《建筑供配电与照明》供配电系统的保护详解.ppt

《《建筑供配电与照明》供配电系统的保护详解.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《建筑供配电与照明》供配电系统的保护详解.ppt（55页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院第七章第七章供配电系统的保护供配电系统的保护7.1继电保护装置继电保护装置7.2中压中压供配电线路供配电线路的继电保护的继电保护7.3电力电力变压器变压器的继电保护的继电保护7.4低压供配电系统的保护低压供配电系统的保护建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院7.1继电保护装置继电保护装置一、概述一、概述二、常用继电保护电器分类二、常用继电保护电器分类三、过电流保护装置的接

2、线方式三、过电流保护装置的接线方式建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院供配电系统保护的类型供配电系统保护的类型熔断器熔断器建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院供配电系统保护的类型供配电系统保护的类型断路器断路器建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院供配电系统保护的类型供配电系统保护的类型继电保护继电保护建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院继电保护的作用继电保护的作用：当被保护电器元件发生故：

3、当被保护电器元件发生故障时，能障时，能自动迅速自动迅速有选择有选择的将元件从运行的将元件从运行系统中切除分离出来，避免故障元件继续系统中切除分离出来，避免故障元件继续遭受损害，保证无故障部分能遭受损害，保证无故障部分能迅速恢复正迅速恢复正常。常。继电保护装置的基本要求继电保护装置的基本要求选择性选择性速动性速动性灵敏性灵敏性可靠性可靠性k点点故故障障QF2动动作作建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院灵敏系数灵敏系数k对于故障状态下保护对于故障状态下保护输入量增大输入量增大时动作的继电保护时动作的继电保护对于故障状态下保护对于故障状态下保护输入

4、量降低输入量降低时动作的继电保护时动作的继电保护建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院常用保护继电器分类常用保护继电器分类按反应按反应电量与非电量电量与非电量区分：电压继电器、速度继区分：电压继电器、速度继电器电器按反应按反应参数参数区分：电流继电器、温度继电器区分：电流继电器、温度继电器按按反应量的变化特性反应量的变化特性分：过量继电器、欠量继电分：过量继电器、欠量继电器器按继电器的按继电器的工作原理工作原理分：电磁式、感应式、电动分：电磁式、感应式、电动力式力式按组成按组成结构结构分：机电式、电子式分：机电式、电子式按其按其与一次电路、二次

5、电路的联系与一次电路、二次电路的联系分，有一次式分，有一次式和二次式和二次式建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院继电器的基本原理继电器的基本原理测量测量部分部分逻辑逻辑部分部分执行执行部分部分定值定值调整调整输入输入信号信号输出输出信号信号建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院电磁式继电器电磁式继电器电磁继电器作用原理电磁继电器作用原理1铁心；铁心；2衔铁；衔铁；3线圈；线圈；4接点；接点；5弹簧弹簧电磁式电流和电压电磁式电流和电压继电器在继电保护继电器在继电保护装置中均为装置中均为启动元启动

6、元件件，属于，属于测量元件测量元件建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院DL-10电磁式电流继电器电磁式电流继电器动作电流：动作电流：能使继电器能使继电器产生动作的最小电流产生动作的最小电流过量继电器：过量继电器：Kre总小于总小于1欠量继电器：欠量继电器：Kre总大于总大于1继电器返回系数继电器返回系数返回电流：返回电流：能使继电器能使继电器返回到原始位置的最大返回到原始位置的最大电流电流建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院GL-10感应式电流继电器感应式电流继电器建筑供配电与照明建筑供配电

7、与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院GL-15型电流继电器“先合后断”建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院电磁式、感应式继电器特性曲线电磁式、感应式继电器特性曲线感应式电流继电器的动作特性曲线感应式电流继电器的动作特性曲线电磁式电流继电器的动作特性曲线电磁式电流继电器的动作特性曲线建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院三、过电流保护装置的接线方式三、过电流保护装置的接线方式三相三继电器式完全星形接线三相三继电器式完全星形接线两相两继电器式不完全星形接线两相两继电器式不

