第六单供配电系统的保护 本章讲的是企业供电系统的保护装置。首先简述继电保护的任务和基本要求,然后 介绍常用的保护继电器及继电保护的结线方式和操作方式及电力线路和电力变压器的 各种继电保护的结线、原理、整定计算、供配电系统的防雷与接地问题。 第一节继电保护的任务与要求 、继电保护装置的任务 继电保护装置是按照保护的要求,将各种继电器按一定的方式进行连接和组合而成 的电气装置,其任务是 (1)故障时作用于跳闸 (2)异常状态时发出报警信号 二、对继电保护的基本要求 (1)选择性 (2)可靠性 (3)速动性 (4)灵敏度 继电保护装置除了满足上述四项基本要求外,尚应要求投资省、便于调试和维护, 且尽可能满足系统运行所要求的灵活性。 第二节常用的保护继电器及其结线和操作方式 继电器的分类 继电器是一种在其输入的物理量(电气量或非电气量)达到规定值时,其电气量输 出电路被接通或分断的自动电器 继电器按其输入量的性质分,有电气继电器和非电气继电器两大类。按其用途分, 有控制继电器和保护继电器两大类,前者用于自动控制电路,后者用于继电保护电路。 保护继电器按其在继电保护装置电路中的功能分,有“测量继电器”和“有或无继
第六单 供配电系统的保护 本章讲的是企业供电系统的保护装置。首先简述继电保护的任务和基本要求，然后 介绍常用的保护继电器及继电保护的结线方式和操作方式及电力线路和电力变压器的 各种继电保护的结线、原理、整定计算、供配电系统的防雷与接地问题。 第一节 继电保护的任务与要求 一、继电保护装置的任务 继电保护装置是按照保护的要求，将各种继电器按一定的方式进行连接和组合而成 的电气装置，其任务是： （1）故障时作用于跳闸 （2）异常状态时发出报警信号 二、对继电保护的基本要求 （1）选择性 （2）可靠性 （3）速动性 （4）灵敏度 继电保护装置除了满足上述四项基本要求外，尚应要求投资省、便于调试和维护， 且尽可能满足系统运行所要求的灵活性。 第二节 常用的保护继电器及其结线和操作方式 一、继电器的分类 继电器是一种在其输入的物理量（电气量或非电气量）达到规定值时，其电气量输 出电路被接通或分断的自动电器。 继电器按其输入量的性质分，有电气继电器和非电气继电器两大类。按其用途分， 有控制继电器和保护继电器两大类，前者用于自动控制电路，后者用于继电保护电路。 保护继电器按其在继电保护装置电路中的功能分，有“测量继电器”和“有或无继
电器”两大类。 测量继电器装设在继电保护装置电路的第一级,用来反应被保护元件(电气设备或 线路)的特性量变化情况。当其特性量达到预先整定的动作值时即行动作,在保护装置 中属于主保护,或称起动继电器。 有或无继电器是一种只按电气量是否在其工作范围内或者是否为零时而动作的电 气继电器,包括时间继电器、中间继电器、信号继电器等,在继电保护装置中用来实现 特定的逻辑功能,属于辅助继电器,过去也称为逻辑继电器 保护继电器按其组成元件分,有机电型、晶体管型和微机型三类。由于机电型继电 器具有可靠、便于维修和调试等优点,因此我国企业供电系统目前仍以传统的机电型继 电器为主。 机电型继电器按其结构原理分,有电磁式和感应式继电器 保护继电器按其反应的物理量分,有电流继电器、电压继电器、功率继电器、瓦斯 继电器、欠电压(低电压)继电器等。 保护继电器按其在保护装置中的功能分,有起动继电器、时间继电器、信号继电器、中 间继电器(或称出口继电器)等。下图是过电流保护的框图 KA KM 起动时限信号出口 当线路上发生短路时,起动用的电流继电器KA瞬时动作,使时间继电器KT起动。 KT经整定一定时间后,接通信号继电器KS和中间(出口)继电器KM。KM就接通断 路器QF的跳闸回路,使断路器跳闸,从而切除短路故障 保护继电器按其动作于断路器的方式分,有直接动作式(直动式)和间接动作式两
