【正文】 溫度計(jì)是流體壓力原理工作的。由受熱器、連接細(xì)管和溫度指示表計(jì)組成。 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 單回線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理 ： 所謂帶輔助導(dǎo)線的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，就是被保護(hù)線路一端的電流狀況與經(jīng)過(guò)輔助導(dǎo)線傳送過(guò)來(lái)的另一端的電流狀況進(jìn)行比較，以辨別短路時(shí)是發(fā)生在被保護(hù)線路的內(nèi)部還是外部，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作的一種保護(hù)方式。 輔助導(dǎo)線所傳送的電流狀況大致上可分為兩大類。一類是傳送電流的大?。ㄋ矔r(shí)值），另一類是傳送電流的方向。根據(jù)傳送電流的大?。ㄋ矔r(shí)值）以辨別內(nèi)部抑或外部的短路的保護(hù)方式，按照在輔助導(dǎo)線中電流的流動(dòng)方式分為環(huán)流式和均壓式。 在下圖可知，在被保護(hù)線路兩側(cè)裝有相間變化的電流互感器，把線路兩側(cè)電流互感器二次側(cè)帶 *號(hào)的極性端子且輔助導(dǎo)線聯(lián)接起來(lái)，把線路兩側(cè)電流互感器二次側(cè)非 *號(hào)的極性端子也用輔助導(dǎo)線聯(lián)接起來(lái)，電流繼電器接在差流回路上。 在正常運(yùn)行和外部（指兩電流互感器所包圍的范 圍以外） D1 點(diǎn)短路時(shí)，流入繼電器線圈的電抗為 22 IIIj III ??? ?? （ ） 在理想情況下，經(jīng)線路兩側(cè)的一次電流相等，于是兩側(cè)電流互感器的二次電流 ?2I 和2III? 也相等，并在輔助導(dǎo)線構(gòu)成的回路中形成環(huán)流，這時(shí) L 側(cè)的一次電流 ?1I 方向不變。 II 側(cè)的一次電流 III? 方向與外部短路時(shí)的正好相反（上圖虛線所示）所以流入繼電器的電 流為： ???? ???DiIIIiJ IkIIkI 1)(1 11 （ ） 式中 ik —— 電流互感器的變化； DI —— 故障點(diǎn)的短路電流。 當(dāng)流入繼電器的電流 ?JI 大于繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，繼電器動(dòng)作，當(dāng)故障線路自兩側(cè)同時(shí)切除。 由此分析可看出，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)范圍，就是兩側(cè)電流互感器所包括的范圍。在保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)，保護(hù)能瞬時(shí)動(dòng)作，在保護(hù)范圍外短路時(shí)，保護(hù)不能動(dòng)作，因此不需要與相鄰元 件的保護(hù)在整定值和動(dòng)作時(shí)間上進(jìn)行配合。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定與靈敏度校驗(yàn) ： (1)整定計(jì)算 縱聯(lián)差保護(hù)的動(dòng)作電流按以下二式整定，并取其中較大者作為差動(dòng)繼電器的整定值。 躲過(guò)外部短路的最大不平衡電流 : 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 iKssupr e lubr e lac tKD K IKKKIKI m a xm a x ??? ?? （ ） 式中 relK —— 可靠系數(shù)，一般取 — ； —— 電流互感器可能產(chǎn)生的最大誤差（按 10%誤差曲線校驗(yàn)）； upK —— 非周期分量系數(shù)，當(dāng)采用附有速飽合變流器的 差動(dòng)繼電器時(shí)取 1； ssK —— 電流互感器同型系數(shù)，兩端電流互感器型號(hào)相同時(shí)取 ，不同時(shí)取 1； max?KI —— 外部短路時(shí)，渡過(guò)保護(hù)裝置的最大短路電流。 為防止電流互感器二次回路一相斷線而導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作， KDactI 應(yīng)躲過(guò)被保護(hù)線路可能流過(guò)的最大負(fù)荷電流，即： iLrelKD KIKI m ax?? （ ） 式中 relK —— 可靠系數(shù)，取 — 。 根據(jù)式選其中大者確定繼電器整定值，當(dāng)電流互感器發(fā)生二次回路斷線時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。還可裝設(shè)斷線監(jiān)視裝置，它動(dòng)作后自動(dòng)地將差動(dòng)保護(hù)退出工作，這樣為二次回線時(shí)同時(shí)又發(fā)生外部短路時(shí)，可防止差動(dòng)保護(hù)無(wú)選擇性地動(dòng)作。 (2)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)靈敏度應(yīng)滿足： actkiKDKsen IIK??? m in （ ） 式中 min?KI —— 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，單側(cè)電源供電時(shí)，被保護(hù)線路末端短路，流過(guò)保護(hù)裝置的最小短路電流。 線路保護(hù)原理 無(wú)限時(shí)電流速斷 保護(hù) 電流速斷保護(hù)根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)速動(dòng)性的要求，在簡(jiǎn)單、可靠和保證選擇性的前提下，原則上力求裝設(shè)快速動(dòng)作的保護(hù)。無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)（又稱 I 段電流保護(hù)）就是這樣的保護(hù)，它是反應(yīng)電流升高而不帶時(shí)限的一種電流保護(hù)。無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)的選擇性是靠動(dòng)作電流來(lái)保證的，靈敏性是用其最小保護(hù)范圍來(lái)衡量的，最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全廠的 15%— 20%。無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)是有電流繼電器 KA，中間繼電器 KM 和信號(hào)繼電器 KS組成。 正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷電流流過(guò)線路，反應(yīng)到電流繼電器中的電流小于 KA 的動(dòng)作電流，KA 不動(dòng)作，起動(dòng)合觸點(diǎn)是斷開(kāi) 的， KM 動(dòng)合觸點(diǎn)也是斷開(kāi)的，信號(hào)繼電器線圈和跳閘線圈TQ 中無(wú)電流，斷路器主觸頭閉合處正常送電狀態(tài)。當(dāng)線路短路時(shí)，短路電流超過(guò)保護(hù)動(dòng)作變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 電流， KA 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合起動(dòng)中間繼電器，中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合將正電源接入 KS 線圈，并通過(guò)斷路器的動(dòng)合輔助觸點(diǎn) QF1，接到跳閘線圈 TQ構(gòu)成通路，斷路起跳閘后切除故障線路。（如圖 所示） IM INI o p e r L m i nm a xIkmaxI k0123I kkI 圖 6－ 4無(wú)限時(shí)電流保護(hù)作用原理圖 限時(shí)電流速斷保護(hù) 由于無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)一般不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，無(wú)法切除本線路無(wú)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)范圍 以外的短路故障，為此增設(shè)了第二套電流速斷保護(hù)必須帶時(shí)限，一邊和線路 I段電流速斷保護(hù)相配合，通常所帶的時(shí)限只比瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大一個(gè)或兩個(gè)時(shí)限級(jí)差，所以稱它為限時(shí)電流速斷保護(hù)。此情況下，它的保護(hù)范圍不超越相鄰 I段或Ⅱ段電流保護(hù)的范圍。 由于要求限時(shí)電流速斷保護(hù)必須保護(hù)線路全場(chǎng)，這樣它保護(hù)范圍必然延伸到下一條線路。當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路故障時(shí)，它就會(huì)起動(dòng)，若不采取措施，就會(huì)失去選擇性。為此必須使保護(hù)帶有一定時(shí)限，此時(shí)限的大小與其延伸的范圍有關(guān)。為盡量縮短這一時(shí)限，通常使保護(hù)范圍不超出相鄰線路無(wú)時(shí)限電流速斷保 護(hù)的保護(hù)區(qū)，其動(dòng)作時(shí)限則比相鄰線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間級(jí)差。（如圖 所示） I IM N P1 2m nk0o p e r 1ⅠIⅡo p e r 1Io p e r 2ⅢII 圖 6－ 5 限時(shí)電流速斷保護(hù)工作原理圖 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)線路全長(zhǎng)，但不能作為下一線路保護(hù)的后備。而定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)不僅能保護(hù)線路全長(zhǎng)，還能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，可以起到后備保護(hù)的作用。