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对各位同学提出3点小小的小小的要求：1 1、上课时，请将您的、上课时，请将您的 置于振动位置，置于振动位置，需要接听需要接听 时，请勿影响其他同学听课；时，请勿影响其他同学听课；2 2、可以交头接耳，但请勿影响其他同学听课；、可以交头接耳，但请勿影响其他同学听课；3 3、如果您认为您不需要听课，可以立即走人，但请勿影响其他同学、如果您认为您不需要听课，可以立即走人，但请勿影响其他同学听课。听课。期待您的协作。谢谢！期待您的协作。谢谢！各位如有教学上的问题可在课上、课后提出。各位如有教学上的问题可在课上、课后提出。进网作业许可考试参考教材进网作业许可考试参考教材第六章第六章 继电保护和二次回路继电保护和二次回路学习本章节的本卷须知：学习本章节的本卷须知：1.注意?大纲?中“了解、“熟悉、“掌握的程度要求。2.“继电保护和自动装置局部的重点是各类保护的配置、作用和原理，与其相关的有保护的根本知识、各种继电器的作用与原理、保护的根本接线等；以及继电保护的动作与故障的判断。3.“二次回路的重点是概念、各类图纸的特点、作用、阅图的要点与技巧要懂得如何读图。4.及时掌握每节课的内容，有问题可及时提出。5.(为了便于掌握课程的内容，对教材的局部顺序进行了调整第一节第一节 继电保护装置继电保护装置的任务及根本要求的任务及根本要求随着国民经济的开展和社会的进步，随着国民经济的开展和社会的进步，电力发挥着越来越大的作用，对电力供电力发挥着越来越大的作用，对电力供给的平安性、可靠性也提出越来越高的给的平安性、可靠性也提出越来越高的要求；随着用电容量的不断增大、电网要求；随着用电容量的不断增大、电网的不断延伸，影响电网平安、可靠运行的不断延伸，影响电网平安、可靠运行的不利因素也在不断地增加的不利因素也在不断地增加概 述电力设备在运行过程中，由于外力破外力破坏、设备内部绝缘击穿、过负荷、误操作坏、设备内部绝缘击穿、过负荷、误操作等原因，可能造成电气设备(线路)故障故障或或异常工作状态异常工作状态。最常见的电力故障是最常见的电力故障是短路短路短路短路包括包括：三相短路、两相短路、三相短路、两相短路、大大电流接地系统电流接地系统的单相接地的单相接地等、变压器、电变压器、电机内部线圈的匝间短路机内部线圈的匝间短路等等。(小电流接地系统)短路短路的的危害危害及及特征特征：设备损坏、电力系统稳定破坏、系统瓦解设备损坏、电力系统稳定破坏、系统瓦解设备、导线过热烧坏、设备、导线过热烧坏、断线、充油设备喷油、断线、充油设备喷油、着火着火供用电设备无法供用电设备无法正常运正常运 行行短路短路电流电流急剧上升急剧上升故障相电压故障相电压急急剧下降剧下降短路的特征短路的特征短路的危害短路的危害电力故障除了电力故障除了短路短路之外还有之外还有过电压、低过电压、低电压、缺相运行、系统振荡电压、缺相运行、系统振荡等等。等等。为了尽快消除电力设备、电力系统的不为了尽快消除电力设备、电力系统的不正常运行状态，单靠运行人员的正常运行状态，单靠运行人员的手动干预手动干预是是远远来不及的！远远来不及的！我们需要一种我们需要一种装置装置来来准确地判断准确地判断发生了发生了什么样的故障，并根据故障的状况什么样的故障，并根据故障的状况自动、快自动、快速速地做出地做出正确正确的处理。的处理。能担此重任的就是能担此重任的就是继电保护继电保护什么是继电保护？什么是继电保护？继电保保护是研究是研究电力系力系统故障和危及平安运行的异常工况，故障和危及平安运行的异常工况，以探以探讨其其对策的反事故自策的反事故自动化措施。最早的保化措施。最早的保护装置是熔断器。装置是熔断器。以后相以后相继出出现了作用于断路器的了作用于断路器的电磁型磁型继电保保护装置、装置、电子型子型静静态继电器以及器以及应用微机的数字式用微机的数字式继电保保护。因在其开展。