【正文】 分，而使系統(tǒng)的其他部分恢復(fù)正常運(yùn)行，但通常主要用作短路保護(hù)。繼電保護(hù)裝置在過(guò)負(fù)荷動(dòng)作時(shí)，一般只發(fā)出報(bào)警信號(hào)，引起值班人員的注意，以便及時(shí)處理，而在短路時(shí)，就要使相應(yīng)的高壓短路器跳閘，將故障部分切除。 對(duì)過(guò)電流保護(hù)裝置的要求供電系統(tǒng)對(duì)過(guò)電流保護(hù)裝置有下流基本要求：①選擇性 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，只使電源一側(cè)離故障點(diǎn)最近的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，通過(guò)開(kāi)斷電器將故障切除，而非故障部分仍然正常運(yùn)行②可靠性 繼電保護(hù)裝置必須可靠的工作，接線(xiàn)方式力求簡(jiǎn)單，觸點(diǎn)回路少，設(shè)計(jì)保護(hù)裝置時(shí)不必考慮故障及難發(fā)生的特殊情況。繼電保護(hù)裝置的可靠性可以用拒動(dòng)率來(lái)衡量。顯然拒動(dòng)率及誤動(dòng)率愈小，則保護(hù)的可靠性愈高。③靈敏性 靈敏性是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或?yàn)檎＿\(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿(mǎn)足靈敏性要求的繼電保護(hù)裝置應(yīng)該是在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置、短路的類(lèi)型如何，以及短路點(diǎn)是否有過(guò)渡電阻，都能敏銳感覺(jué)、正確反應(yīng)。④速動(dòng)性 速動(dòng)性就是快速切除故障。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，快速切除故障可使電壓降低的時(shí)間縮短，減少對(duì)用電設(shè)備的影響。速動(dòng)性還可以減少故障回路電氣設(shè)備遭受損壞的程度，縮小故障影響范圍，提高自動(dòng)重合閘的動(dòng)作效果，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)中由于造船廠有大量的一二級(jí)負(fù)荷，因此對(duì)供電可靠性要求較高，不適宜用熔斷器保護(hù)，而低壓斷路器保護(hù)一般用在低壓場(chǎng)所而本設(shè)計(jì)時(shí)110KV的變電所，也不適用，因此只有選擇繼電保護(hù)為最佳的選擇用繼電保護(hù)裝置安裝在高壓線(xiàn)路和變壓器等裝置中，當(dāng)過(guò)負(fù)荷時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出報(bào)警型號(hào)，提醒工作人員；當(dāng)有短路存在時(shí)，就使相應(yīng)的高壓斷路器跳閘，將故障切除。因此在下面將對(duì)繼電保護(hù)予以重點(diǎn)介紹。 高壓線(xiàn)路的繼電保護(hù)按照繼電保護(hù)的繼電保護(hù)和有關(guān)規(guī)定，對(duì)3~66KV電力線(xiàn)路，應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)、和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。相間短路保護(hù)：主要采用帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和順時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)。相間短路保護(hù)應(yīng)作用于斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，以切除短路故障部分。單相接地保護(hù)：有絕緣監(jiān)視裝置和裝設(shè)在高壓母線(xiàn)上，動(dòng)作于信號(hào)；還有零序電流保護(hù)，亦動(dòng)作于信號(hào)過(guò)負(fù)荷的電纜，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，亦動(dòng)作于信號(hào)。 帶時(shí)限的繼電保護(hù)帶時(shí)限的繼電保護(hù)，按其動(dòng)作時(shí)間特性分，有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)兩種。定時(shí)限就是保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間是按整定的動(dòng)作時(shí)間固定不變的，與故障電流大小無(wú)關(guān)，反時(shí)限就是保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與故障電流的大小有反比關(guān)系，故障電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短，所以反時(shí)限特性也稱(chēng)為反比延時(shí)特性。（1）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的組成和原理如下由電流繼電器，時(shí)間繼電器和信號(hào)繼電器組成，電流互感器和電流繼電器組成測(cè)量元件，用來(lái)判斷通過(guò)線(xiàn)路電流是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)間繼電器為延時(shí)元件，它以適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來(lái)保證裝置動(dòng)作有選擇性，信號(hào)繼電器用來(lái)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。