1、第六章 供电系统继电保护原理,学习重点： 供电系统继电保护原理,6.1继电保护基础,在电力系统发生故障时，必须有相应的自动保护装置，或将故障部分及时地从系统中切除，以保证非故障部分的继续工作；或发出报警信号，以便值班人员检查并采取消除故障的措施。自动保护装置大多是由继电器及其附属装置构成的，故称为继电保护装置。,继电保护装置的任务是：（1）当被保护设备或线路发生故障时，保护装置迅速动作，有选择地将故障部分断开，以减轻故障危害，防止事故蔓延。（2）当设备出现不正常运行状态时，保护装置一般发出报警信号，以便及时采取措施，防止事故发生。,6.1.1 继电保护装置的任务,6.1.2 继电保护装置的组成
2、,图6-1 继电保护装置的原理结构图,1、测量部分测量部分是测量被保护对象的有关输入电气量，并与给定的整定值进行比较，根据比较的结果，给出一组逻辑信号。 2、逻辑部分逻辑部分是根据测量部分的输出结果，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定是否使断路器跳闸或发出信号。 3、执行部分执行部分是根据逻辑部分传送的信号，来执行相应的操作。,6.1.3 继电器的分类,目前继电器按用途可分为控制继电器和保护继电器两大 类。根据其反应物理量的不同，分为电流、电压、功率方向、 阻抗等继电器。根据其作用原理分为电磁型、感应型、整流型等。根据其在保护装置中的功能分为启动继电器（电压、电 流继电器）、时间继电器、
3、信号继电器、中间继电器等。,图6-2 DL-10系列电磁式电流继电器的基本结构 1-线圈 ，2电磁铁，3钢舌片，4静触点，5动触点，6起动电流调节螺杆， 7标度盘，8轴承，9反作用弹簧，10轴,1.电磁式电流继电器和电压继电器,图6-3 电流继电器的图形符号 KA12-常闭（动断）触点， KA34-常开（动合）触点,继电器的动作电流：过电流继电器线圈中能够使 继电器动作的最小电流，用 表示。继电器的返回电流：过电流继电器线圈中能够使 继电器由动作状态返回的最大电流，用 表示。继电器的返回系数：继电器的返回电流 与动作 电流 的比值，用 表示，即,电磁式电压继电器的结构和原理与电流继电器相似，只
4、是电压继电器的线圈为电压线圈并多做成欠电压继电器。低电压继电器的动作电压 ：其线圈上能够使继电器动作的最高电压；低电压继电器的返回电压 ：能使继电器由动作状态返回到起始位置的最低电压。返回系数 ：,图6-3 电压继电器的图形符号 KA12-常闭（动断）触点， KA34-常开（动合）触点,2.电磁式时间继电器,电磁式时间继电器在继电保护装置中，用来使保护装置 获得所需要的延时（时限）。时间继电器的文字符号为KT。在供电系统中常用的DS-110、120系列电磁式时间继电 器的基本结构如图6-4所示，其图形符号如图6-5所示。,图6-4 DS-110、120系列时间继电器的基本结构 线圈，电磁铁，可
5、动铁心，返回弹簧，、6瞬时静触点，7绝缘件，瞬时动触点，压杆菌，10平衡锤，11摆动卡板，12扇形齿轮，13传动齿轮，14主动触点，15主静触点，16标度盘，17拉引弹簧，18弹簧拉力调节器，19摩擦离合器，20主齿轮，21小齿轮，22掣轮，23、24-钟表机构传动齿轮,图6-5 DS-110、120系列时间继电器的图形符号 (a)时间继电器的缓吸线圈及延时闭合触点；(b) 时间继电器的缓放线圈及延时断开触点,3.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， 信号继电器的文字符号为KS。在供电系统中常用的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