因在其开展过程程中曾主要用有触点的中曾主要用有触点的继电器来保器来保护电力系力系统及其元件及其元件发电机、机、变压器、器、输电线路等，使之免遭路等，使之免遭损坏，所以沿称坏，所以沿称继电保保护。(熔断器保熔断器保护的局限性的局限性)继电保保护装置：就是指能反响装置：就是指能反响电力系力系统中中电气元件气元件发生故生故障或不正常运行状障或不正常运行状态，并作用于断路器跳，并作用于断路器跳闸或或发出信号的一种出信号的一种自自动装置。装置。什么是继电器？什么是继电器？继继电电器器是是当当输输入入量量到到达达规规定定值值时时，使使被被控控制的输出电路导通或断开的电器。制的输出电路导通或断开的电器。按按继继电电器器的的输输入入量量，可可分分为为：电电气气量量继继电电器器(如如电电流流、电电压压、频频率率、功功率率等等)及及非非电电气气量量继电器继电器(如温度、压力、速度等如温度、压力、速度等)两大类。两大类。继继电电器器具具有有动动作作快快、工工作作稳稳定定、使使用用寿寿命命长长、体体积积小小等等优优点点。广广泛泛应应用用于于电电力力保保护护、自自动化、远动、遥控、测量和通信等装置中。动化、远动、遥控、测量和通信等装置中。一、继电保护装置的任务一、继电保护装置的任务继电保护的任务是：继电保护的任务是：当电力系统发生短路故障时，能自动、迅当电力系统发生短路故障时，能自动、迅速地将故障设备从电力系统中切除，将速地将故障设备从电力系统中切除，将事故尽可能地限制在最小范围内，或发事故尽可能地限制在最小范围内，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或防止设备的损坏；保证电力系以减轻或防止设备的损坏；保证电力系统的稳定运行。统的稳定运行。在正常供电的电源因故突然中断时，通过在正常供电的电源因故突然中断时，通过继电保护和自动化装置迅速投入备用电继电保护和自动化装置迅速投入备用电源，使重要设备、线路能继续获得供电。源，使重要设备、线路能继续获得供电。二、继电保护装置的根本要求二、继电保护装置的根本要求针对电气设备发生故障时的各种形态及电气针对电气设备发生故障时的各种形态及电气量的变化，设置了各种继电保护方式，如：量的变化，设置了各种继电保护方式，如：电流过负荷保护、电流速断保护、过电流保电流过负荷保护、电流速断保护、过电流保护、电流方向保护、电压闭锁电流速断保护、定护、电流方向保护、电压闭锁电流速断保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、过电压保时限过电流保护、反时限过电流保护、过电压保护、欠电压保护、距离保护、差动保护及反映油护、欠电压保护、距离保护、差动保护及反映油浸变压器内部故障的气体瓦斯保护等等。浸变压器内部故障的气体瓦斯保护等等。为了能正确、无误、迅速地切断故障，使电力系统能以最快速度恢复正常运行，要为了能正确、无误、迅速地切断故障，使电力系统能以最快速度恢复正常运行，要求继电保护具备足够的选择性、快速性、灵敏性和可靠性继电保护的根本要求求继电保护具备足够的选择性、快速性、灵敏性和可靠性继电保护的根本要求1 1选择性：有选择性地切除故障设备，以保证非故障选择性：有选择性地切除故障设备，以保证非故障设备连续运行或尽量缩短故障状态的时间设备连续运行或尽量缩短故障状态的时间321动作顺序动作顺序3212 2快速性：快速地切除故障设备以限制故障状态快速性：快速地切除故障设备以限制故障状态的开展和对非故障设备的危害快速性与的开展和对非故障设备的危害快速性与选择性有时会有矛盾选择性有时会有矛盾3 3灵敏性：对保护范围内被保护设备故障和灵敏性：对保护范围内被保护设备故障和不正常状态有灵敏的感受及反响不正常状态有灵敏的感受及反响特别特别是在保护范围的末端。是在保护范围的末端。4 4可靠性：需要保护装置动作时不拒动，不需保可靠性：需要保护装置动作时不拒动，不需保护装置动作时不误动护装置动作时不误动确保保护装置正确保保护装置正确动作。