继电保护装置及二次系统技师培训讲义.ppt

1、继电保护装置及二次系统培训讲义培训讲义*公司公司*工厂供电系统的二次回路二次回路电源性质用途表示方法直流回路交流回路断路器控制回路信号回路测量回路继电保护回路自动装置回路集中画法展开画法二次二次回路回路2二次回路的编号二次二次回路回路3断路器控制回路对断路器控制回路的要求：能监视回路的完好性能指示断路器的位置动作后切断合分闸电源有电气防跳装置事故跳闸后能报警发出预告信号二次二次回路回路4断路器控制回路二次二次回路回路5断路器的防跳回路二次二次回路回路6中央信号系统变电所的信号装置及其作用事故信号装置预告信号装置中央信号中央信号7变电所的信号装置及其作用信号装置中央信号位置信号其他信号断路器、隔

2、离开关的分、合闸位置事故信号预告信号在断路器事故跳闸时，能及时地发出音响信号，并使相应的断路器灯光位置信号闪光。在运行设备发生异常现象时，瞬时或延时发出音响信号，并使光字牌显示出异常状况的内容中央信号中央信号8中央复归能重复动作的事故信号原理图9硅整流电容储能式直流电源直流系统直流系统10直流系统的绝缘监视直流系统直流系统11电力系统常见故障 变配电所的电气设备在运行中由于外力破坏、内部绝缘击穿或误操作等原因，均可能会造成电气设备的故障或异常。这些故障最多见的是短路，它包括三相短路、两相短路、大电流接地系统的单相接地短路，以及电气设备内部线圈的匝间短路等。故障及危害故障及危害12 电力系统短路

3、故障的危害 短路故障时会产生很大的短路电流，引起强电弧或导电回路的严重过热，可能烧坏电气设备。短路时通过故障设备的短路电流会产生很大的电动力，使电气设备遭受机械力破坏。短路故障时电力系统电压会急剧下降，致使用户的正常生产用电遭到破坏，甚至造成设备停电停产。发生严重短路故障时，处理不当还会破坏电力系统的稳定运行，使并网发电厂解列，甚至造成整个系统瓦解，给国民经济带来巨大损失。故障及危害故障及危害13 继电保护装置的任务 在系统出现不正常工作状态，如过负荷或故障苗头时，发出报警信号，提醒运行值班人员及时处理，以免发展为故障。在出现短路等故障时，作用于前方最近的断路器，使之迅速跳闸，切除故障部分，恢

4、复系统其它部分的正常运行，同时发出信号，提醒运行值班人员及时处理事故。任务和要求任务和要求14继电保护的基本要求选择性速动性灵敏性可靠性任务和要求任务和要求15灵敏度Sp Ik.min-继电保护装置保护区内在电力系统最小运行方式时的 最小短路电流。Iop.1-一次动作电流，继电保护装置动作电流换算到一次电 路的值。为了表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态的反应能力，采用一个“灵敏度”的参数Sp任务和要求任务和要求16常用的保护继电器分类 按其结构原理分，有机电型和晶体管型。机电型按其结构原理分有电磁式和感应式。按其反应的物理量分，有电流继电器、电压继电器、功率继电器、气体继电器等。按其

5、反应的数量变化分，有过量继电器和欠量继电器。保护继电器保护继电器17 按其在保护装置中的功能分，有起动继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器或出口继电器等。按其作用于断路器的方式分，有直接动作式和间接动作式两大类。按其与一次电路的联系分，有一次式继电器和二次式继电器。常用的保护继电器分类保护继电器保护继电器18电磁式电流继电器 电磁式电流继电器在继电保护装置中，通常用作起动元件。DL-10系列电磁式继电器的内部结构。DL-10系列电磁式继电器的内部结线和图形符号。Iop、Ire、Kre电磁式电流继电器的动作电流调节保护继电器保护继电器19返回DL-10系列电磁式继电器的内部结构保护继电器保

