繼電保護(hù)教案

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 第一篇第一篇 繼電保護(hù)基礎(chǔ)繼電保護(hù)基礎(chǔ) 第一章第一章 繼電保護(hù)的基本知識(shí)繼電保護(hù)的基本知識(shí) 第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的故障及異常運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)的故障及異常運(yùn)行狀態(tài) 電力系統(tǒng)是由：電力系統(tǒng)是由：發(fā)電廠發(fā)電廠、輸電電網(wǎng)輸電電網(wǎng)（變電所和電（變電所和電 力線路）、力線路）、配電電網(wǎng)配電電網(wǎng)（配電所和電力線路）和（配電所和電力線路）和用用 戶戶（用電設(shè)備）組成。（用電設(shè)備）組成。 電力系統(tǒng)中有發(fā)電機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī)、變壓器、母電力系統(tǒng)中有發(fā)電機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī)、變壓器、母 線、架空電力線路、電力電纜線路、電力電容器、線、架空電力線路、電力電纜線路、電力電容器、 斷路器斷路器等

2、重要電氣設(shè)備，在等重要電氣設(shè)備，在自然界條件影響自然界條件影響 （雷擊、鳥獸害、風(fēng)雨雪等災(zāi)害），（雷擊、鳥獸害、風(fēng)雨雪等災(zāi)害），設(shè)備質(zhì)量存設(shè)備質(zhì)量存 在問(wèn)題在問(wèn)題，人為錯(cuò)誤操作人為錯(cuò)誤操作 造成短路故障或接地造成短路故障或接地，用電設(shè)備，用電設(shè)備嚴(yán)重超負(fù)荷嚴(yán)重超負(fù)荷， 都會(huì)產(chǎn)生大電流或高次諧波，都會(huì)產(chǎn)生大電流或高次諧波，造成電氣設(shè)備的造成電氣設(shè)備的 損毀損毀，為了，為了保護(hù)電氣設(shè)備保護(hù)電氣設(shè)備不受損壞，都不受損壞，都必須設(shè)必須設(shè) 置置相應(yīng)的繼電相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)置保護(hù)設(shè)置。 一一 電力系統(tǒng)的故障電力系統(tǒng)的故障 故障一般是指：故障一般是指：金屬性短路金屬性短路。 1 1 短路故障點(diǎn)的形式短路故障點(diǎn)

3、的形式 三相短路三相短路K K（ （3 3） （又稱相間短路）（又稱相間短路） 兩相短路兩相短路K K（ （2 2） （又稱相間短路）（又稱相間短路） 兩相接地短路兩相接地短路K K（ （1,11,1） （又稱接地短路） （又稱接地短路） 單相接地短路單相接地短路K K（ （1 1）（中性點(diǎn)直 （中性點(diǎn)直 接接地系統(tǒng)）接接地系統(tǒng)） （又稱接地短路）（又稱接地短路） 其三相短路危害最大。其三相短路危害最大。 單相接地短路最為常見(jiàn)。單相接地短路最為常見(jiàn)。 2 2 短路故障的危害短路故障的危害 圖圖1-1.P11-1.P1在在CAD CAD 板上。板上。 正常運(yùn)行時(shí)，各設(shè)備正常負(fù)荷電流都比較小，正常

4、運(yùn)行時(shí)，各設(shè)備正常負(fù)荷電流都比較小， 短路電流是正常電流的短路電流是正常電流的幾幾倍至幾萬(wàn)倍。對(duì)設(shè)備倍至幾萬(wàn)倍。對(duì)設(shè)備 會(huì)造成嚴(yán)重后果：會(huì)造成嚴(yán)重后果： 故障點(diǎn)的高溫電弧燒毀設(shè)備；故障點(diǎn)的高溫電弧燒毀設(shè)備； 熱效應(yīng)的高溫?zé)龎脑O(shè)備，或降低使用壽命；熱效應(yīng)的高溫?zé)龎脑O(shè)備，或降低使用壽命； 動(dòng)效應(yīng)的電動(dòng)力破壞設(shè)備，或降低使用壽命；動(dòng)效應(yīng)的電動(dòng)力破壞設(shè)備，或降低使用壽命； 短路大大降低電網(wǎng)電壓，用電設(shè)備無(wú)法工作；短路大大降低電網(wǎng)電壓，用電設(shè)備無(wú)法工作； 破壞電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起電網(wǎng)振蕩，甚至使破壞電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起電網(wǎng)振蕩，甚至使 電力系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。電力系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。 3

5、 短路保護(hù)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求短路保護(hù)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 要求保護(hù)裝置快速、準(zhǔn)確且有選擇性斷開(kāi)故障點(diǎn)要求保護(hù)裝置快速、準(zhǔn)確且有選擇性斷開(kāi)故障點(diǎn) 電路。電路。 二、電力系統(tǒng)異常運(yùn)行狀態(tài)（不正常）二、電力系統(tǒng)異常運(yùn)行狀態(tài)（不正常） 1 定義定義 短時(shí)間不會(huì)造成設(shè)備的損壞，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)損壞設(shè)短時(shí)間不會(huì)造成設(shè)備的損壞，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)損壞設(shè) 備。備。 2 2 形式形式 短時(shí)過(guò)負(fù)荷、單相接地（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)）、短時(shí)過(guò)負(fù)荷、單相接地（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)）、 甩負(fù)荷、電力系統(tǒng)振蕩等。甩負(fù)荷、電力系統(tǒng)振蕩等。 3 3 造成影響造成影響 過(guò)負(fù)荷會(huì)使設(shè)備過(guò)熱，絕緣材料加速老化，甚至過(guò)負(fù)荷會(huì)使設(shè)備過(guò)熱，絕緣材料加速老

6、化，甚至 熱擊穿。熱擊穿。 突然甩負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，引起電力系統(tǒng)振蕩，突然甩負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，引起電力系統(tǒng)振蕩， 影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。 4 4 故障、異常狀況保護(hù)的要求故障、異常狀況保護(hù)的要求 故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作跳斷路器；故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作跳斷路器； 異常狀況，保護(hù)動(dòng)作發(fā)信號(hào)。異常狀況，保護(hù)動(dòng)作發(fā)信號(hào)。 第二節(jié)第二節(jié) 繼電保護(hù)裝置的任務(wù)及作繼電保護(hù)裝置的任務(wù)及作用用 用用 異常運(yùn)行異常運(yùn)行 (參數(shù)值較正常值略有不同參數(shù)值較正常值略有不同) 短路故障（短路電流大增）短路故障（短路電流大增） 2、三種運(yùn)行方式時(shí)，測(cè)量的參數(shù)（電流、電壓、三種運(yùn)行方式時(shí)，測(cè)量的參數(shù)（電流、電壓、 阻抗

7、等）是不同的。阻抗等）是不同的。 3、保護(hù)裝置能甄別各種狀況不同參數(shù)的能力，以、保護(hù)裝置能甄別各種狀況不同參數(shù)的能力，以 發(fā)布命令。發(fā)布命令。 二、種類二、種類 1、按功能分有：、按功能分有： 主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)。主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)。 主保護(hù)是快速切除短路故障。主保護(hù)是快速切除短路故障。 輔助保護(hù)是彌補(bǔ)主保護(hù)的缺陷，即主保護(hù)保護(hù)范輔助保護(hù)是彌補(bǔ)主保護(hù)的缺陷，即主保護(hù)保護(hù)范 圍以外設(shè)置的保護(hù)。圍以外設(shè)置的保護(hù)。 后備保護(hù)是主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)切除短路故障。后備保護(hù)是主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)切除短路故障。 近后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，同一設(shè)備上另一保護(hù)近后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，同一設(shè)備上另一保護(hù) 切除短

8、路故障；切除短路故障； 遠(yuǎn)后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，相鄰設(shè)備上保護(hù)實(shí)遠(yuǎn)后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，相鄰設(shè)備上保護(hù)實(shí) 現(xiàn)切除短路故障。現(xiàn)切除短路故障。 2 2、常規(guī)保護(hù)方式有：、常規(guī)保護(hù)方式有： 無(wú)時(shí)（瞬時(shí)）電流速斷保護(hù)、限時(shí)（短時(shí)）電流無(wú)時(shí)（瞬時(shí)）電流速斷保護(hù)、限時(shí)（短時(shí)）電流 速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、低電壓速斷保護(hù)、速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、低電壓速斷保護(hù)、 方向電流保護(hù)、零序保護(hù)、阻抗保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、方向電流保護(hù)、零序保護(hù)、阻抗保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、 高頻保護(hù)、氣體保護(hù)等。高頻保護(hù)、氣體保護(hù)等。 按動(dòng)作原理分類有：按動(dòng)作原理分類有： 機(jī)電型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)機(jī)電型、整流型、晶體

