第二章继电保护的基本元件

电力系统继电保护三峡电力职业学院动力工程系继电保护教学第二章继电保护的基本元件2.1电流互感器电流互感器（TA、CT）工作时一次绕组串联在供电系统的一次回路中，而二次绕组则与仪表、继电器的电流线圈串联形成一个闭合回路。2.1.1电流互感器的极性电流互感器二次侧额定电流一般为5A或1A。二次侧有一点必须接地，且只有一点接地。继电保护教学减极性原则：系统一次电流从极性端流入时，电流互感器的二次电流从极性端流出。继电保护教学2.1.2电流互感器的10%误差曲线电流互感器的磁势平衡方程：由于励磁电流的存在，电流互感器一次折算后的电流和二次电流大小不相等，说明电流转换中将出现数值和相位误差。继电保护教学变比误差fer：二次侧电流与一次折算后的电流的算术差与一次折算后的电流之比。角度误差：的电流相位差。继电保护教学10%误差曲线：一次电流倍数m与最大允许负载阻抗Zen的关系曲线。对于同一个电流互感器来说，在保证其误差不超过允许值的情况下，如果二次负荷阻抗较大则允许的一次电流倍数m就较小。如果二次负荷阻抗较小，则允许的一次电流倍数就较大。选择保护用的电流互感器时，都要按照电流互感器的10%误差曲线校验。如果已知电流互感器的一次电流倍数，就可以从对应的10%误差曲线查得允许的二次负荷阻抗Zen。实际的ZL≤Zen。继电保护教学2.2变换器1、变换电量。将电流互感器二次侧的高电压（100V/105V）、强电流（5A/1A）转换成低电压（±5V）、弱电流（0-20mA/5-20mA）。2、隔离电路。将保护的逻辑部分与电气设备的二次回路隔离。3、用于定值调整。借助变换器一次绕组或二次绕组抽头的改变可以方便地实现继电器定值的调整或扩大定值的范围。4、用于电量的综合处理。将多个电量综合成单一电量有利于简化保护。继电保护教学2.2.1电压变换器（UV）电压变换器一般用来把输入电压减低或使之可以调节。继电保护教学2.2.2电流变换器（TA）电流变换器主要作用是将一次侧电流变换为成正比的二次侧电压。继电保护教学2.2.3电抗变换器（UR）电抗变换器主要作用是把输入电流直接转换成与电流成正比的电压的一种电量变换装置。继电保护教学电抗变换器具有电感的性质，有放大高频谐波的作用；有较强的抑制非周期分量的作用；有较大的线性工作范围。电流变换器对高次谐波和非周期分量的反应与负载的性质有关，当负载为电容性时能抑制一次电流中的高次谐波；其抑制非周期分量的性能不如电抗变换器，其铁芯的线性范围也不如电抗变换器宽。实际工程中电压变换器和电流变换器都有输出电流的型号。继电保护教学2.3对称分量滤过器系统正常运行的时候，没有负序和零序分量；不对称相间短路时，三相电流、电压中分别存在正序对称分量和负序对称分量；接地短路时，三相电流和电压中分别存在正序、负序和零序分量。某一相序分量滤过器是指在其输入端加以三相的电压或电流，其中可能含有正序、负序和零序分量，而在其输出端只输出与其某一分量成正比的电压或电流。继电保护教学2.3.1零序分量滤过器将三相电流互感器极性相同的二次端子分别接在一起，电流继电器接于两个连接端子之间即组成零序电流滤过器。2.3.1.1零序电流滤过器继电保护教学正常运行的情况下：继电保护教学构成零序电压滤过器时，必须考虑零序磁通的铁芯路径，所以只能用三个单相或三相五柱式的铁芯型式。2.3.1.2零序电压滤过器继电保护教学负序电压滤过器是从三相全电压中滤出负序电压分量的滤过器，用于反映不对称短路的故障。2.3.2.1负序电压滤过器2.3.2负序滤过器m和n反接就是正序电压滤过器。继电保护教学输入正序电压Umn=0输入负序电压Umn=1.5Uab2继电保护教学2.3.2.2负序电流滤过器负序电流滤过器输入的是三相或两相全电流，输出的是与输入电流负序分量成比例的单相电压。并且从原理上保证正序和零序电流不能通过。常用的有感抗移相式和电容移相式。继电保护教学电抗变换器的一次侧有两个匝数相同的线圈，即WB=WC，分别通入Ib和-Ic，其二次输出电压电流变换器有两个一次线圈WA和W0，正常运行时磁势平衡加入零序电流时加入正序电流时加入负序电流时继电保护教学2.4电磁型继电器测量继电器：装设在继电保护的第一级，用来反映被保护元件的特性量变换，当其特性量达到动作值时动作，属于主继电器或启动继电器。例如电流继电器、电压继电器。逻辑继电器（有或无继电器）：只按电气量是否在工作范围内或者为零时而动作的电气继电器属于主继电器或启动继电器。属于辅助继电器。例如时间继电器、中间继电器、信号继电器。继电保护教学电磁型继电器的结构型式主要有三种电流继电器文字符号KA；电压继电器文字符号KV。2.4.1电磁型电流继电器和电压继电器继电保护教学电磁转矩Me可以表示为2.4.1.1电磁型电流继电器电磁力矩>弹簧的反作用力矩+摩擦力矩，继电器动作。弹簧的反作用力矩>电磁力矩+摩擦力矩，继电器返回。动作电流：使继电器动作的最小电流。返回电流：使继电器由动作状态返回到起始状态的最大电流。返回系数：过量继电器小于1，欠量继电器大于1。动作电流的调整：1、改变线圈的连接方式；2、通过调整把手改变弹簧的反作用力。继电保护教学电磁转矩Me可以表示为2.4.1.2电磁型电压继电器电压继电器分类：1、过电压继电器；2、低电压继电器。继电保护教学电磁型时间继电器让保护装置获得所要求的延时。主要由电磁部分、时钟部分和触电组成。时间