工廠供配電技術(shù)實驗指導(dǎo)項目九供配電系統(tǒng)的保護

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1、項目九項目九 供配電系統(tǒng)的保護供配電系統(tǒng)的保護任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算任務(wù)二任務(wù)二 電力系統(tǒng)主設(shè)備繼電保護整定計算電力系統(tǒng)主設(shè)備繼電保護整定計算相關(guān)知識相關(guān)知識 1.繼電保護裝置的概述繼電保護裝置的概述 1)繼電保護裝置的概念繼電保護裝置的概念 所謂繼電保護裝置是指能反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備或線路發(fā)生的所謂繼電保護裝置是指能反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備或線路發(fā)生的故障和不正常運行狀態(tài)，并能作用于斷路器跳閘和發(fā)出信號的一種自故障和不正常運行狀態(tài)，并能作用于斷路器跳閘和發(fā)出信號的一種自動裝置。動裝置。 2)繼電保護裝置的作用繼電保護裝置的作用 (1)故障時跳閘當被保護

2、線路或設(shè)備發(fā)生故障時，繼電保護裝置能故障時跳閘當被保護線路或設(shè)備發(fā)生故障時，繼電保護裝置能借助斷路器，自動地、迅速地、有選擇地將故障部分斷開，保證非故借助斷路器，自動地、迅速地、有選擇地將故障部分斷開，保證非故障部分繼續(xù)運行。障部分繼續(xù)運行。任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁 (2)異常狀態(tài)發(fā)出報警信號當被保護設(shè)備或線路出現(xiàn)不正常運行狀異常狀態(tài)發(fā)出報警信號當被保護設(shè)備或線路出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，繼電保護裝置能夠發(fā)出信號，提醒工作人員及時采取措施。態(tài)時，繼電保護裝置能夠發(fā)出信號，提醒工作人員及時采取措施。 3)對繼電保護裝置的基本要求對繼電保護裝置的基本要求 為

3、了使繼電保護裝置能較好地發(fā)揮其作用，在選擇和設(shè)計繼電保為了使繼電保護裝置能較好地發(fā)揮其作用，在選擇和設(shè)計繼電保護裝置時，應(yīng)滿足以下幾點要求。護裝置時，應(yīng)滿足以下幾點要求。 (1)選擇性供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求保護裝置只將故障部分切選擇性供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求保護裝置只將故障部分切除，保證無故障部分繼續(xù)運行。保護裝置的這種性能稱為選擇性。除，保證無故障部分繼續(xù)運行。保護裝置的這種性能稱為選擇性。 如如圖圖9-1所示，當走所示，當走K-1點短路時，短路電流經(jīng)斷路器點短路時，短路電流經(jīng)斷路器QF1, QF3,QF5。按選擇性要求，保護裝置。按選擇性要求，保護裝置1應(yīng)動作，使斷路器應(yīng)動作，使斷路器Q

4、 F,斷開，斷開，如果保護裝置如果保護裝置3或或5動作，則擴大了停電范圍。動作，則擴大了停電范圍。任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算但由于某種原因，保護裝置但由于某種原因，保護裝置1拒絕動作，而由其上一級線路的保護裝置拒絕動作，而由其上一級線路的保護裝置3動作，使斷路動作，使斷路QF3跳閘切除故障，這種動作雖然停電范圍有所擴大，跳閘切除故障，這種動作雖然停電范圍有所擴大，仍認為是有選擇性的動作。保護裝置仍認為是有選擇性的動作。保護裝置3除了保護本線路外，還作為相鄰除了保護本線路外，還作為相鄰元

5、件元件1或或2的后備保護。若不裝設(shè)后備保護，當保護裝置拒動時，故障的后備保護。若不裝設(shè)后備保護，當保護裝置拒動時，故障將無法切除，后果極其嚴重。將無法切除，后果極其嚴重。 (2)速動性系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，必須快速切除故障，以減輕故速動性系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，必須快速切除故障，以減輕故障的危害程度，加速系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，減少對用電設(shè)備的影響，縮小故障的危害程度，加速系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，減少對用電設(shè)備的影響，縮小故障影響的范圍，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。障影響的范圍，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。 切除故障的時間是指從發(fā)生短路起至斷路器跳閘、電弧熄滅為止所切除故障的時間是指從發(fā)生短路起至斷路器跳閘、電弧熄

6、滅為止所需要的時間，它等于保護裝置的動作時間與斷路器跳閘時間需要的時間，它等于保護裝置的動作時間與斷路器跳閘時間(包括包括下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算滅弧時間滅弧時間)之和。因此，為了保證速動性，應(yīng)采用快速動作的繼電保護之和。因此，為了保證速動性，應(yīng)采用快速動作的繼電保護裝置和快速動作的斷路器。裝置和快速動作的斷路器。 (3)靈敏性繼電保護的靈敏性是指對保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常靈敏性繼電保護的靈敏性是指對保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。在保護范圍內(nèi)不論發(fā)生任何故障，不論故障位運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。在保護范圍內(nèi)不論發(fā)生任何故障，不論故障

7、位置如何，均應(yīng)反應(yīng)敏銳并保證動作。反應(yīng)的靈敏性用靈敏系數(shù)置如何，均應(yīng)反應(yīng)敏銳并保證動作。反應(yīng)的靈敏性用靈敏系數(shù)Sp衡量。衡量。 對過電流保護裝置，靈敏系數(shù)對過電流保護裝置，靈敏系數(shù)Sp為為 (9-1)式中式中:IK.min為保護區(qū)內(nèi)最小運行方式下的最小短路電流為保護區(qū)內(nèi)最小運行方式下的最小短路電流; IOP1為保護裝置的一次側(cè)動作電流。為保護裝置的一次側(cè)動作電流。下一頁上一頁 對低電壓保護裝置，靈敏系數(shù)對低電壓保護裝置，靈敏系數(shù)SP為為 (9-2) 式中式中:Uk.max為被保護區(qū)發(fā)生短路時，連接該保護裝置的母線上最大為被保護區(qū)發(fā)生短路時，連接該保護裝置的母線上最大殘余電壓殘余電壓;UOP1為

8、保護裝置的一次動作電壓，單位為為保護裝置的一次動作電壓，單位為V。 在在繼電保護和自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程繼電保護和自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程中，對各種保護裝置的中，對各種保護裝置的最小靈敏系數(shù)規(guī)定為最小靈敏系數(shù)規(guī)定為1.2, 1.25, 1.5, 2四級。通常主要保護的靈敏四級。通常主要保護的靈敏系數(shù)要求不小于系數(shù)要求不小于1.52。在設(shè)計、選擇繼電保護裝置時，必須嚴格遵。在設(shè)計、選擇繼電保護裝置時，必須嚴格遵守此規(guī)定。守此規(guī)定。 (4)可靠性可靠性是指當保護范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常運行可靠性可靠性是指當保護范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常運行下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定

9、計算狀態(tài)時，保護裝置能可靠動作，不應(yīng)拒動或誤動。前者為信賴性，后狀態(tài)時，保護裝置能可靠動作，不應(yīng)拒動或誤動。前者為信賴性，后者為安全性。繼電保護裝置的拒動和誤動都會造成很大的損害。為保者為安全性。繼電保護裝置的拒動和誤動都會造成很大的損害。為保證保護裝置動作的可靠性，應(yīng)注意以下幾點證保護裝置動作的可靠性，應(yīng)注意以下幾點: 選用質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠的繼電器組成保護裝置。選用質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠的繼電器組成保護裝置。 保護裝置的接線應(yīng)力求簡單，使用最少的繼電器和觸點。保護裝置的接線應(yīng)力求簡單，使用最少的繼電器和觸點。 正確調(diào)整保護裝置的整定值。正確調(diào)整保護裝置的整定值。 注意安裝工作的

