過電流繼電器（OCR＝OVERCURRENTRELAY）是由變流器（CT）將電路短路、負載過載的過電流取出，按照其電流值的大小動作的繼電器。一般使用JISC4602（高壓受電用過電流繼電器）中規定的過電流繼電器。在過電流繼電器中有瞬間要素和限時要素2個動作要素，瞬間要素檢測規定容量500～1,500％的電流并動作。限時要素具有反限時特性，隨著電流大小的增大在第一時間動作；瞬間要素具有短時間的定限時特性，可從繼電器自身裝備的動作顯示器來區別是哪個要素在動作，有利于事故處理。接地繼電器是在電路電纜、電氣設備的絕緣老化或者發生破壞、接地、完全接地時，檢測電路和大地間接觸事故的繼電器。該繼電器在電力的受電側發生接地事故時，僅在受電側斷路限定事故，防止波及高位配電用變電站。出于該保護目的，有必要與高位（電力公司的配電用變電站）之間取得保護協調。作為繼電器，可通過零相變流器（ZCT）檢測事故電流并根據其大小動作，或通過ZCT及零相電壓檢測裝置（ZPD）的組合來檢測事故電流并根據其大小和兩者的相位關系動作分為2種，接地繼電器（GR＝GROUNDRELAY），接地方向繼電器（DRG=DIRECTIONALGROUNDRELAY）一般情況下常使用GR，最近由于設備內電纜長度延長，為防止其他電路事故引起誤動作，開始廣泛T使用DGR。■電壓繼電器的定義在異常電壓下發電機的故障會導致電壓急劇上升、停電或者因短路造成電壓很低等情況。電壓繼電器是根據交流電路的電壓變動，達到電壓預先設定狀態時，檢測并動作的繼電器。基本的動作區別有過電壓檢測、欠電壓檢測2種。●欠電壓繼電器（UVR）電壓為設定值以下時動作的繼電器。主要在電壓過低保護、配電線的短路故障檢測等中使用。■電機·繼電器的定義即使是電機也有很多種類，作為產業設備的動力用，最為普及的是三相感應電機，而保護三相感應電機的設備，我們稱為電機繼電器。保護電機是很重要的。盡早檢測異常，使電機自身及與其相關的負載損害控制在最小范圍內，保護深井泵等更換煩瑣的設備不被燒損。隨著電機小型化、輕薄化等要求的嚴格，重要度的提升，對其進行保護的電機繼電器也漸漸要求高性能，高可靠性，從以前單純的熱量型向靜止型（晶體管型）轉移。●CGS的定義CGS（CO-GENERATIONSYSTEM）是分散型電源的一種，利用燃氣引擎、燃氣輪機等原動機驅動發電機，向區域內負載供給電力的同時，利用原動機的排熱供給暖氣、供熱水或者冷氣。是提高能源綜合效率的系統，也稱為熱電聯產系統。面對21世紀的能源目標，提倡利用該家發電系統，拉開復合能源時代的帷幕。●為什么需要連接用保護繼電器？在以前的受電端保護系統中，僅處理需要方區域內的事故（短路·接地），使受電端的斷路器動作。但是，在連接電力系統的分散型電源中，需要實現以下幾方面：①確保群眾及操作人員的安全，不應對電力供給設備或者其他需要方的設備產生影響。②在供給可靠性和電氣的質量方面，不應對其他需要方產生不好的影響。即，不僅是需要方區域內事故，在電力系統側的停電及事故中也應進行檢測，必須從系統中分離發電機。具體示例如下：①發電機不向系統的事故點供給事故電流。②不容許逆流時，不向系統側發送電力。③系統中再開路時，不在非同步狀態下結合兩者的電壓。連接用保護繼電器根據連接的系統種類（高壓連接或特高連接）、分散型電源需要方的發電機類型（同步發電機或感應發電機）、系統的重要性，決定必須設置的機型。必須可以確切檢測所有條件下的系統事故。●連接用保護繼電器構成示例（高壓受電需要方、同步發電機）連接用保護繼電器：不設置線路無電壓確認裝置時需要將保護裝置雙重化。（參見下頁）●繼電器根據事故形態的不同動作下表簡單顯示了各個繼電器對于各種事故的動作。根據該矩陣圖進行驗證，選定必要的機型。＊1.繼電器進行檢測，與電力系統側（變電站）保護繼電器取得時間協調，不到達動作。＊2.發電機容量和系統的負載取得平衡時可能不動作。＊3.電壓極端下降（至近端短路時）時可能不動作。＊4.根據變電站接地方向繼電器的動作，系統停電，進行動作。注.不設置線路無電壓確認裝置，進行系統雙重化時，對1個事故需要有2個以上的繼電器動作。●各繼電器的整定示例以下表示連接用保護繼電器的標準整定。請根據向電力公司申請連接時進行的系統故障計算及在此基礎上的協調確認，做最終決定。