8、完全星形接线两相一继电器电流差式接线两相一继电器电流差式接线两相三继电器式不完全星形接线两相三继电器式不完全星形接线建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院三相三继电器式完全星形接线三相三继电器式完全星形接线建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院两相两继电器式不完全星形接线两相两继电器式不完全星形接线建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院两相一继电器电流差式接线两相一继电器电流差式接线建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教

9、研室 信息与控制工程学院两相三继电器式不完全星形接线两相三继电器式不完全星形接线建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院接线系数接线系数项 目 三相三继电器 两相两继电器 两相一继电器 两相三继电器 三相短路 111A、C相短路 1121A、B或B、C相短路 1111接线系数接线系数：实际流入继电器的电流和电流互感器二次侧电流之比：实际流入继电器的电流和电流互感器二次侧电流之比建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院第二节第二节中压供配电线路的继电保护中压供配电线路的继电保护线路相间短路保护：线路相

10、间短路保护：带时限的过电流保护（定时限、反时限）带时限的过电流保护（定时限、反时限）瞬时动作的过电流保护瞬时动作的过电流保护单相接地保护单相接地保护过负荷保护过负荷保护建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院定时限继电保护装置定时限继电保护装置动作时间按整定的动作时间按整定的动动作时间固定不变作时间固定不变，与，与故障电流大小无关。故障电流大小无关。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院反时限过电流保护装置反时限过电流保护装置动作时间与故障电流动作时间与故障电流大小有反比关系，故大小有反比关系，故

11、障电流越障电流越大大，动作时，动作时间越间越短短。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院过电流保护动作电流的整定过电流保护动作电流的整定1.为使保护装置在线路上为使保护装置在线路上通过最大负荷电流时（过负荷电通过最大负荷电流时（过负荷电流和尖峰电流）不动作流和尖峰电流）不动作2.过电流保护装置在其保护范围外部故障被切除后，过电流保护装置在其保护范围外部故障被切除后，应能应能可靠地返回原状态可靠地返回原状态。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院过电流保护动作时间的整定过电流保护动作时间的整定选择

12、性：选择性：“阶梯原则阶梯原则”0.5s0.7s建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院过电流保护的灵敏度过电流保护的灵敏度建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院定时限过电流保护与反时限过电流保护的比较定时限过电流保护与反时限过电流保护的比较定时限过电流保护定时限过电流保护优点：优点：动作时间比较精确，整定简便，而且不论短路电流动作时间比较精确，整定简便，而且不论短路电流大小，动作时间都是一定的，不会出现因短路电流小动作大小，动作时间都是一定的，不会出现因短路电流小动作时间长而延长了故障时间的问题

13、。时间长而延长了故障时间的问题。缺点：缺点：所需继电器多，结线复杂。愈靠近电源处的保护装所需继电器多，结线复杂。愈靠近电源处的保护装置的动作时间愈长。置的动作时间愈长。反时限过电流保护反时限过电流保护优点：优点：继电器数量大为减少，接线简单经济，而且同时实继电器数量大为减少，接线简单经济，而且同时实现电流速断保护，且继电器接点容量大，可直接接通跳闸现电流速断保护，且继电器接点容量大，可直接接通跳闸线圈线圈缺点：缺点：动作时间的整定比较麻烦，而且误差较大，当短路动作时间的整定比较麻烦，而且误差较大，当短路电流较小时，其动作时间可能相当长，延长了故障持续时电流较小时，其动作时间可能相当长，延长了故

