供配電技術(shù)[唐志平主編][電子教案(PPT版本)].rar,唐志平主編,電子教案PPT版本,配電,技術(shù),唐志平,主編,電子,教案,PPT,版本 第六章 電力線路,第一節(jié) 電力線路的結(jié)線方式 第二節(jié) 導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則 第三節(jié) 按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面 第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面 第五節(jié) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面 第六節(jié) 電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè),第一節(jié) 電力線路的結(jié)線方式,一、 高壓電力線路的結(jié)線方式 1.高壓放射式結(jié)線 [高壓放射式結(jié)線] 單回路放射式（圖a）：結(jié)線清晰，操作維護(hù)方便，保護(hù)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，供電可靠性較高。 雙回路放射式（圖b）：增加 了備用線路，提高了供電可靠性； 公共備用結(jié)線（圖c）： 低壓聯(lián)絡(luò)線路（圖d）： 特點(diǎn)：高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，投資較大。,2.高壓樹(shù)干式結(jié)線 [高壓樹(shù)干式結(jié)線] 無(wú)備用的單樹(shù)干式結(jié)線 ：圖a，變配電所的出線減少，高壓開(kāi)關(guān)柜相應(yīng)也減少，可節(jié)約有色金屬的消耗量 ，供電可靠性差。 雙樹(shù)干式結(jié)線：圖b，提高 了供電可靠性。 兩端電源的單樹(shù)干式 ：圖c。,3.高壓環(huán)形結(jié)線 [高壓環(huán)形結(jié)線] 特點(diǎn)：運(yùn)行靈活，供電可靠性高。在現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)中應(yīng)用較廣。,[高壓樹(shù)干式結(jié)線],高壓環(huán)形結(jié)線,二、 低壓電力線路的結(jié)線方式 1.低壓放射式結(jié)線 [ 低壓放射式結(jié)線] 特點(diǎn)：供電可靠性較高，所用開(kāi)關(guān)設(shè)備及配電線路也較多。多用于用電設(shè)備容量大，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或車(chē)間內(nèi)負(fù)荷排列不整齊，或車(chē)間為有爆炸危險(xiǎn)的廠房，必須由與車(chē)間隔離的房間引出線路等情況。 2.低壓樹(shù)干式結(jié)線 [低壓樹(shù)干式結(jié)線] 特點(diǎn)：引出配電干線較少，采用的開(kāi)關(guān)設(shè)備自然較少，但供電可靠性差。在機(jī)械加工車(chē)間、工具車(chē)間和機(jī)修車(chē)間應(yīng)用比較普遍,3.低壓環(huán)形結(jié)線 [低壓環(huán)形結(jié)線] 特點(diǎn)：供電可靠性較高，保護(hù)裝置整定配合比較復(fù)雜，易發(fā)生誤動(dòng)作。 B50052–95《供配電系統(tǒng)實(shí)際規(guī)范》中規(guī)定：供配電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)。,低壓放射式結(jié)線,低壓樹(shù)干式結(jié)線,低壓環(huán)形結(jié)線,第二節(jié) 導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則,導(dǎo)線和電纜的選擇包括兩方面內(nèi)容：①選擇型號(hào)；②選擇截面 一、導(dǎo)線、電纜型號(hào)的選擇原則,導(dǎo)線和電纜的選擇根據(jù)其使用環(huán)境、工作條件等因素確定。 戶外架空線路10KV及以上電壓等級(jí)一般采用裸導(dǎo)線，380V電壓等級(jí)一般采用絕緣導(dǎo)線。 裸導(dǎo)線常用的型號(hào)： （1）鋁絞線（LJ） 導(dǎo)電性能較好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)，但對(duì)化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。 多用于6~10kV的線路。 （2）鋼芯鋁絞線（LGJ） 在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)合和35kV及以上的架空線路上多被采用。,（3）銅絞線（TJ） 導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力都較強(qiáng)，但價(jià)格較高。 （4）防腐鋼芯鋁絞線（LGJF） 具有鋼芯鋁絞線的特點(diǎn)，同時(shí)防腐性好，一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周?chē)懈g性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線路上。,2.常用電力電纜型號(hào)及選擇原則 （1）電力電纜型號(hào)的表示和含義 □ □ □ □ □─□—3× □＋1×□ 依次含義為： 類(lèi)別代號(hào) ：Z—油浸紙絕緣電力電纜 V—聚氯乙烯絕緣電力電纜 YJ—交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 X—橡膠絕緣電力電纜,導(dǎo)體材質(zhì) ：L—鋁導(dǎo)體 LH—鋁合金導(dǎo)體 T—銅導(dǎo)體 TR—軟銅導(dǎo)體 內(nèi)護(hù)套代號(hào) ：Q—鉛包 L—鋁包（現(xiàn)不生產(chǎn)） V—聚氯乙烯護(hù)套 特征代號(hào) ：P—滴干式 D—不滴流式 F—分相鉛包式 外護(hù)層代號(hào) ：02—聚氯乙烯套 03—聚乙烯套 20—裸鋼帶鎧裝 30—裸細(xì)圓鋼絲鎧裝 40—裸粗圓鋼絲鎧裝 額定電壓（V） ；相線芯數(shù) ；相線芯截面（mm2）；中性線芯數(shù) ；中性線芯截面（mm2）,（2）常用型號(hào)及選擇原則 ①塑料絕緣電力電纜（BLV、BLVV、BVR） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕、抗酸堿、耐腐蝕，敷設(shè)安裝方便。 常用的有兩種：聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜。,,②油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜 可用于垂直或高落差處，敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。,3．常用的絕緣導(dǎo)線型號(hào)選擇 塑料絕緣的絕緣性能良好，價(jià)格低，可節(jié)約橡膠和棉紗，在室內(nèi)敷設(shè)時(shí)常用。 常用塑料絕緣線型號(hào)有：BLV（BV），BLVV（BVV），BVR。,二、導(dǎo)線、電纜截面的選擇原則,1.按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面 2.按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面 3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面 4.按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面 這是對(duì)架空線路而言的。要求所選的截面不小于其最小允許截面（見(jiàn)附錄表15）。對(duì)電纜不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 5.滿足短路穩(wěn)定度的條件,第三節(jié) 按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面,一、 三相系統(tǒng)相線截面的選擇,通過(guò)相線的計(jì)算電流Ic不超過(guò)其允許載流量Ial，即 Ic≤Ial,按允許載流量選擇截面時(shí)須注意以下幾點(diǎn)： 1.允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)。,,2.電纜多根并列時(shí)，要用電纜并列校正系數(shù)KP進(jìn)行校正。 見(jiàn)附錄表A-14-6,3.電纜在土壤中敷設(shè)時(shí)，允許載流量也應(yīng)乘上土壤熱阻系數(shù)KS校正。 4計(jì)算電流Ic的選?。?對(duì)降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線，取變壓器額定一次電流I1NT； 對(duì)電容器的引入線，考慮電容器充電時(shí)有較大涌流，所以選高壓電容器的引入線時(shí)，取電容器額定電流INc的1.35倍，選低壓電容器的引入線應(yīng)為電容器額定電流的1.5倍。,二、 中性線和保護(hù)線截面的選擇,1.中性線（N線）截面的選擇 （1）一般三相四線制線路中的中性線截面S0 S0≥0.5Sφ （2）由三相四線制引出的兩相三線制線路和單相線路 S0=Sφ （3）如果三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出 S0≥Sφ,2.保護(hù)線（PE線）截面的選擇 （1）當(dāng)Sφ≤16mm2時(shí) SPE≥Sφ,（2）當(dāng)16mm2＜Sφ≤35mm2時(shí) SPE≥16mm2 (3) 當(dāng)Sφ≥35mm2時(shí) SPE≥0.5Sφ,3.保護(hù)中性線（PEN線）截面的選擇 因?yàn)镻EN線具有PE線和N線的雙重功能，所以選擇截面時(shí)按其中的最大值選取。,例6–1 有一條220/380V的三相四線制線路，采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃。該線路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線截面。 解：（1）計(jì)算線路中的計(jì)算電流,（2）相線截面的選擇 查附錄表13–2得，4根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為35mm2的BLV型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)的允許載流量為80A，其正常最高允許溫度為65℃，即 Ial=83A θal=65oC θ0 =25oC θ′0 =15oC,溫度校正系數(shù)為：,導(dǎo)線的實(shí)際允許載流量為 ：,Iˊal = KθIal= 1.12× 80A = 89.6A ＞ IC = 89A,所選相線截面滿足允許載流量的要求。