10、質(zhì)量，加強對繼電保護裝置的維護工作。注意安裝工作的質(zhì)量，加強對繼電保護裝置的維護工作。 以上對保護裝置的四項要求，在一個具體的保護裝置中，不一定以上對保護裝置的四項要求，在一個具體的保護裝置中，不一定都是同等重要的。在各要求之間發(fā)生矛盾時，應(yīng)進行綜合分析，選取都是同等重要的。在各要求之間發(fā)生矛盾時，應(yīng)進行綜合分析，選取最佳方案。最佳方案。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算例如，為了滿足保護裝置的選擇性，往往要犧牲一些速動性例如，為了滿足保護裝置的選擇性，往往要犧牲一些速動性;而有時卻而有時卻要犧牲選擇性，保證速動性。繼電保護裝置除滿足上面的基本要求外，要

11、犧牲選擇性，保證速動性。繼電保護裝置除滿足上面的基本要求外，還要求投資省，便于調(diào)試和維護。還要求投資省，便于調(diào)試和維護。 4)繼電保護裝置的組成繼電保護裝置的組成 繼電保護裝置由若干繼電器組成，如繼電保護裝置由若干繼電器組成，如圖圖9-2所示。當線路發(fā)生短路所示。當線路發(fā)生短路故障時，啟動用的電流繼電器故障時，啟動用的電流繼電器KA瞬時動作，使時間繼電器瞬時動作，使時間繼電器KT啟動，啟動，KT經(jīng)整定的一定時限后，接通信號繼電器經(jīng)整定的一定時限后，接通信號繼電器KS和中間繼電器和中間繼電器KM , KM觸頭接通故障線路斷路器觸頭接通故障線路斷路器QF的跳閘回路，使故障線路斷路器的跳閘回路，使故

12、障線路斷路器QF跳閘，跳閘，把故障從系統(tǒng)中切除。把故障從系統(tǒng)中切除。 5)電流保護裝置的接線方式和接線系數(shù)電流保護裝置的接線方式和接線系數(shù)下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 電流保護裝置的接線方式是指電流繼電器與電流互感器的連接方式。電流保護裝置的接線方式是指電流繼電器與電流互感器的連接方式。常用的連接方式有三種。常用的連接方式有三種。 為了表述繼電器電流為了表述繼電器電流IKA與電流互感器二次側(cè)電流與電流互感器二次側(cè)電流I2的關(guān)系，特引的關(guān)系，特引人一個接線人一個接線KW: (9

13、-2)式中式中:IKA為流入電流互感器的電流為流入電流互感器的電流;I2為電流互感器二次側(cè)電流。為電流互感器二次側(cè)電流。 (1)三相三繼電器式接線三相三繼電器式接線圖圖9-3是三相三繼電器的完全星形接線方是三相三繼電器的完全星形接線方式。當供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路、任意兩相短路、中性點直接接地系統(tǒng)式。當供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路、任意兩相短路、中性點直接接地系統(tǒng)中任一單相接地短路時，至少有一個繼電器中流過電流互感器的中任一單相接地短路時，至少有一個繼電器中流過電流互感器的二次電流。二次電流。 采用完全星形接線方式，流過繼電器的電流就是互感器的二次電采用完全星形接線方式，流過繼電器的電流就是互感器的二次電

14、流，所以其接線系數(shù)流，所以其接線系數(shù)KW=1。該接線方式不僅能反應(yīng)各種類型的短路。該接線方式不僅能反應(yīng)各種類型的短路故障，而且靈敏度相同，因此它的適用范圍較廣。但這種接線方式所故障，而且靈敏度相同，因此它的適用范圍較廣。但這種接線方式所用設(shè)備較多，主要用在中性點直接接地系統(tǒng)中作相間短路保護和單相用設(shè)備較多，主要用在中性點直接接地系統(tǒng)中作相間短路保護和單相接地短路保護。接地短路保護。 (2)兩相兩繼電器兩相兩繼電器(兩相三繼電器兩相三繼電器)式接線式接線圖圖9-4是兩相兩繼電器是兩相兩繼電器和兩相三繼電器的不完全星形接線方式，電流互感器統(tǒng)一裝在和兩相三繼電器的不完全星形接線方式，電流互感器統(tǒng)一裝

15、在A, C兩兩相上。在發(fā)生三相短路和任意兩相短路時，至少有一個繼電器流過互相上。在發(fā)生三相短路和任意兩相短路時，至少有一個繼電器流過互感器的二次電流，且各種相間短路時，接線系數(shù)感器的二次電流，且各種相間短路時，接線系數(shù)KW=1。任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁但是當未接電流互感器的一相發(fā)生單相接地短路故障時，繼電器不會但是當未接電流互感器的一相發(fā)生單相接地短路故障時，繼電器不會動作。所以此接線方式不能用來保護單相接地短路。由于此種接線所動作。所以此接線方式不能用來保護單相接地短路。由于此種接線所用設(shè)備少，因此廣泛用于用設(shè)備少，因此廣泛用于63kV及以下

16、的中性點不直接接地的系統(tǒng)中。及以下的中性點不直接接地的系統(tǒng)中。 (3)兩相一繼電器式接線兩相一繼電器式接線(兩相差式接線兩相差式接線)圖圖9-5是兩相一繼電器式是兩相一繼電器式的接線方式。由于流入電流繼電器的電流為兩相互感器二次電流之差，的接線方式。由于流入電流繼電器的電流為兩相互感器二次電流之差，所以叫兩相電流差接線。所以叫兩相電流差接線。 該接線方式在正常工作時和發(fā)生三相短路時，流入繼電器的電流該接線方式在正常工作時和發(fā)生三相短路時，流入繼電器的電流IKA為電流互感器二次電流的廳倍，所以其接線系數(shù)為電流互感器二次電流的廳倍，所以其接線系數(shù)KW= 。當。當A, B兩兩相或玖相或玖C兩相短路時

17、，流入繼電器的電流等于互感器的二次電流，其接兩相短路時，流入繼電器的電流等于互感器的二次電流，其接線系數(shù)線系數(shù)KW= 1。任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁當當A, C兩相短路時，流入繼電器的電流為互感器二次電流的兩相短路時，流入繼電器的電流為互感器二次電流的2倍，其倍，其接線系數(shù)接線系數(shù)KW=2。當。當B相發(fā)生單相接地短路時，繼電器中無電流，繼相發(fā)生單相接地短路時，繼電器中無電流，繼電器不動作。電器不動作。 由以上分析可知，兩相電流差接線能夠反映各種相間短路故障，由以上分析可知，兩相電流差接線能夠反映各種相間短路故障，只是在不同相間短路時，靈敏度不同。

