【文章內(nèi)容簡介】 現(xiàn)是哪條線路故障。為了查找故障線路，需要電氣人員按照預先制定的“拉路序位圖”依次拉路查找，并隨之合上未接地的回路，直到找到接地點為止?？梢钥闯?，這種裝置適合出線回路少的線路。當出線回線較多時，往往采用零序電流保護方式。該方式是利用接地故障線路零序電流較非接地故障線路零序電流大的特點構(gòu)成的。 零序電流保護一般使用在有條件安裝零序電流互感器的電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路上。當在電纜出線上安裝零序電流互感器時，其 一次側(cè)為被保護電纜的三相導線，鐵心套在電纜外，其二次側(cè)接零序電流繼電器。當正常運行或發(fā)生相 間短路時，一次側(cè)電流均為零。二次側(cè)只有因?qū)Ь€排列不對稱而產(chǎn)生的不平衡電流。當發(fā)生一相接地時，零序電流反映到二次側(cè)，并流入零序電流繼電器，使其動作發(fā)出信號。在安裝零序電流保護裝置時，應特別 注意的一點是：電纜頭的接地線必須穿過零序電流互感器的鐵 心。這是由于被保護電纜發(fā)生一相接地時，全靠穿過零序電流互感器鐵心的電纜頭接地線通過零序電流起作用，否則互感器二次側(cè)也就不能感應出電流，因而繼電器也就不可能動作。 本章小結(jié) 由 于 l0kV 系統(tǒng)中包含一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。一次系統(tǒng)比較簡單、直觀，并在考慮和設(shè)置上較為容易；而二次系統(tǒng)相對較為復雜，且包括了大量的繼電保護裝置、自動裝置和二次回路，所謂繼電保護裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進行的監(jiān)視、測量、控制和保護。為確保 10kV 供電系統(tǒng)的正常運行，必須正確的設(shè)置繼電保護裝置。 第三章 10kV配電線路與系統(tǒng)的整定計算 6 第 三 章 10kV 配電線路與系統(tǒng)的整定計算 10kV 配電線路 10kV 配電線路結(jié)構(gòu)特點是一致性差，如有的為用戶專線，只接帶一、二個用戶，類似于輸電線路；有的呈放射狀，幾十臺甚至上百臺變壓器 T 接于同一 條線路的各個分支上；有的線路短到幾百 m，有的線路長到幾十 km；有的線路由 35kV 變電所出線，有的線路由 110kV變電所出線；有的線路上的配電變壓器很小，最大不過 100kVA，有的線路上卻有幾千 kVA 的變壓器；有的線路屬于最末級保護，有的線路上設(shè)有開關(guān)站或有用戶變電所等。 對于輸電線路，由于其比較規(guī)范，一般無 T 接負荷，至多有一、二個集中負荷的T 接點。因此，利用規(guī)范的保護整定計算 方法 ，各種情況均可一一計算，一般均可滿足要求。對于配電線路， 由于以上所述的特點，整定計算時需做一些具體的特殊的考慮，以滿足保護 選擇性、快速性、靈敏性、可靠性 的要求。 配電線路的整定計算 我國的 10kV 配電線路的保護，一般采用電流速斷、過電流及三相一次重合閘構(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負荷線路保護，不能滿足要求時，可考慮增加其它保護 （ 如：保護 Ⅱ 段、電壓閉鎖等 ） 。下面的討論，是針對一般保護配置而言的。 過電流保護。過電流保護動作電流計算式為： . m a x( ) / ( )dz k zq d jx fh f LHI K K K I K n? ? ? ? ? （ 31） 式中： dzI — 過電流保護繼電器的動作電流； kK — 可靠系數(shù)，取 ~； fK — 返回系數(shù)，取 ； zqdK — 自啟動系數(shù)，可根據(jù)計算、試驗、或?qū)嶋H運行數(shù)據(jù)確定； jxK — 電流互感器接線系數(shù)，對于兩相兩繼電器的接線方式， 1jxK ? 。對于兩相單繼 電器接線方式 3jxK ? ； LHn — 電流互感器變比； .maxfhI 最大負荷電流。 電流速斷保護。電流速斷保護動作電流計算式為： . m a x( ) /dz k jx d LHI K K I n? ? ? （ 32） 式中： dzI — 速斷保護繼電器的動作電流； kK — 可靠系數(shù)，取 ~； 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 jxK— 電流互感器接線系數(shù)； LHn — 電流互感變比； .maxdI — 被保護線路末端故障時，流過保護出的最大短路電流。 零序電流接地保護。零序電流保護動作電流計算式為： 0( 3 ) /dz k x LH LHI K U n n?? ? ? ? （ 33） 式中： 0LHn — 零序電流互感器變比； kK — 可靠系數(shù)，瞬時動作時，取 4~5；延時動作，取 ~2； jxK — 電流互感器接線系數(shù)； LHn — 電流互感器變比； xU — 線路相電壓。 重合閘 10kV 配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘，由于安裝于末級保護上，所以不需要與其他保護配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時間，以使用戶負荷盡量少受 影響 。重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時間、外力造成故障時的短路物體滯空時間 （ 如：樹木等 ） 。