,（3）保護(hù)線截面SPEN的選擇 按SPEN≥0.5SФ要求，選SPEN=25mm2 所以選擇BLV型鋁芯塑料導(dǎo)線BLV-500-3*35+1*25。,第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面,一、電壓損失,1.電壓降落：線路兩端電壓的相量差稱電壓降落,即,2.電壓損失：線路兩端電壓的代數(shù)差稱電壓損失,即 ΔU = U1 - U2,,電壓損失一般以百分?jǐn)?shù)表示，即電壓損失的有名值與額定電壓之比的百分?jǐn)?shù)表示,線路的電壓損失不宜超過(guò)規(guī)定值：高壓配電線路的電壓損失，一般不超過(guò)線路額定電壓的5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓配電線路的電壓損失，一般不超過(guò)5%；對(duì)視覺(jué)要求較高的照明電路，則為2%~3%。,二、線路電壓損失計(jì)算,1.線路末端有一個(gè)集中負(fù)荷時(shí)三相線路電壓損失的計(jì)算,線路末端有一個(gè)集中負(fù)荷S=P+jQ，線路額定電壓為UN，線路電阻為R，電抗為X。設(shè)每相電流為I，負(fù)荷的功率因數(shù)為cosφ2，線路首端和末端的相電壓分別為Uφ1、Uφ2，以末端電壓Uφ2為參考軸作出一相的電壓相量圖，如圖所示。,(a)末端接有一個(gè)集中負(fù)荷的三相線路 (b)末端接有一個(gè)集中負(fù)荷的三相線路其中一相的電壓矢量圖,由相量圖可以看出，線路相電壓損失為： △Uφ=Uφ1－Uφ2=ae 在工程計(jì)算中，常以ad段代替ae段，其誤差不超過(guò)實(shí)際電壓損失的5%，所以每相的電壓損失為 △Uφ=ad=af+fd=IRcosφ2+IXsinφ2=I(Rcosφ2+Xsinφ2) 換算成線電壓損失為,因?yàn)?所以,在實(shí)際計(jì)算中，常采用線路的額定電壓UN來(lái)代替U2，誤差極小，所以線電壓損失為,電壓損失百分?jǐn)?shù)為,2. 沿線有多個(gè)集中負(fù)荷時(shí)電壓損失,以帶三個(gè)集中負(fù)荷的三相線路為例，圖下圖所示。圖中，P1、Q1、P2、Q2、P3、Q3為通過(guò)各段干線的有功和無(wú)功功率；p1、q1、p2、q2、p3、q3為各支線的有功和無(wú)功功率；r1、x1、r2、x2、r3、x3為各段干線的電阻和電抗；R1、X1、R2、X2、R3、X3為從電源到各支線負(fù)荷線路的電阻和電抗；l1、l2、l3為各干線的長(zhǎng)度；L1、L2、L3為從電源到各支線負(fù)荷的長(zhǎng)度；I1、I2、I3為各段干線的電流。,因?yàn)楣╇娋€路一般較短，線路上的功率損耗略去不計(jì)。 （1）用干線負(fù)荷及干線的電阻電抗計(jì)算 通過(guò)第一段干線的負(fù)荷為P1= p1+ p2+ p3,Q1= q1+ q2+ q3； 通過(guò)第二段干線的負(fù)荷為P2= p2+ p3, Q2= q2+ q3； 通過(guò)第三段干線的負(fù)荷為P3=p3,Q3=q3； 線路上每段干線的電壓損失為,線路上總的電壓損失為,推廣到線路上有n個(gè)集中負(fù)荷時(shí)的情況，線路電壓損失的計(jì)算公式為,（2）用支線負(fù)荷及支線到電源的電阻電抗計(jì)算 同理可得：,（3）若線路截面相同，則,（4）對(duì)于全線的導(dǎo)線型號(hào)規(guī)格一致的“無(wú)感”線路（均一無(wú)感線路），電壓損失計(jì)算公式為,例6-2 已知LJ—50：r0=0.64Ω/km，x0=0.38Ω/km；LJ—70：r0=0.46Ω/km，x0=0.369Ω/km；LJ—95：r0=0.34Ω/km，x0=0.36Ω/km。計(jì)算圖6-11所示供電系統(tǒng)的電壓損失： 1）1WL、2WL導(dǎo)線型號(hào)均LJ—70 2）1WL為L(zhǎng)J—95，2WL為L(zhǎng)J—50,解：（1）1WL、2WL導(dǎo)線型號(hào)均LJ—70時(shí)的電壓損失,（2）1WL為L(zhǎng)J—95，2WL為L(zhǎng)J—50時(shí)的電壓損失,1WL的損失：,2WL的損失：,總電壓損失：,3.均勻分布負(fù)荷線路的電壓損失計(jì)算,設(shè)單位長(zhǎng)度線路上的負(fù)荷電流為i0，則微小線段dl的負(fù)荷電流為i0dl。負(fù)荷電流i0dl流過(guò)線路（長(zhǎng)度為l，電阻為R0l）所產(chǎn)生的電壓損失為：,三、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜的截面,令I(lǐng)=i0L2,I為與均勻分布負(fù)荷等效的集中負(fù)荷，表明帶有均勻分布負(fù)荷線路的電壓損失,可將分布負(fù)荷集中于分布線段的中點(diǎn)，按集中負(fù)荷來(lái)計(jì)算。,式中，△Ual%為線路的允許電壓損失。,逐次試求法具體計(jì)算步驟為 ：,（公式一）,（公式二）,（1）先取導(dǎo)線或電纜的電抗平均值（對(duì)于架空線路，可取0.35~0.40Ω/km，低壓取偏低值；對(duì)于電纜線路，可取0.08Ω/km），求出△Ur%。,（2）根據(jù)△Ua%=△Ual%–△Ur%求出△Ua%。 （3）根據(jù)公式（公式二）求出導(dǎo)線或電纜的截面S。并根據(jù)此值選出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)截面。 （4）校驗(yàn)。根據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)截面及敷設(shè)方式，查出R0和X0，按式（公式一）計(jì)算線路實(shí)際的電壓損失，與允許電壓損失比較，如不大于允許電壓損失則滿足要求，否則重取電抗平均值回到第（1）步重新計(jì)算，直到所選截面滿足允許電壓損失的要求為止。,例6-3 某變電所架設(shè)一條10KV的架空線路，向工廠1和2供電，如圖所示。已知導(dǎo)線采用LJ型鋁絞線，全線導(dǎo)線截面相同，三相導(dǎo)線布置成三角形，線間距為1m。干線01的長(zhǎng)度為3km，干線12的長(zhǎng)度為1.5km。工廠1的負(fù)荷為有功功率800kW，無(wú)功功率560kvar，工廠2的負(fù)荷為有功功率500kW，無(wú)功功率200kvar。允許電壓損失為5%，環(huán)境溫度為25oC，按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱情況和機(jī)械強(qiáng)度。,解：（1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面 因?yàn)槭?0KV 架空線路，所以初設(shè)X0=0.38Ω/km，則,ΔUa%=ΔU%-ΔUr%= 5–0.98 =4.02,查附表A-16-1，選LJ-50 ：幾何均距為1000mm，截面為50mm2的LJ型鋁絞線的X0=0.355Ω/km，R0=0.64Ω/km，實(shí)際的電壓損失為,故所選導(dǎo)線LJ-50滿足允許電壓損失的要求。,（2）校驗(yàn)發(fā)熱情況,查附表A-12-1可知，LJ-50在室外溫度為25oC時(shí)允許載流量為Ial=215A；,線路中最大負(fù)荷(在01段)為 P = p1 +p2 = 800 + 500 = 1300 kW Q = q1 +q2 = 560 + 200 = 760 kvar,顯然發(fā)熱情況也滿足要求。,（3） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度,查附表A-15-1可知，高壓架空裸鋁絞線的最小允許截面為35mm2，所以所選的截面50mm2 滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。,第五節(jié) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面,一、選擇導(dǎo)線和電纜截面的經(jīng)濟(jì)原則,（1） 選擇截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費(fèi)用就越高。 （2） 截面選擇越小，線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費(fèi)用雖然低，但電能損耗大。 從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近最小的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用符號(hào)Sec表示。 對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度，用符號(hào)jec表示。我國(guó)現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度如表6-1所示。,二、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面,按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面的公式為,根據(jù)上式計(jì)算出截面后，從手冊(cè)中或附錄表A-12、A-13、A-14選取一種與該值最接近（可稍?。┑臉?biāo)準(zhǔn)截面，再校驗(yàn)其他條件即可。,例6-3 某地區(qū)變電站以35kV架空線路向一容量為（3800+j2100）kVA的工廠供電，工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)為5600h，架空線路采用LGJ型鋼芯鋁絞線。選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。,解：（1）選擇經(jīng)濟(jì)截面 ；工廠的計(jì)算電流為：,查表6-1可知，其jec=0.9A/mm2；所以 Sec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2 選擇準(zhǔn)截面70mm2，即型號(hào)為L(zhǎng)GJ-70的鋁絞線。,（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查附表A-15，35kV架空鋁絞線的機(jī)械強(qiáng)度最小截面為Smin=35mm2＜S=70mm2 因此，所選的導(dǎo)線截面也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。,第六節(jié) 電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè),一、 電力線路的結(jié)構(gòu),1．架空線路的結(jié)構(gòu) 架空線路由導(dǎo)線、電桿、橫擔(dān)、絕緣子、線路金具等組成。,鋼芯鋁絞線圖,導(dǎo)線排列：三角形、水平、垂直。,,導(dǎo)線結(jié)構(gòu)：?jiǎn)喂删€、多股絞線（如圖為L(zhǎng)GJ）,,電桿：水泥、鋼、鐵架塔,橫擔(dān)：鐵、瓷,2．