這是因?yàn)檫^(guò)電流保護(hù)不是按躲過(guò)某一短路電流，而是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的，故它的動(dòng)作電流值較低，靈敏度較高，保護(hù)范圍大。同限時(shí)電流速斷保護(hù)一樣，定時(shí)限過(guò)電流 保護(hù)也是適當(dāng)選取動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來(lái)獲得選擇性的。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定要考慮以下兩個(gè)條件： （ 1）為確保過(guò)電流保護(hù)在正常運(yùn)行情況下不動(dòng)作，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，即 IoperImax1? （ 2）在外部短路故障切除后，已動(dòng)作的電流繼電器能可靠返回。 階段式電流保護(hù) 圖 6－ 6三段式電流保護(hù)接線圖 無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限 過(guò)電流保護(hù)，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了保證迅速可靠地切除故障，常常將無(wú)限時(shí)、限時(shí)電流速斷及定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成一整套保護(hù)，使之相互補(bǔ)充和配合，成為三段式電流保護(hù)。在線路首端附近發(fā)生故障，由第Ⅰ段切除，線路末端附近發(fā)生短路故障，由第Ⅱ段切除，第Ⅲ段只起后備作用。因此輸電線路任何處發(fā)生的短路故障，一般可在 時(shí)限內(nèi)優(yōu)選則性的被切除。 三段式電流保護(hù)不一定三段都全部投入，處在電網(wǎng)末端的輸電線路，可能出現(xiàn)限時(shí)電流速斷與過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限相等的情況，此時(shí)，Ⅱ段可不必投入。（如圖 所示） 單回線的定時(shí)限 過(guò)電流保護(hù)，作為限時(shí)電流速斷保護(hù)或縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則 ： 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定要考慮以下兩個(gè) （ 1）為確保過(guò)電流保護(hù)在正常運(yùn)行情況下不動(dòng)作，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)整定得大于變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流 max1?I ，即 max1?? II IIIoper （ ） （ 2）在外部短路故障切除后，已動(dòng)作的電流繼電器能可靠返回。 綜合考慮以上兩個(gè)條件，引入返回系數(shù) resK ，則保 護(hù)裝置的動(dòng)作電流用下式來(lái)確定 m a x1?? IK KKI res ssrelop er （ ） 式中 relK —— 可靠系數(shù)，一般取 — ； resK —— 電流繼電器的返回系數(shù)，一般取 。 過(guò)電流保護(hù)靈敏度校驗(yàn) ： 整定了定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流后，尚需對(duì)其進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，看其是否能在保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障時(shí)可靠動(dòng)作。靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按如下兩種情況分別考慮： （ 1）當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為本線路的近后備保護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在本線路末端 ，~?renK 。 （ 2）當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在相鄰線路（元件）末端，要求 ?renK 。 當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的靈敏度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取性能更好的保護(hù)方式， 保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合圖 。 