1、高压电工理论培训 第五章 继电保护装置 与二次回路,夏五华 2011年12月18日,引入：在高压系统中继电保护是非常重要的组成部分，它能否快速、准确、有选择地切除故障电路，对系统的安全、稳定运行起到重要的作用。,51 继电保护装置 一、继电保护装置的任务和基本要求 继电保护装置的任务 1. 在正常情况下监视系统的运行。（通过检测元件进行监视） 2. 当系统发生不正常运行方式时发出预告信号。（单相接地、过负荷、轻瓦斯、油面、油温等）,3. 当系统发生故障时切除故障点。（有选择地切除故障点，非故障部分正常运行）4. 系统自动化。（自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等）5. 系统远动化。（遥讯、遥
2、测、遥控等）, 对继电保护装置的基本要求 1. 选择性 主保护整定电流不同； 后备保护有时间级差。,2. 速动性：迅速切除故障点，减小破坏程度，加速系统电压恢复，提高系统稳定性。 3. 灵敏性：满足最小运行方式。（两相短路）4. 可靠性：不误动，不拒动。,三、常用继电器1. GL型电流继电器 组成 电磁速断元件：（无时限） 动作时间：0.05 0.1秒。调整：衔铁与主铁芯间隙。动作电流：2 8 感应元件动作电流。 感应过电流元件：（延时性）继电器线圈中电流小于整定值，铝盘匀速转动。大于整定值，加速运动。,电流越大，铝盘加速越快，动作时间越短。, 时间元件：调整螺杆上下位置。 信号元件：继电器动
3、作后，给出信号。（速断、过流）不能反映故障地点。事故处理后，送电前，恢复信号元件。 特点： 反时限特性。 多功能 。 精度不高。 触点容量大。,2. DL型电流继电器 定时限。 两个电流线圈（动作电流粗调）两个线圈串、并联。 触点容量小。（不能直接作用于断路器跳闸。）3. DJ型电压继电器 两个电压线圈，串、并联粗调动作电压。用于过电压、欠电压、零序电压保护。（开口三角形：DJ-131-60CN）,4. DS 型时间继电器是继电保护中的时间元件。触点容量大，可直接用于跳闸电路。DS 110：直流操作电路。DS 120：交流操作电路。5. DZ型中间继电器用来扩大接点容量和数量。6. DX型信号
4、继电器 掉牌：机械记忆。 发出事故预告或灯光信号。, 电压信号继电器：并联。电流信号继电器：串联。7. QJ型瓦斯继电器装于变压器，轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于掉闸回路。规定：800kVA及以上的油浸式变压器；400kVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯继电器保护。,为保证瓦斯气体顺利向油枕方向移动，由变压器顶盖至油枕的油管具有 2 4% 的升高坡度，安装变压器时，应使其顶盖沿瓦斯继电器方向有升高 1 1.5% 的坡度。,四、保证继电保护工作可靠的措施1. 选用质量好、结构简单，动作原理正确，工作可靠的继电器组成继电保护。2. 保护装置接线应力求简单，使继电器数量和接点减少到最少程度
5、。3. 根据电力系统运行方式，在各电气元件上装设最少数量的继电保护装置。4. 继电保护装置安装应可靠，避免振动，接线和接线端子应足够可靠。,5. 正确选定和调整继电保护的整定值，其灵敏度应满足继电保护规程的要求。 6. 加强日常巡视和维护工作，定期进行检查，检验动作的正确性。7. 在倒闸操作过程中，当涉及继电保护回路时，应根据继电保护运行规定，进行必要的处理。8. 在处理各电气元件不正常或故障情况时，若继电保护有误动可能，应将其退出运行。,五、主保护和后备保护 1. 主保护：当发生故障时，能瞬时（延时）动作。不能保护设备或线路全部。电流速断、时限电流速断、瓦斯等。变压器电流速断，只保护变压器的