9、管型、集成電路型、微機(jī) 型保護(hù)等型保護(hù)等 （1 1）基本組成）基本組成 一般由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行一般由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行 部分三部分組成。部分三部分組成。 測(cè)量部分作用：測(cè)量部分作用： 將能反映被保護(hù)設(shè)備的一個(gè)或幾個(gè)運(yùn)行參數(shù)，與將能反映被保護(hù)設(shè)備的一個(gè)或幾個(gè)運(yùn)行參數(shù)，與 保護(hù)裝置的整定值（即計(jì)算值或給定值）進(jìn)行比保護(hù)裝置的整定值（即計(jì)算值或給定值）進(jìn)行比 較，判斷被保護(hù)設(shè)備的工作狀態(tài)。非正常運(yùn)行時(shí)，較，判斷被保護(hù)設(shè)備的工作狀態(tài)。非正常運(yùn)行時(shí)， 該測(cè)量部分啟動(dòng)（有信息輸出）。該測(cè)量部分啟動(dòng)（有信息輸出）。 邏輯部分的作用：邏輯部分的作用： 根據(jù)測(cè)量部分的輸出結(jié)果，進(jìn)行一系列的邏輯判根

10、據(jù)測(cè)量部分的輸出結(jié)果，進(jìn)行一系列的邏輯判 斷，以決定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作，選定何種動(dòng)作方斷，以決定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作，選定何種動(dòng)作方 式，輸出信息。式，輸出信息。 執(zhí)行部分的作用：執(zhí)行部分的作用： 是執(zhí)行保護(hù)的功能。是執(zhí)行保護(hù)的功能。 正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不動(dòng)作；正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不動(dòng)作； 異常運(yùn)行時(shí)保護(hù)動(dòng)作異常運(yùn)行時(shí)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；信號(hào)； 故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作跳閘（斷路器）。跳閘（斷路器）。 運(yùn)運(yùn) 第四節(jié)第四節(jié) 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 選擇性選擇性 速動(dòng)性速動(dòng)性 靈敏性靈敏性 可靠性可靠性 選擇性選擇性 ：保護(hù)裝置僅首先：保護(hù)裝置僅首先切除故障部切除故障部 分分（即將故障電氣設(shè)備、元

11、件、電力線路等（即將故障電氣設(shè)備、元件、電力線路等 切除）；其他非故障部分保證正常運(yùn)行。切除）；其他非故障部分保證正常運(yùn)行。 圖：在圖：在CADCAD板上板上 速動(dòng)性速動(dòng)性 （或快速性）（或快速性） ：保護(hù)裝置能快：保護(hù)裝置能快 速切除故障點(diǎn)。速切除故障點(diǎn)。 速動(dòng)性要求：速動(dòng)性要求： 110kV110kV及以下輸電線路，及以下輸電線路，t tact act=0.5 =0.5秒，秒， 220kV220kV及以上輸電線路，及以上輸電線路，t tact act=0.02 =0.02 0.04秒，秒， 大型發(fā)電機(jī)和變壓器，大型發(fā)電機(jī)和變壓器，tact=0.030.05秒，秒， 低壓線路允許，低壓線路允

12、許，tact=12秒。秒。 目前保護(hù)動(dòng)作最快速度為目前保護(hù)動(dòng)作最快速度為410ms,一般為一般為0.02s。 目的是提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，電壓快速恢復(fù)；目的是提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，電壓快速恢復(fù)； 限制（減輕）電氣設(shè)備、線路等損壞的程度等；限制（減輕）電氣設(shè)備、線路等損壞的程度等； 提高自動(dòng)重合閘和備用電源的投入效果。提高自動(dòng)重合閘和備用電源的投入效果。 速動(dòng)性，不是切斷故障電路越快越好，否則，其速動(dòng)性，不是切斷故障電路越快越好，否則，其 他性能降低，增加保護(hù)裝置的復(fù)雜性，造成經(jīng)他性能降低，增加保護(hù)裝置的復(fù)雜性，造成經(jīng) 濟(jì)不合理。濟(jì)不合理。 靈敏性靈敏性 ：是對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的反應(yīng)：是對(duì)其保護(hù)

13、范圍內(nèi)故障的反應(yīng) 能力。能力。 靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)K Ksen sen定義： 定義： 通常用靈敏系數(shù)通常用靈敏系數(shù)K Ksen sen（或靈敏度）來(lái)衡量。 （或靈敏度）來(lái)衡量。 即數(shù)值上升時(shí)，故障參數(shù)最小計(jì)算值與保護(hù)即數(shù)值上升時(shí)，故障參數(shù)最小計(jì)算值與保護(hù) 整定值之比；數(shù)值下降時(shí)，故障參數(shù)最大計(jì)整定值之比；數(shù)值下降時(shí)，故障參數(shù)最大計(jì) 算值與保護(hù)整定值之比。算值與保護(hù)整定值之比。 過(guò)量保護(hù)靈敏（度）系數(shù)：過(guò)量保護(hù)靈敏（度）系數(shù)： K Ksen sen= = 欠量保護(hù)靈敏（度）系數(shù)：欠量保護(hù)靈敏（度）系數(shù)： Ksen=Ksen= 按最不利的工作情況進(jìn)行校驗(yàn)按最不利的工作情況進(jìn)行校驗(yàn) 過(guò)量保護(hù)靈敏系數(shù)的

14、校驗(yàn)公式：過(guò)量保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)公式： Ksen=Ksen= 欠量保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)公式：欠量保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)公式： Ksen=Ksen= （參數(shù)為：電流、電壓、阻抗等）（參數(shù)為：電流、電壓、阻抗等） 可靠性可靠性 ：是對(duì)電力系統(tǒng)中故障部分，保護(hù)：是對(duì)電力系統(tǒng)中故障部分，保護(hù) 裝置能可靠地切除故障，不拒動(dòng)；非故障部分，裝置能可靠地切除故障，不拒動(dòng)；非故障部分， 保護(hù)裝置能可靠不動(dòng)作，不誤動(dòng)。保護(hù)裝置能可靠不動(dòng)作，不誤動(dòng)。 第五節(jié)第五節(jié) 繼電保護(hù)發(fā)展簡(jiǎn)史（略）繼電保護(hù)發(fā)展簡(jiǎn)史（略） 本章小結(jié)本章小結(jié) 繼電保護(hù)屬二次回路。繼電保護(hù)屬二次回路。 1 1、繼電保護(hù)裝置主要是對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備（電、繼

15、電保護(hù)裝置主要是對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備（電 機(jī)、變壓器、電容器、用電設(shè)備等）、電力線路機(jī)、變壓器、電容器、用電設(shè)備等）、電力線路 等首先根據(jù)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行識(shí)別三種情況：等首先根據(jù)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行識(shí)別三種情況： （1 1）正常運(yùn)行）正常運(yùn)行 （2 2）故障）故障 （斷路器跳閘）（斷路器跳閘） （3 3）異常情況）異常情況( (發(fā)信號(hào)發(fā)信號(hào)) ) 2 2、繼電保護(hù)根據(jù)保護(hù)對(duì)象、基本原理及、繼電保護(hù)根據(jù)保護(hù)對(duì)象、基本原理及 實(shí)現(xiàn)手段分類：實(shí)現(xiàn)手段分類： 機(jī)電型、整流型、晶體管型、集成性、微機(jī)電型、整流型、晶體管型、集成性、微 機(jī)型等。機(jī)型等。 3 3、繼電保護(hù)裝置由三部分組成：測(cè)量、邏輯及執(zhí)、繼電保護(hù)裝置由三

