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1、第二節(jié)單端供電網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)第二節(jié)單端供電網(wǎng)絡(luò)的維護(hù) 所謂定時限,是指過電流維護(hù)的動作時限是固定的,與經(jīng)過其上電流的大小無關(guān)。一、過電流維護(hù)一、過電流維護(hù) 當(dāng)流過被維護(hù)元件中的電流超越預(yù)先整定的某個數(shù)值時,維護(hù)安裝啟動,并用時限保證動作的選擇性,使斷路器跳閘或給出報警信號,這種繼電維護(hù)稱為過電流維護(hù)。 定時限過電流維護(hù)定時限過電流維護(hù) 由電流繼電器由電流繼電器1KA與與2KA、時間繼電器時間繼電器KT和信號繼電器和信號繼電器KS組成。其中,組成。其中,1KA、2KA是丈量是丈量元件,用來判別經(jīng)過線路電流能元件,用來判別經(jīng)過線路電流能否超越預(yù)設(shè)值;否超越預(yù)設(shè)值;KT為延時元件,為延時元件,它以適當(dāng)?shù)?/p>
2、延時來保證安裝動作它以適當(dāng)?shù)难訒r來保證安裝動作有選擇性;有選擇性;KS用來發(fā)出維護(hù)動作用來發(fā)出維護(hù)動作的信號的信號 定時限過電流維護(hù)的原理圖定時限過電流維護(hù)的原理圖 (1) 定時限過電流維護(hù)的原理接線 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,1KA、2KA、KT、KS的觸點(diǎn)都是斷開的,當(dāng)被維護(hù)區(qū)缺點(diǎn)或電流過大時,1KA或2KA動作,經(jīng)過其觸點(diǎn)起動時間繼電器KT,經(jīng)過預(yù)定的延時后,KT的觸點(diǎn)閉合,將斷路器QF的跳閘線圈YR接通,QF跳閘,同時起動了信號繼電器KS,信號牌掉下,并接通燈光或音響信號。這樣,不正常形狀或缺點(diǎn)被切除。 定時限過電流維護(hù)的展開圖定時限過電流維護(hù)的展開圖 為保證在正常情況下各條線路上的過電流維護(hù)絕對不
3、動作,為保證在正常情況下各條線路上的過電流維護(hù)絕對不動作,顯然維護(hù)安裝的起動電流必需整定得大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)顯然維護(hù)安裝的起動電流必需整定得大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流;同時還必需思索在外部缺點(diǎn)切除后電壓恢復(fù),負(fù)荷自起荷電流;同時還必需思索在外部缺點(diǎn)切除后電壓恢復(fù),負(fù)荷自起動電流作用下維護(hù)安裝必需可以前往,其前往電流應(yīng)大于負(fù)荷自動電流作用下維護(hù)安裝必需可以前往,其前往電流應(yīng)大于負(fù)荷自起動電流。普通情況下,負(fù)荷自起動電流大于最大負(fù)荷電流,因起動電流。普通情況下,負(fù)荷自起動電流大于最大負(fù)荷電流,因此往往以負(fù)荷自起動電流決議過電流維護(hù)的起動電流。此往往以負(fù)荷自起動電流決議過電流維護(hù)的起動電流
4、。 (2) 定時限過電流維護(hù)的任務(wù)原理 定時限過電流維護(hù)的動作電流定時限過電流維護(hù)的動作電流 式中式中 Iop 繼電器的動作電流一次側(cè);繼電器的動作電流一次側(cè); 維護(hù)安裝的可靠系數(shù),普通取維護(hù)安裝的可靠系數(shù),普通取1.151.25 ; 自起動系數(shù),由負(fù)荷性質(zhì)及線路接線決議,普通取自起動系數(shù),由負(fù)荷性質(zhì)及線路接線決議,普通取1.53; Kre 維護(hù)安裝的前往系數(shù),工程上普通采用維護(hù)安裝的前往系數(shù),工程上普通采用0.850.95 ; 計算負(fù)荷電流。計算負(fù)荷電流。 reMstkkkkCIopIKkst.MkCI(3) 按選擇性要求整定過電流維護(hù)的動作時限 各級過電流維護(hù)中時間繼電器KT的延時時限是按
5、階梯原那么來整定的 定時限過電流維護(hù)的動作時限整定和配合定時限過電流維護(hù)的動作時限整定和配合 為了保證前后兩級維護(hù)安裝動作的選擇性,在后一級維護(hù)安裝的為了保證前后兩級維護(hù)安裝動作的選擇性,在后一級維護(hù)安裝的線路首端線路首端k點(diǎn)發(fā)生三相短路時,前一級維護(hù)的動作時間應(yīng)比后一級點(diǎn)發(fā)生三相短路時,前一級維護(hù)的動作時間應(yīng)比后一級維護(hù)的動作時間要大一個時間差維護(hù)的動作時間要大一個時間差 ,對于定時限維護(hù)安裝,普通取,對于定時限維護(hù)安裝,普通取0.5s對于微機(jī)型過電流維護(hù),常取對于微機(jī)型過電流維護(hù),常取0.35s。 t(4) 過電流維護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) minkI)2(minkI定時限過電流維護(hù)的靈敏系數(shù)是以