确动作。三、继电保护和二次回路常用的电气符号三、继电保护和二次回路常用的电气符号常用继电器的常用继电器的图形符号图形符号继电器的触点继电器的触点和线圈出线和线圈出线KA电流继电器电流继电器继电器继电器常用继电器图形符号2KM中间继电器中间继电器KT时间继电器时间继电器KV电压继电器电压继电器KD差动继电器差动继电器KG气体继电器气体继电器KS信号继电器信号继电器常用继电器触点图常用继电器触点图1或正常运行常用继电器触点图常用继电器触点图2延时触点的动作说明延时触点的动作说明再回过头来看看延时接点：小结：小结：继电保护的任务继电保护装置的根本要求继电器的符号及各类接点的图形标识及其含义第二节第二节 变变 压压 器器 保保 护护继电保保护装置：装置：能反响能反响电力系力系统中中电气元件气元件发生故障生故障或不正常运行状或不正常运行状态，并作用于断路器跳，并作用于断路器跳闸或或发出信号的一种自出信号的一种自动装置。装置。本章本章节的的过流保流保护与速断保与速断保护是本教材是本教材继电保保护局部的重点与根底；局部的重点与根底；请注意掌握注意掌握!继电保护装置的根本构成继电保护装置的根本构成A、取样单元：将被保护的电力系统(设备)运行的物理量参数经过电气隔离并转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成。B、比较鉴别单元：由取样单元来的信号与给定信号比较，以确定测量对象的正常状态、异常状态或故障状态；比较鉴别单元一般由电流、电压、方向或反映其他电量、非电量 的继电器组成。C、处理单元逻辑单元：接受比较鉴别单元来的信号，按保护装置、处理单元逻辑单元：接受比较鉴别单元来的信号，按保护装置动作的逻辑要求进行处理如：根据比较环节输出量的大小、性质、动作的逻辑要求进行处理如：根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是立即动作或延时动作等组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是立即动作或延时动作等等；一般由时间继电器、中间继电器等构成。等；一般由时间继电器、中间继电器等构成。D、执行单元：故障的处理通过执行单元来实施。执行单元一般分两类：、执行单元：故障的处理通过执行单元来实施。执行单元一般分两类：一类作用于断路器的分闸；另一类作用于声、光等信号；如电笛、一类作用于断路器的分闸；另一类作用于声、光等信号；如电笛、电铃、闪光信号灯、光字牌等。电铃、闪光信号灯、光字牌等。保护的形式很多；但上述根本单元是不可缺少的。保护的形式很多；但上述根本单元是不可缺少的。取样取样(测量测量)比较鉴别比较鉴别逻辑单元逻辑单元执行单元执行单元开关跳闸开关跳闸发出声、光信号发出声、光信号执行单元执行单元测量单元测量单元逻辑单元逻辑单元比较鉴别单元比较鉴别单元定时限过电流保护的组成一、常用继电器介绍：为了加深对保护装一、常用继电器介绍：为了加深对保护装置的理解，将继电器的介绍调到前面置的理解，将继电器的介绍调到前面电磁继电器的工作原理和特性电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。在线圈两端加上一定的电压电流，线圈、铁芯产生电磁效在线圈两端加上一定的电压电流，线圈、铁芯产生电磁效应，衔铁在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，应，衔铁在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动触点接通或断开动作。当线圈断电后，电磁的吸从而带动触点接通或断开动作。当线圈断电后，电磁的吸力随之消失，衔铁在弹簧反作用力的作用下返回原来的位置力随之消失，衔铁在弹簧反作用力的作用下返回原来的位置返回；通过这样的吸合、释放，到达了在电路中导通、切断返回；通过这样的吸合、释放，到达了在电路中导通、切断的目的。