18、由于它對于只是在不同相間短路時，靈敏度不同。由于它對于B相的單短路不能相的單短路不能反映，因此只能用作相間保護。兩相電流差接線靈敏度較低，一般用反映，因此只能用作相間保護。兩相電流差接線靈敏度較低，一般用作電動機和不太重要的作電動機和不太重要的10kV及以下線路的過電流保護。及以下線路的過電流保護。 2.常用保護繼電器常用保護繼電器 繼電器是繼電保護裝置的基本元件，是一種傳遞信號的電器，用繼電器是繼電保護裝置的基本元件，是一種傳遞信號的電器，用來接通或斷開控制或保護電路。來接通或斷開控制或保護電路。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 繼電器的分類方式很多

19、，按其應(yīng)用分，有控制繼電器和保護繼電器繼電器的分類方式很多，按其應(yīng)用分，有控制繼電器和保護繼電器兩大類?？刂评^電器用于控制回路，保護繼電器用于保護回路。兩大類?？刂评^電器用于控制回路，保護繼電器用于保護回路。 保護繼電器按其組成元件分，有機電型和晶體管型兩大類，機電型保護繼電器按其組成元件分，有機電型和晶體管型兩大類，機電型又分為電磁型繼電器和感應(yīng)型繼電器又分為電磁型繼電器和感應(yīng)型繼電器;按其反映的數(shù)量變化分，有過按其反映的數(shù)量變化分，有過量繼電器和欠量繼電器量繼電器和欠量繼電器;按其反映的物理量分，有電流繼電器、電壓按其反映的物理量分，有電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器等繼電器、氣體繼電器

20、等;按其在保護裝置中的功能分，有啟動繼電器、按其在保護裝置中的功能分，有啟動繼電器、時間繼電器、信號繼電器等時間繼電器、信號繼電器等;按其與一次電路的聯(lián)系分，有一次式繼按其與一次電路的聯(lián)系分，有一次式繼電器和二次式繼電器。電器和二次式繼電器。 在供電系統(tǒng)中常用的保護繼電器，有電磁型繼電器、感應(yīng)型繼電在供電系統(tǒng)中常用的保護繼電器，有電磁型繼電器、感應(yīng)型繼電器以及晶體管繼電器。器以及晶體管繼電器。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算前兩種是機電式繼電器，它們工作可靠，而且有成熟的運行經(jīng)驗，所前兩種是機電式繼電器，它們工作可靠，而且有成熟的運行經(jīng)驗，所以目前仍普

21、遍使用。晶體管繼電器具有動作靈敏、體積小、能耗低、以目前仍普遍使用。晶體管繼電器具有動作靈敏、體積小、能耗低、耐震動、無機械慣性、壽命長等一系列優(yōu)點，但由于晶體管器件的特耐震動、無機械慣性、壽命長等一系列優(yōu)點，但由于晶體管器件的特性受環(huán)境溫度變化影響大，器件的質(zhì)量及運行維護的水平都影響到保性受環(huán)境溫度變化影響大，器件的質(zhì)量及運行維護的水平都影響到保護裝置的可靠性，目前國內(nèi)較少采用。但隨著電力系統(tǒng)向集成電路和護裝置的可靠性，目前國內(nèi)較少采用。但隨著電力系統(tǒng)向集成電路和微機保護方向發(fā)展，晶體管繼電器的應(yīng)用水平也不斷提高。微機保護方向發(fā)展，晶體管繼電器的應(yīng)用水平也不斷提高。 1)電磁式繼電器電磁式繼

22、電器 電磁式繼電器包括以下四種電磁式繼電器包括以下四種 (1)電磁式電流繼電器電流繼電器在過電流保護裝置中作為測量和電磁式電流繼電器電流繼電器在過電流保護裝置中作為測量和啟動元件，當電流超過某一整定值時繼電器動作。啟動元件，當電流超過某一整定值時繼電器動作。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算供配電系統(tǒng)中常用供配電系統(tǒng)中常用DL-10系列電磁式電流繼電器作為過電流保護裝系列電磁式電流繼電器作為過電流保護裝置的啟動元件，其結(jié)構(gòu)如置的啟動元件，其結(jié)構(gòu)如圖圖9-6所示，內(nèi)部接線和圖形符號如所示，內(nèi)部接線和圖形符號如圖圖9-7所示，電流繼電器的文字符號為所示，電流

23、繼電器的文字符號為KA。 繼電器動作后，當流入繼電器線圈的電流減小到一定值時，鋼舌片繼電器動作后，當流入繼電器線圈的電流減小到一定值時，鋼舌片在彈簧作用下返回，使動、靜觸點分離，此時稱繼電器返回。能夠使在彈簧作用下返回，使動、靜觸點分離，此時稱繼電器返回。能夠使繼電器返回的最大電流，稱為繼電器的繼電器返回的最大電流，稱為繼電器的“返回電流返回電流”，用，用Ire表示。表示。(注注:對于欠量繼電器，例如欠電壓繼電器，其返回電壓對于欠量繼電器，例如欠電壓繼電器，其返回電壓Ure則為繼電則為繼電器線圈中的使繼電器返回的最小電壓。器線圈中的使繼電器返回的最小電壓。 繼電器的繼電器的“返回電流返回電流”

24、與與“動作電流動作電流”的比值稱為繼電器的返回的比值稱為繼電器的返回系數(shù)，用系數(shù)，用Kre表示，即表示，即任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁 (9-2) 由于此時摩擦力矩起阻礙繼電器返回的作用，因此電流繼電器的返回由于此時摩擦力矩起阻礙繼電器返回的作用，因此電流繼電器的返回系數(shù)恒小于系數(shù)恒小于1(欠量繼電器則大于欠量繼電器則大于1)。在保證接觸良好的條件下，返回。在保證接觸良好的條件下，返回系數(shù)越大，說明繼電器越靈敏。系數(shù)越大，說明繼電器越靈敏。DL系列電磁式電流繼電器的返回系數(shù)系列電磁式電流繼電器的返回系數(shù)較高，一般不小于較高，一般不小于0.8。 電磁

25、式電流繼電器的動作電流有兩種調(diào)節(jié)方法電磁式電流繼電器的動作電流有兩種調(diào)節(jié)方法:一種是平滑調(diào)節(jié)，即一種是平滑調(diào)節(jié)，即通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿來實現(xiàn)。當逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿時，彈簧被扭緊，反力通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿來實現(xiàn)。當逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿時，彈簧被扭緊，反力矩增大，繼電器動作所需電流也增大矩增大，繼電器動作所需電流也增大;反之，當順時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)桿時，繼反之，當順時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)桿時，繼電器動作電流減小。電器動作電流減小。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算另一種是級進調(diào)節(jié)，即改變線圈的連接方式實現(xiàn)。當兩線圈并聯(lián)時，另一種是級進調(diào)節(jié)，即改變線圈的連接方式實現(xiàn)。當兩線圈并聯(lián)時，線圈串聯(lián)匝數(shù)減

26、少線圈串聯(lián)匝數(shù)減少1倍，因繼電器所需動作匝數(shù)是一定的，因此動作倍，因繼電器所需動作匝數(shù)是一定的，因此動作電流將增大電流將增大1倍倍;反之，當線圈串聯(lián)時，動作減少反之，當線圈串聯(lián)時，動作減少1倍。電磁式電流繼倍。電磁式電流繼電器動作較快，其動作時間約為電器動作較快，其動作時間約為0.010.05s。電磁式電流繼電器。電磁式電流繼電器的接點容量較小，不能直接作用于斷路器跳閘，必須通過其他繼電器的接點容量較小，不能直接作用于斷路器跳閘，必須通過其他繼電器轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 DL-10系列電磁式電流繼電器只要通入繼電器的電流超過某一預(yù)系列電磁式電流繼電器只要通入繼電器的電流超過某一預(yù)先整定的數(shù)值時，它就能動

