電力系統(tǒng)繼電保護(hù)-全面介紹版

第7章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)繼電保護(hù)的基本知識(shí)常用保護(hù)繼電器電力線路的繼電保護(hù)電力變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器的保護(hù)1第1節(jié)繼電保護(hù)的基本知識(shí)一、繼電保護(hù)的作用

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是一種能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種反事故自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)基本任務(wù)：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)的、有選擇的、快速的將故障元件從系統(tǒng)切除，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行，使故障部分受損壞程度最輕。

反應(yīng)電氣元件的不正常工作狀態(tài)，一般經(jīng)延時(shí)發(fā)出信號(hào)。在無人值班條件下，保護(hù)也可作用于延時(shí)跳閘。2二、對繼電保護(hù)的基本要求選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，最大限度地保證系統(tǒng)中的非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。速動(dòng)性：繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度將故障元件從電網(wǎng)中切除。切除故障時(shí)間等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器全開斷時(shí)間之和。3保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)Ks來衡量。

對于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)（如過電流保護(hù)）靈敏性：保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反映能力。對于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)（如低電壓保護(hù)）保護(hù)裝置的靈敏度應(yīng)該大于1。可靠性：指保護(hù)裝置該動(dòng)時(shí)不能拒動(dòng)；不該動(dòng)時(shí)不能誤動(dòng)。4三、繼電保護(hù)的基本原理1、繼電保護(hù)的基本原理電力系統(tǒng)故障特征電力系統(tǒng)故障時(shí)，常伴有電流的增大、電壓的下降、電壓與電流之間相位角的改變、保護(hù)安裝處電壓與電流之比所表征的阻抗值下降等現(xiàn)象。繼電保護(hù)基本原理利用故障時(shí)電氣量的變化特征作故障判據(jù)，并把此判據(jù)轉(zhuǎn)化為操作信息，即可實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。利用不同的特征量做故障判據(jù)，可以構(gòu)成不同原理的繼電保護(hù)。52、繼電保護(hù)裝置的組成測量部分：從被保護(hù)對象輸入有關(guān)信號(hào)，并與給定的整定值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)；邏輯部分：根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，進(jìn)行邏輯判斷，以確定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作；執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分做出的判斷，執(zhí)行保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)（跳閘或發(fā)信號(hào)）。6第2節(jié)常用保護(hù)繼電器一、概述繼電器：當(dāng)輸入的物理量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，其電氣輸出電路被接通或分?jǐn)嗟淖詣?dòng)電器。1.輸入性質(zhì)：電氣繼電器、非電氣繼電器2.用途：控制繼電器、保護(hù)繼電器3.保護(hù)繼電器按功能分：測量繼電器、有或無繼電器4.按組成元件：機(jī)電型（電磁式、感應(yīng)式）、晶體管型、微機(jī)型5.按反映物理量：電流、電壓、功率、瓦斯6.按反映數(shù)量變化：過量繼電器、欠量繼電器77.按在繼電保護(hù)中的用途分：起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、中間繼電器等88.按動(dòng)作于斷路器的方式分：直接動(dòng)作式（直動(dòng)式）、間接動(dòng)作式9.按與一次電路的聯(lián)系方式分：一次式繼電器、二次式繼電器9二、電磁型繼電器1.電磁型電流繼電器（KA）結(jié)構(gòu)：如右所示工作原理：當(dāng)在繼電器線圈中通入電流IK時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力Fem為：DL-10型電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1－線圈2－電磁鐵3－鋼舌片4－靜觸點(diǎn)5－動(dòng)觸點(diǎn)6－起動(dòng)電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿7－標(biāo)度盤（銘牌）8－軸承9－反作用彈簧10－轉(zhuǎn)軸當(dāng)電磁力Fem大于彈簧的反作用力Fsp和摩擦力Ffr時(shí)，繼電器觸點(diǎn)切換，這就叫做繼電器動(dòng)作。10繼電器動(dòng)作的必要條件：Fem≥Fsp+Ffr

動(dòng)作電流：能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最小電流，稱為繼電器的動(dòng)作電流，用Iop表示。調(diào)整繼電器動(dòng)作電流的方法有：改變繼電器線圈匝數(shù)NK（線圈的串并聯(lián)，級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)反作用彈簧的松緊，即調(diào)節(jié)Fsp（平滑調(diào)節(jié)）調(diào)整銜鐵與電磁鐵之間的氣隙長度，即調(diào)節(jié)Rm。

