1、 主要内容主要内容 n继电保护的基本知识；继电保护的基本知识；n工厂高压线路的继电保护；工厂高压线路的继电保护；n工厂电力变压器的继电保护；工厂电力变压器的继电保护；n高压电动机的继电保护；高压电动机的继电保护；n微机继电保护简介。微机继电保护简介。第七章第七章 工厂供电系统的继电保护工厂供电系统的继电保护 第一节 工厂供电系统过电流保护的任务和类型供电系统运行状态：供电系统运行状态：n 正常运行（正常运行（U,I,fU,I,f值都在规定的范围内值都在规定的范围内）n 故障状态（短路，故障状态（短路，断路）断路）n 不正常运行状态（过负荷，不正常运行状态（过负荷，频率过高或过低）频率过高或过低
2、）短路：短路：不同电位的不同电位的带电导体之间带电导体之间 或或带电导体和大地之间带电导体和大地之间的短接。的短接。短路的后果：短路的后果：很大的短路电流很大的短路电流 损坏设备损坏设备 短路点附近的节点电压急剧下降短路点附近的节点电压急剧下降影响用户用电影响用户用电过负荷的后果过负荷的后果 电气元件过热电气元件过热 加速绝缘老化加速绝缘老化 可能发展成故障。可能发展成故障。过电流保护装置：过电流保护装置：装设于被保护元件上，能够装设于被保护元件上，能够反应反应电气元件发生电气元件发生故障故障或或不正常运不正常运行状态行状态，并使线路从电源断开的，并使线路从电源断开的自动装置自动装置。第一节
3、工厂供电系统过电流保护的任务和类型工厂供电系统过电流保护装置类型工厂供电系统过电流保护装置类型 熔断器保护：熔断器保护：作短路保护作短路保护 断流能力小，选择性差，断流能力小，选择性差，更换熔体才能恢复供电；更换熔体才能恢复供电；不能用于供电可靠性要求高的场所。不能用于供电可靠性要求高的场所。低压断路器保护：低压断路器保护：（低压自动开关保护）（低压自动开关保护）作短路保护和过负荷保护，低电压和失压保护；作短路保护和过负荷保护，低电压和失压保护；用于可靠性要求较高、用于可靠性要求较高、操作灵活方便的低压供配电系统。操作灵活方便的低压供配电系统。继电保护：继电保护：继电保护装置继电保护装置 跳闸
4、指令跳闸指令 断路器断路器 跳闸跳闸 可靠性要求较高，自动化程度较高的供配电系统。可靠性要求较高，自动化程度较高的供配电系统。第一节 工厂供电系统过电流保护的任务和类型一、继电保护装置的基本任务和基本要求一、继电保护装置的基本任务和基本要求 1、继电保护装置的基本任务、继电保护装置的基本任务继电保护装置：继电保护装置：第二节 继电保护的基本知识 一、继电保护装置的基本任务和基本要求一种能一种能反映反映供电系统中电气元件（电力线路、变压器、母线、用电设备等）供电系统中电气元件（电力线路、变压器、母线、用电设备等）发生发生故障故障或处于或处于不正常运行状态不正常运行状态，并，并动作动作于断路器跳闸
5、或发出信号的自动装置。于断路器跳闸或发出信号的自动装置。自动、迅速、有选择自动、迅速、有选择地将地将故障元件故障元件从供电从供电 系统切除，使故障元件免于继续遭受短路系统切除，使故障元件免于继续遭受短路电流的破坏，并保证其他电流的破坏，并保证其他无故障部分无故障部分迅速迅速恢复正常运行。恢复正常运行。反应反应电气元件的电气元件的不正常运行状态不正常运行状态，发出信号、自动减负荷发出信号、自动减负荷切除不正常运行的电气元件切除不正常运行的电气元件与电力系统的其他与电力系统的其他自动化装置自动化装置配合，配合，提高供电的可靠性提高供电的可靠性（自动重合闸自动重合闸）选择性 指当系统中发生故障时，应
6、由距离故障点指当系统中发生故障时，应由距离故障点最近最近的保护装置动作，的保护装置动作，仅将故障元件仅将故障元件从系统中切除，使从系统中切除，使停电范围尽量小停电范围尽量小，保证非故障元件仍然继续安全运行。，保证非故障元件仍然继续安全运行。“选择性动作选择性动作 ”“非选择性动作非选择性动作”或或“失去选择性失去选择性”第二节 继电保护的基本知识 二、对继电保护装置的基本要求k点点故障故障QF2动作动作选择性 nK1点短路时，保护只跳开点短路时，保护只跳开1QF 和和2QF。nK3点短路，断路器点短路，断路器 1QF6QF均有短路电流，保护只应跳均有短路电流，保护只应跳6QF。nK3点短路时，