27、作，動作時限是固定的，與外電壓無關(guān)，先整定的數(shù)值時，它就能動作，動作時限是固定的，與外電壓無關(guān)，這種特性稱做定時限特性，如這種特性稱做定時限特性，如圖圖9-8所示。所示。DL型電磁式繼電器的技型電磁式繼電器的技術(shù)參數(shù)見術(shù)參數(shù)見表表9-1。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 (2)電磁式中間繼電器中間繼電器在繼電保護中作為輔助繼電器，電磁式中間繼電器中間繼電器在繼電保護中作為輔助繼電器，以彌補主繼電器觸點數(shù)量和觸點容量的不足。它通常用在保護裝置的以彌補主繼電器觸點數(shù)量和觸點容量的不足。它通常用在保護裝置的出口電路中，用來接通斷路器的跳閘回路。工廠供配電系統(tǒng)

28、中常用的出口電路中，用來接通斷路器的跳閘回路。工廠供配電系統(tǒng)中常用的DZ-10系列中間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如系列中間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖圖9-9所示，其內(nèi)部接線和圖形所示，其內(nèi)部接線和圖形符號如符號如圖圖9-10所示，中間繼電器的圖形符號為所示，中間繼電器的圖形符號為KM。 當線圈當線圈1通電時，銜鐵通電時，銜鐵4被吸引向鐵芯被吸引向鐵芯2，使其常閉觸點，使其常閉觸點5, 6斷開，斷開，常開觸點常開觸點5-7閉合閉合;當線圈斷電時，銜鐵當線圈斷電時，銜鐵4在彈簧在彈簧3作用下返回。作用下返回。 中間繼電器種類較多，有電壓式，電流式，有瞬時動作的，也有延中間繼電器種類較多，有電壓式，電流式，有瞬時動

29、作的，也有延時動作的。瞬時動作中間繼電器，其動作時間約時動作的。瞬時動作中間繼電器，其動作時間約0.050.06s。 中間繼電器的特點是觸點多，容量大，可直接接通斷路器的跳閘中間繼電器的特點是觸點多，容量大，可直接接通斷路器的跳閘任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁回路，且其線圈允許時間通電運行?；芈?，且其線圈允許時間通電運行。 (3)電磁式時間繼電器時間繼電器在繼電器保護中作為時限電磁式時間繼電器時間繼電器在繼電器保護中作為時限(延時延時)元件，用來建立必要的動作時限。其特點是線圈通電后，觸點延時動元件，用來建立必要的動作時限。其特點是線圈通電后，觸點延

30、時動作，按照一定的次序和時間間隔接通或斷開被控制的回路。作，按照一定的次序和時間間隔接通或斷開被控制的回路。 常用的常用的DS-110(120)系列電磁式時間繼電器的結(jié)構(gòu)如系列電磁式時間繼電器的結(jié)構(gòu)如圖圖9-11所示，內(nèi)部接線和圖形號如所示，內(nèi)部接線和圖形號如圖圖9-12所示。所示。 在在圖圖9-11中，當線圈中，當線圈1通電時，可動鐵芯通電時，可動鐵芯3被吸入，帶動瞬時動被吸入，帶動瞬時動觸點觸點8分離，與靜瞬時觸點分離，與靜瞬時觸點5, 6閉合。壓桿閉合。壓桿9由于銜鐵的吸入被放松，由于銜鐵的吸入被放松，使扇形齒輪使扇形齒輪12在拉引彈簧在拉引彈簧17的作用下順時針轉(zhuǎn)動，啟動鐘表機構(gòu)。的作

31、用下順時針轉(zhuǎn)動，啟動鐘表機構(gòu)。任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁鐘表機構(gòu)帶動延時主動觸點鐘表機構(gòu)帶動延時主動觸點14，逆時針轉(zhuǎn)向主靜延時觸點，逆時針轉(zhuǎn)向主靜延時觸點15經(jīng)一段經(jīng)一段延時后，延時觸點延時后，延時觸點14與與15閉合，繼電器動作。調(diào)整主靜延時觸點閉合，繼電器動作。調(diào)整主靜延時觸點15的位置來調(diào)整延時主動觸點的位置來調(diào)整延時主動觸點14到到15之間的行程，從而調(diào)整繼電之間的行程，從而調(diào)整繼電器的延時時間。調(diào)整的時間在刻度盤上標出。線圈斷電后，在返回彈器的延時時間。調(diào)整的時間在刻度盤上標出。線圈斷電后，在返回彈簧簧4的作用下，可動鐵芯的作用下，可

32、動鐵芯3將壓桿將壓桿9頂起，使繼電器返回。由于返回頂起，使繼電器返回。由于返回時鐘表機構(gòu)不起作用，所以繼電器的返回是瞬時的。時鐘表機構(gòu)不起作用，所以繼電器的返回是瞬時的。 (4)電磁式信號繼電器在繼電保護和自動裝置中，信號繼電器用電磁式信號繼電器在繼電保護和自動裝置中，信號繼電器用作動作指示，以便判別故障性質(zhì)或提醒工作人員注意。工廠配電系統(tǒng)作動作指示，以便判別故障性質(zhì)或提醒工作人員注意。工廠配電系統(tǒng)常用的常用的DX-11型信號繼電器的結(jié)構(gòu)如型信號繼電器的結(jié)構(gòu)如圖圖9-13所示，內(nèi)部接線和圖所示，內(nèi)部接線和圖形符號如形符號如圖圖9-14所示，信號繼電器的文字符號為所示，信號繼電器的文字符號為KS

33、。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 正常時，繼電器的信號牌正常時，繼電器的信號牌5支持在銜鐵支持在銜鐵4上面。當線圈上面。當線圈1通電時，通電時，銜鐵被吸向鐵芯銜鐵被吸向鐵芯2使信號牌落下，同時帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)使信號牌落下，同時帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90，使固定在，使固定在轉(zhuǎn)軸上的動觸點轉(zhuǎn)軸上的動觸點8與靜觸點與靜觸點9觸通，從而接通了燈光和音響信號回路。觸通，從而接通了燈光和音響信號回路。要使信號復(fù)歸，可旋轉(zhuǎn)復(fù)位旋鈕要使信號復(fù)歸，可旋轉(zhuǎn)復(fù)位旋鈕7，斷開信號回路。，斷開信號回路。 2)感應(yīng)式繼電器感應(yīng)式繼

34、電器 (1)結(jié)構(gòu)組成與工作原理在結(jié)構(gòu)組成與工作原理在6(10)KV供電系統(tǒng)中，廣泛使用感應(yīng)供電系統(tǒng)中，廣泛使用感應(yīng)式電流繼電器作電流保護。因為它兼有電流繼電器、時間繼電器、中式電流繼電器作電流保護。因為它兼有電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器和信號繼電器的作用，從而能大大簡化繼電器保護裝置。間繼電器和信號繼電器的作用，從而能大大簡化繼電器保護裝置。 常用的常用的GL-10系列感應(yīng)式電流繼電器結(jié)構(gòu)如系列感應(yīng)式電流繼電器結(jié)構(gòu)如圖圖9-15所示。它由兩所示。它由兩大系統(tǒng)構(gòu)成，一個是感應(yīng)系統(tǒng)，其動作是反時限的大系統(tǒng)構(gòu)成，一個是感應(yīng)系統(tǒng)，其動作是反時限的;另一個是另一個是上一頁下一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線

