工厂供配电技术

2、电流速断保护
（一）电流速断保护的组成及整定
图4.4 电流速断保护的原理图
2、电流速断保护
电流速断保护的动作电流必须按躲过它所保护线路 末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。 末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。
可靠系数， DL系 可靠系数，对DL系 列电流继电器可取 GL系 1.2～1.3，对GL系 列电流继电器可取 1 . 4 ～ 1. 5
1、线路过电流保护
图4.3 过电流保护动作原理图
保护动作电流的整定
保护装置的可靠系 DL型继电器 数，对DL型继电器 取 1.2 ， 对 GL 型 继 电器取1 电器取1.3 保护装置的接线系 三相式、 数 ， 三相式 、 两相 式接线取1，两相 差式接线取3
I op
K rel K w = I L. max K re K i
工作任务——工厂高压线路的保护方案设计实施步骤 工厂高压线路的保护方案设计实施步骤 工作任务
决
计划
资讯
实
骤
实
检查 评价
第3章第23页
资
讯
分析工厂高压线路的保护任务书 学习分析工厂高压线路的保护系统原理图 通过实物、录像详细了解常用低压配电的电器 及设备 通过查找资料了解工厂高压线路的保护的意义、 要求 学会使用供配电实训仿真系统，认识常用电工 仪表
线路的最大负 荷电流，可取 为(1.5～3)I30 ～ 电流互感器变比
继电器的 动作电流
保护装置的返回 系 数 ， 对 DL 型 继 电 器 取 0.85 ， 对 GL型继电器取 型继电器取0 GL型继电器取0.8
1、线路过电流保护
（2）过电流保护的动作时限整定和配合 定时限过电流保护的动作时限整定和配合。 ① 定时限过电流保护的动作时限整定和配合。 为了保证前后两级保护装置动作的选择性， 为了保证前后两级保护装置动作的选择性，在后一 级保护装置的线路首端k 点发生三相短路时， 级保护装置的线路首端 k 点发生三相短路时 ， 前一级 保护的动作时间应比后一级保护的动作时间要大一个 时间差，对于定时限保护装置，一般取0 时间差，对于定时限保护装置，一般取0.5s。 反时限过电流保护的动作时限整定和配合。 ② 反时限过电流保护的动作时限整定和配合。 为了保证各保护装置动作的选择性， 为了保证各保护装置动作的选择性，反时限过电流 保护装置也应该按照阶梯原则来选择。 保护装置也应该按照阶梯原则来选择。对反时限过电 流保护装置， 一般取0 流保护装置，t一般取0.7s。
1 、线路过电流保护
图4.2 交流操作的反时限过电流保护装置原理图
1、线路过电流保护 工作原理
(三）过电流保护装置的动作原理和整定 三
（ 1 ）保护要求
线路WL 的首端k点发生短路时， 线路WL2的首端k点发生短路时，由于短路电流远远大于线 路上的所有负荷电流，所以沿线路的过电流保护装置包括KA 路上的所有负荷电流，所以沿线路的过电流保护装置包括KA1、 均应启动。按照保护选择性的要求，应是靠近故障点k KA2均应启动 。 按照保护选择性的要求 ， 应是靠近故障点 k 的 保护装置KA 首先断开QF 切除故障线路WL 保护装置KA2首先断开QF2，切除故障线路WL2。而KA1应立即返 回，不至于断开QF1。 不至于断开QF
实
施
通过实物、图片演示、视频播放、现场 参观等形式认识各种类型的工厂高压线路 保护设备。 根据任务要求进行工厂高压线路保护。
检
查
学生自己独立检查或小组之间互相 交叉检查 检查学习目标是否达到，相关任务 是否完成、是否根据任务要求学会进 行工厂高压线路保护，认识并能正 确使用常用电工仪表。
评
估
可从以下几方面评估整个工作过程： 对学生的认识过程进行评价，指出学生错 误的地方，讨论哪些错误会重复出现，导致 哪些后果，如何避免。 评估整个计算、整定过程，是否有需要改 进的方法。
3、单相接地保护
（二）零序电流保护装置