16、部分組成：測(cè)量、邏輯及執(zhí) 行部分。行部分。 4 4、對(duì)繼電保護(hù)裝置的四個(gè)要求：、對(duì)繼電保護(hù)裝置的四個(gè)要求： 選擇性、速動(dòng)性（快速性）、靈敏性、及可靠性。選擇性、速動(dòng)性（快速性）、靈敏性、及可靠性。 復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 1-11-1何謂電力系統(tǒng)的故障、異常運(yùn)行狀態(tài)？分別何謂電力系統(tǒng)的故障、異常運(yùn)行狀態(tài)？分別 有哪些類型有哪些類型? ?將產(chǎn)生哪將產(chǎn)生哪 些后果？些后果？ 電力系統(tǒng)的故障：電力系統(tǒng)的故障： 1 1、故障一般是指：金屬性短路。、故障一般是指：金屬性短路。 2 2、短路故障的形式、短路故障的形式 三相短路三相短路K K（3 3） 兩相短路兩相短路K K（2 2） 兩相接地短路兩相接地短

17、路K K（1,11,1） 單相接地短路單相接地短路K K（1 1）（中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)）（中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)） 三相短路危害最大。三相短路危害最大。 3 3、短路產(chǎn)生的后果、短路產(chǎn)生的后果 故障點(diǎn)的高溫電弧燒毀設(shè)備；故障點(diǎn)的高溫電弧燒毀設(shè)備； 熱效應(yīng)的高溫?zé)龎脑O(shè)備，或降低使用壽命；熱效應(yīng)的高溫?zé)龎脑O(shè)備，或降低使用壽命； 動(dòng)效應(yīng)的電動(dòng)力破壞設(shè)備，或降動(dòng)效應(yīng)的電動(dòng)力破壞設(shè)備，或降 過(guò)負(fù)荷會(huì)使設(shè)備過(guò)熱，絕緣材料加速老化，甚至過(guò)負(fù)荷會(huì)使設(shè)備過(guò)熱，絕緣材料加速老化，甚至 熱擊穿。熱擊穿。 突然甩負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，引起電力系統(tǒng)振蕩，突然甩負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，引起電力系統(tǒng)振蕩， 影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。影響系統(tǒng)運(yùn)

18、行穩(wěn)定性。 1-2 1-2 繼電保護(hù)的基本任務(wù)及作用是什么？繼電保護(hù)的基本任務(wù)及作用是什么？ 1 1、任務(wù)：、任務(wù)： （1 1）快速、自動(dòng)、準(zhǔn)確、有選擇性斷開(kāi)故障電路。）快速、自動(dòng)、準(zhǔn)確、有選擇性斷開(kāi)故障電路。 （2 2）異常狀況運(yùn)行時(shí)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，引起值班）異常狀況運(yùn)行時(shí)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，引起值班 員注意。員注意。 2 2、作用：、作用： 保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和電能質(zhì)保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和電能質(zhì) 量，防止故障擴(kuò)大和事故發(fā)生。量，防止故障擴(kuò)大和事故發(fā)生。 1-31-3繼電保護(hù)如何區(qū)分電力系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障或異常運(yùn)繼電保護(hù)如何區(qū)分電力系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障或異常運(yùn) 行情況？行情況？ 一、基本原理一、

19、基本原理 1 1、運(yùn)行狀況有三種：、運(yùn)行狀況有三種： 正常運(yùn)行正常運(yùn)行 異常運(yùn)行異常運(yùn)行 故障故障 2 2、三種運(yùn)行方式時(shí)，測(cè)量的參數(shù)（電流、電壓、阻抗等）、三種運(yùn)行方式時(shí)，測(cè)量的參數(shù)（電流、電壓、阻抗等） 是不同的。是不同的。 3 3、保護(hù)裝置能甄別各種狀況不同參數(shù)的能力，以發(fā)布命、保護(hù)裝置能甄別各種狀況不同參數(shù)的能力，以發(fā)布命 令。令。 1-4 1-4 繼電保護(hù)種類有哪些？繼電保護(hù)種類有哪些？ 1 1、按功能分有：、按功能分有： 主保護(hù)、后被保護(hù)、輔助保護(hù)。主保護(hù)、后被保護(hù)、輔助保護(hù)。 2 2、常規(guī)（保護(hù)動(dòng)作原理分）保護(hù)方式有：、常規(guī)（保護(hù)動(dòng)作原理分）保護(hù)方式有： 過(guò)電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、

20、方向電流保護(hù)、零序過(guò)電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、方向電流保護(hù)、零序 保護(hù)、阻抗保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、氣體保保護(hù)、阻抗保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、氣體保 護(hù)等。護(hù)等。 1-5 1-5 何謂主保護(hù)、后備保護(hù)與輔助保護(hù)？遠(yuǎn)后何謂主保護(hù)、后備保護(hù)與輔助保護(hù)？遠(yuǎn)后 備保護(hù)與近后備保護(hù)有何區(qū)別？備保護(hù)與近后備保護(hù)有何區(qū)別？ 主保護(hù)是快速切除短路故障。主保護(hù)是快速切除短路故障。 輔助保護(hù)是彌補(bǔ)主保護(hù)的缺陷，即主輔助保護(hù)是彌補(bǔ)主保護(hù)的缺陷，即主保護(hù)保護(hù)保護(hù)保護(hù) 范圍以外設(shè)置的保護(hù)。范圍以外設(shè)置的保護(hù)。 后備保護(hù)是主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)切除短路故障。后備保護(hù)是主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)切除短路故障。 近后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，同一近后備保

21、護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，同一 設(shè)備上另一保護(hù)切除短路故障；設(shè)備上另一保護(hù)切除短路故障； 后后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，相鄰設(shè)備上保護(hù)實(shí)后后備保護(hù)：主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，相鄰設(shè)備上保護(hù)實(shí) 現(xiàn)切除短路故障。現(xiàn)切除短路故障。 1-6 繼電保護(hù)裝置一般由哪幾部分組成？各部分作繼電保護(hù)裝置一般由哪幾部分組成？各部分作 用是什么？用是什么？ 測(cè)量部分作用：測(cè)量部分作用： 將能反映被保護(hù)設(shè)備的一個(gè)或幾個(gè)運(yùn)行參數(shù)，與將能反映被保護(hù)設(shè)備的一個(gè)或幾個(gè)運(yùn)行參數(shù)，與 保護(hù)裝置的整定值（即計(jì)算值或給定值）進(jìn)行比保護(hù)裝置的整定值（即計(jì)算值或給定值）進(jìn)行比 較，判斷被保護(hù)設(shè)備的工作狀態(tài)，非正常運(yùn)行時(shí)，較，判斷被保護(hù)設(shè)備的工作狀態(tài)，非正常運(yùn)行

22、時(shí)， 該測(cè)量部分啟動(dòng)（有信息輸出）。該測(cè)量部分啟動(dòng)（有信息輸出）。 邏輯部分的作用：邏輯部分的作用： 根據(jù)測(cè)量部分的輸出結(jié)果，進(jìn)行一系列的邏輯判斷，根據(jù)測(cè)量部分的輸出結(jié)果，進(jìn)行一系列的邏輯判斷， 以決定保護(hù)是否以決定保護(hù)是否 應(yīng)該動(dòng)作，選定何種動(dòng)作，輸出信息。應(yīng)該動(dòng)作，選定何種動(dòng)作，輸出信息。 執(zhí)行部分的作用：執(zhí)行部分的作用： 是執(zhí)行保護(hù)的功能。是執(zhí)行保護(hù)的功能。 1-7 1-7 對(duì)繼電保護(hù)有哪些基本要求？為什么說(shuō)有時(shí)對(duì)繼電保護(hù)有哪些基本要求？為什么說(shuō)有時(shí) 它們時(shí)互相矛盾的？又如何求得統(tǒng)一？它們時(shí)互相矛盾的？又如何求得統(tǒng)一？ 選擇性選擇性 速動(dòng)性速動(dòng)性 靈敏性靈敏性 可靠性可靠性 為保證選擇性

23、，有時(shí)帶有延時(shí)，影響速動(dòng)性；為保證選擇性，有時(shí)帶有延時(shí)，影響速動(dòng)性； 為保證靈敏性，有時(shí)允許非選擇性動(dòng)作，再由為保證靈敏性，有時(shí)允許非選擇性動(dòng)作，再由 自動(dòng)重合閘裝置來(lái)糾正；自動(dòng)重合閘裝置來(lái)糾正； 流值變換。流值變換。 互感器的種類：互感器的種類： 電壓互感器（電壓互感器（PTPT）和電流互感器（）和電流互感器（CTCT） 互感器的作用：互感器的作用： 電壓互感器（電壓互感器（PTPT），將一次系統(tǒng)不同等級(jí)的電），將一次系統(tǒng)不同等級(jí)的電 壓均變?yōu)榈碗妷海瑝壕優(yōu)榈碗妷海?00V100V、100/V100/V、100/3V100/3V。 電流互感器（電流互感器（CTCT），將一次系統(tǒng)不同的大電流