35、路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算電磁系統(tǒng)，其動作是瞬時的。感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部接線和圖形符電磁系統(tǒng)，其動作是瞬時的。感應(yīng)式電流繼電器的內(nèi)部接線和圖形符號如號如圖圖9-16所示。所示。 在在圖圖9-15中，當線圈中，當線圈1中有電流中有電流IKa通過時，鐵芯通過時，鐵芯2在短路環(huán)在短路環(huán)3的的作用下，產(chǎn)生在時間和空間位置上不相同的兩個磁通作用下，產(chǎn)生在時間和空間位置上不相同的兩個磁通1和和2，1在相位上超前在相位上超前2一個角度一個角度。這樣在鐵芯端部的空氣隙中產(chǎn)生了兩。這樣在鐵芯端部的空氣隙中產(chǎn)生了兩個空間位置和相位均不同的磁通，而且都穿過鋁盤，由電工基礎(chǔ)知識個空間位置和相位均不同

36、的磁通，而且都穿過鋁盤，由電工基礎(chǔ)知識可知，如果兩個磁通空間位置不重合，在時間上又有相位差時，那么可知，如果兩個磁通空間位置不重合，在時間上又有相位差時，那么其中一個磁通在鋁盤內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)渦流與另一個磁通相互作用，便產(chǎn)其中一個磁通在鋁盤內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)渦流與另一個磁通相互作用，便產(chǎn)生了作用于鋁盤的電磁力矩生了作用于鋁盤的電磁力矩M1。該電磁力矩的方向是使鋁盤由空間。該電磁力矩的方向是使鋁盤由空間位置上相位超前的磁通轉(zhuǎn)向相位滯后的磁通，即由磁極未套短路位置上相位超前的磁通轉(zhuǎn)向相位滯后的磁通，即由磁極未套短路下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算環(huán)部分向套有短路環(huán)的

37、部分旋轉(zhuǎn)，電磁力矩的大小則可由下式?jīng)Q定，環(huán)部分向套有短路環(huán)的部分旋轉(zhuǎn)，電磁力矩的大小則可由下式?jīng)Q定，即即 (9-3) 由式由式(9-3)可見，電磁力矩可見，電磁力矩M1的大小不但與磁通的大小不但與磁通12的大小有的大小有關(guān)，還與它們的相位差甲有關(guān)。當繼電器結(jié)構(gòu)一定時，關(guān)，還與它們的相位差甲有關(guān)。當繼電器結(jié)構(gòu)一定時，K1與相位差與相位差甲為常數(shù)，當磁路未飽和時，磁通甲為常數(shù)，當磁路未飽和時，磁通12與繼電器線圈中的電流與繼電器線圈中的電流IKA成正比。故式成正比。故式(9-3)可寫成可寫成 (9-4) 式式(9-4)說明，通入繼電器線圈的電流說明，通入繼電器線圈的電流IKA越大，電磁力矩越大，電

38、磁力矩M1越越大，鋁盤轉(zhuǎn)動越快。大，鋁盤轉(zhuǎn)動越快。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 鋁盤鋁盤4轉(zhuǎn)動時，切割永久磁鐵轉(zhuǎn)動時，切割永久磁鐵8的磁力線，因而在鋁盤上產(chǎn)生渦流。的磁力線，因而在鋁盤上產(chǎn)生渦流。該渦流與永久磁鐵的磁場相互作用產(chǎn)生與轉(zhuǎn)矩該渦流與永久磁鐵的磁場相互作用產(chǎn)生與轉(zhuǎn)矩M1方向相反的制動力矩方向相反的制動力矩M2，其大小與鋁盤的轉(zhuǎn)速，其大小與鋁盤的轉(zhuǎn)速n成正比，即成正比，即 (9-5) 當轉(zhuǎn)速當轉(zhuǎn)速n增大到某一值時，增大到某一值時，M1與與M2平衡，鋁盤勻速運轉(zhuǎn)。鋁盤轉(zhuǎn)平衡，鋁盤勻速運轉(zhuǎn)。鋁盤轉(zhuǎn)動時，動時，M1與與M2二者作用于鋁盤，使鋁盤帶

39、動框架二者作用于鋁盤，使鋁盤帶動框架6有克服彈簧有克服彈簧7的拉的拉力繞軸順時針偏轉(zhuǎn)的趨勢。線圈中的電流越大，則框架受力也越大。力繞軸順時針偏轉(zhuǎn)的趨勢。線圈中的電流越大，則框架受力也越大。當電流足夠大時，框架克服彈簧阻力而順時針偏轉(zhuǎn)，使鋁盤前移。當當電流足夠大時，框架克服彈簧阻力而順時針偏轉(zhuǎn)，使鋁盤前移。當框架轉(zhuǎn)到蝸桿框架轉(zhuǎn)到蝸桿10與扇形齒輪與扇形齒輪9嚙合，扇形齒輪便隨著鋁盤的旋轉(zhuǎn)而上嚙合，扇形齒輪便隨著鋁盤的旋轉(zhuǎn)而上升，從而啟動繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)。升，從而啟動繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)。下一頁上一頁下一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算當鋁盤繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使扇形齒輪上升抵達扁

40、桿當鋁盤繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使扇形齒輪上升抵達扁桿11時，將扁桿頂起，使銜時，將扁桿頂起，使銜鐵巧的右端因與鐵芯鐵巧的右端因與鐵芯2的空氣隙減小而被吸向鐵芯，觸點的空氣隙減小而被吸向鐵芯，觸點12閉合。閉合。從繼電器啟動從繼電器啟動(螺桿與扇形齒輪嚙合瞬間螺桿與扇形齒輪嚙合瞬間)到觸點閉合的這段時間，到觸點閉合的這段時間，稱為繼電器的動作時限。稱為繼電器的動作時限。圖圖9-17為為GL-10系列感應(yīng)式電流繼電器的系列感應(yīng)式電流繼電器的時限特性曲線。當通過線圈的電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)動也越快，動作時限時限特性曲線。當通過線圈的電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)動也越快，動作時限就越短，這種時限特性稱為反時限特性。如就越短，這種時限

41、特性稱為反時限特性。如圖圖9-17曲線的曲線的ab段所示。段所示。隨著繼電器線圈電流的繼續(xù)增大，鐵芯逐漸到達飽和狀態(tài)。這時，隨著繼電器線圈電流的繼續(xù)增大，鐵芯逐漸到達飽和狀態(tài)。這時，M1不再隨不再隨IKA增大而增大，繼電器動作時限也不再減小，即進人定增大而增大，繼電器動作時限也不再減小，即進人定時限部分，如曲線中的時限部分，如曲線中的bc段所示。這種有一定限度的反時限特性，段所示。這種有一定限度的反時限特性，稱為有限反時限特性。稱為有限反時限特性。上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 這種繼電器還裝有瞬動元件，當繼電器線圈中電流再繼續(xù)增大到某這種繼電器還裝有瞬動

