過電流保護(Over Current Protection)就是當(dāng)電流超過預(yù)定最大值時,使保護裝置動作的一種保護方式。當(dāng)流過被保護原件中的電流超過預(yù)先整定的某個數(shù)值時,保護裝置啟動,并用時限保證動作的選擇性,使斷路器跳閘或給出報警信號。
過電流保護(Over Current Protection)當(dāng)電流超過預(yù)定最大值時,使保護裝置動作的一種保護方式。
過電流保護主要包括短路保護和過載保護兩種類型。短路保護的特點是整定電流大、瞬時動作。電磁式電流脫扣器(或繼電器)、熔斷器常用作短路保護元件。過載保護的特點是整定電流較小、反時限動作。熱繼電器、延時型電磁式電流繼電器常用作過載保護元件。
在沒有太大沖擊電流的情況下,熔斷器也常用作過載保護元件。
在TN系統(tǒng)中,采用熔斷器作短路保護時,熔體額定電流應(yīng)小于單相短路電流的1/4;用斷路器保護時,斷路器瞬時動作或短延時動作過電流脫扣器的整定電流應(yīng)小于單相短路電流的2/3。
電網(wǎng)中發(fā)生相間短路故障或者非正常負(fù)載增加,絕緣等級下降等情況下,電流會突然增大,電壓突然下降,過流保護就是按線路選擇性的要求,整定電流繼電器的動作電流的。當(dāng)線路中故障電流達(dá)到電流繼電器的動作值時,電流繼電器動作按保護裝置選擇性的要求,有選擇性的切斷故障線路,通過其觸點啟動時間繼電器,經(jīng)過預(yù)定的延時后,時間繼電器觸點閉合,將斷路器跳閘線圈接通,斷路器跳閘,故障線路被切除,同時啟動了信號繼電器,信號牌掉下,并接通燈光或音響信號。
當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載短路、過載或者控制電路失效等意外情況時,會引起流過穩(wěn)壓器中開關(guān)三極管的電流過大,使管子功耗增大,發(fā)熱,若沒有過流保護裝置,大功率開關(guān)三極管就有可能損壞。故而在開關(guān)穩(wěn)壓器中過電流保護是常用的。最經(jīng)濟簡便的方法是用保險絲。由于晶體管的熱容量小,普通保險絲一般不能起到保護作用,常用的是快速熔斷保險絲。這種方法具有保護容易的優(yōu)點,但是,需要根據(jù)具體開關(guān)三極管的安全工作區(qū)要求來選擇保險絲的規(guī)格。這種過流保護措施的缺點是帶來經(jīng)常更換保險絲的不便。
在線性穩(wěn)壓器中常用的限流保護和電流截止保護在開關(guān)穩(wěn)壓器中均能應(yīng)用。但是,根據(jù)開關(guān)穩(wěn)壓器的特點,這種保護電路的輸出不能直接控制開關(guān)三極管,而必須使過電流保護的輸出轉(zhuǎn)換為脈沖指令,去控制調(diào)制器以保護開關(guān)三極管。為了實現(xiàn)過電流保護一般均需要用取樣電阻串聯(lián)在電路中,這會影響電源的效率,因此多用于小功率開關(guān)穩(wěn)壓器的場合。而在大功率的開關(guān)穩(wěn)壓電源中,考慮到功耗,應(yīng)盡量避免取樣電阻的接入。因此,通常將過電流保護轉(zhuǎn)換為過、欠電壓保護。
定時限過流保護動作原理
定時限過流保護,其動作時限與故障電流之間的關(guān)系表現(xiàn)為定時限特性,即繼電器保護動作時限與系統(tǒng)短路電流的數(shù)值大小無關(guān),只要系統(tǒng)故障電流轉(zhuǎn)換成保護裝置中的電流,達(dá)到或超過保護的整定電流值,繼電保護就以固有的整定時限動作,使斷路器掉閘,切除故障。當(dāng)主電路出現(xiàn)過電流時,電流繼電器3KA或4KA線圈獲電,繼電器的常開觸點閉合,使時間繼電器KT開始計時,計時結(jié)束。KT的常開觸點(延時)閉合,并接通信號繼電器2KS及跳閘線圈YA-F,從而實現(xiàn)斷路器掉閘。速斷保護是由電流繼電器1KA或2KA控制中間繼電器KM動作的(動作無延時),當(dāng)1KA或2KA常開觸點閉合,KM線圈獲電后,KT的常開觸點閉合,并接通信號繼電器1KS及跳閘線圈YA-F,從而實現(xiàn)斷路器掉閘。
電流回路中,1KC、2KC為速斷保護元件,有較大的整定電流。3KC、4KC為過電流保護元件,有較小的整定電流。串接于同一電流互感器回路。在正常情況下,繼電器均流過負(fù)荷電流,由于負(fù)荷電流小于速斷保護元件和過電流保護元件的整定值,繼電器不起動,保護不動作,斷路器不跳閘。當(dāng)變壓器低壓出線發(fā)生短路故障時,3KC(4KC)起動,接通時間元件KT,開始汁算時間,過電流保護元件動作順序如下:3KC(4KC)→KT(線圈)→KT延時閉合接點→2KS→2XB→YR變壓器高壓側(cè)斷路器跳閘。當(dāng)變壓器高壓側(cè)發(fā)生短路故障時,速斷保護元件1KC、2KC起動,速斷保護元件動作順序如下:1KC(2KC)→KA→1KS→lXB→YR斷路器跳閘,切除故障點。
反時限過流保護動作原理
在正常情況下,lKC,2KC過流繼電器中流過經(jīng)變換的負(fù)荷電流,由于該負(fù)荷電流小于繼電器的整定值,感應(yīng)轉(zhuǎn)盤在負(fù)荷電流作用下勻速轉(zhuǎn)動,繼電器不動作,其常開、常閉接點不轉(zhuǎn)換,過電流脫扣器(KCT)中無電流,斷路器不跳閘。這時繼電保護起監(jiān)視作用。
當(dāng)變壓器低壓出線回路短路故障時,故障電流大于lKC、2KC繼電器整定值,感應(yīng)過流元件也起動,經(jīng)過規(guī)定的時間動作,接點轉(zhuǎn)換,其常開接點先閑合,接通了過電流脫扣器線圈,常閉接點后打開,去分流作用消失,使短路電流全部通過斷路器的過電流脫扣器,斷路器可靠掉閘。
當(dāng)變壓器低壓母線短路故障時,1KC,2KC:繼電器感應(yīng)過流元件起動(電磁元件不動作),經(jīng)過反時限延時,接點轉(zhuǎn)換,斷路器跳閘。
當(dāng)變壓器高壓側(cè)發(fā)生短路故障時,短路電流大于電磁元件和感應(yīng)元件整定值,兩元件均起動,由于電磁元件動作,接點轉(zhuǎn)換使斷路器跳閘。
反時限過流保護:反時限過電流保護的動作時間是一個變數(shù),隨短路電流大小而變,短路電流大,動作時間快,短路電流小,動作時間慢,表現(xiàn)為反時限特性。就是說繼電保護的動作時間與短路電流大小有關(guān),成反比例關(guān)系。
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