供配電系統(tǒng)的過電流保護(hù)（311頁PPT）

1、供配電工程供配電系統(tǒng)的過電流保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系第6章 工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù) 6.1 過流保護(hù)的任務(wù)和要求 6.2 熔斷器保護(hù) 6.3 低壓斷路器保護(hù)6.4 常用的保護(hù)繼電器6.5 工廠高壓線路的繼電保護(hù)6.6 電力變壓器的繼電保護(hù)6.7 微機(jī)繼電保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系序: 繼電保護(hù)的必要性系統(tǒng)運行過程中,故障不可避免! 請看一組現(xiàn)場照片:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系35KV高壓電纜頭擊穿山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系地線短路燒毀10KV負(fù)荷開關(guān)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系燒壞的刀開關(guān)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系短路燒毀電廠主開關(guān)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系35KV開關(guān)柜爆炸現(xiàn)場山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系繼電保護(hù)是

2、變電所二次回路的重要組成部分，也是供電設(shè)計的主要內(nèi)容。本章講述繼電保護(hù)的基本知識和理論，繼電保護(hù)的整定計算方法。 第一節(jié) 過電流保護(hù)的任務(wù)和要求繼電保護(hù)裝置是能反應(yīng)供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)，并能動作于斷路器跳閘或啟動信號裝置發(fā)出預(yù)報信號的一種自動裝置。一、繼電保護(hù)的概念山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系第一節(jié) 過電流保護(hù)的任務(wù)和要求二、繼電保護(hù)的任務(wù)自動地、迅速地、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常供電；能正確反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)要求，發(fā)出預(yù)報信號 ；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系三、繼電保護(hù)的基本原理 四、對繼電保護(hù)的基本要求 選擇性 速動性 靈

3、敏性可靠性山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系1選擇性 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，繼電保護(hù)裝置動作，只切除故障元件，并使停電范圍最小，以減小故障停電造成的損失。保護(hù)裝置這種能挑選故障元件的能力稱為保護(hù)的選擇性。 KA1KA2QF1QF2K1WL2WL3WL在圖所示系統(tǒng)中，在K點發(fā)生短路故障，應(yīng)由離故障點最近的保護(hù)裝置2動作，使斷路器2QF跳閘，將故障線路2WL切除，線路1WL和3WL仍繼續(xù)運行。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系2速動性 注意：必須在滿足選擇性的基礎(chǔ)上Why?!發(fā)生故障時，繼電保護(hù)應(yīng)該盡快地動作切除故障，減小故障引起的損失，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時低電壓下的工

4、作時間，以及提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)在發(fā)生故障時盡快動作將故障切除。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系3靈敏性 繼電保護(hù)裝置的靈敏性以靈敏系數(shù)SP來衡量。靈敏度愈高，反應(yīng)故障的能力愈強(qiáng)。 靈敏性是指繼電保護(hù)在其保護(hù)范圍內(nèi)，對發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力 在繼電保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，不論系統(tǒng)的運行方式、短路的性質(zhì)和短路的位置如何，保護(hù)都應(yīng)正確動作。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系（2）對于反應(yīng)故障時參數(shù)量降低的保護(hù)裝置 例如：低電壓保護(hù)的靈敏系數(shù)為 SPUopUKmax UKmax保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的最大殘壓值 思 考故障點位于何處? （1）對于反應(yīng)故障時參數(shù)量增加的保護(hù)裝置 例如：過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為

5、 Ikmin -保護(hù)裝置在保護(hù)區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)最小運行方式下的最小短路電流。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系4可靠性 繼電保護(hù)裝置在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作時，一定要準(zhǔn)確動作，即不能拒動；不屬其保護(hù)范圍的故障或不正常工作時，一定不要動作，即不能誤動。 另外：還要考慮經(jīng)濟(jì)性 目標(biāo)：技術(shù)上安全可靠，經(jīng)濟(jì)上合理山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系五、工廠供電系統(tǒng)的 過電流保護(hù)的類型 1、熔斷器保護(hù)；2、低壓斷路器保護(hù)；3、繼電保護(hù)；1、熔斷器保護(hù)是最早的、也是最古老的繼電保護(hù)方 式；適用于高低壓供電系統(tǒng)。簡單,經(jīng)濟(jì),應(yīng)用廣泛;但斷流能力較小,選擇性差熔體熔斷后需更換。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系2、低壓斷路器保護(hù)也

6、稱為一次式或直動式繼電器，在低壓電力線路上應(yīng)用廣泛；3、高壓線路的繼電保護(hù)方式很多，主要有：三段式電流保護(hù)、距離保護(hù)、高頻保護(hù)（短線路的縱聯(lián)差動保護(hù)）、零序電流保護(hù)等）。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系六、學(xué)習(xí)繼電保護(hù)應(yīng)注意的幾個問題1、理解各類保護(hù)的原理；2、理解各類保護(hù)的作用（也就是要知道保護(hù)裝置所反映的故障類型）；3、對各類保護(hù)的整定計算有一定認(rèn)識。本節(jié)結(jié)束山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系一、熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置 圖6-1 主要考慮:選擇性、經(jīng)濟(jì)性(一) 保護(hù)線路的熔斷器熔體電流的選擇條件:1.躲過線路的計算電流： INFEI30 2.躲過線路的尖峰電流： INFEKIpk -K為小于1的計算系數(shù)6.2

7、 熔斷器保護(hù)二、熔斷器熔體電流的選擇山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范（GB5005593） 熔斷體的額定電流應(yīng)大于電動機(jī)的額定電流，且其安秒特性曲線計及偏差后略高于電動機(jī)起動電流和起動時間的交點。 K系數(shù)的取值范圍線路情況起 動 時 間K值 單 臺電動機(jī)3s以下0.250.3538s（重載起動）0.350.58s以上及頻繁起動、反接制動0.50.6多 臺電動機(jī)按最大一臺電動機(jī)起動情況0.51I30與Ipk較接近時1山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系(一) 保護(hù)線路的熔斷器熔體電流的選擇條件:3.熔斷器保護(hù)還應(yīng)考慮與被保護(hù)線路配合，在被保護(hù)線路過負(fù)荷或短路時能得到可靠的保護(hù)，還應(yīng)滿足下式條件：

