繼電保護與二次系統（高壓電工進網作業）主要介紹繼電保護二次系統和傳統的繼電保護繼電保護任務及基本要求繼電保護任務造成電氣設備故障或異常運行的原因：由于外力破壞、內部絕緣擊穿、過負荷、誤操作等。最常見故障：短路故障短路故障：三相短路、兩相短路、大電流接地系統發生的單相接地短路、以及變電器、電機類設備的內部線圈匝間短路。任務：當電氣設備發生短路故障時，能自動、迅速、有選擇地將故障設備從電力系統切除，將事故盡可能控制在最小范圍內。當正常供電的電源因故中斷時，繼電保護和自動裝置將自動投入備用電源。繼電保護基本要求基本要求：為了能正確無誤迅速切除故障，使電力系統能以最快速度恢復正常運行，要求繼電保護具有足夠的選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。電力系統故障基本特點：電流突增、電壓突降或過高、電流和電壓相位角發生變化，以及出現負序或零序分量等。還有其他的物理量，如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高等特點。利用這些基本特點可以構成各種不同原理的繼電保護。各種繼電保護：電流過負荷、過電流、電流速斷、電流方向保護、低電壓、過電壓、電流閉鎖電壓速斷、差動、距離、高頻保護等。此外還有如瓦斯保護。選擇性當電力系統發生故障時，繼電保護應能有選擇地將故障部分切除，讓非故障部分繼續運行，使停電范圍盡量縮小。為此一般按整定電氣量的動作值和上下級保護動作時限進行配合（一般時差取0.3～0.7秒）?？焖傩詼p輕故障設備損壞程度，縮小故障波及范圍，提高系統運行穩定性，加快系統電壓的恢復，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。靈敏性靈敏性系指繼電保護裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作；但在保護區外發生故障時,又不應該產生錯誤動作。相鄰設備的上下級保護之間的靈敏性配合也是選擇性的條件之一。可靠性可靠性是指保護該動作時應可靠動作，不該動作時應可靠不動作，可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。常用繼電器鐵芯動合觸點鐵芯動合觸點可動觸點橋反作用彈簧可動銜鐵（可動舌片）ìì?ì動斷觸點電磁式電流繼電器原理圖線圈動作電流IDZ：能使過電流繼電器開始動作的最小電流。返回電流If：繼電器動作后，當電流減小到，使可動觸點開始返回原位的最大電流。返回系數Kf：返回電流除以動作電流。Kf＝If/IDZ因返回電流總是小于動作電流,故返回系數總是小于1。電磁型電流繼電器返回系數要求在0.85～0.9之間。若Kf﹤0.85，則容易引起誤動。若Kf＞0.9，則可動觸點橋與靜觸點觸指閉合時接觸壓力可能不足，造成接觸不良，引起繼電器工作的可靠性，應調整。電磁型電壓繼電器電磁型電壓繼電器主要使用在電壓保護回路中，其工作原理和結構與電磁電流繼電器相似，外形也一樣，只是將電流線圈更換為電壓線圈。電壓繼電器分類：過電壓繼電器和低電壓繼電器。型號為DJ：DJ－111、DJ－121、DJ－131為過電壓繼電器。DJ－112、DJ－122、DJ－132為低電壓繼電器。GL系列感應型過電流繼電器GL系列感應型過電流繼電器具有反時限特性的感應元件，又有電磁速斷元件。特點：觸點容量大，不需時間繼電器和中間繼電器，即可構成過流保護和速斷保護。特別適用于交流操作的保護裝置中。GL繼電器包括電磁元件和感應元件兩部分。電磁元件構成電流速斷保護。感應元件構成帶時限電流保護，動作時間與電流大小有關，電流大則動作時間短。反之，電流小則動作時間長。