南京师范大学电气与电 子工程学院
• 继电保护的基本原理
故障量
测量部分
• 对继电保护的基整本定要值求
逻辑部分
执行部分
跳闸 发信号
➢选择性 ➢速动性 ➢灵敏性 ➢可靠性
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1．选择性 当供电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，只
切除故障元件，并使停电范围最小，以减小故障停电造成的损 失。保护装置这种能挑选故障元件的能力称为保护的选择性。
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2
～
QF2
K-2
M-1 1
K-1
M
QF1
➢ 主保护 ➢ 后备保护（近后备，远后备） ➢ 辅助保护
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2．速动性 Why?!
为了减小由于故障引起的损失，减少用户在故障时低 电压下的工作时间，以及提高电力系统运行的稳定性，要求继 电保护在发生故障时尽快动作将故障切除。 注意：必须在满足选择性的基础上
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电磁型电流继电器（DL型）
一、结构
1—铁心 2—线圈 3—可动舌片 4—反作用弹簧 5—可动触点 6—静触点 7—调整杆 8—刻度盘
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二、工作原理
继电器的起动电流是指使继电器常开接点闭合的最小电流， 用Iop·K表示。
继电器的返回电流是使继电器闭合了的常开接点断开的最 大电流 ，用Ire·K表示。
例如：低电压保护的灵敏系数为
KS＝Uop／UK·max
思考
UK·max——保护区内故障的最大残压故值障点位于何处?
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4．可靠性
继电保护装置在其所规定的保护范围内发生故 障或不正常工作时，一定要准确动作，即不能拒动；不属其 保护范围的故障或不正常工作时，一定不要动作，即不能误 动。
KAB
IA
IB
IC
* *
Ia
* *
Ic
有何 作用？
两相不完全星形接线方式还可以接成两相三继电器形式， 以提高可靠性。
可见：KW＝ 1 南京师范大学电气与电 子工程学院
两相电流差接线
IA
IB
* *
TA
Ia
IC
* *
Ic
KA
IK Ia
IK
Ia
Ic
Ib
Ic
IK
Ia
Ib
(a)
(b)
(c)
(d)
两相电流差接线方式由两台电流互感器和一只电流继电
即：KW＝IK／I2。
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三相完全星形接线方式
KAA
KAB
KAC
IA
IB
IC
* *
Ia
* *
Ib
* *
Ic
IA
IA
Ia
Ia
IC Ic
Ib
IB
Ic
IA Ia
IC
(a)
(b)
(c)
(d)
三相完全星形接线方式是用三台电流互感器与三只继电 器对应连接的。可以反映任何形式短路故障。
可见：KW＝ 1
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两相不完全星形接线
IA
IB
* *
Ia
KAA
KAC
IC
* *
Ic
两相不完全星形接线方式是在 A、C两相装有电流互感 器，分别与两只电流继电器相连接。可以反映除B相单相接地短 路以外的所有故障。
可见：KW＝ 1
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KAA
KAC
▪
保护整定时取KW ＝
▪
灵敏度校验时取KW ＝1 3
Why?!
