第二章 繼電保護裝置的基本元件與電路

第二章繼電保護裝置的基本元件與電路第1頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月互感器包括：電流互感器和電壓互感器（CTPT）一、電流互感器：

1、作用：（一次）大電流→（二次）小電流（額定值為5A或1A）；隔離作用。2.1互感器第2頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2、工作特點和要求：（1）一次繞組與高壓回路串聯(lián)，I1只取決于所在高壓回路電流，而與二次負荷大小無關(guān)。

(2)二次回路不允許開路，否則會產(chǎn)生危險的高電壓，危及人身及設(shè)備安全。（3）CT二次回路必須有一點直接接地，防止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對地高電壓，但僅一點接地。（4）變換的準確性。第3頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3、電流互感器的極性及相量圖第4頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月電流互感器的極性標示和相量圖(a)參考方向均指向同極性端(b)為(a)的相量圖(c)參考方向指向異極性端(d)為(c)的相量圖第5頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電壓互感器1、作用：一次高電壓變換成二次低電壓（額定值100V或100/√3V，100/3V）;隔離。

第8頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電壓互感器2、工作特點和要求：一次繞組與高壓電路并聯(lián)。二次繞組不允許短路（短路電流燒毀PT）,裝有熔斷器。二次繞組有一點直接接地。變換的準確性。3、電壓互感器的接線（見教材p9）

第11頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2測量變換器在反映電量的機電型保護裝置中，測量元件可以直接接在電流互感器和電壓互感器的二次側(cè)工作，而在整流型、晶體管型、集成電路及微機保護裝置中，屬于弱電元件，來自電流互感器和電壓互感器的二次電流和二次電壓必須進一步變小才能接至這些弱電元件，為此，需要引入中間變換器做進一步變換。第25頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一、作用中間變換器又稱測量變換器。（1）電量的變換（2）電路的隔離（3）定值的調(diào)整：通過改變變換器一次繞組或二次繞組的抽頭位置，可以實現(xiàn)保護定值的調(diào)整。（4）電量的綜合：通過變換器可以將多個電量綜合成單一量，從而簡化保護。（5）諧波分量的抑制：利用變換器頻率特性的不同，可抑制諧波分量，改善保護的動作性能。

第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、測量變換器分類電壓變換器（TV）電流變換器（TA）電抗變壓器（DKB）

第27頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月變換器原理接線圖(a)電壓變換器(b)電流變換器(c)電抗變壓器（為了防止交流二次回路的干擾信號進入邏輯部分，在測量變換器的一二次線圈間加上屏蔽層）第28頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月1、電壓變換器作用一般是用來降低輸入電壓或使之可以調(diào)節(jié)，其結(jié)構(gòu)原理與電壓互感器相同。相當于一臺小型的單相電壓互感器。在正常工作狀態(tài)下，其二次繞組工作在近似開路狀態(tài)。第29頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2、電流變換器

作用是將輸入電流減小，或利用此電流在電阻上的壓降得一正比于電流的輸出電壓，結(jié)構(gòu)原理與電流互感器相同，相當于一臺小型的電流互感器。在正常工作下，二次側(cè)工作在近似短路狀態(tài)。當負載為電容性，能抑制一次電流中的高次諧波。

I2=KI1

第30頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3電抗變換器是把輸入電流直接轉(zhuǎn)換成與電流成正比的電壓的一種電量變換裝置，二次輸出電壓與一次電流間的相位可調(diào)節(jié)。具有電感的特性，對高次諧波敏感。有放大高次諧波的作用。第31頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3種變換器的工作參數(shù)特點第32頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3繼電器繼電器是組成繼電保護裝置的最基本元件，每一套保護裝置，都可以看成是有若干個繼電器按一定的性能及要求連接在一起的整體。機電型、整流型保護裝置中，繼電器是確實存在的；在晶體管、集成電路及微機保護中，繼電器是抽象的，因為晶體管、集成電路及微機保護裝置是由若干個功能元件和基本電路組成的一個整體，一般不在將它分成分散的繼電器。在微機保護中，主要繼電器的功能是有程序?qū)崿F(xiàn)，所以更抽象。第33頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一、定義繼電器作為繼電保護、自動裝置及其他工業(yè)控制電路的最基本元件，它是一種輸入量達到某一給定值，或者加入某一輸入量時，其輸出量就產(chǎn)生預(yù)定躍變的自動器件。第36頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、種類1、按動作原理不同歸類：電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機型。2、按作用不同分為：測量繼電器、輔助繼電器。（1）測量繼電器：電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、氣體繼電器等。（2）輔助繼電器：時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器。3、按反應(yīng)物理量增大或減小動作歸類：過量繼電器、欠量繼電器。第38頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月三、觸點（接點）保護裝置實際上是一種控制裝置，它控制了斷路器是否跳閘、信號回路是否接通，而保護裝置這種作用是通過繼電器觸點斷開或閉合來實現(xiàn)的。1、作用：具有開關(guān)控制作用。2、種類：動合觸點（常開觸點）、動斷觸點（常閉觸點）。3、表示符號：（舉例說明）四、符號繼電器的表示符號包括文字和圖形符號（舉例說明）第39頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第42頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.4對稱分量濾過器

系統(tǒng)正常運行時，沒有負序和零序分量，只有當發(fā)生不對稱短路時，才出現(xiàn)負序和零序。利用故障時出現(xiàn)出現(xiàn)負序和零序分量來構(gòu)成反映序分量的保護，可以提高保護的靈敏度。

種類：零序電流、零序電壓濾過器、負序電流、負序電壓濾過器，復(fù)合濾過器和三相式的負序電流、負序電壓濾過器等。第43頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一、零序電流濾過器是由三臺具有相同型號和變比的電流互感器構(gòu)成。若三相電流中包含有正序、負序和零序分量時，由于正序和負序三相電流之和為零，故只有零序電流流過繼電器。零序電流濾過器原理接線圖第44頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、零序電壓濾過器三、負序電壓濾過器(1)單相式負序電壓濾過器第45頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、零序電壓濾過器第46頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月零序電壓濾過器(a)三相五柱式電壓互感器(b)發(fā)電機中性點接地電壓互感器第47頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月單相式負序電壓濾過器原理接線圖三、負序電壓濾過器第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月負序電壓濾過器位形圖(a)輸入正序電壓時位形圖(b)輸入負序電壓時位形圖第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)三相式負序電壓濾過器四、負序電流濾過器(1)單相式負序電流濾過器第50頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月三相式負序電壓濾過器(a)原理接線圖(b)輸入正序位形圖(c)輸入負序位形圖第51頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月正序電壓濾過器第52頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月感抗移相式負序電流濾過器接線圖第53頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月感抗移相式負序電流濾過器相量圖(a)加入正序電流(b)加入負序電流第54頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月電容移相式負序電流濾過器原理接線圖第56頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第57頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月電容移相式負序電流濾過器(a)加入正序電流(b)加入負序電流(2)三相式負序電流濾過器第58頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月由三只電抗變壓器組成的三相式負序電流濾過器(a)原理圖(b)正序相量圖(c)負序相量圖第59頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月由三只電流變換器構(gòu)成的三相式負序電流濾過器第60頁，課件共64頁，創(chuàng)作