6、电器线圈的特点是阻抗小， 串联在二次回路内，不影响其他二次元件的动作；电压型信 号继电器线圈的特点是阻抗大，必须并联使用。信号继电器 的基本结构如图6-6所示，其内部接线和图形符号如图6-7所 示。,图6-6 DX-11型信号继电器的基本结构 1线圈，2电磁铁，3弹簧，4衔铁，5信号牌，6玻璃窗孔，7复位旋钮，8动触点，9静触点，10接线端子,图6-7 DX-11型信号继电器图形符号,4.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。其文字符号为KM。,图6-8 DZ-10系列中间继电器的基本结构 1线圈，2电磁铁，3弹簧，4衔铁
7、，5动触点，6、7静触点，8连接线，9接线端子，10底座,图6-9 DZ-10系列中间继电器的图形符号,6.1.4 对继电保护装置的基本要求,1.选择性选择性指保护装置动作时，仅将故障元件从电 力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统 中的无故障部分仍能继续安全运行。,图6-10 单侧电源网络中有选择性动作的说明,2.快速性快速性是指一旦发生故障，继电保护装置迅速动作，切除故障。快速性切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下的工作时间，以及缩小故障元件的损坏程度。 3.灵敏性灵敏性是指对于其保护范围内发生故障或为不正常运行状态的反应能力。,4.可靠性可靠性是指在
8、该保护装置规定的保护范围内发生了故障，它不应该拒绝动作，简称拒动，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该错误动作，简称误动。,6.2 电网相间短路的电流、电压保护原理,电力系统发生相间短路故障时的主要特点是线路上电流突然增大，同时故障相间的电压降低，利用这些特点可以构成相间短路的电流、电压保护。下面先讲一下相间短路的电流保护。电流保护有电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护等。,6.2.1电流速断保护,电流速断保护是仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护。 1.电流速断保护的动作原理与整定计算,（1）电流速断保护原理,下面以AB线路断路器处的电流速断保护为例分析电流速断保护的整
9、定计算。,图6-11电流速断保护整定计算说明图,（2）电流速断保护整定计算,最大运行方式下的三相短路电流：,最小运行方式下的两相短路电流：,保护1的动作电流（整定）值：,称为可靠系数,速断保护的灵敏系数：在系统最小运行方式下保护安装 处两相短路电流与其动作电流之比。,（3）电流速断保护的灵敏性度,其灵敏系数不应低于1.52。,下上图保护1的灵敏系数为：,图6-12 电流速断保护的原理接线图,电流速断保护的接线,图6-13 线路-变压器组接线的电流速断保护,在个别的情况下，电流速断保护也可以保护线路的全长。 如图6-13所示线路-变压器组接线。,6.2.2限时电流速断保护,电流速断保护只能保护线
10、路的一部分，而该线路剩下部 分的短路故障必须依靠另外一种电流保护，这就是限时电流 速断电流保护。限时电流速断保护：以较小的时限快速切除全线路范围 以内的故障。 对它的要求，首先是在任何情况下都能保护本线路的全 长，并具有足够的灵敏度，其次是在满足上述要求的前提下， 力求具有最小的动作时限。,限时电流速断保护的工作原理及整定计算,（1）限时电流速断保护的工作原理及整定计算,图6-14限时电流速断保护整定计算说明,其限时电流速断 保护的整定值：,为可靠系数, 一般取1.11.2,为了保证保护装置的选择性，限时电流速断保护的动作时限比下一条线路的速断保护高出一个时间段 。,2、限时电流速断保护灵敏性