保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合表 保護(hù)名稱 保護(hù)時(shí)間 變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限 降 壓 變 壓 器 1差動(dòng)保護(hù) t=0 2瓦斯保護(hù) t=0 3過(guò)電流保護(hù) t =1 4過(guò)負(fù)荷保護(hù) t =3S 線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限 限時(shí)電流速斷 t=0 無(wú) 時(shí)限電流速斷 t= 定時(shí)限過(guò)電流 t = 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 繼 電器原理 ． 1 電流繼電器 用于電機(jī)﹑變壓器﹑和輸電線的過(guò)負(fù)荷和短路保護(hù)電路中，作為起動(dòng)元件。 原理 :當(dāng)繼電器線圈回路中有電流流過(guò)時(shí)，產(chǎn)生電磁力矩，它克服彈簧的反作用力矩，使舌片向磁極趨近。舌片所受的電磁力與電流平方成正比。當(dāng)繼電器線圈中的電流所產(chǎn)生的電磁力矩大于彈簧及可動(dòng)系統(tǒng)重力和摩擦力產(chǎn)生那的阻力矩時(shí)，繼電器動(dòng)作；當(dāng)繼電器線圈中的電流中斷或減小到一定數(shù)值時(shí)，因彈簧反作用力矩的作用，繼電器返回。 ． 2 電壓繼電器 用于繼電器保護(hù)電路中，作為低電壓閉鎖元件的動(dòng)作元件 ． 3 負(fù)序電壓繼電器 用于發(fā)電機(jī)及變壓器等保護(hù)裝置中，作為電壓閉鎖元件，它反應(yīng)不對(duì)稱短路時(shí)線路電壓的負(fù)序分量。 ． 4 時(shí)間繼電器 作為輔助元件用于各種保護(hù)及自動(dòng)裝置中，使被控制元件得到可調(diào)得延時(shí)。 原理：當(dāng)工作線圈加入動(dòng)作電壓后，銜鐵被吸下，扇形齒曲臂被釋放，扇齒受鐘表彈簧拉力而轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)齒輪經(jīng)齒輪是同軸的主轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪帶鐘表機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，因鐘表機(jī)構(gòu)鐘擺和擺錘的作用使動(dòng)觸點(diǎn) 以恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)一定時(shí)限與靜觸點(diǎn)接觸，繼電器動(dòng)作。改變靜觸點(diǎn)的位置，可調(diào)整其時(shí)限。當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)，銜鐵被返回彈簧頂回原位，同時(shí)扇形齒曲臂被被銜鐵頂回原處，并使鐘表彈簧重新拉伸，以備下次動(dòng)作。 ． 5 中間繼電器 DZ— 47 型中間繼電器用于自動(dòng)裝置﹑繼電器保護(hù)裝置和通訊設(shè)備中，作為信號(hào)指示和啟閉電路的元件，并可頻繁起動(dòng)三相 380V﹑ 1KW 以下的電動(dòng)機(jī)。 中間繼電器原理：在繼電器保護(hù)裝置中，如果需要同時(shí)閉合和斷開(kāi)幾個(gè)回路或要求比較大的觸點(diǎn)容量動(dòng)作于跳閘等情況時(shí)，必須使用中間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)， 當(dāng)線圈加是上工作電壓后，電磁鐵產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸合，帶動(dòng)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)外加電壓消失后，銜鐵受彈簧的拉力而返回。 ． 6 信號(hào)繼電器 用于直流操作的控制和保護(hù)電路中，作為動(dòng)作信號(hào)指示器。 原理：在正常情況下，繼電器線圈中沒(méi)有電流通過(guò)，銜鐵被彈簧拉住，銜鐵的邊緣支持著信號(hào)牌。當(dāng)線圈中通過(guò)電流時(shí)銜鐵被吸向鐵心，于是連接在固定軸上的信號(hào)牌因變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 其一端失去支持而落下。這時(shí)在繼電器外面觀察孔可以看見(jiàn)信號(hào)牌落下時(shí)，它左面的支持軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度，使固定在轉(zhuǎn)軸上的可動(dòng)觸點(diǎn)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng) 與靜觸點(diǎn)接觸時(shí)，導(dǎo)致觸點(diǎn)閉合，將信號(hào)回路接通，發(fā)出信號(hào)。繼電器信號(hào)牌的復(fù)歸和它兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)的斷開(kāi)，必須用手轉(zhuǎn)動(dòng)在外殼上的復(fù)歸把手才能實(shí)現(xiàn)。 變壓器元件參數(shù) 變壓器元件參數(shù) 表 61 元件名稱 額定參數(shù)名稱 定值 SFPS— 10000/66 冷卻方式 強(qiáng)油冷卻 額定容量 10000KVA 額定頻率 50HZ