继电保护概述课件1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 继电保护与二次回路,（书,186,页）,1,总体要求,1,、了解继电保护基本知识、原理,2,、了解二次回路基本知识、方法,3,、了解“系统思想”和“回路概念”,4,、重点：记忆书本上的内容,（土豆网：继电保护原理自学入门,陈延枫）,2,第一节、继电保护的任务及基本要求,教学要求：,1,、了解继电保护的含义和任务,2,、了解继电保护的,4,个基本要求,3,、熟悉继电保护与二次回路常用,的电气符号,4,、了解电磁型的继电器原理,3,一、继电保护的含义,：（,P186,）,继电保护是对,电力系统,起到,保护,和,安全控制,作用的装置。包括：,继电保护技术,是一个完整体系，电力系统故障分析、,各种继电保护原理及实现方法，继电保护,设计，继电保护运行维护等技术。,继电保护装置,是完成继电保护功能的核心,，是能反映,电力系统中电气元件发生故障或不正常运行,状态，并动作断路器跳闸或出信号的一种,自,动装置。,4,电力系统故障和异常运行,1,、电力系统的三种运行状态：正常、故障和异常运行状态。,最常见的,故障,就是各种,短路,，（断线）,最常见的,异常运行,状态是过,负荷,（系统震荡）,2,、短路的特点：,最基本的特点是：,电流增大,、,电压降低,。短路将影响用户的正常工作，影响产品质量，可能导致系统运行稳定性被破坏。,5,二、,继电保护的任务,P186,1.,故障时跳闸,在供电系统出现短路故障时，作用 于前方最近保护装置动作控制保护装置，使之,迅速跳闸,，,切除故障部分,，,恢复其它无故障部分的正常运行,，同时发出信号，以便提醒值班人员检查，及时消除故障。,2.,异常状态发出报警信号,在供电系统出现不正常工作状态，如过负荷或有故障苗头时,发出报警信号,，,提醒值班人员注意并及时处理,，,以免发展为故障。,6,3,、继电保护的方式,（,P187,）,是针对电气设备发生故障、异常时的各种形态及,电气量、非电气量,变化，设置了各种继电保护方式。,电气量变化：,电流过负荷、过电流、电流速断、,电流方向保护。,低电压、过电压保护。,电流闭锁电压速断保护、差动保护、,距离保护、高频保护等。,非电气量变化：,气体保护（瓦斯保护）、温度保护等,7,三、,继电保护的基本要求,P187,1,、选择性：,仅,将故障元件从电力系统中切除，保证停电范围最小,在图示线路中，当线路,1,上,1,点故障，保护,1,、动作跳开断路器,QF1,、 动作有选择性；当线路,3,上,2,点发生短路时，保护,3,动作跳开断路器,QF3,，将,3,切除，继电保护的这种动作是有选择性的，,如果,2,点故障，而,保护,3,或,断路器,QF3,拒动,，保护,2,动将断路器,QF2,断开，故障切除，这种情况虽然是越级跳闸，但却是尽量缩小了停电范围，限制了故障的发展，因而也认为是有选择性动作。,8,9,2,、可靠性：,保护装置在规定的保护区内发生,故障不拒动，区外故障不误动,。,（该动作时不拒动、不该动作时不误动）,3,、灵敏性：,保护装置对其保护区内发生故障或异常运行状态的反应能力。,一般用灵敏系数来表示。（灵敏系数大于,1,） 如风向标,.,过量保护：,欠量保护：,保护的灵敏系数应符合规程要求才能使用。,4,、快速性：,快速地切除故障。有时间要求 ： 瞬时、定时、限时。,10,四、继电保护与二次回路常用的电气符号,1,、常用继电器图形符号,（,p,）,2,、常用继电器触点图形符号,（,p,9,）,时间继电器的电气控制系统中是一个非常重要的元器件。一般分为通电延时和断电延时两种类型。