系统正常运行时， 系统正常运行时 ， 各相电 流对称， 流对称，电流继电器线圈电流 为零，继电器不动作， 为零，继电器不动作，当出现 单相对地短路故障时， 单相对地短路故障时，产生零 序电流， 序电流，继电器动作并发出信 号。
4.7由三个电流互感器构成 图4.7由三个电流互感器构成 的零序电流过滤器
3、单相接地保护
（一） 绝缘监察装置
绝缘监察装置是利用单相接地后出现零序电压而发出信 号的，在工厂供电系统中常用三相五芯柱式电压互感器或 号的， 三只三绕组单相电压互感器作中性点不接地系统的绝缘监 测装置，其接线如图 所示 所示。 测装置，其接线如图4.6所示。
3、单相接地保护
图4.6 绝缘监察装置原理图
1、线路过电流保护
（3）过电流保护装置的灵敏度 ）
( ) K w I k.2min Sp = ≥1.5 K i I op
被保护线路末端 在系统最小运行 方式下的两相短 路电流
1、线路过电流保护
(4) 定时限和反时限过电流保护的比较 动作时间准确，容易整定。 定时限过电流保护的优点是：动作时间准确，容易整定。 而且不论短路电流大小， 动作时间是一定的， 而且不论短路电流大小 ， 动作时间是一定的 ， 不会因短路 电流小而动作时间长; 继电器数目较多， 电流小而动作时间长;缺点是：继电器数目较多，接线比较 复杂。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。 复杂。在靠近电源处短路时，保护装置的动作时间太长。 可采用交流操作，接线简单， 反时限过电流保护的优点是：可采用交流操作，接线简单， 所用保护设备数量少， 因此这种方式简单经济， 所用保护设备数量少 ， 因此这种方式简单经济 ， 在工厂供 电系统中的车间变电所和配电线路上用得较多; 电系统中的车间变电所和配电线路上用得较多;缺点是：整 配合较麻烦， 继电器动作时限误差较大， 定 、 配合较麻烦 ， 继电器动作时限误差较大 ， 当距离保护 装置安装处较远的地方发生短路时， 其动作时间较长， 装置安装处较远的地方发生短路时 ， 其动作时间较长 ， 延 长了故障持续时间。 长了故障持续时间。
决
策
分析采用什么样的方式方法了解工厂高压线 路保护的基本知识，了解工厂高压线路保护 的组成、工作原理等，通过什么样的途径学会v 如何进行工厂高压线路保护，认识常用电工 仪表。初步确定工作任务方案。 小组讨论并完善工作任务方案。
计
Biblioteka Baidu
划
制定实施工作任务的计划书。 根据分析，需要通过动手操作、实物认识、图 片搜集、视频播放、查找资料等形式完成本次 任务。 通过工厂高压线路保护现场认识电动机 在老师的指导下分析工厂高压线路保护原理 图 学会进行工厂高压线路保护，认识并使用常 用电工仪表。
4.1定时限过电流保护装置原理电路图 图4.1定时限过电流保护装置原理电路图
1、线路过电流保护
（二）反时限过电流保护装置的组成和原理
反时限过电流保护就是通过保护装置的故障电流越 动作时间越短，而故障电流越小， 大 ， 动作时间越短 ， 而故障电流越小 ， 动作时间就越 这种保护装置由GL型电流继电器组成。 GL型电流继电器组成 长。这种保护装置由GL型电流继电器组成。 工作原理： 在正常情况下， 工作原理 ： 在正常情况下 ， 电流继电器通过正常工 作电流，其动断触点闭合，动合触点断开，断路器的 作电流， 其动断触点闭合， 动合触点断开， 跳闸线圈不会得电。发生短路时，电流继电器KA KA中流 跳闸线圈不会得电 。 发生短路时 ， 电流继电器 KA 中流 过的电流增大，到达其动作值，动合触点闭合， 过的电流增大 ， 到达其动作值 ， 动合触点闭合 ， 接通 YR，动断触点断开，去掉分流使YR YR得电带动断路器跳 YR ， 动断触点断开 ， 去掉分流使 YR 得电带动断路器跳 闸。
3、单相接地保护
在三相对称运行以及三相 和两相短路时， 和两相短路时，二次侧三相电 路电流矢量和为零， 路电流矢量和为零，即没有零 序电流，继电器不动作。当发 序电流，继电器不动作。 生单相接地时， 生单相接地时，有零序电流通 此时在二次侧感应出电流， 过，此时在二次侧感应出电流， 使继电器动作发出信号。 使继电器动作发出信号。
