礦山繼電保護裝置的整定與維護ppt課件

1、任務任務1 1 常用礦山繼電保護裝置的結構及常用礦山繼電保護裝置的結構及工作原理工作原理學習情景學習情景6 6 礦山繼電保護裝置的整定礦山繼電保護裝置的整定與維護與維護知識目標： 繼電保護裝置的作用及要求 常用保護繼電器的用途、結構及工作原理 動作電流、返回電流、返回系數(shù)、接線系數(shù)等概念 線路保護裝置的結構與繼電保護的接線能力目標： 會正確繪制保護裝置的原理和展開圖 會為礦山供電被保護元件選配繼電保護裝置 會對繼電保護選用合理接線方式并能正確整定 一、繼電保護裝置的作用與要求一、繼電保護裝置的作用與要求 1.繼電保護裝置的作用繼電保護裝置的作用 所謂繼電保護裝置，是指能反映電力系統(tǒng)中電氣設所謂

2、繼電保護裝置，是指能反映電力系統(tǒng)中電氣設備或線路備或線路發(fā)生的故障或不正常運行狀，并能作用斷路器跳閘和發(fā)發(fā)生的故障或不正常運行狀，并能作用斷路器跳閘和發(fā)出信號的出信號的一種自動裝置。一種自動裝置。 繼電保護裝置的作用是：當被保護線路或設備發(fā)生繼電保護裝置的作用是：當被保護線路或設備發(fā)生故障時，故障時，繼電保護裝置能借助斷路器，自動地、迅速地、有選擇繼電保護裝置能借助斷路器，自動地、迅速地、有選擇地將故障地將故障部分斷開，保證非故障部分繼續(xù)運行；當被保護設備或部分斷開，保證非故障部分繼續(xù)運行；當被保護設備或線路出現(xiàn)線路出現(xiàn)正常運行狀態(tài)時，繼電保護裝置能夠發(fā)出信號，提醒工正常運行狀態(tài)時，繼電保護裝

3、置能夠發(fā)出信號，提醒工作人員及作人員及時采取措施。時采取措施。2 2對繼電保護裝置的要求對繼電保護裝置的要求（1 1選擇性選擇性（2 2速動性速動性 （3 3靈敏性靈敏性 （4 4可靠性可靠性 二、常用保護繼電器二、常用保護繼電器 1 1、電磁式繼電器、電磁式繼電器 （1 1電磁式電流繼電器電磁式電流繼電器 線圈鐵芯鋼舌片繼電器軸反作用彈簧軸承靜觸點動觸點調節(jié)轉桿標度盤 （2 2電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器線圈鐵芯彈簧銜鐵動觸點靜觸點靜觸點接線接線端底座 （3 3電磁式時間繼電器電磁式時間繼電器線圈鐵芯銜鐵返回彈簧靜瞬時觸點絕緣桿瞬時動觸點壓桿平衡錘擺動卡板扇形齒輪傳動齒輪動延時觸點靜延時

4、觸點標度盤拉引彈簧彈簧拉力調節(jié)器摩擦離合器主齒輪小齒輪擎輪傳動齒輪 （4 4電磁式信號繼電器電磁式信號繼電器 DX-11DX-11型信號繼電器的結構型信號繼電器的結構線圈鐵芯彈簧銜鐵信號牌觀察玻璃窗口復位旋鈕動觸點靜觸點接線端接線端 2 2靜態(tài)過流繼電器靜態(tài)過流繼電器 （1 1） 主要用途及其作用主要用途及其作用 JGL-2 JGL-2型過電流繼電器具有反時限特性，該繼電器應用于電型過電流繼電器具有反時限特性，該繼電器應用于電機、變壓器等主設備以及礦山輸配電系統(tǒng)的繼電保護回路中，尤其機、變壓器等主設備以及礦山輸配電系統(tǒng)的繼電保護回路中，尤其適用于無直流設備的廠站，當主設備或輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)短路故

5、障時，適用于無直流設備的廠站，當主設備或輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時，該繼電器能按預定的時限可靠動作，切除故障部分。該繼電器能按預定的時限可靠動作，切除故障部分。 該繼電器采用撥盤開關進行整定，直觀方便，可靠性高；無該繼電器采用撥盤開關進行整定，直觀方便，可靠性高；無直流輔助電源，具有很強的抗干擾能力；不存在機電型過流繼電器直流輔助電源，具有很強的抗干擾能力；不存在機電型過流繼電器的機械部分發(fā)卡現(xiàn)象，動作值整定困難，動作離散值較大等缺點。的機械部分發(fā)卡現(xiàn)象，動作值整定困難，動作離散值較大等缺點。JGL-2/11JGL-2/111414具有兩次掉牌顯示，可區(qū)分速斷動作和過流動作。具有兩次掉牌顯示，可