42、元件，當繼電器線圈中電流再繼續(xù)增大到某一預(yù)先設(shè)定的倍數(shù)時，銜鐵的右端被吸向鐵芯。扁桿一預(yù)先設(shè)定的倍數(shù)時，銜鐵的右端被吸向鐵芯。扁桿11向上運動使向上運動使觸點瞬時閉合，電磁系統(tǒng)瞬時動作，進人曲線的觸點瞬時閉合，電磁系統(tǒng)瞬時動作，進人曲線的“速斷速斷”部分，如曲部分，如曲線中的線中的bc段所示。電磁系統(tǒng)的動作時間約為段所示。電磁系統(tǒng)的動作時間約為0.050.1s。動作。動作n曲曲線對應(yīng)于開始速斷時間的動作電流倍數(shù)，稱為速斷電流倍數(shù)線對應(yīng)于開始速斷時間的動作電流倍數(shù)，稱為速斷電流倍數(shù)nab。即即 (9-6)式中式中:Iab為感應(yīng)式電流繼電器的速斷電流，即繼電器線圈中使速斷元為感應(yīng)式電流繼電器的速斷

43、電流，即繼電器線圈中使速斷元件動作的最小電流件動作的最小電流;IOP為感應(yīng)式電流繼電器的動作電流。速斷電流倍為感應(yīng)式電流繼電器的動作電流。速斷電流倍數(shù)可以通過電流速斷調(diào)節(jié)螺桿數(shù)可以通過電流速斷調(diào)節(jié)螺桿14改變銜鐵改變銜鐵15與鐵芯與鐵芯2之間之間下一頁上一頁的氣隙大小來調(diào)節(jié)。氣隙越大，速度電流倍數(shù)的氣隙大小來調(diào)節(jié)。氣隙越大，速度電流倍數(shù)nab越大。當線圈中的越大。當線圈中的電流減小到一定程度時，彈簧電流減小到一定程度時，彈簧7時將框架時將框架6拉回，使扇形齒輪拉回，使扇形齒輪9與螺桿與螺桿脫離，繼電器則返回。脫離，繼電器則返回。 (2)動作電流與動作時限的調(diào)節(jié)動作電流與動作時限的調(diào)節(jié) 使蝸桿與

44、扇形齒輪使蝸桿與扇形齒輪9嚙合的最小電流，稱為繼電器感應(yīng)系統(tǒng)的動作嚙合的最小電流，稱為繼電器感應(yīng)系統(tǒng)的動作電流。繼電器感應(yīng)系統(tǒng)的動作電流是利用插銷電流。繼電器感應(yīng)系統(tǒng)的動作電流是利用插銷16改變繼電器線圈的改變繼電器線圈的匝數(shù)來調(diào)整的。匝數(shù)來調(diào)整的。GL型感應(yīng)式電流繼電器的技術(shù)參數(shù)見型感應(yīng)式電流繼電器的技術(shù)參數(shù)見表表9-2。 感應(yīng)系統(tǒng)的動作時限，可以通過轉(zhuǎn)動螺桿感應(yīng)系統(tǒng)的動作時限，可以通過轉(zhuǎn)動螺桿13使擋板上下移動，改使擋板上下移動，改變扇動齒輪的起始位置來調(diào)節(jié)。扇形齒輪與搖柄的距離越大，則在一變扇動齒輪的起始位置來調(diào)節(jié)。扇形齒輪與搖柄的距離越大，則在一定電流作用下，繼電器動作時限越長。定電流

45、作用下，繼電器動作時限越長。任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 由于由于GL-10系列感應(yīng)式繼電器的動作時限與通過繼電器線圈的電流系列感應(yīng)式繼電器的動作時限與通過繼電器線圈的電流大小有關(guān)，所以繼電器銘牌上標注的時間，均指繼電器線圈通過的電大小有關(guān)，所以繼電器銘牌上標注的時間，均指繼電器線圈通過的電流為其整定的動作電流流為其整定的動作電流10倍時動作電流的動作時間。其他電流的動作倍時動作電流的動作時間。其他電流的動作時限可從對應(yīng)的時限特性曲線上查得。電磁系統(tǒng)的動作電流，可通過時限可從對應(yīng)的時限特

46、性曲線上查得。電磁系統(tǒng)的動作電流，可通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘14改變銜鐵右端與鐵芯之間的空氣隙來調(diào)節(jié)。氣隙越大，速改變銜鐵右端與鐵芯之間的空氣隙來調(diào)節(jié)。氣隙越大，速斷動作電流也越大。斷動作電流也越大。 GL-10系列繼電器的優(yōu)點是接點容量大，能直接作用于斷路器跳系列繼電器的優(yōu)點是接點容量大，能直接作用于斷路器跳閘，本身還具有機械掉牌裝置，不需附加其他繼電器就能實現(xiàn)有時限閘，本身還具有機械掉牌裝置，不需附加其他繼電器就能實現(xiàn)有時限的過電流保護功能和信號指示功能。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精確度較低，的過電流保護功能和信號指示功能。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精確度較低，感應(yīng)系統(tǒng)慣性較大，動作后不能及時返回，為了保證其

47、動作的感應(yīng)系統(tǒng)慣性較大，動作后不能及時返回，為了保證其動作的下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算選擇性必須加大時限階段。選擇性必須加大時限階段。3.高壓配電電網(wǎng)的繼電保護高壓配電電網(wǎng)的繼電保護 輸電線路或電氣設(shè)備發(fā)生短路故障時，其重要的特征是電流突然增輸電線路或電氣設(shè)備發(fā)生短路故障時，其重要的特征是電流突然增大和電壓下降。過電流保護就是利用電流增大的特點構(gòu)成的保護裝置。大和電壓下降。過電流保護就是利用電流增大的特點構(gòu)成的保護裝置。這種過電流保護一般分為定時限過電流保護、反時限過電流保護、無這種過電流保護一般分為定時限過電流保護、反時限過電流保護、無時限電流

48、速斷保護和有時限電流速斷保護等。時限電流速斷保護和有時限電流速斷保護等。 1)帶時限的過電流保護帶時限的過電流保護 帶時限的過電流保護，按其動作時間特性分，有定時限過電流保護帶時限的過電流保護，按其動作時間特性分，有定時限過電流保護和反時限過電流保護兩種。定時限，就是指保護裝置的動作時間是固和反時限過電流保護兩種。定時限，就是指保護裝置的動作時間是固定的，與短路電流的大小無關(guān)定的，與短路電流的大小無關(guān);反時限，就是指保護裝置的動作反時限，就是指保護裝置的動作下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算時間與反映到繼電器中的短路電流的大小成反比關(guān)系，短路電流越大，時

49、間與反映到繼電器中的短路電流的大小成反比關(guān)系，短路電流越大，動作時間越短，所以反時限特性也稱為反比延時特性或反延時特性。動作時間越短，所以反時限特性也稱為反比延時特性或反延時特性。 (1)定時限過電流保護電網(wǎng)的過電流保護裝置均設(shè)在每一段線路的供定時限過電流保護電網(wǎng)的過電流保護裝置均設(shè)在每一段線路的供電端，其接線如電端，其接線如圖圖9-18所示。圖中所示。圖中TA1、TA2為電流互感器為電流互感器;KA1、KA2為電磁式過電流繼電器，作為過電流保護的啟動元件為電磁式過電流繼電器，作為過電流保護的啟動元件;KT為時間繼為時間繼電器，作為過電流保護的時限元件電器，作為過電流保護的時限元件;KS為信號