電磁型中間繼電器反作用彈簧反作用彈簧電磁鐵銜鐵線圈線圈動觸點靜觸點DJ－型中間繼電器結構圖工作原理：線圈加電壓后，電磁鐵產生電磁力將銜鐵吸合帶動觸點，使其中的動合觸點閉合，動斷觸點斷開。當外加電壓消失后，銜鐵受反作用彈簧的拉力作用而返回原來位置，動觸點也隨之返回原位，動合觸點打開，動斷觸點閉合。帶有延時閉合或延時斷開功能：在電磁鐵的鐵芯上套上若干片銅質短路環，當短路環中產生感應電流時，此感應電流將阻止電磁鐵中磁通的變化，從而使繼電器動作或返回帶有延時功能。作用：增加觸點數和觸點容量，也可使觸點閉合或斷開時，帶有不大的延時，或使用在自保護回路中。電磁型時間繼電器用途：用以在繼電保護回路中建立所需要的動作延時。如380V保安段低電壓保護延時1.5秒、3秒延時回路中，動作時間可以調整。型號：如在直流操作繼電保護裝置中的DS－110。結構：外形與電磁式電流繼電器相仿。內部包括一個電磁鐵和一套機械型鐘表機構，以及動合、動斷觸點。電磁型信號繼電器用途：用以發出保護動作信號。如公司的保安段發生短路，其工作電源開關過流保護動作時，繼電保護二次回路，除了使斷路器跳閘，同時由信號繼電器動作，觸出BTG盤“413A開關事故跳閘”光字牌聲光報警。常見型號：DX－11型結構：電磁鐵、線圈、銜鐵、動觸點、靜觸點、彈簧、看信號牌小窗、手動復歸旋鈕、信號。選型：串聯電流型、并聯電壓型選型注意：電流型信號繼電器線圈中流過的電流時，該工作電流在線圈上的壓降應不超過電源額定電壓的10%。為保護信號繼電器可靠動作，在保護裝置動作時，流過繼電器線圈的電流必須不小于信號繼電器額定工作電流的1.5倍。當有幾套保護同時動作時，各信號繼電器都應滿足這一要求。信號繼電器工作原理示意圖對于多套保護啟動同一出口中間繼電器的保護裝置，為了同時滿足上述兩個條件，有時必須在中間繼電器線圈兩端并聯一個適當阻值的電阻，以保證信號繼電器中流過的電流達到規定的數值。信號繼電器工作原理示意圖繼電保護與二次回路常用電氣符號常用繼電器圖形符號繼電器繼電器的觸點和線圈出線電流繼電器KA電壓繼電器KV時間繼電器KT中間繼電器KM信號繼電器KS差動繼電器KD氣體繼電器KG常用繼電器接點圖形符號動合觸點動斷觸點切換觸點（先斷后合）延時閉合的動合觸點延時返回的動合觸點延時閉合和延時返回的動合觸點延時斷開的動斷觸點延時返回的動斷觸點位置開關和限制開關的動合觸點位置開關和限制開關的動斷觸點按鈕開關（動合按鈕）按鈕開關（動斷按鈕）變壓器保護電力變壓器保護設置要求3～10kV配電變壓器主要有過電流保護、電流速斷保護。氣體保護一般設置在變電所單臺容量在800kVA及以上或車間內容量在400kVA及以上的油浸式變壓器上。電流差動一般設置在單臺容量10000kVA及以上的大容量變壓器或單臺容量在6300kVA及以上并列運行的變壓器。以替代電流速斷保護。復合電壓閉鎖過流保護一般設置在大容量、高電壓的降壓變壓器上，為提高靈敏度。變壓器過電流保護過電流保護和電流速斷保護就是利用電氣設備發生短路時，產生很大的短路電流，故障點愈靠近電源，則短路電流愈大，這一特點可構成的。定時限過電流保護：動作時間固定不變（利用時間繼電器整定固定動作時間）。反時限過電流保護：動作時間隨短路電流大小而變化，即按短路電流越大動作時間越短，短路電流越小動作時間越長（利用反時限繼電器）。短路電流短路電流時間電流速斷電流定時限電流反時限過電流保護的動作電流是按避開被保護設備（包括線路）的最大工作電流（負荷電流）來整定的。（動作電流越低，則靈敏性越高，但快速性降低）為避免保護誤動作（瞬時出現電流波動）及相鄰設備過流保護的配合，一般設有動作時限。Dt12?tDt12?t?td13d2d345定時限過流保護原理圖：定時限過流保護展開圖：反時限過電流保護接線方式:兩相不完全星形反時限電流保護：兩相差接線：動作原理與反時限過電流保護相同，只是當被保護設備發生三相短路時，流過繼電器電流線圈和跳閘線圈的電流為兩相電流的相量之差，等于一相電流的根號三倍。