6、區(qū)分速斷動作和過流動作。（2 2工作原理工作原理 繼電器由模擬電路及數(shù)字電路構成，輸入電流一路繼電器由模擬電路及數(shù)字電路構成，輸入電流一路經電流變換器，經過整流、濾波、穩(wěn)壓后取出直流電源供產品經電流變換器，經過整流、濾波、穩(wěn)壓后取出直流電源供產品運行工作。另一路經電流變換器，經過整流、濾波，將過流信運行工作。另一路經電流變換器，經過整流、濾波，將過流信號分別送到過流啟動、速動啟動回路。輸入電流達到過流啟動號分別送到過流啟動、速動啟動回路。輸入電流達到過流啟動值時，觸發(fā)器翻轉，啟動回路工作，達到預定時間后，繼電器值時，觸發(fā)器翻轉，啟動回路工作，達到預定時間后，繼電器出口。輸入電流達到或超過速動整

7、定值時，繼電器出口。出口。輸入電流達到或超過速動整定值時，繼電器出口。 （3 ）技術數(shù)據）技術數(shù)據 1整定范圍整定范圍 2觸點形式觸點形式 3反時限啟動電流極限誤差反時限啟動電流極限誤差 4反時限動作延時平均誤差反時限動作延時平均誤差 5特性曲線特性曲線 6速動作時間速動作時間 7溫度變化引起的變差溫度變化引起的變差（4結構及安裝結構及安裝 8返回系數(shù)返回系數(shù)9延時動作時間延時動作時間10功率消耗功率消耗11絕緣性能絕緣性能 12觸點性能觸點性能13重量重量 三、電流保護裝置的接線方式三、電流保護裝置的接線方式 電流保護的接線方式是指電流繼電器與電流互感器的連電流保護的接線方式是指電流繼電器與

8、電流互感器的連接方式。常用的接線方式有三種，如下圖所示。接方式。常用的接線方式有三種，如下圖所示。電流保護的接線方式電流保護的接線方式 a- a-完全星形接線；完全星形接線；b-b-不完全星形接線；不完全星形接線；c-c-兩相電流差接線兩相電流差接線完全星形接線不完全星形接線兩相電流差接線 任務任務2 電網的過流保護電網的過流保護知識目標: 開式電網定時限過流保護裝置的工作原理 開式電網定時限過流保護裝置的整定及計算 開式電網反時限過電流保護裝置的工作原理 開式電網反時限過流保護裝置的整定及計算能力目標: 會開式電網定時限過流保護裝置的計算 會開式電網定時限過流保護裝置的整定 會開式電網反時限

9、過流保護裝置的計算 會開式電網反時限過流保護裝置的整定 一、開式電網的定時限過電流保護一、開式電網的定時限過電流保護 1 1保護裝置的工作原理保護裝置的工作原理 定時限過電流保護原理接線圖定時限過電流保護原理接線圖 2保護裝置的時限特性保護區(qū)的劃分保護區(qū)的劃分 3保護裝置的整定計算 (1動作電流的整定 過電流保護裝置的動作電流應滿足以下兩個條件： 1) 當被保護線路流過最大工作電流時，保護裝置不應動作，因此保護裝置的一次動作電 應大于線路的最大工作電 ，即 線路的最大工作電流應考慮可能出現(xiàn)的尖峰負荷電流，即考慮短路故障消失后母線電壓恢復時，電氣設備自勵磁和電動機自起動造成的影響，尤其是電動機自

10、起動的影響。其值可用下式計算opIw maxIopw maxIIw maxstcaIK I 考慮保護裝置的接線系數(shù)考慮保護裝置的接線系數(shù) ，電流互感器的變比，電流互感器的變比 ，那，那么么繼電器的動作電流繼電器的動作電流 為為 繼電器的返回系數(shù)繼電器的返回系數(shù) ：對：對DLDL型繼電器取型繼電器取0.850.85；對；對GLGL型型繼電器取繼電器取0.80.8；對晶體管繼電器??；對晶體管繼電器取0.850.850.900.90。 2 2靈敏度校驗靈敏度校驗 按躲過最大工作電流整定的過流保護裝置，能保證在線路正常工作按躲過最大工作電流整定的過流保護裝置，能保證在線路正常工作時，過電流保護裝置不會