反映电气量变化的继电器有电流型、电压型或混合型的目的。反映电气量变化的继电器有电流型、电压型或混合型 继电器的触点由动、静触点组合继电器的触点由动、静触点组合有常开、常闭、切换触有常开、常闭、切换触点点继电器线圈未通电或正常运行时触点处于断开状态的，称继电器线圈未通电或正常运行时触点处于断开状态的，称为为“常开触点继电器线圈未通电或正常运行时触点处于常开触点继电器线圈未通电或正常运行时触点处于接通状态的，称为接通状态的，称为“常闭触点。常闭触点。中间继电器断面图中间继电器断面图1、电磁型电流继电器：电磁型电流继电器：用于检测被保护对象的电流用于检测被保护对象的电流 电流继电器用于反映被保护线路设备的电流，当到达整定值时，电流继电器动作，保护启动。过电流过电流继电器的继电器的动作电流、返回电流、返回系数动作电流、返回电流、返回系数动作电流：能使继电器动作的最小电流；可根动作电流：能使继电器动作的最小电流；可根据要求在一定的范围内调整据要求在一定的范围内调整.返回电流：继电器动作后返回电流：继电器动作后,减少通过继电器线减少通过继电器线圈的电流，至某一数值时圈的电流，至某一数值时,使继电器的动触点使继电器的动触点返回到原位的最大电流。返回到原位的最大电流。返回系数：返回电流与动作电流的比值返回系数：返回电流与动作电流的比值.举例：电梯举例：电梯过电流继电器的返回系数过电流继电器的返回系数10.850.9；低电压继电器的返回系数低电压继电器的返回系数11.11.15电磁型电流继电器的返回系数要求在0.850.9之间如返回电流(返回系数太小，容易引起误动作对瞬间性故障，因继电器无法及时返回，造成不必要的跳闸。须等短路电流衰减到更小时，继电器才能返回；如返回电流(返回系数太大，可能造成继电器动作不可靠。因继电器本身的动作特性所致，在返回系数太大时，继电器动作时的动、静触点接触压力太小，导致触点接触不良2 2、电磁型电压继电器：、电磁型电压继电器：用于检测被保护对象的电压用于检测被保护对象的电压电压继电器用于反映系统的过电压或低电压；其工作原理与电流继电器完全相同只是将电流线圈更换为电压线圈反映低电压的继电器常用其常闭触点在正常工作电压下，继电器处于励磁状态，在电压降低时，触点“返回实际上是低电压继电器的“动作而使常闭触点接通。反映低电压继电器的返回系数应大于1返回电压大于动作电压电磁型电压继电器的型号为DJ；DJ-111121、131为过电压继电器；DJ-112122、132为低电压继电器。电压继电器线圈的串联与并联在相同的整定位置下，串联接法比并联接法的动作电压提高一倍高阻抗线圈高阻抗线圈3 3、电磁型时间、中间和信号继电器、电磁型时间、中间和信号继电器1 1电磁型时间继电器：用于继电保电磁型时间继电器：用于继电保护中建立动作的延时。护中建立动作的延时。其内部结构包括一个电磁机构和一套机其内部结构包括一个电磁机构和一套机械型钟表机构械型钟表机构当时间继电器加上工作当时间继电器加上工作电压时，电磁铁向下运动，一对瞬时动作电压时，电磁铁向下运动，一对瞬时动作触点切换，同时启动时间机构，至预定的触点切换，同时启动时间机构，至预定的延时时间，延时接点闭合。延时时间，延时接点闭合。时间继电器的延时时间与动静触点的距时间继电器的延时时间与动静触点的距离有关，调整该距离可调整延时的时间。离有关，调整该距离可调整延时的时间。2 2电磁型中间继电器电磁型中间继电器在继电保护中电磁型中间继电器用于增加某个启动局部如电流、电压继电器触点的数量和触点的容量；特殊的中间继电器在触点闭合或断开时带有短延时，或者通过继电器本身附带的电流、电压线圈在外部电路配合下实现自保持，以适应保护动作的需要。自保持的应用实例：几种特殊的中间继电器几种特殊的中间继电器3 3电磁型信号继电器电磁型信号继电器在继电保护中，信号继电器用来发出保护动作的信号，让值班人员能够很方便地发现事故的类型，便于保护动作的统计与分析。