6、其維護(hù)末端最小短路電流與動作電流Iop之比ks來衡量,要求ks1.31.5。對于中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng),最小短路電流出如今最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式下末端兩相短路時的短路電流,故 skop)2(minkII= (1) 反時限過電流維護(hù)的原理接線 2. 反時限過電流維護(hù)反時限過電流維護(hù)a) 原理圖 b) 展開圖(2) 反時限過電流維護(hù)的整定配合 a) 短路點(diǎn)間隔與動作時間的關(guān)系 b) 反時限動作特性曲線q 定時限過電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是:動作時間準(zhǔn)確,容易整定。而且不論短路定時限過電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是:動作時間準(zhǔn)確,容易整定。而且不論短路電流大小,動作時間是一定的,不會因短路電流小而動作時間長。電流大小,動作時間是一定
7、的,不會因短路電流小而動作時間長。q 定時限過電流維護(hù)的缺陷是:繼電器數(shù)目較多,接線比較復(fù)雜。在接近定時限過電流維護(hù)的缺陷是:繼電器數(shù)目較多,接線比較復(fù)雜。在接近電源處短路時,維護(hù)安裝的動作時間太長。電源處短路時,維護(hù)安裝的動作時間太長。q 反時限過電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是:可采用交流操作,接線簡單,所用維護(hù)設(shè)備反時限過電流維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是:可采用交流操作,接線簡單,所用維護(hù)設(shè)備數(shù)量少,因此這種方式簡單經(jīng)濟(jì),在工廠供電系統(tǒng)中的車間變電所和配電線數(shù)量少,因此這種方式簡單經(jīng)濟(jì),在工廠供電系統(tǒng)中的車間變電所和配電線路上用得較多。路上用得較多。q 反時限過電流維護(hù)的缺陷是:整定、配合較費(fèi)事,繼電器動作時限誤差較反
8、時限過電流維護(hù)的缺陷是:整定、配合較費(fèi)事,繼電器動作時限誤差較大,當(dāng)間隔維護(hù)安裝安裝處較遠(yuǎn)的地方發(fā)生短路時,其動作時間較長,延伸大,當(dāng)間隔維護(hù)安裝安裝處較遠(yuǎn)的地方發(fā)生短路時,其動作時間較長,延伸了缺點(diǎn)繼續(xù)時間。了缺點(diǎn)繼續(xù)時間。 3、定時限與反時限過電流維護(hù)的比較、定時限與反時限過電流維護(hù)的比較 二、電流速斷維護(hù)二、電流速斷維護(hù) 定時限過電流維護(hù)安裝的時限一經(jīng)整定便不能變動,如以下圖所示,當(dāng)k3處發(fā)生三相短路缺點(diǎn)時,斷路器QF3處繼電維護(hù)動作時間必需經(jīng)過 才干動作,達(dá)不到速動性的目的。為了減小本段線路缺點(diǎn)下的事故影響范圍,當(dāng)過電流維護(hù)的動作時限大于0.7s時,便需設(shè)置反響電流增大而瞬時動作的電流
9、維護(hù)即電流速斷維護(hù),以保證本段線路的短路缺點(diǎn)能迅速地被切除。 02tt 具有電流速斷和定時限過電流維護(hù)的原理線路圖 電流速斷維護(hù)的動作電流必需按躲過它所維護(hù)線路末端在最大運(yùn)電流速斷維護(hù)的動作電流必需按躲過它所維護(hù)線路末端在最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下發(fā)生的短路電流來整定。轉(zhuǎn)方式下發(fā)生的短路電流來整定。 max.k)3(TAkxkop.kIkkkI式中式中 Iop.k速斷維護(hù)動作電流;速斷維護(hù)動作電流; kk 可靠系數(shù),普通可取可靠系數(shù),普通可取1.21.3; 被維護(hù)線路末端短路時的最大短路電流。被維護(hù)線路末端短路時的最大短路電流。 (3)k maxI(2)k minIsk(2)k minopII 速斷維護(hù)的
