继电保护基础知识

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1、第 二 章 继 电 保 护 基 础 知 识 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 1L loaZ2L 1K2K极性端极性端2I1I一 次 侧 同 名 端 流 进二次侧同名端流出1I 2I aZ1 aZ2 loaZZ等 值 电 路 相 量 图 1I 2II 21 III 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

2、 次 高 压 隔 离 ， 保 证 工 作 人 员 的 安 全 。 由 电 磁 平 衡 原 理 ： 2211 WIWI 所 以 112 InII TA TAn 电 流 互 感 器 变 比 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 %1001 12 I III arg 22 II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 小 和 相 位 不 同 。小于10%小于72、 电 流 互 感 器

3、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 。 loaZm0 maxZ %10I 07%10I 07 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V PV U U UA

4、BC abcA B C AU BU CU bU CU aU U abcnV VV 1PV 2PV 3PVU U U 二 电 压 互 感 器 上 页 下 页 返 回 A B C abcnU nl 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 二 次 侧 短 路 状 态 ； 电 流 互 感 器 二

5、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

6、 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 变 换 成 装 置所 需 要 的 。 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 ： 12 12 WWn UnU 二 次 输出 电 压 变 换 系数 一 次 输入 电 压 二 、 电 流 变 换 器 （ T） 电 流 变 换 器 用 于 将 变 换 成 装 置所 需 要 的 。 上 页 下 页 返 回 当 忽 略 其 比 值 误 差 和 角 度 误 差 时 ， 则 二

7、 次输 出 电 压 ： 122 1212 WWn nRn UnRnIUTA TAI ITA 二 次 输出 电 压变 换 系数电 流 互 感器 变 比 变 换 系数一 次 输入 电 压 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 回原理图1I ocURURI1N 2N3N aZ1 aZ3mR RjX I ocU1I1I1I 2N1N 3N R ocU原理结构图2N 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

8、 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 1 1 331 / )/()( )/()( IZU IUZZ RZjXRZ RZjXRIU broc ocbrbr mbr moc 有定义：电抗变压器的转移阻抗令 调 节 电 抗 变 压 器一 、 二 次 绕 组 的匝 数 可 以 改 变 ocU 通 过 调 节 电 抗 变 压器 绕 组 所 接 的 电 阻可 以 改 变 的角 度 Uoc电 流 变 换 器 与 电 抗 变 压 器 都

9、是 将 一 次 电 流 成 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

10、的 非 周 期 电 流有 抑 制 作 用 1111 2sin2 TWWoc eTLItLIdtdiLdtdiLu 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

11、 节 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 03UN a b cABC03UUUUU cbaout 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

12、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 。 gIaI bI cI KOAI BI CI03IIIII cbag 输 入 电 流 继 电 器 的 电 流正 常 运 行 ， 忽 略 励 磁 电 流考 虑 励 磁 电 流

13、 TACBAcbag nIIIIIII /)( 0gI不平衡电流 unb unb TACBA TACCBBAA cbagI I nIII nIIIIII IIII /)( /)()()( 上 页 下 页 返 回 阻 容 式 单 相 负 序 电 压 滤 过 器ABUBCU BCI ABI outUABC CRCCAR AC nmAAA XCR 313 CCC XCR 3131 参 数 关 系 030ABAB UI 超前060BCBC UI 超前输 出 电 压 CBCAABout XIjRIU 输入正序电压 输入负序电压 CBC RI n m AAB XIj AAB RI 030060 CBC X

14、Ij 1ABU1BCU060030AAB RI AAB XIj outU CBC XIj CBC RInm 2BCU2ABU 2AU 2BU2CU 302 330cos3 jAout eUU 0outU 上 页 下 页 返 回 阻 容 移 相 式 单 相 负 序 电 流 滤 过 器BI CI OUTUC0C R1N 2N 3N3N1N 2N AUA BCUA)()( 3/3/ BCTATC nnRX 参数选择：2113 ,13)(,3 /NNNN NNnUA BCTBC 变比为设 )(0 /)( ATACC nIIjXU 2113 ,13)(,3 /NNNN NNnUA ATA 变比为设 )(

15、/)()( BCTCBOAC RCOUT nIIRIIjX UUU )(/)( BCTCBR nIIRU 上 页 下 页 返 回BICI OUTU C0C R1N 2N 3N3N1N2N AUABCUA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 1.CU 1.BU 11 CB II 3.输入负序序电流 2BI 2CI1.CU1.BU22 CB II 2AI 2OUTU1B I1CI 1AI RCout UUU RCout UUU )(0 /)( ATAC nIIjX 1.基 本 结 构 第 四 节 常 用 继 电 器 电 磁

16、 铁 可动衔铁线 圈触 点 弹 簧止 挡2.基 本 原 理 gI 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 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

17、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

18、电 流 与 动 作 电 流 之 比实 验 接 线 A IZOBSV220 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

19、 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 值这 时 继 电 器 动 断 触 点 打 开 ,调 整 自 耦调 压 器 ,减 小 加 入 继 电 器 的 电 压 ,当 小灯 刚 好 亮 时 ,电 压 表 指 示 的 电 压 就 是继 电 器 的 动 作 电 压 .调 整 自 耦 调 压 器 ,使 输 入 电 压 继 电 器的 电 压 升 高 , 当 小 灯 刚 熄 灭 时 ,电 压表 指 示 的 电 压 就 是 继 电 器 的 返 回 电 压 . U UZOBSV220 6. 电 磁 型 低 电 压 继 电 器 图 片 上 页 返 回