24、），將一次系統(tǒng)不同的大電流 均變?yōu)樾‰娏?，一般均變?yōu)樾‰娏?，一?A5A，或，或1A1A。 隔離一次高壓，確保人身和設(shè)備安隔離一次高壓，確保人身和設(shè)備安全。全。 電壓互感器（電壓互感器（PTPT）回路不準(zhǔn)短路，用熔斷器作）回路不準(zhǔn)短路，用熔斷器作 過(guò)流保護(hù)過(guò)流保護(hù)； 電流互感器（電流互感器（CTCT），回路），回路 不準(zhǔn)開(kāi)路，不允許設(shè)置熔斷器不準(zhǔn)開(kāi)路，不允許設(shè)置熔斷器 作過(guò)流保護(hù)和開(kāi)關(guān)，防止開(kāi)路。作過(guò)流保護(hù)和開(kāi)關(guān)，防止開(kāi)路。 一、互感器的極性與參考方一、互感器的極性與參考方 向向 I 1 L1 L2 I 2 K1 K 2 KA I1 I2 (b) 電流互感器 互感器的極性：互感器的極性： 用儀

25、器儀表測(cè)量方法確定互感器的極性。用儀器儀表測(cè)量方法確定互感器的極性。 用廠家給定的字母和數(shù)字確定互感器的極性。用廠家給定的字母和數(shù)字確定互感器的極性。 圖上有標(biāo)注圖上有標(biāo)注“”或或“”符號(hào)的各端點(diǎn)規(guī)定為符號(hào)的各端點(diǎn)規(guī)定為 同極性端子（同名端），即在同一時(shí)刻均為同極性端子（同名端），即在同一時(shí)刻均為“正正 極極”或均為或均為“負(fù)極負(fù)極”； 圖上沒(méi)有標(biāo)注圖上沒(méi)有標(biāo)注“”或或“”符號(hào)的各端點(diǎn)規(guī)定符號(hào)的各端點(diǎn)規(guī)定 也為同極性端子（同名端），即在同一時(shí)刻均為也為同極性端子（同名端），即在同一時(shí)刻均為 “負(fù)極負(fù)極”或均為或均為“正極正極”； 圖上有標(biāo)注圖上有標(biāo)注“”或或“”符號(hào)的各端點(diǎn)，與圖符號(hào)的各端點(diǎn)，

26、與圖 上沒(méi)有標(biāo)注上沒(méi)有標(biāo)注“”或或“”符號(hào)的各端點(diǎn)規(guī)定為異符號(hào)的各端點(diǎn)規(guī)定為異 極性端子（異名端）。極性端子（異名端）。 互感器的極性，通常按減極性原則進(jìn)行標(biāo)注?；ジ衅鞯臉O性，通常按減極性原則進(jìn)行標(biāo)注。 互感器的一次回路電流方向，由標(biāo)有互感器的一次回路電流方向，由標(biāo)有“”端點(diǎn)端點(diǎn) “流入流入”，即電源，即電源“流入流入”互感器；互感器； 互感器的二次回路電流方向，由標(biāo)有互感器的二次回路電流方向，由標(biāo)有“”端點(diǎn)端點(diǎn) “流出流出”，即互感器，即互感器“流流 第一節(jié)第一節(jié) 互感器（儀用變壓器）互感器（儀用變壓器） 互感器采用電磁式，主要由鐵芯和線圈組成。進(jìn)行互感器采用電磁式，主要由鐵芯和線圈組成。進(jìn)

27、行 交流電壓值或交流電交流電壓值或交流電 出出”繼電器。繼電器。 一次、二次電流方向相反，故稱減極性標(biāo)注。一次、二次電流方向相反，故稱減極性標(biāo)注。 習(xí)慣規(guī)定：習(xí)慣規(guī)定： 電壓互感器，一次、二次的電壓正方向：電壓互感器，一次、二次的電壓正方向： 從標(biāo)有從標(biāo)有“”的端子，指向無(wú)標(biāo)有的端子，指向無(wú)標(biāo)有“”的端子。的端子。 電流互感器，一次、二次的電流方向相反：電流互感器，一次、二次的電流方向相反： 一次電流從標(biāo)有一次電流從標(biāo)有“”的端子，指向無(wú)標(biāo)有的端子，指向無(wú)標(biāo)有“” 的端子；的端子； 二次電流從無(wú)標(biāo)有二次電流從無(wú)標(biāo)有“”的端子，流向標(biāo)有的端子，流向標(biāo)有“” 的端子。的端子。 理想情況，忽略勵(lì)磁電

28、流、一次、理想情況，忽略勵(lì)磁電流、一次、 二次繞組的電阻和漏抗。二次繞組的電阻和漏抗。 （TV）一次電壓折算后，）一次電壓折算后，U1，與二次電壓，與二次電壓U2值大小相等，相位相同；值大小相等，相位相同； 2 11nTV nTV ：為互感器變壓比。：為互感器變壓比。 （TA）二次電流折算后，）二次電流折算后，I2，與一次電流，與一次電流I1值大小相等，相位相同。值大小相等，相位相同。 2 1 1nTA nTA ：為互感器變流比。：為互感器變流比。 二二 互感器的誤差互感器的誤差 根據(jù)電磁感應(yīng)原理，互感器一根據(jù)電磁感應(yīng)原理，互感器一 次線圈接通交流電源，一次線圈次線圈接通交流電源，一次線圈 產(chǎn)

29、生很小的勵(lì)磁電流產(chǎn)生很小的勵(lì)磁電流I0 0，鐵芯產(chǎn)生，鐵芯產(chǎn)生 主磁通主磁通 ，由于 ，由于0 0的存在，產(chǎn)的存在，產(chǎn) 生壓降，使生壓降，使 2 2 1 1 或或 2 2 1 1， ， 產(chǎn)生誤差。產(chǎn)生誤差。 圖圖2222電流互感器等值電路和電流互感器等值電路和 相量關(guān)系相量關(guān)系 Z Z 1 1 ：歸算到二次側(cè)的一次繞組漏：歸算到二次側(cè)的一次繞組漏 抗；抗； Ze ：歸算到二次側(cè)的勵(lì)磁阻抗；：歸算到二次側(cè)的勵(lì)磁阻抗； Z2 : 二次繞組漏抗；二次繞組漏抗； Z1oa : 負(fù)載阻抗負(fù)載阻抗; 1 : 歸算到二次側(cè)的一次繞組一次電流；歸算到二次側(cè)的一次繞組一次電流； e， : 歸算到二次側(cè)的一次繞組

30、勵(lì)磁電流。歸算到二次側(cè)的一次繞組勵(lì)磁電流。 1、互感器的誤差定義、互感器的誤差定義 電流比誤差（電流比誤差（i）：）： 由于勵(lì)磁電流由于勵(lì)磁電流I0的存在，的存在， I1 /I2N1N2 , 21 或或 2 1 ，產(chǎn)生誤差。，產(chǎn)生誤差。 i = （I2 I1）/ I1 100 = Ie cos(e2)/ I1 100 角度誤差角度誤差(i): 由于阻抗的存在，由于阻抗的存在，2和和1 不同相，產(chǎn)生角誤差不同相，產(chǎn)生角誤差(i)。 i = Arg （2 /1） = arcsini = arcsin Ie sin(e2)/ I1 勵(lì)磁電流（勵(lì)磁電流（Ie）是引起互感器比和角誤差的主要原因。勵(lì)磁電流