7、点短路时，若若6QF因本身失灵或保护拒动而不能跳开，此时因本身失灵或保护拒动而不能跳开，此时5QF的保护应使的保护应使5QF跳闸，跳闸，称为称为。第二节 继电保护的基本知识 二、对继电保护装置的基本要求速动性 快速切除故障的好处 减少减少用户用户在电压降低情况下工作时间在电压降低情况下工作时间 减小减小故障元件故障元件的损坏程度的损坏程度 提高提高系统系统并列运行的稳定性并列运行的稳定性注意：注意：必须在满足选择性的基础上必须在满足选择性的基础上第二节 继电保护的基本知识 二、对继电保护装置的基本要求第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 二、对继电保护装置的基本要求二、对继电保护
8、装置的基本要求灵敏性灵敏性 指对于其保护范围内发生指对于其保护范围内发生故障故障或或不正常运行状态不正常运行状态的的反应能力反应能力。影响因素影响因素 短路点的位置短路点的位置 短路类型短路类型 短路点过渡电阻短路点过渡电阻 衡量参数：衡量参数：灵敏度系数灵敏度系数 =最小短路电流最小短路电流/保护动作电流保护动作电流第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 二、对继电保护装置的基本要求二、对继电保护装置的基本要求n可靠性可靠性 -不拒动、不误动不拒动、不误动 提高可靠性的措施：提高可靠性的措施：高质量的元件高质量的元件 合理的接线方案合理的接线方案 合理进行整定合理进行整定n四个方
9、面四个方面相相互互联系联系又又相互矛盾相互矛盾。n可靠性最重要。可靠性最重要。n灵敏性直接影响可靠性。灵敏性直接影响可靠性。n快速性是尽量要求的，有时不要求快速性是尽量要求的，有时不要求n选择性影响快速性。选择性通过装置的可靠性和时间的合理配合选择性影响快速性。选择性通过装置的可靠性和时间的合理配合实现，能最大限度地减小停电范围。实现，能最大限度地减小停电范围。第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 三、继电保护装基本基本工作原理三、继电保护装基本基本工作原理n反应电气量变化的主要特征及保护方式反应电气量变化的主要特征及保护方式 电流增大电流增大 过电流保护、电流速断保护过电流保护
10、、电流速断保护 电压降低电压降低 低电压保护低电压保护 电压与电流的比值变化电压与电流的比值变化 距离保护距离保护 电压与电流之间的相位角发生变化电压与电流之间的相位角发生变化 方向保护方向保护n 反应非电气量变化的保护方式反应非电气量变化的保护方式n故障时变压器油分解所产生的气体故障时变压器油分解所产生的气体 瓦斯保护瓦斯保护n电动机绕组温度的升高电动机绕组温度的升高 过负荷保护过负荷保护或或过热保护过热保护第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保护继电器概述概述 基本构成单元基本构成单元-继电器继电器（relayrelay）一种在其输入的物理量（
11、电气量或非电气量）达到一种在其输入的物理量（电气量或非电气量）达到规定的值规定的值时，其电气输时，其电气输出电路出电路被接通被接通或或被分断被分断的的自动电器自动电器。电流继电器电流继电器时间继电器时间继电器信号继电器信号继电器中间继电器中间继电器第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保护继电器 继电器分类：继电器分类：按其输入的物理量分按其输入的物理量分 ：电气继电器、非电气量继电器：电气继电器、非电气量继电器 按其用途按其用途 ：保护继电器、控制继电器：保护继电器、控制继电器 保护继电器（保护继电器（protective relayprotect
12、ive relay）分类）分类 按功能：测量继电器、按功能：测量继电器、有无继电器（时间继电器、有无继电器（时间继电器、信号继电器、信号继电器、中间继电器中间继电器 ）第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保护继电器 电磁型电流继电器电磁型电流继电器 -输入电流输入电流 接于电流互感器二次侧接于电流互感器二次侧 当通入电流当通入电流 动作电流动作电流 继电器的触点接通，继电器的触点接通，称为称为“继电器动作继电器动作”当通入电流返回电流当通入电流返回电流 继电器的触点断开，继电器的触点断开，称为称为“继电器返回继电器返回”返回系数返回系数 1（应不大
13、于（应不大于1.25）UreUUkoprereUop第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保护继电器电磁型时间继电器电磁型时间继电器 -（KT)线圈接入工作电压时，要经过设定的延时闭合其触点。其延时范围可线圈接入工作电压时，要经过设定的延时闭合其触点。其延时范围可以调节（延时或瞬时闭合）以调节（延时或瞬时闭合）线圈断电时，时间继电器触点返回原来的位置线圈断电时，时间继电器触点返回原来的位置（延时或瞬时）（延时或瞬时）装设目的-获得需要的延时，保证保护装置动作的选择性 第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保
