剩余电流保护装置的常见故障 1剩余电流保护装置的一般故障跳闸 1.1电源侧、分支线线路故障跳闸 剩余电流保护装置受雷击感应过电压的影响，造成故障跳闸。 低压电网中，线路绝缘子受外力撞击绝缘受损，使泄漏电流增大，引起电源侧或分支线的剩余电流保护装置跳闸。 在台风和雷雨季节，低压电网架空线断线落地，造成单相接地故障，故障电流使电源侧或分支线的剩余电流断路器跳闸。 电气线路或电气设备，由于长期超负荷运行，使绝缘下降，当电气回路中的剩余电流值，大于动作电流值时，会引起剩余电流断路器跳闸。 电气线路的中性（N）线受损，绝缘水平降低，形成了不平衡电流的分流，也会使电源侧保护装置跳闸。 1.2产品制造质量引起的故障
剩余电流保护装置的电流互感器制造过程中的平衡特性、过载特性和温度特性较差，受到外界杂散磁场影响，和自身电气线路中大功率电动机起动的影响，发生动作跳闸。 受温度、湿度影响引起的误动，在每年夏季的高温季节，温度超过+35℃时，剩余电流保护装置经常出现间隙性跳闸，由于保护装置质量差，电子线路受温度影响引起的动作跳闸。 当配电变压器有两条以上分支线路，操作其中一台剩余电流保护装置试验按钮，或其中一条被保护线路发生接地故障时，会引起另一条线路的剩余电流保护装置动作，这是保护装置自身抗干扰性能力较差，引起的动作跳闸。 对于三相电源只接两相负荷，如弧焊变压器、大功率的电焊机，起动电流比较大，当剩余电流互感器的平衡特性较差时，可会引起剩余电流保护装置频繁跳闸。 1.3选型不当而引起的动作跳闸 1.3.1电源侧或分支线剩余电流保护装置选型错误
电源侧或分支线由于选用了无延时（一般型）的剩余电流断路器，会引起动作。 在电源侧或分支线安装的剩余电流保护装置，是作为间接接触电击保护。为此应选用低灵敏度，延时（S）型或动作特性可调剩余电流保护装置，避免在单相大电流电器起动、早晚用电高峰时，因电流过大，引起电源侧或分支线剩余电流保护装置的误动作。 1.3.2分级保护选型错误 电气线路上采用剩余电流保护装置作分级保护时，由于末端保护和电源侧或分支线保护装置的动作电流和动作时间不匹配，如上下级保护的动作时间差小于0.2s、下一级保护装置的动作电流值深入到上一级保护装置，因此造成在电气线路的末端发生故障时，电源侧、分支线或末级剩余电流保护装置同时动作。 1.3.3额定剩余动作电流选择不当 电源侧或分支线剩余电流保护装置的额定剩余动作电流值选择不当，对被保护线路的剩余电流没进行测量，一般额定剩余动作电流值选择过小，在高峰负荷时，剩余电流超过额定剩余电
电流三段式保护 电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成一整套保护，称做三段式电流保护。三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的。 当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。 电源的保护功能主要是过压、过流保护两种功能。 两者之间的关系为： 任何一种电源在发生故障时，都有可能使输出电流失去控制，为了使用户的负载不致因此而损坏，电源一般都设有过流保护。当有些负载是容性负载时，由于大容量的电解电容器并联在一起，当电源发生故障时，电流就可能大幅度上升，而电压的升值却不甚明显，这时电源内部的过流保护部件会首先启动，电源会自动切断输出。 过流保护值是不能人工设定的，机内已经定死，一般为额定电流的1.2～1.5倍。需要说明的是，过压保护会立即快速启动，过流保护则有一秒左右的延时。这是因为如电源正常工作时，如电源的负载发生突然短路，此时电源输出的瞬间电流是数倍或数十倍的额定电流值，可以认为是一个电流冲击，远远超过过流保护的数值，但这时并不希望过流保护起作用。而希望短路解除后，电压自动恢复正常。因此在设计过流保护时，要避开突发短路时的电流冲击，而仅考虑使输出过电流的时长达到一定的值才启动过流保护。 过流保护是针对机内故障的，因此既然发生，电源就不应自动恢复。如果一定要再现，必须关机后重新开机。而短路保护、电流报警、短路报警功能是面对用户的，如果电流已经下降，短路已经排除，相对的报警声就会自动解除，电压就会自动恢复正常。 电力系统中线路的电流保护以三段式电流保护为出发点，进而衍生出电压闭锁式（启动式）、功率方向式电流保护，而且像阻抗保护等其他需要有选择性的保护也借鉴了这种三段式（多段式）的保护方式 1. I段，无时限电流速断保护 保护范围：本段线路（一般线路全长的80~85％，最少线路全长的15%）。 动作定值：按最大运行方式下（三相短路）线路末端发生故障整定；灵敏度按最小运行方式下（两相短路）来进行校验。 动作时限：速断保护，无时限。 2. II段，带时限电流速断保护 保护范围：延伸至下一段线路（为保护本段线路全长）。 动作定值：大于下一段线路一段保护动作定值。小于本段线路I段保护定值。 动作时限：大于下一段线路一段保护动作时限。大于本段线路I段保护时限。 3. III段，定时限过流保护 保护范围：做本线主保护的后备保护，即近后备保护，并做相邻下一线路(或元件)的后备保护，即远后备保护。保护范围要求超越相邻线路末端。 动作定值：保证在正常并伴有电动机启动时的负荷电流下不动作；保证外部故障切除，下一母线有电动机启动下的负荷电流不动作。比I段和II段定值小很多。 动作时限：各线路III段保护的延时必须相互配合。
直流电源过电压、欠电压及过流保护电路 该保护电路在直流电源输入电压大于30V或小于18V或负载电 流超过35A时，晶闸管都将被触发导 通，致使断路器QF跳闸。图中，YR 为断路器QF的脱扣线圈；KI为过电 流继电器。 带过流保护的电动自行车无级调速电路