繼電器動(dòng)作后，減小IK就能使繼電器返回原位。欲使繼電器返回的必要條件是：Fsp≥Fem+Ffr

返回電流：能使繼電器返回到原始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流，用Ire表示。11返回系數(shù)：是指繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值，用Kre表示對于過電流繼電器，Kre＜1，一般要求

Kre

=0.8～0.9；對于欠電流繼電器，Kre

＞1，一般要求

Kre=1.06～1.2。電磁型電流繼電器的動(dòng)作迅速，是一種瞬時(shí)繼電器。電磁式電流繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號(hào)122．電磁型電壓繼電器（KV）

其結(jié)構(gòu)和原理與電磁型電流繼電器相似，不同的是采用電壓線圈，匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)，與PT相并聯(lián)。在供配電系統(tǒng)中多用低電壓（欠電壓）繼電器。動(dòng)作電壓：能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最高電壓，稱為繼電器的動(dòng)作電壓，用Uop.K表示。返回電壓：能使繼電器返回到原始位置的最低電壓，稱為繼電器的返回電壓，用Ure.K表示。返回系數(shù)：是指繼電器的返回電壓與動(dòng)作電壓的比值。說明：低電壓繼電器的返回系數(shù)Kre＞1，一般為1.25。返回系數(shù)越接近1，說明繼電器越靈敏。133.電磁式時(shí)間繼電器（KT）用來使保護(hù)裝置獲得所要求的延時(shí)（時(shí)限）。它屬于機(jī)電式有或無繼電器。延時(shí)時(shí)間的調(diào)節(jié)：改變主靜觸點(diǎn)的位置，即它與主動(dòng)觸點(diǎn)的相對位置。注意：時(shí)間繼電器線圈通常不按長時(shí)間接上額定電壓設(shè)計(jì)，凡需長時(shí)間通電的時(shí)間繼電器，其線圈應(yīng)串入限流電阻。14時(shí)間繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號(hào)：154.電磁式信號(hào)繼電器（KS）在繼電保護(hù)裝置中，用來發(fā)出保護(hù)裝置動(dòng)作的信號(hào)，屬于機(jī)電式有或無繼電器。電流型：電流線圈，阻抗小，串聯(lián)在二次回路中電壓型：電壓線圈，阻抗大，并聯(lián)在二次回路中165.電磁式中間繼電器（KM）作用：彌補(bǔ)主繼電器觸點(diǎn)數(shù)量和觸點(diǎn)容量的不足。安裝位置：裝設(shè)在保護(hù)裝置的出口回路，用以接通斷路器的跳閘線圈，也稱為出口繼電器。屬于機(jī)電式有或無繼電器。17

二、靜態(tài)繼電器靜態(tài)繼電器是指用模擬電子電路及部分?jǐn)?shù)字電路構(gòu)成的電子型繼電器，分為晶體管型和集成電路型繼電器兩類。靜態(tài)繼電器的“靜態(tài)”是相對于電磁型繼電器的“觸點(diǎn)”動(dòng)作而言的，它的信息傳遞是通過“0、1”開關(guān)信息傳遞的。靜態(tài)繼電器是用硅材料為主構(gòu)成的繼電器，因此又叫“固體”繼電器。181．晶體管型電流繼電器晶體管型繼電器的功能是由晶體管開關(guān)電路完成的。晶體管型電流繼電器的組成晶體管型過電流繼電器原理接線圖19晶體管型電流繼電器的動(dòng)作情況當(dāng)IK＜Iop時(shí)，UR3＜Ud

，a點(diǎn)為正電位，V6承受反向電壓，I6=0，VT1飽和導(dǎo)通，VT2截止，觸發(fā)器輸出電壓U0=E，繼電器不動(dòng)作。20當(dāng)IK≥Iop時(shí)，UR3≥

