繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識課件

繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識基本概念1a交流電的概念如果電流或電壓每經(jīng)過一定時間（T）就重復(fù)變化一次，則此種電壓

、電流稱為周期性交變電壓或電流。如正弦波、方波、三角波、鋸齒波等。記做：u(t)=u(t+T)一、正弦交流電路的基本概念１、概述Tut0uTt02a隨時間按正弦規(guī)律變化的交變電壓和電流，稱為正弦電壓和正弦電流，統(tǒng)稱為正弦量或正弦交流。電流（電壓）是按正弦規(guī)律變化的電路，稱為正弦電流電路或交流電路。正弦交流電的優(yōu)越性：便于傳輸；有利于電器設(shè)備的運(yùn)行；.....正弦電流電路3a正弦量的三要素 ：

電流振幅（最大值）：

角頻率（弧度/秒）：

初相角三要素:i04aIm表示正弦電流i在整個變化過程中的最大值，稱為振幅正弦量的三要素之一——振幅最大值電量名稱必須大寫,下標(biāo)加m。如：Um、Im5a可得有效值當(dāng)

時，引入有效值的概念后，正弦量瞬時值的數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫成：在工程上凡是提到正弦電壓或電流的數(shù)值時，都是指它們的有效值，一般交流測量儀表的讀數(shù)以及電氣設(shè)備銘牌上的額定值等都是指有效值。6a2相量法（1）復(fù)數(shù)的基本概念式中a1為復(fù)數(shù)A的實(shí)部，a2為虛部，j＝稱為虛單位。取實(shí)部取虛部設(shè)復(fù)數(shù)（代數(shù)形式）7a復(fù)數(shù)的三角函數(shù)形式：復(fù)數(shù)的指數(shù)形式：復(fù)數(shù)的極坐標(biāo)形式：歐拉公式利用8aa1a2+1Aao復(fù)數(shù)在復(fù)平面上的表示復(fù)數(shù)的幾何形式：有向線段OA代表復(fù)數(shù)A復(fù)數(shù)的模a、|A|復(fù)數(shù)的輻角、argA9a＋1＋jACBa1a2b1Ob2c1c2有向線段OA、OB分別代表復(fù)數(shù)A和復(fù)數(shù)B，應(yīng)用平面上向量相加的平行四邊形求和法則，可得有向線段OC。有向線段OC代表C，它為復(fù)數(shù)A和復(fù)數(shù)B之和。即C=A+B=(a1+b1)+j(a2+b2)=c1+jc210a＋1＋jACBOB'-B有向線段OB'

代表復(fù)數(shù)(-B)，有向線段OC'

代表復(fù)數(shù)C。由于A-B＝A＋(-B)復(fù)數(shù)C為復(fù)數(shù)A與復(fù)數(shù)B之差。11a（2旋）轉(zhuǎn)因子復(fù)數(shù)稱為旋轉(zhuǎn)因子，它的模為1，輻角為。任意復(fù)數(shù)乘以等于把該復(fù)數(shù)在復(fù)平面上逆時針方向旋轉(zhuǎn)一個角度，而模保持不變。90°旋轉(zhuǎn)因子。+j逆時針轉(zhuǎn)90°，-j順時針轉(zhuǎn)90°設(shè)：任一相量則：說明：12a1.描述正弦量的有向線段稱為相量(phasor)。若正弦量的輻值用最大值表示，則用符號：（３）相量的書寫方式2.在實(shí)際應(yīng)用中輻值更多采用有效值,則用符號：4.相量符號

包含正弦量輻值與初相角的信息。有效值最大值+10+j13a相量的復(fù)數(shù)表示將復(fù)數(shù)放到復(fù)平面上，可如下表示：ab+1014a代數(shù)式

