供配电系统的保护.82页PPT

第8章 供配电系统的保护
2． 电磁式时间继电器 在继电保护装置中，电磁式时间继电器用来使保护装置获得 所要求的延时(时限)。时间继电器的文字符号为KT 电磁式时间继电器的内部结构如图8-4所示，其图形符号如 图8-5所示。电磁式时间继电器主要由电磁部分、时钟部分和触 点组成。当继电器的线圈1通电时，电磁铁2产生磁场，衔铁3在 磁场作用下向下运动，时钟机构10开始计时，动触点11随时钟机 构而旋转，延时的大小取决于动触点11旋转至静触点12所转过的 角度，这一延时可从刻度盘13上粗略地估计。图8-4中4为返回弹 簧，当线圈1失压时，时钟机构将在返回弹簧4的作用下返回。
下面分别介绍几种常用的机电型继电器。
第8章 供配电系统的保护
1. 电磁式电流继电器和电压继电器 电磁式电流继电器和电压继电器在继电保护装置中均为启 动组件，属于测量继电器。电流继电器的文字符号为KA，电压 继电器为KV。 DL-10系列电磁式电流继电器的基本结构如图8-2所示。当 继电器的线圈1通过电流时，电磁铁2中将产生磁通，力图使Z形 钢舌片3向凸出磁极方向偏转。与此同时，轴10上的反作用弹簧 9又力图阻止钢舌片偏转。当继电器线圈中的电流增大到使钢舌 片所受的转矩大于弹簧的反作用力矩时，钢舌片将被吸近磁极， 使得动合触点闭合，动断触点断开，这个过程叫做继电器动作。 过电流继电器动作后，减小线圈电流到一定值时，钢舌片在弹 簧作用下将返回起始位置，该过程叫做继电器返回。
K re
I re I op
(Hale Waihona Puke -1)DL-10系列电磁式电流继电器的内部接线和图形符号如图8-3
所示。当继电器的线圈不带电时，动合触点将断开，动断触点
将闭合。
对于过量继电器(例如过电流继电器)，Kre总小于1，一般为 0.85。Kre越接近于1，说明继电器越灵敏。

1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
供配电系统的保护.4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

图7-17 两相一继电器式结线图
为了表征继电器电流 IKA 与电流互感器二次电流I2 间的关系，特引入一个结线系数
KW
Kw

I KA I2
（7-3）
两相两继电器式结线属相电流结线，Kw 1，即保护灵敏度都相同。
7.2 高压配电电网的继电保护
2、 两相一继电器式结线 (见图7-17) 这种结线，又称两相电流差结线，或两相交
IL.max ——线路的最大负荷电流(含尖峰电流)，可取为(1.5～3) ，I30 I30 为线路的计算电流。
（3） 动作时间整定
为了保证前后级保护装置动作时间的选择性，过电流保护装置的动作时间 （也称动作时限），应按“阶梯原则”进行整定，也就是在后一级保护装置所保 护的线路首端（如图6-20a中的k点）发生三相短路时，前一级保护的动作时间

I re I op
表示，
对于过量继电器，返回系数总是小于1的(欠量继电器则大于1)，返回系数越接
近于1，说明继电器越灵敏，如果返回系数过低，可能使保护装置误动作。
DL-10系列继电器的返回系数一般不小于0.8。
DL-10系列电磁式继电器的电流时间特性如图7-5所示
只要通入继电器的电流超过某一预先整定的数值时，它就能动作，动作时限是固
7.2 高压配电电网的继电保护
7.2.1 概述 高压线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流 速断保护，动作于断路器的跳闸机构，使断路器跳闸，切除短路故障部分。
单相接地保护：(1)绝缘监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号。
(2)有选择性的单相接地保护(零序电流保护)，亦动作于信号，但当危及人身和 设备安全时，则应动作于跳闸。
的电流，如图7-18c所示。