31、的大）是引起互感器比和角誤差的主要原因。勵(lì)磁電流的大 小，與勵(lì)磁阻抗小，與勵(lì)磁阻抗Ze 和二次負(fù)載和二次負(fù)載 (Z2Z1oa)的大小和性質(zhì)有關(guān)。的大小和性質(zhì)有關(guān)。 Z2減?。ㄨF芯磁通過(guò)飽和，導(dǎo)磁系數(shù)減?。ㄨF芯磁通過(guò)飽和，導(dǎo)磁系數(shù)減?。瑒?lì)磁電流（減?。瑒?lì)磁電流（Ie）增）增 大，導(dǎo)致誤差增大；大，導(dǎo)致誤差增大； 二次負(fù)載二次負(fù)載(Z2Z1oa)增大，（增大，（Ie） 增大，導(dǎo)致誤差增大。增大，導(dǎo)致誤差增大。 電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)有：電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)有： 0.2、0.5、1.0、3.0、10級(jí)等。級(jí)等。 復(fù)合誤差（復(fù)合誤差（c）:(又稱全誤差又稱全誤差) 是指在穩(wěn)態(tài)時(shí)，一次電流瞬時(shí)值是

32、指在穩(wěn)態(tài)時(shí)，一次電流瞬時(shí)值i1,同二次電流瞬時(shí)值同二次電流瞬時(shí)值i2 與變流比與變流比 nTA乘積之差的有效值，用百分?jǐn)?shù)表示：乘積之差的有效值，用百分?jǐn)?shù)表示： c = 2dt100 式中式中 nTA 電流互感器的變流電流互感器的變流 比；比； I1與與i1 一次電流的有效值與瞬時(shí)值；一次電流的有效值與瞬時(shí)值； i2 二次電流的瞬時(shí)值；二次電流的瞬時(shí)值； T 一個(gè)周期的時(shí)間。一個(gè)周期的時(shí)間。 當(dāng)電流互感器在過(guò)電流狀態(tài)時(shí)，由于電流波形畸變，僅用當(dāng)電流互感器在過(guò)電流狀態(tài)時(shí)，由于電流波形畸變，僅用 正常時(shí)的比和角誤差指標(biāo)不能準(zhǔn)確地描述其誤差特性，復(fù)正常時(shí)的比和角誤差指標(biāo)不能準(zhǔn)確地描述其誤差特性，復(fù) 合

33、誤差在一定程度上可以反映電流中高次諧波分量的影響。合誤差在一定程度上可以反映電流中高次諧波分量的影響。 準(zhǔn)確限值系數(shù)：準(zhǔn)確限值系數(shù)： 額定準(zhǔn)確限值一次電流，與額定一次電流之比。額定準(zhǔn)確限值一次電流，與額定一次電流之比。 額定準(zhǔn)確限值一次電流，能滿足復(fù)合誤差要求的最大一次電流。額定準(zhǔn)確限值一次電流，能滿足復(fù)合誤差要求的最大一次電流。 額定準(zhǔn)確限值標(biāo)準(zhǔn)值：額定準(zhǔn)確限值標(biāo)準(zhǔn)值： 5、10、15、20、30等。等。 額定準(zhǔn)確限值表示方式：額定準(zhǔn)確限值表示方式： 5P 和和 10P 兩種。兩種。 分別相當(dāng)于電流誤差的準(zhǔn)確度等級(jí)分別相當(dāng)于電流誤差的準(zhǔn)確度等級(jí)1級(jí)與級(jí)與3級(jí)。級(jí)。 5P10 含義含義 5P

34、復(fù)合誤差為復(fù)合誤差為 5 ； 10 短路電流為短路電流為10倍額定電流時(shí)，復(fù)合誤差不超過(guò)倍額定電流時(shí)，復(fù)合誤差不超過(guò) 5 。 對(duì)誤差的要求對(duì)誤差的要求 不同用途的二次設(shè)備，對(duì)其誤差要不同用途的二次設(shè)備，對(duì)其誤差要 求不同。求不同。 測(cè)量、計(jì)量用電流互感器測(cè)量、計(jì)量用電流互感器 正常運(yùn)行狀況時(shí)，要求其準(zhǔn)確度高；正常運(yùn)行狀況時(shí)，要求其準(zhǔn)確度高； 短路時(shí)，要求其準(zhǔn)確度低，防止過(guò)大的二次電流，短路時(shí)，要求其準(zhǔn)確度低，防止過(guò)大的二次電流， 沖擊壞二次儀器儀表。沖擊壞二次儀器儀表。 測(cè)量、計(jì)量用電流互感器準(zhǔn)確度有：測(cè)量、計(jì)量用電流互感器準(zhǔn)確度有： 0.2、0.5、1.0、3.0 等等 0.2級(jí)用于實(shí)驗(yàn)室精

35、密測(cè)量；級(jí)用于實(shí)驗(yàn)室精密測(cè)量； 0.5級(jí)用于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量和計(jì)量用；級(jí)用于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量和計(jì)量用； 0.53.0級(jí)用于一般盤用測(cè)量用。級(jí)用于一般盤用測(cè)量用。 (c) (c) 電壓、電流相量圖電壓、電流相量圖 I I ： ： 2 1 I I 2 1 U U 1 U 2 U 1 I 2 I C I 2 I 2 Z Z Z 1 1 ：歸算到二次側(cè)的一次繞組漏：歸算到二次側(cè)的一次繞組漏 保護(hù)用電流互感器保護(hù)用電流互感器 基本要求：基本要求： 在一定過(guò)電流下，其誤差應(yīng)在一定限值之內(nèi)，以在一定過(guò)電流下，其誤差應(yīng)在一定限值之內(nèi)，以 保證保護(hù)裝置能正常動(dòng)作；保證保護(hù)裝置能正常動(dòng)作； 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間要求不同，對(duì)其

36、誤差要求也不同。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間要求不同，對(duì)其誤差要求也不同。 在較低電壓電網(wǎng)中，動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，在較低電壓電網(wǎng)中，動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，500ms以上，以上， 當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，暫態(tài)過(guò)程已或基本結(jié)束，已當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，暫態(tài)過(guò)程已或基本結(jié)束，已 到穩(wěn)定狀態(tài)，非周期分量衰減比較快，此種情況，到穩(wěn)定狀態(tài)，非周期分量衰減比較快，此種情況， 互感器只需采用一般滿足穩(wěn)態(tài)互感器?；ジ衅髦恍璨捎靡话銤M足穩(wěn)態(tài)互感器。 在在500kV的超高壓電網(wǎng)中，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很短，基的超高壓電網(wǎng)中，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很短，基 本上在本上在50ms以內(nèi)，以內(nèi)， 僅為電網(wǎng)時(shí)間常數(shù)的一半左右，非周期分量衰減僅為電網(wǎng)時(shí)間常數(shù)的一半左右，非周期分量衰減

37、 比較慢，處于暫態(tài)狀態(tài)，此種情況，互感器需采比較慢，處于暫態(tài)狀態(tài)，此種情況，互感器需采 用滿足暫態(tài)誤差互感器。用滿足暫態(tài)誤差互感器。 一般保護(hù)用互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)有：一般保護(hù)用互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)有： 3、10、及、及B、C、D（專用）級(jí)等。（專用）級(jí)等。 D級(jí)，鐵芯截面大，作為差動(dòng)、距離保護(hù)用；級(jí)，鐵芯截面大，作為差動(dòng)、距離保護(hù)用； B級(jí)，作為過(guò)電流保護(hù)用；級(jí)，作為過(guò)電流保護(hù)用； C級(jí)，？級(jí)，？ TP級(jí)，級(jí)，500kV電網(wǎng)保護(hù)用，具良好的暫態(tài)誤差保電網(wǎng)保護(hù)用，具良好的暫態(tài)誤差保 護(hù)特性。護(hù)特性。 規(guī)程規(guī)程規(guī)定，為了確保保護(hù)裝規(guī)定，為了確保保護(hù)裝 置正確工作，互感器電流誤比差不應(yīng)超過(guò)置正確工作，

38、互感器電流誤比差不應(yīng)超過(guò)10，角度誤差，角度誤差 不應(yīng)超過(guò)不應(yīng)超過(guò)7。 保護(hù)用的電流互感器，都必須根據(jù)保護(hù)用的電流互感器，都必須根據(jù)10誤差曲線進(jìn)行選擇、誤差曲線進(jìn)行選擇、 校驗(yàn)。校驗(yàn)。 3、電流互感器的、電流互感器的10誤差曲線誤差曲線 電流互感器產(chǎn)生誤差主要取決兩個(gè)因素：電流互感器產(chǎn)生誤差主要取決兩個(gè)因素： 二次負(fù)載阻抗（二次負(fù)載阻抗（Z1oa）。）。 Z1oaU2鐵芯可能飽和（鐵芯可能飽和（0）Ie誤差（誤差（c） 一次電流倍數(shù)一次電流倍數(shù)m。 是指一次電流是指一次電流I1與一次額定電流與一次額定電流I1N之比，之比， 即即 m = I1 / I1N 圖圖23電流互感器電流互感器 圖圖2