正常運(yùn)行時(shí)，電流繼電器和時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)都是斷開(kāi)的，當(dāng)被保護(hù)區(qū)故障或電流過(guò)大時(shí)，電流繼電器動(dòng)作，通過(guò)其觸點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)過(guò)預(yù)定的延時(shí)后，時(shí)間繼電器觸點(diǎn)閉合，將斷路器跳閘線(xiàn)圈接通，斷路器跳閘，故障線(xiàn)路被切除，同時(shí)啟動(dòng)了信號(hào)繼電器，信號(hào)牌掉下，并接通燈光或音響信號(hào)。： 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理電路圖 Period of time determined by the principle of overcurrent protection circuit上圖中KA為電流繼電器用于檢測(cè)電流KT為時(shí)間繼電器用于延時(shí)使KS和KM回路接通KS為信號(hào)繼電器，用于接通信號(hào)回路給出燈光信號(hào)和音響信號(hào)，KM為中間繼電器用于接通跳閘線(xiàn)圈YR當(dāng)生短路時(shí)使斷路器QF跳閘QF跳閘后，其輔助觸點(diǎn)QF12隨之切斷跳閘回路，使以減輕輔助觸點(diǎn)KM的工作。在短路故障切除后，繼電保護(hù)裝置除KS外的其他所有繼電器均自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而KS可手動(dòng)復(fù)位。 （2）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的組成和原理反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)由GL型電流互感器組成，當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流互感器KA動(dòng)作，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，緊接著其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。這時(shí)斷路器因其跳閘線(xiàn)圈YR去分流而跳閘，切除短路故障。在GL型繼電器去分流跳閘的同時(shí)，其信號(hào)牌掉下，指示保護(hù)裝置已動(dòng)作。在短路故障被切除后，繼電器自動(dòng)返回，其信號(hào)牌可利用外殼上的旋鈕手動(dòng)復(fù)位。： 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) overcurrent protection因?yàn)榉磿r(shí)限過(guò)電流保護(hù)電路中所用繼電器數(shù)量大為減少,一種GL型電流繼電器就基本上能取代定時(shí)限過(guò)流保護(hù)的電流繼電器,時(shí)間繼電器,中間繼電器和信號(hào)繼電器等一系列繼電器,因此投資少,接線(xiàn)簡(jiǎn)單,所以可直接接通跳閘線(xiàn)圈,且適合交流操作。當(dāng)然也有些缺點(diǎn)：動(dòng)作時(shí)間整定比較復(fù)雜,繼電器動(dòng)作誤差較大,當(dāng)短路電流較小時(shí),其動(dòng)作時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng),延長(zhǎng)了故障持續(xù)時(shí)間。其優(yōu)點(diǎn)比較突出因此我認(rèn)為應(yīng)該選擇反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。 電流速斷保護(hù)上述帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是越靠近電源的線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，而短路電流則是越靠近電源，其值越大，危害也就越嚴(yán)重，因此，應(yīng)裝設(shè)順動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置。電流速斷保護(hù)就是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)。對(duì)于采用DL系列電流繼電器的速斷保護(hù)來(lái)說(shuō)，就相當(dāng)于定時(shí)限定過(guò)電流保護(hù)中抽去時(shí)間繼電器，即在起動(dòng)用的電流繼電器之后，直接接信號(hào)繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器觸點(diǎn)接通斷路器的跳閘回路。下圖是線(xiàn)路上同時(shí)裝有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)盒電流速斷保護(hù)的電路圖，其中KAKAKT、KS1和KM屬定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)KAKAKS2和KM屬電流速斷保護(hù)。 Fig Current protection and instantaneous overcurrent protection time limits set forth 單相接地保護(hù)在小接地電流的電力系統(tǒng)中，若發(fā)生單相接地故障，只有很小的接地電容電流，而相間電壓仍然是對(duì)稱(chēng)的，因此可暫時(shí)繼續(xù)運(yùn)行。但是這畢竟是一種故障，而且由于非故障的對(duì)地電壓要升高為原來(lái)對(duì)地電壓的倍，因此對(duì)線(xiàn)路絕緣時(shí)一種威脅，如果長(zhǎng)此下去，可能引起非故障相得對(duì)地絕緣擊穿而導(dǎo)致兩相接地短路，這將引起開(kāi)關(guān)跳閘，線(xiàn)路停電。因此，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須通過(guò)無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視裝置，或有選擇性的單相接地保護(hù)裝置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。 其中無(wú)選擇性的單相接地保護(hù)可采用三個(gè)單相雙繞組電壓互感器和三只電壓表接成星型，（a），當(dāng)一次電路某項(xiàng)發(fā)生接地故障時(shí) ，電壓互感器二次側(cè)的對(duì)應(yīng)相得電壓表指零，其它兩相的電壓表讀數(shù)則升高到線(xiàn)電壓。