＊1.電網送出點的2相短路時，需要保持在發電機流出的電流值以下，按照下式進行計算。＊3.請考慮接通發電機的并聯時的動搖時間。●作為其他連接用保護繼電器的要求事項從分散型電源設備對系統產生的影響的重要性出發，對連接用保護系統及繼電器的功能提出以下要求項目，以提高其可靠性。不設置線路無電壓確認裝置時，將系統雙重化添加了在分散型電源需要方，在變電站設置線路無電壓確認裝置（再斷路時，確認有無線路電壓的裝置）的義務。但是在同系統中存在多個分散型電源需要方時、考慮到設置成本等，很難設置本裝置。因此，系統停電狀態時，通過使繼電器雙重化（該繼電器使發電機從系統中分離），可以無需設置本裝置。作為實現二重化的手段，也認可UPR的設置。這種情況下，有必要在二相進行設置。由專用的直流電路提供繼電器的控制電源連接用保護繼電器的控制電源必須由專用的直流電路提供。因為確保電源供給可靠性的同時，在系統發生短路事故時也需要動作。（計量儀器用變壓器VT的電源在短路時沒有輸出電壓）。■受電用GR的選擇為有效選擇接地事故點的斷路，根據系統條件的不同，選擇OCGR（接地過電流繼電器）或者DGR（接地方向繼電器）中的任意一個來設置GR。■零相變流器（ZCT）的接地電流監視電路里的電流大小，無論是單相還是三相其往返方向是相同的。如果發生接地事故，可以區別往返。根據該差異，ZCT上磁束感應，在二次側有電流通過。該電流由繼電器檢測并監視。低壓中經常使用的漏電斷路器也是由這個原理構成的。如果發生接地事故，在ZPD發生的零相電壓VO和在ZCT檢測的零相電流IO的方向（相位）在自身電路中，事故電流由電源側流向負載側。另一方面，在其他電路中，事故電流由負載側流向電源側。利用該原理，可以僅選擇并遮斷發生事故的電路。■接地保護協調在運用接地保護繼電裝置的基礎上，可以說接地保護協調是最重要的概念。所謂保護協調是在電路發生事故時，取得動作協調，僅使事故電路的斷路器動作，調整配置各設備的動作特性，以維持健全電路的供電，防止損傷負載設備、電路設備。■接地電流、電壓靈敏度協調根據接地點的位置、接地點的形態，接地故障發生的零相電壓、零相電流也多種多樣。■OCGR的靈敏度協調ZCT檢測的零相電流的大小因自身電路故障和其他電路故障而有所不同，利用該原理，來選擇電路。圖1顯示了其形狀。此時，若不能滿足以下關系，OCGR可能會發生誤動作。IR≥2ICIR：繼電器整定值IC：區域內對地充電電流2：余量系數若不能滿足以上條件，請務必使用DGR。即電纜長度的需要方不能進行OCGR的協調。在受電設備受電等的高壓線路較短時，OCGR可進行充分保護協調。電纜長度和充電電流的關系如圖2所示。電纜的靜電容量如表2所示，對于繼電器整定電纜長度的界限如下表1所示。●DGR的靈敏度協調DGR的靈敏度協調包含零相電壓要素。零相電流的靈敏度協調與OCGR完全相同。零相電壓的靈敏度在配電線的任何場所都與故障時發生的零相電壓值相同。短路電流一般不會像末端故障時的故障電流那樣小。因此僅靠零相電壓的靈敏度，很多時候不能選擇并斷路故障點，如末端設備一樣以提高靈敏度（段協調的一般性看法）的形式在末端遮斷輕微的接地，變電站的GR成為預備保護。在重接地保護的情況下，不僅是零相電壓的靈敏度協調，與其他電路之間也需要判定相位。在自身電路中，需要與系列中的GR取得時間協調。如圖3所示為繼電器的零相電壓-零相電流特性上接地故障點的圖表。■相位協調在通常情況下基本上沒有問題。另外一般市場上銷售的DGR的相位特性也是較固定。繼電器的相位判別，判斷是自身電路還是其他電路的方向。■電機繼電器的必要功能使用電機·繼電器的目的可分為以下2類。（1）保護電機自身（防止燒損）（2）將電機所連接的負載的損害控制在最小范圍內。（此時，比起電機其負載更為重要，因此有必要選定電機繼電器）為了滿足以上（1）和（2），電機繼電器需要具備以下3個功能。（2）缺相要素（3）反相要素以下對這三個要素的詳細內容進行說明。●過載要素電機過載的情況下，如果長時間流通過電流，電機將會燒損。因此，一旦流通過電流，必須立即檢測電機，切斷電機電源來保護電機。但是，如圖1所示一般啟動感應電機時，會在數秒到數十秒內流通500%左右的過電流。