知识准备
1、线路过电流保护 2、电流速断保护 3、单相接地保护
1、线路过电流保护
（一） 定时限过电流保护装置组成和原理
当被保护线路中电流增大且超过整定值时， 当被保护线路中电流增大且超过整定值时，电流继电器 启动， 同时启动时间继电器， 启动 ， 同时启动时间继电器 ， 待时间继电器延时到预先整 定时间， 保护装置动作切除故障并报警。 定时间 ， 保护装置动作切除故障并报警 。 这种保护装置的 动作时间是预先整定的， 不随短路电流大小的变化而变化， 动作时间是预先整定的 ， 不随短路电流大小的变化而变化 ， 因而称为定时限。 因而称为定时限 。 定时限过电流保护在工厂供电系统中多 采用两相式接线。 采用两相式接线。
《工厂供配电技术》 工厂供配电技术》
学习子领域: 学习子领域:工厂供配电系统的保护 工作任务5 工作任务5-1：工厂高压线路的保护 方案设计
第3章第1页
主要内容
本领域主 要论述了工厂高压线路的 主 保护， 保护 ， 其中重点讲述了工厂高压线路 的继电保护和电力变压器的保护。 的继电保护和电力变压器的保护。
I qb
K rel K w = I k. max Ki
断保护动 作电流
被保护线路 末端短路时 的最大短路 电流
2、电流速断保护
图4.5 线路电流速断保护的保护区
2、电流速断保护
电流速断保护的“死区” （二）电流速断保护的“死区”及其弥补
由于电流速断保护的动作电流是按被保护线路末端的最大 短路电流来整定的， 短路电流来整定的 ， 因而其动作电流会大于被保护范围末 端的短路电流，这使得保护装置不能保护全段线路， 端的短路电流 ， 这使得保护装置不能保护全段线路 ， 出现 一段“死区” 一段“死区”。 速断保护只能保护线路的一部分，而不能保护线路的全长。 速断保护只能保护线路的一部分，而不能保护线路的全长。 为了弥补死区得不到保护的缺点， 为了弥补死区得不到保护的缺点，在装设电流速断保护的 线路上，必须配备带时限的过电流保护。 线路上 ， 必须配备带时限的过电流保护 。 在电流速断的保 护区内，速断保护为主保护，过电流保护为后备保护； 护区内 ， 速断保护为主保护 ， 过电流保护为后备保护 ； 而 在电流速断保护的死区内，过电流保护为基本保护。 在电流速断保护的死区内，过电流保护为基本保护。
图4.8 由三个电流互感器构成 的零序电流过滤器
小
结
电流速断保护装置可以克服过电流保护的缺陷， 电流速断保护装置可以克服过电流保护的缺陷，但其保护 装置不能保护全段线路，出现一段“死区” 装置不能保护全段线路，出现一段“死区”。在装设电流 速断保护的线路上，必须配备带时限的过电流保护。 速断保护的线路上，必须配备带时限的过电流保护。 工厂低压供电线路主要采用熔断器保护和低压断路器保护。 工厂低压供电线路主要采用熔断器保护和低压断路器保护。
工作原理
正常情况下，断路器QF闭合， 正常情况下，断路器QF闭合，保 QF闭合 持正常供电，线路中流过正常电流， 持正常供电，线路中流过正常电流， 此时电流继电器不会启动。 此时电流继电器不会启动。当线路发 生相间短路故障时， 生相间短路故障时，线路中流过的电 流迅速增加，使电流继电器KA KA瞬时动 流迅速增加，使电流继电器KA瞬时动 启动时间继电器KT 经过延时， KT， 作，启动时间继电器KT，经过延时， KT延时触点闭合 延时触点闭合， KT延时触点闭合，使串联的信号继电 电流型）KS和中间继电器KM动作 和中间继电器KM动作， 器（电流型）KS和中间继电器KM动作， KS触点闭合接通报警线路 KM触点闭 触点闭合接通报警线路， KS触点闭合接通报警线路，KM触点闭 接通跳闸线圈YR回路， YR回路 合，接通跳闸线圈YR回路，使断路器 QF跳闸 切除短路故障。 跳闸， QF跳闸，切除短路故障。在短路故障 切除后，继电保护装置除KS KS外的其他 切除后，继电保护装置除KS外的其他 所有继电器都自动返回起始状态， 所有继电器都自动返回起始状态，而 KS需手动复位 需手动复位。 KS需手动复位。