电器”两大类。 测量继电器装设在继电保护装置电路的第一级，用来反应被保护元件（电气设备或 线路）的特性量变化情况。当其特性量达到预先整定的动作值时即行动作，在保护装置 中属于主保护，或称起动继电器。 有或无继电器是一种只按电气量是否在其工作范围内或者是否为零时而动作的电 气继电器，包括时间继电器、中间继电器、信号继电器等，在继电保护装置中用来实现 特定的逻辑功能，属于辅助继电器，过去也称为逻辑继电器。 保护继电器按其组成元件分，有机电型、晶体管型和微机型三类。由于机电型继电 器具有可靠、便于维修和调试等优点，因此我国企业供电系统目前仍以传统的机电型继 电器为主。 机电型继电器按其结构原理分，有电磁式和感应式继电器。 保护继电器按其反应的物理量分，有电流继电器、电压继电器、功率继电器、瓦斯 继电器、欠电压（低电压）继电器等。 保护继电器按其在保护装置中的功能分，有起动继电器、时间继电器、信号继电器、中 间继电器（或称出口继电器）等。下图是过电流保护的框图。 当线路上发生短路时，起动用的电流继电器 KA 瞬时动作，使时间继电器 KT 起动。 KT 经整定一定时间后，接通信号继电器 KS 和中间（出口）继电器 KM。KM 就接通断 路器 QF 的跳闸回路，使断路器跳闸，从而切除短路故障。 保护继电器按其动作于断路器的方式分，有直接动作式（直动式）和间接动作式两
大类。 保护继电器按其与一次电路联结的方式分,有一次式继电器和二次式继电器。一次 式继电器的线圈是与一次电路直接相连的,例如低压断路器的过电流脱扣器和低电压 (失压)脱扣器,实际上就是一次式继电器(也是直动式继电器)。二次式继电器的线 圈连接在电流互感器或电压互感器的二次侧,经过互感器与一次电路相联系。高压系统 中的保护继电器都是二次式继电器。 、常用的保护继电器 )电磁式电流继电器和电压继电器 电磁式电流继电器和电压继电器在继电保护装置中均为起动元件,属测量继电器。 常用的DL-10系列电磁式电流继电器的基本结构如图所示。 过电流继电器线圈中的使继电器动作的最小电流,称为继电器的“动作电流”,用 Iop表示。 过电流继电器线圈中的使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流,称为继 电器的“返回电流”,用Ie表示。 继电器的返回电流与动作电流的比值,称为继电器的“返回系数”,用Kc表示 Ire Kr 对于过电流继电器,Ke<1,一般为08。Kre越接近于1,说明继电器越灵敏。如 果过电流继电器的Kc过低时,还可能使保护装置发生误动作,这将在后面讲过电流保 护的动作电流整定时加以说明。 电磁式电流继电器的动作电流有两种调节方法: (1)平滑调节 (2)级进调节 DL-10系列电磁式电流继电器的内部结线及其图形符号和文字符号如下图所示
大类。 保护继电器按其与一次电路联结的方式分，有一次式继电器和二次式继电器。一次 式继电器的线圈是与一次电路直接相连的，例如低压断路器的过电流脱扣器和低电压 （失压）脱扣器，实际上就是一次式继电器（也是直动式继电器）。二次式继电器的线 圈连接在电流互感器或电压互感器的二次侧，经过互感器与一次电路相联系。高压系统 中的保护继电器都是二次式继电器。 二、常用的保护继电器 （一）电磁式电流继电器和电压继电器 电磁式电流继电器和电压继电器在继电保护装置中均为起动元件，属测量继电器。 常用的 DL-10 系列电磁式电流继电器的基本结构如图所示。 过电流继电器线圈中的使继电器动作的最小电流，称为继电器的“动作电流”，用 Iop 表示。 过电流继电器线圈中的使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流，称为继 电器的“返回电流”，用 Ire 表示。 继电器的返回电流与动作电流的比值，称为继电器的“返回系数”，用 Kre 表示， 即 def Ire Kre Iop 对于过电流继电器，Kre<1，一般为 0.8。Kre 越接近于 1，说明继电器越灵敏。如 果过电流继电器的 Kre 过低时，还可能使保护装置发生误动作，这将在后面讲过电流保 护的动作电流整定时加以说明。 电磁式电流继电器的动作电流有两种调节方法： （1）平滑调节 （2）级进调节 DL-10 系列电磁式电流继电器的内部结线及其图形符号和文字符号如下图所示