图中，RC为补偿网络，以改善电动机的力矩特性。具体数值由实验决定。 电路如图16-91所示。它适用于电动自行车或电动三轮车。调节电位器RP，可改变由555 时基集成电路A组成的方波发生器的方波占空比，达到调速的目的。Rs是过电流取样电 阻，当电动机过载时，Rs上的压降增大，使三极管VTz导通，触发双向晶闸管V导通，分 流了部分负载，从而保护了功率管VTi。 过流保护用电子保险的制作电路图 本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。该电路有两个联接点(A、B标记)，可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4=VR7+0.6。因为D4上的电压(VD4)和R7上的电压(VR7)是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电，负载有电流流过。当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。
保险上的电压(VAB)通常小于2V，具体值取决于负载电流。当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启动电流。因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10～36V的直流电，延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值，负载电流限制为1A。通过改变元件值，负载电流可以达到10mA～40A。选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6～500V。通过利用一个整流电桥(如下面的电源电路)，该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。 过压过流保护器电路图 当电源供给电压或负载吸取的电流太大时，下图电路可断开负载给出故障指示。 正常工作时，Tr1和Tr2均截止，555复位，555中的放电晶体管导通，它从Tr3基极吸取电流，使Tr3处开饱和，电源5～12V便直接送主负载。当负载吸取电流超过规定值时，Rsc上压降增加，使Tr1导通，555被触发，于是内部放电晶体管截止，跟着Tr3也截止，将电源与负载隔离，这时555处于单稳状态，单稳时间一到，只要负载过流现象不排除，555又重新触发，Tr3继续将负载隔离。
三段式过电流保护： 第Ⅰ段―――电流速断保护 第Ⅱ段―――限时电流速断保护 第Ⅲ段―――过电流保护 ①电流速断保护： 电流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长（为避免失去选择性），即存在保护的死区．为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长．时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。 特点： 1.没有时限。 2.不能保护线路全长（存在死区）（一般设定为保护线路全长的85%）。 ②限时电流速断保护： 电流速断保护不能保护线路全长，故需要增加一段新的保护，用以切除本线路上速断范围以外的故障，同时也作为电流速断保护的后备保护（电流速断保护拒动，可能原因主要有测量误差，非金属性短路）（非金属性短路即存在过渡电阻，此时短路电流比金属性短路电流小，可能达不到电流速断保护的整定值）。 特点： 1.有时限，一般比下一条线路的速断保护高出一个时间阶段△t，通常取0.5s。 2.能保护线路全长，要求灵敏度大于1.3～1.5。（灵敏度指保护长度比总长度，零度1即表示保护全长）。 3.电流速断保护与限时电流速断保护配合，构成一条线路的主保护，保证了全线路范围的故障都能在0.5秒内切除，在一般情况下都能满足速动要求。 ③过电流保护： 当电流超过预定最大值时，使保护装置动作的一种保护方式。一般可用熔断体（没有太大冲击电流时，即负荷中电动机容量较少）或断路器。 特点： 1.有时限。如果下一级有限时电流速断保护，则比限时电流速断保护高出一个时间 阶段（区别于定时限，过电流保护作为第三段保护时，可以使反时限：故障电流越大，动作时间越短）。 2.能保护线路全长。
过流保护电路如上图所示。此电路是过流保护电路，其中100kΩ电阻用来限流，通过比较器LM311 对电流互感器采样转化的电压进行比较，LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压，输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护，使SPWM不输出，控制场效应管关闭，等故障消除，比较器输出低电平，逆变器又自动恢复工作。 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电 路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平... 4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护 信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多. 1 采用电流传感器进行电流检测过流检测传感器的工作原理如图1所示。通过变流器所获得的变流器次级电流经I／V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结束后，转入预定的监视状态。 