39、3電流互感器二次與一次電流互感器二次與一次 電流倍數(shù)電流倍數(shù) 10誤差曲線關(guān)系誤差曲線關(guān)系 限制產(chǎn)生誤差，必須限制負(fù)載阻抗和一次電流。限制產(chǎn)生誤差，必須限制負(fù)載阻抗和一次電流。 圖圖23，當(dāng)一次電流超過(guò)一次額定電流后，產(chǎn)生，當(dāng)一次電流超過(guò)一次額定電流后，產(chǎn)生 電流誤差增大，非線性曲線。電流倍數(shù)電流誤差增大，非線性曲線。電流倍數(shù)m10 。 飽和電流倍數(shù)（飽和電流倍數(shù)（m10）：）： 當(dāng)一次電流超過(guò)額定電流很多時(shí)，鐵芯磁路過(guò)飽和時(shí)，當(dāng)當(dāng)一次電流超過(guò)額定電流很多時(shí)，鐵芯磁路過(guò)飽和時(shí)，當(dāng) 一次電流倍數(shù)一次電流倍數(shù)m = I1 / I1N = m10時(shí)，即其電流比誤差為時(shí)，即其電流比誤差為 i = 10

40、時(shí)超過(guò)額定電流的倍數(shù)。其角度誤差不超過(guò)時(shí)超過(guò)額定電流的倍數(shù)。其角度誤差不超過(guò)7。 圖圖24，10誤差曲線，是飽和電流倍數(shù)誤差曲線，是飽和電流倍數(shù)m10與允許二與允許二 次負(fù)載阻抗次負(fù)載阻抗Z1oa之間的關(guān)系曲線。之間的關(guān)系曲線。 滿足規(guī)程規(guī)定：互感器電流誤差不應(yīng)超過(guò)滿足規(guī)程規(guī)定：互感器電流誤差不應(yīng)超過(guò)10，角度誤差，角度誤差 不應(yīng)超過(guò)不應(yīng)超過(guò)7，應(yīng)選擇圖中虛線框內(nèi)，應(yīng)選擇圖中虛線框內(nèi)m10.1值和值和Z1oa.1值。值。 另外，影響誤差的因素還有：互感另外，影響誤差的因素還有：互感 器的接線方式、斷路故障類型及一次設(shè)備的接線方式等。器的接線方式、斷路故障類型及一次設(shè)備的接線方式等。 當(dāng)不能滿足

41、誤差要求時(shí)，可將兩個(gè)型號(hào)相同的電流互感器當(dāng)不能滿足誤差要求時(shí)，可將兩個(gè)型號(hào)相同的電流互感器 串聯(lián)方法彌補(bǔ)，二次總阻抗是一個(gè)互感器阻抗的串聯(lián)方法彌補(bǔ)，二次總阻抗是一個(gè)互感器阻抗的1/2，減，減 小誤差。小誤差。 4 、TP型電流互感器型電流互感器 主要用于主要用于500kV及以上超高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)中，是側(cè)重及以上超高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)中，是側(cè)重 考慮暫態(tài)狀態(tài)保護(hù)特性設(shè)計(jì)的。考慮暫態(tài)狀態(tài)保護(hù)特性設(shè)計(jì)的。 TPS型電流互感器：型電流互感器： 具有閉路鐵芯的低漏磁，一次與二次匝數(shù)比（具有閉路鐵芯的低漏磁，一次與二次匝數(shù)比（N1/N2）誤）誤 差不超過(guò)差不超過(guò)5，準(zhǔn)確度限制條件由磁化特性決定，對(duì)剩，準(zhǔn)確

42、度限制條件由磁化特性決定，對(duì)剩 磁無(wú)限制。剩磁很大，不宜用于自磁無(wú)限制。剩磁很大，不宜用于自 動(dòng)重合閘場(chǎng)合。動(dòng)重合閘場(chǎng)合。 TPX型電流互感器：型電流互感器： 也是閉路鐵芯的低漏磁，準(zhǔn)確度限制條件由磁化特性決定，也是閉路鐵芯的低漏磁，準(zhǔn)確度限制條件由磁化特性決定， 對(duì)剩磁無(wú)限制。對(duì)剩磁無(wú)限制。 二次回路能準(zhǔn)確反映與一次故障電流成比例的交流分量和二次回路能準(zhǔn)確反映與一次故障電流成比例的交流分量和 直流分量。直流分量。 剩磁很大，不宜用于自動(dòng)重合閘場(chǎng)合。剩磁很大，不宜用于自動(dòng)重合閘場(chǎng)合。 TPY型電流互感器：型電流互感器： 鐵芯帶有小氣隙。鐵芯帶有小氣隙。 在一定的誤差限制范圍內(nèi)，也能變換一次故障

43、的交流分量和在一定的誤差限制范圍內(nèi)，也能變換一次故障的交流分量和 直流分量直流分量。 故障切除后，鐵芯中穩(wěn)態(tài)剩磁小，不大于飽和磁通密度的故障切除后，鐵芯中穩(wěn)態(tài)剩磁小，不大于飽和磁通密度的 5或或10。 目前，目前，TPY型電流互感器，使用較多一種。型電流互感器，使用較多一種。 存在問(wèn)題，勵(lì)磁阻抗小，差動(dòng)保護(hù)中會(huì)形成較大的分流，存在問(wèn)題，勵(lì)磁阻抗小，差動(dòng)保護(hù)中會(huì)形成較大的分流， 影響保護(hù)正確動(dòng)作。影響保護(hù)正確動(dòng)作。 TPZ型電流互感器：型電流互感器： 鐵芯帶有較大氣隙，二次回路不出現(xiàn)一次故障電流所含直鐵芯帶有較大氣隙，二次回路不出現(xiàn)一次故障電流所含直 流分量，穩(wěn)態(tài)剩磁趨于零，具有較小的時(shí)間常數(shù)。

44、流分量，穩(wěn)態(tài)剩磁趨于零，具有較小的時(shí)間常數(shù)。 適用于對(duì)一次短路電流無(wú)需監(jiān)測(cè)情況或采用交流電流動(dòng)作適用于對(duì)一次短路電流無(wú)需監(jiān)測(cè)情況或采用交流電流動(dòng)作 原理的保護(hù)。原理的保護(hù)。 TP型電流互感器是以瞬變性能為主，其暫態(tài)誤差型電流互感器是以瞬變性能為主，其暫態(tài)誤差 以電流誤差衡量，用額定對(duì)稱短路電流峰值的百以電流誤差衡量，用額定對(duì)稱短路電流峰值的百 分?jǐn)?shù)表示。誤差電流在規(guī)定的條件下隨時(shí)間變化，分?jǐn)?shù)表示。誤差電流在規(guī)定的條件下隨時(shí)間變化， 故取最大值。故取最大值。 峰值瞬值誤差：以交、直流分量總和的最大值確峰值瞬值誤差：以交、直流分量總和的最大值確 定的誤差。定的誤差。 表表21 三種三種TP級(jí)電流互

45、感器的誤差規(guī)定級(jí)電流互感器的誤差規(guī)定 穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)態(tài) 誤誤 差差 型型 號(hào)號(hào) 電流誤差（）電流誤差（） 角度誤差（角度誤差（） TPX 0.5 3 常不考慮誤差。常不考慮誤差。 在在500kV超高壓電力系統(tǒng)中，由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方超高壓電力系統(tǒng)中，由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方 便的原因，廣泛采用電容式電壓互感器便的原因，廣泛采用電容式電壓互感器TVC。通。通 過(guò)電容器分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓變換，利用隔離變壓過(guò)電容器分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓變換，利用隔離變壓 器進(jìn)行電氣隔離。器進(jìn)行電氣隔離。 電容器串聯(lián)進(jìn)行分壓，阻抗很低，將影響準(zhǔn)確度。電容器串聯(lián)進(jìn)行分壓，阻抗很低，將影響準(zhǔn)確度。 經(jīng)串聯(lián)電容器降壓后，連接電壓互感器后，在與經(jīng)串聯(lián)

