作用是继电器动作后,信号接点闭合,发出事故、预告或灯光信号,告诉值班人员,尽快处理事故。
DX-11型信号继电器的内部接线和图形符号为GB4728规定的机械保持继电器线圈符号,其触点上的附加符号表示非自动复位触点,如图3-9。 四、电磁式DZ型交直流中间继电器
这种继电器在继电保护中起辅助和操作作用,也成为辅助继电器,主要用于增加接点容量和数量。它是一种执行元件,通常用在保护装置的出口回路中接通断路器的跳闸回路,也称为出口(发出控制指令)继电器。
此类继电器应用的型号比较多,接点的数量也比较多,有常开和常闭接点。继电器的额定电压应与操作电源的额定电压一致。常用的中间继电器,图形符号及内部接线如图3-11所示,其中线圈符号为GB4728规定的快吸和快放线圈。
变配电系统中常用的DZ型中间继电器的基本结构,它一般采用吸引衔铁式结构。当线圈通电时,衔铁被快速吸合,常闭触点断开,常开触点闭合;当线圈断电时,衔铁又被快速释放,触点全部返回起始位置。 五、DS型时间继电器
电磁型时间继电器在继电保护装置中用来使保护装置获得所需要的延时(时限),延时时间,可根据整定值的要求进行调整,是过电流和过负荷保护中的重要组成部分。
常用的DS型时间继电器外形所示,时间继电器的图形及文字符号如图3-14、图3-15所示,DS型时间继电器内部接线图如图3-16所示。
DS型时间继电器有交流、直流之分,DS-110型用于直流操作继电保护回路,DS-120型用于交流操作继电保护回路,该继电器的接点容量较大,可直接接于跳闸回路。 六、电压继电器
电压继电器是继电保护电路中重要的电气元件,在继电保护装置中是一种过电压和低电压及零序电压保护的重要继电器。电压继电器的文字符号为KV。变配电系统常用电压继电器有DJ型。常用的电压继电器外形。 电压继电器的内容接线如图3-18所示。
DJ型电压继电器有两个电压线圈,利用连接片可以接成串联或并联。当由并联改为串联时,动作电压提高一倍。动作电压的调整分为粗调和细调,粗调是靠改变两个线圈的串并联实现,细调是靠改变螺旋弹簧的松紧力实现。
DJ型电压继电器分为过电压继电器和低电压继电器。其中,DJ-111、DJ-121、DJ-131为
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过电压继电器;DJ-112、DJ-122、DJ-132为低电压继电器;DJ-131-60CN为过电压继电器,每个线圈上串一个电阻,一般接于三相五柱电压互感器开口三角形中作绝缘监视用,反映接地时系统的零序电压。 七、瓦斯(气体)继电器
瓦斯继电器安装在变压器油箱上盖与油枕之间的连接管上。
瓦斯结构及动作原理。正常时两个开口杯都浸在油内,开口杯与平衡锤平衡。永久磁铁距干簧接点较远,干簧接点是断开的,瓦斯继电器不动作。当变压器轻微故障时,电弧使油产生的气体顺油箱顶部进入连通管,聚积在继电器上部,迫使油面下降,上开口杯也随着下降,使永久磁铁趋近于干簧接点,当气体体积达到250~300cm范围内时,干簧接点接通,发出轻瓦斯动作信号。当变压器严重故障时,油在强电弧作用下剧烈膨胀,油气流速达到0.6~1.5m/s时,干簧接点闭合,重瓦斯动作发出跳闸信号。 第二节、电流保护的几种接线方式
电流保护是变配电设备的主要继电保护设施,电流保护的接线方式是指电流互感器与电路继电器的连接方式,不同的连接方式对系统中电流的反映各有不同,下面针对每种接线的特点进行介绍。 一、完全星形接线
完全星形接线见图3-21.完全星形接线的特点如下。
(1)适用于三相三线制供电中性点不接地系统和中性点轻消弧电抗器接地的三相三线制供电系统及三相四线制中性点直接接地系统。
(2)对于系统中电路的各种电流都能反映,不会因故障相不同而变化,因此继电保护的灵敏度较高,保护接线系数等于1,对于系统中的三相、两相短路及单相对地短路等故障均能保护。
(3)此种保护使用的电流互感器和继电器数量较多,保护装置的可靠性较高。 二、不完全星形接线
不完全星形接线见图3-22、图3-23。不完全星形接线的特点如下。 (1)这种接线适用于10KV三相三线制中性点不接地系统的进、出线保护。