11、,速断保护的灵敏系数：在系统最小运行方式下被保护线路末端两相短路电流与其动作电流之比。,下图保护1的灵敏系数为：,其灵敏系数不应低于1.31.5。,限时电流速断保护的原理接线,限时电流速断保护的原理接线如图6-15所示,图6-15 限时电流速断保护的原理接线图,6.2.3 定时限过电流保护,定时限过电流保护通常是指其动作电流 按照躲开最 大负荷电流来整定的一种保护装置。它在正常运行时不应 该动作，而在电网发生故障时，则能反应于电流的增大而 动作。在一般情况下，它不仅能够保护本线路的全长，而 且也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。,（1）正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电
12、流为 时，该电流保护不动作，即要求动作电流应满足下式：式中， 为电动机的自启动系数，数值大于1； 为正常情 况下流过被保护线路的可能的最大负荷电流。,图6-16 过电流保护动作电流的整定计算说明,1.定时限过电流保护的整定计算,其动作电流应按以下两个条件进行整定：,（2）故障线路的定时限过电流保护在故障切除后，且下一母线有电动机启动而流过最大负荷电流时，应能可靠返回，即要求保护装置1的返回电流满足下式：即式中， 可靠系数，一般采用1.151.25；由于保护装 置的起动与返回是通过电流继电器来实现的，因此，由返回 系数公式 ，一般采用0.85，则保护装置的动作电流 为：,2. 过电流保护动作时限
13、的整定,图6-17 过电流保护动作时限的选择说明,为了保证动作的选择性，其动作时间沿线路的纵向按阶梯原则整定。,当故障靠近电源端时，短路电流越大，而此时过电流保护动作切除故障的时间反而越长，这是一个很大的缺点。因此，经常采用电流速断和限时限电流速断作为本线路的主保护，以快速切除故障，利用过电流保护作为本线路和相邻元件的后备保护。,3、过电流保护灵敏系数的校验,（1）当过电流保护作为本线路的主保护时，应采用最小运行方式下，本线路末端的两相短路电流进行校验。,（2）当过电流保护作为相邻线路的后备保护时，应采用最小运行方式下，相邻线路末端的两相短路电流进行校验。,要求：,要求：,6.2.4 三段式电
14、流保护装置 1.三段式电流保护的构成,由于电流速断保护不能保护线路全长，限时电流速断又 不能作为相邻线路的后备保护，因此输电线路通常采用三段 式电流保护，即由电流速断作为第段保护，限时电流速断 作第段保护，定时限过电流作为第段保护，构成一整套 保护装置。第段、段、段的动作电流分别为 、 、,图6-18 三段式电流保护配合的示例,2.三段式电流保护装置的原理接线图,图6-19 三段式电流保护的原理接线,6.2.5电流、电压联锁速断保护,当系统的运行方式变化较大时,电流速断保护灵敏度可 能不满足要求（保护范围很小，甚至于没有保护区），此时 可采用电流电压联锁速断保护，以提高保护的灵敏度。电流 电压
15、联锁速断保护原理接线如图6-20所示。,图6-20电流电压联锁速断保护原理接线,2、电流继电器和电压继电器的整定计算：,为了提高保护的灵敏度又不至于失去选择性，电流和电压继电器的动作值均可按正常运行方式下保证本线路75长度的保护范围进行整定。,为正常运行方式下归算到保护安装处的等效电源阻抗。 为正常运行方式下无时限电流电压联锁速断保护的保护范围。,6.2.6 电流保护的接线方式,电流保护的接线方式是指保护中电流互感器与电流继电 器之间的连接方式。常用的接线方式有三相星形接线（完全星形接线方式）、 两相星形接线（不完全星形接线方式）、两相单继电器的两 相电流差接线。,(a)三相星形接线,（1）三
16、相星形接线,它是利用三个电流互感器串接三个电流继电器而成。这种接线方式能保护各种相间短路和中性点直接接地电网中的单相接地短路。,（2）两相星形接线,(b)两相星形接线,这种接线方式是仅A、C相分别装设一电流互感器和电流继电器。这种接线方式能保护各种相间短路以及A、C相单相接地短路，但B相发生单相接地短路时，保护装置不动作。,（3）两相单继电器的两相电流差接线,（c)两相单继电器的两相电流差接线,这种接线方式一般只用于小容量设备和高压电动机的保护。,6.2.7 电流、电压保护的性能分析,1.电流电压保护的选择性 电流电压保护在单电源辐射形供电网中一般具有很好的 选择性。电流保护第I段主要靠动作电