電纜線路的結(jié)構(gòu) 電纜線路由電力電纜和電纜頭組成。電力電纜由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。,二、電力線路的敷設(shè),1.架空線路；架空線路的敷設(shè)原則為： 架空線路須合理選擇路徑，確定桿型。電桿尺寸應(yīng)滿足下面4個(gè)要求： （1） 不同電壓等級(jí)線路的擋距不同。 （2） 同桿導(dǎo)線的線距與線路電壓等級(jí)及擋距等因素有關(guān)。 （3） 弧垂要根據(jù)擋距、導(dǎo)線型號(hào)與截面積、導(dǎo)線所受拉力及氣溫條件等決定。 （4） 限距需遵循有關(guān)手冊(cè)規(guī)定。,2．電纜線路 電纜常用的敷設(shè)方式： （1）直接埋地敷設(shè) （2）電纜溝敷設(shè) （3）電纜排管敷設(shè) （4）沿墻敷設(shè) （5）電纜橋架敷設(shè),三、 車(chē)間動(dòng)力電氣平面布置,（1）須表示出所有用電設(shè)備的位置，依次進(jìn)行編號(hào)，并注明設(shè)備的容量。 （2）須表示出所有配電設(shè)備的位置，依次編號(hào)，并標(biāo)注其型號(hào)規(guī)格。 （3）對(duì)配電干線和支線上的開(kāi)關(guān)和熔斷器也要分別進(jìn)行標(biāo)注。,（4）對(duì)配電支線，標(biāo)注的格式為： d(e×f)–g 或 d(e×f)G–g,d導(dǎo)線型號(hào);e導(dǎo)線根數(shù)；f導(dǎo)線截面；g導(dǎo)線敷設(shè)方式。,習(xí)題 1.電力線路按結(jié)構(gòu)形式分，有 —— 和 —— 以及 —— 等。 2.線路的結(jié)線方式有 —— 、 —— 、—— 等。 3.導(dǎo)線和電纜的選擇包括兩方面內(nèi)容：—— 、——。 4.架空線路在電桿上的排列方式，一般為—— 、 —— 、——等。 5.電纜線路常用的敷設(shè)方式有： —— 、 —— 、—— 、——。,答案 1. 架空線路和電纜線路以及室內(nèi)線路。 2. 放射式、樹(shù)桿式、環(huán)形。 3. ①確定型號(hào)、使用環(huán)境和敷設(shè)方式； ②選擇截面。 4. 三角形排列、水平排列、垂直排列。 5. 直接埋地敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、沿墻 敷設(shè)、排管敷設(shè)。,第7章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù),第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識(shí) 第二節(jié) 常用的保護(hù)繼電器 第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù) 第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù) 第五節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù) 第六節(jié) 6~10kV電容器的繼電保護(hù) 第七節(jié) 配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù),第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識(shí),繼電保護(hù)防止因短路故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)造成電氣設(shè)備或供配電系統(tǒng)的損壞，提高供電可靠性，因此，電保護(hù)是變電所二次回路的重要組成部分，也是供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容．本章講述繼電保護(hù)的基本知識(shí)和理論，繼電保護(hù)的整定計(jì)算方法。,繼電保護(hù)裝置：就是能反應(yīng)供配電系統(tǒng)中電器設(shè)備發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài), 并能動(dòng)作于斷路器跳閘或啟動(dòng)信號(hào)裝置發(fā)出預(yù)告信號(hào)的一種裝置。,一、繼電保護(hù)的任務(wù) 1．自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備從供配電系統(tǒng)中切除，使其它非故障部分迅速恢復(fù)正常供電。,2．正確反應(yīng)電器設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，以便運(yùn)行人員采取措施，恢復(fù)電器設(shè)備的正常運(yùn)行。 3．與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置（如自動(dòng)重合閘裝置，備用電源自動(dòng)投入裝置等）配合，提高供配電系統(tǒng)的供電可靠性。,二、對(duì)繼電保護(hù)的要求 1.選擇性：當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，只切除故障設(shè)備，使停電范圍最小，保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍正常工作。,2.可靠性：繼電保護(hù)在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，要準(zhǔn)確動(dòng)作，不應(yīng)該拒動(dòng)作；發(fā)生任何保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，不應(yīng)誤動(dòng)作。 如圖7-1所示系統(tǒng)K點(diǎn)發(fā)生短路，保護(hù)3不應(yīng)該拒動(dòng)作，保護(hù)1和保護(hù)2不應(yīng)該誤動(dòng)作。,3.速動(dòng)性：發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)該盡快地動(dòng)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。,4.靈敏性：靈敏性是指繼電保護(hù)在其保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)發(fā)生故障或不正常運(yùn)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(yùn)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(dòng)作。繼電保護(hù)的靈敏性通常用靈敏度KS來(lái)衡量，靈敏度愈高，反應(yīng)故障的能力愈強(qiáng)。,靈敏度Ks按下式計(jì)算：,三、繼電保護(hù)的基本工作原理 供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)引起電流增大、電壓降低、電壓和電流間相位角改變等。因此，利用上述物理量故障時(shí)與正常時(shí)的差別，可構(gòu)成各種不同工作原理的繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)的種類(lèi)很多，但是其工作原理基本相同，它主要由測(cè)量、邏輯和執(zhí)行三部分組成，如圖7-2所示。,1.測(cè)量部分 測(cè)量被保護(hù)設(shè)備的某物理量，和保護(hù)裝置的整定值進(jìn)行比較，判斷被保護(hù)設(shè)備是否發(fā)生故障，保護(hù)裝置是否應(yīng)該起動(dòng)。,2.邏輯部分：邏輯部分根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，輸出信號(hào)到執(zhí)行部分。,3.執(zhí)行部分：執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作，使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)。,四、電流保護(hù)的接線方式和接線系數(shù) 電流保護(hù)的接線方式是指電流保護(hù)中的電流繼電器與電流互感器二次繞組的連接方式。為了便于分析和保護(hù)的整定計(jì)算，引入接線系數(shù)Kw，它是流入繼電器的電流IKA與電流互感器二次繞組電流I2的比值，即,1.三相三繼電器接線方式,三相三繼電器接線方式又稱完全星形接線。它能反應(yīng)各種短路故障，流入繼電器的電流與電流互感器二次繞組電流相等，其接線系數(shù)在任何短路情況下均等于1,即Kw=1。這種接線方式主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護(hù)相間短路和單相短路。,2.兩相兩繼電器接線方式,兩相兩繼電器接線方式又稱不完全星形接線。由于B相沒(méi)有裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，它不能反應(yīng)單相短路，只能反應(yīng)相間短路，其接線系數(shù)在各種相間短路時(shí)均為1。 此接線方式主要用于小接地電流系統(tǒng)作相間短路保護(hù)用。,3.兩相一繼電器接線方式,流入繼電器的電流為兩電流互感器二次繞組電流之差， ，因此又稱兩相電流差接線。 A、C兩相短路時(shí)，KW=2，；A、B或B、C兩相短路時(shí)，KW=1；可反應(yīng)各種相間短路，但其接線系數(shù)隨短路種類(lèi)不同而不同，保護(hù)靈敏度也不同，主要用于高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。,第二節(jié) 常用的保護(hù)繼電器,保護(hù)繼電器的種類(lèi)： （1）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； （2）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； （3）按繼電器反應(yīng)的物理量變化分，有過(guò)量繼電器和欠量繼電器，如過(guò)電流繼電器、欠電壓繼電器； （4）按繼電器在保護(hù)裝置中的功能分，有起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器等。 常用的繼電器主要是電磁式和感應(yīng)式繼電器。,一、電磁式繼電器,1.電磁式電流繼電器,（1）文字符號(hào)和圖形符號(hào),文字符號(hào)：KA,（2）結(jié)構(gòu)和工作原理,使過(guò)電流繼電器動(dòng)作的最小電流稱為繼電器的動(dòng)作電流，用Iop.kA 表示。 使繼電器返回到起始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流，用Ire.KA 表示。 