2 启动浪涌电流限制电路开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。 3 采用基极驱动电路的限流电路在一般情况下，利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地，限流电路可以直接与输出电路连接，工作原理如图3所示，当输出过载或者短路时，V1导通，R3两端电压增大，并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。 4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时，IGBT的Vce值则变大，根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841，其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断，并具有内部延迟功能，可以消除干扰产生的误动作。其工作原理如图4所示，含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841 的集电极电压监视脚6，而是经快速恢复二极管VD1，通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6，从而消除正向压降随电流不同而异的情况，采用阈值比较器，提高电流检测的准确性。假如发生了过流，驱动器：EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT，从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载，致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护措施。过流保护电路有限流型和截流型两种。 限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。图4-2为其简要电路图。图中R为一小电阻，用于检测负载电流。当IL不超过额定值时，T1、截止；当IL 超过额定值时，T'1导通，其集电极从T1的基极分流。从而实现对T1管的保护
A、过电流保护---是按照躲过被保护设备或线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。如大电机启动电流（短时）和穿越性短路电流之类的非故障性电流，以确保设备和线路的正常运行。为使上、下级过电流保护能获得选择性，在时限上设有一个相应的级差。 B、电流速断保护---是按照被保护设备或线路末端可能出现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断保护动作，理论上电流速断保护没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路器的。 过电流保护和电流速断保护常配合使用，以作为设备或线路的主保护和相邻线路的备用保护。 C、定时限过电流保护---在正常运行中，被保护线路上流过最大负荷电流时，电流继电器不应动作，而本级线路上发生故障时，电流继电器应可靠动作；定时限过电流保护由电流继电器、时间继电器和信号继电器三元件组成（电流互感器二次侧的电流继电器测量电流大小→时间继电器设定动作时间→信号继电器发出动作信号）；定时限过电流保护的动作时间与短路电流的大小无关，动作时间是恒定的。（人为设定） D、反时限过电流保护---继电保护的动作时间与短路电流的大小成反比，即短路电流越大，继电保护的动作时间越短，短路电流越小，继电保护的动作时间越长。在10KV系统中常用感应型过电流继电器。（GL－型） E、无时限电流速断---不能保护线路全长，它只能保护线路的一部分，系统运行方式的变化，将影响电流速断的保护范围，为了保证动作的选择性，其起动电流必须按最大运行方式（即通过本线路的电流为最大的运行方式）来整定，但这样对其它运行方式的保护范围就缩短了，规程要求最小保护范围不应小于线路全长的15%。另外，被保护线路的长短也影响速断保护的特性，当线路较长时，保护范围就较大，而且受系统运行方式的影响较小，反之，线路较短时，所受影响就较大，保护范围甚至会缩短为零。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城。https://www.doczj.com/doc/7a8938992.html,/
智 能建筑 Z H I N E N G J I A N Z H U 简单实用的过流过压保护电路 2005年第19卷第2期《工程建设与档案》157 收稿日期:2005-03-04 作者简介:许生礼(1947-),男,江苏江阴人,安徽省房地产公司六安市公司工程师. 简单实用的过流过压保护电路 许生礼 (安徽省房地产公司六安市公司,安徽六安 237012) 摘 要:为了保护生活环境,目前住宅小区均要求自建污水处理系统。由于污水处理设备所用的电机都长期在地下室工作,为了延长电机的使用寿命,采用晶闸管及其控制模式实现过流过压保护。关键词:环保;晶闸管;大电流;保护 中图分类号:T M307.2 文献标识码:A 文章编号:1671-4857(2005)02-0157-02 0 引 言 根据环保要求,各住宅小区按要求均建立了自处理污水系统,由于现有设备均采用的是老式的电机保护系统(如热继电器等),导致经常发生烧毁污水泵电机及风机电机,影响了设备的正常使用,增加了运行成本。为了保护电机,现使用简单的电子过流过压保护电路。 晶闸管以其额定电流大、额定电压高、效率高、反应快以及体积小等优点,作为中频静止逆变电源中主要元件而被选用,但其缺点是过载能力低。