6、一次侧，不保护变压器的二次侧。,2. 后备保护 近后备保护：本级主保护的后备保护（延时动作）。 远后备保护：下一级主保护的后备保护（延时动作）。3. 辅助保护主保护死区内的故障保护。,52 10kV变、配电所的继电保护 一、电流保护回路接线1. 不完全星形接线应用：相间短路保护，部分接地短路保护。（不反应单相接地故障）,2. 扩大不完全星形接线应用：相间短路，单相接地保护。（可提高变压器低压侧单相接地保护的灵敏度。）,3. 完全星形接线应用：全部短路保护。,4. 两相差接线应用：不重要线路，电容器，高压电动机的多相短路保护。,二、配电变压器应装设的继电保护1. 电流速断保护2. 过电流保护 动
7、作于掉闸回路3. 瓦斯保护4. 过负荷保护5. 温度保护 动作于信号6. 单相接地保护,三、电流保护的种类,四、反时限过流继电保护的接线反时限：继电器动作时间与短路电流大小成反比，即短路电流越大，保护动作时间越短；短路电流越小，保护动作时间越长。1KC、2KC为感应式电流继电器；YR为掉闸线圈。KC动作时，常开点先闭合，常闭点后打开。,五、定时限过流继电保护的接线定时限：继电器动作时间与短路电流无关，其时限由时间继电器获得，时间继电器在定范围内连续可调。1KC、2KC：速断。3KC、4KC：过电流。KT：时间继电器。KA：中间继电器。,53 二次回路概述 一、二次回路的编号二、二次回路分类 按
8、二次回路工作性质分1. 交流电压回路2. 交流电流回路3. 直流操作、控制回路。, 按二次设备用途分1. 继电保护二次回路。2. 自动装置二次回路。（重合闸）3. 测量仪表二次回路。4. 控制系统二次回路。（断路器控制）5. 信号装置二次回路。6. 直流操作电源二次回路。,三、二次回路接线图1. 原理接线图将一次回路、二次回路画在一起，对所有设备有一个完整的概念，但逻辑性较差，在实际工作中很少使用。2. 展开接线图与原理接线图是一种接线的两种表达方式，应用最广泛。,3. 屏面布置图表示所用二次设备在屏面上的布置情况。4. 安装接线图是屏面的背面接线图和端子排接线图。,54 继电保护装置的运行与
9、维修 一、继电保护及二次回路的检查和校验1. 检验及检查周期 供电可靠性要求较高的10kV重要用户和供电电压在35kV及以上的变(配)电所的继电保护装置，应每年进行一次。 在继电保护装置进行设备改造，更换检修及发生事故后，应进行补充实验。, 对瓦斯继电器，一般每三年进行一次 内部检查，每年进行一次充气试验； 对变压器的瓦斯保护装置，应结合变压器大修时进行检验。2. 校验和检查的内容 对继电器进行机械部分检查。继电器可动部分应灵活，时间继电器钟表机构应可靠； 对继电器进行电气特性试验，如对反时限过电流继电器作特性曲线试验；, 摇测二次回路的绝缘电阻，选用1000V的兆欧表。交流二次回路中每一个电
10、气连接回路，绝缘电阻不低于1M；全部直流回路，绝缘电阻不低于0.5M； 二次回路熔断器检查，对于二次回路中熔断器不论交流直流回路，都要进行检查，检查接触情况及熔丝额定电流是否符合要求；, 电流互感器二次回路通电试验，以确定互感器工作在允许的准确等级范围； 继电保护装置的整组传动试验。二、继电保护装置的巡视与检查1. 继电保护装置的巡视检查周期 有人值班的变(配)电所，每班至少一次；, 无人值班的变(配)电所，每周至少一次； 特殊情况下，应适当增加巡检次数。2. 继电保护装置的巡视检查内容 各类继电器外壳无破损，应清洁无油垢； 各类继电器的整定值的指示位置正确，无变动；, 继电器接点无卡住、变位
