工廠供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)(二)

主保護(hù)

后備保護(hù)

對(duì)某工廠供電線路進(jìn)行整定1TA的變比為7505A線路最大負(fù)荷電流670A保護(hù)采用兩相兩繼電器接線線路2WL定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限07s最大運(yùn)行方式時(shí)K1點(diǎn)三相短路電流4kAK2點(diǎn)三相短路電流25kA最小運(yùn)行方式時(shí)K1和K2點(diǎn)三相短路電流分別為32kA和2kA

1整定動(dòng)作電流

選DL-1110電流繼電器線圈并聯(lián)整定動(dòng)作電流7A 

過電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為

2整定動(dòng)作時(shí)限

 線路1WL定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)較線路2WL定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt

3校驗(yàn)保護(hù)靈敏度

            保護(hù)線路1WL靈敏度按線路1WL末端最小兩相短路電流校驗(yàn)

由此可見保護(hù)整定滿足靈敏度要求 

24電流速斷保護(hù) 

當(dāng)過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限超過0507s時(shí)應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)按被保護(hù)設(shè)備的短路電流整定當(dāng)短路電流超過整定值時(shí)則保護(hù)裝置動(dòng)作斷路器跳閘電流速斷保護(hù)一般沒有時(shí)限不能保護(hù)線路全長(zhǎng)為避免失去選擇性即存在保護(hù)的死區(qū)．為克服此缺陷常采用略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)以保護(hù)線路全長(zhǎng)．時(shí)限速斷的保護(hù)范圍不僅包括線路全長(zhǎng)而深入到相鄰線路的無時(shí)限保護(hù)的一部分其動(dòng)作時(shí)限比相鄰線路的無時(shí)限保護(hù)大一個(gè)級(jí)差．接線簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠切除故障快但不能保護(hù)線路全長(zhǎng)保護(hù)范圍受到系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大速斷保護(hù)是一種短路保護(hù)為了使速斷保護(hù)動(dòng)作具有選擇性一般電力系統(tǒng)中速斷保護(hù)其實(shí)都帶有一定的時(shí)限這就是限時(shí)速斷離負(fù)荷越近的開關(guān)保護(hù)時(shí)限設(shè)置得越短末端的開關(guān)時(shí)限可以設(shè)置為零這就成速斷保護(hù)這樣就能保證在短路故障發(fā)生時(shí)近故障點(diǎn)的開關(guān)先跳閘避免越級(jí)跳閘定時(shí)限過流保護(hù)的目的是保護(hù)回路不過載與限時(shí)速斷保護(hù)的區(qū)別在于整定的電流相對(duì)較小而時(shí)限相對(duì)較長(zhǎng)這三種保護(hù)因?yàn)橛猛镜牟煌�不能說各有什么優(yōu)缺點(diǎn)并且往往限時(shí)速斷和定時(shí)限過流保護(hù)是結(jié)合使用的 

電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)短路電流很大根據(jù)繼電器的基本動(dòng)作原理可知如果預(yù)先通過計(jì)算將此短路電流整定為繼電器的動(dòng)作電流就可對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行保護(hù)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)正是根據(jù)這個(gè)原理而實(shí)現(xiàn)的為了保證動(dòng)作的選擇性根據(jù)短路電流的特點(diǎn)故障點(diǎn)越靠近電源則短路電流越大過電流保護(hù)是帶有動(dòng)作時(shí)限的而電流速斷保護(hù)則不帶動(dòng)作時(shí)限即當(dāng)短路發(fā)生時(shí)它立即動(dòng)作而切斷故障故它沒有時(shí)限特性常用來和過流保護(hù)配合使用速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長(zhǎng)只能有選擇性地保護(hù)線路一部分余下部分為速斷保護(hù)的死區(qū)為避免上述情況速斷保護(hù)也可做成略帶時(shí)限稱為時(shí)限電流速斷保護(hù)它和無時(shí)限電流速斷配合以消除電流速斷保護(hù)的動(dòng)作死區(qū)  為了保證速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性在下一級(jí)線路首端發(fā)生最大短路電流時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作即速斷保護(hù)動(dòng)作電流Iop1＞IK速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定值為

對(duì)GL型電流繼電器還要整定速斷動(dòng)作電流倍數(shù)

 2靈敏度校驗(yàn)

用線路首端最小兩相短路電流校驗(yàn)即 

 3保護(hù)區(qū)和保護(hù)死區(qū)

在電流速斷保護(hù)區(qū)內(nèi)電流速斷保護(hù)為主保護(hù)過電流保護(hù)為輔助保護(hù)

在電流速斷保護(hù)的死區(qū)內(nèi)過電流保護(hù)為主保護(hù)

整定上述線路1WL的電流速斷保護(hù)已知線路1WL首端最小三相短路電流為92kA 

電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)共用電流互感器和出口中間繼電器電流速斷保護(hù)需整定動(dòng)作電流和校驗(yàn)靈敏度

 1  動(dòng)作電流整定

選DL-1150電流繼電器線圈并聯(lián)整定動(dòng)作電流35A

速斷保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為 

 2  靈敏度校驗(yàn)

      以線路1WL首端最小兩相短路電流校驗(yàn)  

 電流速斷保護(hù)整定滿足要求 

25過負(fù)荷保護(hù)

在電路中當(dāng)回路電流超過過負(fù)荷保護(hù)裝置預(yù)設(shè)值時(shí)過負(fù)荷保護(hù)裝置自動(dòng)斷開電流回路起到保護(hù)有效負(fù)載的作用251接線和工作原理