因此,在晶闸管中频静止逆变电源中,为了使晶闸管免受大电流、高电压的冲击,均设置了过流过压保护电路。当晶闸管中频静止电源用于金属熔炼时,由于负载为时变性元件,变化大,情况比较复杂,若保护不可靠,速度慢,故障一旦出现, 晶闸管立即被损坏的现象常有发生。影响了整个设备的性能和使用,因而保护电路显得尤为重要。 1 过流过压的保护过程 如图1所示,可控硅中频静止电源主回路采用的 是AC 2DC 2AC 变换电路。从三相全控桥式整流器到单相桥式逆变器,均选用了晶闸管。保护电路是把从电流、电压采样回路中所采取的电流和电压信号,经判断后,控制或封锁整流桥触发脉冲,使得三相全控整流桥输出电压为零,切断了逆变桥电源的供给,从 而起到了保护整机的作用[1,2] 。可是,不同的保护电路控制点却往往不同,致使保护电路性能的好坏有较 大的差异。 图1 过流过压保护框图 2 过流过压保护电路 针对上述情况,结合目前国内大多数可控硅中频静止电源和整流脉冲形成的电路,大多数采用了KJ 004和KJ 041组成的触发脉冲电路,设计出了可靠性 高、线路简单的过流过压保护电路[3] ,其保护原理如 图2所示。2.1 过流保护电路 该电路由W 1、I C 1(运算放大器)组成比较电路,I C 3(D 触发器)组成双稳态记忆电路I C 5、I C 6(或门) 组成的逻辑电路及T 1、XD 1组成的显示电路4个单元构成。 当中频静止逆变电源处于正常工作时,输入比较器同相端的电流信号形成的输入电压小于反相端定值电压(即所要求的保护定值电压)I C 1输出低电平,D 触发器处于复位状态,Q 端为“0”,逻辑门输出则为 低电平,T 1反偏而截止,XD 1不亮。同理I C 6输出为“0”,KJ 041的控制端(P 7)为“0”,有整流触发脉冲输出。当电流信号形成的输入电压W 1确定的定值电
实验一过电流保护实验 一．实验目的 1．掌握过电流保护的电路原理，深入认识继电器保护自动装置的二次原理接线图和展开接线图。 2．进行实际接线操作，掌握过电流保护的整定调试和动作试验方法。 二．原理说明 电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式 与其他电气 设备相连接 的电路称为 叫二次接线。 二次电路图 中的原理接 线图和展开 接线图是广 泛应用的两 种二次接线 图。它是以两 种不同的型 式表示同一 套继电保护 电路。 1.原理接线图图1-1 6～10KV线路的过电流保护原理接线图 原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。图1-1表示6～10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本 的继电保护电路。
图1-2 线路过电流保护展开图 从图1-1中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器KA2．KA1的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器KT的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器KT的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器KS和保护出口中间继电器KM的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器KS触点闭合，发出6～10KV过流保护动作信号并自保持，中间继电器KM起动后把断路器的辅助触点和跳闸线圈YR二者串联接到直流电源中，跳闸线圈YR通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器QF 跳闸后，辅助触点分开，切断跳闸回路。 原理接线图主要用来表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这套装置所需要的设备，它可作为二次回路设计的原始依据。由于原理接线图上各元件之间的联系是用整体连接表示的，没有画出它们的 内部接线和引出端子的编号、回路的编号；直流仅标明电源的极性，没有标出从何熔断器下引出；信号部分在图中仅标出“至信号”，无具体接线。因此，只有原理接线图是不能进行二次回路施工的，还有其他一些二次图纸配合才可，而展开接线图就是其中的一种。 2.展开接线图 展开接线图是将整个电路图按交流电流回路、交流电压回路和直流回路分别画成几个彼此独立的部分，仪表和电器的电流线圈、电压线圈和触点要分开画在不同的回路里，为了避免混淆，属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字符号。 展开接线图一般是分成交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路等几个主要组成部分。每一部分又分成若干行，交流回路按a、b、c的相序，直流回路按继电器的动作顺序各行从上至下排列。每一行中各元件的线圈和触点按实际连接顺序排列，每