对上述差异的要求：显著性、特异性。
显著性：差异明显，不会因各种因素产生重叠。
特异性：某种差异一定对应着某种故障。特异性 不是总能做到的，但应尽量做到。
3、系统运行状态信息获取方式与特点 除判据外，故障判别的另一个必要条件，是系统 运行状态信息。
状态信息获取方式：
传统方式：在站所内获取，站所间少有实时信息 共享。信息是局部、孤立的。
（2）闭合与断开
“闭合/断开”是针对输出回路（触点）而言的。 因此有“吸合时延时断开的触点”之类的说法。
（3）动作与返回
继电器因输入参量跨越整定值而发生输出状态的 变化，叫做动作。对过量继电器，动作发生于输入增 大过程中；而对欠量继电器，动作发生于输入减小过 程中。因输入参量退还整定值以内而发生输出状态的 变化，称为返回。
厘清保护继电器以下3组术语的区别与联系： 吸合与释放——指衔铁 闭合与断开——指触点 动作与返回——指保护功能
吸合不一定使触点闭合，释放不一定使触点断开。
吸合不一定是动作，释放不一定是返回。如欠电 压继电器，电压过低时释放，则继电器动作。
但对于有或无继电器，一般通电即吸合、吸合即 指动作；断电即释放、释放即指返回。
常见故障：短路、断线、变压器漏油、电容器击 穿等。本章主要讨论短路故障保护。
常见异常运行状态：过负荷、小接地系统单相接 地、三相严重不平衡运行等。
低压系统故障保护不在本章讨论。用电设备（如 电动机等）的特有故障与保护也不在本章详细讨论。
因此，本章重点在于中压电网的保护。
保护的核心技术是故障判别，只有判别出故障， 才有可能实施保护。
3、继电器的电气图表达
保护继电器与有或无继电器字母代码不同。线圈 与触点编号有明确规则。
4、继电器的行为

37
2．反时限过电 流保护装置
反时限过电流保 护装置是指电流继电 器的动作时限与通过 它的电流的大小成反 比。
2023/12/31
38
整定原则
整定原则与 定时限过电流保 护装置相同。但 反时限的动作电 流与动作时间的 整定应按照感应 型继电器的动作 时间特性曲线来 确定。
2023/12/31
39
t t t t0 t t t t t0 2t
t 考虑断路器的动作时间和灭弧时间，取
0.5～0.7秒。
2023/12/31
36
3）灵敏度
过电流保护装置的灵敏度按系统在最小运行方 式时，保护区末端的两相短路来校验。
Ks
I (2) k . m in.2 Iop.1
1.25 ~ 1.5
2023/12/31
（3）灵敏度 电流速断保护装置的灵敏度按系 统在最小运行方式时，保护装置安装处的两相短路来 校验。
Ks
I (2) k .m in.1 Iop.1
1.25 ~ 1.5(线路） （2 变压器）
式中
I置k(.2m安) in装.1─处─系的统两在相最短小路运电行流方值式（时A），。保护装
── 电流互感器一次侧的起动电流
2023/12/31
12
2023/12/31
13
3. 时间继电器（DS）
时间继电器应用钟表机构和电磁 铁作用，获得一定的动作时限。在继 电保护中完成保护装置的计时功能。
2023/12/31
14
2023/12/31
15
4. 中间继电器（DZ）
中间继电器的触头容量较大，触头数 量较多，在继电保护接线中，当需要同时 闭合或断开几条独立回路，或者要求比较 大的触点容量去断开或闭合大电流回路时， 可以采用中间继电器。中间继电器可以用 来直接接通断路器的跳闸回路。