14、护继电器电磁型信号继电器电磁型信号继电器 -（KS)-作为保护动作的指示器动作后发出灯光或音响信号动作后发出灯光或音响信号动作后不能自动复位动作后不能自动复位，需要值班人员，需要值班人员手动复归手动复归 (a)(a)内部接线内部接线 (b)(b)图形符号图形符号 第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保护继电器电磁型中间继电器电磁型中间继电器 -（KM)功能：扩充保护装置出口继电器的接点数量；扩充保护装置出口继电器的容量；使触点闭合或断开时带有不大的延时(0.40.8S)。(a)(a)内部接线内部接线 (b)(b)图形符号图形符号 第二节第二节 继电
15、保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保护继电器感应式电流继电器感应式电流继电器其动作时间与通入电流的平方成反比，其动作时间与通入电流的平方成反比，通入的电流越大，动作时间越短，通入的电流越大，动作时间越短，-“反时限特性反时限特性”。当继电器线圈电流进一步增大到整定当继电器线圈电流进一步增大到整定的速断电流的速断电流IqbIqb时时-“电流速断特性电流速断特性”。n速断电流速断电流IqbIqb是指使电流速断元件是指使电流速断元件 动作的最小电流。动作的最小电流。n速断电流倍数速断电流倍数1nqbnt0abcbd10IInopqbqb反时限反时限特性特性电流速断电流速
16、断特性特性第二节第二节 继电保护的基本知识继电保护的基本知识 四、常用的保护继电器四、常用的保护继电器感应式电流继电器感应式电流继电器 (a)(a)内部接线内部接线 (b)(b)图形符号图形符号第三节第三节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 继电保护的接线方式继电保护的接线方式 保护继电器保护继电器与与电流互感器电流互感器之间的连接方式。之间的连接方式。工厂供电系统中主要有工厂供电系统中主要有 两相两继电器式接线两相两继电器式接线 两相一继电器式接线两相一继电器式接线 三相星形接线三相星形接线 接线系数接线系数指通过继电器的电流指通过继电器的电流 I IKAKA与电流互感器二次电流
17、与电流互感器二次电流 I I2 2 的比值，的比值，I2KAwIk第三节第三节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 两相两继电器式接线（不完全星形接线）两相两继电器式接线（不完全星形接线）A A、C C两相装有电流互感器，两相装有电流互感器，分别与两只电流继电器相连接。分别与两只电流继电器相连接。可以反映除可以反映除B B相单相接地短路以外相单相接地短路以外 的所有故障。的所有故障。接线系数接线系数=1=1 第三节第三节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 两相电流差接线方式（两相一继接线）两相电流差接线方式（两相一继接线）由两台电流互感器和一只电流继电器组成。由两台电流互
18、感器和一只电流继电器组成。正常工作时，通过继电器的电流为：正常工作时，通过继电器的电流为：各种运行情况接线系数不同。各种运行情况接线系数不同。cacaKIIIII33 第三节第三节 继电保护装置的接线方式继电保护装置的接线方式 三相完全星形接线方式三相完全星形接线方式三台电流互感器与三只三台电流互感器与三只 继电器对应连接。继电器对应连接。可以反映任何形式短路故障。可以反映任何形式短路故障。所用保护元件最多。所用保护元件最多。接线系数接线系数=1=1第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 一、一、3-6kV3-6kV工厂高压线路的主要故障类型和保护配置工厂高压线路的
19、主要故障类型和保护配置1 1相间短路：通常装设两段式的电流保护；相间短路：通常装设两段式的电流保护；2 2 单相接地短路单相接地短路:可以装设绝缘监视装置，可以装设绝缘监视装置，或利用零序电流构成有选择的接地保护；或利用零序电流构成有选择的接地保护；3 3过负荷：过负荷保护，通常动作于信号。过负荷：过负荷保护，通常动作于信号。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 二、线路相间短路的保护二、线路相间短路的保护 带时限的过电流保护带时限的过电流保护定时限过电流保护定时限过电流保护 动作时限一经整定就是一个定值，不随输入电流的大小而变化动作时限一经整定就是一个定值，不随