而發生兩相短路時，流過電流繼電器的電流為一相電流的兩倍。優點是節省一塊繼電器和一個跳閘線圈。對于35KV及以上聯接組為Y，d的電力變壓器采用兩相不完全星形接線的過電流保護，為提高動作靈敏度，要接三塊繼電器，在電流互感器二次回路中性線上也接有電流繼電器。變壓器電流速斷保護電流速斷保護：針對相間短路故障的保護，故按不完全星形接線。電流速斷保護接線與定時過流保護基本相同，只是無時間繼電器。若采用GL型繼電器可實現電流速斷和過電流保護。變壓器電流差動保護為什么要裝設差動保護：當變壓器內部發生小電流故障時，電弧使絕緣油分解產生可燃氣體，嚴重時引起噴油、爆炸。若利用過電流，會因其延時使得動作不夠迅速，無法滿足繼電保護的快速性。若電流速斷仍快速性得到滿足，但因其動作電流定值過大，對于輕微的內部故障不能反應，且靠近變壓器內部二次出線還存在死區。故應使用電流差動保護有實現。差動保護原理：分析單側電源運行方式、分析兩側電源運行方式。差動保護動作電流：按二次回路斷線、變壓器空載投運時激磁涌流和互感器二次電流不平衡，防止保護誤動，動作時間取零秒。變壓器氣體保護變壓器氣體保護也就是瓦斯保護（重瓦斯、輕瓦斯），它與差動、電流速斷屬于主保護。過電流保護因具有時限，不能滿足快速切除故障的要求，故屬于后備保護。安裝位置：在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中。特點：靈敏度高、動作迅速、接線簡單。電力線路及設備保護過流保護和電流速斷保護原理同上電力線路過電流保護的動作時間按選擇性要求整定，并可作為相鄰段的后備保護。時間階段差：?t＝0.5S～0.7S時間階段差。過電流保護動作時間：一般在1.0S～1.2S。限時電流速斷保護線路電流速斷按躲過本線路末端三相最大短路電流整定計算。故在靠近線路末端存在死區（就是保護不到的區域），不能保護線路全長。死區而能由過電流保護來動作，但是如果快速性得不到滿足，就可采取限時電流速斷保護來實現。動作電流：按1.1～1.15倍的相鄰線路的瞬時電流速斷保護動作電流整定。動作時間：一般取0.5秒。低電壓保護和電流方向保護發生短路故障：電壓會下降很多、三相嚴重不平衡。根據這些特點構成低電壓保護，以達到快速跳閘。方向繼電器用以判斷電流方向使事故停電范圍限制在最小區域內。高壓電動機保護常用的電流保護：電流速斷（縱差保護）和過負荷保護。過負荷可動作于跳閘或發信。對于單相接地故障主要采用零序電流保護。不同容量的保護：2000KW及以上――縱聯差動保護（代替電流速斷）；2000KW以下――電流速斷，若電流速斷保護靈敏度不滿足要求，則采用縱聯差動保護代替。3kV～10kV電力電容器組繼電保護一般采用電流速斷或延時電流速斷保護作為相間短路的保護。電流速斷延時電流速斷動作電流額定電流的２～２.５倍額定電流的１.５～２倍動作時間０秒０.２秒變電所繼電保護自動裝置新技術應用繼電保護動作與故障判斷電流速斷保護動作，斷路器跳閘時的故障判斷對于架空線路，根據需要可合閘試送一次。對于電力變壓器、電力電容器、電力電纜或室內電力線路不允許試送電。變壓器差動保護動作，斷路器跳閘故障判斷保護范圍:兩側電流互感器之間的所有設備。故障原因：內部發生事故。如相間短路或匝間短路。一、二次連接線發生相間短路。電流互感器發生匝間短路或者二次回路出現斷線、短路。引起保護誤動當區外保護和差動同時動作，則變壓器很可能是誤動，應檢查差動保護。繼電保護與二次回路對變電所安全運行的重要意義電力系統自動裝置自動重合閘裝置架空線路出現瞬時故障的原因雷擊過電壓引起的短路；刮風或鳥類磁撞引起導線搖動引起的短路；動物或樹枝引起的短路；自動重合閘：對于架空線路發生瞬時短路，當斷路器跳閘后，電弧將很快熄滅，短路點的絕緣又會自動恢復正常，若此時通過自動重合閘將跳閘斷路器重新合閘，將使線路恢復正常供電。