8、 INFEKOLIal 式中-Ial為絕緣導(dǎo)線和電纜允許載流量； -KoL為絕緣導(dǎo)線和電纜允許短時過負(fù)荷系數(shù)。當(dāng)熔斷器作短路保護(hù)時，絕緣導(dǎo)線和電纜的過負(fù)荷系數(shù)取2.5，明敷導(dǎo)線取1.5 ；當(dāng)熔斷器作過負(fù)荷保護(hù)時，各類導(dǎo)線的過負(fù)荷系數(shù)取0.81，對有爆炸危險場所的導(dǎo)線過負(fù)荷系數(shù)取下限值0.8。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 (二) 保護(hù)電力變壓器（高壓側(cè)） 熔斷器熔體電流的選擇 考慮到變壓器的正常過負(fù)荷能力（20%左右）、變壓器低壓側(cè)尖峰電流及變壓器空載合閘時的勵磁涌流，熔斷器熔體額定電流應(yīng)滿足： INFE=（1.52）I1N.T (三) 保護(hù)電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇 選擇RN2型專用熔斷器作電

9、壓互感器短路保護(hù)，其熔體額定電流為0.5A 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系(四)保護(hù)并聯(lián)電容器的熔斷器 IN.FE=K IN.C IN.C 電容器額定電流 K 高壓跌落式熔斷器：1.21.3 限流式熔斷器，一臺電容器時： 1.52.0 一組電容器時：1.31.8山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系6.2 熔斷器保護(hù)三、熔斷器保護(hù)靈敏度校驗 Ikmin 熔斷器保護(hù)線路末端在最小運行方式下的最小短路電流。對于中性點直接接地系統(tǒng)為Ik(1) ，中性點不接地系統(tǒng)為Ik(2) 。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系四、熔斷器的選擇與校驗 根據(jù)工作環(huán)境條件要求選擇熔斷器的型號

10、； 熔斷器額定電壓應(yīng)不低于保護(hù)線路的額定電壓； 熔斷器的額定電流應(yīng)不小于其熔體的額定電流，即 INFUIN.FE 校驗斷流能力 ：有限流能力（RN、RT0型）無限流能力（RW、RM型）山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系五、前后熔斷器之間的選擇性配合 圖6-3 低壓線路中，熔斷器較多，前后級間的熔斷器在選擇性上必須配合，以使靠近故障點的熔斷器最先熔斷。實際的熔斷時間與標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)特性曲線查得的時間可有30% 50%的誤差，所以必須滿足 t13t2一般前級熔斷器的熔體電流應(yīng)比后級大23級。本節(jié)結(jié)束山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系一、低壓斷路器的種類和類型1.按用途常分為： 配電用斷路器； 電動機(jī)保護(hù)用斷路器; 照明用斷路器

11、; 漏電保護(hù)用斷路器。2.按結(jié)構(gòu)型式分有兩大類。 塑殼式 框架式6.3 低壓斷路器保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系3.按功能分為：6.3 低壓斷路器保護(hù)短路瞬時保護(hù)過流保護(hù)：(三段保護(hù)) 短路短延時保護(hù)短路保護(hù)過載長延時保護(hù)失壓(欠壓)保護(hù)斷路器保護(hù)功能： 低壓斷路器三段保護(hù)功能類似于高壓系統(tǒng)中的電流速斷,帶時限過電流及過負(fù)荷保護(hù). 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系低壓斷路器保護(hù)功能的實現(xiàn) 低壓斷路器保護(hù)功能的實現(xiàn)是借助于不同類型的脫扣器完成的.6.3 低壓斷路器保護(hù)瞬時(動作)過流脫扣器 過流脫扣器： 短延時(動作)過流脫扣器 短路保護(hù)長延時(動作)過流脫扣器過載保護(hù) (智能型)框架式低壓斷路器功能最強(qiáng),通

12、常設(shè)置三種類型的過流脫扣器,即山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系6.3 低壓斷路器保護(hù)其長延時動作過流脫扣器動作電流值，可按一定步距在其額定電流（稱為過流脫扣器額定電流用IN.OR表示）以下一定范圍內(nèi)調(diào)整；瞬時(動作)過流脫扣器和短延時(動作)過流脫扣器動作電流值可按過流脫扣器額定電流的倍數(shù)（一般為整數(shù)）整定 (智能型)框架式低壓斷路器動作電流整定特點山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系6.3 低壓斷路器保護(hù)電磁脫扣器-實現(xiàn)瞬時動作瞬時動作短路保護(hù)熱脫扣器-實現(xiàn)長延時動作長延時動作過載保護(hù)塑殼式低壓斷路器,通常設(shè)置兩種類型的過流脫扣器,即(熱動型)復(fù)式脫扣器可實現(xiàn):其長延時動作電流(調(diào)整極不方便)的整定,實質(zhì)是選擇熱脫

13、扣器的額定電流(用IN.TR表示),而熱脫扣器的額定電流是一組不連續(xù)的系列值-不可調(diào)(或不便調(diào))!瞬時動作電流則按熱脫扣器額定電流的(整數(shù))倍數(shù)選擇-即也不連續(xù)!山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系6.3 低壓斷路器保護(hù)欠壓脫扣器-實現(xiàn)欠壓(失壓)保護(hù)分勵脫扣器-實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制塑殼式低壓斷路器中已有電子式,其動作電流具有一定的可調(diào)性塑殼式框架式均可根據(jù)需要裝設(shè):山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系二、低壓斷路器常用的配置方式 圖6-4三、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定 6.3 低壓斷路器保護(hù)(一)低壓斷路器過電流脫扣器動作電流的整定 1.瞬時過流脫扣器的動作電流的整定 整定原則：瞬時和短延時過流脫扣器的動作電流應(yīng)躲過線路

14、的尖峰電流式中，Krel 為可靠系數(shù)。對動作時間在0.02s以上的斷路器，如DW型、ME型等，Krel=1.35。對動作時間在0.02s以下的斷路器，如DZ型等，Krel =22.5。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系2. 短延時過流脫扣器的動作電流和動作時間的整定 短延時過流脫扣器動作電流Iop(s) 也應(yīng)躲過線路尖峰電流Ipk，即 式中，Krel 為可靠系數(shù)，一般取1.2 短延時脫扣器動作時間一段不超過1s，通常分為0.2、0.4、0.6秒三級，但是現(xiàn)在一些新產(chǎn)品中短延時的時間也有所不同，如DW40型斷路器其定時限特性為0.1、0.2、0.3、0.4s四級，ME系列斷路器采用半導(dǎo)體過電流脫扣器時，其

15、短延時范圍為30270ms，分級式，每級30或60ms。可根據(jù)保護(hù)要求確定動作時間。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系3.長延時過流脫扣器的動作電流和動作時間的整定 長延時過流脫扣器動作電流Iop(l) 需躲過線路最大負(fù)荷電流即計算電流I30，即 式中，Krel 為可靠系數(shù)，一般取1.1 長延時過流脫扣器用于過負(fù)荷保護(hù)，動作時間為反時限特性。一般不可選。但應(yīng)結(jié)合短延時動作時間校驗尖峰電流時的可返回時間。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系配電保護(hù)型斷路器的反時限斷開特性山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 過流脫扣器的瞬時和短延時動作電流，按照其額定電流IN.OR的倍數(shù)來整定，即選擇過流脫扣器瞬時和短延時動作的整定倍數(shù)K。 瞬時和

