《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課件-1.4.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本元件

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本元件—繼電器繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---繼電器繼電器(Relay)，一種能對(duì)于輸入條件做出響應(yīng)，并能在特定的條件被滿足時(shí)，通過(guò)相應(yīng)的電氣控制回路做出觸點(diǎn)接觸動(dòng)作或類似的突然變化的一種電氣裝置。定

義解

釋具體解釋：繼電器是一種當(dāng)輸入量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。電氣量繼電器分類非電氣量繼電器繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---繼電器特

點(diǎn)具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---繼電器1、繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)1、觸

點(diǎn)·如圖所示，有常開、常閉瞬動(dòng)觸點(diǎn)，也有延時(shí)動(dòng)作的延時(shí)觸點(diǎn)?！膱D中我們還可以看到觸點(diǎn)與線圈之間的連接要用機(jī)械連接線連接。2、保護(hù)的起動(dòng)與動(dòng)作KT·時(shí)間繼電器勵(lì)磁當(dāng)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，電流繼電器線圈中的電流是負(fù)荷電流，負(fù)荷電流小于繼電器的整定值，所以電流繼電器的觸點(diǎn)不閉合?！る娏骼^電器勵(lì)磁繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)2、保護(hù)的起動(dòng)與動(dòng)作KT·時(shí)間繼電器勵(lì)磁此時(shí)，電流繼電器只是起動(dòng)，沒(méi)有動(dòng)作，時(shí)間繼電器的線圈也不得電延時(shí)，跳閘回路也沒(méi)有接通。·電流繼電器勵(lì)磁繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)2、保護(hù)的起動(dòng)與動(dòng)作發(fā)生短路時(shí)，通入線圈中的電流是短路電流，達(dá)到繼電器的整定電流，所以電流繼電器舌片吸合，帶動(dòng)觸點(diǎn)閉合，叫做電流繼電器動(dòng)作。KT·時(shí)間繼電器勵(lì)磁·電流繼電器勵(lì)磁繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)2、保護(hù)的起動(dòng)與動(dòng)作接通時(shí)間繼電器的線圈，使之得電吸合，經(jīng)延時(shí)，時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合觸點(diǎn)閉合，接通跳閘回路，實(shí)現(xiàn)保護(hù)跳閘。起

動(dòng)動(dòng)

作并不等同于KT·時(shí)間繼電器勵(lì)磁·電流繼電器勵(lì)磁繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)3、整定配合實(shí)際應(yīng)用需要，大部分繼電保護(hù)裝置的起動(dòng)值是可以調(diào)整的。調(diào)整的過(guò)程及步驟被稱為對(duì)繼電保護(hù)裝置的“整定”，所整定的值被稱為整定值。比如將KA動(dòng)作值整定為5A，KT動(dòng)作時(shí)間整定為1s等。繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)4、保護(hù)跳閘繼電器保護(hù)裝置向斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出跳閘命令，將斷路器跳開。繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)5、保護(hù)返回電流繼電器釋放時(shí)間繼電器釋放KT當(dāng)通入電流繼電器線圈中的電流小于整定值時(shí)，常開觸點(diǎn)由閉合變斷開，從而使時(shí)間繼電器的線圈失電釋放，延時(shí)觸點(diǎn)瞬時(shí)斷開，切斷跳閘回路。繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)不再輸出跳閘指令1、繼電保護(hù)常用術(shù)語(yǔ)繼電保護(hù)可根據(jù)輸入信息、動(dòng)作原理或結(jié)構(gòu)及動(dòng)作特性的不同進(jìn)行分類。數(shù)字式繼電保護(hù)裝置是目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的主力軍…繼電保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)電磁型繼電器靜態(tài)繼電器晶體管型數(shù)字式集成電路型2、繼電器的分類按照繼電器的功能分類可以分為五類：…繼電器功能分類（1）保護(hù)繼電器（5）輔助繼電器（2）調(diào)節(jié)繼電器（3）重合、同期檢查及同期繼電器（4）監(jiān)視繼電器3、電磁型繼電器工作原理電磁型繼電器主要由：在非動(dòng)作狀態(tài)下，固定鐵芯與舌片之間保持一定間隙δ，此時(shí)觸點(diǎn)斷開；當(dāng)線圈中通入電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁通，對(duì)可動(dòng)舌片產(chǎn)生一個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩Mdc。線

圈觸

點(diǎn)鐵

芯彈

簧電磁型繼電器工作原理當(dāng)流過(guò)線圈的電流增大，對(duì)舌片產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也增大。當(dāng)流過(guò)繼電器線圈的電流達(dá)到整定值時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩克服彈簧的反作用力矩Mth和摩擦力矩Mm，從而帶動(dòng)與可動(dòng)舌片位于同一轉(zhuǎn)軸的可動(dòng)觸點(diǎn)閉合，繼電器接通。電磁型繼電器工作原理當(dāng)通入線圈的電流減小時(shí)，小于整定電流時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩Mdc減小，在彈簧的反作用力矩Mth的作用下，可動(dòng)舌片與鐵芯之間的間隙增大，于是，可動(dòng)觸點(diǎn)斷開，繼電器從動(dòng)作狀態(tài)返回到不動(dòng)作狀態(tài)。電磁型繼電器工作原理對(duì)于過(guò)量繼電器，流過(guò)正常狀態(tài)下的電流時(shí)，是不動(dòng)作的，輸出高電平或是觸點(diǎn)打開，只有流過(guò)的電流大于整定的動(dòng)作電流Iact時(shí)，繼電器能夠突然迅速地動(dòng)作，穩(wěn)定和可靠地輸出低電平。過(guò)量繼電器繼電特性為了保證繼電保護(hù)可靠工作，對(duì)其動(dòng)作特性有明確的繼電特性要求。電磁型繼電器工作原理在繼電器動(dòng)作以后，只有當(dāng)電流減小到小于返回電流Ire以后，繼電器又能立即突然地返回到輸出高電平。如圖給出輸出電平低高表示過(guò)電流繼電器動(dòng)作與返回的繼電特性曲線。無(wú)論起動(dòng)或返回，繼電器的動(dòng)作都是明確干脆的，不可能停留留在某個(gè)中間位置，這種特性稱為“繼電特性”。過(guò)量繼電器繼電特性電磁型繼電器工作原理返回電流與動(dòng)作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)Kre。為了保證動(dòng)作后輸出狀態(tài)的穩(wěn)定性和可靠性，過(guò)電流繼電器以及一切過(guò)量動(dòng)作的繼電器的返回系數(shù)恒小于1。常常要求過(guò)電流繼電器有較高的返回系數(shù)，如0.85～0.90。而欠量繼電器是反映電氣量下降而使保護(hù)動(dòng)作的繼電器，它的返回系數(shù)大于1。過(guò)量繼電器繼電特性電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本元件—電壓互感器繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器以合理的準(zhǔn)確度，將高電壓或一次電壓按電壓比即變比變換為二次電壓，以供繼電保護(hù)裝置及其它測(cè)量裝置使用，以滿足設(shè)備及人身的安全。電壓互感器在現(xiàn)場(chǎng)也稱為PT和稱壓變，目前標(biāo)準(zhǔn)的文字代號(hào)為TV。電壓互感器的作用繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器電壓互感器從本質(zhì)上也是一種降壓變壓器，只是容量相對(duì)其它變壓器要小得多。對(duì)于保護(hù)及測(cè)量裝置，電壓互感器近似為一個(gè)電壓源。電壓互感器的作用繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器如圖所示電壓互感器的工作原理圖和等效電路圖。電壓互感器一次、二次繞組額定相電壓之比稱為額定變壓比。中國(guó)的電壓互感器二次側(cè)額定電壓統(tǒng)一規(guī)定為100V或100除以根號(hào)3V。繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器在高壓及超高壓系統(tǒng)中，通常采用電容式電壓互感器，簡(jiǎn)稱CVT。110kV電磁式電壓互感器典型電容式電壓互感器繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器三相電壓互感器變比舉例，如圖所示：接在10KV母線上的三相電壓互感器，一次繞組的額定相電壓為10除以根號(hào)3kV二次繞組的額定電壓為100比根號(hào)3V，輔助二次繞組的額定電壓為100比3V繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器電壓互感器的變比是繞組額定相電壓之比，如圖所示：開口三角形繞組即輔助二次繞組的相電壓是100除以3V注意是繞組相電壓之比。