信号继电器的掉牌必须手动复归 信号继电器分为：电流型串联与电压型并联电流型信号继电器的接入压降不得超过额定电压的10%；为了保证信号继电器的可靠动作，流过电流型信号继电器的电流应大于继电器额定动作电流的1.5倍。多套保护共用一个出口回路时，为满足以上条件，必要时，要在出口中间继电器线圈上并联一个适当阻值的电阻。电流型接法电流型接法电压型接法电压型接法二、电力变压器保护设置的要求二、电力变压器保护设置的要求310kV310kV配配电变压器器设过电流保流保护、电流速断保流速断保护变电所所单台油浸台油浸800kV.A800kV.A以上或以上或车间内装内装设的的400kV.A400kV.A以上油浸以上油浸变压器：器：应加装气体瓦斯保加装气体瓦斯保护单台容量台容量10000kV.A10000kV.A或或单台容量台容量6300kV.A6300kV.A及以上的并列运行及以上的并列运行变压器：器：应加装差加装差动保保护大容量、高大容量、高电压的降的降压变压器：常采用复合器：常采用复合电压闭锁的的过电流保流保护三、变压器的过电流保护三、变压器的过电流保护变压器发生短路时，将产生很大的短路电流；利用这一特点设置过变压器发生短路时，将产生很大的短路电流；利用这一特点设置过电流保护和电流速断保护电流保护和电流速断保护各种设备的过电流保护接线是一样的，不一样的是动作电流和作用各种设备的过电流保护接线是一样的，不一样的是动作电流和作用于跳闸的时间于跳闸的时间动作时间固定不变的称动作时间固定不变的称“定时限过电流保护定时限过电流保护(与之相对应的是与之相对应的是“反时限保护反时限保护后面介绍后面介绍)过电流保护的动作电流是按照避开被保护设备的最大工作负荷过电流保护的动作电流是按照避开被保护设备的最大工作负荷电流来整定的。变压器过流保护的作用电流来整定的。变压器过流保护的作用:保护变压器不过载保护变压器不过载 什么是什么是“避开避开 “躲开、躲开、“躲过？躲过？执行单元执行单元测量单元测量单元逻辑单元逻辑单元比较鉴别单元比较鉴别单元注意掌握过电流保护的组成及动作过程注意掌握过电流保护的组成及动作过程过电流保护的阶梯原那么：过电流保护的阶梯原那么：考虑到由于某种原因出现瞬间性的电流波动，为了防止频繁跳闸，过电流保护一般都具有动作时限延时为了使上、下级各电气设备的动作具备选择性，过流动作时间整定上采取阶梯原那么位于电源侧的上一级保护的动作时间要大于下级保护的动作时间；因此，过电流保护的速动性受到一定的影响过电流保护阶梯特性示意图过电流保护阶梯特性示意图4231动作顺序动作顺序:4321 (距离短路点最近的断路器拒动时距离短路点最近的断路器拒动时,再由其上级保护逐级动作再由其上级保护逐级动作继电继电保护的选择性保护的选择性T（秒）（秒）0.50.7秒秒0.51.01.50过电流保护时限的实现：过电流保护时限的实现：采用时间继电器采用时间继电器其动作时间在整定之后是其动作时间在整定之后是不变的不变的定时限过电流保护定时限过电流保护采用具有反时限特性的继电器如感应型电流采用具有反时限特性的继电器如感应型电流继电器继电器其动作时间与动作电流成反比其动作时间与动作电流成反比电流越大、动作时限越短电流越大、动作时限越短反时限过电流反时限过电流保护在后面的课程中介绍保护在后面的课程中介绍电流保护测量回路交流的接线：电流保护测量回路交流的接线：配电系统过电流保护的交流回路交流回路可采用：三相星形接线 两相不完全星形接线 两相电流差接线其中，最经常使用的是最经常使用的是两相不完全星型接线两相不完全星型接线两相差接线的特点两相差接线的特点发生三相短路：流过电流继电器的电流为两发生三相短路：流过电流继电器的电流为两相电流的向量差相电流的向量差等于一相电流的等于一相电流的 倍倍发生发生u u、w wA A、C