46、電容器降壓后，連接電壓互感器后，在與 二次設(shè)備連接。二次設(shè)備連接。 可替代藕合電容器兼作高頻濾波器?？商娲汉想娙萜骷孀鞲哳l濾波器。 暫態(tài)過(guò)程長(zhǎng)，暫態(tài)特性較差。對(duì)快速保護(hù)有很大暫態(tài)過(guò)程長(zhǎng)，暫態(tài)特性較差。對(duì)快速保護(hù)有很大 影響，需采取相應(yīng)措施。影響，需采取相應(yīng)措施。 準(zhǔn)確度等級(jí)有：準(zhǔn)確度等級(jí)有：0.20.2、0.50.5、1.01.0、3.03.0級(jí)等，也有級(jí)等，也有3P3P、 6P6P兩種?？捎袃煞N?？捎? 4個(gè)線圈，分別用于計(jì)量、保護(hù)和自動(dòng)個(gè)線圈，分別用于計(jì)量、保護(hù)和自動(dòng) 化裝置。化裝置。 TPY 1 60 TPZ 1 160，200 暫 態(tài) 誤 差 峰值瞬值誤差（） 角度誤差（） 10 3

47、 10 4.5 10 不作規(guī)定 5、電壓互感器 也存在各種誤差，二次側(cè)設(shè)備大致固定，誤差在 規(guī)定允許范圍內(nèi)，通 第二節(jié) 繼電器 繼電器是組成繼電保護(hù)裝置的最基本元件。每一 套繼電保護(hù)裝置，都是由若干個(gè)繼電器按一定的 性能及要求連接組成的整體。 機(jī)電型、整流型保護(hù)裝置中，全部由繼電器組成； 晶體管型、集成電路型保護(hù)裝置中，是由若干個(gè) 功能元件和基本原件組成一個(gè)整體；微機(jī)保護(hù)中， 功能由程序?qū)崿F(xiàn)。 一 、定義 繼電器是輸入量達(dá)到某一定值，或加入某一輸入量時(shí)， 輸出是閉合或斷開(kāi)的觸點(diǎn)（開(kāi)關(guān)）。 二二、種類種類 按動(dòng)作原理分：按動(dòng)作原理分： 電磁型、感應(yīng)型，整流型、晶體管型，集成型，微機(jī)型。電磁型、感

48、應(yīng)型，整流型、晶體管型，集成型，微機(jī)型。 有電磁型、感應(yīng)型組成機(jī)電型保護(hù)裝置。有電磁型、感應(yīng)型組成機(jī)電型保護(hù)裝置。 按保護(hù)參數(shù)對(duì)象分：按保護(hù)參數(shù)對(duì)象分： 測(cè)量繼電器：電流、電壓、功率方向、阻抗、氣體繼電器等。輔測(cè)量繼電器：電流、電壓、功率方向、阻抗、氣體繼電器等。輔 助繼電器：時(shí)間、中間、信號(hào)繼助繼電器：時(shí)間、中間、信號(hào)繼電器。電器。 按參數(shù)增大或減小分：按參數(shù)增大或減小分： 過(guò)量和欠量繼電器。過(guò)量和欠量繼電器。 三三、觸點(diǎn)（或稱接點(diǎn)）觸點(diǎn)（或稱接點(diǎn)） 作用：即開(kāi)關(guān)上的觸點(diǎn)，起閉合或斷開(kāi)二次電路控制作用。作用：即開(kāi)關(guān)上的觸點(diǎn)，起閉合或斷開(kāi)二次電路控制作用。 種類：種類： ( (常開(kāi)觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)

49、) )，動(dòng)合觸點(diǎn)，即通電閉合；，動(dòng)合觸點(diǎn)，即通電閉合； ( (常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)) )，動(dòng)閉觸點(diǎn)，即通電打開(kāi)。，動(dòng)閉觸點(diǎn)，即通電打開(kāi)。 觸點(diǎn)圖形觸點(diǎn)圖形表示表示方式方式：（新符號(hào)）：（新符號(hào)） 有水平方向有水平方向畫法畫法，( (常開(kāi)觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)) )，動(dòng)合觸點(diǎn)，動(dòng)合觸點(diǎn)，畫在下面，畫在下面，動(dòng)動(dòng) 作方向一律向上；作方向一律向上； 有有垂直方向垂直方向畫法畫法，( (常常開(kāi)開(kāi)觸點(diǎn)觸點(diǎn)) )，動(dòng)，動(dòng)合合觸點(diǎn)，觸點(diǎn)，畫在左側(cè)，畫在左側(cè)，動(dòng)動(dòng) 動(dòng)作方向一律向動(dòng)作方向一律向右側(cè)。右側(cè)。舊符號(hào)的動(dòng)作方向與上相反。舊符號(hào)的動(dòng)作方向與上相反。 四四 符號(hào)符號(hào) 見(jiàn)見(jiàn)P17P17，表，表2222 五五 型號(hào)型號(hào)

50、是廠家提供的一種產(chǎn)品代號(hào)。是廠家提供的一種產(chǎn)品代號(hào)。 如表如表2323所示。所示。 動(dòng)作原理代號(hào)：用漢語(yǔ)字母表示；動(dòng)作原理代號(hào)：用漢語(yǔ)字母表示； I KM 動(dòng)作值動(dòng)作值 主要規(guī)格號(hào)主要規(guī)格號(hào) 設(shè)計(jì)序號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào) 主要功能主要功能代代 號(hào)號(hào) 動(dòng)作原理動(dòng)作原理代代 號(hào)號(hào) 主要功能代號(hào)：用漢語(yǔ)字母表示；主要功能代號(hào)：用漢語(yǔ)字母表示； 設(shè)計(jì)序號(hào)：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；設(shè)計(jì)序號(hào)：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示； 主要規(guī)格代號(hào)：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，表示觸點(diǎn)的形式及數(shù)主要規(guī)格代號(hào)：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，表示觸點(diǎn)的形式及數(shù) 量；量； 動(dòng)作值：動(dòng)作參數(shù)值。動(dòng)作值：動(dòng)作參數(shù)值。 例例 第三節(jié)第三節(jié) 測(cè)量變換器測(cè)量變換器 （中間變換器中間變

51、換器） 測(cè)量變換器用于整流型、晶體管型、微機(jī)型保護(hù)裝置中。測(cè)量變換器用于整流型、晶體管型、微機(jī)型保護(hù)裝置中。 保護(hù)電子回路元件是屬弱電元件，互感器二次電壓或保護(hù)電子回路元件是屬弱電元件，互感器二次電壓或 電流還需進(jìn)一步變小后，才能接入弱電電子元件。電流還需進(jìn)一步變小后，才能接入弱電電子元件。 由一個(gè)或多個(gè)由一個(gè)或多個(gè)中間繼電器組成。中間繼電器組成。 一一、中間繼電器中間繼電器作用作用 一、中間變換器作用一、中間變換器作用 電量變換電量變換 將互感器二次側(cè)電壓或電流等電量進(jìn)一步變?nèi)?，適合將互感器二次側(cè)電壓或電流等電量進(jìn)一步變?nèi)?，適合 弱電電子元件，并降低保護(hù)裝置電能損耗。弱電電子元件，并降低保護(hù)

52、裝置電能損耗。 電路的隔離電路的隔離 安全要求，互感器二次繞組一端可靠接地，而電子保安全要求，互感器二次繞組一端可靠接地，而電子保 護(hù)的邏輯電路不允許接地，兩者必須電氣隔離。護(hù)的邏輯電路不允許接地，兩者必須電氣隔離。 互感器一、二次繞組間加屏蔽層，減小二次回路的干互感器一、二次繞組間加屏蔽層，減小二次回路的干 擾信號(hào)進(jìn)入保護(hù)邏輯部分。擾信號(hào)進(jìn)入保護(hù)邏輯部分。 定值的調(diào)整定值的調(diào)整 通過(guò)改變變換器一次或二次繞組的抽頭位置，可以調(diào)通過(guò)改變變換器一次或二次繞組的抽頭位置，可以調(diào) 整保護(hù)整定值；整保護(hù)整定值； 通過(guò)改變電抗變換器二次側(cè)移相電阻的大小，改變一次、二次通過(guò)改變電抗變換器二次側(cè)移相電阻的大小