自動重合閘的另一作用：彌補因繼電保護選擇性的不足。如線路過短，兩斷路器的速斷保護選擇性不足。重合閘基本要求：重合閘不應動作的情況手動斷開開關。手動合上故障線路的斷路器。繼電保護動作或開關位置不對應等應動作重合閘。對于同一次故障，重合閘動作次數應符合預先的規定（一次重合閘只允許動作一次）。重合閘動作后，應能自動復歸，以備下一次線路故障時再動作。當斷路器處于不正常狀態（氣壓或液壓操作機構，滅弧介質不正常等），應退出自動重合閘。備用電源自動投入裝置作用：工作電源因故障自動跳閘后，備用電源自動投入?；疽笾挥泄ぷ麟娫磾嗦菲魈l后，備用電源斷路器方可自動合閘；若備用電源斷路器自動合閘后又自動跳閘，不得再自動合閘，應只動作一次；當備用電源無電壓時，自投裝置不應動作（如保安段、廠用電切換等）；當電壓互感器的熔絲熔斷時，自投裝置不應動作；二次回路基本知識二次回路概述一次設備：直接與生產和輸配電能有關的設備。二次設備：對一次電氣設備進行監視、測量、操縱、控制和起保護作用的輔助設備。二次回路：由二次設備按一定順序和要求相互連接構成的電氣回路。二次設備按用途分：繼電保護、自動裝置、控制系統、測量儀表、信號裝置和操作電源。二次回路接線圖原理接線圖各繼電器觸點按正常狀態表示（正常狀態：開關在斷開位置，繼電器線圈未通電流時的狀態）特點：一、二次回路畫在一起。各電氣元件的互相聯系可以清楚、形象地表明接線方式和動作原理。讀圖順序：先一次后二次，先繼電器后觸點，先過程后結果。展開接線圖特點：交流回路（電壓、電流）與直流回路（操作、信號）分開表示；同一元件的線圈和觸點用相同的文字符號表示；讀圖順序：先交流后直流，直流回路從左到右，元件動作順序從上到下、從左到右。安裝接線圖安裝接線圖分為：屏面布置圖、屏背面接線圖、端子排圖。二次回路編號一般要求展開接線圖回路編號交直流回路采用不同方法編號；直流回路編號原則：從正電源出發，以奇數序號編號(１０１)，直到最后一個壓降的元件為止。如最后一個降壓的元件后面若不是直接接在負極，則應從負極開始以偶數順序編號(102)至上述已有編號的回路為止。交流回路編號：電壓回路：Ａ６０１、Ｂ６０１、Ｃ６０１、Ｎ６０１開始編起。電流回路：Ａ４０１、Ｂ４０１、Ｃ４０１、Ｎ４０１開始編起。其他回路編號Ⅰ2Ⅰ2KA2信號回路：７０１、７０２、７０３；安裝接線圖設備標志和編號設備圖形符號上部用羅馬字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示，右下腳標出設備的順序號用１、２、３表示；設備的文字符號:KA、KT、TS、W、A、V，同型號設備的順序號用１、２、３表示；端子排標志方法垂直布置的端子排：排列由上而下；水平布置的端子排：排列由左而右；順序：交流電流回路、交流電壓回路、控制回路、信號回路和其他回路。每一安裝單位的端子排應編有順序號。相對編號法變電所操作電源交流操作電源變流器供給操作電源交流電壓供給操作電源硅整流加儲能電容作為操作電源鉛酸蓄電池直流電源鎘鎳蓄電池直流電源157.10kv電力線路在電流速斷保護的死區內發生短路故障，一般由(A)動作跳閘。A.過電流保護B.手動C.瓦斯保護D.差動保護166.高壓電動機的零序電流保護主要反映故障為(B)。A.三相故障B.接地故障C.過負荷D.內部故障167.過電流繼電器開始返回原位的(A)電流稱為返回電流。A.最大B.最小C.中間180.電力線路限時電流速斷保護動作電流與(C)配合整定。A.相鄰線路過電流保護動作電流B.相鄰線路瞬時電流速斷保護動作電流C.本線路末端三相最大短路電流D.本線路最大負荷電流181.3～10kV電力電容器組電流速斷保護動作電流按額定電流的(C)整定。