電弧熄滅時間一般小于 ，但短路物體滯空時間往往較長。因此，對重合閘重合的連續(xù)性，重合閘時間采用 ～； 農(nóng)村 線路，負荷多為照明及不長期運行的小型電動機等負荷，供電可靠性要求較低，短時停電不會造成很大的損失。為保證重合閘的成功率，一般采用 的重合閘時間。 資料 證明，將重合閘時間由 延長到 ，將使重合閘成功率由 40%以下提高到 60%左右。 有關(guān)保護選型 10kV 線路保護裝置的配置雖然較簡單，但由于線路的復雜性和負荷的多變性，保護裝置的選型還是值得重視的。根據(jù)諸城電網(wǎng)保護配置情況及運行經(jīng)驗 資料 ，建議在新建變電所中應采用保護配置全 面的微機保護。微機保護在具備電流速斷、過電流及重合閘的基礎(chǔ)上，還應具備低壓 （ 或復壓 ） 閉鎖、時限速斷等功能，以適應線路及負荷變化對保護方式的不同要求。 本章小結(jié) 有關(guān) 10kV 繼電保護的一些問題：勵磁涌流對變電所 10kV 線路保護的影響電流速斷保護作為 10kV 配電線路的主要保護，是按照最大運行方式下線路末端三相短路電流來整定的，由于考慮到靈敏度大于 ，因此動作電流值往往取得較小，特別是在線路較長，配電變壓器較多時，即系統(tǒng)阻抗較大時，動作電流取值會更小。因此在整定時沒 有考慮到配電變壓器投入時的勵磁涌流對 無時限電流速斷保護的影響， 即勵磁涌流的起始值遠超過無時限速斷保護定值，造成一些變電所的 10kV 出第三章 10kV配電線路與系統(tǒng)的整定計算 8 線在檢修后恢復送電時，開關(guān)合上即保護動作跳閘或運行過程中頻繁跳閘的情況發(fā)生。 這些容易出現(xiàn)的問題 相關(guān)工作人員需要了解繼電保護的相關(guān)重要性，同時也要掌握解決常見問題的方法，這需要不斷的學習新知識同時也要不斷的請教有資歷的老師傅 才能得以解決問題 。第四章 10kV供電系統(tǒng)中的繼電保護 9 第 四 章 10kV 供電 系統(tǒng)中的繼電保護 10kV 供電系統(tǒng)的 繼電保護 運行狀況 供電系統(tǒng)的正常運行 這種狀況是指系統(tǒng)中各種 設(shè)備或線路均在其額定狀態(tài)下進行工作；各種信號 、指示和儀表均工作在允許范圍內(nèi)的運行； 供電系統(tǒng)的故障 這種狀況系指某些設(shè)備或線路出現(xiàn)了危及其本身或系統(tǒng)的安全運行，并有可能使事態(tài)進一步擴大的運行狀況； 供電系統(tǒng)的異常運行 這種狀況系指系統(tǒng)的正常運行遭到了破壞，但尚未構(gòu)成故障時的運行狀況。 10kV 供電系統(tǒng)繼電保護裝置的任務 在供電系統(tǒng)中運行正常時，它應能完整地、安全地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(jù)； 如供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行； 當供電系統(tǒng)中出現(xiàn) 異常運行工作狀況時，它應能及時地、準確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理； 不難看出，在 10kV 系統(tǒng)中裝設(shè)繼電保護裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預報事故的發(fā)生，來達到提高系統(tǒng)運行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷。 可以想象，在 10kV 系統(tǒng)中利用熔斷器去完成上述任務是不能滿足要求的。因為熔斷器的安秒特性不甚完善，熄滅高壓電路中強烈電弧的能力不足，甚至有使故障進一步擴大的可能；同時還延長了停電的歷時。只有采用繼電保護裝置才是最完美的措施。因此，在 10kV 系統(tǒng)中的繼電保護裝置就成了供電系統(tǒng) 能否安全可靠運行的不可缺少的重要組成部分。 對繼電保護裝置的基本要求 對繼電保護裝置的基本要求有四點：即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性 選擇性 當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護裝置應能有選擇性地將故障部分切除。也本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 就是它應該首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運行。系統(tǒng)中的繼電保護裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性；否則就稱為沒有選擇性。 主保護和后備保護： 10kV 供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路應裝設(shè)短路故障保護。短路故障保護應有主保護、后備保護，必要時可增設(shè)輔 助保護。 當在系統(tǒng)中的同一地點或不同地點裝有兩套保護時，其中有一套動作比較快，而另一套動作比較慢，動作比較快的就稱為主保護；而動作比較慢的就稱為后備保護。即：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設(shè)備和線路故障的保護，就稱為主保護；當主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護，就稱為后備保護。 