14、障持续时间。间。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院电流速断保护及速断电流的整定电流速断保护及速断电流的整定电流速断保护的动作电流电流速断保护的动作电流必须按躲过它所保护线路必须按躲过它所保护线路末端在最大运行方式下发末端在最大运行方式下发生的短路电流来整定。生的短路电流来整定。Iqb速断保护动作电流；速断保护动作电流；Krel可靠系数，对可靠系数，对DL系列电流继电器系列电流继电器可取可取1.21.3，对，对GL系列电流继电器可取系列电流继电器可取1.41.5；对过流脱扣器，取；对过流脱扣器，取1.82Ik.max被保护线路末端短路时的最大

15、被保护线路末端短路时的最大短路电流。短路电流。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院电流速断保护的电流速断保护的“死区死区”及其弥补及其弥补电流速断保护不能保护线路的全长。电流速断保护不能保护线路的全长。不能保护的区域叫不能保护的区域叫“死区死区”弥补弥补“死区死区”措施：措施：凡是装设有电流速断凡是装设有电流速断保护的线路，必须保护的线路，必须配配备带时限的过电流保备带时限的过电流保护护，过电流保护的动，过电流保护的动作时间比电流速断保作时间比电流速断保护至少长一个时间差护至少长一个时间差（0.50.7s），而且），而且前后的过电流保护动前后

16、的过电流保护动作时间又符合作时间又符合“阶梯阶梯原则原则”建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院电流速断保护的灵敏度电流速断保护的灵敏度电流速断保护的灵敏度按其安装处（线路电流速断保护的灵敏度按其安装处（线路首端）在系统首端）在系统最小运行方式下最小运行方式下的两相短路的两相短路电流来校验。电流来校验。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院三、单相接地保护三、单相接地保护系统正常运行时，系统正常运行时，各相电流对称，电各相电流对称，电流继电器线圈电流流继电器线圈电流为零，继电器不动为零，继电器不

17、动作，当出现单相对作，当出现单相对地短路故障时，产地短路故障时，产生生零序电流零序电流，继电，继电器动作并发出信号。器动作并发出信号。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院第三节第三节电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护一、概述一、概述二、变压器瓦斯保护二、变压器瓦斯保护三、变压器的过电流保护三、变压器的过电流保护四、变压器电流速断保护四、变压器电流速断保护五、变压器过符合保护五、变压器过符合保护六、变压器低压侧单相接地保护六、变压器低压侧单相接地保护建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院二

18、、变压器瓦斯保护二、变压器瓦斯保护瓦斯保护又称气体继电保护，反映油箱内瓦斯保护又称气体继电保护，反映油箱内部气体状态和油位变化的继电保护部气体状态和油位变化的继电保护轻瓦斯动作轻瓦斯动作：发出动作信号：发出动作信号重瓦斯动作重瓦斯动作：断路器跳闸：断路器跳闸建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院三、变压器的过电流保护三、变压器的过电流保护线路过电流保护线路过电流保护变压器过电流保护变压器过电流保护建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院四、变压器电流速断保护四、变压器电流速断保护建筑供配电与照明建

19、筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院五、变压器过负荷保护五、变压器过负荷保护动作时限一般取：动作时限一般取：1015s建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院六、变压器低压侧单相接地保护六、变压器低压侧单相接地保护零序电流保护零序电流保护的动作电流，按躲过变压器低压侧最大的动作电流，按躲过变压器低压侧最大不平衡电流来整定不平衡电流来整定灵敏度灵敏度按低压侧干线末端单相短路电流来校验按低压侧干线末端单相短路电流来校验建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院第四节第四节

20、低压供配电系统的保护低压供配电系统的保护一、低压熔断器保护一、低压熔断器保护二、低压断路器保护二、低压断路器保护建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院 低压熔断器的选择低压熔断器的选择1.1.根据工作环境条件要求选择熔断器的型号；根据工作环境条件要求选择熔断器的型号；2.2.熔断器额定电压应不低于保护线路的额定电压；熔断器额定电压应不低于保护线路的额定电压；3.3.额定电流额定电流（1 1）熔断器的额定电流熔断器的额定电流（2）熔断器熔体额定电流）熔断器熔体