C相短路：流过电流继电器相短路：流过电流继电器的电流为两相电流之和的电流为两相电流之和等于一相电流的等于一相电流的 2 2倍；倍；发生发生uvuv或或vwvw相短路：流过电流继电器的电流相短路：流过电流继电器的电流为为u(u(或或w)w)相电流相电流等于一相电流的等于一相电流的1 1倍倍特点：可以节省一个电流继电器特点：可以节省一个电流继电器3过电流保护保护原理图过电流保护保护原理图原理接线图6-11-定时限过电流保护原理接线原理展开图6-12-定时限过电流保护展开图执行单元执行单元测量单元测量单元逻辑单元逻辑单元比较鉴别单元比较鉴别单元四、变压器电流速断保护四、变压器电流速断保护 变压器电流速断保护的作用：防止变压器高压侧回路的相间短路故障变压器电流速断保护的接线：一般采用不完全星型两相两继电器接线测量回路与过流保护共用一组电流互感器 变压器电流速断保护接线图变压器电流速断保护接线图原理接线图原理展开图带短延时的速断保护，其接线与过电流保护一样加上一个短延时的时间继电器过电流保护与速断保护的主要区别：过电流保护与速断保护的主要区别：过电流保护：按躲过变压器的最大允许负荷电流整定，一般可过电流保护：按躲过变压器的最大允许负荷电流整定，一般可分为定时限过流保护和反时限过流保护分为定时限过流保护和反时限过流保护作用：保护作用：保护变压器不过载变压器不过载 过电流保护整定动作电流较小，动作带延时过电流保护整定动作电流较小，动作带延时。电流速断保护：按被保护设备的短路电流一般按躲过变压器电流速断保护：按被保护设备的短路电流一般按躲过变压器低压侧短路电流来整定低压侧短路电流来整定作用：保护变压器高压侧作用：保护变压器高压侧的短路的短路 电流速断保护整定动作电流较大，瞬时或经很短的延电流速断保护整定动作电流较大，瞬时或经很短的延时动作。时动作。过电流保护与速断保护的根本区别不是看其接线，而是看其过电流保护与速断保护的根本区别不是看其接线，而是看其整定值！整定值！为提高保护的灵敏度，35kV及以上两相不完全星型接线过电流保护应在中性线上加设一块电流继电器。完整的变压器速断、定时限过电流保护原理图完整的变压器速断、定时限过电流保护原理图采用采用GLGL型继电器的有限反时限过电流保护型继电器的有限反时限过电流保护反时限：反时限：继电保护的动作时间与短路电流的大小动作时间与短路电流的大小成反比成反比，即短路电流越大，继电保护的动作时间越短；反之，短路电流越小，继电保护的动作时间越长。在电磁式继电保护装置中，可利用在电磁式继电保护装置中，可利用GLGL型继电器型继电器来来实现其反时限特性实现其反时限特性反时限、定时限特性曲线图反时限、定时限特性曲线图短路电流短路电流动作时间动作时间反时限特性曲线反时限特性曲线反时限反时限特性：在整定动作的范围内，特性：在整定动作的范围内，短路电流越大，动作时间越短短路电流越大，动作时间越短定时限定时限特性特性：大于等于整定电流时，：大于等于整定电流时，按固定的延时时间动作按固定的延时时间动作定时限特性曲线定时限特性曲线整定电流整定时间整定时间GLGL系列感应型过电流继电器系列感应型过电流继电器GL系列感应型过电流继电器内部包含了过电流继电器、速断电流继电器、时间继电器的功能，由一个感应型过电流继电器可以很方便地组成线路设备的过电流和电流速断保护，该继电器具有反时限功能，且可用于交流操作系统。GLGL系列感应型过电流继电器的特点系列感应型过电流继电器的特点既有既有反时限反时限特性特性的感应型元件，又有又有电流速断元件触点容量大，无须中间、时间继电器即可构成简单的保护，适宜交流操作的保护装置。感应元件动作原理感应元件动作原理感应型元件的动作与电度表的原理相似，电流越大，转动越快，动作时间越短;不同的是该继电器的可动框架具有“离合器的动作性质。当继电器的线圈通过交流电流时，铁芯的遮蔽局部产生两个具有一定相位差的磁通，该磁通与其在圆盘中感应的涡流相互在圆盘上产生一转矩，在20-40的动作电流下圆盘开始旋转，但此时由于扇齿与蜗杆没有咬合，故继电器不动作。