16、短延時動作電流應(yīng)不大于整定倍數(shù)與過流脫扣器額定電流的積，即山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 各種型號斷路器的脫扣器動作電流整定倍數(shù)不一樣。不同類型過流脫扣器如瞬時、短延時、長延時，其動作電流倍數(shù)也不一樣。 有些型號斷路器動作電流倍數(shù)分檔設(shè)定，而有些型號斷路器動作電流倍數(shù)可連續(xù)調(diào)節(jié)。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系(二)低壓斷路器(熱動型)復(fù)式脫扣器動作電流的整定 （三） 欠電壓脫扣器和分勵脫扣器選擇 欠壓脫扣器主要用于欠壓或失壓（零壓）保護(hù)，當(dāng)電壓下降低于（0.350.7）UN時便能動作。分勵脫扣器主要用于斷路器的分閘操作，在（0.851.1）UN時便能可靠動作。 欠壓和分勵脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓

17、，并按直流或交流的類型及操作要求進(jìn)行選擇。 熱脫扣器-實現(xiàn)長延時過載保護(hù)，與長延時過流脫扣器等效 電磁脫扣器-實現(xiàn)瞬時短路保護(hù)與瞬時過流脫扣器等效實際使用中過流脫扣器和熱脫扣器無須嚴(yán)格區(qū)分山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系(四)過流脫扣器與配電線路的配合要求式中，Ial為絕緣導(dǎo)線或電纜的允許載流量；KOL為導(dǎo)線或電纜允許的短時過負(fù)荷系數(shù)。 對瞬時和短延時過流脫扣器KOL=4.5，對長延時過流脫扣器 KOL=1.1。對有爆炸氣體區(qū)域內(nèi)的配電線路KOL=0.8。 當(dāng)上述配合要求得不到滿足時，可改選脫扣器動作電流，或增大配電線路導(dǎo)線截面。 低壓斷路器還需考慮與配電線路的配合，防止被保護(hù)線路因過負(fù)荷或短路故障引起

18、導(dǎo)線或電纜過熱，其配合條件為： 過流脫扣器與配電線路的配合,規(guī)范有明確要求山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系(五) 低壓配電系統(tǒng)保護(hù)1.變壓器保護(hù) 一般設(shè)置三段保護(hù).其中- 尖峰電流 Ipk=(24)I2NT 計算電流 I30=I2NT 根據(jù)經(jīng)驗,變壓器低壓側(cè)總斷路器瞬時保護(hù)過流脫扣器動作電流整定為變壓器額定電流的34倍是適宜的,短延時動作電流可適當(dāng)減小. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系(五) 低壓配電系統(tǒng)保護(hù)2.配電線路保護(hù) 一般據(jù)需要設(shè)置二段或三段保護(hù).其中-尖峰電流應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況具體計算 3.電動機(jī)保護(hù) 一般據(jù)需要設(shè)置二段-瞬時和長延時保護(hù),而又以瞬時短路保護(hù)為主,因為低壓斷路器的過負(fù)荷保護(hù)性能與電動機(jī)的過

19、載特性不匹配. 尖峰電流 Ipk=KstIN.M 計算電流 I30=IN.M山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 故針對電機(jī)保護(hù),還應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)裝置,傳統(tǒng)手段-設(shè)置熱繼電器(兼有斷相保護(hù));熱繼電器的脫扣值熱不動作電流為11.05倍的INM 低電壓保護(hù)-電壓繼電器 大型電機(jī)現(xiàn)一般采用綜合保護(hù)裝置. 6倍長延時電流整定值的可返回時間電動機(jī)實際起動時間，按起動時負(fù)載的輕重，可選用的可返回時間為1S、3S、5S、8S、12S、15S中某一檔。 (五) 低壓配電系統(tǒng)保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系Iop(l)=K1I30Iop(o)=K2I304.照明線路保護(hù) 一般據(jù)需要設(shè)置二段:瞬時和長延時保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系

20、(五) 低壓配電系統(tǒng)保護(hù)5.并聯(lián)電容器的保護(hù) 低壓電容器一般采用熔斷器保護(hù).熔體額定電流整定: IN.FE=(1.431.65)IN.C 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系四、低壓斷路器靈敏度校驗6.3 低壓斷路器保護(hù)式中，Iop為瞬時或短延時過流脫扣器的動作電流整定值。Ikmin為保護(hù)線路末端在最小運行方式下的短路電流，對TN和TT系統(tǒng)Ikmin應(yīng)為單相短路電流，對IT系統(tǒng)則為兩相短路電流。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系五、前后級低壓斷路器選擇性的配合6.3 低壓斷路器保護(hù)按保護(hù)特性曲線進(jìn)行校驗 由于低壓斷路器保護(hù)特性時間誤差為20%30%，為防止誤動作，應(yīng)把前一級動作時間計入負(fù)誤差（提前動作），后一級動作時間

21、計入正誤差（滯后動作），在這種情況下，仍要保證前一級動作時間大于后一級動作時間，才能保證前后級斷路器選擇性配合。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系6.3 低壓斷路器保護(hù) 為了保證前后級斷路器選擇性要求，在動作電流選擇性配合，前一級的動作電流大于后一級動作電流的1.2倍，或過流脫扣器額定電流大出12檔即： Iop.11.2Iop.2 在動作時間選擇性配合，如果后一級（靠近負(fù)載）采用瞬時過流脫扣器，則前一級（靠近電源）要求采用短延時過流脫扣器; 如果前后級都采用短延時脫扣器，則前一級短延時時間應(yīng)至少比后一級短延時時間大一級。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系六、低壓斷路器的選擇與校驗6.3 低壓斷路器保護(hù) 在選擇低壓斷路

22、器時應(yīng)滿足下列條件： 低壓斷路器的型號及操作機(jī)構(gòu)形式應(yīng)符合工作環(huán)境、保護(hù)性能等方面的要求； 低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點線路的額定電壓； 低壓斷路器的（等級）額定電流應(yīng)不小于它所能安裝的最大脫扣器的額定電流； 低壓斷路器的短路斷流能力應(yīng)不小于線路中最大三相短路電流。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 低壓斷路器斷流能力校驗6.3 低壓斷路器保護(hù)對塑殼式（DZ型或其他型號）斷路器，其分?jǐn)鄷r間在0.02S以下時 對萬能式（DW型）斷路器，其分?jǐn)鄷r間在0.02S以上時 或山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 例6-2 某0.38kV動力線路，采用低壓斷路器保護(hù)，線路計算電流為125A，尖峰電流為390A，線路首端最大