由指零電壓表所在地相即可知是哪項(xiàng)發(fā)生了故障，但不能判斷是哪一條線(xiàn)路發(fā)生了故障，因此這種絕緣監(jiān)視裝置是無(wú)選擇的，只適合于出線(xiàn)不多的場(chǎng)合。而另外一種就是電壓互感器接成開(kāi)口三角的輔助二次繞組，構(gòu)成零序電壓過(guò)濾器，供電給一個(gè)過(guò)電壓繼電器，（b）。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，開(kāi)三角的開(kāi)口處電壓接近于零，繼電器不動(dòng)作。當(dāng)一次電路發(fā)生單相接地故障時(shí)，將在開(kāi)三角的開(kāi)口處出現(xiàn)近100V的零序電壓，使電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)和音響信號(hào)。 （a） （b） 電壓互感器的接線(xiàn) Voltage Transformer wiring 線(xiàn)路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)線(xiàn)路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)只對(duì)可能經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線(xiàn)路才予以裝設(shè)，一般延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。 Overload protection circuitTA為電流互感器KA為電流繼電器KT為時(shí)間繼電器KS為信號(hào)繼電器 電力變壓器的繼電保護(hù)對(duì)于高壓側(cè)為6～10KV的車(chē)間變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；～，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)（又稱(chēng)氣體繼電保護(hù)）。容量在400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱(chēng)“輕瓦斯”），動(dòng)作于信號(hào)，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱(chēng)“重瓦斯”），一般均動(dòng)作于跳閘。對(duì)于高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，也應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)；在有可能過(guò)負(fù)荷時(shí)，也需裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。但是如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300KVA及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來(lái)取代電流速斷保護(hù)。 瓦斯保護(hù)：又稱(chēng)為氣體繼電保護(hù)，作為變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障，包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯過(guò)熱燒損、油面降低等。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生輕微故障時(shí)，輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，發(fā)出音響燈光報(bào)警信號(hào)；當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器，并發(fā)出音響燈光報(bào)警信號(hào)。 變壓器瓦斯保護(hù)Fig Gas protection of transformers縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：作為主變壓器的主保護(hù)，用來(lái)保護(hù)變壓器繞組以及絕緣套管和引出線(xiàn)上的相間短路，也用來(lái)保護(hù)變壓器的匝間短路，其保護(hù)區(qū)域在變壓器一、二次側(cè)所裝電流互感器之間。大電流接地系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線(xiàn)的單相接地、短路以及繞組匝間短路，采用三相TA分別裝于主變?nèi)齻?cè)四點(diǎn)上用專(zhuān)用的TA?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)適用于：并列運(yùn)行的變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為10000KVA以上；發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)。 變壓器縱聯(lián)保護(hù) Vertical join protctionof transformers定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過(guò)電流，以及在變壓器內(nèi)部故障，也反應(yīng)發(fā)生各種不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)出現(xiàn)的負(fù)序電壓。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是瓦斯保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。 