电流保护：（按照保护的整定原则，保护范围及原理特点） A、过电流保护---是按照躲过被保护设备或线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。如大电机启动电流（短时）和穿越性短路电流之类的非故障性电流，以确保设备和线路的正常运行。为使上、下级过电流保护能获得选择性，在时限上设有一个相应的级差。 B、电流速断保护---是按照被保护设备或线路末端可能出现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断保护动作，理论上电流速断保护没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路器的。 过电流保护和电流速断保护常配合使用，以作为设备或线路的主保护和相邻线路的备用保护。 C、定时限过电流保护---在正常运行中，被保护线路上流过最大负荷电流时，电流继电器不应动作，而本级线路上发生故障时，电流继电器应可靠动作；定时限过电流保护由电流继电器、时间继电器和信号继电器三元件组成（电流互感器二次侧的电流继电器测量电流大小→时间继电器设定动作时间→信号继电器发出动作信号）；定时限过电流保护的动作时间与短路电流的大小无关，动作时间是恒定的。（人为设定） D、反时限过电流保护---继电保护的动作时间与短路电流的大小成反比，即短路电流越大，继电保护的动作时间越短，短路电流越小，继电保护的动作时间越长。在10KV 系统中常用感应型过电流继电器。（GL－型）
E、无时限电流速断---不能保护线路全长，它只能保护线路的一部分，系统运行方式的变化，将影响电流速断的保护范围，为了保证动作的选择性，其起动电流必须按最大运行方式（即通过本线路的电流为最大的运行方式）来整定，但这样对其它运行方式的保护范围就缩短了，规程要求最小保护范围不应小于线路全长的15％。另外，被保护线路的长短也影响速断保护的特性，当线路较长时，保护范围就较大，而且受系统运行方式的影响较小，反之，线路较短时，所受影响就较大，保护范围甚至会缩短为零。 概念 过电流保护 当电流超过预定最大值时，使保护装置动作的一种保护方式。保护类型过电流保护主要包括短路保护和过载保护两种类型。短路保护的特点是整定电流大、瞬时动作。电 磁式电流脱扣器( 或 继电 器 )
继电保护装置 当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备,一般通称为继电保护装置。 继电保护装置的任务 ①、监视电力系统的正常运行，当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使 故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损 坏，降低对电力系统安全供电的影响。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或 危及电网安全时，继电保护装置能最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。（如：单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等）。 ②、反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 ③、实现电力系统的自动化和远程操作，以及工业生产的自动控制。如：自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥测等。 继电保护装置的基本要求 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间 紧密联系，既矛盾又统一。 A、动作选择性---指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电。 B、动作速动性---指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定
继电保护原理课程设计报告 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 201 年月日
1设计原始资料 1.1具体题目 如图1所示网络，系统参数为： 图1线路网络图 1.2要完成的内容 对保护5和保护1进行三段电流保护的整定计算与设计，并选择相关设备型号,说明该保护的运行原理。 2设计的课题内容 2.1设计规程 根据规程要求设计线路保护，主要涉及的是三段电流保护。其中，I段为电流速断保护，II段为电流限时速断保护，III段为过电流保护。 2.2保护配置 主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。在本次设计中，I段电流速断保护和II段限时电流速断保护为主保护。 后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。作为下级主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时近后备保护，也作为过负荷是的保护。本次采用III段过电流保护。 3短路电流及残压计算
3.1等效电路的建立 由已知可得 ZL X = (1) 其中，Z —线路单位长度阻抗； L —线路长度。 将数据代入公式(1)得： Ω=?=24604.0L1X Ω=?=16404.0L3X Ω=?=20504.0BC X 12Ω=30×4.0=CD X Ω=?=8204.0D E X 经分析可知，最大运行方式即最小阻抗时，如图2所示，则有两台发电机并联运行， 1G ,3G 连接在同一母线上，则求得： 15.616)(10||24)(15)(||)(L3G 3L1G 1s.min =++=++=X X X X X 同理，最小运行方式即阻抗值最大阻抗时，如图3所示，分析可知在只有1 G 运行，则求得： 39Ω2415L1G 1s.max =+=+=X X X 图2 最大运行方式等效电路 图3 最小运行方式等效电路