(2)这种保护特点能反映各种类型的相间短路,但不能完全反映单相接地短路,不适用于大容量变压器的保护,保护的灵敏度较低。两相装电流互感器。采用三只电流继电器的接线可提高继电保护的灵敏度。
(3)采用这种接线电路电流互感器少,接线简单,但在同一个系统中不装设电流互感器的
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相应一致(一般V相不装),否则,在本系统内部发生两相接地短路故障时保护装置将拒动,而造成越级掉闸事故,延长了故障切除时间,使故障扩大。 三、两相差接线
两相差接线见图3-24。两相差接线的特点如下。
(1)这种接线是采用两只电流互感器,只用一只电流继电器的接线方式。
(2)这种接线使用电气元件少,结构简单,但保护可靠性差,灵敏的不高,不适用于所有形式的短路故障保护。
(3)这种接线只适用于10KV中性点不接地系统中的短路故障保护,常用于10KV系统的不重要线路和高压电动机的多相短路保护。 四、三相三角形接线
三相三角形接线见图3-25。三相三角形接线的特点如下。
(1)这种接线比较复杂,投资大。在中性点接地电力系统中,对于任何形式的短路故障(三相短路、二相短路及单相接地短路)都能起到保护作用。
(2)在中性点不接地电力系统中,对于单相接地外的任何短路故障也能起到保护作用。 第三节、低电压闭锁的过电流保护电路特点
过电流保护的动作电流是按躲过最大的负荷电流来整定的,但在某种情况下不能满足灵敏度的要求。因此,为了提高电流保护动作的灵敏度和改善躲过负荷电流的条件,采用低电压闭锁的过电流保护线路。低电压闭锁的过电流保护装置,是由低电压继电器KV、中间继电器KM及信号继电器KS1构成的低电压闭锁回路,由电流继电器KA、时间继电器KT和信号继电器KS2构成的过电流保护回路。原理图见图3-26。
在正常情况下电压正常,无过负荷时,低电压继电器KV1、KV2、KV3和电流继电器KA1、KA2不动作,常开接点处于断开位置,保护不起作用。若有大容量的设备启动,而启动时冲击电流是最大负荷电流,超过电流继电器的整定值,这时虽然电流继电器KA动作,常开接点接通,但由于母线上的电压不会明显下降,所以低电压继电器的接点不会闭合,中间继电器KM也不会动作,因此也不会启动时间继电器KT,保护出口KS2无动作信号,保护不动作,断路器不会跳闸。
当被保护的线路发生短路故障产生大电流时,由于母线上电压急剧下降,使低电压继电器KV1、KV2、KV3动作接点闭合,中间继电器KM动作接点闭合,并且电流继电器KA1、KA2动作接点闭合,经过一定时限后时间继电器KT的延时闭合接点接通,使得分闸线圈YR得电动作,将断路器QF跳闸切除故障。
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由上述分析可知,装设了低电压闭锁元件后过电流保护的整定值可以不按躲过最大负荷电流整定,而按正常的持续负荷电流整定,这样就提高了过电流保护的灵敏度,同时也提高了保护装置动作的可靠性。中间继电器KM的另一对接点接信号继电器KS1,其作用除在保护装置动作时发出信号外,还能起到当电压回路断线或熔丝熔断时发出信号,可以及时处理故障。
为保证低电压闭锁元件在发生各种相线短路时能够可靠动作,三只低电压继电器应接在线电压上,并将三只继电器的接点并联。 第四节、电流闭锁的电压速断保护电路特点
在有多个支路的变配电系统中,由于与母线相连接的任一线路发生短路故障时,母线上的电压都要下降,这时与母线相连接的各线路电压速断保护的低电压继电器均要动作,造成断路器跳闸,为保证继电保护的选择性,电压速断保护电路加装电流继电器,作为闭锁元件借以判断故障线路,这就构成了电流闭锁的电压速断保护电路。
电流闭锁的电压速断保护电路原理图如图3-27所示。
正常运行时,母线上的电压为额定电压,低电压继电器KV1、KV2、KV3吸合的常闭接点是断开的。电流继电器KA1、KA2的接点也处于断开的位置。这时如果在保护范围内发生短路故障,相应的低电压继电器和电流继电器均动作接点闭合。由低电压继电器KV启动中间继电器KM1,控制电源经中间继电器KM1的接点、电流继电器KA的接点使中间继电器KM2吸合动作,KM2的常开接点接通,控制电源经KM2接点、中间继电器KS2线圈、断路器辅助接点QF,向分闸线圈YR发生跳闸信号,使断路器QF跳闸切除故障。