A.0.5～1B.1.5～2C182.在繼電保護回路中常采用(B)來增加觸點數量和觸點容量。A.電流繼電器B.中間繼電器C.低電壓繼電器D.信號繼電器193.電力線路電流速斷保護是按躲過本線路(D)來整定計算的。A.首端兩相最小短路電流B.首端三相最大短路電流C.末端兩相最小短路電流D.末端三相最大短路電流200.剩余電流保護器的動作電流值達到或超過給定電流值時，將自動(B)。A.重合閘B.切斷電源C.合上電源D.給出報警信號203.變電站中，當工作電源因故障自動跳開后，(A)使備用電源自動投入。A.備用電源自動投入裝置B．自動重合閘裝置C．直流電源裝置204.GL系列感應型過電流繼電器，感應元件構成(B)保護。A．電流速斷B．帶時限過電流C．限時電流速斷D．過負荷26.安裝接線圖包括(B、C、D)。A.原理接線圖B.屏面布置圖C.屏背面接線圖D.端子排圖27.二次接線圖包括(A、B、C)。A.原理接線圖B.展開接線圖C.安裝接線圖D.電氣主接線圖70.采用微機綜合自動化的變電所，其繼電保護均采用微機保護。(√)93.在繼電保護回路中，中間繼電器可用于增加觸點數量和觸點容量。(√)102.中性點非直接接地系統中發生單相接地時，保護裝置將動作切斷電源，造成停電。(×)117.在保護動作時，回路中流過信號繼電器線圈的電流大于額定工作電流1.1倍即可。(×)167.由DL型過電流繼電器構成的電流保護動作后必須經過中間繼電器啟動跳閘回路。(√)192.電力線路的電流速斷保護只能保護線路全長的一部分。(√)1.某10kV變電站，其變壓器采用油浸式變壓器，容量為800kV.A，其繼電保護配置主要有(A、B、D)。A.過電流保護B.電流速斷保護C.電流差動保護D.瓦斯保護2.某10kV電力線路速斷保護動作，斷路器跳閘，其故障原因可能為(A、C)。A.電力線路近端發生瞬時性相間短路B.電力線路近端發生永久性相間短路C.電力線路遠端發生瞬時性相間短路D.電力線路遠端發生永久性相間短路一、單項選擇題(每題的備選項中，只有一項最符合題意，每題1分，錯選或不選為O分)4.當電壓上升時，白熾燈的(C)將下降。A.發光效率B.光通量C.壽命7.220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的(C)。A.±-7%B.±10%C.+7%，-10%86.真空斷路器觸頭開斷過程中，主要依靠（A）形成電弧。A.觸頭產生的金屬蒸汽B.觸頭間隙介質的碰撞游離C.觸頭間隙介質的熱游離87.交流電弧電流瞬時過零時，此后若(A)，電弧將徹底熄滅。A.觸頭間介質擊穿電壓>觸頭間恢復電壓B.觸頭間介質擊穿電壓=觸頭間恢復電壓C.觸頭間介質擊穿電壓<觸頭間恢復電壓97.更換RN2型熔斷器熔絲時，熔絲的材料、截面、長度和電阻均應符合要求，否則會在熔斷時(A)。A.產生危險的過電壓B.造成指示熔體不能熔斷C.可靠噴射滅弧99.觸頭間恢復電壓的大小與觸頭間的(C)等因素有關。A.電弧長度B.電源電壓C.電弧電流大小108、RNl系列熔斷器的熔體中間焊有(B)。A.小銅球B.小錫球C.小鐵球122.變電所在(C)可以進行交接班。A.事故處理中B.倒閘操作中C.正常運行時127.在(A)系統，相與地之間通過電弧形成的連接視為短路。A.中性點直接接地B.中性點經消弧線圈接地C.中性點不接地132.甲乙兩設備采用相對編號法，是指(A)。A.在甲設備的接線端子上標出乙設備接線端子編號，乙設備設備的接線端子上標出甲設備接線端子編號B.在甲設備的接線端子上標出甲設備接線端子編號，乙設備設備的接線端子上標出乙設備接線端子編號C.在甲、乙設備上標出兩設備連接的回路編號133.架空電力線路夜間巡視時發現接頭過熱發紅現象，應采取如下措施(D)。A.繼續運行B