SML系列小电流接地保护装置 分散式SML（CO）型设计使用手册 三信电气有限责任公司 SANXIN ELECTRICAL CO.，LTD 公司电话：0317-******* 130********
目录 一、功能和特点 (1) 二、技术参数…………………………………… 1∽2 三、基本操作…………………………………… 3∽8 四、通讯规约…………………………………… 8∽9 五、安装及接线………………………………… 9∽11 六、附录1 (11) 七、装置组屏、设计及接线图 (12)
一、功能和特点 SML(CO)型小电流单相接地选线保护装置是分散式结构的新型产品，其主要功能和特点如下： ·安装及维护非常方便：可就地安装，无需铺设大量电缆，零序电流互感器的极性易于处理。 ·判线准确：多CPU并行运算方式，全数字化处理技术的使用，高可靠性和高抗干扰能力的设计，使其对人工接地﹑间歇性接地﹑弧光接地﹑伴随铁磁谐振接地均能判线准确。且系统发生谐振，装置不误动作。 ·速度快：0.5秒时间内可判断10次结果。 ·灵敏度高：二次側零序电流分辨率为1mA。 ·适用范围宽：判线不受出线回路多少，系统运行方式，系统接地情况及中性点状态（中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地）的影响。 ·带方向：可区分母线和出线。 ·继电保护配合简单：判线时间、跳闸时间、跳母联分段时间均可编程设定，用户可以根据系统实际情况，继电保护的时序配合要求，合理选择。 ·跳闸方式可选：脉冲式、常开或常闭式。 ·多种报警功能：发生单相接地时，蜂鸣器报警、中央信号输出点亮光字牌报警，掉电以及故障自诊断报警。 ·复归重判功能：发生单相接地时，可人工复归重判，接地解除自动复归。 ·通讯功能：具有RS232、RS485两种硬件接口，和上位机可实现点对点主报式、主从式通讯。 ·信息储存功能强大：可储存最近接地的640条接地信息。每条接地信息包括线路编号、接地日期、时间、解除时间。直接查阅，掉电不丢失。接地信息须密码清除，防止误操作将信息丢失，同时也避免了以往微打易出故障、换纸及小纸条不便保存等诸多不便。 二、技术参数 1、装置构成及型号 ·整套装置由中央宏控器SMLC和目标微控器SMLO两部分通过级联总线电缆连接而成。
实验四、6~10KV线路过电流保护实验 一、实验目的 1、掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。 2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。 3、进行实际接线操作, 掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。 二、预习与思考 1、参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考图5－1、图5－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图5－3。 2、为什么要选定主要继电器的动作值，并且进行整定？ 3、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？ 三、原理说明 电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其他电气设备相连接的电路称为二次回路，或叫二次接线。二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。 1、原理接线图 原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也
画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。图5—1表示6~10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本的继电保护电路。 从图中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器3、4的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器5的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器5的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器6触点闭合，发出6－10KV过流保护动作信号并自保持，中间继电器7起动后把断路器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中，跳闸线圈9通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器1跳闸后，辅助触点8分开，切断跳闸回路。 原理接线图主要用来表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这套装置所需要的设备，它可作为二次回路设计的原始依据。由于原理接线图上各元件之间的联系是用整体连接表示的，没有画出它们的内部接线和引出端子的编号、回路的编号；直流仅标明电源的极性，没有标出从何熔断器下引出；信号部分在图中仅标出“至信号”，无具体接线。因此，只有原理接线图是不能进行二次回路施工的，还要其他一些二次图纸配合才可，而展开接线图就是其中的一种。 2、展开接线图 展开接线图是将整个电路图按交流电流回路、交流电压回路和直流回路分别画成几个彼此独立的部分，仪表和电器的电流线圈、电压线圈和触点要分开画在不同的回路里，为了避免混淆，属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字符号。
