1、 厂用电保护厂用电保护本节应掌握的内容：本节应掌握的内容：1、厂用电一次设备有哪些、厂用电一次设备有哪些 2、厂用电保护配置、厂用电保护配置 3、各个保护的动作原理及特点、各个保护的动作原理及特点（重点）（重点）第三讲 厂用电系统保护 一、厂用电接线方案一、厂用电接线方案 1机 机图3.1厂用电接线方案示意图见清单1见清单2LZZBJ9-10LXZ1-0.5LZZBJ9-10VCB1250A40kA，100kALXZ1-0.5LXZ1-0.5LXZ1-0.5LZZBJ9-10LXZ1-0.5LZZBJ9-10真空接触器高压熔断器LZZBJ9-105P20/0.540kA，100kAD5P20/
2、0.540kA，100kAD见清单3主厂房6KV 1A段1250AVCBDDyn113000/5ALMZJ1-0.5Ud=8%2000 KVA6.32X2.5%/0.4kV1A锅炉变5P20/0.5250/5A5P20/0.540kA，100kAVCB1250AVCB1250A40kA，100kA5P20/0.5200/5A4注：括号内数值用于B段。13600电动给水泵2序号2700功率 数量循环水泵名 称126kV电动机清单1160066001一次风机引风机3数量3功率18001序号名 称6kV电动机清单2钢球磨煤机凝结水泵22001送风机18001311注：括号内数值用于B段。1250开式
3、循环冷却水泵3530功率21序号汽动给水泵前置泵6kV电动机清单3名 称1数量1启动系统再循环泵 450图3.2 6KV主厂房厂用电系统示意图图3.3 6KV脱硫及公用厂用电系统示意图厂用电系统的主要设备有：厂用电系统的主要设备有：厂用变压器、电动机、输电线路、母厂用变压器、电动机、输电线路、母线等线等二、厂用电保护配置二、厂用电保护配置 16KV厂用变压器保护配置 6KV厂用变压器有干式变压器和油浸式，容量相对较小，除水源地升压变为5000KVA外，其他配电变压器的容量有100KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1600KVA、2000KVA及2500KVA。6KV厂用变压器保
4、护配置：厂用变压器保护配置：差动保护（差动保护（2500KVA及以上）及以上）速断速断保护速断速断保护 过电流保护过电流保护 过负荷保护过负荷保护26KV高压电动机保护配置高压电动机保护配置 1）差动保护（200KW及以上）2）电流速断保护：启动时速断电流高值投入，启动完毕速断电流低值自动投入 3）过流保护 4）零序电流保护 5）负序电流保护 6）过负荷保护 7）低电压保护高厂变保护配置高厂变保护配置脱硫变保护配置脱硫变保护配置26KV高压电动机保护配置高压电动机保护配置 1）差动保护（200KW及以上）2）电流速断保护：启动时速断电流高值投入，启动完毕速断电流低值自动投入 3）过流保护 4）
5、零序电流保护 5）负序电流保护 6）过负荷保护 7）低电压保护小结1、厂用电系统的主要设备有：、厂用电系统的主要设备有：厂用变压器、电动机、输电线路、母线等厂用变压器、电动机、输电线路、母线等2、厂用电系统的主要故障及异常状况有：、厂用电系统的主要故障及异常状况有：1）输电线路相间及接地故障）输电线路相间及接地故障2）母线失压）母线失压3）变压器、电动机相间故障）变压器、电动机相间故障4）电动机不平衡运行）电动机不平衡运行5）过负荷）过负荷3、厂用电系统主要保护配置有、厂用电系统主要保护配置有1）电流速断保护）电流速断保护2）过电流保护）过电流保护3）低低压保护）低低压保护4）差动保护）差动保
6、护5）零序电流保护零序电流保护6）负序电流保护）负序电流保护7）过负荷保护）过负荷保护三、厂用电系统继电保护基本原理（一）无时限电流速断保护（一）无时限电流速断保护 1无时限电流速断保护工作原理 无时限电流速断保护（又称瞬时速断电流保护）反应故障时电流增大，超过电流整定值而不带动时限动作，跳开断路器。2、整定计算、整定计算三部曲：动作值、动作时限、灵敏度三部曲：动作值、动作时限、灵敏度1）动作值：）动作值：Iop=KrelIk.max2)动作时限动作时限:t=0s3)灵敏度灵敏度:与保护范围成正比与保护范围成正比 2.min()1.5klmsenIDZIKKI线路首端）3无时限电流速断保护接线