50、繼電器，作為過電流保護為信號繼電器，作為過電流保護的信號元件的信號元件;KM為中間繼電器，作為保護的執(zhí)行元件為中間繼電器，作為保護的執(zhí)行元件;YR為斷路器的跳為斷路器的跳閘線圈閘線圈;觸點觸點QF為斷路器操作機構(gòu)控制的輔助常開觸點。保護采用兩相為斷路器操作機構(gòu)控制的輔助常開觸點。保護采用兩相兩繼電器式接線方式。兩繼電器式接線方式。 正常情況下，線路中流過的工作電流小于繼電器的動作電流，正常情況下，線路中流過的工作電流小于繼電器的動作電流，下一頁上一頁繼電器不能動作。當線路保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時，流過線路的電繼電器不能動作。當線路保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時，流過線路的電流增加，當電流達到電流繼電

51、器的整定值時，電流繼電器動作，閉合流增加，當電流達到電流繼電器的整定值時，電流繼電器動作，閉合其常開觸點，使時間繼電器其常開觸點，使時間繼電器KT線圈有電線圈有電;經(jīng)過一定延時，經(jīng)過一定延時，KT觸點閉合，觸點閉合，接通信號繼電器接通信號繼電器KS線圈回路，線圈回路，KS觸點閉合，接通燈光、聲響信號回觸點閉合，接通燈光、聲響信號回路路;信號繼電器本身也具有掉牌顯示，指示該保護裝置動作。在信號繼電器本身也具有掉牌顯示，指示該保護裝置動作。在KT觸觸點閉合接通信號繼電器的同時，中間繼電器點閉合接通信號繼電器的同時，中間繼電器KM線圈也同時有電，其線圈也同時有電，其觸點閉合使斷路器跳閘線圈觸點閉合使

52、斷路器跳閘線圈YR有電，動作于斷路器跳閘，切除故障線有電，動作于斷路器跳閘，切除故障線路。斷路器跳閘后，路。斷路器跳閘后，QF隨即打開，切斷斷路器跳閘線圈回路，以避免隨即打開，切斷斷路器跳閘線圈回路，以避免直接用直接用KM觸點斷開跳閘線圈時，其觸點被電弧燒壞。在短路故障切觸點斷開跳閘線圈時，其觸點被電弧燒壞。在短路故障切除后，繼電保護裝置除除后，繼電保護裝置除KS外的其他所有繼電器都自動返回起始外的其他所有繼電器都自動返回起始任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算狀態(tài)，而狀態(tài)，而KS需手動復(fù)位，完

53、成保護裝置的全部動作過程。需手動復(fù)位，完成保護裝置的全部動作過程。 動作電流的整定動作電流的整定 動作電流的整定必須滿足下面兩個條件動作電流的整定必須滿足下面兩個條件: 應(yīng)該躲過線路的最大負荷電流應(yīng)該躲過線路的最大負荷電流ILmax，以免在最大負荷通過時保護，以免在最大負荷通過時保護裝置誤動作。裝置誤動作。 保護裝置的返回電流保護裝置的返回電流Ire也應(yīng)該躲過線路最大負荷電流也應(yīng)該躲過線路最大負荷電流ILmax，以保，以保證保護裝置在外部故障切除后，能可靠地返回原始位置，以免發(fā)生誤動證保護裝置在外部故障切除后，能可靠地返回原始位置，以免發(fā)生誤動作。為說明這點，現(xiàn)以作。為說明這點，現(xiàn)以圖圖9-1

54、9為例來介紹。為例來介紹。 當線路當線路WL2的首端的首端k點發(fā)生短路時，由于短路電流遠遠大于線路上點發(fā)生短路時，由于短路電流遠遠大于線路上的所有負荷電流，所以沿線路的過電流保護裝置包括的所有負荷電流，所以沿線路的過電流保護裝置包括KA1,KA2下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算均應(yīng)啟動。按照保護選擇性的要求，應(yīng)是靠近故障點的保護裝置均應(yīng)啟動。按照保護選擇性的要求，應(yīng)是靠近故障點的保護裝置KA2首先斷開首先斷開QF2，切除故障線路，切除故障線路WL2，而，而KA1應(yīng)立即返回，不至于斷開應(yīng)立即返回，不至于斷開Q F1。如果。如果KA1在整定其返回電流時沒有

55、躲過線路在整定其返回電流時沒有躲過線路WL1的最大負荷的最大負荷電流，盡管電流，盡管KA2切除切除WL2后，后，WL1恢復(fù)正常運行，但恢復(fù)正常運行，但KA1繼續(xù)保持啟繼續(xù)保持啟動狀態(tài)，從而達到它所整定的時限后，必將錯誤地斷開動狀態(tài)，從而達到它所整定的時限后，必將錯誤地斷開QF，造成，造成WL1停電，擴大了事故停電的范圍，這是不允許的。所以保護裝置的停電，擴大了事故停電的范圍，這是不允許的。所以保護裝置的返回電流也必須躲過線路的最大負荷電流返回電流也必須躲過線路的最大負荷電流ILmax。線路的最大負荷電流。線路的最大負荷電流應(yīng)根據(jù)線路實際的過負荷情況，特別是尖峰電流應(yīng)根據(jù)線路實際的過負荷情況，特

56、別是尖峰電流(包括電動機的自啟動包括電動機的自啟動電流電流)情況而定。情況而定。過電流保護動作電流的整定公式為過電流保護動作電流的整定公式為下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 (9-7)式中式中:IOP為繼電器的動作電流為繼電器的動作電流;Kre1為保護裝置的可靠系數(shù)，對為保護裝置的可靠系數(shù)，對DL型繼電器取型繼電器取1.2，對，對GL型繼電器取型繼電器取1.3 ; KW為保護裝置的接線系數(shù)，為保護裝置的接線系數(shù)，三相式、兩相式接線取三相式、兩相式接線取1，兩相差式接線取廳，兩相差式接線取廳;保護裝置的返回系數(shù)，保護裝置的返回系數(shù)，對對DL型繼電器取型繼

57、電器取0.85，對，對GL型繼電器取型繼電器取0.8 ; Ki為電流互感器變?yōu)殡娏骰ジ衅髯儽缺?ILmax為線路的最大負荷電流，可取為為線路的最大負荷電流，可取為(1.53)I30。 如果用斷路器手動操作機構(gòu)的過電流脫扣器如果用斷路器手動操作機構(gòu)的過電流脫扣器YR作過電流保護，則作過電流保護，則脫扣器動作電流按下式進行整定，即脫扣器動作電流按下式進行整定，即 (9-8)下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算式中式中:Kre1為保護裝置為保護裝置YR的可靠系數(shù)，取的可靠系數(shù)，取22.5。 由式由式(9-9)求得繼電器動作電流計算值，確定其動作電流整定值。求得繼

58、電器動作電流計算值，確定其動作電流整定值。保護裝置一次側(cè)的動作電流為保護裝置一次側(cè)的動作電流為 (9-9) 動作時間的整定動作時間的整定 定時限過流保護裝置的時限整定應(yīng)遵守時限的定時限過流保護裝置的時限整定應(yīng)遵守時限的“階梯原則階梯原則”。為了。為了使保護裝置以可能的最小時限切除故障線路，位于電網(wǎng)末端的過電流使保護裝置以可能的最小時限切除故障線路，位于電網(wǎng)末端的過電流保護不設(shè)延時元件，其動作時間等于電流繼電器和中間繼電器本身固保護不設(shè)延時元件，其動作時間等于電流繼電器和中間繼電器本身固有的動作時間之和，約為有的動作時間之和，約為0.070.09s。下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定