繼電器的返回電流與動(dòng)作電流之比稱為返回系數(shù)Kre，即,電磁式電流繼電器的返回系數(shù)通常為0.85。,（3）動(dòng)作電流的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)電磁式電流繼電器的動(dòng)作電流的方法有兩種： ①改變調(diào)整桿6的位置來(lái)改變彈簧的反作用力，進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。 ②改變繼電器線圈的連接。當(dāng)線圈由串聯(lián)改為并聯(lián)時(shí)，繼電器的動(dòng)作電流增大一倍，進(jìn)行級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)。,2.電磁式電壓繼電器,（1）文字符號(hào)和圖形符號(hào)（KV） （2）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)。 電磁式電壓繼電器有過(guò)電壓和欠電壓繼電器兩種。過(guò)電壓繼電器的返回系數(shù)通常為0.8；欠電壓繼電器的返回系數(shù)通常為1.25。,3.電磁式時(shí)間繼電器 時(shí)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(shí)，以滿足選擇性要求。 （1）文字符號(hào)：KT,（2）結(jié)構(gòu)和工作原理 由電磁系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、鐘表機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和時(shí)間調(diào)整系統(tǒng)等組成。 （3）動(dòng)作時(shí)限調(diào)整：通過(guò)改變主靜觸頭的位置，即改變主動(dòng)觸頭的行程獲得。,4.電磁式信號(hào)繼電器 信號(hào)繼電器在繼電保護(hù)裝置中用于發(fā)出指示信號(hào)，表示保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)接通信號(hào)回路，發(fā)出燈光或者音響信號(hào)。,文字符號(hào)：KS,5.電磁式中間繼電器 中間繼電器在繼電保護(hù)裝置中用于彌補(bǔ)主繼電器觸頭容量或觸頭數(shù)量的不足。 文字符號(hào)：KM,二、感應(yīng)式電流繼電器（圖7-14；P169）,1.文字符號(hào)和圖形符號(hào)——文字符號(hào)：KA,2.結(jié)構(gòu)和工作原理 感應(yīng)式電流繼電器有兩個(gè)系統(tǒng)：感應(yīng)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)。 反時(shí)限動(dòng)作:繼電器線圈中的電流越大，動(dòng)作時(shí)限越短。 速斷動(dòng)作:繼電器線圈中的電流增大到繼電器的速斷電流整定值時(shí)，電磁鐵將銜鐵瞬時(shí)吸下。,感應(yīng)式電流繼電器的這種有一定限度的反時(shí)限動(dòng)作特性，稱為“有限反時(shí)限特性”。,3.動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的調(diào)節(jié) (1)繼電器的動(dòng)作電流的調(diào)節(jié) 用插銷(xiāo)16改變線圈抽頭（匝數(shù)）進(jìn)行級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)；也可以用調(diào)節(jié)彈簧7的拉力進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。 (2)繼電器的動(dòng)作時(shí)限的調(diào)節(jié) 用螺桿13改變扇形齒輪頂桿行程的起點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。繼電器速斷電流倍數(shù)可用螺釘14改變銜鐵與電磁鐵之間的氣隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。,第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù),一、電力線路的常見(jiàn)故障,1.常見(jiàn)故障： 相間短路、單相接地、過(guò)負(fù)荷。 2.保護(hù)配置： 配置相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 電力線路裝設(shè)帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘，作為相間短路的保護(hù)。 電力線路裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置（零序電壓保護(hù)）或單相接地保護(hù)（零序電流保護(hù)），保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，作為單相接地故障保護(hù)。 可能經(jīng)常過(guò)負(fù)荷的電纜線路，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)。,二、過(guò)電流保護(hù),當(dāng)通過(guò)線路的電流大于繼電器的動(dòng)作電流，保護(hù)裝置起動(dòng)，并用時(shí)限保證動(dòng)作的選擇性，這種繼電保護(hù)裝置稱為過(guò)電流保護(hù)。由于采用的繼電器不同，其時(shí)限特性有兩種：由電磁式電流繼電器等構(gòu)成的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和由感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。分為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。,1.過(guò)電流保護(hù)的接線和工作原理 （1）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的接線和工作原理 （2）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的接線和工作原理,定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的接線圖,2.保護(hù)整定計(jì)算 過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算有動(dòng)作電流整定，動(dòng)作時(shí)限整定和靈敏度校驗(yàn)三項(xiàng)內(nèi)容。,,（1）動(dòng)作電流整定 過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流必須滿足下列兩個(gè)條件： a.正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作，即保護(hù)裝置一次側(cè)的動(dòng)作電流Iop1應(yīng)大于線路的最大負(fù)荷電流IL.max（正常過(guò)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,即保護(hù)裝置一次側(cè)的返回電流Ire1大于線路的最大負(fù)荷電流IL.max（應(yīng)包含電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流），即 Ire1IL.max,由于過(guò)電流保護(hù)Iop1大于Ire1，所以，以Ire1＞IL.max整定動(dòng)作電流，同時(shí)引入可靠系數(shù)Krel，將不等式改寫(xiě)成等式。繼電器的動(dòng)作電流Iop.KA為,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。,IL.max=（1.5~3.0）Ic,保護(hù)裝置一次側(cè)的動(dòng)作電流為,（2）動(dòng)作時(shí)限整定 a.定時(shí)限過(guò)電流動(dòng)作時(shí)限整定,為保證動(dòng)作的選擇性，自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級(jí)線路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比前一級(jí)線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt，即按階梯原則進(jìn)行整定： t1=t2+⊿t 式中,⊿t為時(shí)限級(jí)差，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)取0.5s，反時(shí)限過(guò)電流取0.7s。,b.反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限整定 在整定反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限時(shí)應(yīng)指出某一動(dòng)作電流倍數(shù)（通常為10倍）時(shí)的動(dòng)作時(shí)限。為保證動(dòng)作的選擇性，反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)時(shí)限整定也應(yīng)按照“階梯原則”來(lái)確定，即上下級(jí)線路的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)在保護(hù)配合點(diǎn)K點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的時(shí)限級(jí)差為Δt=0.7s。,動(dòng)作時(shí)限整定具體步驟如下： a、計(jì)算線路2WL首端K點(diǎn)三相短路時(shí)保護(hù)2的動(dòng)作電流倍數(shù)n2。,式中， 為K點(diǎn)三相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)1繼電器的電流， ，Kw.2和Ki.2分別為保護(hù)1的接線系數(shù)和電流互感器變比。,b、由n2從特性曲線2求K點(diǎn)三相短路時(shí)保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限t2。,c、計(jì)算K點(diǎn)三相短路時(shí)保護(hù)1的實(shí)際動(dòng)作時(shí)限t1，t1應(yīng)較t2大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt，以保證動(dòng)作的選擇性，即,d、計(jì)算K點(diǎn)三相短路時(shí)，保護(hù)1的實(shí)際動(dòng)作電流倍數(shù)n1。