当线圈中的电流增大至整定电流时，电磁力矩大于弹簧的反作用力矩，可动框架向外转动，使扇齿与蜗杆咬合，扇齿上升，带动继电器触点动作。当输入继电器线圈的电流大于过流整定值而小于速断整定值时，感应元件的动作时限与输入继电器的电流成反比。电磁元件动作原理：当输入线圈中的电流到达整定电流(即瞬动整定值)时，电磁元件瞬时动作。感应型继电器的速断与过流虽然共用一组触点，但是，在感应型继电器的速断与过流虽然共用一组触点，但是，在过电流整定过电流整定段段，使触点动作的是使触点动作的是感应元件感应元件；在；在速断电流整定段速断电流整定段，感应元件与电磁元，感应元件与电磁元件同时动作，但件同时动作，但使触点动作的是使触点动作的是电磁元件电磁元件采用GL型继电器构成电流保护，由于其本身带有速断元件与过流元件，故电流速断与过电流保护可以共用一套电流速断与过电流保护可以共用一套继电器、一对接点继电器、一对接点但驱动接点的动作原理各不相同，动作电流与动作时间也各不相同五、变压器电流差动保护五、变压器电流差动保护电力变压器是电力系统中十分重要的设备，变压器故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。变压器内部的一些故障，最初故障电流并不大，但其产生的电弧将引起变压器内部绝缘油的分解，产生可燃性气体，严重时会引起喷油、爆炸。为了防止变压器事故的扩大，在变压器发生故障的初期,应迅速切断变压器的电源，让变压器退出运行。变压器速断保护的动作虽然迅速，但因其整定的动作电流较大，对轻微的内部故障不能反响，且靠近二次出线的部位存在速断保护的“死区；规程规定：单台容量10000kV.A或单台容量6300kV.A及以上并列运行的变压器应加装差动保护差动保护的原理差动保护的原理将变压器一、二次侧电流互感器的二次接线反极性相连构成“差电流回路 (见下一页i1i2变压器正常运行(或保护区外短路时，因i1、i2电流大小相等、方向相反，互相抵消，差回路无电流输出；i1i2 0当变压器内部差动保护区内发生故障时在单侧电源情况下：其二次侧 i2 无电流输出，差回路电流为 i10=i1在双侧电源情况下：其差回路电流为i1i22 i1 i2因差回路电流剧增，差动保护动作。i 1i 2流过继电器的电流为i 1-i 2i Ii Ii IIi IIi Ii IIi Ii II双侧电源时短路电流方向正常运行或正常运行或单侧电源源变压器：流入差流回路器：流入差流回路继电器的器的电流只有流只有iIiI两两侧都接有都接有电源的源的变压器：流入差流回路器：流入差流回路继电器的器的电流流为iIiI与与iIIiII的相量和。的相量和。当差流回路有当差流回路有电流流流流过继电器，并到达其整器，并到达其整定定值时，继电器器动作作当当变压器内部器内部(或保或保护区内区内)发生故障生故障时：变压器外部器外部发生短路生短路时 虽然然变压器的一、二次器的一、二次绕组都流都流过很大很大的短路的短路电流，但由于差回路接流，但由于差回路接线的特点，两个的特点，两个电流流i Ii I、i II i II 互相抵消，因此差回路的互相抵消，因此差回路的电流很小，流很小，继电器不器不动作。作。变压器差器差动保保护的的动作作电流流应按按躲过电流流互感器二次断互感器二次断线、励磁涌流及互感器二次、励磁涌流及互感器二次电流流的不平衡，以防止差的不平衡，以防止差动保保护误动作；作；动作作时间为0 0秒。秒。