11、誤動作；但是，還需保證在被保護范圍內發(fā)生時，過電流保護裝置不會誤動作；但是，還需保證在被保護范圍內發(fā)生短路故障時，保護裝置都能靈敏動作。短路故障時，保護裝置都能靈敏動作。 這一點由靈敏系數(shù)來保障。保護裝置的動作靈敏度可用下式校驗這一點由靈敏系數(shù)來保障。保護裝置的動作靈敏度可用下式校驗 2s minrop2s minriop kIKIIKK I 3 3保護裝置的時限整定保護裝置的時限整定 定時限過流保護裝置的時限整定，應遵守時限的階梯原定時限過流保護裝置的時限整定，應遵守時限的階梯原那么。為了使保護裝置以可能的最小的時限切除故障線路，那么。為了使保護裝置以可能的最小的時限切除故障線路，位位于電網

12、末端的過電流保護裝置不設延時元件，其動作時限等于電網末端的過電流保護裝置不設延時元件，其動作時限等于電流繼電器和中間繼電器本身固有的動作時間之和，約為于電流繼電器和中間繼電器本身固有的動作時間之和，約為0.070.070.09s0.09s。 靠近電源側的各級保護裝置的動作時限，取決于時限級靠近電源側的各級保護裝置的動作時限，取決于時限級差的大小。越小，各級保護裝置的動作時限越小。但不可過差的大小。越小，各級保護裝置的動作時限越小。但不可過小，否則不能保證選擇性。小，否則不能保證選擇性。 二、開式電網的反時限過電流保護 1動作電流的整定 反時限過電流保護裝置的動作電流整定計算，靈敏度校驗，除計算

13、動作電流時可靠系數(shù)取1.21.4外，其他與定時限過電流保護裝置相同，此處不再贅述。 2動作時限的整定 為了保證動作的選擇性，反時限過電流保護動作時限的整定，也應滿足時限的階梯原則，但由于感應式電流繼電器的動作時限與短路電流的大小有關，因此相鄰線路之間的時限配合較為復雜。下面以下圖中保護裝置1為例說明兩個反時限過電流保護配合時，時限整定的方法和步驟。 反時限過電流保護裝置反時限過電流保護裝置接線圖接線圖反時限過電流保護的時限配合反時限過電流保護的時限配合a-a-時限配合曲線；時限配合曲線；b-b-時限整定時限整定 例題 ： 某10kV供電線路如下圖所示，線路WL1、WL2均裝設反時限過電流保護裝

14、置。已知保護裝置的動作電流8A，10倍動作電流時的動作時限為0.7s?，F(xiàn)已知S1點的三相短路電流1000A，800A，S2點的三相短路電流600A，線路WL1的最大工作電流為190A。 若保護裝置采用不完全星形接線，試整定保護裝置1的動作電流和動作時限。任務任務3 電網的接地保護電網的接地保護知識目標：知識目標： 絕緣監(jiān)視裝置工作原理絕緣監(jiān)視裝置工作原理 絕緣監(jiān)視裝置工作原理整定與維護絕緣監(jiān)視裝置工作原理整定與維護 零序電流保護裝置工作原理零序電流保護裝置工作原理 零序電流保護裝置整定與維護零序電流保護裝置整定與維護能力目標：能力目標： 會絕緣監(jiān)視裝置工作原理整定與維護會絕緣監(jiān)視裝置工作原理整

15、定與維護 會零序電流保護裝置整定與維護會零序電流保護裝置整定與維護 一、絕緣監(jiān)視裝置電網絕緣監(jiān)視裝置的原理接線圖電網絕緣監(jiān)視裝置的原理接線圖三相五柱式電壓互感器的結構三相五柱式電壓互感器的結構圖圖零序電流保護的接線零序電流保護的接線a-a-架空線路；架空線路；b-b-電纜線路電纜線路 保護裝置的動作電流整定必須保證選擇性。當電網某線路發(fā)生單相接地故障時，因為非故障線路流過的零序電流是其本身的電容電流，在此電流作用下，零序電流保護不應動作。因此其動作電流應為0lokop3CUKI知識目標： 瓦斯繼電器結構 瓦斯繼電器的工作原理 瓦斯繼電器安裝能力目標： 會瓦斯繼電器的安裝 會瓦斯繼電器的常見故障

16、處理 任務任務4 電力變壓器的瓦斯保護電力變壓器的瓦斯保護 對于變壓器的故障及不正常運行狀態(tài)，變壓器應裝設對于變壓器的故障及不正常運行狀態(tài)，變壓器應裝設以下保護裝置。以下保護裝置。 瓦斯保護。瓦斯保護。 縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護?？v聯(lián)差動保護或電流速斷保護。 過電流保護。作為變壓器外部短路及其主保護的后過電流保護。作為變壓器外部短路及其主保護的后備保護。備保護。 過負荷保護。變壓器的過負荷保護作用于信號。對過負荷保護。變壓器的過負荷保護作用于信號。對無人值班的變電所，可作用于跳閘或自動切除一部分負荷。無人值班的變電所，可作用于跳閘或自動切除一部分負荷。一、瓦斯繼電器一、瓦斯繼電器 當變壓器油