23、三相短路電流為7.6kA，末端最小單相短路電流為2.5kA，線路允許載流量為165A（BLV三芯絕緣導(dǎo)線穿塑料管，30時），試選擇低壓斷路器。 6.3 低壓斷路器保護(hù)解：低壓斷路器用于配電線路保護(hù)，選擇DW16系列斷路器，查附錄表確定配置瞬時和長延時過流脫扣器。 1瞬時脫扣器額定電流選擇及動作電流整定 INORI30=125A，故選取INOR=200A脫扣器 Iop（0）Krel Ipk=1.35390A=527A根據(jù)上表中的整定倍數(shù)，選擇3倍整定倍數(shù)的瞬時脫扣器，則動作電流整定值為： 3200=600527A山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 與保護(hù)線路的配合Iop（0）=600A4.5Ial=4.51

24、65A=742.5A 滿足要求2長延時過流脫扣器的動作電流整定 動作電流整定Iop（l）Krel I30=1.1125A=137.5A選取128160200中整定電流為160A（0.8倍）的脫扣器，則Iop（l）=160A與保護(hù)線路的配合Iop=160KOL Ial=1165A=165A 滿足要求3斷路器額定電流選擇IN.QFIN.OR =200A查附錄表選630A DW16系列斷路器。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 4.斷流能力校驗 Ioc=50kAI K（3）=7.6kV 滿足要求 5.靈敏度校驗 Sp=4.21.3 靈敏度滿足要求。所選低壓斷路器為DW16-630，脫扣器額定電流為160A。本

25、節(jié)結(jié)束山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系6.4 常用保護(hù)繼電器按繼電器的結(jié)構(gòu)原理分，有電磁式、感應(yīng)式、數(shù)字式、微機(jī)式等繼電器。按繼電器反應(yīng)的物理量分有電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、氣體繼電器等。 按繼電器反應(yīng)的物理量變化分，有過量繼電器和欠量繼電器，如過電流繼電器、欠電壓繼電器。按繼電器在保護(hù)裝置中的功能分，有起動繼電器、時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器等。一、概述 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置由各種保護(hù)用繼電器構(gòu)成。保護(hù)繼電器的種類很多。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 供配電系統(tǒng)中常用的繼電器主要是電磁式繼電器和感應(yīng)式繼電器。在現(xiàn)代化的大用戶中也開始使用微機(jī)式繼電器或微機(jī)保護(hù)。 二

26、、電磁型電流繼電器（DL型）電磁式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7-6所示，圖7-7是其內(nèi)部接線圖和圖形符號，電流繼電器的文字符號為KA。（一）結(jié)構(gòu)集中表示的圖形符號分開表示的圖形符號（二）工作原理山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系（二）工作原理 當(dāng)電流通過繼電器線圈1時，電磁鐵2中產(chǎn)生磁通，對Z形鐵片3產(chǎn)生電磁吸力，若電磁吸力大于彈簧9的反作用力，Z形鐵片就轉(zhuǎn)動，帶動同軸的動觸頭5轉(zhuǎn)動，使常開觸頭閉合，繼電器動作。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系動作電流(Iop)：線圈中使繼電器動作的最小電流。返回電流(Ire)：使繼電器由動作狀態(tài)返回到起始位置時的最大電流。返回系數(shù)(Kre)：繼電器的返回電流與動作電流之比稱為返回

27、系數(shù)Kre，即 基本參數(shù)：過電流繼電器的返回系數(shù)小于1，返回系數(shù)愈大，繼電器愈靈敏，電磁式電流繼電器的返回系數(shù)通常為0.85。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系繼電特性：輸出輸入IopIre輸入動作值輸入返回值有輸出無輸出山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系粗調(diào)：改變繼電器兩個電流線圈的聯(lián)結(jié)方式 (串、并聯(lián)) 細(xì)調(diào)：改變反作用彈簧的反作用力矩動作電流的調(diào)節(jié)方法 （二）工作原理電磁式電流繼電器的動作極為迅速，動作時間為百分之幾秒，可認(rèn)為是瞬時動作的繼電器。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系三、電磁型電壓、中間、時間、信號繼電器 DJ型電磁式電壓繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與DL型電磁式電流繼電器基本相同。 不同之處僅是電壓繼電器的線圈

28、為電壓線圈，匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，與電壓互感器的二次繞組并聯(lián)。電壓繼電器文字符號用KV表示。 （一）電磁式電壓繼電器山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 電磁式電壓繼電器有過電壓和欠電壓繼電器兩大類，其中欠電壓繼電器在工廠供電系統(tǒng)應(yīng)用較多。 欠電壓繼電器的起動電壓Uop是使其動作的最高電壓;返回電壓Ure是使其返回的最低電壓;返回系數(shù)Kre Ure Uop 。 由于欠電壓繼電器的返回電壓大于起動電壓，所以其返回系數(shù)Kre大于1，一般在 11.2之間。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 作用：時間繼電器用于繼電保護(hù)裝置中，使繼電保護(hù)獲得需要的延時，以滿足選擇性要求。 DS型電磁式時間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-8所示。 它由電磁

29、系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、鐘表機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和時間調(diào)整系統(tǒng)等組成。 圖6-9是DS110型、112型時間繼電器的內(nèi)部接線圖和圖形符號。 時間繼電器的文字符號為KT。DS-110型為直流時間繼電器，DS-120型為交流時間繼電器，延時范圍均為0.19秒。 （二）電磁式時間繼電器山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 作用：信號繼電器在繼電保護(hù)裝置中用于發(fā)出指示信號，表示保護(hù)裝置已動作，同時接通信號回路，發(fā)出燈光或者音響信號。（三）電磁式信號繼電器 信號繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-10所示。圖6-11是其內(nèi)部接線圖和圖形符號。信號繼電器的文字符號為KS。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 DX-

30、11型信號繼電器有兩種：電流型和電壓型。電流型信號繼電器串聯(lián)接入二次電路，電壓型信號繼電器并聯(lián)接入二次電路。 圖6-12是DZ-10型中間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其內(nèi)部接線圖和圖形符號如圖6-13所示。中間繼電器的文字符號為KM。當(dāng)中間繼電器的線圈通電時，銜鐵動作，帶動觸頭系統(tǒng)使動觸頭與靜觸頭閉合或斷開。 （四）電磁式中間繼電器作用：擴(kuò)充保護(hù)裝置出口繼電器的接點數(shù)量和容量也可以使觸點閉合或斷開時帶有不大的延時(0.40.8S)或者通過繼電器的自保持，以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系時間繼電器在保護(hù)裝置中起延時作用，以保證保護(hù)裝置動作的選擇性。中間繼電器的作用是為了

