天津大学《工厂供电》第6章 继电保护

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第7章工厂供配电系统的 继电保护

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第7章 工厂供配电系统的继电保护 7.1 继电保护的基本知识 7.2 供电线路的继电保护 7.3 电力变压器的保护 7.4 其他电力设备的继电保护 7.5 自动重合闸及备用电源自动投入装置 7.6 配电系统的微机保护

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7.1 继电保护的基本知识一、继电保护的任务 1.自动、迅速、有选择性地切除故障设备 .自动、迅速、 2. 2.对不正常运行状态发出预告信号 3.与供配电系统的自动装置配合，提高供 .与供配电系统的自动装置配合， 配电系统的供电可靠性。 配电系统的供电可靠性。

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二、基本要求

选择性 快速性 灵敏性 可靠性统筹兼顾， 统筹兼顾，简单经济

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(一)选择性

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(二)快速性： 快速性： 发生故障时， 发生故障时，继电保护应该尽快地动作 切除故障，减小故障引起的损失， 切除故障，减小故障引起的损失，提高电 力系统的稳定性。 力系统的稳定性。 故障切除时间等于保护装置动作时间和 断路器动作时间之和。 断路器动作时间之和。 一般的快速保护动作时间： 一般的快速保护动作时间：0.06-0.12s 断路器的动作时间： 断路器的动作时间：0.06-0.15s

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灵敏性： (三) 灵敏性： 继电保护的灵敏性通常用灵敏度K 继电保护的灵敏性通常用灵敏度 S来衡量保护范围内的最小短路电流 Ik,min Ks = = 保护装置一次侧动作电流 Iop1

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(四)可靠性： 可靠性： 继电保护在其所规定的保护范围内， 继电保护在其所规定的保护范围内，发 生故障或不正常运行状态，要准确动作， 生故障或不正常运行状态，要准确动作， 不应该拒动作； 不应该拒动作；发生任何保护不应该动作 的故障或不正常运行状态，不应误动作。 的故障或不正常运行状态，不应误动作。

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二、继电保护的基本工作原理供配电系统发生故障时，会引起电流增大、 供配电系统发生故障时，会引起电流增大、电 压降低、电压和电流间相位角改变等。 压降低、电压和电流间相位角改变等。 工作原理基本相同，它主要由测量、 工作原理基本相同，它主要由测量、逻辑和执 行三部分组成，如图7-2所示 所示。 行三部分组成，如图 所示。

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过电流保护原理图

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三、常用继电器按工作原理：电磁式、感应式、电动式、 按工作原理：电磁式、感应式、电动式、电子式 按输入量：电压、电流、时间、速度、 按输入量：电压、电流、时间、速度、压力等

按用途：控制、保护 按用途：控制、电流继电器 电压继电器 功率继电器 时间继电器 信号继电器

等

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直流电磁式继电器

调节螺丝 调节螺母

衔铁 非磁性垫片

Y 输出量反力弹簧

常闭接点 常开接点 线圈 铁轭 (a) 直流电磁式继电器结构示意图 (b) 继电器输入–输出特性 1 0

X1 X2

X 输入量

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电流继电器JL-10、20、30系列静态电流继电器用于发电机、变压 、 、 系列静态电流继电器用于发电机 系列静态电流继电器用于发电机、 器及输电线路的过负荷和短路的继电保护线路中， 器及输电线路的过负荷和短路的继电保护线路中，并且 本继电器在电力系统CT饱和后仍能正确动作 饱和后仍能正确动作。 本继电器在电力系统 饱和后仍能正确动作。 DL-30系列电流继电器(以下简称电流继电器)用于电 系列电流继电器(以下简称电流继电器) 系列电流继电器 机、变压器和输电线的过负荷和短路保护线路中作为起 动元件。 动元件。 JL14主要用于交流电压 伏及以下 直流电压 主要用于交流电压380伏及以下 直流电压440伏及 伏及以下,直流电压 伏及 主要用于交流电压 以下的控制电路中作过电流或欠电流继电器之用. 以下的控制电路中作过电流或欠电流继电器之用 JL3主要在交流电压 伏及以下 直流电压 主要在交流电压380伏及以下 直流电压440伏及以下 伏及以下,直流电压 伏及以下 主要在交流电压 的控制电路中作过电流之用. 的控制电路中作过电流之用

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电压继电器 功率型继电器 时间继电器

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7.2 供电线路的继电保护一、电力线路的常见故障 二、电流保护的接线方式和接线系数电流保护的接线方式是指电流保护中的电流 继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。 继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。 接线系数K 接线系数 jx

K jx =

Ij I2

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1、三相三继电器接线方式这种接线方式主要用于高 压大接地电流系统，保护 相间短路和单相短路。 相间短路和单相短路。

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2、两相两继电器接线方式此接线方式主要用于小接 地电流系统作相间短路保 护用。 护用。

《规程》规定：不完全星形接线必须装设在A,C相 规程》规定：不完全星形接线必须装设在 相

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3、两相一继电器接线方式

流入继电器的电流为两电流互感器二次绕组电流之 差， I KA = I a I c ,因此又称两相电流差接线。 A、C两相短路时，KW=2,; 、B或B、C两相短路时， 、 两相短路时 两相短路时， ,;A、 或 、 两相短路时 两相短路时， ,; KW=1;可反应各种相间短路，但其接线系数随短路种类不同 ；可反应各种相间短路， 而不同，保护灵敏度也不同， 的保护。 而不同，保护灵敏度也不同，主要用于高压电动机的保护。

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三、过电流保护当通过线路的电流大于继电器的动作电流， 当通过线路的电流大于继电器的动作电流，保护 装置起动，并用时限保证动作的选择性，

装置起动，并用时限保证动作的选择性，这种继电 保护装置称为过电流保护。 保护装置称为过电流保护。 分为定时限过电流保护、反时限过电流保护。 分为定时限过电流保护、反时限过电流保护。 1、接线和工作原理 、