在绘制和识别电气原理图时，时间继电器的图形符号很容易让人混扰。特别是时间继电器的延时触点，在使用时，一般让人无法确定。,11,3,、,时间继电器的触点图形符号,时间继电器得触点图形符号主要是触点的半圆符号的开口的指向，遵循的原则是：,半圆开口方向是触点延时动作的指向,。,如图是通电延时的各种触点的图形符号。,延时返回常开,延时闭合常开 延时返回常闭 延时断开常闭,12,五、常用的继电器介绍,P193,（,电磁型继电器的作用、原理与构成,）,一、电磁型继电器的构成,1,、构成,电磁型继电器依据构成原理，可分为：,螺管线圈式、吸引衔铁式、转动舌片式，如图：,2,、基本工作原理,当继电器线圈中通入电流 时，产生磁通,。,经铁心、衔铁和气隙形成回路，衔铁被磁化，产生电磁力 。当电磁力 克服弹簧反作用力，衔铁被吸起，触点接通，称为继电器动作。,动作电流：,使继电器从释放状态改变至动作后,状态的,最小电流,。,返回电流：,使继电器从动作后状态改变至释放,状态,最大电流,。,13,返回系数：返回电流与动作电流的比值,（,P194,）,K,f =,K,f,返回系数：,在,0.850.9,之间,I,f,继电器返回电流（,A,）,I,DZ,继电器动作电流（,A,）,如：,K,f,小于,0.85,容易引起继电器误动作,.,K,f,大于,0.9,触点压力不够,引起继电器接触不良,.,14,实物,15,16,螺管线圈式,1,线圈,2,衔铁,3,电磁铁,4,静触点,5,动触点,6,反作用弹簧,17,吸引衔铁式,1,线圈,2,衔铁,3,电磁铁,4,止挡,5,触点,6,反作用弹簧,18,转动舌片式,1,线圈,2,舌片,3,电磁铁,4,止挡,5,触点,6,反作用弹簧,19,2,、电磁型电流继电器（,P193,）,1,）构成,以,DL10,型为例，如图：,1,电磁铁；,2,线圈；,3,Z,形舌片；,4,弹簧；,5,动触点；,6,静触点；,7,整定值调整把手；,8,整定值刻度盘：,2,）动作原理,同前述,3,）作用,在继电保护中反应并判断被保护对象上电流的变化。,4,）图形与文字符号,KA,（,LJ,）,5,）型号,X XX,设计序号,物理量类型（,L:,电流；,Y:,电压；,S:,时间；,X:,信号；,Z:,中间）,工作原理 （,D:,电磁型；,G:,感应型；,B:,半导体型；,W:,微机型,L:,整流型）,20,图,-4 DL10,系列电磁式电流继电器的内部结线和图形符号,a)DL-11,型结线,b)DL-12,型结线,c)DL-13,型结线,d),集中表示的图形符号,e),分开表示的图形符号,21,6,）动作电流的调整方法：,（,1,）改变弹簧的反作用力；,（,2,）改变绕组匝数（连接方式）；,（,3,）改变舌片的初始位置。,由于继电器在转动过程中，,磁阻在减小，电磁力矩在增大，,存在剩余力矩。同时摩擦力矩,的存在，使的继电器的返回系,数，必定小于,1,。,3,、电磁型电压继电器,1,）构成与动作原理,过电压继电器的构成及动作原理与,DL10,相同,。,22,2,）作用,电压继电器分为过电压继电器和低电压继电器。,过电压继电器使用动合,（常开）,触点反应被保护对象上工作电压的升高，,低电压继电器使用动断,（常闭）,触点反应被保护对象上工作电压的下降。,过电压继电器动作电压、返回电压定义与过电流继电器相同。,低电压继电器动作电压：使继电器动作的最大电压，称为动作电压。,返回电压：使继电器返回的最小电压，称为返回电压。,返回系数：返回系数大于,1,。,3,）图形与文字符号,KV,（,YJ,） 过电压继电器,KV,（,YJ,） 低电压继电器,4,）动作电压调整方法,与电磁型电流继电器相同。