Ud

，a點(diǎn)電位由正變負(fù)，V6導(dǎo)通，VT1基極電流減小→VT1進(jìn)入放大區(qū)→VT1集電極電壓升高→VT2基極電流增大→VT2進(jìn)入放大區(qū)→U0下降→If減小→VT1基極電流進(jìn)一步減小→VT1截止，VT2導(dǎo)通，觸發(fā)器輸出電壓U0=0，繼電器動(dòng)作。21當(dāng)IK≤Ire時(shí)，VT1又變?yōu)閷?dǎo)通，VT2又變?yōu)榻刂?，觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)到起始狀態(tài)，繼電器也隨之復(fù)位。222.晶體管型時(shí)間繼電器在正常情況下，VT1飽和導(dǎo)通，VD導(dǎo)通，電容器C被短接，其值小于穩(wěn)壓管VS的方向擊穿電壓，VT2截止，輸出“1”態(tài)信號(hào)。故障時(shí)，VT1截止，VD截止，電容器C通過R2充電（電壓按指數(shù)規(guī)律上升），當(dāng)達(dá)到穩(wěn)壓管VS反向擊穿電壓時(shí)，VS導(dǎo)通，給VT2供給基極電流，VT2導(dǎo)通，輸出“0”態(tài)信號(hào)。233．集成電路型電流繼電器由集成電路構(gòu)成的靜態(tài)繼電器，也是由電壓形成回路、整流濾波回路、邏輯回路和執(zhí)行回路四部分組成，但在具體構(gòu)成時(shí)也有些差別。電壓形成回路與晶體管繼電器相同，邏輯回路由CMOS等數(shù)字電路構(gòu)成。為了減小直流電壓的脈動(dòng)系數(shù)，減輕濾波負(fù)擔(dān)，在整流電路中采用的是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的全波整流電路。為了消除暫態(tài)過程中非周期分量及各種諧波分量的影響，濾波回路一般都采用高品質(zhì)因數(shù)的帶通有源濾波器。24第3節(jié)電力線路繼電保護(hù)一、概述電力線路，應(yīng)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)。

相間短路保護(hù)：應(yīng)作用于斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。

單相接地保護(hù)：絕緣監(jiān)視裝置，動(dòng)作于信號(hào)；有選擇性的單相接地保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)，動(dòng)作于跳閘。

過負(fù)荷保護(hù)：動(dòng)作于信號(hào)。25二、保護(hù)裝置的接線方式

保護(hù)裝置的接線方式：電流互感器和電流繼電器之間的連接方式。設(shè)電流互感器的變比為，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流為Iop，則相應(yīng)的電流繼電器的動(dòng)作電流為

接線系數(shù)Kw：在繼電保護(hù)回路中，流入繼電器中的電流IK與對應(yīng)電流互感器的二次電流I2的比值，稱為接線系數(shù)261．三相完全星形接線方式特點(diǎn)：可以反映各種形式的故障，其接線系數(shù)Kw=1。

2．兩相不完全星形接線方式特點(diǎn)：可以反映除B相單相接地短路以外的所有故障，其接線系數(shù)Kw=1。三相完全星形接線方式兩相不完全星形接線方式273．兩相電流差接線方式流入繼電器中的電流等于A、C兩相電流互感器二次電流之差。特點(diǎn)：接線系數(shù)隨電力系統(tǒng)短路類型的不同而改變。正常運(yùn)行或三相短路時(shí)：發(fā)生A、C兩相短路時(shí)：A、B或B、C兩相短路時(shí)：兩相電流差接線方式28兩相電流差接線方式能夠反映各種相間短路，但對各種相間短路的靈敏度不同。進(jìn)行保護(hù)整定時(shí)，接線系數(shù)取，靈敏度校驗(yàn)時(shí)，接線系數(shù)取1。29三、過電流保護(hù)過電流保護(hù)分為定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)兩種：定時(shí)限：保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限按預(yù)先整定的時(shí)間固定不變，與短路電流大小無關(guān)；反時(shí)限：保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間按照10倍動(dòng)作電流整定，而實(shí)際的動(dòng)作時(shí)間則是與短路電流成反比，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。

參數(shù)的整定：過電流保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷電流整定，并以時(shí)間來保證動(dòng)作的選擇性。