20、输入电流的大小而变化 反时限过电流保护反时限过电流保护 动作时限随输入电流的大小而变化，输入的电流越大，动作时限随输入电流的大小而变化，输入的电流越大，动作时限越短，输入的电流越小，动作时限越长动作时限越短，输入的电流越小，动作时限越长 定时限过电流保护的原理接线定时限过电流保护的原理接线电流继电器电流继电器KA1KA1与与KA2KA2、时间继电器、时间继电器KTKT和和 信号继电器信号继电器KSKSKA1KA1、KA2KA2是测量元件，用来判断通过线路是测量元件，用来判断通过线路电流是否超过预设值；电流是否超过预设值；KTKT为延时元件，它以适当的延时来保证装为延时元件，它以适当的延时来保证
21、装置动作有选择性；置动作有选择性；KSKS用来发出保护动作的信号用来发出保护动作的信号 。定时限过电流保护的原理图定时限过电流保护的原理图 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 二、线路相间短路的保护二、线路相间短路的保护定时限过电流保护的展开图定时限过电流保护的展开图 展开图展开图:将直流回路和交流回路分开将直流回路和交流回路分开绘制，即将继电器的线圈和触点分绘制，即将继电器的线圈和触点分别画在不同的电路图中，；别画在不同的电路图中，；分为交流回路展开图、分为交流回路展开图、直流回路展开图，直流回路展开图，信号回路信号回路。定时限过电流保护的原理图定时限过电流保
22、护的原理图 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 二、线路相间短路的保护二、线路相间短路的保护 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 定时限过电流保护动作电流整定定时限过电流保护动作电流整定n正常情况下过电流保护绝对不动作，保护装置的起动电流须大于该线路上的正常情况下过电流保护绝对不动作，保护装置的起动电流须大于该线路上的 最大负荷电流最大负荷电流：n线路外部故障切除后，线路外部故障切除后，电压恢复时出现最大负荷电流保护应可靠返回电压恢复时出现最大负荷电流保护应可靠返回：n返回电流与动作电流之间有返回电流与动作电流之间有n定时限过电流
23、保护动作电流定时限过电流保护动作电流 IImaxLop IImaxLreIIkoprereIkkImaxLrerelop线路最大负荷电流，通常（1.5-3）IN大于1的可靠性系数，对DL型电流继电器取1.2；对GL型电流继电器取1.3；返回系数，对DL型电流继电器取0.850.9；对GL型电流继电器取0.8接线系数，对三相星形接线系数，对三相星形和两相两继式接线取和两相两继式接线取1，对两相一继式接线取对两相一继式接线取第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 定时限过电流保护动作电流整定定时限过电流保护动作电流整定继电器的动作电流为继电器的动作电流为 IkkIopT
24、AwKAop3电流互感电流互感器变比器变比第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 定时限过电流保护动作时限整定定时限过电流保护动作时限整定各级过电流保护的动作时限按各级过电流保护的动作时限按阶梯原则阶梯原则来整定来整定 。为了为了保证前后两级保护动作的选择性保证前后两级保护动作的选择性，后一级线路，后一级线路k k点三相短路时，前一级保护动作时间点三相短路时，前一级保护动作时间应比后一级保护动作时间要大一个时间差应比后一级保护动作时间要大一个时间差 ，对定时限保护，一般取，对定时限保护，一般取0.5s0.5s（微机型过电流保护，（微机型过电流保护，常取常取0.35s
25、0.35s）。）。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 定时限过电流保护动作时限整定定时限过电流保护动作时限整定当保护的下一级有多条分支线时，当保护的下一级有多条分支线时，则该定时限过电流保护的动作时限应比下一级所有分支线的定时限过则该定时限过电流保护的动作时限应比下一级所有分支线的定时限过电流保护时限均要长一个电流保护时限均要长一个t t，这样才能保证其与下一级所有分支线动作的选择性这样才能保证其与下一级所有分支线动作的选择性。t1=t+maxt2,t3第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 反时限过电流保护动作时限整定反时限过电流保