子任务二：继电保护装置的组成及任务
（2）常用保护继电器的认识
1．继电器的原理
继电器是一种在其输入的物理量（电气量或非电气量）达到规定 值时，其电气输出电路被接通或分断的自动电器。它一般由感受元件 、比较元件和执行元件三个主要部分组成。在工作过程中，首先由感 受元件将感受到的物理量（如电流、电压）的变化情况综合后送到比 较元件；然后由比较元件将感受元件送来的物理量与预先给定的物理 量（整定值）相比较，根据比较的结果向执行元件发出指令；最后由 执行元件根据来自比较元件的指令自动完成继电器所担负的任务，例 如向断路器发出跳闸脉冲或进行其他操作。
子任务二：继电保护装置的组成及任务
（2）常用保护继电器的认识
2．继电器的分类 继电器的分类按其应用，有控制继电器和保护继电器两大类，机 床控制电路应用的继电器多属于控制继电器；供配电系统中应用的继 电器多属于保护继电器。在供配电系统中常用的保护继电器，有电磁 型继电器、感应型继电器以及晶体管继电器。前两种是机电式继电器 ，它们工作可靠，而且成熟的运行经验，所以目前仍普遍使用。晶 体管继电器具有动作灵敏、体积小、能耗低、耐振动、无机械惯性、 寿命长等一系列优点，但由于晶体管元件的特性受环境温度变化影响 大，元件的质量及运行维护的水平都影响到保护装置的可靠性，目前 国内较少采用，在现代电力系统中已向集成电路和微机保护发展
子任务二：继电保护装置的组成及任务
（1）继电保护装置的任务
继电保护的主要任务如下： ① 发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从供配 电系统中切除，使非故障部分继续运行。 ② 能正确反映电气设备的不正常运行状态，为保证选择性，一般要 求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件（如有无经常值班人员 ），发出预报信号（减负荷或跳闸），以便操作人员采取措施，恢复 电气设备正常工作； ③ 能与供配电系统的自动装置（如自动重合闸装置、备用电源自动 投入装置等）配合，提高供电系统的运行可靠性。

变电站由变压器、断路器、隔离开 关、电流互感器和电压互感器等设 备组成。
用电设备
用电设备的作用
用电设备是供配电系统的终端，负责消耗电能以实现各种功能。
用电设备的种类
用电设备种类繁多，包括家用电器、工业设备、交通工具等。
用电设备的接入方式
用电设备通过输配电线路接入电源，根据用电需求选择相应的接入 方式和控制方式。
优化运行方式
如采用变压器的经济运行、电 动机的调速运行等，避免不必 要的能源浪费。
实施需求侧管理
通过合理的用电安排，如分时 电价、错峰用电等，有效降低 高峰期的用电负荷。
加强能源管理和监测
通过安装智能电表、能源管理 系统等，实时监控能源使用情 况，及时发现和解决能源浪费
问题。
供配电系统的环保要求
减少污染物排放
通过检测供配电系统中的电流、电压、功率等电 气量，判断是否超过设定的阈值，从而判断是否 发生故障。
继电保护的组成
包括测量部分、逻辑部分和执行部分，分别负责 检测电气量、进行逻辑判断和执行切除操作。
自动控制装置
自动控制装置的作用
01
在供配电系统中，自动控制装置能够根据系统的运行状态自动
调整设备的运行参数，保证系统的稳定和安全。
分布式电源的应用将有助于提高供配 电系统的可靠性和稳定性，降低对传 统集中式能源供应的依赖，同时为能 源的可持续发展提供有力支持。
THANK YOU
详细描述
供配电系统应满足安全性、可靠性、经济性和可持续性等基本要求。安全性是指系统在异常情况下能够保证人员 和设备的安全；可靠性是指系统能够保证持续、稳定地供电；经济性是指系统建设和运行的成本应合理；可持续 性是指系统应符合环保和节能的要求。

