第五章工业企业供电系统的保护装置5.1概述5.1.1继电保护装置的任务及基本要求1．工业企业供电系统运行中可能发生：故障——最常见的是短路故障。它使电气设备由于受短路电流产生的电动力和热作用而损坏，甚至使整个系统运行紊乱。不正常运行——过负荷，长期过负荷，绝缘破坏，引起设备损坏。2．继电保护装置——一种由电流互感器和继电器等元件组成的装置.5.1.1继电保护装置的任务及基本要求3．继电保护装置的任务:①借助于断路器，自动地、迅速地、有选择地将故障元件从供电系统中切除，以防事故扩大。②给出不正常运行状态信号，以便及时处理。③与其

2、他自动化装置配合（如自动重合闸，备用电源自动投入等），缩短事故停电时间，提高供电系统运行的可靠性。4.对继电保护装置的要求①选择性——继电保护装置只把故障部分切除，而保护无故障部分继续运行。5.1概述5.1.1继电保护装置的任务及基本要求1QF——K-1点短路，切断故障电机M.3QF——K-3点短路，切断故障线路做为K-1点短路的后备保护（1QF拒动）图5－1K-35QFGSM2QF1QF4QF3QFK-2K-15.1概述5.1.1继电保护装置的任务及基本要求②快速性减轻短路电流对电气设备的破坏程度，加速恢复供电系统的正常运行

3、，减少对其它设备运行的影响。但在快速性与选择发生矛盾时，应首先满足选择性要求，然后再考虑快速性。③可靠性发生故障时不应拒动；正常运行时不应误动。④灵敏性对保护区内发生的故障或不正常运行状态，无论其位置如何、程度轻重均应敏锐反应并保护动作。由于继电保护装置主要由继电器和电流互感器组成，所以下面分别介绍这两个元件。5.1概述5.1.2电磁式电流继电器工作原理电磁式继电器结构原理图如下:1—铁心2—可动衔铁3—接点4—反作用力弹簧5—线圈当电磁铁线圈通入电流时，产生磁通Φ并使衔铁磁化，产生电磁力F，在铁心未饱和前，有：当线圈中的电流

4、增大到一定程序时，产生的吸力F超过弹簧和摩擦的反抗力，铁心吸动衔铁，使接点闭合，这时称继电器动作或启动。42315Φ5.1概述5.1.2电磁式电流继电器工作原理与继电器动作有关的几个概念：·继电器的动作电流——能使继电器动作的最小电流。·继电器的返回电流——使继电器由动作状态回到起始位置的最大电流。·继电器的返回系数——越接近于1，继电器质量越高，反应越灵敏对DL型可取0.855.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式由于电流继电器是由电流互感器的二次线圈供电，所有电流互感器的电流方向（极性）及接线方式影响电流继电器的动作

5、电流。1．电流互感器的极性为了正确接线和便于分析问题，电流互感器一次和二次线圈的引出端要表示极性。通常可任选一次线圈的一个端子为始端,另一个端子为终端。5.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式一次电流瞬时由始端流向终端，二次电流流出的二次线圈端子标注为始端，另一端为。将一、二次线圈同名端子用符合“*”表示。右螺旋定则：磁通方向（为安全起见，电流互感器二次线圈的一端和铁心必须直接接地）5.1概述流出流入5.1.3电流互感器的极性与接线方式按照同名端子定义接线后的电特性：●从同名端电流方向相反所以称为减极性（也可说磁通相减）

6、。●从与之相连的继电器看，流过其线圈的电流方向，与取消互感器将继电器直接串连在一次电路中电流方向相同。即在向量图中方向一致，因此我们可以用二次电流来表示一次电流（只须考虑变比折算）。这正是减极性标注的优点。向量图（从继电器看）KA原理图5.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式为什么要标同名端：电流互感器制作完成后线圈是绝缘封起来的，不标同名端，无法形成上述减极性。5.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式忽略励磁电流的理想电流互感器，有：(铁心中合成磁势＝一、二次线圈安匝数之差)故有(一次电流换算到二次)——电流互感

7、器的变比（安匝是磁动势的单位，等于线圈匝数与线圈通过的电流的乘积，安匝数越大，产生的磁场越强）。5.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式2．电流互感器与继电器的接线方式为了表述流过继电器线圈的电流与电流互感器二次侧电流的关系。引入一个接线系数:R—relay为了能保护各种相间短路，电流互感器与继电器常采用下列几种接线方式：（1）三相三继电器接线（又称完全星形接线）5.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式由三继电器，三互感器组成。三电流互感器二次线圈同名端接成星形。三继电器亦接成星形。两个星形的中性点利用中性线连接到

8、一起。①正常时和三相短路时（一、二次都是对称的）∵∴(由于采用减极性接线，所有一、二次电流同方向)中性线5.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式②二相短路时（假设AC相短路）电流大，方向反CKBA5.1概述5.1.3电流互感器的极性与接线方式③单相短路时（假设A相短路，