26、护动作时限整定 a)短路点距离与动作时间的关系短路点距离与动作时间的关系 b)反时限动作特性曲线反时限动作特性曲线I与与II整定整定配合点配合点第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 反时限过电流保护动作时限整定反时限过电流保护动作时限整定 反时限过电流保护整定步骤反时限过电流保护整定步骤1 1）保护装置）保护装置和和动作电流动作电流I Iopop.kIkI和和I Iopop.kk的整定与定时限过电流保护一样。的整定与定时限过电流保护一样。保护装置动作时限的整定，首先应从距离电源最远的保护装置保护装置动作时限的整定，首先应从距离电源最远的保护装置开始。开始。2)2)
27、根据已知的保护装置根据已知的保护装置的继电器动作电流的继电器动作电流I Iopop.kI kI 和动作时限，选择相应的电流和动作时限，选择相应的电流继电器的动作特性曲线。继电器的动作特性曲线。3)3)根据线路根据线路l l1 1首端首端k k1 1点的短路电流点的短路电流 ，计算出保护装置，计算出保护装置的继电器动作电的继电器动作电流倍数流倍数n n1 1=I Ik1k1(3)(3)/I Iopkopk。根据。根据n n1 1在保护装置在保护装置的特性曲线上查到保护装置的特性曲线上查到保护装置在在k k1 1点短路时的实际动作时间点短路时的实际动作时间t1t1，而线路，而线路l1l1其他各点短
28、路时，保护装置其他各点短路时，保护装置的动的动作时间可以用同样的方法求得。这样便可画出线路作时间可以用同样的方法求得。这样便可画出线路l1l1中各点短路时保护装置中各点短路时保护装置的动作时间曲线。如图中曲线的动作时间曲线。如图中曲线1 1所示。所示。)3(1kIn4)4)根据根据k k1 1点短路时流经保护装置点短路时流经保护装置的继电器的电流的继电器的电流 ，计算出动作电流倍，计算出动作电流倍数数n n2 2n当当k1k1点短路时，保护装置点短路时，保护装置也将起动，为了满足保护装置动作的选择性，保护也将起动，为了满足保护装置动作的选择性，保护装置装置所需的动作时限所需的动作时限t2t2应
29、比保护装置应比保护装置I I的动作时限大一个时限的动作时限大一个时限t t n n2 2和和t t2 2的坐标交点为的坐标交点为P P，过，过P P的特性曲线为保护装置的特性曲线为保护装置的继电器动作特性曲线。的继电器动作特性曲线。由曲线又可得线路上其他各点短路时保护装置由曲线又可得线路上其他各点短路时保护装置的时限特性，如图的时限特性，如图a a中中 的曲线的曲线2 2。从图中可知：当。从图中可知：当k k1 1点发生短路时，其点发生短路时，其t t较线路较线路l l1 1上其他各地短路时小，上其他各地短路时小，所以，如果所以，如果k k1 1点短路的时限配合能达到要求，则其他各点短路时，必
30、定能保证点短路的时限配合能达到要求，则其他各点短路时，必定能保证动作的选择性，这也是选择该点为配合点的原因。动作的选择性，这也是选择该点为配合点的原因。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 反时限过电流保护动作时限整定反时限过电流保护动作时限整定KopkIIn.)3(12 ttt12)3(1kI过电流保护的灵敏度用过电流保护的灵敏度用灵敏度系数灵敏度系数来衡量，来衡量，在对灵敏度进行在对灵敏度进行校验校验时，应取对保护时，应取对保护最不利最不利的情况，的情况，故障点故障点取在被保护线路末端，取在被保护线路末端，即即 运行方式运行方式取最小运行方式，取最小运行方式，
31、故障类型故障类型取两相短路取两相短路.作作主保护主保护和和近后备保护近后备保护时要求时要求 1.51.5；在作在作远后备远后备时要求时要求 1.21.2。按照按照躲开最大负荷电流躲开最大负荷电流整定的过电流保护，在校验作为整定的过电流保护，在校验作为远后备远后备的灵敏度时，的灵敏度时，往往不能满足要求。往往不能满足要求。采用采用 低电压启动的过电流保护（低电压闭锁的过电流保护）低电压启动的过电流保护（低电压闭锁的过电流保护）第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 过电流保护的灵敏度及提高灵敏性的措施过电流保护的灵敏度及提高灵敏性的措施 IIkopminksenkse
