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1、本章主要内容本章主要内容 一、电流互感器及电压互感器一、电流互感器及电压互感器 二、变换器二、变换器 三、对称分量分量滤过器三、对称分量分量滤过器 四、常用继电器四、常用继电器 第二章第二章 继电保护基础知识继电保护基础知识7/22/20241（一）电流互感器正方向规定（一）电流互感器正方向规定 极性端极性端一次侧同名端流进一次侧同名端流进二次侧同名端流出二次侧同名端流出等值电路等值电路相量图相量图由等值电路可见：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
2、高压隔离，保证工作人员的安全。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：由电磁平衡原理：所以所以电流互感器变比电流互感器变比第一节第一节 电流互感器及电压互感器电流互感器及电压互感器一、保护用电流互感器一、保护用电流互感器7/22/202421 1、电流互感器存在流互感器存在误差的原因差的原因（二）（二）电流互感器的误电流互感器的误差差比值误差比值误差角度误差角度误差励磁电流的存在，励磁电流的存在，由于励磁由于励磁电流的存在，使一次电流折电流的存在，使一次电流折算值与二次电流不等，即两算值与二次电流不等，即两者的大小和相位不同。者的大小和相位不同。小于
3、10%小于7 2 2、电流互感器、电流互感器10%10%误差曲线误差曲线电流互感器比值误差为电流互感器比值误差为10%10%，角度误差小于，角度误差小于7 7，电流，电流互感器一次电流倍数与允互感器一次电流倍数与允许的二次负载阻抗之间的许的二次负载阻抗之间的关系曲线。关系曲线。07/22/20243电电压压互互感感器器的的接接线线方方式式星型接线星型接线三相五柱式接线三相五柱式接线V-VV-V接线接线 特点：可以获得对称的三个线电特点：可以获得对称的三个线电压，但不能获得相电压压，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、线电压和零序电压可以获得相电压、线电可以获得相电压
4、、线电压和零序电压压和零序电压二二 电压互感器电压互感器7/22/20244电压互感器二次电压可看成是电压源，而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；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；互感器工作在二次侧短路状态； 电流互感器二次不能开路电流互感器二次不能开路 。 （三）（三）电流互感器与电压互感电流互感器与电压互感器的工作特点器的工作特点7/
5、22/20245一、变换器的功能：一、变换器的功能： 1按按照照保保护护装装置置构构成成原原理理的的要要求求，进进行行电电气气量量的的变变换换 与综合；与综合； 2将将被被保保护护设设备备的的强强电电交交流流二二次次回回路路与与保保护护装装置置的的直直流弱电回路相隔离；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。信号的侵入，提高保护装置的抗干扰能力。 二、变换器的种类：二、变换器的种类：电流变换器电流变换器 电压变换器电压变换器电抗变压器电抗变压器 第二节第二节 变换器变换器7/22/202
6、46 电压变换器用于将电压变换器用于将一次电压一次电压变换成装置变换成装置所需要的所需要的二次电压二次电压。 上页下页返回 当忽略其比值误差和角度误差时，则二次当忽略其比值误差和角度误差时，则二次输出电压：输出电压：二次输出电压变换系数一次输入电压一、电压变换器（一、电压变换器（TV）7/22/20247 电流变换器用于将电流变换器用于将一次电流一次电流变换成装置变换成装置所需要的所需要的二次电压二次电压。 当忽略其比值误差和角度误差时，则二次当忽略其比值误差和角度误差时，则二次输出电压：输出电压：二次输出电压变换系数电流互感器变比变换系变换系数数一次输入电压二、电流二、电流变换器（变换器（T
7、）7/22/20248 电抗变压器电抗变压器用于将用于将一次电流一次电流变换成装置所需要的变换成装置所需要的二次电压二次电压。 电抗变压器铁芯具有气电抗变压器铁芯具有气 隙，其励磁回路的励磁电隙，其励磁回路的励磁电 抗数值很小，相对于二次抗数值很小，相对于二次 较大的负荷阻抗来说，完较大的负荷阻抗来说，完 全可以忽略不计，故一次全可以忽略不计，故一次 电流全部作为励磁电流，电流全部作为励磁电流， 电抗变压器在工作时绕组电抗变压器在工作时绕组 可认为处于开路状态可认为处于开路状态 调节电抗变压器调节电抗变压器一、二次绕组的一、二次绕组的匝数可以改变匝数可以改变 通过调节电抗变压通过调节电抗变压器
8、绕组所接的电阻器绕组所接的电阻可以改变的可以改变的 角度角度 电流变换器与电抗变压器都是将一次电流成比例的变电流变换器与电抗变压器都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：电压为： 电抗
9、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 有抑制作用有抑制作用 三、电抗变压器（三、电抗变压器（UR）7/22/20249当输入端三相电流、电压中当输入端三相电流、电压中 含有三序分量时，输出端只含有三序分量时，输出端只 输出负序分量。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。种序分量滤过器，称为