一次繞組二次輔助繞組二次主繞組繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器三相電壓互感器的繞組的接線方式一般是：一次繞組是中性點(diǎn)接地的星形連接，無(wú)中性線引出；二次側(cè)是有中性線引出的中性點(diǎn)直接接地的星形連接，輔助二次繞組一般采用開口三角形連接。…繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器如圖所示，根據(jù)對(duì)稱分量法，開口三角形的電壓等于三相電壓的相量和除以互感器的變比。開口三角形繞組的每相二次電壓按照100除以3V設(shè)計(jì)當(dāng)用于10kV電網(wǎng)（中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)）開口三角形繞組兩端電壓為0正常運(yùn)行時(shí)：繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器如果系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)：開口三角形繞組兩端出現(xiàn)100V電壓，供給絕緣監(jiān)視用。繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器當(dāng)它用于110kV及以上系統(tǒng)時(shí)，開口三角形繞組的每相二次電壓按照100V設(shè)計(jì)。互感器每相繞組的電壓變?yōu)椋阂淮卫@組相電壓是110除以根號(hào)3kV…繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器二次繞組相電壓是100除以根號(hào)3V輔助二次繞組的相電壓是100V繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器電壓互感器的二次回路接線問(wèn)題普通電壓互感器的各相一次繞組所輸入的電壓，為單相對(duì)地電壓，經(jīng)傳變后各相二次電壓亦為單相對(duì)地電壓。在發(fā)電機(jī)專用電壓互感器中一次繞組與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接相連，并不接地，則二次側(cè)繞組輸出為各相對(duì)中性點(diǎn)電壓。繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器為了滿足：不同測(cè)量繼電保護(hù)安全自動(dòng)裝置電壓互感器有多種配置與接線方式繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器為了保證電壓互感器二次回路可靠工作，電壓互感器二次回路設(shè)有保護(hù)。二次回路保護(hù)的作用是在其二次回路發(fā)生短路時(shí)，防止其對(duì)電壓互感器二次線圈造成損壞。電壓互感器二次回路保護(hù)設(shè)備，一般采用快速熔斷器或自動(dòng)空氣開關(guān)。繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器TV保護(hù)設(shè)備應(yīng)滿足：01在電壓回路最大負(fù)荷時(shí)，保護(hù)設(shè)備不應(yīng)動(dòng)作02保護(hù)設(shè)備應(yīng)能可靠地切除短路繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器TV保護(hù)設(shè)備應(yīng)滿足：03保護(hù)裝置的動(dòng)作速度要足夠快04電壓回路的短路保護(hù)動(dòng)作后出現(xiàn)電壓回路斷線應(yīng)有預(yù)告信號(hào)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器PT斷線（1）電壓互感器的斷線類型有一次繞組或相應(yīng)回路斷線（2）二次主繞組或相應(yīng)回路斷線（3）二次輔助繞組斷線等PT斷線將可能導(dǎo)致：功率方向保護(hù)、阻抗保護(hù)、發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)等保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)。繼電保護(hù)的基礎(chǔ)元件---電壓互感器電壓互感器的接地問(wèn)題電壓互感器二次主繞組或相應(yīng)回路、二次輔助繞組及相應(yīng)回路必須有一個(gè)接地點(diǎn)。電壓互感器二次回路的接地，主要是防止一次高壓竄至二次側(cè)時(shí)，可能對(duì)人身及二次設(shè)備造成的傷害。電壓互感器的二次回路只允