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第5章 供配电系统继电保护原理 5.1 继电保护基础 5.2 二次接线概述 5.3 高压配电电网的继电保护 5.4 电力变压器保护 5.5 高压电动机保护 5.6 低压配电系统的保护 5.1 继电保护基础 (2) 短路电流通过非故障元件时，使电气设备的 载流部分和绝缘材料的温度超过散热条件的允许 值而不断升高，造成载流导体熔断或加速绝缘老 化和损坏，从而可能发展成为故障； (3) 电力系统中部分地区的电压大大下降，破坏 用户工作的稳定性或影响产品的质量。 (4) 破坏电力系统中各发电厂并列运行的稳定 性，引起系统振荡，从而使事故扩大，甚至导致 整个系统瓦解。 3 继电保护基本任务： 继电保护装置就是指能反应电力系统中电气 元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路 器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任 务： 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力 系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保 证其他无故障部分迅速恢复正常运行。 (2) 反应电气元件的不正常运行状态，并根据运 行维护的条件而动作产生报警信号，以便及时采取措施减轻故障危害。此时一般不要求保护迅速动作。 (3) 继电保护装置还可以与电力系统中的其他自 动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施， 缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电 力系统运行的可靠性。 由此可见，继电保护在电力系统中的主要 作用是通过预防事故或缩小事故范围来提 高系统运行的可靠性，最大限度地保证向 用户安全连续供电。因此，继电保护是电 力系统的重要组成部分，是保证电力系统 安全可靠运行的必不可少的技术措施之 一。 3. 继电器的继电特性 4. 继电器的返回系数 继电器的返回系数是指返回电流与动作电流的比值，即 上述四个基本要求是分析研究继电保护性能的 基础，也是贯穿本章的一个基本线索。在它 们之间既有矛盾的一面，又有在一定条件下统 一的一面。 常用的机电式继电器分电磁型和感应型两种。 （1）电磁式继电器 1）电磁式电流继电器 电磁式电流继电器在继电保护装置中，通常用作起动元件，因此又称起动继电器。常用的DL-10系列电磁式继电器其内部接线和图形符号如图5-1。 能使过电流继电器动作(触点闭合)的最小电流称继电器的“动作电流”，用 表示。 使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流，称为继电器的“返回电流”，用 表示。 5.2 二次接线概述 5.2.1 二次接线的基本概念 5.2.2 二次接线的原理图和安装图 5.2.3 变电所二次回路的操作电源 5.2.4 高压断路器的控制与信号回路 5.2.5 变电所的信号装置 5.2.6 变电所电气测量仪表 5.2.1 二次接线的基本概念 在用户供配电系统中，通常将电气设备分为一次设备和二次设备。 直接生产、输送和分配使用电能的设备称为一次设备，如用户的供电系统中变压器、断路器、母线和电动机等属于一次设备。由一次设备构成的电路称为变电站的主电路或一次接线，是变电站的主体。 对一次设备的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅助电气设备称为二次设备。二次设备包括测量仪器、控制与信号设备、继电保护装置以及自动和远动装置等。 定义：表示二次设备互相连接关系的电路，称为二次回路或二次接线，亦称二次系统，包括控制系统、信号系统、监测系统及继电保护和自动化系统等。 二次接线分类方法: 二次接线按照电源性质分，有直流回路和交流回路。 直流回路是由直流电源供电的控制、保护和信号回路；交流回路又分为交流电流回路和交流电压回路。交流电流回路由电流互感器供电，交流电压回路由电压互感器或所用变压器供电，构成测量、控制、保护、监视及信号等回路。 二次接线按照用途分，有断路器控制回路、信号回路、测量回路、继电保护回路和自动装置回路等。 二次接线在用户供配电系统中虽然是一次电路的辅助系统，但它对一次电路的安全、可靠、优质、经济地运行有着十分重要的作用，因此必须予以充分的重视。 5.2.2二次接线的原理图和安装图 用户供配电系统的电气接线图，可分为一次接线图和二次接线图。 一次接线图:用规定的图形符号和文字符号表示一次设备及其相互连接顺序的图称，即主接线图； 二次接线图:用规定的图形符号和文字符号表示二次设备的元件及其相互连接顺序的图称。二次接线图分为原理接线图和安装接线图。 1. 二次接线的原理图 在供配电系统中，用来表示继电保护、监视和测量仪表以及自动装置的工作原理的电路图叫做原理接线图，原理接线图可按归总式和展开式两种方式绘制。 1) 归总式原理接线图 归总式原理接线图：每个元器件以整体形式绘出，它对整个装置的构成有一个明确的概念，便于掌握其互相关系和工作原理。 优点：较为直观 缺点：当元器件较多时电路的交叉多，交、直