17、流值来区分被保护范 围内部和外部短路而具有选择性。而电流保护第II段和第 III段则由动作电流和动作时间两者相结合才能保证其选择 性，缺一不可。 2.电流电压保护的动作速度电流电压保护第I段和第II段共同作为线路的主保护， 能满足35KV及以下电网主保护快速性要求。电流电压保护第 III段则因为越接近电源，动作时间越长，因此一般只能作 为线路的后备保护。,一个继电保护装置的好坏，主要从它的选择性、动作速度、灵敏度和可靠性等方面衡量。,3.电流电压保护的灵敏度电流电压保护的灵敏度因运行方式的变化而变化，一般情况下能满足灵敏度要求。但在运行方式变化很大、线路很短和线路长而负荷重的情况下，其灵敏度可
18、能不容易满足要求。 4.电流电压保护的可靠性电流电压保护的电路构成、整定计算及调试都较简单，因此，它是最可靠的一种保护。,6.2.8 三段式电流保护计算实例,如图6-24所示，35kV网络中每条线路的断路器上均装有三段 式电流保护。已知电源最大、最小等效阻抗分为 ,。线路阻抗为 ， ；线路WL2的 过流保护时限为2.5s，线路WL1最大负荷电流为150A；电流 互感器采用两相星形接线，其变比为300/5。试计算WL1各段 保护动作电流及动作时限，校验保护的灵敏系数。,图6-24三段式电流保护计算实例示意图,解 （1）计算k2、k3点最大、最小运行方式下的三相短路电流。 对于K2点：,对于K3点
19、:,（2）线路WL1的断路器1QF处电流保护第段整定计算，即电流速断保护 保护装置一次动作电流的计算： 保护装置二次侧动作电流，即继电器的动作电流： 最小灵敏系数的校验 。根据式（6-6）可得，在最小运行方式下发生两相短路时的保护范围（对应的线路长度的阻抗）：,（3）线路WL1的断路器1QF处电流保护第II段整定计算，即限时电流速断保护。 考虑到断路器1QF处的第段的动作电流应和相邻线路WL2的电流速断相配合，故首先要计算线路WL2的电流速断的动作电流： 线路WL1电流保护第段的动作电流： 继电器的动作电流, 动作时限应与WL2的电流速断相配合， ，则 校验电流保护第II段灵敏系数（4）线路W
20、L1的断路器1QF处电流保护第III段整定计算。 定时限过电流保护一次侧动作电流的计算，根据式（6-12）,合格, 继电器的动作电流：, 动作时限应与WL2的过电流保护动作相配合， 灵敏系数的校验： 近后备保护， 远后备保护，,合格,合格,6.3 电网相间短路的方向电流保护原理,图6-25双侧电源网络,6.3.1 方向电流保护的作用原理,对这类网络，为切除故障线路，必须在线路两端装设断路器和保护装置。,对这样的电网，采用一般的电流电压保护是满足不了选择性要求的。为了解决这种电网的保护，需要寻求新的保护原理。,K1点短路时，保护2动作，其短路功率方向：母线 线路保护3 不动作，其短路功率方向：线
21、路 母线 K2点短路时，保护3动作，其短路功率方向：母线 线路保护2 不动作，其短路功率方向：线路 母线,因此，如果在过流保护2和3上再增加功率方向闭锁元件，该元件只在短路功率方向由母线流向线路时动作，由线路流向母线时不动作，从而使继电保护的动作具有一定的方向性。,图6-26 双侧电源方向过流保护时限特性,当双侧电源网络上的电流保护装设方向元件以后，就可以把它们拆开看成两个单侧电源网络的保护。保护1、3、5是一组，保护2、4、6为另一组。各同方向保护间的时限配合仍按阶梯原则来整定，两组方向保护之间不要求有配合关系。,图6-27具有方向性的过电流保护的单相原理接线,6.3.2 功率方向继电器的工
22、作原理,(a) 系统接线,图6-28 功率方向继电器工作原理 （b）正向故障时；（c）反向故障时,因此功率方向继电器的工作原理，实际就是判断母线电压和线路短路电流之间的相位角，这种功率方向继电器的动作方程可表示为 式中，arg表示求相量 的幅角。其动作特性可用图6-29所示相量图表示。,图6-29 功率方向继电器的动作特性,图6-29 功率方向继电器的动作特性,在实际应用中，为适应判断各种正方向短路故障时，功率方 向继电器的测量功率最大，具有最好的灵敏性，继电器中应 有可以调整的内角，这时功率方向继电器的动作方程为：或,这时继电器的动作条件可以表示为,6.3.3 方向电流保护的整定原则,方向电
