第二章 繼電保護(hù)裝置的基本元件與電路

第二章繼電保護(hù)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(diǎn)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(fù)荷大小無關(guān)。

(2)二次回路不允許開路，否則會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)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(diǎn)直接接地，防止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對(duì)地高電壓，但僅一點(diǎn)接地。（4）變換的準(zhǔn)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(biāo)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(diǎn)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(diǎn)直接接地。變換的準(zhǔn)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(cè)量變換器在反映電量的機(jī)電型保護(hù)裝置中，測(cè)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(jī)保護(hù)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(jìn)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(jìn)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(cè)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(shí)現(xiàn)保護(hù)定值的調(diào)整。（4）電量的綜合：通過變換器可以將多個(gè)電量綜合成單一量，從而簡(jiǎn)化保護(hù)。（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(hù)的動(dòng)作性能。

第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、測(cè)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(hào)進(jìn)入邏輯部分，在測(cè)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(dāng)于一臺(tái)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(dāng)于一臺(tái)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(dāng)負(fù)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(duì)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(diǎn)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(hù)裝置的最基本元件，每一套保護(hù)裝置，都可以看成是有若干個(gè)繼電器按一定的性能及要求連接在一起的整體。機(jī)電型、整流型保護(hù)裝置中，繼電器是確實(shí)存在的；在晶體管、集成電路及微機(jī)保護(hù)中，繼電器是抽象的，因?yàn)榫w管、集成電路及微機(jī)保護(hù)裝置是由若干個(gè)功能元件和基本電路組成的一個(gè)整體，一般不在將它分成分散的繼電器。在微機(jī)保護(hù)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(hù)、自動(dòng)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(dá)到某一給定值，或者加入某一輸入量時(shí)，其輸出量就產(chǎn)生預(yù)定躍變的自動(dòng)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(dòng)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(jī)型。2、按作用不同分為：測(cè)量繼電器、輔助繼電器。（1）測(cè)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(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器。3、按反應(yīng)物理量增大或減小動(dòng)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(diǎn)（接點(diǎn)）保護(hù)裝置實(shí)際上是一種控制裝置，它控制了斷路器是否跳閘、信號(hào)回路是否接通，而保護(hù)裝置這種作用是通過繼電器觸點(diǎn)斷開或閉合來實(shí)現(xiàn)的。1、作用：具有開關(guān)控制作用。2、種類：動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）、動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）。3、表示符號(hào)：（舉例說明）四、符號(hào)繼電器的表示符號(hào)包括文字和圖形符號(hào)（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(duì)稱分量濾過器

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，沒有負(fù)序和零序分量，只有當(dāng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，才出現(xiàn)負(fù)序和零序。利用故障時(shí)出現(xiàn)出現(xiàn)負(fù)序和零序分量來構(gòu)成反映序分量的保護(hù)，可以提高保護(hù)的靈敏度。

種類：零序電流、零序電壓濾過器、負(fù)序電流、負(fù)序電壓濾過器，復(fù)合濾過器和三相式的負(fù)序電流、負(fù)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(tái)具有相同型號(hào)和變比的電流互感器構(gòu)成。若三相電流中包含有正序、負(fù)序和零序分量時(shí)，由于正序和負(fù)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(fù)序電壓濾過器(1)單相式負(fù)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(jī)中性點(diǎn)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(fù)序電壓濾過器原理接線圖三、負(fù)序電壓濾過器第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)序電壓濾過器位形圖(a)輸入正序電壓時(shí)位形圖(b)輸入負(fù)序電壓時(shí)位形圖第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)三相式負(fù)序電壓濾過器四、負(fù)序電流濾過器(1)單相式負(fù)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(fù)序電壓濾過器(a)原理接線圖(b)輸入正序位形圖(c)輸入負(fù)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(fù)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(fù)序電流濾過器相量圖(a)加入正序電流(b)加入負(fù)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(fù)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(fù)序電流濾過器(a)加入正序電流(b)加入負(fù)序電流(2)三相式負(fù)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(fù)序電流濾過器(a)原理圖(b)正序相量圖(c)負(fù)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(fù)序電流濾過器第60頁，課件共64頁，創(chuàng)作