32、nksen 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 过电流保护的灵敏度及提高灵敏性的措施过电流保护的灵敏度及提高灵敏性的措施 低电压继电器低电压继电器的常闭触点触点与的常闭触点触点与过电流继电器的触点串联，形成过电流继电器的触点串联，形成“与与”门门。正常运行时，母线电压接近额定正常运行时，母线电压接近额定电压，低电压继电器的常闭触点是电压，低电压继电器的常闭触点是断开的，所以即使过电流继电器由断开的，所以即使过电流继电器由于过负荷而误动，时间继电器的线于过负荷而误动，时间继电器的线圈接通电源的通路仍然是断开的，圈接通电源的通路仍然是断开的，其触点不会闭合，也就不会
33、启动跳其触点不会闭合，也就不会启动跳闸回路闸回路。动作电流动作电流提高了过电流保护的灵敏性提高了过电流保护的灵敏性。IkkIcrerelop低电压闭锁的过电流保护原理接线图低电压闭锁的过电流保护原理接线图 2触点串联计算电流低电压元件的动作电压低电压元件的动作电压低电压继电器二次侧动作电压低电压继电器二次侧动作电压 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 过电流保护的灵敏度及提高灵敏性的措施过电流保护的灵敏度及提高灵敏性的措施 UkkUUNrerelminop6.0kUUTVopTVop母线正常最低工作电压，取（0.850.95）UN低电压闭锁装置的可低电压闭锁装置
34、的可靠性系数，可取靠性系数，可取1.2低电压继电器的返回系数，一般取1.25电压互感器的变比电压互感器的变比n定时限过电流保护的优点：定时限过电流保护的优点：动作时间准确，容易整定。不论短路电流大小，动作时间准确，容易整定。不论短路电流大小，动作时间是一定的，不会因短路电流小而动作时间长。动作时间是一定的，不会因短路电流小而动作时间长。n定时限过电流保护的缺点：定时限过电流保护的缺点：继电器数目较多，接线较复杂。继电器触点容继电器数目较多，接线较复杂。继电器触点容量小。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。量小。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。n反时限过电流保护的优点：反时限
35、过电流保护的优点：综合电流继电器、时间继电器的功能，使继电综合电流继电器、时间继电器的功能，使继电器的数量大大减少，简化了接线。器的数量大大减少，简化了接线。n反时限过电流保护缺点：反时限过电流保护缺点：动作电流整定配合较麻烦，误差比较大；短路电动作电流整定配合较麻烦，误差比较大；短路电流小时，动作时间可能很长，延误故障的切除；同样存在离电源端越近动流小时，动作时间可能很长，延误故障的切除；同样存在离电源端越近动作时间越长的问题作时间越长的问题 。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 定时限和反时限过电流保护的比较定时限和反时限过电流保护的比较 带时限的过电流保护
36、动作时限按阶梯形原则整定，当线路带时限的过电流保护动作时限按阶梯形原则整定，当线路串联级数较多时，远离终端也就是靠近电源端的线路其动作时串联级数较多时，远离终端也就是靠近电源端的线路其动作时限往往较长，限往往较长，GB50062-92GB50062-92规定，规定，当过电流保护的动作时限当过电流保护的动作时限超过超过0.5-0.7 s0.5-0.7 s时时，应装设瞬时电流速断保护。，应装设瞬时电流速断保护。反应于反应于电流的增大电流的增大而而瞬时动作瞬时动作的保护称为的保护称为瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 瞬时电流速断保护
37、瞬时电流速断保护 组成：组成：定时限过电流保护：定时限过电流保护：KA1、KA2，KT，KS1。电流速断保护：电流速断保护：KA3、KA4，KS2，KM。采用采用两相两继电器接线两相两继电器接线。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护和瞬时电流速断保护和定时限过电流保护原理接线图定时限过电流保护原理接线图 定时限定时限过电流过电流电流速断 瞬时电流速断保护由于瞬时电流速断保护由于没有时没有时限限，只能，只能靠动作电流保证选择靠动作电流保证选择性性。要求线路末端要求线路末端k1k1点故障保护点故障保护1 1动动作，而