23、流保护中的功率方向继电器只作为判别故障方向之用，不需要进行整定，只要求它具有一定的最大灵敏角，并且动作功率尽可能地小，对电流继电器及时间继电器则需要进行整定配合。,图6-30方向过电流保护时限整定配合,1.保护装置的动作时间,2.保护装置的起动电流方向过电流保护的电流继电器是用来保证在正常情况下 保护装置不误动，而在保护范围内故障时能可靠动作，它按 以下3个条件来整定。 （1）躲过最大负荷电流电流继电器的动作电流必须躲过正常运行并伴有电动机 自启动而流过保护的最大负荷电流。与定时限过电流保护的 动作电流相同。 （2）躲过非故障相电流在中性点直接接地系统中，当相邻线路上发生不对称短 路时，在非故
24、障相中仍有电流流过，这个电流称为非故障相 电流。方向电流保护的动作电流要躲过非故障相电流。 （3）相邻线路灵敏度要相配合方向过电流保护常用作相邻下一段线路的后备保护， 所以各相邻保护的灵敏度应加以配合。,3.保护的灵敏度校验,（1）当方向过电流保护作为本线路的近后备保护时，应采用最小运行方式下，本线路末端的两相短路电流进行校验。,（2）当方向过电流保护作为相邻线路的后备保护时，应采用最小运行方式下，相邻线路末端的两相短路电流进行校验。,要求：,要求：,与定时限过电流保护的灵敏度校验一样。,6.4 电力变压器保护,6.4.1概述变压器的故障分为油箱内部和油箱外部故障两种。油箱 内部故障包括绕组的
25、相间短路、匝间短路、单相接地短路等。 油箱外部故障主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短 路。变压器的不正常运行状态有：由外部短路和过负荷引起 的过电流、中性点过电压、由于漏油等原因引起的油面降低、 绕组过电压、频率降低引起的过励磁等。,对于上述故障类型和不正常运行状态，根据继电保护和安全自动装置技术规程的规定，变压器应装设如下保护： （1）瓦斯保护。它能反应变压器油箱内部各种故障和油面降低，瞬时动作于信号或跳闸。 （2）差动保护或电流速断保护。它能反应变压器内部短路故障和引出线的短路故障，瞬时动作于跳闸。 （3）过电流保护。它能反应变压器外部短路而引起的过电流，带时限动作于跳闸，可作为上述
26、保护的后备保护。 （4）过负荷保护。它能反应过负荷而引起的过电流。一般作用于信号。,6.2.4 变压器的瓦斯保护,1-变压器油箱，2-连通管，3-瓦斯继电器，4-油枕 图6-31瓦斯继电器安装示意图,容量在0.4MVA以上的户内安装的油浸式变压器和0.8MVA以上的户外油浸式变压器都应装设瓦斯保护。,1-盖，2-容器，3-上油杯，4-永久磁铁，5-上动触点，6-上静触点，7-下油杯，8-永久磁铁，9-下动触点，10-下静触点，11-支架，12-下油杯平衡锤，13-下油杯转轴，14-挡板，15-上油杯平衡锤，16-上油杯转轴，17-放气阀，18-接线盒 图6-32 开口杯挡板式瓦斯继电器结构图,
27、图6-33瓦斯保护原理接线图,瓦斯保护的主要优点是动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反映油箱内部发生的各种故障。其缺点是不能反映油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。因此瓦斯保护可以作为变压器的主保护之一，必须与其它保护相互配合、相互补充，才能快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障。,6.4.3 变压器的电流速断保护,图6-34变压器电流速断保护的原理接线图,1、原理接线,电流速断保护的动作电流 ，按躲过变压器外部故障 （如k1点）的最大三相短路电流整定，即,2、电流速断保护的动作整定,3、电流速断保护的灵敏度,变压器电流速断保护的灵敏系数按保护安装处（K2点）的最小两