21、额定电流4.熔断器断流能力校验熔断器断流能力校验 5.前后级熔断器选择性的配合前后级熔断器选择性的配合建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院（1 1）熔断器的额定电流熔断器的额定电流IN.FU应不小于其熔体应不小于其熔体的额定电流的额定电流I IN.FEN.FE ，即，即熔断器的额定电流熔断器的额定电流建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院熔体额定电流的选择熔体额定电流的选择（a)a)按正常工作电流选择按正常工作电流选择：熔断器熔体额定电流熔断器熔体额定电流I IN NFEFE应不小于线路的计算

22、电流应不小于线路的计算电流I Ic c，即：即：I IN NFEFEIIc c （b）对于电动机类设备，熔体额定电流应满足下式条件：）对于电动机类设备，熔体额定电流应满足下式条件：单台电动机单台电动机多台电动机多台电动机（c）熔断器保护还应考虑与被保护线路配合）熔断器保护还应考虑与被保护线路配合INFEKALIal建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院4.4.熔断器断流能力校验熔断器断流能力校验 对限流式熔断器，（如对限流式熔断器，（如RTRT系列）只需满足条件系列）只需满足条件II(3）对非限流式熔断器应满足条件对非限流式熔断器应满足条件I

23、I I Ishsh(3)(3)建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院5.5.前后级熔断器选择性的配合前后级熔断器选择性的配合 低压线路中，熔断器较多，前后级间的熔断器在选择性低压线路中，熔断器较多，前后级间的熔断器在选择性上必须配合，以使靠近故障点的熔断器最先熔断。上必须配合，以使靠近故障点的熔断器最先熔断。一般前级熔断器的熔体电流应比后级大一般前级熔断器的熔体电流应比后级大23级。级。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院低压断路器脱扣器的选择和整定低压断路器脱扣器的选择和整定1.低压断路器过

24、流脱扣器低压断路器过流脱扣器额定电流的选择额定电流的选择2.低压断路器过流脱扣器低压断路器过流脱扣器动作电流的整定动作电流的整定1）瞬时过流脱扣器动作电流的整定）瞬时过流脱扣器动作电流的整定2）短延时过流脱扣器动作电流的整定）短延时过流脱扣器动作电流的整定3）长延时过流脱扣器动作电流的整定）长延时过流脱扣器动作电流的整定4）过流脱扣器与被保护线路的配合要求）过流脱扣器与被保护线路的配合要求3.低压断路器低压断路器热脱扣器的选择和整定热脱扣器的选择和整定4.低压断路器低压断路器欠压脱扣器的整定欠压脱扣器的整定建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院

25、1.低压断路器过流脱扣器额定电流的选择低压断路器过流脱扣器额定电流的选择过流脱扣器的额定电流过流脱扣器的额定电流IN.OR应不小于线路的计算电流应不小于线路的计算电流I30建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院2.低压断路器过流脱扣器动作电流的整定低压断路器过流脱扣器动作电流的整定1）瞬时过流脱扣器瞬时过流脱扣器动作电流的整定动作电流的整定避免误动作避免误动作瞬时过流脱扣器的动作电流（整定电流）瞬时过流脱扣器的动作电流（整定电流）IOP(0)，应躲过线路的尖峰电流应躲过线路的尖峰电流IpkKrel可靠系数。可靠系数。对动作时间在对动作时间在0.