53、，改變一次、二次 側(cè)的相位差，改變保護(hù)的最靈敏度角。（側(cè)的相位差，改變保護(hù)的最靈敏度角。（sen） 電量的綜合電量的綜合 可將多個(gè)電量綜合成單一電量，簡(jiǎn)化電路。可將多個(gè)電量綜合成單一電量，簡(jiǎn)化電路。 諧波分量的抑制諧波分量的抑制 利用變換器頻率不同，可抑制交流電壓或電流的某些諧波分量，利用變換器頻率不同，可抑制交流電壓或電流的某些諧波分量， 以改善保護(hù)的動(dòng)作性能。以改善保護(hù)的動(dòng)作性能。 測(cè)量變換器種類：測(cè)量變換器種類： 電壓變換器電壓變換器TVM 電流變換器電流變換器TAM 電抗變換器電抗變換器TX 圖圖25 測(cè)量變換器原理接線圖測(cè)量變換器原理接線圖 表表24 三種測(cè)量變換器的比較三種測(cè)量變換

54、器的比較 變換器名稱變換器名稱 電壓變換器電壓變換器 電流變換器電流變換器 電抗變換器電抗變換器 一次繞組一次繞組 電壓互感器電壓互感器 電流互感器電流互感器 電流互感器電流互感器 接入接入 二次繞組二次繞組 二次繞組二次繞組 二次繞組二次繞組 電量變換電量變換 2=KU1 2=K1 2=KI1 關(guān)系關(guān)系 鐵性特點(diǎn)鐵性特點(diǎn) 無(wú)氣隙，無(wú)氣隙， 無(wú)氣隙，無(wú)氣隙， 有氣隙，有氣隙， 勵(lì)磁阻抗大勵(lì)磁阻抗大 勵(lì)磁阻抗大勵(lì)磁阻抗大 勵(lì)磁阻抗小勵(lì)磁阻抗小 繞組情況繞組情況 匝數(shù)多，匝數(shù)多， 匝數(shù)少，匝數(shù)少， 一次匝數(shù)少?gòu)酱忠淮卧褦?shù)少?gòu)酱?線徑細(xì)線徑細(xì) 線徑粗線徑粗 二次匝數(shù)少?gòu)郊?xì)二次匝數(shù)少?gòu)郊?xì) 一、一、二次

55、二次 可以忽略可以忽略 可以忽略可以忽略 較大較大 繞組漏抗繞組漏抗 二二 電壓變換器電壓變換器 相當(dāng)于一小型電壓互感器，把電壓相當(dāng)于一小型電壓互感器，把電壓互感器已降低的電壓再一次互感器已降低的電壓再一次 降低，以適宜弱電電子元件，而且二次電壓可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)線圈降低，以適宜弱電電子元件，而且二次電壓可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)線圈 抽頭。抽頭。 關(guān)系式關(guān)系式 2 2 = K = KU U1 1 三三 電流變換器電流變換器 相當(dāng)于一小型電流互感器，把電流互感器已降低的電流再一次相當(dāng)于一小型電流互感器，把電流互感器已降低的電流再一次 減小，以適宜弱電電子元件，在二次電流回路串聯(lián)一固定電阻減小，以適宜弱電電子元

56、件，在二次電流回路串聯(lián)一固定電阻R R， R R很小，二次近視短路，在很小，二次近視短路，在R R上獲得一正比于電流的電壓。上獲得一正比于電流的電壓。 關(guān)系式關(guān)系式 2 2 =K =K1 1 或或 2 2 =Z =Z2 2 =Z K =Z K1 1 = K = K 1 1 變比（匝數(shù)比）變比（匝數(shù)比） K = NK = N1 1 ：N N2 2 1 1 Z Z ：二次負(fù)載，其大小會(huì)影響誤差大小。：二次負(fù)載，其大小會(huì)影響誤差大小。 Z Z對(duì)誤差的影響：對(duì)誤差的影響： Z Z越小，誤差越??；越小，誤差越??； Z Z為純電感或純電容時(shí)，變比誤差最大，角度誤差為零；為純電感或純電容時(shí)，變比誤差最大，角

57、度誤差為零； Z Z為純電阻時(shí)，變比誤差較小，角度誤差最大；為純電阻時(shí)，變比誤差較小，角度誤差最大； Z Z對(duì)高頻諧波影響：對(duì)高頻諧波影響： Z Z選擇電阻，可消除電源高頻的影響；選擇電阻，可消除電源高頻的影響； Z Z選擇電感，起放大高次諧波作用；選擇電感，起放大高次諧波作用； Z Z選擇電容，起抑制高次諧波影響作用。選擇電容，起抑制高次諧波影響作用。 四四 電抗變換器電抗變換器 也是將電流互感器二次電流，變換為弱電壓，與弱電子元件也是將電流互感器二次電流，變換為弱電壓，與弱電子元件 連接。連接。 鐵芯帶有氣隙，輸出電壓鐵芯帶有氣隙，輸出電壓2 2與輸入電流與輸入電流1 1間的相位差可調(diào)，間

58、的相位差可調(diào)， 是比較特殊的變換器。是比較特殊的變換器。 一次輸入電源是電流源，類似電流變換器，勵(lì)磁阻抗較小，一次輸入電源是電流源，類似電流變換器，勵(lì)磁阻抗較小， 一次短路；一次短路； 二次輸出是電壓。類似電壓變換器，二次接入很大負(fù)載阻抗二次輸出是電壓。類似電壓變換器，二次接入很大負(fù)載阻抗Z Z， 二次電流很小，二次相當(dāng)開(kāi)路，一次電流幾乎為勵(lì)磁電流。二次電流很小，二次相當(dāng)開(kāi)路，一次電流幾乎為勵(lì)磁電流。 圖圖2-7電抗變換器結(jié)構(gòu)示意和等值電路圖電抗變換器結(jié)構(gòu)示意和等值電路圖 1 結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖 如圖如圖2-7 （a ）所示。）所示。 是空氣氣隙，中心柱上有三個(gè)線圈，是空氣氣隙，中心柱上有三

59、個(gè)線圈，N1 為一次線圈，通入電流為一次線圈，通入電流 為為1；N2為二次輸出電壓線圈；為二次輸出電壓線圈；N3為二次移相線圈，接入移相為二次移相線圈，接入移相 電阻電阻R，通過(guò)改，通過(guò)改 電量關(guān)系式：電量關(guān)系式： 2 = KI1 KI ：是一個(gè)量綱，為阻抗的復(fù)數(shù)，稱電抗變換器的轉(zhuǎn)移阻抗。：是一個(gè)量綱，為阻抗的復(fù)數(shù)，稱電抗變換器的轉(zhuǎn)移阻抗。 KI 大小與一次、二次線圈匝數(shù)有關(guān)；其相位角與移相電阻大小與一次、二次線圈匝數(shù)有關(guān)；其相位角與移相電阻 R大小有關(guān)，大小有關(guān)，稱轉(zhuǎn)移阻抗角。稱轉(zhuǎn)移阻抗角。 4 工作原理工作原理 移相線圈移相線圈N3開(kāi)路，相當(dāng)于開(kāi)路，相當(dāng)于R=時(shí)。時(shí)。 此時(shí)，相當(dāng)二次開(kāi)路。

60、此時(shí)，相當(dāng)二次開(kāi)路。1 e 當(dāng)忽略一次、二次漏抗及鐵芯當(dāng)忽略一次、二次漏抗及鐵芯 損耗時(shí)，損耗時(shí)，2 與與1 關(guān)系式關(guān)系式 2jXe1 = jX1 。 2超前超前1 90， = 90 圖圖2-8 N3 開(kāi)路時(shí)電抗變換器等值、相量圖開(kāi)路時(shí)電抗變換器等值、相量圖 移相線圈移相線圈N3 接入移相電阻接入移相電阻R時(shí)：時(shí)： 移相繞組移相繞組N3 回路中產(chǎn)生有一個(gè)電流回路中產(chǎn)生有一個(gè)電流I， I滯后滯后U2一個(gè)一個(gè)2角，故角，故I1 =IIe 。 如（如（b）相量圖所示。）相量圖所示。 由于由于I的存在，使的存在，使190，相當(dāng)于，相當(dāng)于 R減小時(shí)減小時(shí)，1也隨之減小也隨之減小，由此可知，改變，由此可知