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三种接线方式性能比较
三相三 继电器
可靠性 灵敏性
最好
两相两 继电器
较好
两相一 继电器
差
经济性
差
较好
最好
适用 场合
中性点接地 电网
中性点不接 地电网
10kV以下和 高压电动机
保护
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2．电磁速断部分 电磁系统的速断特性即当通入继电器线圈的电流大到整定值
的某个倍数时，未等感应系统动作，衔铁右端瞬时被吸下，接点 立即闭合。
动作电流值通过改变衔铁与电磁铁芯之间气隙来调整，其速断 动作电流调整范围是感应系统整定电流值的2～8倍。
GL—10型继电器本身带有信号掉牌，而且接点容量又较大， 所以组成反时限过电流保护时，无需再接入其它继电器。
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➢时间继电器在保护装置中起延时作用，以保证保护装置动作的 选择性。 ➢中间继电器的作用是为了扩充保护装置出口继电器的接点数量 和容量，也可以使触点闭合或断开时带有不大的延时(0.4～ 0.8S)，或者通过继电器的自保持，以适应保护装置的需要。 ➢信号继电器用于各保护装置回路中，作为保护动作的指示器
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GL-10（20）系列继电器的时限特性曲线
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第七章第一节 作业 习题7.1，7.2，7.3，7.4
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感谢
谢谢，精品课件 资料搜集
返回系数Kre是指继电器的返回电流Ih.j与其起动电流Idz.j的 比值，一般小于1，即：
Kre＝ Ire·K ／ Iop·K 继电器起动电流Iop·K的调整方法 ： 粗调：改变继电器两个电流线圈的联结方式
(串、并联)
细调：改变反作用弹簧的反作用力矩
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电磁型电压、中间、时间、信号继电器
器组成。正常工作时，通过继电器的电流 I K 为：
IK Ia Ic 3Ia 3Ic
Ij
I j
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两相电流差接线的接线系数
不同的相间短路时，接线系数是不一样的。
✓ 正常和三相短路时接线系数为
；3
✓ AC相短路时接线系数为2；
✓ AB相或BC相短路时接线系数为1。
因而灵敏系数也不一样。一般情况下：
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利用10%误差曲线校验电流互感器 1。计算一次电流倍数m 2。计算允许负载值——查10%误差曲线
34。。计比算较实负际荷负大载小值————如果Z2≤ZZ22al，U则2 /说I2明电2流Rw互i 感Z器R 的R误tou
差不超过10%。
如果Z2＞Z2al，不满足要求，则采取以下措施： （1）增大连接导线截面，或缩短导线长度，以减小二次负 载。 （2）改变变比较大的电流互感器，降低一次电流倍数，增 大二次负载值。 （3）将两个电流互感器二次线圈串联，使二次允许负载增 大一倍。
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3．灵敏性 指在保护范围内发生故障或不正常工作状态
时，保护装置的反应能力。 继电保护装置的灵敏性以灵敏系数KS来衡量。
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（1）对于反应故障时参数量增加的保护装置
例如：过电流保护的灵敏系数为
KS＝IK·min／Iop IK·min ——保护区内故障的最小短路电流值 （2）对于反应故障时参数量降低的保护装置
电磁式电压继电器有过电压和欠电压继电器两大类，其中 欠电压继电器在工厂供电系统应用较多。
欠电压继电器的起动电压Uop·K是使其动作的最高电压;返 回电压Ure·K是使其返回的最低电压;返回系数Kre ＝ Ure·K／ Uop·K 。
由于欠电压继电器的返回电压大于起动电压，所以其返回 系数Kre大于1，一般在 1～1.2之间。
另外：还要考虑经济性 目标：技术上安全可靠，经济上合理
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电流互感器的接线方式
保护装置的接线方式是指作为相间短路的过电流保护用的电 流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。分为三种： ➢三相完全星形接线方式 ➢两相不完全星形接线 ➢两相电流差接线
接线系数KW ：指通过继电器的电流 IK与电流互感器二次电流 I2的比值，
电流互感器的误差曲线
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电流互感器的误差主要与一次电流和二次负载值Z2有关系。
I2
1
2
fi % 10
I2max
I1 I10
电流互南感京器师二范次大电学流电和气一与次电电流的关系曲线图 子工程学院
电流互感器的10%误差曲线
指电流互感器一次 电流倍数m（又称 10%倍数）与电流 误差等于10%所允 许的二次负载值 Z2al的关系曲线。
返回电流是指便扇形齿片脱离蜗杆返回到原来位置时的最大电流。
动作时间是指从轴上蜗杆与扇形齿片相咬合起到接点闭合这一段 时间。
通入继电器的电流越大，铝盘转速越快，动作时间就越短，这种 特性称为反时限特性。
时限螺钉指示盘上的刻度，是指通入10倍动作电流整定值时的动 作时间。
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感应型电流继电器（GL型） 一、结构
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二、工作原理 由带延时动作的感应部分与瞬时动作的电磁部分组成。
1．感应系统部分：
动作电流是指继电器铝盘轴上蜗杆与扇形齿片相咬合时，线圈所 需要通入的最小电流。
动作电流的整定值通过插孔板拧入螺钉来改变线圈的匝数来调整 （2，2.5，3…4.5，5，6…9，10A）。
供配电技术 第7章 供配电系统的继电保护
第一节
概述
南京师范大学电气与电子工程学院
2004年9月 制作
• 继电保护的概念
第一节 概述
继电保护装置是能反应供电系统中的电气设备发生故障或 不正常工作状态，并能动作于断路器跳闸或起动信号装置发出 • 继预电报保信护号的的任一务种自动装置。