供电工程（电气）课件.ppt

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1、第五章供电系统的保护及二次接线5.1继电保护装置的概念5.2继电保护装置的操作电源5.3变配电所的二次接线5.4供电系统单端供电网络的保护5.5电力变压器的保护5.6低压配电系统的保护5.7供电系统的常用自动装置2021/7/27第一节继电保护装置的概念（1）在电气元件发生故障时，有选择性地作用于断路器跳闸，将故障元件从供电系统中快速切除。一、继电保护装置的任务及要求（2）在电气元件出现异常运行工况时，及时发出报警信号。继电保护装置的基本任务：大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分、执行部分构成，如下图所示。输入信号：电流或电压输

2、出信号：报警或跳闸2021/7/27续上页对继电保护装置的基本要求：1．选择性2．速动性3．可靠性4．灵敏度当供电系统发生故障时，只离故障最近的保护装置动作，切除故障，而供电系统的其它部分仍然正常运行在系统发生故障时，保护装置应尽快地动作，切除故障。保护装置在应该动作时，不应拒动；而在不应该动作时，不应误动。表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态反应能力的一个参数。过电流保护装置的灵敏度用保护装置的保护区内在电力系统为最小运行方式（指电力系统处于短路阻抗为最大而短路电流为最小的状态的运行方式）时的最小短路电流Ik.min与保护装置一次动作电流（即保护装置动作

3、电流换算到一次电路的值）Iop.1的比值来表示，这一比值就称为保护装置的灵敏系数或灵敏度，即在GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中，对继电保护装置的灵敏度都有一个最小值的规定，2021/7/27二、保护继电器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。续上页保护继电器的组成元件机电型电子型微机型又称静态继电器，用模拟电子电路及部分数字电子电路构成。具有动作灵敏、体积小、能耗低、耐震动、无机械惯性等优点。结构原理有电磁式、感应式等。具有简单可靠、便于维修等优点。又称数

4、字式继电器，是以微处理器（缩写MPU）为核心组成的新型继电保护装置。与传统的继电保护装置相比，具有可靠性高、功能齐全、调试维护方便、性能价格比优等优点。已成为电力系统继电保护的更新换代产品。在供电系统中，电流继电器是保护装置中重要的起动元件。常用的机电式电流继电器分电磁式和感应式两种。2021/7/27续上页1．电磁式电流继电器(KC)动作电流Iop——过电流继电器线圈中的使继电器动作的最小电流。这种电流继电器是一种瞬时继电器。用电磁式电流继电器构成定时限过电流保护装置时，还要用到电磁式时间继电器(KT)、信号继电器(KS)以及中间继电器(KA)。电磁式电流继电器

5、的其动作特性如图所示。返回电流Ire——过电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。因为这种保护装置的动作时限（由时间继电器预先调整）与故障电流的大小无关，是固定的，所以其保护特性称为“定时限特性”。如右图所示。2021/7/27续上页2．感应式电流继电器(KC)感应式电流继电器的电流时间特性曲线如图所示。当继电器线圈中的电流大到一定数值时，其动作时间与通入电流的平方成反比，通入的电流越大，动作时间越短，这也就是感应式电流继电器的“反时限特性”，如下图所示曲线abc，这一特性是其感应元件所产生的。当继电器线圈电流进一步增大到整定的速断电流Iqb

6、时，电磁元件动作，使触点发生切换，同时也使信号牌掉下。很明显，电磁元件的作用又使感应式继电器兼有“电流速断特性”，如图所示bb/d曲线。因此这种电磁元件又称为电流速断元件。速断电流Iqb是指继电器线圈中的使电流速断元件动作的最小电流。速断电流与感应元件的动作电流之比称速断电流倍数nqb。2021/7/27三、继电保护装置的接线形式继电保护装置的接线形式是指互感器与电流继电器之间的连接方式，目前常用的有三相三继电器和两相两继电器两种，如图所示。三相三继电器式两相两继电器式为了表述继电器线圈电流Ik与电流互感器二次电流I2的关系，引入一个接线系数KW：2021/7/2

7、7第二节变配电所的操作电源操作电源对变配电所的安全可靠运行起着极为重要的作用，正常运行时应能保证断路器的合闸和跳闸；事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，应能保证继电保护系统可靠地工作，所以要求充分可靠，容量足够并具有独立性。操作电源按其性质分，有直流操作电源和交流操作电源两大类。变配电所的操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。目前在较重要的中、大型变配电所选用的直流操作电源大多为带免维护铅酸蓄电池或镉镍电池组储能的硅整流电源或高频开关电源成套装置。由于蓄电池组本身是独立的化学能源，因而具有较高的可靠

8、性。一、直