38、下一条线路首端作，而下一条线路首端k2k2点故点故障保护障保护1 1不动作。由于误差影响，不动作。由于误差影响，k1k1点和点和k2k2点短路时，流过保护点短路时，流过保护1 1的电流非常接近，保护的电流非常接近，保护1 1很难区很难区分分k1k1点和点和k2k2点的故障。点的故障。对策：适当缩小保护对策：适当缩小保护1 1瞬时电流瞬时电流速断保护的保护范围，使速断保护的保护范围，使保护保护范围不能达到全长范围不能达到全长。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护 电流速断保护的动作电流整定和保护范围电流速断保护的动作电流整定和保护范
39、围 电流要躲开被保护线路末端可能出电流要躲开被保护线路末端可能出现的最大短路电流现的最大短路电流 保护范围达不到全长，在线路末端保护范围达不到全长，在线路末端有有死区死区。L LMaxMax-最大保护范围；最大保护范围；L LMinMin-最小保护范围最小保护范围 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护 动作电流整定动作电流整定 II)3(maxBkqbIkIk)3(maxBrelqb电流速断保护的动作电流整定和保护范围电流速断保护的动作电流整定和保护范围 保护区保护区死区死区可靠系数，对DL型继电器，取1.2-1.3；对GL型继电
40、器，取1.4-1.5。瞬时电流速断保护的灵敏度瞬时电流速断保护的灵敏度-系统系统最小运行方式下最小运行方式下，发生，发生两相短两相短路路时，校验其时，校验其最小保护范围占线路全长的百分数最小保护范围占线路全长的百分数是否满足要求。是否满足要求。要求要求L Lminmin%15%15%。还可用灵敏度系数衡量还可用灵敏度系数衡量 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护 灵敏度灵敏度 LxUIIqbminmaxsmink23)2(.51qb2minAksenIIk）（线路首端在系统最小运行方式下的两相短路电流n由于电流速断保护的动作电流是
41、按被保护由于电流速断保护的动作电流是按被保护线路末端线路末端的最大短路电流来的最大短路电流来整定的，因而其动作电流会大于被保护范围末端的短路电流，这使得整定的，因而其动作电流会大于被保护范围末端的短路电流，这使得保护装置不能保护全段线路，出现一段保护装置不能保护全段线路，出现一段“死区死区”。n为了弥补死区得不到保护的缺点，在装设电流速断保护的线路上，必为了弥补死区得不到保护的缺点，在装设电流速断保护的线路上，必须须配备带时限的过电流保护配备带时限的过电流保护。在电流速断的保护区内，速断保护为主。在电流速断的保护区内，速断保护为主保护，过电流保护为后备保护；而在电流速断保护的死区内，过电流保护
42、，过电流保护为后备保护；而在电流速断保护的死区内，过电流保护为基本保护。或者采用其他新的保护。保护为基本保护。或者采用其他新的保护。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置 瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护 灵敏度灵敏度 工厂供电系统单相接地故障特点工厂供电系统单相接地故障特点 中低压电力系统中性点一般不接地或经消弧线圈接地中低压电力系统中性点一般不接地或经消弧线圈接地，单相接地故障时，单相接地故障时，只有只有很小的接地电容电流很小的接地电容电流，称之为小电流接地系统。，称之为小电流接地系统。相间电压相间电压仍然对称，不影响对负荷正常供电，所以一般允许带接地故障仍然对
43、称，不影响对负荷正常供电，所以一般允许带接地故障 继续运行继续运行1-21-2个小时个小时 。故障相对地电压故障相对地电压变为变为0 0，非故障相对地电压非故障相对地电压由原来的相电压升为线电压，由原来的相电压升为线电压，对绝缘造成威胁。对绝缘造成威胁。在发生单相接地后要在发生单相接地后要及时发出信号及时发出信号 。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护 中性点不接地系统单相接地故障的特点
44、中性点不接地系统单相接地故障的特点正常运行时，各相均有幅值相等的对地正常运行时，各相均有幅值相等的对地电容电流电容电流，其相量和为零。，其相量和为零。系统中没有系统中没有零序电压零序电压或只有很小的偏移电压。或只有很小的偏移电压。中性点不接地系统单相接地故障的特点中性点不接地系统单相接地故障的特点n当当A A相接地时相接地时 A A相的相的对地电压对地电压为零，为零，B B、C C两相两相对地电压升高为原来的倍对地电压升高为原来的倍 ，中性点对地电位升至，中性点对地电位升至相电压，它们的对地电容电流各升高至原来的倍。相电压，它们的对地电容电流各升高至原来的倍。n单相接地故障后，整个系统都会出现