28、相电流校验，即,要求：,电流速断保护的优点是接线简单，动作迅速。但作为变 压器内部故障的保护它存在以下缺点： （1）当系统容量不大时，保护区很短，灵敏度达不到要求。 （2）在无电源一侧，套管引出线的故障不能保护，要依靠过 电流保护，这样切除故障时间长，对系统安全运行影响较大。,因此，对于（26.3）MVA以上变压器，当电流速断保护的灵敏度不满足要求时，可采用纵联差动保护；对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器，不采用电流速断保护，而采用纵联差动保护。,6.4.4 变压器的纵联差动保护,1保护原理及不平衡电流,变压器差动保护单相原理接线图,变压器的纵差保护用来反映变
29、压器绕组、引出线及套管上的各种故障，是变压器的主保护。能正确区分保护区内外故障，并能迅速切除保护区内的故障。,保护区内故障时：,正常运行和保护区外故障时：,继电器不动作,（单侧电源）,（双侧电源）,继电器动作,由于变压器高压侧和低 压侧的额定电流不同，因此， 为了保证差动保护的正确工 作，就必须适当选择两侧电 流互感器的变比，使得在正 常运行和外部故障时，两个 二次电流相等，应使即,在正常和外部故障情况下，仍将有某些电流流入差动回路的继电器中，此电流称为不平衡电流，并会影响保护的灵敏度。,（1）由两侧电流互感器变流比选择而引起的不平衡电流及消除措施消除措施：可在互感器二次回路接入自耦电流互感器
30、进行平衡， 消除不平衡电流。 （2）变压器励磁涌流引起的不平衡电流及减小措施变压器的励磁电流只流过电源侧绕组，因此通过电流互 感器反应到差动回路中不能被平衡，造成差动回路中的不平 衡电流。励磁电流的最大值称为励磁涌流，为额定电流的 68倍。消除措施：可通过在差动回路中接入速饱和电流互感器， 以减小励磁涌流对差动保护的影响。,不平衡电流产生的原因和克服的办法：,图 6-36 Y，d11接线的变压器两侧电流互感器的接线及电流相量图 （a）接线；（b）相量图,（3）由变压器接线而产生引起的不平衡电流及消除措施,按图6-36接线进行相位校正 后，高压侧保护臂中电流比 该侧电流互感器二次侧电流 大倍，为
31、使正常负荷时两侧 保护臂中电流相等，故此时 选择变比的条件是：,图6-36Y，d11接线的变压器两侧电流互感器的接线,2变压器差动保护的整定计算,保护装置的动作电流应大于变压器的最大负荷电流 ， 防止电流互感器二次回路断线且变压器处于最大负荷时，差 动保护误动作，因此 躲开保护范围外部短路时的最大不平衡电流 ，即,变压器差动保护的动作电流应满足以下三个条件。, 躲开变压器励磁涌流，即,动作电流值：,3、差动保护灵敏系数的校验 变压器差动保护的灵敏系数可按下式来校验,为最小运行方式下，保护范围末端的两相短路电流。,要求：,6.4.5 变压器相间短路的后备保护,变压器相间短路的后备保护既是差动保护
32、和瓦斯保护的 后备保护，又是相邻母线或线路的后备保护。根据变压器容 量和系统短路电流水平的不同，实现保护的方式有过电流保 护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、 过负荷保护等。,图6-39变压器过电流保护原理接线,1、变压器过电流保护,图6-40 复合电压启动的过电流保护的原理接线,2、 复合电压启动的过电流保护,负序电压继电器,低电压继电器,负序电压的启动电压按躲开正常运行方式时的最大不平 衡电压来整定，根据运行经验可取 复合电压启动的过电流保护具有以下优点。 （1）由于负序电压继电器的整定值小，因此，在不对称短路时，电压元件的灵敏度高； （2）当经过变压器后面发生不对称短路