10、对称分量滤过器。 当输入端三相电流、电压中当输入端三相电流、电压中 含有三序分量时，输出端只含有三序分量时，输出端只 输出零序分量。输出零序分量。零序分量滤过器零序分量滤过器零序电压滤过器零序电压滤过器 零序电流滤过器零序电流滤过器 负序分量滤过器负序分量滤过器负负序电压滤过器序电压滤过器 负负序电流滤过器序电流滤过器 第三节第三节 对称分量滤过器对称分量滤过器7/22/202410 零序电压滤过器的作用是为了获得零序电压，它的输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。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：构成依据
11、： 构成元件构成元件 ： 三个单相式电压互感器或三个单相式电压互感器或 三相五柱式电压互感器都三相五柱式电压互感器都 可以获得可以获得 一、零序电压滤过器一、零序电压滤过器7/22/202411零序电流滤过器的作用是为了获得零序电零序电流滤过器的作用是为了获得零序电流流，它的输入是，它的输入是三相电三相电流流，输出只与输入电，输出只与输入电流流中的零序电中的零序电流流成正比。成正比。 构成依据：构成依据： 构成元件构成元件 ： 由三台具有相同型号和变比由三台具有相同型号和变比 的电流互感器构成零序电流的电流互感器构成零序电流 滤过器。滤过器。 输入电流继电器的电流输入电流继电器的电流 正常运行
12、，忽略励磁电流正常运行，忽略励磁电流 考虑考虑励磁电流励磁电流 TACBAcbagnIIIIIII/ )(&+=+=二、零序电流滤过器二、零序电流滤过器7/22/202412参数关系参数关系 输出电压输出电压 输输 入入 正正 序序 电电 压压 输输入入负负序序电电压压三、阻容式单相负序电压滤过器三、阻容式单相负序电压滤过器7/22/202413四、阻容移相式单相负序电流滤过器四、阻容移相式单相负序电流滤过器7/22/2024141.1.输入零序电流输入零序电流, ,输出为零。输出为零。2. 2. 输输 入入 正正 序序 序序 电电 流流3. 3. 输输 入入 负负 序序 序序 电电 流流五、
13、单相负序电流滤过器相量图五、单相负序电流滤过器相量图7/22/2024151.基本结构基本结构电磁铁电磁铁可动衔铁可动衔铁线圈线圈触点触点弹簧弹簧止挡止挡2.基本原理基本原理当电磁力矩当电磁力矩 大于弹簧力大于弹簧力 矩和摩擦力矩和摩擦力 矩之和矩之和, ,继继 电器动作电器动作, , 接点闭合接点闭合第四节第四节 常用继电器常用继电器7/22/202416电流继电器电流继电器过电流继电器过电流继电器 电压继电器电压继电器中间继电器中间继电器时间继电器时间继电器信号继电器信号继电器低电流继电器低电流继电器 过电压继电器过电压继电器 低电压继电器低电压继电器 反应被保护元件电流降低而动反应被保护
14、元件电流降低而动作的一种继电器作的一种继电器 反应被保护元件电压升高而动反应被保护元件电压升高而动作的一种继电器作的一种继电器 起桥梁作用起桥梁作用, ,接点多容量大接点多容量大, ,可实现短延时可实现短延时, , 及自保持。及自保持。建立保护所需要的延时时间。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。或保护装置动作状态。 3. 常用电磁型继电常用电磁型继电器的类型器的类型反应被保护元件电压降低而动反应被保护元件电压降低而动作的一种继电器作的一种继电器 反应被保护元件电流升高而动作反应被保护元件电流升高而动作的一种继电
15、器的一种继电器 7/22/202417动作电流动作电流返回电流返回电流返回系数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闭合的最小电流 使电流继电器动合触点打开的最大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返回电流与动作电流之比实验接线实验接线合上电源开关合上电源开关S,S,调整自耦调压器调整自耦调压器, ,使使 输入电流继电器的电流升高输入电流继电器的电流升高, ,当小灯当小灯 刚好亮时电表指示的电流就是继电器刚好亮时电表指示的电流就是继电器 的动作电流的动作电流. . 调整自耦调压器调整自耦调压器, ,使输入电流继电器使输入电流继电器 的电流减小的电
16、流减小, ,当小灯刚好熄灭时当小灯刚好熄灭时, ,电表电表 指示的电流就是继电器的返回电流指示的电流就是继电器的返回电流. . 4. 电磁型过电流继电电磁型过电流继电器的参数器的参数7/22/2024185. 电磁型低电压继电电磁型低电压继电器的参数器的参数动作电压动作电压返回电压返回电压返回系数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闭合的最大电压使电压继电器动断触点打开的最小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返回电压与动作电压之比实验接线实验接线合上电源开关合上电源开关S,S,调整自耦调压器调整自耦调压器, ,使使 输入电压继电器的电压升高至额定值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这时继电器动断触点打开, ,调整自耦调整自耦 调压器调压器, ,减小加入继电器的电压减小加入继电器的电压, ,当小当小 灯刚好亮时灯刚好亮时, ,电压表指示的电压就是电压表指示的电压就是 继电器的动作电压继电器的动作电压. .调整自耦调压器调整自耦调压器, ,使输入电压继电器使输入电压继电器 的电压升高的电压升高, , 当小灯刚熄灭时当小灯刚熄灭时, ,电压电压 表指示的电压就是继电器的返回电压表指示的电压就是继电器的返回电压. .7/22/2024196. 电磁型低电压继电电磁型低电压继电器图片器图片7/22/202420