過電流保護(hù)的作用：作為本線路的后備保護(hù)（近后備）和下一級(jí)線路的后備保護(hù)（遠(yuǎn)后備）。

保護(hù)范圍：本線路和相鄰線路的全長。30（一）過電流保護(hù)的原理與組成定時(shí)限過電流保護(hù)的接線圖和展開圖a）原理圖b）展開圖3132（二）過電流保護(hù)裝置的整定計(jì)算1、動(dòng)作電流的整定a.動(dòng)作電流Iop必須躲過線路上的最大負(fù)荷電流IL·maxb.保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)能可靠返回原始位置裝置保護(hù)的返回電流Ire必須躲過外部短路切除后流過保護(hù)裝置的最大自起動(dòng)電流KstIL.max33引入一個(gè)可靠性系數(shù)Krel，上式可改寫為：IOP：保護(hù)裝置動(dòng)作電流

IOP·K：繼電器動(dòng)作電流Krel：可靠性系數(shù)，電磁型1.2，感應(yīng)型1.3Kst：電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)系數(shù)，一般取1.5～3Kre：繼電器的返回系數(shù)，電磁型0.85，感應(yīng)型0.8KW：接線系數(shù)，星形和不完全星形取1，兩相電流差取Ki：電流互感器變比

IL·max：最大負(fù)荷電流342、動(dòng)作時(shí)限的整定動(dòng)作時(shí)間應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定，即從負(fù)荷側(cè)到電源側(cè)，各保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)逐級(jí)增加Δt。Δt的作用：應(yīng)保證保護(hù)裝置不誤動(dòng)作，它應(yīng)包括斷路器的跳閘時(shí)間、前一級(jí)保護(hù)的時(shí)間繼電器可能提前動(dòng)作的負(fù)誤差、后一級(jí)保護(hù)的時(shí)間繼電器可能推遲動(dòng)作的正誤差和一個(gè)裕度時(shí)間。

353、靈敏度校驗(yàn)過電流保護(hù)的靈敏度應(yīng)按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下本線路末端（近后備）或相鄰下一級(jí)線路末端（遠(yuǎn)后備）的兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。作遠(yuǎn)后備時(shí)，要求Ks≥1.2；作近后備時(shí)，要求Ks≥1.3~1.5。若靈敏度不滿足要求，可采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)來提高其靈敏度。36三、低電壓閉鎖的過電流保護(hù)在線路過電流保護(hù)的過流繼電器KA的常開觸點(diǎn)回路中，串入低電壓繼電器KV的常閉觸點(diǎn)，而KV經(jīng)過電壓互感器TV接在被保護(hù)線路的母線上。式中，Uw.min為母線的最小工作電壓，取0.9UN；Kre取1.25；Kre1取1.1~1.2；Uop·K

約為60～70V。過電流繼電器的Iop·K

低電壓繼電器的Uop·K

37四、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)1.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的原理接線圖瞬時(shí)電流速斷保護(hù)就是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過電流保護(hù)，就相當(dāng)于定時(shí)限過電流保護(hù)中抽去時(shí)間繼電器。中間繼電器的作用：（1）彌補(bǔ)電流繼電器觸點(diǎn)容量的不足，起動(dòng)YR。（2）防止管型避雷器放電時(shí)，發(fā)生誤動(dòng)作。382.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的作用原理與整定計(jì)算曲線1——

曲線2——

直線3——瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流動(dòng)作電流Iop：躲過所保護(hù)線路末端的最大短路電流(Krel取1.2~1.3)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路全長。39lmax：最大保護(hù)范圍lmin：最小保護(hù)范圍保護(hù)死區(qū)：保護(hù)范圍之外的區(qū)域。當(dāng)系統(tǒng)為最大運(yùn)行方式三相短路時(shí)保護(hù)范圍最大；當(dāng)系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式兩相短路時(shí)保護(hù)范圍最小。40通常用保護(hù)范圍衡量：最小保護(hù)范圍不小于線路全長的15%～20%。按照線路首端的最小兩相短路電流計(jì)算靈敏度?！?.0靈敏度的校驗(yàn)：如果靈敏度不滿足要求，可采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)來提高保護(hù)的靈敏度。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠、動(dòng)作迅速缺點(diǎn)：不能保護(hù)線路全長，有保護(hù)死區(qū)，因此不能做主保護(hù)，要與其它保護(hù)配合使用。41保護(hù)死區(qū)的處理方式為了彌補(bǔ)死區(qū)不能得到保護(hù)的缺陷，凡是安裝有電流速斷保護(hù)的線路，必須配備帶時(shí)限的保護(hù)（帶時(shí)限過電流保護(hù)、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)），它們的動(dòng)作時(shí)間要比電流速斷至少長一個(gè)時(shí)間級(jí)差Δ