7、方式及动作逻辑无时限电流速断保护接线方式及动作逻辑图2.2无时限电流速断保护完全星形接线方式及动作逻辑示意图&与1或11主要用于大电流接地系统，可以反应相间和接地故障主要用于大电流接地系统，可以反应相间和接地故障无时限电流速断保护不完全星形接线方式及动作逻无时限电流速断保护不完全星形接线方式及动作逻辑示意图辑示意图 图2.3无时限电流速断保护不完全星形接线方式及动作逻辑示意图1或 1与 1&主要用于小电流接地系统，反应相间主要用于小电流接地系统，反应相间电流保护接线方式电流保护接线方式 所谓电流保护接线方式，是指电流保护中电所谓电流保护接线方式，是指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组
8、间的连接流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接方式。方式。对保护接线方式的要求是对保护接线方式的要求是能反应各种类型故障，能反应各种类型故障，且灵敏度尽量一致。且灵敏度尽量一致。电流保护接线方式有：电流保护接线方式有：三相三继电器的完全星形接线三相三继电器的完全星形接线两相两继电器的不完全星形接线两相两继电器的不完全星形接线电动机保护也可采用两相电流差接线电动机保护也可采用两相电流差接线接线系数接线系数KC：流入电流继电器的电流与电流互流入电流继电器的电流与电流互感器二次绕组电流的比值。感器二次绕组电流的比值。特点特点：能反应相间短路；能反应相间短路；能反应接地短路；能反应接地短路；接线系数
9、接线系数KC=1,；多用于大接地电流多用于大接地电流系统。系统。应用范围应用范围广泛用于发电机、变压器、大型贵重电广泛用于发电机、变压器、大型贵重电气设备的保护中。气设备的保护中。用在中性点直接接地电网中（大接地电用在中性点直接接地电网中（大接地电流系统中），作为相同短路的保护，同时流系统中），作为相同短路的保护，同时也可保护单相接地（对此一般都采用专门也可保护单相接地（对此一般都采用专门的零序电流保护）。的零序电流保护）。特点特点：能反应相间短路；能反应相间短路；不能反应不能反应B相接地短路；相接地短路；接线系数接线系数KC=1；多用于小接地电流系统多用于小接地电流系统 采用不完全星形接线时
10、必须注意保护应统一安采用不完全星形接线时必须注意保护应统一安装在同名相上（通常装于装在同名相上（通常装于A、C相）。相）。应用范围应用范围 在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，广泛地采用它作为相间短路保护在广泛地采用它作为相间短路保护在10kv以上，特以上，特别在别在35kv非直接接地电网中得到广泛应用。非直接接地电网中得到广泛应用。在在610kv 中性点不接地系统中的过流保护装中性点不接地系统中的过流保护装置广泛应用两相星形接线方式。置广泛应用两相星形接线方式。3、两相电流差接线、两相电流差接线两相电流差接线的接线系数则随短路类型而变化，性能不好，
11、两相电流差接线的接线系数则随短路类型而变化，性能不好，一般不用于线路保护，主要用在一般不用于线路保护，主要用在6 10kv中性点不接地系统中，中性点不接地系统中，作为馈电线和较小容量高压电动机的保护。作为馈电线和较小容量高压电动机的保护。4、特点：、特点：仅仅靠动作电流值来保证其选择性，只靠动作电流值来保证其选择性，只能无延时地保护本线路的一部分，能无延时地保护本线路的一部分，保护范围随运行方式变化较大。保护范围随运行方式变化较大。5无时限电流速断保护电流元件特性试验图2.4 电流保护电气特性试验原理接线图1或1与1&测试动作值，返回值，返回系数等二、定时限过电流保护二、定时限过电流保护 1定
12、时限过电流保护工作原理 定时限过电流保护是一种按躲过最大负荷电流整定，反应故障时电流增大，超过电流整定值而延时动作的保护。图2.5 定时限过电流保护的阶梯时限特性1QF2QFMNPR1PR2QPR33QFRPR44QFtt1t2t3t4lPtktt阶梯特性如下图所示，实际上就是实现指定的跳闸顺序，距离故障点最近的阶梯特性如下图所示，实际上就是实现指定的跳闸顺序，距离故障点最近的（也是距离电源最远的）保护先跳闸。阶梯的起点是电网末端，每个（也是距离电源最远的）保护先跳闸。阶梯的起点是电网末端，每个“台阶台阶”是是t，一般为，一般为0.5”，t的考虑与的考虑与段保护动作时限一样。段保护动作时限一样
