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计时与计数器

浅论10KV供电系统的继电保护(2)

发布日期:2022-04-18 点击率:49

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三 几种常用电流保护的 
1. 反时限过电流保护 
(1) 什麽是反时限过电流保护 
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。 
(2) 继电器的构成 
反时限过电流保护是由GL-15(25)感应型继电器构成的。这种保护方式广泛于一般工矿中,感应型继电器兼有电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)和电磁式中间继电器(作为出口元件)的功能,用以实现反时限过电流保护;另外,它还有电磁速断元件的功能,又能同时实现电流速断保护。采用这种继电器,就可以采用交流操作,无须装设直流屏等设备;通过一种继电器还可以完成两种保护功能(体现了继电器的多功能性),也可以大大简化继电保护装置。但这种继电器虽外 部接线简单,但内部结构十分复杂,调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。 
(3)反时限过电流保护的基本原理 
当供电线路发生相间短路时,感应型继电器KA1或(和)KA2达到整定的一定时限后动作,首先使其常开触点闭合,这时断路器的脱扣器YR1或(和)YR2因有KA1或(和)KA2的常闭触点分流(短路),而无电流通过,故暂时不会动作。但接着KA1或(KA2)的常闭触点断开,因YR1或(和)YR2因“去分流”而通电动作,使断路器跳闸,同时继电器本身的信号掉牌掉下,给出信号。 
在这里应予说明,在采用“去分流”跳闸的反时限过电流保护装置中,如继电器的常闭触点先断开而常开触点后闭合时,则会出现下列: 
1)继电器在其常闭触点断开时即先失电返回,因此其常开触点不可能闭合,因此跳闸线圈也就不能通电跳闸;
2)继电器的常闭触点如先断开,CT的二次侧带负荷开路,将产生数千伏的高电压、比差角差增大、计量不准以及铁心发热有可能烧毁绝缘等,这是不允许的。 
2. 定时限过电流保护 
(1) 什麽是定时限过电流保护 
继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。 
(2)继电器的构成 
  定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、 电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性,上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据后获取的参数来整定,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在10~35KV系统中比较重要的变配电所。 
(3)定时限过电流保护的基本原理 
  10KV中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护的原理接线图。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。 
当被保护线路只设有一套保护,且时间继电器的容量足大时,可用时间继电器的触点去直接接通跳闸回路,而省去出口中间继电器。 
当被保护线路中发生短路故障时,电流互感器的一次电流急剧增加,其二次电流随之成比例的增大。当CT的二次电流大于电流继电器的起动值时,电流继电器动作。由于两只电流继电器的触点是并联的,故当任一电流继电器的触点闭合,都能接通时间继电器的线圈回路。这时,时间继电器就按照预先整定的时间动作使其接点吸合。这样,时间继电器的触点又接通了信号继电器和出口中间继电器的线圈,使其动作。出口中间继电器的触点接通了跳闸线圈回路,从而使被保护回路的断路器跳闸切断了故障回路,保证了非故障回路的继续运行。而信号继电器的动作使信号指示牌掉下并发出警报信号。 
由上不难看出,保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。 
(4)动作电流的整定计算 
过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。为此必须满足以下两个条: 
  1)在正常情况下,出现最大负荷电流时(即电动机的启动和自启动电流,以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等)不应动作。即: 
Idz> Ifh.max 
式中 Idz----过电流保护继电器的一次动作电流; 
Ifh.max------最大负荷电流 
2)保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后,保护装置有可能出现最大负荷电流,为保证选择性, 
  已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If应大于最大负荷电流fh.max。即: 
If> Ifh.max 
  因此,定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j 为: 
Idz.j=(Kk.Kjx/Kf.Nlh).Ifh.max 
式中 
Kk------可靠系数,考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设。一般取为1.15~1.25Kjx------由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时 
Kjx=1;如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx= 1.732; 
Kf-------返回系数,一般小于1; 
Nlh------电流互感器的变比。 

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