,23,4,、电磁型时间继电器,1,）构成,(P196),DS-110,、,120,系列,2,）动作原理,线圈未加电压时，弹簧,3,将衔铁,2,推出，连杆,4,使弹簧,5,处于拉伸状态。,线圈加上规定电压值时，电磁力克服弹簧力将衔铁吸入线圈，连杆被释放，在弹簧,5,的作用下，动触点,6,受钟表机构控制，反时针匀速转动。经整定的延时，动、静触点接触，继电器动作，输出信号；,去掉电压时，弹簧,3,将衔铁与连杆顶回原位。继电器返回。返回时，连杆带动轴系顺时针旋转。脱离钟表机构的控制，所以返回是瞬时的。,3,）作用：时间继电器是用于保护获得所要求的延时。,4,）动作时间的调整,改变动、静触点之间的距离,24,25,5,、信号继电器 （,P198,）,1,）构成,DX-11,2,）动作原理,当通入线圈的电流大于继电器动作电流要求时，衔铁被吸引，信号牌失去支持，靠自身重量落下，且保持于垂直位置，通过外壳的玻璃窗口可以看到掉牌。信号牌落下后，触点闭合，输出信号（接通声、光电路）。,3,）作用,作为保护装置动作的指示。,4,）复归方法,特点：,必须人工手动复归。,（电力系统规定：故障时，必须保留相应的灯光信号，待故障排除后才能复归）,现在常用,DXM2A,型信号继电器，特点：灯光显示、磁保持、远方手动复归。,26,27,6,、中间继电器（,DZ-10,系列 ）,（,P196,）,1,）构成,2,）动作原理（与电流继电器相同）,3,）作用：,用于增加接点数量与容量，也可使触点闭合或断开时延时，或通过继电器自保持,4,）干簧继电器特点：结构简单，动作时无机械传动，触点不容易磨损，动作速度快功耗小，体积小、重量轻；触点返回弹力小，容易粘住。,28,29,7,、感应式电流继电器,（,P196,）,1,）,感应式电流继电器的内部结构如图所示,。,（内部接线图,P192C,）,1-,线圈,2-,电磁铁,3-,短路环,4-,铝盘,5-,钢片,6-,铝框架,7-,调节弹簧,8-,制动永久磁铁,9-,扇形齿轮,10-,蜗杆,11-,扁杆：,12-,触点,13-,时限调节螺,14-,速断电流调节螺杆,15-,衔铁,16-,动作电流调节插销,30,2,）,GL,系列感应过流,电流继电器的特点 （,P195,）,（,1,）构成：,电磁元件,构成,电流速断,感应元件,构成,带时限过流保护,（,2,）,反时限动作特性：,感应元件,的,动作时间,与,电流大小,有关：,电流,大,动作时间,短,电流,小,动作时间,长,31,3,）,感应式电流继电器机械结构复杂，精度不高，瞬动时限误差大。,但它的触点容量大，它,同时兼有电磁式电流继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器的功能，,即它在继电保护装置中，既能作为起动元件，又能实现延时、给出信号和直接接通跳闸回路；,既能实现带时限的过电流保护，又能同时实现电流速断保护，,从而使保护装置时元件减少，接线简单。此外，感应式电流继电器采用交流操作电源，可减少投资。因而在,6,lOkV,供电系统中应用广泛。,32,感应系统的工作原理。,当线圈,1,有电流流 过时，电磁铁,2,在短路环,3,的作用下，产生在时间和空间位置,上不相同的两个磁通,1,和,2,，且,1,超前于,2,。这两个磁通均穿过铝盘,4,，,根据电磁感应原理，这两个磁通在磁盘上产生一个始终由超前磁通,1,向落后磁,通,2,方向的转动力矩,M1,。根据电能表的工作原理可知，此时作用于铝盘上的,转动力矩为,12sin,式中,为,1,与,2,之间的相位差，此值为一常数,由于,1IKA, 2IKA,且,为常数,因此,I2KA,在,的作用下，铝盘开始转动。