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1、三段電流保護一、過電流保護的原理接線過電流保護通常又簡稱為過流保護,其單相原理接線如圖2一1所示。由圖中可以看出,過流保護一般由三種元件構(gòu)成:(1)電流元件:即電流繼電器KA。它的作用是通過電流互感器T八反應(yīng)電流的大小,故又稱測量元件或啟動元件。當電流增大至繼電器動作值時,其常開接點閉合。過電流保護(2)時限元件:即時間繼電器KT。它的作用是使保護裝置動作具有所必須的延時。當電流繼電器常開接點閉合時,時間繼電器的線圈得電,其接點延時閉合,并經(jīng)信號繼電器KS的線圖、斷路器聯(lián)鎖接點QF接通跳閘線圈YR,使
2、斷路器跳閘,將故障線路切除。(3)信號元件:即信號繼電器KS。它的作用是在保護裝置動作的同時,信號繼電器本身的信號牌或燈光有顯示,以便值班員確認是何種保護裝置動作,并通過其機械保持接點接通“信號未復(fù)歸”光字牌。過電流保護二、過電流保護的接線方式在三相電力系統(tǒng)中,根據(jù)實際需要,通常將電流互感器與電流繼電器接成以下三種方式:1.三相完全星形接線如圖2一2所示。圖中三個電流互感器與三個繼電器分別按相連接,互感器與繼電器線圈接成完全星形,再將三個繼電器的常開接點并聯(lián)。這種接線方式的優(yōu)點是:任何相間短路或接地短
3、路故障時,至少有一個繼電器能反應(yīng)短路電流而動作。但是這種接線的設(shè)備較多,投資較大,所以只用在某些重要元件的保護,例如變壓器的保護等。在一般相間故障的電流保護中,通常不采用這種接線方式。過電流保護2.兩相兩繼電器不完全星形接線如圖2一3所示。這種接線方式的主要特點是B相不裝設(shè)電流互感器和電流繼電器,因而不能反應(yīng)B相接地故障。但由于這種接線方式能夠保護各種相間短路故障,故廣泛用于線路相間故障的保護。例如10kV線路保護等。需要指出的是:當線路上接有Y,d或D,y接線的變壓器時,如果采用這種接線方式,那么當
4、變壓器后面發(fā)生某兩相短路時,靈敏度將會大大降低。過電流保護3.兩相三繼電器不完全星形接線如果被保護線路的后面接有Y,d或D,y接線的變壓器,并要求該線路的保護用作該變壓器的后備保護時,就不能采用兩相兩繼電器不完全星形接線,而是在兩相不完全星形接線的中性線上再接入一個電流繼電器構(gòu)成兩相三繼電器接線,如圖2-5所示。此時所接入的第三個繼電器的電流為A、C兩相電流之和(注意是向量),即IN=Ia+Ic可見,第三個繼電器能夠反應(yīng)最大相電流值,使保護裝置的靈敏度提高了一倍。過電流保護在繼電保護的整定計算中,還經(jīng)
5、常引入接線系數(shù)。所謂接線系數(shù)就是指流經(jīng)繼電器中的電流IK與電流互感器二次側(cè)電流I2之比,即在完全星接和不完全星接中,IK=I2故Kw=1;但是如果電流互感器二次側(cè)接成三角形,而電流繼電器接法不變,則IK=1.73I2,即Kw=1.73,過電流保護三、過流保護的整定計算所謂過流保護的整定計算,就是按一定原則確定保護裝置的動作電流、校驗保護裝置的靈敏度,并確定保護裝置的動作時間?,F(xiàn)分述如下:1.確定動作電流確定過流保護裝置動作電流的主要依據(jù)是線路的最大負荷電流。即當線路出現(xiàn)最大負荷電流時,保護裝置不應(yīng)該動
6、作。但在某些特定條件下,線路還可能出現(xiàn)大于最大負荷電流的情況。例如電動機啟動電流等。2.校驗靈敏度電流保護的靈敏度應(yīng)按最小運行方式下被保護線路末端兩相相間短路電流來檢驗,即過電流保護保護裝置動作電流當靈敏系數(shù)不滿足要求時,可采用其它保護方式,如用于變壓器保護中的低電壓閉鎖電流保護、距離保護等。3.確定動作時間確定過流保護的動作時間,就是選擇時間繼電器的動作時間。為了實現(xiàn)過流保護裝置動作的選擇性,過流保護的動作時間通常是按階梯形原則確定的,即每一級的動作時間較下一級相鄰元件保護裝置的動作時間大一個時限級
7、差。顯然,愈靠近電源側(cè),動作時間愈長。取值不宜過大,否則將會降低保護裝置的速動性,但也不宜太小,否則當相鄰線路發(fā)生短路故障時,可能出現(xiàn)越級動作。通常份取為0.5s。這個時間主要考慮了下一級斷路器的跳閘時間,以及時間繼電器動作時間的誤差等。過流保護的動作時間不隨短路電流的大小變化,而是一個定值,故這種保護又稱為定時限過流保護。過電流保護三段電流保護一、瞬時電流速斷保護由于過流保護是通過動作時間的配合實現(xiàn)其動作的選擇性,故其動作時間較長,速動性較差。為此,經(jīng)常要與瞬時電流速斷保護配合使用。所謂瞬時電流速斷
8、保護,就是保護裝置的動作時間是瞬時的,不設(shè)時間繼電器,其接線圖如圖2一8所示。圖中的中間繼電器KM有兩個作用:三段電流保護(1)由于電流繼電器的接點容量較小,不能直接串入跳閘線圈的電流回路,故需要中間繼電器進行二次轉(zhuǎn)換;(2)當線路上有大氣過電壓時,線路上的管型避雷器將瞬時對地放電,此情況相當于接地短路,故保護裝置可能誤動作。當接入中間繼電器后,可利用它的固有時間(約為0.06~0.08s)來避開避雷器的瞬間對地放電時間(約為0.04~0.06s),從而