11、、倾斜、烧伤、脱轴、脱焊等； 感应型继电器圆盘转动正常，机械掉牌位置与运行状态相符合； 长期带电的继电器接点无大抖动、磨损，无异常声响及发热； 长期带电具有附加电阻的继电器，线圈和电阻无过热现象及冒烟和烧焦等气味；, 保护压板、切换片及转换开关位置与运行位置相符合； 各种运行信号指示、光字牌、信号继电器、位置指示，信号、预告、事故音响信号正常； 交流、直流操作电源、控制电源正常，直流母线电压正常，无直流一极接地现象；, 分、合闸回路完好，分、合闸线圈无过热、短路现象。分、合闸线圈的铁心无变位。三、继电保护装置动作的分析、判断及处理1. 运行中继电保护装置动作，断路器跳闸的分析、判断及处理。 继
12、电保护装置动作，断路器跳闸，应根据继电保护装置的机械掉牌及灯光,信号，立即判明故障发生的回路。如果是主进断路器继电保护动作跳闸，应立即通知供电局的用电监察部门。如果是各路出线断路器继电保护动作跳闸，应立即报告本单位有关领导，以求得迅速处理； 根据继电保护动作号，尽快判断出故障跳闸原因、故障范围、故障性质，确定处理故障的有效措施； 故障排除后，在恢复送电前，将所有信号指示、音响等复位，确认设备完好后方可恢复送电；, 处理故障应由两人进行，并将事故发生、分析处理过程作详细记录；2. 配电变压器继电保护动作，断路器跳闸的故障判断、分析及处理。 将控制开关与断路器恢复到对应状态，使事故音响信号解除；
13、根据继电保护的机械掉牌，确定属于哪一套继电保护动作。如果确认是速断保护动作，这时再查瓦斯保护是否,动作。若瓦斯保护动作，故障点在变压器内部。若瓦斯保护未动作，故障点肯定在变压器高压侧，应重点检查变压器一次侧设备； 确属变压器高压侧或变压器故障，应立即报告供电局用电监察部门，并作好投入备用变压器的准备工作； 未查明故障原因，并未消除故障前，不允许给变压器送电；, 必要时，对变压器继电保护进行事故校验； 填写事故调查报告单，提出反事故措施。2. 变压器瓦斯保护动作，断路器跳闸的分析、判断及处理 变压器瓦斯保护动作，说明故障点在变压器内部；, 若轻瓦斯保护动作，说明变压器内部发生轻微故障； 若重瓦斯
14、保护动作，断路器跳闸，说明变压器内部发生严重故障； 瓦斯保护动作，当不能明确判断变压器内部故障时，应立即收集变压器内部瓦斯气体进行分析； 采用排水取气法，将瓦斯取至试管中，迅速判断气体的颜色、气味和可燃性；,a. 若气体无色、无味、不可燃，说明瓦斯 继电器动作是由于油内排出的空气所致；b. 若气体为黄色，不易燃烧，说明变压器内木质部分故障；c. 若气体为淡黄色，有强烈臭味，且可燃，说明变压器内绝缘纸或纸板故障；d. 若气体为灰色或黑色、易燃，说明变压器绝缘油故障；, 判断气体的可燃性； 经过取气试验未查明原因，可对变压器油进行简化试验，看油的耐压是否降低，油的闪点是否下降； 若油简化试验无问题，则应检查瓦斯保护二次回路，查是否属于瓦斯保护误动作； 变压器重瓦斯保护动作，断路器跳闸，未进行故障处理，并未确实证明,变压器无故障时，不允许重新合闸送电； 变压器发生故障，立即报告有关领导，确定要换或大修变压器方案，提出调整变压器负荷的具体措施及防止类似事故的反事故措施。 小结：1. 继电保护装置校验和检查的内容。2. 继电保护装置动作的分析、判断及处理。,