铝盘转动后，切割永久磁铁,8,，产生反向的制,动力矩。由电度表工作原理知，与铝盘的转速成正比，即,这个制动力矩在某一转速下，与电磁铁产生的转动力矩相平衡，,因而在一定的电流下保持铝盘匀速旋转。,33,在上述和的作用下，铝盘受力虽有使框架,6,和铝盘,4,向外推出的趋势，,但由于受到弹簧,7,的拉力，仍保持在初始位置，见图,。,图： 感应式电流继电器的转动力矩,M1,制动力矩,M2,1,线圈,2-,电磁铁,3-,短路环,4-,铝盘,5-,钢片,6-,铝框架,7-,调节弹簧,8-,制动永久磁铁,34,当继电器线圈的电流增大到继电器的动作电流时，由电磁铁产生的转动力,矩亦增大，并使铝盘转速随之增大，永久磁铁产生的制动力矩也随之增大。这,两个力克服弹簧的反作用力矩，从而使铝盘带动框架前偏（参看图），使锅,杆,10,与扇形齿轮,9,与啮合，这叫做“继电器动作”。由于铝盘继续转动，使扇形齿,轮沿着蜗杆上升，最后使触点,12,切换，同时使信号牌（图上未表示）掉下，,从观察孔内看到其红色或白色的信号指示，表示继电器已经动作。,通入线圈的电流越大，铝盘转得越快，扇形齿轮沿蜗杆上升的速度也越快，,则动作时间越短，这就是感应式电流继电器的“反时限特性”，如图,7-13,中曲线的,abs,部分。随着电流增大，继电器铁心磁路饱和，特性曲线逐渐过渡到“定时限特,性”，如图,7-13,中曲线的,cd,部分。,这种继电器还装有瞬动元件，当流入继电器线圈的电流继续增加到某一预,先整定的倍数,(,例如为,8,倍,),时，则瞬动元件起动，继电器的电流时间特性如图,7-13,中曲线的,cd,这就是“瞬时速断特性”。因此这种电磁元件又称为电流速断元件,.,动作曲线上对应于开始速断时间的动作电流倍数,称速断电流倍数,.,即,nqb=Iqb/Iop,Iop,为感应式电流继电器的动作电流。,Iqb,为感应式电流继电器的速断电流，即继电器线圈中使速断元件动作的最,小电流。,35,实际的 系列电流继电器的速断电流整定为动作电流的,nqb=2,8,倍，,在速断电流调节螺钉上面标度。,感应式电流继电器的这种有一定限度的反时限动作特性，称为“,动作时间短,。继电器的动作电流的调节见实物。,注意，继电器动作时限调节螺杆的标度尺,是以,10,倍动作电流的动作时限来标度,的,也就是标度尺上所标示的动作时间,是继电器线圈通过的电流为其整定的动作,电流的,10,倍时的动作时间,.,因此继电器实际的动作时间,与实际通过继电器线圈的,电流大小无关,须从相应的动作特性曲线上去查得,.,如图表示 系列感,应式电流继电器的电流时间特性曲线族，横坐标是动作电流倍数，曲线族上的,根曲线都标明有动作时限，,0.5,、,0.7,、,1.0S,等,是表示继电器通过,10,倍的整定,作电流所对应的动作时限。例如，某继电器被调整至,10,倍整定动作电流时动作时限为,2.0s,的曲线上时，若其线圈通入,3,倍的整定动作电流值，可从该曲线上查得此时继电器的动作时限,=3.5s,。,36,小结,1,、继电保护的含义：继电保护技术与装置。,2,、继电保护的任务：,故障时跳闸，异常状态发报警信号。,3,、,继电保护的要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。,4,、常用继电器符号：图形符号，触电符号。,5,、常用电磁型继电器的结构、原理、特点。,GL,系列感应过流,电流继电器的,反时限动作特性。,6,、常用电磁型继电器型号,DL,电流继电器,DZ,中间继电器,DJ,电压继电器,DX,信号继电器,DS,时间继电器,GL,感应过流,电流继电器,37,