33、时，电压元件的工作情况与变压器的接线方式无关；,（3）在三相短路时，如果由于瞬间出现负序电压，使继电器KVN和KV动作，则在负序电压消失后，KV又接于线电压上，这时只要继电器KV不返回，就可以保证保护装置继续处于动作状态。由于低电压继电器返回系数 大于1，因此，实际上相当于灵敏系数 能提高（其值为1.151.2）倍。,6.5 电力电容器的保护,6.5.1 概述 1.电容器故障类型及其保护方式 （1） 电容器组与断路器之间连线的短路 保护方式：采用带时限的过电流保护。 （2） 单台电容器内部极间短路 保护方式：装设专用的熔断器。 （3） 电容器组多台电容器故障 保护方式：电压差动保护、零序电压保
34、护、中性点不平衡电 流或不平衡电压保护、横差保护等。 2. 电容器组的不正常运行及其保护方式 （1） 电容器组的过负荷：装设过负荷保护 （2） 母线电压升高：装设过电压保护 （3） 电容器组失压：装设失压保护,6.5.2 电容器组与断路器之间连线短路故障时的电流保护,图6-41电容器组采用三相三继电器式接线的过电流保护原理接线,1、接线方式,电流继电器的动作电流可按照下式整定：,保护装置的灵敏系数可按下式进行校验,2、动作电流,电容器组的额定电流。,可靠系数,动作时限小于0.5S,动作时限大于0.5S,3、灵敏度,为最小运行方式下，电容器首端两相短路电流。,要求：,6.5.3 电容器组的横联差
35、动保护,双三角形连接电容器组的内部故障，常采用如图6-42所示的 横联差动保护。,图6-42 电容器组的横联差动保护原理接线图,电流继电器的动作值可按以下两个原则计算： （1）为了防止误动作，电流继电器的整定值必须躲开正常 运行时电流互感器二次回路中由于各臂的电容量的不一致而 引起的最大不平衡电流，即（2）在某台电容器内部有50%70%串联元件击穿时，保证 装置有足够的灵敏系数，即,为正常运行时二次回路最大不平衡电流。,为一台电容器内部有50%70%串联元件击穿时，电流互感器二次回路中的不平衡电流。,6.6 高压电动机的保护,6.6.1 概述电动机的主要故障是定子绕组的相间短路，其次是单相 接
36、地故障。电动机的不正常运行状态主要是过负荷。 6.6.2 电动机的相间短路保护 1. 电流速断保护 电动机的电流速断保护通常用两相式接线，如图6-43(a)所 示。当灵敏度允许时，可采用两相电流差的接线方式，如图 6-43(b)所示。,（a）,（b）,图6-43 电动机的电流速断保护原理,电流速断的动作电流可按下式计算：保护装置的灵敏系数可按下式进行校验,为最小运行方式下，电动机出口两相短路电流。,电动机启动电流。,可靠系数，电磁型和晶体管型继电器取1.41.6，感应型取1.82,6.6.3 电动机的过负荷保护,作为过负荷保护，一般可采用一相一继电器式的接线。 过负荷保护的动作电流按躲开电动机
37、的额定电流整定，即,其动作时限应大于电动机的启动时间，一般取1015S。,6.7 母线保护,6.7.1 概述母线的常见故障是单相接地或误操作等原因而造成的母 线短路。在不太重要的较低电压的发电站和变电站中，可以 利用供电设备保护装置的第II段，第III段保护作为保护。,图6-44利用供电元件保护装置切除母线故障,图6-44利用供电元件保护装置切除母线故障,6.7.2 母线完全差动电流保护原理,母线完全差动电流保护的原理接线如图6-45所示。,图6-45 母线完全差动电流保护的原理接线图,差动继电器的动作电流按以下两个条件考虑，并选择其 中较大的一个。 （1）应躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流，当所有 电流互感器均按10%误差线选择，且差动继电器采用具有速 饱和铁心的继电器时，其动作电流可按下计算：,（2）由于母线完全差动电流保护回路中连接的元件较多、接线复杂，因此，电流互感器二次回路断线的几率就比较大。为了防止在正常运行情况下任一电流互感器二次回路断线时，引起保护装置误动作，差动继电器的动作电流应大于任一连接元件中最大的负荷电流，即保护装置的灵敏系数可按下式校验：,