第二章 电网的电流保护和方向性电流保护 第一节 单测电源网络相间短路的电流保护 配置： 一、电流速断保护（第Ⅰ段）： 对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。 1、短路电流的计算： 图中、1――最大运行方式下d (3) 2――最小运行方式下d (2) 3――保护1第一段动作电流 d s d s d l Z Z E Z Z E I 1)3(+= += φφ d s d d l Z Z E I I 1)3() 2(23 23+= = φ 可见，I d 的大小与运行方式、故障类型及故障点位置有关 最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式。（Z s.min ） 最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最小的方式。（Z s.max ） 2、整定值计算及灵敏性校验 为了保护的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定 max ..1.B d k dz I K I ?=I I 注①）参看15 (3.1~2.1p K k =I 保护装置的动作电流：能使该保护装置起动的最小电流值，用电力系统一次测参数表示。（I dZ ） I 1.dz I 在图中为直线3，与曲线1、2分别交于a 、b 点 可见，有选择性的电流速断保护不可能保护线路的全长 三段式 主保护 后备保护
灵敏性：用保护范围的大小来衡量 l max 、l min 一般用l min 来校验、 %100min ?l l 要求：≥（15～20）％ 希望值50％ 方法：① 图解法 ② 解析法： min .1max 1 .23 d s dZ l Z Z E I += I φ 可得 )23(1%100max 1 .min s dZ L Z I E Z l l -?=?I φ 式中 Z L =Z 1l ――被保护线路全长的阻抗值 动作时间t =0s 3、构成 中间继电器的作用： ① 接点容量大，可直接接TQ 去跳闸 ② 当线路上装有管型避雷器时，利用其固有动作时间（60ms ）防止避雷器放电时保护误动 4、小结 ① 仅靠动作电流值来保证其选择性 ② 能无延时地保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。 二、限时电流速断保护（第Ⅱ段） 1、 要求 ① 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性 ② 在满足要求①的前提下，力求动作时限最小。 因动作带有延时，故称限时电流速断保护。 2、 整定值的计算和灵敏性校验
简述综合保护测控装置校验 一、合上断路器柜内直流电源空气开关 1．检查装置面板上运行指示灯是否正常。 2．装置带电正常。 二、所用设备 1. 继电保护校验仪。 2. 数字式万用表。 3．电流试验导线1组，电压试验导线1组 三、核准工作 1.分别核准保护装置定值，软压板投退情况与定值单一致。 2.检查保护装置出口跳闸压板、软压板投退情况并做好记录，软压板全部退 出、做那个保护就投对应压板。 3.清除保护装置原有动作报告。 4.将需要用到的模拟量端子连片全部打开。 四、保护装置采样检查。 1. 打开电流端子连接片。 2. 打开电压端子连接片。 3在2D(交流电流回路)2D-1(K01:C01),2D-5(K01:CO5),2D-7(KO1:CO2,N121)端子上用继保仪施加二相平衡电流（1A,— 5A）检查装置电流采样精度。 5. 在2D(交流电压回路)2D-25,2D-26,2D-27,2D-23(N600)端子上用继保仪 施加三相平衡电压（57.74V）检查装置电压采样精度。 五、保护性能校验 1.速断保护 （1）根据电动机速断保护逻辑框图选择正确的(电动机保护电流)模拟量，分别在2D-10（K01:C07），2D-14(K01:C11),2D-16(K01:C08,N111)内侧端子上插入前三相(A，C，N相)电流试验导线并与继保仪连接好 （2）投入电动机速断保护软压板，并将速断保护定制改小在10 A以内。 （3）在继保仪菜单内选择交流试验单元，将前三相电流（A，C相）设定为综保装置改小后的速断电流定值，并将相位设成正序，然后按下继保仪输出开关并开始实验，看综保装置保护电流显示值是否到速断动作电流，如果过大就手动减到定值，如果过小就手动加到定值(步长一般设为0.01或0.02)，直到跳闸灯亮再观察综保装置速断保护是否可靠动作，可靠动作后记录动作电流，动作时间并将速断软压板退出。 2.过流保护 （1）根据电动机过流保护逻辑框图选择正确的(电动机保护电流)模拟量，分别在2D-10（K01:C07），2D-14(K01:C11),2D-16(K01:C08,N111)内侧端子上插入前三相(A，C，N相)电流试验导线并与继保仪连接好 （2）投入电动机过流保护软压板。 （3）在继保仪菜单内选择交流试验单元，将前三相电流（A，C相）设定为综保装置的过流保护定值，并将相位设成正序，然后按下继保仪输出开关并开始实验，看综保装置保护电流显示值是否到过流动作电流，如果过大就手动减到定值，如果过小就手动加到定值(步长一般设为0.01或0.02)，直到跳闸灯亮再观察综保装置过流保护是否可靠动作，可靠动作后记录动作电流，动作时间并将过