当其他的线路发生故障时,母线上的电压虽下降,低电压继电器KV也动作,但电流继电器KA1、KA2不动作,中间继电器KM2也不动作,断路器不会跳闸,保证了继电保护的选择性。当电压回路断线或熔丝熔断时,低电压继电器KV1(或KV2、KV3)动作,启动中间继电器KM1,经信号继电器KS1发生断线信号,这时由于电流继电器KA1、KA2无故障电流而不动作,从而避免了保护电路误动作,所以电流继电器KA起到了使电压继电器速断保护有选择性和电压回路断线的闭锁作用。
第五节、电流速断保护电路特点
当线路采用定时限过电流保护时,为了保证继电保护的选择性,保护动作的时限必须按阶梯原理整定。如果保护的线段较多,靠近电源端的保护时限则越长,这时过电流保护就有缺陷了,要克服这一缺点,限制保护的动作范围,使在保护线路外的线段发生故障时不动作,这样就可不要求在时限上配合。
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为了将电流保护的范围限制在本线路,则在保护的动作电流的整定必须大于下一级线路的首端短路时的最大短路电流。这种电流保护选择性是用增大动作电流的整定值而取得的,所以不必加时限电路,为瞬时保护,称为电流速断保护。原理图见图3-28。
当线路正常运行时,电流继电器KA1、KA2不动作,中间继电器KM也不会得电动作。当保护线路发生短路故障时,电流互感器TA的二次电流增大,使得电流继电器KA1、KA2动作,电流继电器的常开接点闭合,控制电源经KA的常开接点、信号继电器KS线圈使中间继电器KM得电动作,其辅助接点闭合,分闸线圈YR得电动作,发生跳闸信号,断路器跳闸切除故障。 第六节、定时限速断保护、过电流保护和过负荷保护综合电路特点
定时限速断保护、过电流保护和过负荷保护电路是电流综合保护的一种,它是由以下元件组成;电流继电器KA、时间继电器KT、中间继电器KM、信号继电器KS、电流互感器TA、跳闸压板XB等组成。原理图见图3-29。
元件特点:电流继电器KA1、KA2定值大于KA3、KA4的定值,作速断保护元件,KA3、KA4定值较小,作过电流保护元件,KA5的定值等于或略大于额定电流,是监视负荷的元件;信号继电器KS为电流型线圈,串联在电路中,电路中有电流即可吸合动作。
(1)速断保护的动作过程。当变压器高压侧发生短路时,短路电流经电流互感器流入KA1、KA2、KA3、KA4电流继电器,在短路电流值大于KA1、KA2电流继电器的启动值时便启动。因为电流继电器的接点是并联连接,所以只要一只电流继电器的接点闭合,都可使KM1中间继电器启动,使常开接点闭合,接通信号继电器KS2及中间继电器KM2。信号继电器启动发出信号报警,中间继电器KM2启动,接通跳闸回路,使QF断路器跳闸切除故障。
(2)过电流保护的动作过程。当变压器低压侧发生故障时,故障电流经电流互感器流入KA1、KA2、KA3、KA4电流继电器,当故障电流值大于电流继电器KA3、KA4的启动值又小于KA1、KA2的启动值时KA3、KA4便启动。因为电流继电器的接点是并联连接,所以只要一只电流继电器的接点闭合,就可使KT1时间继电器启动,按其整定时间,使接点闭合,启动信号继电器KS1及中间继电器KM2。信号继电器启动发出信号报警,中间继电器KM2启动,接通跳闸回路,使QF断路器跳闸切除故障。
(3)过负荷保护的动作。当变压器的负荷电流超过变压器额定电流时,电流互感器二次电流大于电流继电器KA5定值,KA5便启动,常开接点接通时间继电器KT2得电延时,延时时间到,时间继电器的延时闭合接点接通,信号继电器KS3动作发出信号报警。过负荷保护电路加装时间继电器的作用,是为了区分因启动电流太大变压器短时间超过额定电流。 第七节、定时限速断、过电流保护电路特点
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