第七章 供配电系统的保护
二、常用保护继电器分类
（一） 概述
继电器是一种在其输入的物理量（电量或非电量） 达到规定值时，其电气输出电路被接通（导通）或分 断（阻断、关断）的自动电器。按其用途分控制继电 器和保护继电器两大类，保护继电器按其在继电保护 装置电路中的功能，可分测量继电器（又称量度继电 器）和辅助继电器两大类。
常用灵敏系数Ks，它愈大说明灵敏性愈高。 对于故障状态下保护输入量增大时动作的继电保护：
保护区内故障时反 的应 最量 小值
Ks
保护动作量的整定值
如线路短路保护：
Ks
I k.min I OP.1
对于故障状态下保护输入量降低时动作的继电保护：
保护动作量的整定值 Ks 保护区内故障反应最量大的值
如欠压保护：
电流相量之差。即
•
••
IK AIaIc
第七章 供配电系统的保护
•
••
IK AIaIc
••
IKA I a I c
图7-9 两相一继电器式结线不同相间短路的相量分析 a) 三相短路 b) A、C两相短路 c) A、B两相短路 d) B、C两相短路
这种接线方式采用两个电流互感器和一个电流继电器 。
4. 两相三继电器不完全星形接线
这种接线方式是在两相两继电器不完全星形接线的公共中线上接入第三个继电器。
第七章 供配电系统的保护
图7-8过电流保护装置的接线方式 （a）三相星形接线 （b）两相不完全星形接线
第七章 供配电系统的保护
图7-8过电流保护装置的接线方式 （c）两相电流差接线 （d）两相三继电器接线
过电流继电器线圈中的使继电器动作的最小电流，称为继电器的动
作电流，用Iop表示。过电流继电器动作后，减小线圈电流到一定值时， 钢舌片在弹簧作用下返回起始位置。过电流继电器线圈中的使继电器由

图６-１ 过电流继电保护框图 ＫＡ—电流继电器 ＫＴ—时间继电器 ＫＳ—信号继电器 ＫＭ—中间(出口)继电器
第二节 常用的保护继电器及其接线和操作方式
保护继电器型号的表示和含义如下:
第二节 常用的保护继电器及其接线和操作方式
二、常用的机电型保护继电器 (一)电磁式电流继电器和电压继电器 电磁式电流继电器和电压继电器在继电保护装臵中均为起动元 件，属测量继电器。
第二节 常用的保护继电器及其接线和操作方式
(2)“去分流跳闸”的实际电路 继电器KA的二对常开触点与跳闸线圈YR串联后，又与KA的一 对常闭触点并联，然后串联KA线圈后接于电流互感器TAl、TA2的 二次侧。
当一次电路发生相间短路时，电流继电器KA动作，经一定延时 后，其常开触点先闭合，随后常闭触点断开，这时断路器因其跳闸 线圈YR去分流而跳闸，切除短路故障。
第二节 常用的保护继电器及其接线和操作方式
图６-１３ ＧＬ—
第二节 常用的保护继电器及其接线和操作方式
三、继电保护装臵的接线方式 过电流的继电保护装臵中，起动继电器与电流互感器之间的连 接，主要有两相两继电器式和两相一继电器式两种接线方式。 1.两相两继电器式接线 这种接线，如果一次电路发生三相短路或任意两相短路，都至 少有一个继电器要动作，从而使一次电路的断路器跳闸。 为了表述继电器电流与电流互感器二次电流的关系，特引人一个 接线系数
第二节 常用的保护继电器及其接线和操作方式
图６-７ ＤＸ—１１型电磁式 信号继电器的内部接线及 其图形符号和文字符号
第二节 常用的保护继电器及其接线和操作方式
(四)电磁式中间继电器 电磁式中间继电器在继电保护装臵中用作辅助继电器，以弥补主 继电器触点数量或触点容量的不足。它通常接在保护装臵的出口回 路中，用以接通断路器的跳闸线圈，所以它又称出口继电器。中间 继电器也属机电式有或无继电器。 当其线圈通电时，衔铁被快速吸 向铁心，使其触点切换。当线圈断 电时，衔铁被快速释放，触点返回 起始状态。

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
供配电系统继电保护
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起