,式中， 為K點(diǎn)三相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)2繼電器的電流， ，Kw.2和Ki.2分別為保護(hù)2的接線系數(shù)和電流互感器變比。,（3）保護(hù)靈敏度校驗(yàn) 過(guò)電流保護(hù)的靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下線路末端的兩相短路電流 進(jìn)行校驗(yàn)。,式中，Iop1為保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流。,例7-1試整定圖所示線路1WL的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。已知1TA的變比為750/5A，線路最大負(fù)荷電流（含自啟動(dòng)電流670A，保護(hù)采用兩相兩繼電器接線，線路2WL定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限0.7s，最大運(yùn)行方式時(shí)K1點(diǎn)三相短路電流4kA，K2點(diǎn)三相短路電流2.5kA，最小運(yùn)行方式時(shí)K1和K2點(diǎn)三相短路電流分別為3.2kA和2kA。,解：1、整定動(dòng)作電流,選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，整定動(dòng)作電流7A,過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為,2、整定動(dòng)作時(shí)限 線路1WL定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)較線路2WL定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt。,3、校驗(yàn)保護(hù)靈敏度 保護(hù)線路1WL靈敏度按線路1WL末端最小兩相短路電流校驗(yàn)：,由此可見(jiàn)，保護(hù)整定滿足靈敏度要求。,三、電流速斷保護(hù),線路越靠近電源，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，而短路電流越大，危害也越大，這是過(guò)電流保護(hù)的不足。因此GB50062-92規(guī)定當(dāng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限超過(guò)0.5~0.7s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。,1.電流速斷保護(hù)的接線和工作原理,2.電流速斷保護(hù)的整定 （1）動(dòng)作電流整定 為了保證速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性，在下一級(jí)線路首端發(fā)生最大短路電流時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即速斷保護(hù)動(dòng)作電流Iop1＞IK.max，速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定值為,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1.3，GL型繼電器取1.5；Kw為接線系數(shù)；Ki為電流互感器變比。,對(duì)GL型電流繼電器 ，還要整定速斷動(dòng)作電流倍數(shù)，即,需要注意的是，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大于線路末端的最大三相短路電流，電流速斷保護(hù)存在保護(hù)死區(qū)。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)。,（2）靈敏度校驗(yàn),只能用線路首端最小兩相短路電流 校驗(yàn)，即,例7-2 試整定例7-1中線路1WL的電流速斷保護(hù)。已知線路1WL首端最小三相短路電流為9.2kA。,解：電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)共用電流互感器和出口中間繼電器。電流速斷保護(hù)需整定動(dòng)作電流和校驗(yàn)靈敏度。,（1）動(dòng)作電流整定,選DL-11/50電流繼電器，線圈并聯(lián)，整定動(dòng)作電流35A。,速斷保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為,（2）靈敏度校驗(yàn):以線路1WL首端最小兩相短路電流校驗(yàn),電流速斷保護(hù)整定滿足要求。,例7-3 圖所示的10kV線路1WL和2WL都采用GL-15/10電流繼電器構(gòu)成兩相兩繼電器接線的過(guò)電流保護(hù)。已知1TA的變比為100/5A，2TA的變比為75/5A，1WL的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定9A，10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間為1s，2WL的計(jì)算電流為36A，2WL首端三相短路電流為900A，末端三相短路電流320A。試整定線路2WL的保護(hù)。,解：線路由GL-15/10感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成兩相式過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù),（1）過(guò)電流保護(hù) ①動(dòng)作電流,整定繼電器動(dòng)作電流8A，過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為,②動(dòng)作時(shí)限整定,由線路1WL和2WL保護(hù)配合點(diǎn)K1，整定2WL的電流繼電器動(dòng)作時(shí)限曲線。,a、計(jì)算K1點(diǎn)短路1WL保護(hù)的動(dòng)作電流倍數(shù)n1和動(dòng)作時(shí)限t1：,由n1查GL-15電流繼電器t|n=10=1s特性曲線，得t1=1.4s,b、計(jì)算K1點(diǎn)短路2WL保護(hù)的動(dòng)作電流倍數(shù)n2和動(dòng)作時(shí)限t2。,c、由n2和t2從GL-15電流繼電器動(dòng)作特性曲線查得10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)限0.6s,③靈敏度校驗(yàn),＞1.5,2WL過(guò)電流保護(hù)整定滿足要求,（2）電流速斷保護(hù),①動(dòng)作電流整定,整定速斷保護(hù)動(dòng)作倍數(shù)4倍，一次側(cè)動(dòng)作電流為,②靈敏度校驗(yàn),＞1.5,2WL電流速斷保護(hù)整定滿足要求。,四、單相接地保護(hù),1.多線路系統(tǒng)單相接地分析,（1）流過(guò)接地線路的總接地電流IE等于所有在電氣上有直接聯(lián)系的接地電容電流之和IC∑減去接地線路的接地電容電流Ic。,（2）流過(guò)非接地線路的接地電容電流就是該非接地故障線路的接地電容電流Ici。,2．單相接地保護(hù) （1）單相接地保護(hù)的接線和工作原理,架空線路用三只電流互感器構(gòu)成零序電流互感器，電纜線路用一只零序電流互感器。實(shí)現(xiàn)有選擇性的單相接地保護(hù)，又稱零序電流保護(hù)。,（2）動(dòng)作電流整定 系統(tǒng)中其它線路發(fā)生單相接地，被保護(hù)線路流過(guò)接地電容電流IC時(shí)，單相接地保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即,式中，Kre1為可靠系數(shù)，保護(hù)裝置不帶時(shí)限時(shí)，取Kre1=4~5，保護(hù)裝置帶時(shí)限時(shí)，取Kre1=1.5~2； Ki為零序電流互感器的變比。,（3）靈敏度校驗(yàn),被保護(hù)線路發(fā)生單相接地，流過(guò)接地電容電流 ，單相接地保護(hù)應(yīng)可靠動(dòng)作。,保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流為,3.絕緣監(jiān)視裝置 在變電所每段母線上裝一只三相五柱電壓互感器或三只單相三繞組電壓互感器，在接成Y的二次繞組上接三只相電壓表，在接成開(kāi)口三角形的二次繞組上接一只電壓繼電器。系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相對(duì)地電壓近似為零，非故障相對(duì)地電壓升高 倍，近似為線電壓。同時(shí)，開(kāi)口三角形繞組兩端電壓也升高，近似為100V，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出單相接地信號(hào)。因此，絕緣監(jiān)視裝置又稱為零序電壓保護(hù),無(wú)選擇性。,運(yùn)行人員可根據(jù)接地信號(hào)和電壓表讀數(shù)，判斷哪一段母線、哪一相發(fā)生單相接地，但不能判斷哪一條線路發(fā)生單相接地，因此絕緣監(jiān)視裝置是無(wú)選擇性的。只能采用依次拉合的方法，判斷接地故障線路。,五、過(guò)負(fù)荷保護(hù),1.接線和工作原理,2.保護(hù)整定 (1)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按線路的計(jì)算電流Ic整定，即,式中，Krel為可靠系數(shù)，取1.2~1.3；Ki為電流互感器之比。,(2)動(dòng)作時(shí)間 一般整定10s~15s。,第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù),一、電力變壓器的常見(jiàn)故障和保護(hù)配置 1.常見(jiàn)故障 常見(jiàn)故障分短路故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。 (1)變壓器的短路故障 按發(fā)生在變壓器油箱的內(nèi)外，分內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障有匝間短路、相間短路和單相碰殼故障。外部故障有套管及其引出線的相間短路、單相接地故障。 (2)變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)有過(guò)負(fù)荷、油面降低和變壓器溫度升高等。,,2.