電流速段保護(hù)是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)，在電流速斷保護(hù)的死區(qū)內(nèi)，過(guò)電流保護(hù)可作為基本保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于400kVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行，或單臺(tái)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷情況，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。反應(yīng)變壓器對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷，保護(hù)接于一相電流上，常延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，和過(guò)流保護(hù)共用一個(gè)TA。，包括變壓器的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、電流速段保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 Integrate protection circuit diagram for transformers零序電流保護(hù)在主變低壓側(cè)中性點(diǎn)引出線(xiàn)上裝設(shè)。 變壓器零序電流保護(hù)Fig Zero sequence current protection for transformers8 供電系統(tǒng)的二次回路和自動(dòng)裝置 二次回路的概述二次回路(即二次電路)：是指用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電路，亦稱(chēng)二次系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、繼電保護(hù)和自動(dòng)化系統(tǒng)等。 二次回路的供電電源二次回路的操作電源是供高壓斷路器分、合閘回路和繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、信號(hào)回路、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其他二次回路所需的電源。常用的直流操作電源有以下幾種：(一)由蓄電池組供電的直流操作電源，主要有鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池兩種。(二)由整流裝置供電的直流操作電源，主要有硅整流電容儲(chǔ)能式和復(fù)式整流兩種。 中央處理裝置變電站的中央信號(hào)裝置包括事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)，斷路器事故跳閘啟動(dòng)事故信號(hào)，發(fā)生非正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)預(yù)告信號(hào)。事故信號(hào)是喇叭叫，預(yù)告信號(hào)是警鈴響。事故信號(hào)通常包括燈光信號(hào)和音響信號(hào)。如: 開(kāi)關(guān)事故跳閘時(shí)，蜂鳴器（喇叭）發(fā)出音響喚起值班人員注意有事故發(fā)生，同時(shí)開(kāi)關(guān)位置指示燈閃光，顯出事故范圍。變電站運(yùn)行中出現(xiàn)某些不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，預(yù)告信號(hào)裝置發(fā)出燈光和音響信號(hào)，預(yù)告信號(hào)區(qū)別于事故信號(hào)是警鈴響，同時(shí)故障內(nèi)容的光字牌亮，值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障或隱患，采取適當(dāng)措施予以排除。變電站常用的預(yù)告信號(hào)有下列10種: ①主變壓器輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。 ②主變壓器油溫過(guò)高。 ③主變壓器過(guò)負(fù)荷。 ④主變壓器通風(fēng)或冷卻系統(tǒng)故障。 ⑤電壓互感器二次回路斷線(xiàn)。 ⑥中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)單相接地。 ⑦直流回路接地。 ⑧控制回路斷線(xiàn)。 ⑨事故音響信號(hào)回路熔斷器熔絲熔斷。 ⑩直流電壓回路電壓過(guò)高或過(guò)低。 備用電源自動(dòng)投入裝置在要求供電系統(tǒng)可靠性較高的變配電中，通常設(shè)有兩路及以上的電源進(jìn)線(xiàn)。在車(chē)間變電所低壓側(cè)，一般也設(shè)有與相鄰車(chē)間變電所相連的低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)。如果在作為備用電源的線(xiàn)路上裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置（APD），則在工作電源電路突然斷電時(shí)，利用失壓保護(hù)裝置使該線(xiàn)路的斷路器跳閘，而備用電源線(xiàn)路的斷路側(cè)則在APD的作用下迅速合閘，使備用電源投入運(yùn)行，從而大大提高供電可靠性，保證對(duì)用電單位和用戶(hù)的不間斷供電。：假設(shè)電源進(jìn)線(xiàn)WL1在工作，WL2為備用，其斷路器QF2斷開(kāi)，但其兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)閉合。當(dāng)工作電源WL1斷電引起失壓保護(hù)動(dòng)作使QF1跳閘時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn)QF1的34斷開(kāi)，使原通電動(dòng)作的時(shí)間繼電器KT斷開(kāi)，但其延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn)尚未及斷開(kāi)。這時(shí)QF1的另一常閉觸點(diǎn)12閉合，從而使合閘接觸器KO通電動(dòng)作，使斷路器QF2的合閘線(xiàn)圈YO通電，使QF2合閘，投入備用電源WL2，恢復(fù)對(duì)變配電所的供電。WL2投入后，KT的延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷KO的回路，同時(shí)QF2