10、靈敏度是在系統(tǒng)最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式下維護(hù)安裝處兩相短路電流與其動作電流Iop之比,即=線路電流速斷維護(hù)的維護(hù)區(qū)線路電流速斷維護(hù)的維護(hù)區(qū)電流速斷維護(hù)的“死區(qū)及其彌補(bǔ) 由于電流速斷維護(hù)的動作電流是按被維護(hù)線路末端的最大短路電流由于電流速斷維護(hù)的動作電流是按被維護(hù)線路末端的最大短路電流來整定的,因此其動作電流會大于被維護(hù)范圍末端的短路電流,這使得來整定的,因此其動作電流會大于被維護(hù)范圍末端的短路電流,這使得維護(hù)安裝不能維護(hù)全段線路,出現(xiàn)一段維護(hù)安裝不能維護(hù)全段線路,出現(xiàn)一段“死區(qū)。死區(qū)。 速斷維護(hù)只能維護(hù)線路的一部分,而不能維護(hù)線路的全長。速斷維護(hù)只能維護(hù)線路的一部分,而不能維護(hù)線路的全長。 為了彌補(bǔ)死區(qū)得
11、不到維護(hù)的缺陷,在裝設(shè)電流速斷維護(hù)的線路上,為了彌補(bǔ)死區(qū)得不到維護(hù)的缺陷,在裝設(shè)電流速斷維護(hù)的線路上,必需配備帶時限的過電流維護(hù)。在電流速斷的維護(hù)區(qū)內(nèi),速斷維護(hù)為主必需配備帶時限的過電流維護(hù)。在電流速斷的維護(hù)區(qū)內(nèi),速斷維護(hù)為主維護(hù),過電流維護(hù)為后備維護(hù);而在電流速斷維護(hù)的死區(qū)內(nèi),過電流維維護(hù),過電流維護(hù)為后備維護(hù);而在電流速斷維護(hù)的死區(qū)內(nèi),過電流維護(hù)為根本維護(hù)。護(hù)為根本維護(hù)。 定時限過電流維護(hù)與電流速斷維護(hù)配合的動作時間表示圖例 某工廠10kV供電線路,知計算負(fù)荷電流 =180A, =1.5,在最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下末端和始端的短路電流分別為 2300A, 4600A;在最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式時, 2200A,
12、 4400A,線路末端出線維護(hù)動作時間為0.5s,線路首端維護(hù)的繼電器為非全星形結(jié)合,試整定該維護(hù)各個參數(shù)。 CIMstk(3)maxk1 I(3)maxk2I(3)mink1I(3)mink2I 解: 1) 過電流維護(hù)整定如下: MstkCI=1.5180A=270A,選用300/5A電流互感器,TAk=300/5=60。 維護(hù)動作一次側(cè)電流 opIreMstkkkkCI381AA18085. 05 . 12 . 1= 繼電器1KA動作電流 =op.KITAkkkopIA603811=6.35A, 取6.5A=時間繼電器的整定時限 (0.5+0.5)s=1sottt 維護(hù)靈敏度 skop)2
13、(mink1II381220023515= 2) 因動作時限大于0.7s,需加速斷維護(hù)安裝,其整定計算如下:一次動作電流opI)3(maxk1kIkA230025. 1A2875= 繼電器2KA的動作電流 op KIopTAkxIkkA2875601A9 .47=,取48A速斷維護(hù)的靈敏度skop)2(mink2II2875440023325. 1= 三、低電壓維護(hù)三、低電壓維護(hù)低電壓閉鎖的過電流維護(hù)低電壓閉鎖的過電流維護(hù) 定時限過電流維護(hù)的動作電流是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的,在某些情況下能夠滿足不了靈敏度要求。為此,可采用低電壓閉鎖的過電流維護(hù)來提高其靈敏度。2. 用于電動機(jī)的低電壓維護(hù)用
14、于電動機(jī)的低電壓維護(hù) 電動機(jī)采用低電壓維護(hù)的目的是當(dāng)電網(wǎng)電壓降低到某一數(shù)值時,低電壓維護(hù)動作,將不重要的或不允許自起動的電動機(jī)從電網(wǎng)切除,以保證重要電動機(jī)在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時順利地自起動。 1) 在電網(wǎng)發(fā)生缺點(diǎn)時往往伴隨著電壓暫時下降甚至消逝,當(dāng)缺點(diǎn)切除后系統(tǒng)電壓又恢復(fù)時,為了保證重要電動機(jī)此時能順利自起動,對不重要和不準(zhǔn)許自起動的電動機(jī),可裝設(shè)動作電壓為(60%70%) UN、時限為0.51.5s的低電壓維護(hù),即 KopUTVN)7 . 06 . 0(kU=2) 對于由于消費(fèi)工藝或技術(shù)、平安的要求不允許“長期失電后再自起動的電動機(jī),可裝設(shè)動作電壓為(50%55%) UN、時限為(510)s的低電