指數(shù)式

極坐標(biāo)形式三角函數(shù)式ab＋10＋j15a在第一象限設(shè)a、b為正實(shí)數(shù)在第二象限在第三象限在第四象限16a相量圖復(fù)數(shù)符號法小結(jié)：正弦波的四種表示法瞬時值波形圖Ti017a單一參數(shù)正弦交流電路的分析計算小結(jié)電路參數(shù)電路圖（正方向）復(fù)數(shù)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設(shè)則u、i同相0LiuCiu設(shè)則設(shè)則u領(lǐng)先i90°u落后i90°00基本關(guān)系18a???AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子定子中放三個線圈：AXBYCZ首端末端三線圈空間位置各差120o轉(zhuǎn)子裝有磁極并以的速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中都會感應(yīng)出正弦電壓。對稱三相電源三、三相電路19a

特征：

大小相等，頻率相同，相位互差120o。對稱三相正弦電壓：（以uA為參考正弦量）20aUm

0u正序：相序A-B-C(BCA,CAB)負(fù)序：相序A-C-B(CBA,BAC)21a1.電源的Y形聯(lián)接對稱三相電源和負(fù)載的Y形和△形聯(lián)接AXYCBZN+-++--22a三相四線制供電火線（相線）:ABC中線（零線）：N（中線）（火線）（火線）（火線）AXYCBZN+++---23a相電壓：火線對零線間的電壓。120120120ACBN+---++24a線電壓：火線間的電壓。CABN+++---注意規(guī)定的正方向25a線電壓和相電壓的關(guān)系：3026a同理：27a特點(diǎn)：線電壓=相電壓2.電源的△形聯(lián)接A?AXYCBZBC??+---++28a星形接法ACB

NZZZ三角形接法ACBZZZ???三相負(fù)載的聯(lián)接：29aACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流)：負(fù)載星形接法及計算線電流(火線上的電流)：30a

ACBNZZZ負(fù)載星形接法特點(diǎn)相電流=線電流*:零線電流31a*線電壓=相電壓,線電壓領(lǐng)先于相電壓30°。ACBNZZZ32a對稱三相電路三相總有功功率：平均功率、無功功率和視在功率1.平均功率負(fù)載的阻抗角33a星形接法時：三角形接法時：在對稱三相電路中，不論負(fù)載何種聯(lián)接，平均功率總是為線電壓、線電流和功率因數(shù)三者乘積的倍。34a3.視在功率:（表觀功率）2.無功功率對稱三相電路對稱三相電路35a互感現(xiàn)象三、互感電路線圈1的自感磁通鏈：線圈2的互感磁通鏈：由于鄰近線圈中的變動電流，在其它線圈中產(chǎn)生互感磁通，從而引起互感電壓，這種現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象。N1i1N236a同名端同名端的方法：在電路研究中采用在線圈端鈕處標(biāo)記符號“*”或“.”等方法來表示兩線圈的繞向方向，這一方法稱為同名端方法。同名端標(biāo)記原則：當(dāng)兩個線圈的電流都從同名端流進(jìn)（或流出）線圈時，兩個電流所產(chǎn)生的磁通相互增強(qiáng)。1和4，2和3為同名端；1和3，2和4為異名端。143237ai1L1**L2Mu21互感電壓參考方向的規(guī)則為：當(dāng)電流自一個線圈的同名端流入，則另一線圈中所產(chǎn)生的互感電壓其參考方向自同名端指向異名端；反之，若電流自線圈的異名端流入（即同名端流出），則互感電壓參考方向也自異名端指向同名端。在正弦交流的情況下，互感電壓可用相量表示：互感電抗38aL1L2MＡ+_1432異名端的判定開關(guān)接通后的極短時間內(nèi)，線圈1中電流i1自原來的零變到某定值線圈2中引起互感電流。若電流表指針正偏，則與電流表“＋”端相連的端鈕４和電流流入的端鈕１為異名端；若電流表指針反偏，則端鈕1和端鈕3為異名端。39a四、對稱分量法基本概念 １、電力系統(tǒng)不對稱運(yùn)行狀態(tài)的主要原因：①外施電壓不對稱。三相電流也不對稱。②各相負(fù)載阻抗不對稱。當(dāng)初級外施電壓對稱，三相電流不對稱。不對稱的三相電流流經(jīng)變壓器，導(dǎo)致各相阻抗壓降不相等，從而次級電壓也不對稱。③外施電壓和負(fù)載阻抗均不對稱。40a對稱的三相系統(tǒng)：三相中的電壓Ua、Ub、Uc對稱，只有一個獨(dú)立變量。如三相相序為a、b、c，由Ua得出其余兩相電壓Ub=α2Ua,Uc=αUa (4—1)復(fù)數(shù)算子α＝ej120＝e-j240 α=cos120°+jsin120°