使变压器正常运行时差动电流尽可能小及防止差动使变压器正常运行时差动电流尽可能小及防止差动保护误动的措施保护误动的措施 (1)(1)电流补偿：电流补偿：40000kVA-110/10kV40000kVA-110/10kV；y/y-12y/y-12接法变压器正常运行电流及补偿接法变压器正常运行电流及补偿额定电流额定电流电流互感电流互感器变比器变比电流互感器电流互感器二次侧电流二次侧电流iI/iII继电器继电器补偿补偿补偿后补偿后110kV110kV侧侧209.9209.9250/54.1984.1980.90914.19810kV10kV侧230923092500/54.6184.6180.9094.1982)2)相位补偿相位补偿变压器y/d接法时的相位差补偿3)3)抑制或减少抑制或减少变压器空载投入运行瞬间变压器空载投入运行瞬间励磁涌流励磁涌流的影响的影响4)4)差动保护的差动保护的整定电流整定电流应躲过电流互感器二次断线、励应躲过电流互感器二次断线、励磁涌流及互感器的二次不平衡电流磁涌流及互感器的二次不平衡电流5)5)差动继电器投入运行时的检验差动继电器投入运行时的检验空载冲击的考验，对差流回路进行相位进行检测及不平衡电流的测量变压器绕组为Y/接法；电流互感器的接法与变压器正好相反，取到相位相位补偿补偿的作用六、变压器气体保护六、变压器气体保护 油浸电力变压器利用变压器油作为绝缘和冷却介质，当油浸变压器油浸电力变压器利用变压器油作为绝缘和冷却介质，当油浸变压器内部发生故障时，短路电流产生的电弧使变压器油和其他绝缘物分解，内部发生故障时，短路电流产生的电弧使变压器油和其他绝缘物分解，产生大量气体，利用这些气体形成作用于使连接变压器的断路器跳闸产生大量气体，利用这些气体形成作用于使连接变压器的断路器跳闸或发出信号的保护称或发出信号的保护称“变压器的气体保护；变压器的气体保护；气体继电器又称气体继电器又称“瓦斯继电器瓦斯继电器 属热工型继电器属热工型继电器 气体继电器通过检测变压器内部故障时产生气体的状况，决定继电器气体继电器通过检测变压器内部故障时产生气体的状况，决定继电器是否动作是否动作“重瓦斯重瓦斯绝缘油气体以较大流速冲出变压器本体时动作绝缘油气体以较大流速冲出变压器本体时动作一一般作用于跳闸般作用于跳闸“轻瓦斯轻瓦斯变压器内部产生了一定数量的气体或变压器油位下降到变压器内部产生了一定数量的气体或变压器油位下降到一定程度，但尚未引起变压器油流的快速冲出一定程度，但尚未引起变压器油流的快速冲出作用于信号作用于信号变压器内部故障时，变压器内部故障时，气体从管道高速逸出气体从管道高速逸出管道气体继电器安装在变压器本体油箱与油枕之间的管道上。瓦斯继电器两端的连接油管，应以变压器顶盖为准，保持24升高坡度，并不得有急剧的弯曲和相反的斜度 变压器的气体保护具有灵敏度高、动作迅速、接线简单的特点。气体继电器内部结构图气体继电器运行时的本卷须知：气体继电器运行时的本卷须知：新装或大修投入运行，应将“重瓦斯投入“信号，经12 小时后，检查气体继电器内无积集气体或对产生的气体进行检查为正常气体非可燃性，并排除积集的气体后，方可投入“跳闸；将气体继电器作为运行巡视检查的重要内容，一旦发现气体继电器内积集气体，应取样检查，确认为正常气体后及时排气。变压器的主保护与后备保护：变压器的主保护与后备保护：主保护主保护电流速断、差动电流速断、差动 、瓦斯保护、瓦斯保护后备保护后备保护过电流保护过电流保护主保护：是满足系统稳定和设备平安要求，能主保护：是满足系统稳定和设备平安要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。障的保护。后备保护：是主保护或断路器拒动时，用来切后备保护：是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。除故障的保护。小结：小结：变压器保护的配置、作用及原理变压器保护的配置、作用及原理310kV配电变压器配电变压器 设置那些保护？设置那些保护？变压器气体保护动作时可能发生了什么故障？变压器气体保护动作时可能发生了什么故障？试述变压器差动保护的保护范围。试述变压器差动保护的保护范围。变压器的主保护？后备保护？变压器的主保护？后备保护？
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