59、計算電力線路繼電保護整定計算 為了保證前后兩級保護裝置動作的選擇性，在后一級保護裝置的線路為了保證前后兩級保護裝置動作的選擇性，在后一級保護裝置的線路首端即首端即k點發(fā)生三相短路時，前一級保護的動作時間點發(fā)生三相短路時，前一級保護的動作時間t2，應(yīng)比后一級保，應(yīng)比后一級保護的動作時間護的動作時間t1要大一個時間差要大一個時間差t，即，即 (9-10) 靠近電源側(cè)的各級保護裝置的動作時間，取決于時限級差靠近電源側(cè)的各級保護裝置的動作時間，取決于時限級差t的大的大小小t越小，各級保護裝置的動作時限越小。但越小，各級保護裝置的動作時限越小。但t不可過小，否則不不可過小，否則不能保證選擇性。在確定出時

60、，應(yīng)考慮到斷路器的動作時間，前一級保能保證選擇性。在確定出時，應(yīng)考慮到斷路器的動作時間，前一級保護裝置工作時限可能發(fā)生提前動作的負誤差，后一級保護裝置可能發(fā)護裝置工作時限可能發(fā)生提前動作的負誤差，后一級保護裝置可能發(fā)生滯后動作的正誤差，為了保證前后級保護的動作選擇性，還應(yīng)該考生滯后動作的正誤差，為了保證前后級保護的動作選擇性，還應(yīng)該考慮加上一個保險時間，慮加上一個保險時間，t大約在大約在0.50.7s之間。之間。下一頁上一頁 對于定時限過電流保護，可取對于定時限過電流保護，可取t=0.5s;對于反時限過電流保護，對于反時限過電流保護，可取位可取位t=0.7。 例例9-1如如圖圖9-20所示，某

61、廠所示，某廠10kV供電線路，保護裝置接線方供電線路，保護裝置接線方式為兩相式接線。已知式為兩相式接線。已知WL2的最大負荷電流為的最大負荷電流為60A, TA1的變比為的變比為150/5, TA2的變比為的變比為100/5，繼電器均為，繼電器均為DL型電流繼電器。已型電流繼電器。已知知TA1已整定，其動作電流為已整定，其動作電流為10A,動作時間為動作時間為1s。試求整定保護裝。試求整定保護裝置置TA2的動作電流、一次側(cè)動作電流和動作時間。的動作電流、一次側(cè)動作電流和動作時間。解解整定整定KA2的動作電流。的動作電流。取取 ，已知，已知 ，故，故任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路

62、繼電保護整定計算下一頁上一頁查查表表9-2, KA2選擇選擇DL-10/10型電流繼電器，線圈串聯(lián)，動作電型電流繼電器，線圈串聯(lián)，動作電流整定為流整定為4A。KA2的一次側(cè)動作電流為的一次側(cè)動作電流為 (2)整定整定KA2的動作時間。的動作時間。 保護裝置保護裝置KA1的動作時限應(yīng)比保護裝置的動作時限應(yīng)比保護裝置KAz的動作時限大一個時的動作時限大一個時間階段間階段t,取取t=0.5 s，因為，因為KA1的動作時間是的動作時間是t1=1s，所以，所以KAz的動作時間為的動作時間為 (2)反時限過電流保護反時限就是指保護裝置的動作時間與反映到繼反時限過電流保護反時限就是指保護裝置的動作時間與反映

63、到繼電器中的短路電流的大小成反比關(guān)系，短路電流越大，動作時間越短。電器中的短路電流的大小成反比關(guān)系，短路電流越大，動作時間越短。任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算 反時限過電流保護的基本元件是反時限過電流保護的基本元件是GL型感應(yīng)式電流繼電器。晶體管繼型感應(yīng)式電流繼電器。晶體管繼電器也可組成反過流保護裝置。這種保護的特點是在同一線路的不同電器也可組成反過流保護裝置。這種保護的特點是在同一線路的不同地點時，由于短路電流大小不同，因此保護具有不同的動作時限。短地點時，由于短路電流大小不同，因此保護

64、具有不同的動作時限。短路點越靠近電源端，短路電流越大，動作時限越短。路點越靠近電源端，短路電流越大，動作時限越短。 圖圖9-21是由是由GL型感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成的反時限過電流保護裝型感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成的反時限過電流保護裝置置(不完全星形接線不完全星形接線)接線圖。圖中，接線圖。圖中，KA1,KA2為為GL型感應(yīng)式帶有型感應(yīng)式帶有瞬時觸電的反時限過電流繼電器，繼電器本身帶有時限，并有動作及瞬時觸電的反時限過電流繼電器，繼電器本身帶有時限，并有動作及指示信號牌，所以回路不需要時間繼電器和信號繼電器。指示信號牌，所以回路不需要時間繼電器和信號繼電器。 當一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器當一次電

65、路發(fā)生相間短路時，電流繼電器KA1,KA2至少有一個動至少有一個動作，經(jīng)過一定的延時后作，經(jīng)過一定的延時后(延時時間與短路電流大小成反比關(guān)系延時時間與短路電流大小成反比關(guān)系)，下一頁上一頁其常開觸點閉合，緊接著其常閉觸點斷開，斷路器跳閘線圈其常開觸點閉合，緊接著其常閉觸點斷開，斷路器跳閘線圈YR因因“去分流去分流”而通電，使斷路器跳閘，切除故障部分。在繼電器去分流而通電，使斷路器跳閘，切除故障部分。在繼電器去分流跳閘的同時，其信號牌自動掉下，指示保護裝置已經(jīng)動作。在故障切跳閘的同時，其信號牌自動掉下，指示保護裝置已經(jīng)動作。在故障切除后，繼電器自動復(fù)位，信號牌則需要手動復(fù)位。除后，繼電器自動復(fù)位

66、，信號牌則需要手動復(fù)位。 注意注意:GL型感應(yīng)式電流繼電器的常開、常閉觸點的動作先后順序型感應(yīng)式電流繼電器的常開、常閉觸點的動作先后順序是是:常開觸點先閉合，常閉觸點后斷開常開觸點先閉合，常閉觸點后斷開(與一般的繼電器觸點狀態(tài)變化與一般的繼電器觸點狀態(tài)變化正好相反正好相反)。這樣不僅保證了繼電器的可靠動作，而且還保證了在繼。這樣不僅保證了繼電器的可靠動作，而且還保證了在繼電器觸點轉(zhuǎn)換過程中，電流互感器二次側(cè)不會帶負荷開路。電器觸點轉(zhuǎn)換過程中，電流互感器二次側(cè)不會帶負荷開路。 動作電流的整定動作電流的整定 反時限過電流保護裝置的動作電流整定計算與定時限過電流保護反時限過電流保護裝置的動作電流整定計算與定時限過電流保護任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算下一頁上一頁任務(wù)一任務(wù)一 電力線路繼電保護整定計算電力線路繼電保護整定計算裝置相同，只是裝置相同，只是kre1取取1.3，此處不再贅述。，此處不再贅述。 例例9-2某高壓線路的計算電流為某高壓線路的計算電流為100A，線路末端的三相短路電，線路末端的三相短路電流為流為1300A，采用，采用GL-15型電流繼電器組成