供电系统中常用的保护

1）电网的电流电压保护：
包括：单侧电源网络的相间短路的电流电压保护、电网相间短路的方向性电流保护、大接地电流系统的零序电流保护、中性点不接地单相接地的保护；
电网的距离保护
输电线路的纵联保护
包括：纵联差动保护、高频保护、高频闭锁方向保护、高频闭锁负序方向保护、高频闭锁距离保护和零序保护、高频相差动保护、光纤差动保护；
输电线路的自动重合闸
     包括：三相自动重合闸、综合自动重合闸
电力变压器的保护
         包括：主变压器内部故障的差动保护、主变压器零序保护、主变压器瓦斯保护、高压厂用变压器保护；
发电机保护
包括：相间短路的纵联差动保护、发电机定子绕组匝间短路保护、发电机定子绕组的单相接地保护、发电机低励失磁保护、励磁回路一点接地保护、励磁回路两点接地保护、转子表层过热（负序电流）保护、发电机的逆功率保护、发电机失步异常运行保护、定子绕组对称过负荷保护、发电机变压器组公用继电保护；
母线的继电保护
包括：母线差动保护、电流相位比较式母线保护；
异步电动机和电容器的保护
（2）供电系统的单端电网的保护：
供电线路常见的故障对架空线来说，有断线、碰线、绝缘子被击穿、相间飞弧、短路以及杆塔倒塌等；对电缆来说，应其直接埋地或敷设在混凝土管、隧道等，受外界因素影响较少，除本身绝缘老化的原因外，只有某些特殊情况下，如的基下沉、土壤含有杂质、建筑施工破坏、热力网影响等，才会使相间或相地之间绝缘击穿或断裂，但是电缆接头连接不良或由于污垢而产生的故障，占其全部故障的70%以上。
工业企业供电线路基本上是开式单端供电网络，厂区内距离较短，所以线路保护并不复杂，常用的保护装置有：定时限或反时限的过电流保护；低电压保护；电流速断保护；中性点不接地系统的单相接地保护等。
一、过电流保护
当流过被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时就使断路器跳闸或给出报警信号的装置称为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种。
⒈定时限过电流保护装置
定时限过电流是电流继电器本身的动作时限是固定的，与通过它的电流大小无关。这种保护装置的接线图如图5-12所示。



⒉反时限过电流保护装置
图5-14是一个交流操作的反时限过电流保护装置图，1KA、2KA为GL型感应式带有瞬时动作元件的反时限过电流继电器，继电器本身动作带有时限，并有动作指示掉牌信号，所以回路不需接时间继电器和信号继电器。



二、电流速断保护
定时限过电流保护装置的时限一经整定便不能变动，如图5-13所示，当k3处发生三相短路故障时，断路器QF3的继电保护动作时间必须经过t0+2△t才能动作，达不到速断的目的。为了减小本段线路故障下的事故影响范围，当过电流保护的动作时限大于0.7s时，便需设置电流速断保护，以保证本段线路的短路故障能迅速地被切除。
具有电流速断和定时限过电流保护的线路如图5-16所示。




三、低电压保护
     低电压保护主要用于以下几个方面。
1. 低电压闭锁的过电流保护
定时限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，在某些情况下可能满足不了灵敏度的要求。为此可采用低电压继电器的过电流保护装置来提高其灵敏度。其闭锁接线如图5-20所示。





2. 用于电动机的低电压保护
电动机采用低电压保护的目的是当电网电压降低到某一数值时，低电压保护装置动作，将不重要的或不允许自起动的电动机从电网切除，以保证重要电动机在电网电压恢复时，顺利自起动。
四、中性点不接地系统的单相接地保护
中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压值不变，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高了√3倍，流经故障点的电容电流Ic是正常时每相对地电容电流Ic0的3倍。因此在供电系统中采用中性点不接地系统的目的是，当系统发生几率最多的单相接地故障时，一般并不要求立即将电源切断，这是因为这种故障并不影响接于线电压上电气设备的正常工作，仍可继续运行。但如果流过故障点的接地电流数值较大时，就会在接地点间产生间歇性电弧以致引起过电压、损坏绝缘，发展成为相间或两相对地短路，扩大故障。因此，对中性点不接地系统应当装设绝缘监测装置，必要时还可装设零序电流保护。
五、变压器的保护
电力变压器是供电系统中的重要设备，它的故障对供电的可靠性和用户的生产、生活将产生严重的影响。因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设适当的保护装置。
变压器的故障一般分为内部故障和外部故障两种。
变压器的内部故障主要有绕组的相间短路、绕组匝间短路和单相接地短路，内部故障是很危险的，因为短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组绝缘，烧坏铁心，还可能使绝缘材料和变压器油受热而产生大量气体，引起变压器油箱爆炸。
变压器常见的外部故障是引出线上绝缘套管的故障从而可能导致引出线的相间短路或接地短路。
变压器的不正常工作状态有：由于外部短路和过负荷而引起的过电流，油面的过度降低和温度升高等。
对于变压器的故障种类及不正常运行状态，变压器一般应装备下列保护。
（1） 瓦斯保护
它能反应（油浸式）变压器油箱内部故障油面降低，瞬时动作于信号或跳闸。
（2） 差动保护或电流速断保护
它能反应变压器内部故障和引出线的相间短路、接地短路，瞬时动作于跳闸。
（3） 过电流保护
它能反应变压器外部短路而引起的过电流，带时限动作于跳闸，可作为上述保护的后备保护。
（4） 过负荷保护
它能反应过载而引起的过电流，一般作用于信号。
（5） 温度信号
它能反应变压器温度升高和油冷却系统的故障。

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电动机的低电压保护