1_电力设备的电子保护.ppt

电流互感器的型号及表示 注： 1. 结构形式的字母含义 R－套管式 Z－支柱式 Q－线圈式 F－贯穿式（复匝） D－贯穿式（单匝） M－母线式 K－开合式 V－倒立式 A－链式 2. 线圈外绝缘介质的字母含义 J－变压器油不表示 G－空气（干式） C－瓷（主绝缘） Q－气体 Z－浇注成型固体 K－绝缘壳 电流互感器的使用注意事项 1、电流互感器在工作时二次侧不得开路。 二次结线不允许开路, 必须可靠、牢固，不允许在二次回路中接入开关或熔断器。二次回路如果开路，二次侧可能会感应出危险的高电压，危及人身和设备安全；此时,一次电流全部作为激磁电流,互感器铁心会由于磁通剧增而过热，产生剩磁，导致互感器准确度的降低。 2、电流互感器二次侧有一端必须接地。 为了防止一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧高电压窜人二次侧，危及设备和人身安全。 3、电流互感器在结线时，要注意其端子的极性。 电流互感器的一、二次侧绕组端子分别用P1、P2和S1、S2表示，对应的P1和S1，P2和S2 为用“减极性”法规定的“同名端”，又称“同极性端”。（因其在同一瞬间，同名端同为高电平或低电平）。 如果接错端子，二次侧的仪表和继电器流过的电流不是要求的电流，甚至会导致事故的发生。 电气设备的电子保护技术 上海交通大学 第一章 电气设备的过负荷特性及其保护 第一节 电气设备的过负荷特性1 设电流I流过导体D(D的等效电阻为R),发热量Q1: Q1= I2R (1-1) 则D由温度 T0上升为T, 温升为?,设D的热阻为RT (℃ /w), 则D向周围散热Q2: Q2=(T-T0)/ RT =?/ RT (1-2) 设D的热容量为C (J/ ℃)，则D在温升未达稳态时热平衡方程为： (1-3) 当Q1=Q2 ，D温升?(I,t)达到稳态?∞(I)，此时： ?∞(I)= Q1 RT = I2R RT 结论：电气设备的最终温升与发热量和热阻成正比，与散热系数成反比。 第一节 电气设备的过负荷特性2 将?∞(I)= I2RRT 带入式(1-3), 热平衡方程可改写成： (1-4) 设t=0时D的初始温升为?0，则有： 上式中，Th为发热时间常数，且 Th=CRT（s）。 ?(I,t)用下图中的曲线表示 (1-5) 电气设备的过负荷时间 电气设备允许温升倍数? ： ?=极限温升?m/额定温升?n 电气设备允许过负荷倍数? ： ?=实际电流I/额定电流In 电气设备初始温升系数? ： ?=初始温升?0/额定温升?n 1、则电气设备通过电流I时 （从t=0时起），允许的过负荷时间可表示为： 2、冷态过负荷时间tac：?=0时（t=0时，I=0） 3、热态过负荷时间tah：?=1时（t=0时，I= In） 极限温升?m： 取决于绝缘材料允许温升。 额定温升?n 和初始温升?0： 可以通过测量得到。 中小电机的过负荷运行时间 允许过负荷运行时间 中国 20min 3min 3s,5s,8s,15s IEC/VDE 2h 2min 2s(轻载) 5s(重载) 第二节 电气设备过负荷保护方法 1、过负荷运行的危害 虽然电气设备的极限温升都大于额定温升，过负荷造成的过热危害极大，经验表明：电气设备长期在额定温升以上运行，平均每高11℃，设备寿命减半。 2、过负荷保护方法： （1）直接温度保护： 将温度传感器预埋在设备内最高温度区域 （2）间接电流保护： 不用埋设温度传感器，通过测量电流来实施保护，可以与断相、短路保护同时进行，使用方便。 间接电流保护 定时限保护 分段定时限保护 反时限保护 可变时限保护 第三节 温度测量 一、常用过负荷保护的温度传感器的要求： 1、响应时间快（小于1s） 2、线形度要求不高（温度整定值附近测量误差5%以内即可） 3、测温范围不超过250℃。 二、常用温度传感器的种类 半导体热敏电阻:符合上述要求 负温度系数热敏电阻（NTC） 正温度系数热敏电阻（PTC） CTR PN结温度传感器:符合上述要求 热电偶:符合上述要求 金属热电阻:响应 时间长 (1-60s),不符合 半导体热敏电阻 特点 电阻温度特性：指数关系，线性度差，互换性差 时间常数（热容量*热阻）：1s，比Pt和热电偶快 灵敏度：高，比Pt和热电偶高10倍 测温范围：-20℃-+250℃ 种类 NTC：负温度系数 PTC：正温度系数 CTR：负温度系数突变 热敏电阻的结构 热电偶 利用热电效应将温度直接转换为电势，应用广泛。 1、工作原理： 将两种不同材料的金属导体串接成闭合回路，当两个结点处于