实验二、6~10KV线路过电流保护实验 一、实验目的 1、掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。 2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。 3、进行实际接线操作, 掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。 二、预习与思考 1、参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考图5－1、图5－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图5－3。 2、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？ 三、原理说明 电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其他电气设备相连接的电路称为二次回路，或叫二次接线。二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。 1、原理接线图 原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。图5—1表示6~10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本的继电保护电路。
从图中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器3、4的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器5的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器5的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器6触点闭合，发出6－10KV过流保护动作信号并自保持，中间继电器7起动后把断路器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中，跳闸线圈9通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器1跳闸后，辅助触点8分开，切断跳闸回路。 原理接线图主要用来表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这套装置所需要的设备，它可作为二次回路设计的原始依据。由于原理接线图上各元件之间的联系是用整体连接表示的，没有画出它们的内部接线和引出端子的编号、回路的编号；直流仅标明电源的极性，没有标出从何熔断器下引出；信号部分在图中仅标出“至信号”，无具体接线。因此，只有原理接线图是不能进行二次回路施工的，还要其他一些二次图纸配合才可，而展开接线图就是其中的一种。 2、展开接线图 展开接线图是将整个电路图按交流电流回路、交流电压回路和直流回路分别画成几个彼此独立的部分，仪表和电器的电流线圈、电压线圈和触点要分开画在不同的回路里，为了避免混淆，属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字符号。 展开接线图一般是分成交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和
继电保护装置的基本原理：继电保护主要是利用电力系统中元件发生短 路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。 ①、电力系统运行中的参数（如电流、电压、功率因数角）在正常运行和故障情况时是有明显区别的。继电保护装置就是利用这些参数的变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理（如发出警告信号或令断路器跳闸等）。 ②、继电保护装置的原理框图分析： A、取样单元---它将被保护的电力系统运行中的物理量（参数）经过电气隔离并转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成。 B、比较鉴别单元---包括给定单元，由取样单元来的信号与给定信号比较，以便下一级处理单元发出何种信号。（正常状态、异常状态或故障状态）比较鉴别单元可由4只电流继电器组成，二只为速断保护，另二只为过电流保护。电流继电器的整定值即为给定单元，电流继电器的电流线圈则接收取样单元（电流互感器）来的电流信号，当电流信号达到电流整定值时，电流继电器动作，通过其接点向下一级处理单元发出使断路器最终掉闸的信号；若电流信号小于整定值，则电流继电器不动作，传向下级单元的信号也不动作。鉴别比较信号“速断”、“过电流”的信息传送到下一单元处理。 C、处理单元---接受比较鉴别单元来的信号，按比较鉴别单元的要求进行处理，根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是否应该动作；由时间继电器、中间继电器等构成。电流保护：速断---中间继电器动作，过电流——时间继电器动作。（延时过程） D、执行单元---故障的处理通过执行单元来实施。执行单元一般分两类：一类是声、光信号继电器；（如电笛、电铃、闪光信号灯等）另一类为断路器的操作机构的分闸线圈，使断路器分闸。 E、控制及操作电源---继电保护装置要求有自己独立的交流或直流电源，而且电源功率也因所控制设备的多少而增减；交流电压一般为220伏，功率1KVA以上。 常用继电保护装置的类型：①、电流保护：（按照保护的整定原则，保 护范围及原理特点）