保護(hù)配置 (1)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路； (2)800kVA以上油浸式變壓器和400kVA及以上車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù) 裝置用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低； (3)單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000kVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300kVA及以上或電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)裝置用于保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路； (4)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)和溫度保護(hù)裝置分別用于保護(hù)變壓器的過(guò)負(fù)荷和溫度升高。,二、變壓器二次側(cè)短路流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流和電流保護(hù)的接線方式,變壓器電流保護(hù)的基本原理與電力線路保護(hù)類(lèi)似，但由于變壓器的接線組別和保護(hù)的接線方式，變壓器二次側(cè)短路時(shí)流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流分布不同，將影響變壓器保護(hù)的靈敏度。,1．Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)單相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流,Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器，二次側(cè)發(fā)生單相短路時(shí)，一次側(cè)穿越短路電流分布不對(duì)稱，B相為 ,A相和C相為 （K為變壓器的變比）。 見(jiàn)向量圖,2．Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)兩相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流,Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)a、b相發(fā)生兩相短路，一次側(cè)的短路穿越電流B相為 ，A、C相為 。,3．變壓器電流保護(hù)的接線方式 (1)兩相兩繼電器式接線 （適用于相間短路保護(hù)） 對(duì)Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器，二次側(cè)發(fā)生單相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)裝置穿越電流僅為二次側(cè)的三分之一（設(shè)變壓器變比為1），保護(hù)靈敏度只有相間保護(hù)的三分之一。 對(duì)Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)ab兩相短路，流經(jīng)保護(hù)裝置的穿越電流僅為二次側(cè)的 ，保護(hù)靈敏度也將降低。 (2)兩相一繼電器式接線 （保護(hù)靈敏度隨短路種類(lèi)而異） 但Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生單相短路和yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生兩相短路，保護(hù)裝置不動(dòng)作，因此，該連線方式不能用于Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器的電流保護(hù)。,三、變壓器的電流保護(hù),1.變壓器的過(guò)電流保護(hù) (1)接線和工作原理 和線路過(guò)電流保護(hù)的接線、工作原理完全相同。 (2)變壓器過(guò)電流保護(hù)整定 和線路過(guò)電流保護(hù)的整定類(lèi)似。 a.繼電器的動(dòng)作電流整定,式中，I1N為變壓器一次側(cè)額定電流；可靠系數(shù)Kre1、接線系數(shù)Kw、返回系數(shù)Kre同線路過(guò)電流保護(hù)；Ki為電流互感器的變比。,b.動(dòng)作時(shí)限 變壓器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比二次側(cè)出線過(guò)電流保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)Δt。對(duì)車(chē)間變電所的變壓器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限，一般取0.5~0.7s。 c.靈敏度校驗(yàn),式中，I（2）'K.min 為變壓器二次側(cè)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流。,2.變壓器電流速斷保護(hù) (1)接線和工作原理 和線路速斷保護(hù)的接線、工作原理完全相同。,(2)變壓器電流速斷保護(hù)整定 和線路過(guò)電流保護(hù)的整定類(lèi)似。 a.動(dòng)作電流,式中， 為變壓器二次側(cè)母線在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流；Kre1為可靠系數(shù)，同線路的電流速斷保護(hù)。,b.靈敏度校驗(yàn) 與線路速斷保護(hù)靈敏度校驗(yàn)一樣，以變壓器一次側(cè)最小兩相短路電流 進(jìn)行校驗(yàn)，即,3.變壓器的零序電流保護(hù) Yyn0連接的變壓器二次側(cè)單相短路時(shí)，若變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度不滿足要求，可在變壓器二次側(cè)零線上裝設(shè)零序電流保護(hù)。,(1)接線和工作原理,(2)整定 a.動(dòng)作電流 零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器二次側(cè)最大不平衡電流整定，最大不平衡電流取變壓器二次側(cè)額定電流的25%，即,式中，Krel為可靠系數(shù)，取1.2；Ki為零序電流互感器的變比；I2N為變壓器二次側(cè)的額定電流。,b.動(dòng)作時(shí)間 零序電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般取0.5~0.7s，以躲過(guò)變壓器瞬時(shí)最大不平衡電流。,c.靈敏度校驗(yàn) 按變壓器二次側(cè)干線末端最小單相短路電流 校驗(yàn)。,4.變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 運(yùn)行中可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的變壓器應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。接線和工作原理同線路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)；動(dòng)作電流整定按變壓器一次側(cè)額定電流整定；動(dòng)作時(shí)間一般整定10s~15s。,例7-4某總降變電所有一臺(tái)35/10.5kV、2500kVA、Yd11聯(lián)結(jié)組變壓器一臺(tái)。已知變壓器10kV母線的最大三相短路電流1.4kA，最小三相短路電流1.3kA，35kV母線的最小三相短路電流1.25kA，保護(hù)采用兩相兩繼電器接線，電流互感器變比為100/5A，變電所10 kV出線過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間1s，試整定變壓器的電流保護(hù)。,解：因無(wú)過(guò)負(fù)荷可能，變壓器裝設(shè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，保護(hù)采用兩相兩繼電器接線。 1．定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) （1）動(dòng)作電流整定,選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，動(dòng)作電流整定Iop.KA(oc)=6A 保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流,（2）動(dòng)作時(shí)間整定,（3）靈敏度校驗(yàn),＞1.5,2．電流速斷保護(hù) （1）動(dòng)作電流整定,選DL-11/50電流繼電器，線圈串聯(lián)，動(dòng)作電流整定Iop.KA(qb)=25A,保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流,（2）靈敏度校驗(yàn),＞2.0,變壓器電流保護(hù)靈敏度滿足要求.,四、變壓器的氣體保護(hù),氣體保護(hù)是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種主要保護(hù)裝置。按GB50062-92規(guī)定，800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器均應(yīng)裝氣體保護(hù)。,1．氣體繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 FJ3-80型開(kāi)口杯擋板式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖。 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí)，電弧的高溫使變壓器油分解為大量的油氣體，氣體保護(hù)就是利用這種氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置。 變壓器正常運(yùn)行：氣體繼電器容器內(nèi)充滿油，上、下兩對(duì)干簧觸點(diǎn)處于斷開(kāi)位置。,輕瓦斯動(dòng)作：變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體較少，氣體緩慢上升，上干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 重瓦斯動(dòng)作：變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量的氣體，油汽混合物迅猛地從油箱通過(guò)聯(lián)通管沖向油枕，下干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘。 變壓器油箱嚴(yán)重漏油：隨著氣體繼電器內(nèi)的油面逐漸下降，首先上觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，接著下觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘。,2．氣體保護(hù)的接線 （如圖）,3．