13、。2、定时限过电流保护接线方式及动作逻辑0t1或1与1&图2.6 定时限过电流保护的完全星形接线方式及逻辑图3、特点、特点 此保护不仅能保护本线路全长，且能保护此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。依靠动作时间来保证其相邻线路的全长。依靠动作时间来保证其选择性，其动作时间按阶梯原则整定。选择性，其动作时间按阶梯原则整定。作为本线路主保护的近后备以及相邻线下作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。一线路保护的远后备。三、低电压保护三、低电压保护 低电压保护是一种反应母线电压降低到某一个电压整定值而延时动作的保护。主要用于反应相间故障。注意防止PT二次回路断线。0t1
14、或1与1&图2.7 低电压保护的原理接线及逻辑图四、序分量保护四、序分量保护c2ba1aUUU31Ucb2a2aUUU31Ucba0aUUU31UcbaaIIII2131cbaaIIII2231cbaaIIII310a1Ub1Uc1U1200(a)a2Ub2Uc2U1200(b)a0Ub0Uc0U(c)图2.8 三相量的对称分量(a)正序分量 (b)负序分量 (c)零序分量1序分量的获取方法（1）零序分量的获取方法。图2.9 获取零序电流零序电压的接线图.AIBICIaIbIcI03ITAaTAbTAc.保护.03UTVUbUcUa6KV图2.10电缆型零序电流互感器（2）负序分量的获取方法
15、在微机保护中负序分量的获取是通过计算在微机保护中负序分量的获取是通过计算的方法得到的的方法得到的 序分量保护序分量保护（1）零序分量保护在厂用电系统中，主要反应单相接地故障。（2）负序分量保护在厂用电系统中，主要用负序电流保护作电动机的不平衡保护和过热保护。(b)A相接地短路时零序电压相量图k1 线2 线C0GC02C01G02IAE01I0GICEBE03U02I0GI01I(a)A相接地短路时零序电流分布图ABC五、反时限保护五、反时限保护 反时限电流保护的动作时限则是随短路电流大小而改变的，电流越大，动作时间越短，其动作特性如图2.12所示。六、差动保护六、差动保护 1差动保护的基本原理
16、 比较被保护设备两端电流的大小及相位，从而确定保护是否动作图2.13区别K2、K3短路的不同图2.14差动保护原理说明 当被保护设备本身内部发生故障时，短路点成为一个新端子，此时kniiII1图2.15电流互感器I2=f(I1)的特性曲线及不平衡电流TAkerunbnIKI/max.max.TAkerssunbnIKKI/max.max.图2.16外部短路暂态过程中的短路电流和不平衡电流（a）一次短路电流(b)不平衡电流TAkerssaperunbnIKKKI/max.max.2比率制动特性差动保护的基本原理 所谓比率制动特性就是指继电器的动作电流随外所谓比率制动特性就是指继电器的动作电流随外
17、部短路电流的增大而自动增大，而且动作电流的部短路电流的增大而自动增大，而且动作电流的增大比不平衡电流的增大还要快。这样就可避免增大比不平衡电流的增大还要快。这样就可避免由于外部短路电流的增大而造成继电器误动作，由于外部短路电流的增大而造成继电器误动作，同时对于内部短路故障又有较高的灵敏度。同时对于内部短路故障又有较高的灵敏度。图2.17比率制动特性图2.18比率制动差动保护装置构成原理图1-+-+3比率制动特性差动保护整定计算图2.19比率制动差动保护整定计算示意图（1）最小动作电流 min.actI应大于被保护设备正常运行时的最大不平衡电流 TANactnII/)5.02.0(min.（2）最小制动电流（拐点电流）通常取 min.renITANrennII/min.resK（3）比率 按最大外部短路电流下不误动的原则整定 max.actImax.renI先计算最大动作电流和最大制动电流：第二节 厂用电系统测控保护装置。厂用电系统通常采用测、控、保护、通信四合一微机测控保护装置一、交流电流电压回路一、交流电流电压回路图2.20 交流电流电压回路二、断路器控制和信号回路二、断路器控制和信号回路合（C）分（T）就地2（L）就地1（L）远方（R）图2.21 控制开关触点表图2.22 断路器控制回路三、开关量输入回路三、开关量输入回路图2.23开关量输入回路