17、箱內故障時，短路電流所產生的電當變壓器油箱內故障時，短路電流所產生的電弧或內部弧或內部某些部件發(fā)熱，將使變壓器油和其它絕緣物分解而某些部件發(fā)熱，將使變壓器油和其它絕緣物分解而產生大量產生大量氣體，利用這種氣體作為信號實現(xiàn)保護的裝置稱為氣體，利用這種氣體作為信號實現(xiàn)保護的裝置稱為瓦斯保護瓦斯保護裝置。瓦斯保護可反映變壓器油箱內部的各種故障裝置。瓦斯保護可反映變壓器油箱內部的各種故障和油面降和油面降低等不正常狀態(tài)。低等不正常狀態(tài)。 下圖為下圖為QJ1-80QJ1-80型復合式瓦斯繼電器的結構圖。變壓型復合式瓦斯繼電器的結構圖。變壓器正常工作時，輕瓦斯部分的開口杯器正常工作時，輕瓦斯部分的開口杯5

18、5處于上浮位置，干簧處于上浮位置，干簧觸點觸點1515斷開；重瓦斯部分的檔板斷開；重瓦斯部分的檔板1010， 在彈簧在彈簧9 9的保持下，處的保持下，處于正常位置，雙干簧觸點于正常位置，雙干簧觸點1313斷開。斷開。QJ1-80型復合式瓦斯繼電器結構圖型復合式瓦斯繼電器結構圖罩頂針氣塞磁鐵開口杯重錘探針開口銷彈簧擋板磁鐵螺桿干簧觸點調節(jié)桿干簧觸點套管排氣口 當變壓器油箱內產生輕微故障時，產生氣體量較少，它當變壓器油箱內產生輕微故障時，產生氣體量較少，它聚集在瓦斯繼電器上部，迫使油面下降，開口杯聚集在瓦斯繼電器上部，迫使油面下降，開口杯5 5隨油面降隨油面降低而下沉，使磁鐵低而下沉，使磁鐵4 4

19、靠近觸點靠近觸點1515，其干簧觸點閉合，發(fā)出輕，其干簧觸點閉合，發(fā)出輕瓦斯信號。瓦斯信號。 當變壓器油箱內發(fā)生嚴重故障時，產生大量的氣體，強當變壓器油箱內發(fā)生嚴重故障時，產生大量的氣體，強烈的油氣流沖擊擋板烈的油氣流沖擊擋板1010，擋板克服彈簧的反作用力而斜倒，擋板克服彈簧的反作用力而斜倒，使固定在擋板上的磁鐵使固定在擋板上的磁鐵1111靠近干簧觸點靠近干簧觸點1313，觸點閉合，重瓦，觸點閉合，重瓦斯動作使斷路器跳閘，切斷變壓器電源。斯動作使斷路器跳閘，切斷變壓器電源。 變壓器嚴重漏油時，油面降低，達到一定程度時，干簧變壓器嚴重漏油時，油面降低，達到一定程度時，干簧觸點觸點1515閉合，

20、同樣發(fā)出輕瓦斯信號。閉合，同樣發(fā)出輕瓦斯信號。 瓦斯繼電器的調整，按重瓦斯和輕瓦斯分別進行調整。瓦斯繼電器的調整，按重瓦斯和輕瓦斯分別進行調整。重瓦斯是通過調節(jié)桿重瓦斯是通過調節(jié)桿1414，改變彈簧，改變彈簧9 9的反作用力，來調整重的反作用力，來調整重瓦斯動作的油流速度；螺桿瓦斯動作的油流速度；螺桿1212用來調節(jié)磁鐵用來調節(jié)磁鐵1111與干簧觸點與干簧觸點1313之間的距離。輕瓦斯是通過改變重鍾之間的距離。輕瓦斯是通過改變重鍾6 6的位置，來調節(jié)輕瓦的位置，來調節(jié)輕瓦斯觸點動作的氣體容積。斯觸點動作的氣體容積。二、變壓器的瓦斯保護二、變壓器的瓦斯保護 瓦斯保護原理接線圖瓦斯保護原理接線圖 KG KG為瓦斯繼電器，為瓦斯繼電器，KSKS為信號繼電器，為信號繼電器，KMKM為帶串聯(lián)自保持電為帶串聯(lián)自保持電流線圈的中間繼電器。輕瓦斯動作時，其上觸點閉