α2＝ej240＝e-j120 α3＝ej360＝ej0＝1ABC41a三相不對稱系統(tǒng)：三相中的電壓Ua、Ub、Uc互不相關(guān)——大小不一定相等，相位關(guān)系不固定Ua、Ub、Uc為三個獨(dú)立變量42a把不對稱的三相系統(tǒng)分解為三個獨(dú)立的對稱系統(tǒng)，即正序系統(tǒng)、負(fù)序系統(tǒng)和零序系統(tǒng)43aUa、Ub、Uc為不對稱三相電壓下標(biāo)“+”、“-”、“0”分別表示正序、負(fù)序和零序44a

45a正序電壓Ua+、Ub+、Uc+組成正序系統(tǒng)約束條件 Ub+=α2Ua+,Uc+=αUa+ 性質(zhì)：每相大小相等，彼此相位差120，相序為a->b->c。A+B+C+46a各相負(fù)序電壓Ua-、Ub-、Uc-組成負(fù)序系統(tǒng)約束條件Ub-=αUa-,Uc-=α2Ua-

性質(zhì)：每相大小相等，彼此相位差120，相序為a->c->b。A-C-B-逆時針47a各相零序電壓Ua0、Ub0、Uc0組成零序系統(tǒng)約束條件Ub0=Ua0,Uc0=Ua0

性質(zhì)：每相大小相等且同相位。共同性質(zhì)：三相大小相等，彼此之間相位差相等A0B0C048a序阻抗三相參數(shù)對稱時，各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)立性元件的序阻抗，指元件的三相參數(shù)對稱時，元件兩端某一序的電壓降與通過該元件同一序電流的比值。三相參數(shù)不對稱時，序阻抗矩陣不是對角矩陣：正序電流產(chǎn)生的電壓降中，不是只含正序分量，還可能含負(fù)序和零序分量。對稱分量法將故障點(diǎn)的不對稱表示為電壓/電流的不對稱。49a例：單相短路（空載）50a例：單相短路51a例：單相短路52a例：單相短路53a例：單相短路(正序網(wǎng)絡(luò))54a例：單相短路(負(fù)序網(wǎng)絡(luò))55a例：單相短路(零序網(wǎng)絡(luò))56a例：單相短路序網(wǎng)絡(luò)方程邊界條件57a邊界條件序網(wǎng)絡(luò)方程58a電力系統(tǒng)的序網(wǎng)絡(luò)同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序電抗對稱運(yùn)行時,只有正序電勢和正序電流,電機(jī)參數(shù)都是正序參數(shù)。不對稱短路時的負(fù)序和零序電抗一般用三角形接法把零序電流隔開異步電動機(jī)和綜合負(fù)荷的序阻抗一般用三角形接法把零序電流隔開架空線路的零序阻抗和等值電路59a變壓器的零序阻抗和等值電路（1）若存在三角形接法的繞組，Xm0（2）三角形接法的繞組X0與Xm0并聯(lián)（3）Y接法：無零序電流（4）Y0接法：有零序電流，Xn乘以360a序網(wǎng)絡(luò)的制定正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：不含中性點(diǎn)接地阻抗

空載線路和空載變壓器零序網(wǎng)絡(luò)：不含發(fā)電機(jī)、負(fù)荷

Y形接法的變壓器例61a例~~T1T2T3T4L1L2L3L4Xn2Xn1G1G262a簡單不對稱