工厂供电系统的继电保护(二)

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主保护

后备保护

对某工厂供电线路进行整定1TA的变比为7505A线路最大负荷电流670A保护采用两相两继电器接线线路2WL定时限过电流保护的动作时限07s最大运行方式时K1点三相短路电流4kAK2点三相短路电流25kA最小运行方式时K1和K2点三相短路电流分别为32kA和2kA

1整定动作电流

选DL-1110电流继电器线圈并联整定动作电流7A

过电流保护一次侧动作电流为

2整定动作时限

线路1WL定时限过电流保护的动作时限应较线路2WL定时限过电流保护动作时限大一个时限级差Δt

3校验保护灵敏度

保护线路1WL灵敏度按线路1WL末端最小两相短路电流校验

由此可见保护整定满足灵敏度要求

24电流速断保护

当过电流保护动作时限超过0507s时应装设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．接线简单动作可靠切除故障快但不能保护线路全长保护范围受到系统运行方式变化的影响较大速断保护是一种短路保护为了使速断保护动作具有选择性一般电力系统中速断保护其实都带有一定的时限这就是限时速断离负荷越近的开关保护时限设置得越短末端的开关时限可以设置为零这就成速断保护这样就能保证在短路故障发生时近故障点的开关先跳闸避免越级跳闸定时限过流保护的目的是保护回路不过载与限时速断保护的区别在于整定的电流相对较小而时限相对较长这三种保护因为用途的不同不能说各有什么优缺点并且往往限时速断和定时限过流保护是结合使用的

电力系统中电气设备发生故障时短路电流很大根据继电器的基本动作原理可知如果预先通过计算将此短路电流整定为继电器的动作电流就可对故障设备进行保护过电流保护和电流速断保护正是根据这个原理而实现的为了保证动作的选择性根据短路电流的特点故障点越靠近电源则短路电流越大过电流保护是带有动作时限的而电流速断保护则不带动作时限即当短路发生时它立即动作而切断故障故它没有时限特性常用来和过流保护配合使用速断保护不能保护线路全长只能有选择性地保护线路一部分余下部分为速断保护的死区为避免上述情况速断保护也可做成略带时限称为时限电流速断保护它和无时限电流速断配合以消除电流速断保护的动作死区为了保证速断保护动作的选择性在下一级线路首端发生最大短路电流时电流速断保护不应动作即速断保护动作电流Iop1＞IK速断保护动作电流整定值为

对GL型电流继电器还要整定速断动作电流倍数

2灵敏度校验

用线路首端最小两相短路电流校验即

3保护区和保护死区

在电流速断保护区内电流速断保护为主保护过电流保护为辅助保护

在电流速断保护的死区内过电流保护为主保护

整定上述线路1WL的电流速断保护已知线路1WL首端最小三相短路电流为92kA

电流速断保护和过电流保护共用电流互感器和出口中间继电器电流速断保护需整定动作电流和校验灵敏度

1 动作电流整定

选DL-1150电流继电器线圈并联整定动作电流35A

速断保护一次侧动作电流为

2 灵敏度校验

以线路1WL首端最小两相短路电流校验

电流速断保护整定满足要求

25过负荷保护

在电路中当回路电流超过过负荷保护装置预设值时过负荷保护装置自动断开电流回路起到保护有效负载的作用251接线和工作原理

252保护整定

1 过负荷保护的动作电流按线路的计算电流Ic整定即

2 动作时间

一般整定10s15s

26单相接地保护

单相接地保护一般指需要接地保护的电器通常的家电采用的都是三线插座其中一根为火线一根为零线一根为地线当电器发生漏电时就通过地线入地避免电器与人体接触时通过人体入地电流不通过人体入地人也就不会发生触电达到安全用电之目的IC时单相接地保护不应动作即

保护装置一次侧动作电流为

2灵敏度校验

被保护线路发生单相接地流过接地电容电流单相接地保护应可靠动作

架空线线路

电缆线路

第三章电力变压器的继电保护

31电力变压器的常见故障和保护配置

311常见故障

1绕组匝间短路

2三相负载不对称

3高压侧一相缺电

312保护配置

1 装设过电流保护和电流速断保护装置用于保护相间短路

2 气体保护保护变压器的内部故障和油面降低

3 差动保护保护内部故障和引出线相间短路

4 装设过负荷保护和温度保护装置分别用于保护变压器的过负荷和温度升高

32变压器电流保护的接线方式

1两相两继电器式接线适用于相间短路保护

2两相一继电器式接线保护灵敏度随短路种类而异

33变压器的过电流保护

变压器相间短路的保护既是变压器主保护的后备保护又是相邻母线或线路的后备保护根据变压器容量大小和系统短路电流的大小变压器相间短路的后备保护可采用过电流保护低电压起动的过电流保护和复合电压起动的过电流保护等

不带低电压起动的过电流保护

过电流宜用于降压变压器过电流保护采用三相式接线且保护应该装设在电源侧不带低电压起动的过电流保护的原理接线图如图保护的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定

可靠系数一般为1213

为返回系数

2低电压起动的过电流保护

对于升压变压器或容量较大的降压变压器当过电流保护另名都不够时可以考虑并列变压器跳闸或电动机自起动等因素引起的最大可能的负荷电流而可以按躲过变压器的额定电流来整定这样可以降低过电流保护的整定值从而提高保护的灵敏度

对升压变压器如果低电压继电器只接在一侧电压上则当另一侧发生短路时往往不能满足灵敏度的要求为此可采用两套低电压继电器分别接在变压器的高低压侧

当采用低电压起动的过流保护时其动作电流按躲开变压器的额定电流整定低电压及电器的动作电压应小于正常运行情况下的最小工作电压双侧电源的变压器或多台并列运行的变压器一般均采用低电压起动的过流保护或复合电压起动的过流保护

瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度而动作的保护保护变压器油箱内部各种短路故障特别是对绕组的相间和匝间短路由于短路点电弧的作用将使变压器和其他绝缘材料分解产生气体气体从油箱经连通管流向油枕利用气体数量及流速构成瓦斯保护

上面的触点表示轻瓦斯保护动作后经延时发出报警信号下面的触点表示瓦斯保护动作后启动变压器保护的总出口继电器使断路器跳闸当油箱内部发生严重事故时由于油流不稳定可能造成簧触点的抖动此时为使断路器能可靠跳闸应选用具有电流自保持线圈的出口中间继电器KM动作后由断路器的辅助触点来解除出口回路的自保持此外为防止变压器换油或进行试验时引起重瓦斯保护误动作跳闸可利用切换片XB将跳闸回路切换到信号回路瓦斯保护的缺点

不能反应变压器油箱外套管及联接战线上的故障因此不能作为防御变压器内部事故的唯一保护由于构造问题在运行中正确动作率还不高挡板式瓦斯继电器也存在当变压器油面严重下降需要跳闸时动作不快的缺点

变压器差动保护基本原理

电力变压器可能发生的内部故障包括各侧绕组的相间短路故障中性点直接接地的变压器的单相接地短路绕组的匝间短路等变压器内部的各种短路都将产生电弧引起主绝缘烧毁绝缘油分解内部油压增大有可能引起油箱爆炸起火因此对变压器内部故障应尽快切除

纵差动保护是变压器的电气主保护由于变压器在电力系统中占有重要地位纵差动保护必须满足如下要求1能反应保护区内各种相间和接地短路故障

2动作速度快一般动作时间不能大于 30ms

　　3在变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复期间产生励磁涌流时不应误动作

4在变压器过励磁时纵差动保护不应该动作

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