31、擴(kuò)充保護(hù)裝置出口繼電器的接點數(shù)量和容量，也可以使觸點閉合或斷開時帶有不大的延時(0.40.8S)，或者通過繼電器的自保持，以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。信號繼電器用于各保護(hù)裝置回路中，作為保護(hù)動作的指示器 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系DL-10系列電流繼電器 DL-30系列電流繼電器 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系JY10、20、30系列集成電路電壓繼電器 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系時間繼電器SSJ10、20、30系列集成電路時間繼電器 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系四、感應(yīng)型電流繼電器（GL型）（一）結(jié)構(gòu) GL-10和20型感應(yīng)式電流繼電

32、器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-14所示。圖6-15是其內(nèi)部接線圖和圖形符號。 感應(yīng)式電流繼電器有兩個系統(tǒng)：感應(yīng)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)。 繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)主要由線圈1，帶短路環(huán)3的電磁鐵2和裝在可偏轉(zhuǎn)的框架6上的鋁盤4組成。 繼電器的電磁系統(tǒng)由電磁鐵2和銜鐵15組成。 （二）工作原理山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 當(dāng)繼電器的線圈中通過電流時，電磁鐵在無短路環(huán)的磁極內(nèi)產(chǎn)生磁通1，在帶短路環(huán)的磁極內(nèi)產(chǎn)生磁通2，兩個磁通作用于鋁盤，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩M1，使鋁盤開始轉(zhuǎn)動，同時鋁盤轉(zhuǎn)動切割永久磁鐵8的磁通，在鋁盤上產(chǎn)生蝸流，蝸流與永久磁鐵的磁通作用，又產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)矩M1方向相反的制動力矩M2，當(dāng)鋁盤轉(zhuǎn)速增大到某一定值

33、時，M1=M2，這時鋁盤勻速轉(zhuǎn)動。感應(yīng)式機(jī)構(gòu)基本戰(zhàn)局轉(zhuǎn)矩方程：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 繼電器的鋁盤在上述M1和M2的作用下，鋁盤受力有使框架6繞軸順時針偏轉(zhuǎn)的趨勢，但受到彈簧7的阻力 當(dāng)通過繼電器線圈中的電流增大到繼電器的動作電流時，鋁盤受力增大，克服彈簧阻力，框架順時針偏轉(zhuǎn)，鋁盤前移，使蝸桿10與扇形齒輪9嚙合，這就叫繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)動作。 由于鋁盤的轉(zhuǎn)動，扇形齒輪沿著蝸桿上升，最后使繼電器觸頭12閉合，同時信號牌掉下，從觀察孔中可看到紅色的信號指示，表示繼電器已動作。從繼電器感應(yīng)系統(tǒng)動作到觸頭閉合的時間就是繼電器的動作時限。 圖6-16 感應(yīng)式電流繼電器的動作特性曲線 繼電器線圈中的電流越

34、大，鋁盤轉(zhuǎn)速越快，扇形齒輪上升速度也越快，因此動作時限越短。這就是感應(yīng)式電流繼電器的“反時限”特性，如曲線中的ab段 當(dāng)繼電器線圈中的電流繼續(xù)增大時，電磁鐵中的磁通逐漸達(dá)到飽和，作用于鋁盤的轉(zhuǎn)矩不再增大，使繼電器的動作時限基本不變。這一階段的動作特性稱為定時限特性，如曲線中的bc段。 當(dāng)繼電器線圈中的電流進(jìn)一步增大到繼電器的速斷電流整定值時，電磁鐵2瞬時將銜鐵15吸下，觸頭閉合，同時也使信號牌掉下。這是感應(yīng)式繼電器的速斷特性，如圖6-16曲線 段 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 當(dāng)繼電器線圈中的電流進(jìn)一步增大到繼電器的速斷電流整定值時，電磁鐵2瞬時將銜鐵15吸下，觸頭閉合，同時也使信號牌掉下。這是感應(yīng)

35、式繼電器的速斷特性，如圖6-16曲線 段 整個裝置由帶延時動作的感應(yīng)部分與瞬時動作的電磁部分組成。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 小 結(jié)1感應(yīng)系統(tǒng)部分：動作電流是指繼電器鋁盤軸上蝸桿與扇形齒片相咬合時，線圈所需要通入的最小電流。動作電流的整定值通過插孔板擰入螺釘來改變線圈的匝數(shù)來調(diào)整（2，2.5，34.5，5，69，10A）。 返回電流是指便扇形齒片脫離蝸桿返回到原來位置時的最大電流。動作時間是指從軸上蝸桿與扇形齒片相咬合起到接點閉合這一段時間。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系通入繼電器的電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)速越快，動作時間就越短，這種特性稱為反時限特性。 繼電器電磁系統(tǒng)的速斷動作電流與繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)動作電流之比

36、，稱為速斷電流倍數(shù)，用nqb表示。 時限螺釘指示盤上的刻度，指通入10倍動作電流整定值時的動作時間?；蛘哒f感應(yīng)式電流繼電器動作時間特性是10倍動作電流整定值時的動作時間來標(biāo)定的。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系2電磁速斷部分 電磁系統(tǒng)的速斷特性即當(dāng)通入繼電器線圈的電流大到整定值的某個倍數(shù)時，未等感應(yīng)系統(tǒng)動作，銜鐵右端瞬時被吸下，接點立即閉合。 動作電流值通過改變銜鐵與電磁鐵心之間氣隙來調(diào)整，其速斷動作電流調(diào)整范圍是感應(yīng)系統(tǒng)整定電流值的28倍。 GL-10型繼電器本身帶有信號掉牌，而且接點容量又較大，所以組成反時限過電流保護(hù)時，無需再接入其他繼電器。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 綜上所述，感應(yīng)式電流繼電器具有前

37、述電磁式電流繼電器、時間繼電器、信號繼電器、中間繼電器的功能，從而使繼電保護(hù)裝置使用元件少、接線簡單，在中小型工廠供配電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用?；窘Y(jié)構(gòu)，反時限動作特性，電流速斷特性，先合后斷轉(zhuǎn)換觸點。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系GL-10（20）系列繼電器的時限特性曲線 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系第六章第一節(jié) 作業(yè)供配電技術(shù)第六章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)6.5 工廠高壓線路的繼電保護(hù) 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 2006年10月 制作山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系定時限過電流保護(hù)反時限過電流保護(hù)瞬時電流速斷保護(hù)限時電流速斷保護(hù)階段式（三段式）保護(hù)的應(yīng)用及評價6.5 高