氣體保護(hù)的安裝和運(yùn)行 氣體繼電器安裝在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上，要求變壓器安裝時(shí)應(yīng)有1~1.5%的傾斜度； 變壓器在制造時(shí)，聯(lián)通管對(duì)油箱上蓋也應(yīng)有2~4%傾斜度。,五、變壓器的差動(dòng)保護(hù),GB50062-92規(guī)定10000kVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和6300kVA及以上的并列運(yùn)行變壓器，應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)；6300kVA及以下單獨(dú)運(yùn)行的重要變壓器，也可裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不符合要求時(shí)，宜裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。,1．差動(dòng)保護(hù)的工作原理 變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理接線如圖所示。在變壓器兩側(cè)安裝電流互感器，其二次繞組串聯(lián)成環(huán)路，繼電器KA（或差動(dòng)繼電器KD）并接在環(huán)路上，流入繼電器的電流等于變壓器兩側(cè)電流互感器的二次繞組電流之差，即,Iub為變壓器一、二次側(cè)的不平衡電流。,變壓器正常運(yùn)行或差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)區(qū)外短路時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流小于繼電器的動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作。在保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，對(duì)單端電源供電的變壓器 ， ，遠(yuǎn)大于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，通過(guò)中間繼電器KM，使變壓器兩側(cè)斷路器跳閘，切除故障。,2．變壓器差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因和減小措施 （1）變壓器聯(lián)結(jié)組引起的不平衡電流 將變壓器星形接線側(cè)的電流互感器接成三角形接線，變壓器三角形接線側(cè)的電流互感器接成星形接 線，這樣變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流相位相同，消除了由變壓器聯(lián)結(jié)組引起的不平衡電流。,（2）電流互感器變比引起的不平衡電流 利用差動(dòng)繼電器中的平衡線圈或自耦電流互感器消除由電流互感器變比引起的不平衡電流。 （3）變壓器勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流 利用速飽和電流互感器或差動(dòng)繼電器的速飽和鐵心減小勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。,3．變壓器的差動(dòng)保護(hù)方式 變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題是采取各種有效措施消除不平衡電流的影響。 目前我國(guó)廣泛應(yīng)用下列幾種類(lèi)型繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)： （1）帶短路線圈的BCH-2型差動(dòng)繼電器；,（2）帶磁制動(dòng)特性的BCH-1型差動(dòng)繼電器； （3）多側(cè)磁制動(dòng)特性的BCH-4型差動(dòng)繼電器； （4）鑒別涌流間斷角的差動(dòng)繼電器； （5）二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。 有關(guān)上述各種差動(dòng)繼電器的接線和整定計(jì)算，因篇幅有限這里僅介紹BCH-2型差動(dòng)保護(hù)。,4. BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù) （1）BCH-2型差動(dòng)繼電器 BCH-2型差動(dòng)繼電器，由一個(gè)帶短路線圈的速飽和變壓器和一個(gè)執(zhí)行元件DL-11/0.2電流 繼電器組成，如圖所示。,在速飽和變流器鐵芯的中間芯柱上繞有一個(gè)差動(dòng)線圈Wd 、兩個(gè)平衡線圈Weq1和Weq2和一個(gè)短路線圈WK′。左側(cè)芯柱上繞有一個(gè)短路線圈WK″, WK′和WK″接成閉合回路，它們產(chǎn)生的磁通在左側(cè)芯柱上是同相的。右側(cè)芯柱上繞有一個(gè)二次線圈W2，與執(zhí)行元件相接。平衡線圈的作用是用于平衡由于變壓器差動(dòng)保護(hù)二側(cè)電流互感器二次電流不等所引起的不平衡電流。短路線圈的作用是消除勵(lì)磁涌流的影響。當(dāng)變壓器外部短路或空載投入，在差動(dòng)回路出現(xiàn)不平衡電流或勵(lì)磁涌流存在較大的非周期分量時(shí)，速飽和變流器迅速飽和，使周期分量的傳變工作變壞，從而繼電器不動(dòng)作。,（2）BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù)接線 BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù)接線圖見(jiàn)圖，（a）為雙繞組變壓器BCH-2型 差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖，若保護(hù)三繞組變壓器，變壓器第三側(cè)的電流互感器的二次線圈接BCH-2型差動(dòng)繼電器的端子④，（b）為變壓器差動(dòng)保護(hù)展開(kāi)圖，采用兩相兩繼電器式接線。,(3) BCH-2型變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定 ①按平均電壓及變壓器最大容量計(jì)算變壓器各側(cè)額定電流INT，按KW、INT選擇各側(cè)電流互感器一次額定電流。按下式計(jì)算出電流互感器二次回路額定電流IN2：,式中，KW為三相對(duì)稱情況下電流互感器的接線系數(shù)，星型接線時(shí)為1，三角形接線時(shí)為 ；Ki為電流互感器的變比。,②差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)的一次側(cè)動(dòng)作電流整定 差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)的一次側(cè)動(dòng)作電流應(yīng)滿足下面三個(gè)條件： a）躲過(guò)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流，即,式中，Kre1為可靠系數(shù)，取1.3；I1N為變壓器一次側(cè)的額定電流。,b）躲過(guò)變壓器外部短路時(shí)的最大不平衡電流Idsq.max,式中，Kre1為可靠系數(shù)，取1.3；Idsq.max可按下式計(jì)算：,式中，0.1為電流互感器允許的最大相對(duì)誤差；Keq為電流互感器的同型系數(shù)，型號(hào)相同時(shí)取0.5，型號(hào)不同時(shí)取1；ΔU%為由變壓器調(diào)壓所引起的誤差，一般取調(diào)壓范圍的一半； 為采用的互感器變比或平衡線圈匝數(shù)與計(jì)算值不同時(shí)，所引起的相對(duì)誤差,在計(jì)算之初不能確定時(shí)可取5%； 為保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大短路電流。,c）電流互感器二次回路斷線時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)作，即躲過(guò)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流IL.max。負(fù)荷電流不能確定時(shí)，可采用變壓器的額定電流INT。,式中，Kre1為可靠系數(shù)，取1.3。,③繼電器差動(dòng)線圈匝數(shù)的確定 a．三繞組變壓器：基本側(cè)直接接差動(dòng)線圈，其余兩側(cè)接相應(yīng)的平衡線圈?；緜?cè)繼電器的動(dòng)作電流為,基本側(cè)繼電器差動(dòng)線圈計(jì)算匝數(shù)Ｗd.c為,式中，AW0為繼電器動(dòng)作安匝，無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)可采用額定值A(chǔ)W0=60安匝。 按繼電器線圈實(shí)有抽頭選擇較小而相近的匝數(shù)作為差動(dòng)線圈的整定匝數(shù)WOP。,根據(jù)WOP再計(jì)算基本側(cè)實(shí)際的繼電器動(dòng)作電流,b．雙繞組變壓器：兩側(cè)電流互感器分別接于繼電器的兩個(gè)平衡線圈上。確定基本側(cè)的繼電器動(dòng)作電流及線圈匝數(shù)的計(jì)算與三繞組變壓器方法相同。 依繼電器線圈實(shí)有抽頭，選用差動(dòng)線圈的匝數(shù)Wd和一組平衡線圈匝數(shù)Weq1 之和，較差動(dòng)線圈計(jì)算匝數(shù)Wdc小而近似的數(shù)值。基本側(cè)的整定匝數(shù)Wd.op 為,④非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)的確定,a．雙繞組變壓器平衡線圈的計(jì)算匝數(shù),式中， 為接有平衡線圈Ⅰ、Ⅱ的電流互感器二次側(cè)額定電流。,ｂ．三繞組變壓器平衡線圈計(jì)算匝數(shù)分別為,式中，IN2為基本側(cè)電流互感器二次額定電流。,⑤計(jì)算,式中， 為平衡線圈計(jì)算匝數(shù)； 為平衡線圈整定匝數(shù)； 為差動(dòng)線圈整定匝數(shù)。,若 時(shí)，則需將其代入上式重新計(jì)算動(dòng)作電流。,⑥短路線圈抽頭的確定 短路線圈有4組抽頭可供選擇，短路線圈的匝數(shù)越多，躲過(guò)勵(lì)磁涌流的性能越好，但繼電器的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。因此所選抽頭匝數(shù)是否合適，應(yīng)在保護(hù)裝置投入運(yùn)行時(shí)，通過(guò)變壓器空載試驗(yàn)確定。,⑦靈敏系數(shù)校驗(yàn),式中，IIK 、IIIK 、IIIIK 為變壓器出口處最小短路時(shí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ側(cè)流進(jìn)繼電器線圈的電流；WIW、 WIIW 、 WIIIW 為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ側(cè)電流在繼電器的實(shí)際工作匝數(shù)（工作匝數(shù)為各側(cè)平衡線圈匝數(shù)與差動(dòng)匝數(shù)之和）。 