252保護(hù)整定

  1  過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按線路的計(jì)算電流Ic整定即 

 2  動(dòng)作時(shí)間

 一般整定10s15s

26單相接地保護(hù)

單相接地保護(hù)一般指需要接地保護(hù)的電器通常的家電采用的都是三線插座其中一根為火線一根為零線一根為地線當(dāng)電器發(fā)生漏電時(shí)就通過地線入地避免電器與人體接觸時(shí)通過人體入地電流不通過人體入地人也就不會(huì)發(fā)生觸電達(dá)到安全用電之目的IC時(shí)單相接地保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作即

保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流為

2靈敏度校驗(yàn)

被保護(hù)線路發(fā)生單相接地流過接地電容電流             單相接地保護(hù)應(yīng)可靠動(dòng)作

                                               架空線線路

                                                電纜線路

第三章 電力變壓器的繼電保護(hù)

31電力變壓器的常見故障和保護(hù)配置

311常見故障

1繞組匝間短路

2三相負(fù)載不對(duì)稱

3高壓側(cè)一相缺電

312保護(hù)配置

 1 裝設(shè)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路

 2 氣體保護(hù)保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低

 3 差動(dòng)保護(hù)保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路

 4 裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)和溫度保護(hù)裝置分別用于保護(hù)變壓器的過負(fù)荷和溫度升高

32變壓器電流保護(hù)的接線方式

1兩相兩繼電器式接線適用于相間短路保護(hù)

2兩相一繼電器式接線保護(hù)靈敏度隨短路種類而異

33變壓器的過電流保護(hù)

變壓器相間短路的保護(hù)既是變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)又是相鄰母線或線路的后備保護(hù)根據(jù)變壓器容量大小和系統(tǒng)短路電流的大小變壓器相間短路的后備保護(hù)可采用過電流保護(hù)低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)和復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)等

不帶低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)

過電流宜用于降壓變壓器過電流保護(hù)采用三相式接線且保護(hù)應(yīng)該裝設(shè)在電源側(cè)不帶低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的原理接線圖如圖保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定

可靠系數(shù)一般為1213

為返回系數(shù)

2低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)

對(duì)于升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器當(dāng)過電流保護(hù)另名都不夠時(shí)可以考慮并列變壓器跳閘或電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)等因素引起的最大可能的負(fù)荷電流而可以按躲過變壓器的額定電流來整定這樣可以降低過電流保護(hù)的整定值從而提高保護(hù)的靈敏度

對(duì)升壓變壓器如果低電壓繼電器只接在一側(cè)電壓上則當(dāng)另一側(cè)發(fā)生短路時(shí)往往不能滿足靈敏度的要求為此可采用兩套低電壓繼電器分別接在變壓器的高低壓側(cè)

當(dāng)采用低電壓起動(dòng)的過流保護(hù)時(shí)其動(dòng)作電流按躲開變壓器的額定電流整定低電壓及電器的動(dòng)作電壓應(yīng)小于正常運(yùn)行情況下的最小工作電壓雙側(cè)電源的變壓器或多臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器一般均采用低電壓起動(dòng)的過流保護(hù)或復(fù)合電壓起動(dòng)的過流保護(hù)

瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動(dòng)的速度而動(dòng)作的保護(hù)保護(hù)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障特別是對(duì)繞組的相間和匝間短路由于短路點(diǎn)電弧的作用將使變壓器和其他絕緣材料分解產(chǎn)生氣體氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕利用氣體數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)

上面的觸點(diǎn)表示輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后經(jīng)延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)下面的觸點(diǎn)表示瓦斯保護(hù)動(dòng)作后啟動(dòng)變壓器保護(hù)的總出口繼電器使斷路器跳閘當(dāng)油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)由于油流不穩(wěn)定可能造成簧觸點(diǎn)的抖動(dòng)此時(shí)為使斷路器能可靠跳閘應(yīng)選用具有電流自保持線圈的出口中間繼電器KM動(dòng)作后由斷路器的輔助觸點(diǎn)來解除出口回路的自保持此外為防止變壓器換油或進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)引起重瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作跳閘可利用切換片XB將跳閘回路切換到信號(hào)回路瓦斯保護(hù)的缺點(diǎn)

不能反應(yīng)變壓器油箱外套管及聯(lián)接戰(zhàn)線上的故障因此不能作為防御變壓器內(nèi)部事故的唯一保護(hù)由于構(gòu)造問題在運(yùn)行中正確動(dòng)作率還不高擋板式瓦斯繼電器也存在當(dāng)變壓器油面嚴(yán)重下降需要跳閘時(shí)動(dòng)作不快的缺點(diǎn)

變壓器差動(dòng)保護(hù)基本原理

電力變壓器可能發(fā)生的內(nèi)部故障包括各側(cè)繞組的相間短路故障中性點(diǎn)直接接地的變壓器的單相接地短路繞組的匝間短路等變壓器內(nèi)部的各種短路都將產(chǎn)生電弧引起主絕緣燒毀絕緣油分解內(nèi)部油壓增大有可能引起油箱爆炸起火因此對(duì)變壓器內(nèi)部故障應(yīng)盡快切除

縱差動(dòng)保護(hù)是變壓器的電氣主保護(hù)由于變壓器在電力系統(tǒng)中占有重要地位縱差動(dòng)保護(hù)必須滿足如下要求1能反應(yīng)保護(hù)區(qū)內(nèi)各種相間和接地短路故障

2動(dòng)作速度快一般動(dòng)作時(shí)間不能大于 30ms

         　　3在變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)期間產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)作

4在變壓器過勵(lì)磁時(shí)縱差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作