38、壓線路的繼電保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系6.5 高壓線路的繼電保護(hù)一、電力線路的常見故障和保護(hù)配置 用戶內(nèi)部的高壓電力線路的電壓等級一般為635KV，線路較短，通常為單端供電，常見的故障主要有相間短路、單相接地、過負(fù)荷。 因此，繼電保護(hù)比較簡單，按GB50062-92電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范 規(guī)定應(yīng)采用電流保護(hù)，裝設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 針對線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時限的過電流保護(hù)，和瞬時電流速斷保護(hù)，保護(hù)動作于斷路器跳閘當(dāng)過流保護(hù)的動作時限不超過0.50.7秒時，可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)。 單相接地保護(hù)有兩種方式：絕緣監(jiān)察裝置（零序電壓

39、保護(hù)）和零序電流保護(hù)。保護(hù)動作于信號。 線路的過負(fù)荷保護(hù)只對可能經(jīng)常出現(xiàn)的過負(fù)荷電纜線路才予裝設(shè)，一般延時動作于信號。6.5 高壓線路的繼電保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系二、電流互感器的接線方式 保護(hù)裝置的接線方式是指作為相間短路的過電流保護(hù)用的電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。分為三種：三相完全星形接線方式兩相不完全星形接線 兩相電流差接線 接線系數(shù)KW ：指通過繼電器的電流 IK與電流互感器二次電流 I2的比值， 即：KWIKI2。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系三相完全星形接線方式山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 三相完全星形接線方式是用三臺電流互感器與三只繼電器對應(yīng)連接的。可以反映任何形式短路故

40、障。 可見：KW 1 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系兩相不完全星形接線 兩相不完全星形接線方式是在 A、C兩相裝有電流互感器，分別與兩只電流繼電器相連接?？梢苑从吵鼴相單相接地短路以外的所有故障。 可見：KW 1山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 兩相不完全星形接線方式還可以接成兩相三繼電器形式，以提高可靠性。 可見：KW 1有何作用？山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系兩相電流差接線 兩相電流差接線方式由兩臺電流互感器和一只電流繼電器組成。正常工作時，通過繼電器的電流 為：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系2、兩相一繼電器式(圖6-20)三相短路 AC相間短路 AB或BC相間短路 不同的相間短路時，接線系數(shù)是不一樣的。因而靈敏系數(shù)也不一

41、樣。一般情況下： 保護(hù)整定時取KW 靈敏度校驗時取KW 1 Why?!山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系三種接線方式性能比較三相三繼電器兩相兩繼電器兩相一繼電器可靠性靈敏性最好較好差經(jīng)濟(jì)性差較好最好適用場合中性點接地電網(wǎng)中性點不接地電網(wǎng)10kV以下和高壓電動機(jī)保護(hù)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系電流互感器的誤差曲線電流互感器的誤差主要與一次電流和二次負(fù)載值Z2有關(guān)系。電流互感器二次電流和一次電流的關(guān)系曲線圖 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系電流互感器的10%誤差曲線指電流互感器一次電流倍數(shù)m（又稱10%倍數(shù)）與電流誤差等于10%所允許的二次負(fù)載值Z2al的關(guān)系曲線。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系利用10%誤差曲線校驗電流互感器1。

42、計算一次電流倍數(shù)m2。計算允許負(fù)載值查10%誤差曲線3。計算實際負(fù)載值4。比較負(fù)荷大小如果Z2Z2al，則說明電流互感器的誤差不超過10%。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系如果Z2Z2al，不滿足要求，則采取以下措施：（1）增大連接導(dǎo)線截面，或縮短導(dǎo)線長度，以減小二次負(fù)載。（2）改變變比較大的電流互感器，降低一次電流倍數(shù)，增大二次負(fù)載值。（3）將兩個電流互感器二次線圈串聯(lián)，使二次允許負(fù)載增大一倍。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系三、過電流保護(hù) 當(dāng)通過線路的電流大于繼電器的動作電流，保護(hù)裝置起動，并用時限保證動作的選擇性，這種繼電保護(hù)裝置稱為過電流保護(hù)。 按其動作時間特性分為兩種：由電磁式電流繼電器等構(gòu)成的定時限過

43、電流保護(hù)和由感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成的反時限過電流保護(hù)。 （一）定時限過電流保護(hù)裝置的接線和工作原理 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系（一）定時限過電流保護(hù)裝置的接線和工作原理 組成：四部分起動元件(KA)、時限元件(KT)、信號元件(KS)、執(zhí)行元件(KM)定時限過電流保護(hù)裝置的原理圖和展開圖 原理圖：所有元件的組成部分都集中表示，稱為原理圖圖6-25展開圖：所有元件的組成部分按所屬回路分開表示，一般稱為展開圖，展開圖簡明清晰，廣泛應(yīng)用于二次回路圖。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 原理圖，其各繼電器及元件均以整體的圖形加以表示，互相連接的交流回路、直流回路都綜合畫在一起。 優(yōu)點是能直觀清晰地表示它們之間的電氣連

44、接及其動作原理，便于閱讀，整體概念較強(qiáng)，但是在應(yīng)用上具有一定局限性。 例如在線路較復(fù)雜時，就難以繪制原理圖了，另外線路彼此交叉也給識圖帶來較大困難，使安裝調(diào)試和檢修維護(hù)工作十分不便。另外，從原理圖中還會發(fā)現(xiàn)只畫出各繼電器元件間的連接情況，至于元件的內(nèi)部接線，引出端子及回路的標(biāo)號，以及直流電源的情況等，均未能表示出來。這樣也給安裝調(diào)試檢修維護(hù)和分折其工作原理帶來不便，因此，除原理圖外，又產(chǎn)生了與之相對應(yīng)的展開圖和安裝圖。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 展開圖: 以電氣原理圖為基礎(chǔ)，將繼電器和元件用展開的形式來表示的接線圖，稱為展開圖。 如圖所示為三段式電流保護(hù)的展開圖，其特點是分別繪制保護(hù)的交流電流回

45、路（或交流電壓回路）及直流回路，并且同一個繼電器或元器件的不同部分（如線圈，觸點等），可以分開畫，即屬于哪個回路就畫到哪個回路之中。另外對于同一個繼電器或元器件的線圈、觸點等，都應(yīng)標(biāo)注相同的名稱。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 在繪制或閱讀展開圖時，應(yīng)遵守以下規(guī)則：1 回路的排列次序，一般是先繪制或閱讀交流電流回路及交流電壓回路，后繪制或閱讀直流回路；2每個回路內(nèi)各行的排列順序，對交流回路來說應(yīng)按,U、V、W. 相序排列，對直流回路則按其動作順序由上而下依次排列；3 每一行中各元件（線圈、觸點等）的連接順序，應(yīng)按實際情況和接線方便來繪制；4 控制回路應(yīng)按要求標(biāo)注數(shù)字標(biāo)號，以方便查線、試調(diào)和維護(hù)。 山東