有時(shí)也用如下簡(jiǎn)化公式：,式中，IKD為最小故障時(shí)流入繼電器的總電流；IOP.KD為繼電器的整定電流。 雙繞組變壓器靈敏度計(jì)算與上述相同，只是第三側(cè)數(shù)字為零。,例7-5 試整定雙繞組變壓器的BCH-2型差動(dòng)保護(hù)。已知變壓器技術(shù)參數(shù)：15MVA, 35±2×2.5%/10.5kV, yd11,Uk%=7.5；變壓器35 kV母線三相短路電流 母線三相短路 歸算到35KV的短路電流 ，10kV側(cè)最大負(fù)荷電流為780A。,解：1.計(jì)算變壓器額定電流、選出電流互感器變比、求出電流互感器二次回路額定電流，計(jì)算結(jié)果如表所示。,表:變壓器額定電流、電流互感器變比、電流互感器二次回路額定電流,由表可見(jiàn)，10kV側(cè)電流互感器二次回路額定電流較35kV側(cè)大，因此，以10kV側(cè)為基本側(cè)。,2.計(jì)算差動(dòng)保護(hù)10kV側(cè)的一次側(cè)動(dòng)作電流 （1）按躲過(guò)勵(lì)磁涌流,（2）按躲過(guò)外部最大不平衡電流,（3）按躲過(guò)電流互感器二次回路斷線,因此，應(yīng)躲過(guò)外部最大不平衡電流選擇10KV側(cè)一次側(cè)動(dòng)作電流為1466A。,3.確定線圈接法和匝數(shù) 35kV和10KV側(cè)電流互感器分別接平衡線圈WeqI，WeqII 基本側(cè)（10KV側(cè)）繼電器動(dòng)作電流為,基本側(cè)差動(dòng)線圈計(jì)算匝數(shù)為,其中取差動(dòng)線圈匝數(shù)Wd6匝,平衡繞組線圈匝數(shù)WeqI 2匝。,4.確定35KV側(cè)平衡線圈Ⅱ的匝數(shù),選擇平衡繞組Ⅱ線圈匝數(shù)WeqII為3匝。,5.計(jì)算由實(shí)際匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等產(chǎn)生的相對(duì)誤差,所以，不需要重新計(jì)算動(dòng)作電流。,6.初步確定短路線圈的抽頭：選用C1-C2抽頭。,7.靈敏度校驗(yàn) 按10kV側(cè)最小兩相短路電流校驗(yàn)，35kV側(cè)繼電器通過(guò)的電流為,校驗(yàn)結(jié)果，靈敏度滿足要求。,第五節(jié) 高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù) 一、高壓電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障和保護(hù)配置,1.常見(jiàn)故障 定子繞組相間短路；單相接地；電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷；低電壓；同步電動(dòng)機(jī)失磁、失步等。 2.保護(hù)配置 對(duì)2000kW以下的高壓電動(dòng)機(jī)相間短路，裝設(shè)電流速斷保護(hù)； 對(duì)2000kW及以上的高壓電動(dòng)機(jī)或電流速斷保護(hù)靈敏度不滿足要求的高壓電動(dòng)機(jī)，裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。 對(duì)易發(fā)生過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 對(duì)不重要的高壓電動(dòng)機(jī)或不允許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。 高壓電動(dòng)機(jī)單相接地電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)。,二、高壓電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)和電流速斷保護(hù),1.保護(hù)用繼電器 一般采用GL型感應(yīng)式電流繼電器。不易過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，如風(fēng)機(jī)、水泵的電動(dòng)機(jī)，也可采用DL型電磁式繼電器構(gòu)成電流速斷保護(hù)。,２．接線方式（如圖） 采用兩相一繼電器式接線，當(dāng)靈敏度不符合要求或2000kW及以上電動(dòng)機(jī)采用兩相兩繼電器式接線。,3. 電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流整定 過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流為,式中，Krel為可靠系數(shù)，取1.3；Kre為繼電器的返回系數(shù)；IN.M電動(dòng)機(jī)的額定電流。,4. 電動(dòng)機(jī)的電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定 動(dòng)作電流按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的最大啟動(dòng)電流Ist.max整定，即,式中，Krel為可靠系數(shù)，對(duì)DL型繼電器取1.4~1.6，GL型取1.8~2.0。,5.電流速斷保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：,≥2,式中，I（2）K.min為電動(dòng)機(jī)端子處最小兩相短路電流；Iopl為電流速斷保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流。,三、高壓電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù),1.接線和工作原理,2.單相接地保護(hù)動(dòng)作電流整定 單相接地保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)其接地電容電流IC.M整定：,式中，Ic.M指躲過(guò)其接地電容電流；Krel為可靠系數(shù)，保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作取4~5。,3.靈敏度校驗(yàn) 單相接地保護(hù)靈敏度按電動(dòng)機(jī)發(fā)生單相接地時(shí)的接地電容電流校驗(yàn)，即,第六節(jié) 6~10kV電容器的繼電保護(hù) 一、 6~10kV電容器的常見(jiàn)故障和保護(hù)設(shè)置,１、常見(jiàn)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)： 電容器組和斷路器連接線上的相間短路、電容器引出線上的相間短路、電容器內(nèi)部故障、單相接地等。 ２、保護(hù)配置： 容量在400kVar以上的電容器組一般采用斷路器控制，裝設(shè)電流速斷保護(hù)，作為電容器的相間短路保護(hù)。 容量在400kVar及以下的電容器一般采用帶熔斷器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制和保護(hù)。 對(duì)電容器內(nèi)部故障和引出線短路，一般將電容器分組，每組3~5只電容器，在每組電容器裝設(shè)熔斷器保護(hù)。,二、電容器的電流速斷保護(hù),1.接線和工作原理,2.電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定 電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)電容器投入時(shí)的沖擊電流整定，即,式中，Krel為可靠系數(shù)，取2~2.5；IN.c為電容器組的額定電流。,3.靈敏度校驗(yàn) 靈敏度按電容器組端子上最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)：,≥2,第七節(jié) 配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù) 一、配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的現(xiàn)狀和發(fā)展,１．常規(guī)的模擬式繼電保護(hù)缺點(diǎn)： （1）沒(méi)有自診斷功能，元件損壞不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，易造成 嚴(yán)重后果。 （2）動(dòng)作速度慢，一般超過(guò)0.02s。 （3）定值整定和修改不便，準(zhǔn)確度不高。 （4）難以實(shí)現(xiàn)新的保護(hù)原理或算法。 （5）體積大、元件多、維護(hù)工作量大。,２．微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)： 充分利用和發(fā)揮微型控制器的存儲(chǔ)記憶、邏輯判斷和數(shù)值運(yùn)算等信息處理功能，克服模擬式繼電保護(hù)的不足，獲得更好的保護(hù)特性和更高的技術(shù)指標(biāo)。,二、配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的功能,1.保護(hù)功能 2.測(cè)量功能 3.自動(dòng)重合閘功能 4.人機(jī)對(duì)話功能 5.自檢功能,6.事件記錄功能 7.報(bào)警功能 8.斷路器控制功能 9.通信功能 10.實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能,三、微機(jī)保護(hù)裝置的硬件結(jié)構(gòu) 微機(jī)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微型控制器、存儲(chǔ)器、顯示器、鍵盤(pán)、時(shí)鐘、通信、控制和信號(hào)等部分組成。,四、微機(jī)保護(hù)裝置的軟件系統(tǒng),微機(jī)保護(hù)裝置的軟件系統(tǒng)包括設(shè)定程序、運(yùn)行程序和中斷微機(jī)保護(hù)功能程序三部分。,習(xí)題：1、由于采用的繼電器不同，過(guò)電流保護(hù)可以分為 和 。 2、電流保護(hù)的接線方式有 、 、 和 。 3、電流保護(hù)主要有 和 。 4、供配電系統(tǒng)中常用的繼電器主要是 和 。 5、電力線路的保護(hù)主要有 、 和 。,答案：1：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 2：三相三繼電器式、兩相兩繼電器式、兩相三繼電器式、兩相一繼電器式 3：過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù) 4：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器 5：過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、單相接地保護(hù),