26、02s以上的万能式断路器（以上的万能式断路器（DW型），可取型），可取1.35对动作时间在对动作时间在0.02s以下的塑壳式断路器（以下的塑壳式断路器（DZ型），宜取型），宜取22.5建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院2.低压断路器过流脱扣器动作电流的整定低压断路器过流脱扣器动作电流的整定2）短延时过流脱扣器短延时过流脱扣器动作电流的整定动作电流的整定短延时过流脱扣器的动作电流（整定电流）短延时过流脱扣器的动作电流（整定电流）IOP(s)，应躲过应躲过线路短时间线路短时间出现的负荷尖峰电流出现的负荷尖峰电流IpkKrel可靠系数，一般取可靠

27、系数，一般取1.2短延时过流脱扣器的动作时间通常为短延时过流脱扣器的动作时间通常为0.2s、0.4s和和0.6s三级，三级，应按前后保护装置保护选择性要求来确定，应使前一级保护的动作时间比应按前后保护装置保护选择性要求来确定，应使前一级保护的动作时间比后一级保护的动作时间长一个时间级差后一级保护的动作时间长一个时间级差0.2s。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院2.低压断路器过流脱扣器动作电流的整定低压断路器过流脱扣器动作电流的整定3）长延时过流脱扣器长延时过流脱扣器动作电流的整定动作电流的整定过负荷保护过负荷保护长延时过流脱扣器的动作电流

28、长延时过流脱扣器的动作电流IOP(l)，只需躲过线路，只需躲过线路的最大负荷电流（计算电流）的最大负荷电流（计算电流）I30Krel可靠系数，一般取可靠系数，一般取1.1长延时过流脱扣器的动作时间，应躲过允许过负荷的持续时间长延时过流脱扣器的动作时间，应躲过允许过负荷的持续时间其动作特性通常是反时限的，即过负荷电流越大，其动作时间越快。其动作特性通常是反时限的，即过负荷电流越大，其动作时间越快。一般动作时间为一般动作时间为12h。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院2.低压断路器过流脱扣器动作电流的整定低压断路器过流脱扣器动作电流的整定4）过

29、流脱扣器与被保护线路过流脱扣器与被保护线路的配合要求的配合要求为了不致发生因过负荷或短路引起绝缘导线或电缆为了不致发生因过负荷或短路引起绝缘导线或电缆过热起燃而其低压断路器图跳闸的事故，低压断路过热起燃而其低压断路器图跳闸的事故，低压断路器过流脱扣器的动作电流器过流脱扣器的动作电流IOP还应满足还应满足Ial绝缘导线和电流的允许载流量绝缘导线和电流的允许载流量KOL绝缘导线和电流的允许短时过负荷系数。绝缘导线和电流的允许短时过负荷系数。对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取4.5；对长延时过流脱扣器，可取对长延时过流脱扣器，可取1对有爆炸性气体区域内的线路，应取对有爆

30、炸性气体区域内的线路，应取0.8。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院3.低压断路器热脱扣器的选择和整定低压断路器热脱扣器的选择和整定1）热脱扣器额定电流热脱扣器额定电流的选择热脱扣器的额定电流IN.TR应不小于线路的计算电流I302）热脱扣器动作电流热脱扣器动作电流的整定Krel可靠系数，可取可靠系数，可取1.1建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院4.低压断路器欠压脱扣器的整定低压断路器欠压脱扣器的整定低压断路器在主电路电压高于低压断路器在主电路电压高于0.75UN时，时，能可靠工作而不动

31、作能可靠工作而不动作当电压小于当电压小于0.4UN时，能可靠动作跳闸时，能可靠动作跳闸欠压脱扣器为欠压脱扣器为延时式延时式的，可延时的，可延时0.31s（利用钟表机构延时）或（利用钟表机构延时）或120s（利用电子（利用电子延时式）。延时式）。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院低压断路器断流能力的校验低压断路器断流能力的校验1.对动作时间在对动作时间在0.02s以上的万能式断路器（以上的万能式断路器（DW型）型）2.对动作时间在对动作时间在0.02s及以下的塑壳式断路器（及以下的塑壳式断路器（DZ型）型）建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 信息与控制工程学院上一级低压断路器脱扣器的额定电流应大于下一上一级低压断路器脱扣器的额定电流应大于下一级低压断路器脱扣器的额定电流的级低压断路器脱扣器的额定电流的1.2倍以上；倍以上；