后備保護不應理解為次要保護，它同樣是重要的。后備保護不僅可以起到當主保護應該動作而未動作時的后備，還可以起到當主保護雖已動作但最終未能達到切除故障部分的作用。除此之外，它還有另外的意義。為了使快速動 作的主保護實現(xiàn)選擇性，從而就造成了主保護不能保護線路的全長 ,而只能保護線路的一部分。也就是說，出現(xiàn)了保護的死區(qū)。這一死區(qū)就必須利用后備保護來彌補不可。 近后備和遠后備： 當主保護或斷路器拒動時，由相臨設(shè)備或線路的保護來實現(xiàn)的后備稱為遠后備保護；由本級電氣設(shè)備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護，就叫近后備保護； 輔助保護： 為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設(shè)的簡單保護，稱為輔助保護。 靈敏性 靈敏性系指繼電保護裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護裝置的保護范圍內(nèi)，不管短路 點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護裝置均不應產(chǎn)生拒絕動作；但在保護區(qū)外發(fā)生故障時 ,又不應該產(chǎn)生錯誤動作。保護裝置靈敏與否，一般用靈敏系數(shù)來衡量。保護裝置的靈敏系數(shù)應根據(jù)不利的運行方式和故障類型進行。靈敏系數(shù) mK 為被保護區(qū)發(fā)生短路時，流過保護安裝處的最小短路電流 mindI 與保護裝置一次動作電流 dzI 的比值，即 : min /m e dzK I I? （ 41） 靈敏系數(shù)越高，則反映輕微故障的能力越強。各類保護裝置靈敏系數(shù)的大小，根據(jù)保護裝置的不同而不盡相同。對于多相保護， dzI 取兩相短路電流最小值 dzI 。對于 10kV 不接地系統(tǒng)的單相短路保護取單相接地電容電流最小值 mineI 。 速動性 第四章 10kV供電系統(tǒng)中的繼電保護 11 速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障?？s短切除故障的時間，就可以減 輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復，從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。 所謂故障的切除時間是指保護裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經(jīng)選定，其跳閘時間就已確定，目前我國生產(chǎn)的斷路器跳閘時間均在 以下。所以實現(xiàn)速動性的關(guān)鍵是選用的保護裝置應能快速動作。 可靠性 保護裝置應能正確的動作，并隨時處于準備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求，保護裝置反而成為了擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，則要求保護裝置的設(shè)計 原理、整定計算、安裝調(diào)試要正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運行維護要得當、系統(tǒng)應盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性。 繼電保護的常見類型 反時限過電流保護 （ 1） 什么 是反時限過電流保護 繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動作時間越短；短路電流越小，動作時間越長，這種保護就叫做反時限過電流保護。 （ 2） 繼電器的構(gòu)成 反時限過電流保護是由 GL15（ 25） 感應型繼電器構(gòu)成的。這種保護方式廣泛于一般工礦中，感應型繼電器兼有電磁式電流繼電器 （ 作為起動元 件 ） 、電磁式時間繼電器 （ 作為時限元件 ） 、電磁式信號繼電器 （ 作為信號元件 ） 和電磁式中間繼電器 （ 作為出口元件 ） 的功能，用以實現(xiàn)反時限過電流保護；另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時實現(xiàn)電流速斷保護。采用這種繼電器 ,就可以采用交流操作，無須裝設(shè)直流屏等設(shè)備；通過一種繼電器還可以完成兩種保護功能 （ 體現(xiàn)了繼電器的多功能性 ） ，也可以大大簡化繼電保護裝置。但這種繼電器雖外部接線簡單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復雜，調(diào)試比較困難；在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護裝置。 （ 3） 反時限過電流保護的 基本原理 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 當供電線路發(fā)生相間短路時，感應型繼電器 KA1 或 （ 和 ） KA2 達到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合