46、農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系發(fā)電，變電和輸配電系統(tǒng)二次直流回路、交流回路的數(shù)字標(biāo)號范圍 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系在閱讀展開圖時，一般應(yīng)按先交流回路、后直流回路，由上而下、從左至右的順序識圖。為了方便識圖，常在展開圖的右側(cè)加上簡要的文字說明表，以說明各行回路或元器件的性質(zhì)或作用，如“瞬時電流速斷”、“出口中間繼電器”、“跳閘回路”、“定時限過電流”、“時限電流速斷”等。由此可見，將展開圖應(yīng)用于復(fù)雜的保護(hù)線路繪制，極大地方便了設(shè)計制圖、識圖、試調(diào)和檢修等工作，所以在工程設(shè)計和安裝施工中被廣泛采用。閱讀展開圖山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系（二）反時限過電流保護(hù)裝置的接線和工作原理 組成：感應(yīng)式的電流繼電器。圖6-26

47、該繼電器具有反時限特性，動作時限與短路電流大小有關(guān)，短路電流愈大，動作時限愈短。工作原理：“去分流跳閘”圖6-26 正常運行時，跳閘線圈被繼電器的常閉觸點短路，電流互感器二次側(cè)電流經(jīng)繼電器線圈及常閉觸點構(gòu)成回路，保護(hù)不動作。當(dāng)線路發(fā)生短路時，繼電器動作，其常閉觸點打開，電流互感器二次側(cè)電流流經(jīng)跳閘線圈，斷路器QF跳閘，切除故障線路。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 采用先合后斷觸點的原因：若常閉觸點先斷開，將造成CT二次側(cè)開路，這是不允許的；增加1-2常開觸點，可以防止其常閉觸點在正常工作時由于外界震動等偶然因素使之?dāng)嚅_而導(dǎo)致的斷路器誤跳閘的事故。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系（三）保護(hù)整定計算 過電流保護(hù)的

48、整定計算有動作電流整定，動作時限整定和靈敏度校驗三項內(nèi)容。 1、過流保護(hù)動作電流的整定圖6-27過電流保護(hù)裝置的動作電流必須滿足下列兩個條件：a）正常運行時，保護(hù)裝置不動作，即保護(hù)裝置一次側(cè)的動作電流Iop1應(yīng)大于線路的最大負(fù)荷電流IL.max（正常過負(fù)荷電流和尖峰電流），即Iop1IL.max；b）保護(hù)裝置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系如圖6-20所示線路2WL在K點發(fā)生短路時，由于短路電流遠(yuǎn)大于線路的負(fù)荷電流，線路1WL和2WL的過電流保護(hù)同時起動，為保證保護(hù)的選擇性，保護(hù)2首先動作，斷路器2QF跳閘，切除故障線路2WL。故障切除后，1WL的保護(hù)1應(yīng)可靠返回

49、，要求保護(hù)1的返回電流Ire1大于線路最大負(fù)荷電流IL.max（應(yīng)包含電動機(jī)的自起動電流），即Ire1IL.max。由于過電流保護(hù)Iop1大于Ire1，所以，以Ire1IL.max作為動作電流整定依據(jù)，同時引入可靠系數(shù)Krel，將不等式改寫成等式。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系過電流保護(hù)裝置的動作電流必須滿足的兩個條件：而 Iop1 Ire1a）Iop1IL.max；b）Ire1IL.maxIre1IL.max原則：保護(hù)裝置一次側(cè)的返回電流要躲過線路的最大負(fù)荷電流。流入繼電器線圈的電流IKA引入可靠系數(shù)Krel，將不等式改寫成等式。IKA=KWIL.max/KiIre KWIL.max/Ki電流互感

50、器二次側(cè)電流I2I2=IL.max/KiIre = Krel KWIL.max/Ki重 點 掌握公式式中，Krel為可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.2，GL型繼電器取1.3；Kw為接線系數(shù)，由保護(hù)的接線方式?jīng)Q定；Kre為繼電器的返回系數(shù)，DL型繼電器取0.85，GL型繼電器取0.8；Ki為電流互感器變比。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系保護(hù)裝置一次側(cè)的動作電流為： 在整定計算時線路的最大負(fù)荷電流具體數(shù)據(jù)不祥時，可取線路計算電流I30的1.53.0倍，即IL.max =（1.5 3）I30山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 2.動作時限整定 定時限過電流保護(hù)裝置的起動由電流繼電器完成，動作時限的實現(xiàn)由時間繼電器完成。保

51、護(hù)裝置的動作時限與短路電流的大小無關(guān)，僅取決于由選擇性確定的時間繼電器的整定時間。定時限過電流動作時限整定 為保證動作的選擇性，自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級線路的過電流保護(hù)裝置的動作時限應(yīng)比前一級線路保護(hù)的動作時限大一個時限級差t，如圖6-20b所示，即按階梯原則進(jìn)行整定。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系階梯原則 : 式中，t為時限級差，定時限過電流保護(hù)取0.5s，反時限過電流保護(hù)取0.6S0.7s。 定時限保護(hù)的動作時間利用KT來整定。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系反時限保護(hù)的動作時間按10倍動作電流的動作時間來標(biāo)度。反時限過電流保護(hù)動作時限整定 為保證動作的選擇性，反時限過電流保護(hù)時限整定也應(yīng)按照“階梯原則”

52、來確定，即上下級線路的反時限過電流保護(hù)在保護(hù)配合點K點發(fā)生短路時的時限級差為t=0.7s。 ：本節(jié)難點要求：當(dāng)下一級線路首端出現(xiàn)最大短路電流時，本級保護(hù)動作時間比下級保護(hù)動作時間最大值多一個時限級差t山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系準(zhǔn)備工作：計算線路2WL首端(即1WL末端)K點三相短路電流IK反應(yīng)到KA1，KA2中的實際動作電流倍數(shù) 假設(shè)圖6-27a中線路后一級保護(hù)（2WL保護(hù)KA2）的10倍動作電流的動作時間已整定為t2(曲線a)，現(xiàn)在來確定前一級保護(hù)KA1的10倍動作電流的動作時間t1。動作時限整定具體步驟如下： 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系a、計算線路2WL首端(即1WL末端)K點三相短路電流IK反應(yīng)

53、到KA2中的電流值：動作時限整定具體步驟如下： Kw2和Ki2分別為保護(hù)KA2的接線系數(shù)和電流互感器變比。b、計算 對KA2的動作電流Iop(2)的倍數(shù)n2：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系c、計算線路2WL首端(即1WL末端)K點三相短路電流IK反應(yīng)到KA1中的電流值：動作時限整定具體步驟如下： Kw1和Ki1分別為保護(hù)KA1的接線系數(shù)和電流互感器變比。d、計算 對KA1的動作電流Iop(1)的倍數(shù)n1：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系動作時限整定具體步驟如下： e、確定K點三相短路時 KA2的實際動作時間 ： 在KA2動作特性曲線上，橫軸找出n2，在曲線上得a點，該點在縱軸上所對應(yīng)的動作時間 即分保護(hù)KA2的

