供电系统的继电保护

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1、供电系统的保护第二节　单端供电网络的保护所谓定时限，是指过电流保护的动作时限是固定的，与通过其上电流的大小无关。一、过电流保护当流过被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时，保护装置启动，并用时限保证动作的选择性，使断路器跳闸或给出报警信号，这种继电保护称为过电流保护。定时限过电流保护由电流继电器1KA与2KA、时间继电器KT和信号继电器KS组成。其中，1KA、2KA是测量元件，用来判断通过线路电流是否超过预设值；KT为延时元件，它以适当的延时来保证装置动作有选择性；KS用来发出保护动作的信号定时限过电流保护的原理图(1)定时限过电流保护的原理接线正常运行时，1KA、2KA、KT、K

2、S的触点都是断开的，当被保护区故障或电流过大时，1KA或2KA动作，通过其触点起动时间继电器KT，经过预定的延时后，KT的触点闭合，将断路器QF的跳闸线圈YR接通，QF跳闸，同时起动了信号继电器KS，信号牌掉下，并接通灯光或音响信号。这样，不正常状态或故障被切除。定时限过电流保护的展开图为保证在正常情况下各条线路上的过电流保护绝对不动作，显然保护装置的起动电流必须整定得大于该线路上出现的最大负荷电流；同时还必须考虑在外部故障切除后电压恢复，负荷自起动电流作用下保护装置必须能够返回，其返回电流应大于负荷自起动电流。一般情况下，负荷自起动电流大于最大负荷电流，因此往往以负荷自起动电流决定过电

3、流保护的起动电流。(2)定时限过电流保护的工作原理定时限过电流保护的动作电流式中Iop——继电器的动作电流（一次侧）；——保护装置的可靠系数，一般取1.15~1.25；——自起动系数，由负荷性质及线路接线决定，一般取1.5~3；Kre——保护装置的返回系数，工程上一般采用0.85~0.95；——计算负荷电流。(3)按选择性要求整定过电流保护的动作时限各级过电流保护中时间继电器KT的延时时限是按阶梯原则来整定的定时限过电流保护的动作时限整定和配合为了保证前后两级保护装置动作的选择性，在后一级保护装置的线路首端k点发生三相短路时，前一级保护的动作时间应比后一级保护的动作时间要大一个时间差，对

4、于定时限保护装置，一般取0.5s（对于微机型过电流保护，常取0.35s）。(4)过电流保护灵敏系数的校验定时限过电流保护的灵敏系数是以其保护末端最小短路电流与动作电流Iop之比ks来衡量，要求ks≥1.3~1.5。对于中性点不接地的供电系统，最小短路电流出现在最小运行方式下末端两相短路时的短路电流，故=(1)反时限过电流保护的原理接线2.反时限过电流保护a)原理图b)展开图(2)反时限过电流保护的整定配合a)短路点距离与动作时间的关系b)反时限动作特性曲线定时限过电流保护的优点是：动作时间准确，容易整定。而且不论短路电流大小，动作时间是一定的，不会因短路电流小而动作时间长。定时限过电流保

5、护的缺点是：继电器数目较多，接线比较复杂。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。反时限过电流保护的优点是：可采用交流操作，接线简单，所用保护设备数量少，因此这种方式简单经济，在工厂供电系统中的车间变电所和配电线路上用得较多。反时限过电流保护的缺点是：整定、配合较麻烦，继电器动作时限误差较大，当距离保护装置安装处较远的地方发生短路时，其动作时间较长，延长了故障持续时间。3、定时限与反时限过电流保护的比较二、电流速断保护定时限过电流保护装置的时限一经整定便不能变动，如下图所示，当k3处发生三相短路故障时，断路器QF3处继电保护动作时间必须经过才能动作，达不到速动性的目的。为了减小本段

6、线路故障下的事故影响范围，当过电流保护的动作时限大于0.7s时，便需设置反应电流增大而瞬时动作的电流保护即电流速断保护，以保证本段线路的短路故障能迅速地被切除。具有电流速断和定时限过电流保护的原理线路图电流速断保护的动作电流必须按躲过它所保护线路末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。式中Iop.k——速断保护动作电流；kk——可靠系数，一般可取1.2～1.3；——被保护线路末端短路时的最大短路电流。速断保护的灵敏度是在系统最小运行方式下保护安装处两相短路电流与其动作电流Iop之比，即=线路电流速断保护的保护区电流速断保护的“死区”及其弥补由于电流速断保护的动作电流是按被保护线路末端的

7、最大短路电流来整定的，因而其动作电流会大于被保护范围末端的短路电流，这使得保护装置不能保护全段线路，出现一段“死区”。速断保护只能保护线路的一部分，而不能保护线路的全长。为了弥补死区得不到保护的缺点，在装设电流速断保护的线路上，必须配备带时限的过电流保护。在电流速断的保护区内，速断保护为主保护，过电流保护为后备保护；而在电流速断保护的死区内，过电流保护为基本保护。定时限过电流保护与电流速断保护配合的动作时间示意图例某工厂10kV供电