第二章继电保护装置的基本元件与电路

1、第二章 继电保护装置的基本元件与电路,互感器 测量变换器 继电器 对称分量滤过器 综合器,互感器包括：电流互感器和电压互感器 （CT PT） 一、电流互感器： 1、作用：（一次）大电流（二次）小电流（额定值为5A或1A）；隔离作用。,2.1 互感器,2、工作特点和要求： （1）一次绕组与高压回路串联，I1只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。 (2) 二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。 （3）CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。 （4）变换的准确性。,3、电流互感器的极性及相量图,电流互感器的极性标示和

2、相量图 (a)参考方向均指向同极性端 (b)为(a)的相量图 (c)参考方向指向异极性端 (d)为(c)的相量图,二、电压互感器 1、作用：一次高电压变换成二次低电压（额定值100V或100/3 V，100/3V）;隔离。,二、电压互感器 2、工作特点和要求： 一次绕组与高压电路并联。 二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。 二次绕组有一点直接接地。 变换的准确性。 3、电压互感器的接线（见教材p9）,2.2 测量变换器 在反映电量的机电型保护装置中，测量元件可以直接接在电流互感器和电压互感器的二次侧工作，而在整流型、晶体管型、集成电路及微机保护装置中，属于弱电元件，来自电流互感

3、器和电压互感器的二次电流和二次电压必须进一步变小才能接至这些弱电元件，为此，需要引入中间变换器做进一步变换。,一、作用 中间变换器又称测量变换器。 （1）电量的变换 （2）电路的隔离 （3）定值的调整：通过改变变换器一次绕组或二次绕组的抽头位置，可以实现保护定值的调整。 （4）电量的综合：通过变换器可以将多个电量综合成单一量，从而简化保护。 （5）谐波分量的抑制：利用变换器频率特性的不同，可抑制谐波分量，改善保护的动作性能。,二、测量变换器分类 电压变换器（TV） 电流变换器 （TA） 电抗变压器（DKB）,变换器原理接线图 (a)电压变换器 (b)电流变换器 (c)电抗变压器 （为了防止交流

4、二次回路的干扰信号进入逻辑部分，在测量变换器的一二次线圈间加上屏蔽层）,1、电压变换器 作用一般是用来降低输入电压或使之可以调节，其结构原理与电压互感器相同。 相当于一台小型的单相电压互感器。在正常工作状态下，其二次绕组工作在近似开路状态。,2、电流变换器 作用是将输入电流减小，或利用此电流在电阻上的压降得一正比于电流的输出电压，结构原理与电流互感器相同，相当于一台小型的电流互感器。在正常工作下，二次侧工作在近似短路状态。当负载为电容性，能抑制一次电流中的高次谐波。 I2=KI1,3 电抗变换器 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，二次输出电压与一次电流间的相位可调节。

5、具有电感的特性，对高次谐波敏感。有放大高次谐波的作用。,3 种变换器的工作参数特点,2.3 继电器,继电器是组成继电保护装置的最基本元件，每一套保护装置，都可以看成是有若干个继电器按一定的性能及要求连接在一起的整体。机电型、整流型保护装置中，继电器是确实存在的；在晶体管、集成电路及微机保护中，继电器是抽象的，因为晶体管、集成电路及微机保护装置是由若干个功能元件和基本电路组成的一个整体，一般不在将它分成分散的继电器。在微机保护中，主要继电器的功能是有程序实现，所以更抽象。,一、定义 继电器作为继电保护、自动装置及其他工业控制电路的最基本元件，它是一种输入量达到某一给定值，或者加入某一输入量时，其

6、输出量就产生预定跃变的自动器件。,二、种类 1、按动作原理不同归类：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型。 2、按作用不同分为：测量继电器、辅助继电器。 （1）测量继电器：电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、气体继电器等。 （2）辅助继电器：时间继电器、中间继电器、信号继电器。 3、按反应物理量增大或减小动作归类：过量继电器、欠量继电器。,三、触点（接点） 保护装置实际上是一种控制装置，它控制了断路器是否跳闸、信号回路是否接通，而保护装置这种作用是通过继电器触点断开或闭合来实现的。 1、作用：具有开关控制作用。 2、种类：动合触点（常开触点）、动断触点（常闭触点

7、）。 3、表示符号： （举例说明） 四、符号 继电器的表示符号包括文字和图形符号（举例说明）,2.4 对称分量滤过器 系统正常运行时，没有负序和零序分量，只有当发生不对称短路时，才出现负序和零序。利用故障时出现出现负序和零序分量来构成反映序分量的保护，可以提高保护的灵敏度。 种类：零序电流、零序电压滤过器、负序电流、负序电压滤过器，复合滤过器和三相式的负序电流、负序电压滤过器等。,一、零序电流滤过器 是由三台具有相同型号和变比的电流互感器构成。,若三相电流中包含有正序、负序和零序分量时，由于正序和负序三相电流之和为零，故只有零序电流流过继电器。,零序电流滤过器原理接线图,二、零序电压滤过器 三

8、、负序电压滤过器 (1)单相式负序电压滤过器,二、零序电压滤过器,零序电压滤过器 (a)三相五柱式电压互感器 (b)发电机中性点接地电压互感器,单相式负序电压滤过器原理接线图,三、负序电压滤过器,负序电压滤过器位形图 (a)输入正序电压时位形图 (b)输入负序电压时位形图,(2)三相式负序电压滤过器 四、负序电流滤过器 (1)单相式负序电流滤过器,三相式负序电压滤过器 (a)原理接线图 (b)输入正序位形图 (c)输入负序位形图,正序电压滤过器,感抗移相式负序电流滤过器接线图,感抗移相式负序电流滤过器相量图 (a)加入正序电流 (b)加入负序电流,电容移相式负序电流滤过器原理接线图,电容移相式负序电流滤过器 (a)加入正序电流 (b)加入负序电流,(2)三相式负序电流滤过器,由三只电抗变压器组成的三相式负序电流滤过器 (a)原理图 (b)正