继电保护基础知识

1、第二章 继电保护基础知识,本章主要内容,一、电流互感器及电压互感器 二、变换器 三、对称分量分量滤过器 四、常用继电器,一、保护用电流互感器,第一节 电流互感器及电压互感器,（一）电流互感器正方向规定,一次侧同名端流进,二次侧同名端流出,等值电路,相量图,由等值电路可见：,将电力系统的一次电流按一定的变比变换成二次较小电流，供给测量表计和继电器，同时还可以使二次设备与一次高压隔离，保证工作人员的安全。,由电磁平衡原理：,所以,上页,下页,返回,1、电流互感器存在误差的原因,（二）电流互感器的误差,比值误差,角度误差,励磁电流的存在，由于励磁电流的存在，使一次电流折算值与二次电流不等，即两者的大

2、小和相位不同。,小于10%,小于7,2、电流互感器10%误差曲线,电流互感器比值误差为10%，角度误差小于7，电流互感器一次电流倍数与允许的二次负载阻抗之间的关系曲线。,上页,下页,返回,电 压 互 感 器 的 接 线 方 式,星型接线,三相五柱式接线,V-V接线,特点：可以获得对称的三个线电压，但不能获得相电压,可以获得相电压、线电压和零序电压,可以获得相电压、线电压和零序电压,二 电压互感器,上页,下页,返回,电压互感器二次电压可看成是电压源，而电流互感器二次电流可看成是电流源； 电压互感器在正常工作情况下铁芯的工作磁密较电流互感器高得多； 电压互感器工作在二次侧开路状态，电流互感器工作在

3、二次侧短路状态； 电流互感器二次不能开路 。,（三）电流互感器与电压互感器的工作特点,上页,下页,返回,一、变换器的功能：,第二节 变换器,1按照保护装置构成原理的要求，进行电气量的变换 与综合； 2将被保护设备的强电交流二次回路与保护装置的直流弱电回路相隔离； 3利用测量变换器一、二次线圈的屏蔽层，抑制干扰信号的侵入，提高保护装置的抗干扰能力。,二、变换器的种类：,电流变换器,电压变换器,电抗变压器,上页,下页,返回,一、电压变换器（TV）,电压变换器用于将一次电压变换成装置所需要的二次电压。,上页,下页,返回,当忽略其比值误差和角度误差时，则二次输出电压：,二次输出电压,变换系数,一次输入

4、电压,二、电流变换器（T）,电流变换器用于将一次电流变换成装置所需要的二次电压。,上页,下页,返回,当忽略其比值误差和角度误差时，则二次输出电压：,二次输出电压,变换系数,电流互感器变比,三、电抗变压器（UR）,电抗变压器用于将一次电流变换成装置所需要的二次电压。,上页,下页,返回,电抗变压器铁芯具有气 隙，其励磁回路的励磁电 抗数值很小，相对于二次 较大的负荷阻抗来说，完 全可以忽略不计，故一次 电流全部作为励磁电流， 电抗变压器在工作时绕组 可认为处于开路状态,调节电抗变压器一、二次绕组的匝数可以改变,通过调节电抗变压器绕组所接的电阻可以改变的 角度,电流变换器与电抗变压器都是将一次电流成

5、比例的变 换成二次电压的，但是在应用上有些不同。电流变换 器在磁路未饱和时，励磁电流可以忽略，其二次输出 电压波形基本保持了一次电流信号的波形。,电抗变压器一次电流全部作为励磁电流，在暂态情况下，忽略铁芯有功损耗，其二次输出 电压为： 电抗变压器二次输出电压对一次电流中的谐波成分有放大作用，对一次电流中的非周期电流 有抑制作用,当输入端三相电流、电压中 含有三序分量时，输出端只 输出负序分量。,为了提高保护装置的灵敏度，经常采用序分量来作为保护的判据。要获得这些序分量就必须借助于各种序分量滤过器，称为对称分量滤过器。,当输入端三相电流、电压中 含有三序分量时，输出端只 输出零序分量。,第三节

6、对称分量滤过器,零序分量滤过器,零序电压滤过器,零序电流滤过器,负序分量滤过器,负序电压滤过器,负序电流滤过器,上页,下页,返回,上页,下页,返回,零序电压滤过器,零序电压滤过器的作用是为了获得零序电压，它的输入是三相电压，输出只与输入电压中的零序电压成正比。,构成依据：,构成元件 ：,三个单相式电压互感器或 三相五柱式电压互感器都 可以获得,上页,下页,返回,零序电流滤过器,零序电流滤过器的作用是为了获得零序电流，它的输入是三相电流，输出只与输入电流中的零序电流成正比。,构成依据：,构成元件 ：,由三台具有相同型号和变比 的电流互感器构成零序电流 滤过器。,输入电流继电器的电流 正常运行，忽

7、略励磁电流 考虑励磁电流,上页,下页,返回,阻容式单相负序电压滤过器,参数关系,输出电压,输 入 正 序 电 压,输 入 负 序 电 压,上页,下页,返回,阻容移相式单相负序电流滤过器,上页,下页,返回,单相负序电流滤过器相量图,1.输入零序电流,输出为零。,2. 输 入 正 序 序 电 流,3. 输 入 负 序 序 电 流,1.基本结构,第四节 常用继电器,电磁铁,可动衔铁,线圈,触点,弹簧,止挡,2.基本原理,当电磁力矩 大于弹簧力 矩和摩擦力 矩之和,继 电器动作, 接点闭合,上页,下页,返回,电流继电器,过电流继电器,电压继电器,中间继电器,时间继电器,信号继电器,低电流继电器,过电压

8、继电器,低电压继电器,反应被保护元件电流降低而动作的一种继电器,反应被保护元件电压升高而动作的一种继电器,起桥梁作用,接点多容量大,可实现短延时, 及自保持。,建立保护所需要的延时时间。,当保护装置动作时，明显标示出继电器 或保护装置动作状态。,3. 常用电磁型继电器的类型,反应被保护元件电压降低而动作的一种继电器,上页,下页,返回,反应被保护元件电流升高而动作的一种继电器,上页,下页,返回,动作电流,返回电流,返回系数,使电流继电器动合触点闭合的最小电流,使电流继电器动合触点打开的最大电流,返回电流与动作电流之比,实验接线,合上电源开关S,调整自耦调压器,使 输入电流继电器的电流升高,当小灯 刚好亮时电表指示的电流就是继电器 的动作电流.,调整自耦调压器,使输入电流继电器 的电流减小,当小灯刚好熄灭时,电表 指示的电流就是继电器的返回电流.,4. 电磁型过电流继电器的参数,5. 电磁型低电压继电器的参数,上页,下页,返回,动作电压,返回电压,返回系数,使电压继电器动断触点闭合的最大电压,使电压继电器动断触点打开的最小电压,返回电压与动作电压之比,实验接线,合上电源开关S,调整自耦调压器,使 输入电压继电器的电压升高至额定值