如果此時電機的過載要素工作，電機一啟動馬上發生斷路，電機將無法運轉。因此電機繼電器上除檢測電機上流通的電流是否超過額定值的“過電流要素”外，還需要“時間要素”，過電流的繼續時間如果在電機的啟動時間內則不動作，如果超過啟動時間則使其動作。即為避免啟動電機時發生的電機繼電器的誤動作，需要時間要素。需要時間要素還有另外一個理由。圖2為表示電機過熱特性的I2T曲線，若在這個曲線的下側范圍，則電機不易燒損，可以充分使用。此例為即使電機上流通500%的過電流，如果為40秒則可以使用。若電流值為一半250%則為，到4倍的160秒為止OK。同樣為100%時，按照以上公式計算則為僅為1000秒，但100%是額定電流可以連續運轉，因此不適用于該公式。這個曲線并不是準確的I2T，只是I2T的大約值。另外，電機自身即使流通過電流也不會馬上燒損，有一定的允許時間，至少可以承受啟動電流、啟動時間的過載。因此，最理想的使用方法是使電機達到界限，從這個觀點出發，即使過電流也立即動作的電機繼電器是不甚理想的。如圖2所示，沿曲線下側的曲線進行動作，有較大電流快速通過時，較小電流流通時長時間動作，即反限時特性，具備這種時間特性的產品最為理想。這就是在負載要素上添加時間要素的理由。即使是極小的過載，電機繼電器也會立刻動作并停止，通過該要素，可防止這種不必要的動作停止。但是根據用途，有時不需要這個特性。例如，負載為規定值，超過額定電流時可明確判斷為負載的異常狀態，流通過電流時如果不馬上切斷電機電源，負載發生損害，且損害擴大。在上述保護負載的用途中，過載要素的動作時間越快越好。當然，如果這個時候啟動，會有過大的啟動電流流過，因此啟動時一定時間內不能動作，之后需要帶瞬間動作功能的過載要素，我們將其稱為普通瞬間型。另外，迄今為止過載要素中必須具備檢測電流值的要素和時間要素2個要素，這個電流、時間值設定為多少較好呢？·關于電流值JEM1357「三相感應電機用感應型及靜止型保護繼電器」的標準中規定了動作值應在電流整定值的105～125%范圍內，而電機繼電器的各大廠家也大都遵照該標準。因此，即使無特別指定的電機也基本能滿足標準要求。·關于時間同樣在JEM1357標準中規定了電流整定值的600%過電流下為40秒以下，200%過電流下為4分鐘以下。另外，作為JISB8324深井用水中電機泵的電機保護規定了[流通全負載電流的5倍電流時應在5秒以內動作]。因此，一般的電機繼電器在500%過電流下有數秒～數十秒的動作時間，電機繼電器種類也多種多樣。過載要素的總結（1）過載要素的電流要素在額定值下一般不動作，在125%下動作。時間上選擇在500%過電流時數秒~數十秒左右大于電機啟動時間。普通的反限時特性是電流值越大越快，電流越小花費時間越長的時間特性。（2）時間要素有啟動時及其后運轉時在同一時間特性下動作的類型和僅啟動時延時，運轉時作為瞬間動作保護與電機相連的負載的類型，后者一般稱為瞬間型。●缺相檢測要素由于電機的電源線斷線，連接部松馳，控制用開關的接觸不良，電機內部的斷線等，使本來應在三相電壓下運轉的電機在單相下進行運轉的狀態稱為“缺相”。停止的感應電機在單相下不能開始運轉，如果在缺相狀態下啟動，為了讓啟動電流持續流通，可根據先前所述的過載要素進行檢測，防止燒損電機自身。但是正常運轉中即使發生缺相，成為單相狀態，眾所周知，如果負載較輕，三相感應電機可作為單相感應電機繼續運轉。請看圖3。有人接線電機和△接線電機的電源相缺相以及△內部的缺相三種狀態。此時請考慮僅靠插入電源線的過載要素是否可以防止電機的燒損。（1）人接線電機的缺相如圖3(A)所示電源線中流通的電流和電機卷線中流通的電流，無論在哪里斷線都是一樣的。因此，如果發生缺相，即使過電流流過，電源線的過載要素也會進行檢測，因此不會燒損電機。另外如果電機的負載過輕，不會發生過電流時，過載要素不進行檢測，由于電機電流較小不會發生燒損，可繼續進行輕負載運轉。（2）△連線電機的外部缺相圖3(B)的情況下該怎么處理？正常時如果卷線中流通的電流為I，電源線上流通的電流則為√I，即卷線的額定電流如果為IN，電源線的額定電源則為√IN，過載要素通過監視√IN

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