54、實際動作時間 f、確定K點三相短路時 KA1的實際動作時間 ：曲線山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系g、據(jù)n1和 確定點b，過b點的動作特性曲線即為 KA1的動作時間特性曲線，其對應(yīng)的10倍動作時間t1即為所求。 K點是線路2WL的首端和線路1WL的末端,也是上下級保護(hù)的時限配合點，若在該點K的時限配合滿足要求，在其它各點短路時，都能保證動作的選擇性 ：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系過電流保護(hù)的靈敏度用系統(tǒng)最小運行方式下線路末端的兩相短路電流進(jìn)行校驗。 （四）保護(hù)靈敏度校驗 如果過電流保護(hù)作為后備保護(hù)，其靈敏度要求：Sp1.25 若過電流保護(hù)的靈敏度達(dá)不到要求，可采用帶低電壓閉鎖的過電流保護(hù)，此時電流繼電器動作電

55、流按線路的計算電流整定，以提高保護(hù)的靈敏度。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系（五）評價 過電流保護(hù)的范圍是本級線路和下級線路，本級線路為過電流保護(hù)的主保護(hù)區(qū)，下級線路是其后備保護(hù)區(qū) 定時限過電流保護(hù)整定簡單，動作準(zhǔn)確，動作時限固定，但使用繼電器較多，接線較復(fù)雜，需直流操作電源。 反時限過電流保護(hù)使用繼電器少，接線簡單，可采用交流操作，但動作準(zhǔn)確度不高，動作時間與短路電流有關(guān)，呈反時限特性，動作時限整定復(fù)雜。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系定時限過電流保護(hù) 優(yōu)點：接線簡單,既可作本級近后備，又可 作下級遠(yuǎn)后備。 缺點：越靠近電源端，動作時限反而越長。因此不能作為主保護(hù)。當(dāng)處于負(fù)荷終端時時限短，可作為主保護(hù)。反時

56、限過電流保護(hù) 優(yōu)點：接線簡單，設(shè)備少。 缺點：動作時限整定復(fù)雜，需經(jīng)實驗調(diào)試。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系四、電流速斷保護(hù) 當(dāng)線路越靠近電源，過電流保護(hù)的動作時限越長，而短路電流越大，危害也越大，這是過電流保護(hù)的不足。因此，GB50062-92規(guī)定當(dāng)過電流保護(hù)動作時限超過0.5 0.7s時，應(yīng)裝設(shè)瞬動的電流速斷保護(hù)（一） 電流速斷保護(hù)的接線和工作原理1、速斷保護(hù)的組成 電流速斷保護(hù)是一種不帶時限的過電流保護(hù)，實際中電流速斷保護(hù)常與過電流保護(hù)配合使用。 電磁式：KA、KS、KM 感應(yīng)式的電流繼電器山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)共用一套電流互感器和中間繼電器，電流速斷保護(hù)還單獨使

57、用電流繼電器3KA和4KA，信號繼電器2KS。圖6-22是定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)的接線圖。 2. 工作原理 當(dāng)線路發(fā)生短路，流經(jīng)繼電器的電流大于電流速斷的動作電流時，電流繼電器動作，其常開觸點閉合，接通信號繼電器2KS和中間繼電器KM回路，KM動作使斷路器跳閘，2KS動作表示電流速斷保護(hù)動作，并起動信號回路發(fā)出燈光和音響信號。原則：保護(hù)裝置的動作電流要躲過線路末端的最大短路電流。 為了保證速斷保護(hù)動作的選擇性，在下一級線路首端發(fā)生最大短路電流時電流速斷保護(hù)不應(yīng)動作，即速斷保護(hù)動作電流Iop1IK.max 式中，IK.max為線路末端最大三相短路電流；Kre1為可靠系數(shù)，DL型繼電器取1

58、.3，GL型繼電器取1.5；Kw為接線系數(shù)；Ki為電流互感器變比。(二) 速斷電流的整定山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 對GL型電流繼電器，還要整定速斷動作電流倍數(shù)，即 式中，Iqb為電流速斷保護(hù)繼電器動作電流整定值；Iop為過電流保護(hù)繼電器動作電流整定值。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 動作電流要躲過線路末端的最大短路電流。顯然，電流速斷保護(hù)的動作電流大于線路末端的最大三相短路電流，所以電流速繼保護(hù)不能保護(hù)線路全長，只能保護(hù)線路的一部分，線路不能被保護(hù)的部分稱為保護(hù)死區(qū)，線路能被保護(hù)的部分稱為保護(hù)區(qū)。(三) 保護(hù)的“死區(qū)”及其彌補(bǔ) 圖6-32 彌補(bǔ)措施：裝設(shè)電流速繼保護(hù)的線路，必須同時配備帶時限的過電流保護(hù)

59、。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系原則：按最小運行方式下線路始端發(fā)生兩相短路來進(jìn)行。(四) 靈敏度校驗要求：它的最小保護(hù)范圍一般不小于線路全長的1520。 保護(hù)安裝處最小兩相短路電流。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系優(yōu)點：簡單、可靠、動作迅速；缺點：1.不能保護(hù)線路全長； 2. 當(dāng)運行方式變化大時，靈敏度不易滿足要求。(五) 評價 過電流保護(hù)由保護(hù)的動作時限實現(xiàn)選擇性，電流速斷保護(hù)由保護(hù)的動作電流實現(xiàn)選擇性。 在電流速斷保護(hù)區(qū)內(nèi)，電流速斷保護(hù)為主保護(hù)，過電流保護(hù)為輔助保護(hù)，在電流速斷保護(hù)的死區(qū)內(nèi)，過電流保護(hù)為基本保護(hù)。 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系例6-1 試整定圖6-24所示線路1WL的定時限過電流保護(hù)及電流速斷保護(hù)

60、。已知1TA的變比為750/5A，線路最大負(fù)荷電流（含自啟動電流）670A，保護(hù)采用兩相兩繼電器接線，線路2WL定時限過電流保護(hù)的動作時限0.7s，最大運行方式時K1點三相短路電流4kA，K2點三相短路電流2.5kA，最小運行方式時K1和K2點三相短路電流分別為3.2kA和2kA。已知線路1WL首端最小三相短路電流為9.2kA。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程系 2、整定動作時限 線路1WL定時限過電流保護(hù)的動作時限應(yīng)較線路2WL定時限過電流保護(hù)動作時限大一個時限級差t。解（一）過電流保護(hù)1、整定動作電流 Iop選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，整定動作電流7A過電流保護(hù)一次側(cè)動作電流為3、校驗保護(hù)