t=0.5~0.7s

，而且前后的動(dòng)作時(shí)間要符合“階梯原則”，以保證選擇性。42定時(shí)限過電流保護(hù)：KA1、KA2、KT、KS1、KM瞬時(shí)電流速斷：KA3、KA4、KS2、KM433、電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)整定原則：按躲過線路末端故障來整定；通常按經(jīng)常運(yùn)行方式下電流元件和電壓元件的保護(hù)范圍相等來進(jìn)行整定計(jì)算。設(shè)在經(jīng)常運(yùn)行方式下的保護(hù)區(qū)等于線路全長的75%，即l1=0.75L，動(dòng)作電流為：44電壓元件的動(dòng)作電壓為：當(dāng)下一級(jí)線路首端發(fā)生短路時(shí)：最大運(yùn)行方式：KA可能動(dòng)作；KV不會(huì)動(dòng)作最小運(yùn)行方式下：KV可能動(dòng)作；KA不會(huì)動(dòng)作在兩種情況下，均可以保證選擇性。電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的最小保護(hù)范圍比瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大，即，所以靈敏度比瞬時(shí)速斷保護(hù)高。45五、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)任務(wù)：切除被保護(hù)線路上瞬時(shí)電流速斷保護(hù)區(qū)以外的故障。要求：在任何情況下都能可靠保護(hù)線路全長，而且動(dòng)作時(shí)間盡可能短。措施：在下一級(jí)線路出口短路時(shí)就起動(dòng)，并且動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流均和下一級(jí)線路的瞬時(shí)電流速斷相配合。46動(dòng)作電流：躲過相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流Krel取1.1~1.2。動(dòng)作時(shí)限：靈敏度校驗(yàn)：≥1.3～1.5若靈敏度不符合要求，可適當(dāng)減小動(dòng)作電流，使按照躲過下一級(jí)線路的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定，動(dòng)作時(shí)限也大一個(gè)Δt。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)原理接線圖只是將瞬時(shí)電流速斷保護(hù)接線圖中的中間繼電器換為時(shí)間繼電器（0.5s）。47六、三段式過電流保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（第Ⅰ段）、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)（第Ⅱ段）和定時(shí)限過電流保護(hù)（第Ⅲ段）配合構(gòu)成的一整套保護(hù)，稱為三段式過電流保護(hù)。1.三段式過電流保護(hù)的保護(hù)范圍和動(dòng)作時(shí)限配合第Ⅰ段：為本線路的輔助保護(hù)，動(dòng)作電流為，保護(hù)范圍為，動(dòng)作時(shí)間為繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間；第Ⅱ段：為本線路的主保護(hù)，動(dòng)作電流為，保護(hù)范圍為，動(dòng)作時(shí)間；第Ⅲ段：作為本線路的近后備和相鄰線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備，動(dòng)作電流為，保護(hù)范圍為，動(dòng)作時(shí)限。48三段式過電流保護(hù)的保護(hù)范圍及時(shí)限配合492.三段式過電流保護(hù)的構(gòu)成三段式過電流保護(hù)的原理接線圖和展開圖a）原理接線圖b）展開圖第I段：由KA1、KA2、KM和KS1組成；第II段：由KA3、KA4、KT1和KS2組成；第III段：由KA5、KA6、KA7、KT2和KS3組成。50線路三段保護(hù)總結(jié)保護(hù)類型動(dòng)作電流計(jì)算Ks計(jì)算Ks范圍瞬時(shí)電流速斷保護(hù)2.0帶時(shí)限電流速斷保護(hù)1.3～1.5定時(shí)限過電流保護(hù)近后備：1.3～1.5遠(yuǎn)后備：1.251例：對下圖線路WL1首端的三段式電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算（即計(jì)算保護(hù)1各段的保護(hù)裝置動(dòng)作電流、繼電器動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間，并進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)）。已知電源計(jì)算電壓115kV，XS﹒max=6.7Ω，XS﹒min=5.56Ω，XAB=12Ω，XBC=39Ω，AB線路最大負(fù)荷電流為IL﹒max=540A，電流互感器變比300/5，采用不完全星形接線，返回系數(shù)為0.85，Kst=1，線路WL2的過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為2s。52步驟1、短路計(jì)算53步驟2、線路WL1的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算①動(dòng)作電流整定線路WL1的Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作電流為：Ⅰ段保護(hù)繼電器動(dòng)作電流為：②靈敏度校驗(yàn)根據(jù)54靈敏度滿足要求。