每 低电压继电器的动作电压U甲,为其线圈上的使继电器动作的最高电压;其返回电 压Ure,为其线圈上的使继电器由动作状态返回到起始位置的最低电压。低电压继电器 的返回系数Kκ=UrUφp>l,一般Kc为1.25。越接近于1,说明继电器越灵敏。 (二)电磁式时间继电器 电磁式时间继电器在继电保护装置中,用来获得所需要的延时(时限),它属于机 电式有或无继电器 常用的DS-110/120系列电磁式时间继电器的基本结构实物。DS-110系列用于直流, DS-120系列用于交流。 DS-110/120系列电磁式时间继电器的内部结线及其图形符号和文字符号,如下图所示。 30 d) (三)电磁式信号继电器 电磁式信号继电器在继电保护装置中用来发出指示信号,以提醒运行值班人员注
低电压继电器的动作电压 Uop，为其线圈上的使继电器动作的最高电压；其返回电 压 Ure，为其线圈上的使继电器由动作状态返回到起始位置的最低电压。低电压继电器 的返回系数 Kre=Ure/Uop>1，一般 Kre为 1.25。越接近于 1，说明继电器越灵敏。 （二）电磁式时间继电器 电磁式时间继电器在继电保护装置中，用来获得所需要的延时（时限），它属于机 电式有或无继电器。 常用的 DS-110/120 系列电磁式时间继电器的基本结构实物。DS-110 系列用于直流， DS-120 系列用于交流。 DS-110/120 系列电磁式时间继电器的内部结线及其图形符号和文字符号，如下图所示。 （三）电磁式信号继电器 电磁式信号继电器在继电保护装置中用来发出指示信号，以提醒运行值班人员注
意。它也属于机电式有或无继电器 常用的Dⅹ-11型电磁式信号继电器有电流型和电压型两种:电流型信号继电器的 线圈为电流线圈,串联在二次回路内,由于其阻抗小,不影响其他二次回路元件的动作; 电压型信号继电器的线圈为电压线圈,阻抗大,只能并联在二次回路中。DX-11型电磁 式信号继电器的基本结构如实物所示。 DX-1l型电磁式信号继电器的内部结线及其图形符号和文字符号如下图所示 10 8 20212223 电磁式中间继电器 电磁式中间继电器在继电保护装置中用作辅助继电器,以弥补主继电器触点数量或 触点容量的不足。中间继电器也属机电式有或无继电器。 常用的DZ-10系列电磁式中间继电器的基本结构如实物所示。 这种快吸快放的电磁式中间继电器的内部结线及其图形符号和文字符号如下图所 先断后 「b 动作中暂 合的转 地闭合的 换触点5o 常开触点 形式1 一形式1 形式2 形式2
意。它也属于机电式有或无继电器。 常用的 DX-11 型电磁式信号继电器有电流型和电压型两种：电流型信号继电器的 线圈为电流线圈，串联在二次回路内，由于其阻抗小，不影响其他二次回路元件的动作； 电压型信号继电器的线圈为电压线圈，阻抗大，只能并联在二次回路中。DX-11 型电磁 式信号继电器的基本结构如实物所示。 DX-11 型 电磁式信号继电器的内部结线及其图形符号和文字符号如下图所示 。 电磁式中间继电器 电磁式中间继电器在继电保护装置中用作辅助继电器，以弥补主继电器触点数量或 触点容量的不足。中间继电器也属机电式有或无继电器。 常用的 DZ-10 系列电磁式中间继电器的基本结构如实物所示。 这种快吸快放的电磁式中间继电器的内部结线及其图形符号和文字符号如下图所 示