6、护继电器20返回DL-10系列电磁式继电器的内部结线和图形符号保护继电器保护继电器21Iop、Ire、Kre 过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。过流继电器线圈中的使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流，称为继电器的返回电流，用Ire表示。继电器的返回电流与动作电流的比值，称为继电器的返回系数，用Kre表示。保护继电器保护继电器22Kre返回对于过量继电器，Kre1。Kre 越接近1，说明继电器越灵敏。如果电流继电器的Kre过低时，可能使保护装置发生误动作。保护继电器保护继电器23电磁式时间继电器 电磁式时间继电器在继电保护装置中，用作时限元件，使

7、保护装置获得一定的延时。DS-110系列电磁式时间继电器的内部结构。DS-110系列电磁式时间继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器24返回DS-110系列电磁式时间继电器的内部结构保护继电器保护继电器25DS-110内部结线和图形符号返回保护继电器保护继电器26电磁式信号继电器 电磁式信号继电器在继电保护装置中，用作信号元件，指示保护装置已经动作。常用的信号继电器有电流型和电压型两种。DX-11系列电磁式信号继电器的内部结构。DX-11系列电磁式信号继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器27返回DX-11系列电磁式信号继电器的内部结构保护继电器保护继电器28返回保护继电器

8、保护继电器DX-11的内部接线和图形符号29电磁式中间继电器 电磁式中间继电器在继电保护装置中，用作辅助继电器，以弥补主继电器数量或触点容量的不足，通常用在保护装置的出口回路中用来接通断路器的跳闸回路，因此又称为出口继电器。DZ-10系列电磁式信号继电器的内部结构。DZ-10系列电磁式信号继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器30返回DZ-10系列电磁式信号继电器的内部结构保护继电器保护继电器31DZ-10图形符号保护继电器保护继电器32感应式电流继电器 感应式电流继电器兼有上述电磁式电流、时间、信号和中间继电器的功能，即它在继保护装置中既能作为起动元件，又能实现延时、给出信号和直接

9、接通跳闸回路，同时可实现电流速断保护，从而使保护装置大大简化。GL-10，20系列感应式电流继电器的内部结构。GL-10，20系列感应式电流继电器的动作原理。感应式电流继电器的转动力矩M1和制动力矩M2。感应式电流继电器的动作特性曲线。感应式电流继电器整定。GL-10，20系列感应式电流继电器的内部结线和图形符号。保护继电器保护继电器33返回保护继电器保护继电器GL10内部结构图34转动力矩图返回保护继电器保护继电器35返回感应式电流继电器的动作特性曲线保护继电器保护继电器36GL-10系列感应式电流继电器的定值调整 动作曲线上对应于开始速断时间的动作电流倍数，称为速断电流倍数。感应式电流继电

10、器的动作电流感应式电流继电器的速断电流GL-10系列感应式电流继电器的速断电流倍数nqb=28。保护继电器保护继电器37保护继电器保护继电器感应式电流继电器的内部结线和图形符号38继电保护装置的操作方式v直流操作v交流操作（1.直接动作式 2.中间电流互感器供电方式 3.“去分流跳闸”的操作方式）保护继电器保护继电器3940工厂高压线路的继电保护保护装置的结线方式带时限的过电流保护电流速断保护单相接地保护线路继电保护线路继电保护41两相两继电器式结线图线路继电保护线路继电保护42结线系数当一次电路发生三相短路或任意两相短路，至少有一个继电器动作，而且流入继电器的电流IKA就是电流互感器二次电流

11、I2结线系数 Kkx=IKA/I2在一次电路发生任何相间短路时，Kkx=1，即保护灵敏度相同。线路继电保护线路继电保护43两相一继电器式结线图线路继电保护线路继电保护44带时限的过电流保护定时限过电流保护的组成和原理反时限过电流保护的组成和原理过电流保护动作电流的整定过电流保护动作时间的整定 过电流保护的灵敏度及提高灵敏度的 措施线路继电保护线路继电保护45定时限过电流保护的原理电路图线路继电保护线路继电保护46反时限过电流保护原理电路图线路继电保护线路继电保护47过电流保护动作电流的整定原则 带时限的过电流保护的动作电流IOP，应该躲过线路的最大负荷电流（包括正常过负荷电流和尖峰电流）IL.