45、单相接地故障后，整个系统都会出现零序电压零序电压，幅值等于相电压，方向与故障相原相电压的方向相幅值等于相电压，方向与故障相原相电压的方向相反，在忽略线路电阻的情况下，线路各处的零序反，在忽略线路电阻的情况下，线路各处的零序电压大小相等；电压大小相等；n系统系统中非故障线路的零序电流中非故障线路的零序电流为本身的对地电容为本身的对地电容电流，方向为由母线流向线路；电流，方向为由母线流向线路；n系统中系统中故障线路的零序电流故障线路的零序电流等于所有非故障线路等于所有非故障线路的零序电流之和，其方向为由线路流向母线。的零序电流之和，其方向为由线路流向母线。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工
46、厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护 非故障相对地电压非故障相对地电压 三个单相电压表，三个单相电压表，测量三测量三相相的的对地电压对地电压 三个单相电压互感器二次三个单相电压互感器二次侧接成侧接成开口三角形开口三角形或三相五或三相五柱式电压互感器的柱式电压互感器的辅助二辅助二次绕组次绕组接成开口三角形来接成开口三角形来得到得到零序电压零序电压以上的接地保护无选择性以上的接地保护无选择性第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护-绝缘监视装置绝缘监视装置 零序电流的提取零
47、序电流的提取-零序电流互感器零序电流互感器 当三相线路有电流流过时，每相当三相线路有电流流过时，每相在铁芯中感应磁通，三相导线形成在铁芯中感应磁通，三相导线形成的和磁通即为的和磁通即为零序磁通零序磁通，零序磁通，零序磁通在二次绕组中感应的电流为零序电在二次绕组中感应的电流为零序电流。流。结构简单，没有不平衡电流，结构简单，没有不平衡电流，广泛应用于广泛应用于电缆线路电缆线路上上。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护 -零序电流保护零序电流保护 零序电流互感器零序电流互感器 零序电流的提取零序电流的提取-零序电
48、流过滤器零序电流过滤器 三个同型号的电流互感器一次侧三个同型号的电流互感器一次侧分别接三相电流，并同极性并联接分别接三相电流，并同极性并联接线，在公共的二次侧引出线上可得线，在公共的二次侧引出线上可得到零序电流。到零序电流。会有不平衡电流输出。整定保护会有不平衡电流输出。整定保护动作值时，要保证正常运行和范围动作值时，要保证正常运行和范围外故障时保护不会因不平衡电流误外故障时保护不会因不平衡电流误动作。动作。用于架空线路上。用于架空线路上。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护 -零序电流保护零序电流保护 零序
49、电流过滤器零序电流过滤器零序电流保护的基本原理零序电流保护的基本原理发生单相接地故障后，发生单相接地故障后，非故障线路的零序电流非故障线路的零序电流-本身的对地电容电流，本身的对地电容电流，故障线路的零序电流故障线路的零序电流 -所有非故障线路的零序电流之和所有非故障线路的零序电流之和 第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护 -零序电流保护零序电流保护 中性点不接地系统零序电流保护动作值的整定中性点不接地系统零序电流保护动作值的整定 其他线路发生故障其他线路发生故障时，在时，在被保护线路首端被保护线路首端流过的
50、零序电容电流，大小流过的零序电容电流，大小 为线路为线路正常运行正常运行时，每相对地电容电流的时，每相对地电容电流的3 3倍。倍。可靠性系数。考虑躲过被保护线路发生相间短路时出现的不平衡电流，可靠性系数。考虑躲过被保护线路发生相间短路时出现的不平衡电流，若保护若保护瞬时动作瞬时动作时，取时，取4-54-5；保护延时动作保护延时动作时，取时，取1.5-2 1.5-2。第四节第四节 工厂高压线路的继电保护装置工厂高压线路的继电保护装置三、工厂高压线路单相接地保护三、工厂高压线路单相接地保护 -零序电流保护零序电流保护 IkIcrelEop）（Ickrel 采用单相式接线采用单相式接线 延时动作于信