15、壓維護(hù)。即Kop UTVN)55.05.0(kU=四、中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的單相接地維護(hù)四、中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的單相接地維護(hù) 用戶供電系統(tǒng)采取中性點(diǎn)非有效接地方式,當(dāng)發(fā)生單相接地時,流經(jīng)缺點(diǎn)點(diǎn)的電流IC由線路相對地的分布電容決議IC為正常時每相對地電容電流的3倍,比負(fù)荷電流小得多,而且三相之間的線電壓依然堅(jiān)持對稱,對接于線電壓上負(fù)荷的供電沒有影響,因此在普通情況下允許系統(tǒng)再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h。但是,在單相接地以后,缺點(diǎn)相對地電壓為零,非缺點(diǎn)相對地電壓升高到 倍,假設(shè)流過缺點(diǎn)點(diǎn)的接地電流數(shù)值較大,就會在接地點(diǎn)產(chǎn)生間歇性電弧以致引起約3.5倍的過電壓、損壞絕緣,缺點(diǎn)有能夠進(jìn)一步擴(kuò)展成為相間或兩相對地
16、短路。此時,應(yīng)及時發(fā)出信號,以便任務(wù)人員查找發(fā)生接地的線路,采取措施予以消除;特別是,當(dāng)單相接地對人身和設(shè)備的平安有危險時,那么應(yīng)動作于跳閘。 因此,根據(jù)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的特點(diǎn),對供電系統(tǒng)該當(dāng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測安裝,必要時還裝設(shè)零序電流維護(hù)。 31. 絕緣監(jiān)視安裝絕緣監(jiān)視安裝 其利用供電系統(tǒng)單相接地后出現(xiàn)的零序電壓給出信號。在中性點(diǎn)非有效接地的供電系統(tǒng)中,只需本級電壓網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相接地缺點(diǎn),那么在同一電壓等級的一切母線上都將出現(xiàn)數(shù)值較高的零序電壓。利用這一特點(diǎn),在變電所的母線上普通裝設(shè)網(wǎng)絡(luò)單相接地的絕緣監(jiān)視安裝,它利用接地后出現(xiàn)的零序電壓,帶延時動作于信號,闡明本級電壓網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了
17、單相接地。 在供電系統(tǒng)中常用三相五芯柱式電壓互感器或三只三繞組單相電壓互感器作中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測安裝絕緣監(jiān)視安裝的維護(hù)方法簡單,但給出信號沒有選擇性,值班絕緣監(jiān)視安裝的維護(hù)方法簡單,但給出信號沒有選擇性,值班人員想判別出缺點(diǎn)發(fā)生在哪一條線路上,還需求依次斷開各人員想判別出缺點(diǎn)發(fā)生在哪一條線路上,還需求依次斷開各條線路來尋覓。假設(shè)斷開某線路時接地信號能消逝,即闡明條線路來尋覓。假設(shè)斷開某線路時接地信號能消逝,即闡明缺點(diǎn)是在該線路上。缺點(diǎn)是在該線路上。這種監(jiān)視安裝可用于出線不太多、負(fù)荷電流允許短時間內(nèi)切斷這種監(jiān)視安裝可用于出線不太多、負(fù)荷電流允許短時間內(nèi)切斷的供電網(wǎng)中。的供電網(wǎng)中。此外,在電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,由于電壓互感器本身有誤差以及高此外,在電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,由于電壓互感器本身有誤差以及高次諧波電壓的存在,開口三角形繞組有不平衡電壓輸出,因次諧波電壓的存在,開口三角形繞組有不平衡電壓輸出,因此繼電器的動作電壓要躲過這一不平衡電壓,普通整定為此繼電器的動作電壓要躲過這一不平衡電壓,普通整定為15V15V。 利用單相接地缺點(diǎn)線路的零序電流較
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