步驟3、線路WL1的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)①動(dòng)作電流整定線路WL2的Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作電流為：線路WL1的Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作電流為：Ⅱ段保護(hù)繼電器動(dòng)作電流為：55②動(dòng)作時(shí)限整定③靈敏度校驗(yàn)線路WL1末端的最小兩相短路電流為：靈敏度滿足要求。步驟4、線路WL1的定時(shí)限過電流保護(hù)①動(dòng)作電流的整定線路WL1的Ⅲ段保護(hù)動(dòng)作電流為：56Ⅲ段保護(hù)繼電器動(dòng)作電流為：②動(dòng)作時(shí)限整定③靈敏度校驗(yàn)該段保護(hù)作為線路WL1的近后備保護(hù)時(shí)，按照本線路末端最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。57該段保護(hù)作為線路WL2的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，按照相鄰線路末端最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。靈敏度滿足要求。58第4節(jié)電力變壓器的保護(hù)一、電力變壓器的故障類型和裝設(shè)的保護(hù)1.故障類型內(nèi)部故障繞組的匝間短路繞組的相間短路單相接地短路外部故障相間短路單相接地短路異常運(yùn)行狀態(tài)變壓器過負(fù)荷外部短路引起的過電流油箱漏油引起的油面過低外部接地故障引起的中性點(diǎn)過電壓變壓器油溫升高592.電力變壓器的保護(hù)種類（1）高壓側(cè)為6～10kV通常裝設(shè)帶時(shí)限的過電流保護(hù)如果過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5～0.7s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；容量在800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，還應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)；容量在400kVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或者單臺(tái)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)；過負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱輕瓦斯保護(hù)），動(dòng)作于信號(hào)，而其他保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱重瓦斯保護(hù)），一般均動(dòng)作于跳閘。60（2）高壓側(cè)為35kV及以上應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)；在有可能過負(fù)荷時(shí)也應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)；如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000kVA及以上或者并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300kVA及以上時(shí)，則應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來取代電流速斷保護(hù)。61二、瓦斯保護(hù)1.瓦斯保護(hù)的結(jié)構(gòu)和原理主要元件是氣體繼電器（瓦斯繼電器），安裝在油箱和油枕之間的連接管道上。正常運(yùn)行：上、下觸點(diǎn)均斷開。油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障：上觸點(diǎn)閉合，發(fā)出信號(hào)——輕瓦斯動(dòng)作。油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障：下觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘脈沖——重瓦斯動(dòng)作。變壓器漏油使油面降低：首先是上觸點(diǎn)閉合發(fā)出報(bào)警信號(hào)，然后下觸點(diǎn)閉合發(fā)出跳閘脈沖。62FJ3-80型開口杯擋板式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖瓦斯繼電器動(dòng)作說明632.瓦斯保護(hù)接線圖注意：由于重瓦斯保護(hù)是靠油流的沖擊而動(dòng)作的，而油流速度的不穩(wěn)定可能造成觸點(diǎn)的抖動(dòng)，為使斷路器能可靠跳閘，出口中間繼電器KM必須有自保持回路。優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。缺點(diǎn)：不能反應(yīng)變壓器外部端子上的故障。643．變壓器瓦斯動(dòng)作后的故障分析變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，可由蓄積于氣體繼電器內(nèi)的氣體性質(zhì)來分析和判斷故障的原因及處理要求氣體繼電器動(dòng)作后的氣體分析和處理要求氣體性質(zhì)故障原因處理要求無色、無臭、不可燃變壓器內(nèi)含有氣體允許繼續(xù)運(yùn)行灰白色、有劇臭、可燃紙質(zhì)絕緣燒毀應(yīng)