12、max，以免在最大负荷电流通过时保护装置误动作，而且其返回电流Ire也应该躲过线路的最大负荷电流IL.max，否则保护装置还可能误动作。线路继电保护线路继电保护48线路过电流保护整定说明图线路继电保护线路继电保护49线路过电流保护整定计算公式推导过程 设电流互感器的变比为Ki，保护装置的结线系数为K，保护装置的返回系数为Kre，则最大负荷电流换算到继电器中的电流为：（Kkx/Ki）IL.max由于要求Ire=Kre IOP躲过（Kkx/Ki）IL.max，即 IOP（Kkx/Ki Kre）IL.max将此式写成等式，计入一个可靠系数Krel,由此得到过电流保护动作电流的整定计算公式。4.线路继

13、电保护线路继电保护50线路过电流保护整定计算公式对DL型电流继电器可取1.2，对GL型电流继电器可取1.3按三相短路来考虑，对两相两继电器结线为1，对两相一继电器为可取为（1.53)I30，I30为线路的计算电流线路继电保护线路继电保护51过电流保护动作时间的整定 为了保证前后两级保护装置动作的选择性，过电流饱和的动作时间，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发生三相短路时，前一级保护的动作时间t1应比后一级保护中最长的动作时间t2都要大上一个时间差t,即t1t2+t线路继电保护线路继电保护52定时限过电流保护的动作时限线路继电保护线路继电保护53tt=t1+t2+

14、t3+t4前一级保护动作时间可能发生负偏差后一级保护动作时间可能发生正偏差保护装置动作存在的贯性误差确保前后保护的动作选择性而增加的保险时间对定时限过电流保护，取t=0.5S，对反时限保护，取t=0.7S线路继电保护线路继电保护54过电流保护的灵敏度过电流保护的灵敏度必须满足的条件为：当灵敏度达不到上述要求时，可采用低电压闭锁保护来提高灵敏度。线路继电保护线路继电保护55低电压闭锁保护电路线路继电保护线路继电保护56低电压闭锁保护动作电流 由于其Iop减小，因此能提高保护的灵敏度。线路继电保护线路继电保护57 低电压继电器的动作电压按躲过母线正常最低工作电压Umin来整定。低电压闭锁保护动作电

15、压母线最低工作电压，取（0.850.95)UN保护装置的可靠系数可取1.2低电压继电器的返回系数，可取1.15线路继电保护线路继电保护58电流速断保护电流速断保护的组成及速断电流的整定电流速断保护的“死区”及其弥补电流速断保护的灵敏度线路继电保护线路继电保护59电流速断保护的组成及速断电流的整定 带时限的过电流保护，有一个明显的缺点，就是越靠近电源的线路过电流保护，其动作时间越长，而短路电流则是越靠近电源，其值越大，危害也更加严重。因此一般规定，当过电流保护的动作时间超过0.7S时，应该装设电流速断保护装置。线路继电保护线路继电保护60电流速断保护速断电流的整定 电流速断保护的动作电流 Iqd

16、,为了保证其选择性，应躲过它所保护线路末端的最大短路电流，以避免后一级线路首端三相短路时误跳闸。Krel-可靠系数，对DL型继电器，取1.21.3，对GL型继电器，取1.41.5，对脱扣器，取1.82。线路继电保护线路继电保护61电流速断保护的保护区和死区线路继电保护线路继电保护62电流速断保护的“死区”及其弥补 由于电流速断保护的动作电流躲过了线路末端的最大短路电流，因此在靠近末端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流时，电流速断保护装置就不可能动作，也就是电流速断保护实际上不能保护线路的全长。这种保护装置不能保护的区域，就称为“死区”。为了弥补死区得不到保护的缺陷，所以凡是装设电流速断保护的线路，都必须配备带时限的过电流保护。线路继电保护线路继电保护63线路的定时限过电流保护和电流速断保护电路图线路继电保护线路继电保护64电流速断保护的灵敏度电流速断保护的灵敏度必须满足的条件为：安装处（即线路首端）的两相短路电流线路继电保护线路继电保护65单相接地保护单相接地保护的组成和原理单相接地保护动作电流的整定线路继电保护线路继电保护66单相接地保护的组成和原理线路继电保护线路继电保护67