第2章繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)元件

1、第二章第二章 繼電保護(hù)繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)元件裝置的基礎(chǔ)元件瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)2 教學(xué)要求： 熟悉繼電器的圖形符號(hào)表示方法、文字表示方法以及型號(hào)的表示方法； 了解電磁型電流、電壓繼電器及中間繼電器的基本結(jié)構(gòu)及原理； 掌握電流互感器減極性標(biāo)注的規(guī)定，10%誤差曲線的含義及應(yīng)用； 掌握變換器的作用，理解電抗變換器的原理； 掌握對(duì)稱分量濾過(guò)器的作用及結(jié)構(gòu)原理。 第二章繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)元件第二章繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)元件瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)3目錄2-1 繼電器 2-2 互感器2-3 測(cè)量變換器2-4 對(duì)稱分量濾過(guò)器第二章繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)元件第二章繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)元件瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)4

2、2-1 2-1 繼電器繼電器 2.1.1 概念繼電器是一種能夠自動(dòng)動(dòng)作的電器，當(dāng)控制它的輸入量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)動(dòng)作，并且有電路控制的功能。 繼電器是繼電保護(hù)的基本組成元件。瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)51.按動(dòng)作原理分:電磁型D，感應(yīng)型G，整流型L，晶體管型B繼電器等。2.按物理量分: 反映電氣量：電流L，電壓Y，功率方向G，阻抗Z等。 反映非電氣量：瓦斯繼電器，熱繼電器，壓力繼電器等。3.按功能分： 測(cè)量繼電器：LJ、YJ、ZKJ 邏輯繼電器：SJ、ZJ、XJ4.按電氣量增減分： 過(guò)量，低量繼電器2.1.2 2.1.2 繼電器的類型繼電器的類型瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)62.1.3 2.1.3 繼電

3、器的型號(hào)繼電器的型號(hào) 表示形式： 1動(dòng)作原理代號(hào)，以漢拼字母表示：表2-1 2主要功能代號(hào)，以漢拼字母表示 3設(shè)計(jì)序號(hào)，以阿拉伯?dāng)?shù)字表示 4主要規(guī)格代號(hào)，以阿拉伯?dāng)?shù)字表示,通常表示繼電器 觸點(diǎn)的型式及數(shù)量 1：表示一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn) 2：表示一對(duì)常閉觸點(diǎn) 3：表示一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)，一對(duì)常閉觸點(diǎn) 例：DL-13型繼電器 D：按電磁原理構(gòu)成 L：電流繼電器 1：設(shè)計(jì)序號(hào) 3：觸點(diǎn)規(guī)格一對(duì)常開(kāi)，一對(duì)常閉234瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)7表2-1 常用的繼電器型號(hào)中字母含義第一位（原理代號(hào)）第二位或第三位（用途代號(hào)）D電磁型L電流繼電器 FL負(fù)序電流繼電器G感應(yīng)型Y電壓繼電器 FY負(fù)序電壓繼電器L整流型C功率方向

4、繼電器 CD差動(dòng)繼電器B半導(dǎo)體型S時(shí)間繼電器 CH重合閘繼電器J極化或晶體管型X信號(hào)繼電器 ZS中間有延時(shí)繼電器Z組合型Z中間或阻抗繼電器 DZ低周繼電器W微機(jī)型P平衡繼電器 D接地繼電器2.1.3 2.1.3 繼電器的型號(hào)繼電器的型號(hào) 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)82.1.4 2.1.4 繼電器線圈和觸點(diǎn)的表示方法繼電器線圈和觸點(diǎn)的表示方法 繼電器與外部電路相連接部件主要是線圈和觸點(diǎn)。其中觸點(diǎn)有：常開(kāi)（動(dòng)合）：指繼電器線圈不帶電時(shí)接點(diǎn)是斷開(kāi)的。常閉（動(dòng)斷）：指繼電器線圈不帶電時(shí)接點(diǎn)是閉合的。瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)9表2-2 常用繼電器圖形和文字符號(hào)10繼電器新舊符號(hào)對(duì)照表繼電器新舊符號(hào)對(duì)照表繼

5、電器名稱繼電器名稱新符號(hào)新符號(hào)舊符號(hào)舊符號(hào)電流繼電器電流繼電器KAKALJLJ電壓繼電器電壓繼電器KVKVYJYJ中間繼電器中間繼電器KMKMZJZJ出口中間繼電器出口中間繼電器KOFKOF（KOMKOM) )BCJBCJ防跳繼電器防跳繼電器KCFKCFTBJTBJ跳閘位置繼電器跳閘位置繼電器KCT(KCT(KTPKTP) )TWJTWJ合閘位置繼電器合閘位置繼電器KCC(KCC(KCPKCP) )HWJHWJ時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KTKTSJSJ差動(dòng)繼電器差動(dòng)繼電器KDKDCJCJ瓦斯繼電器瓦斯繼電器KGKGWSJ(QJ)WSJ(QJ)功率方向繼電器功率方向繼電器KWKWGJGJ阻抗繼電器阻抗

6、繼電器KIKIZKJZKJ信號(hào)繼電器信號(hào)繼電器KSKSXJXJ瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)11表2-3 繼電器線圈和觸點(diǎn)的表示方法 122.1.5 2.1.5 電磁型繼電器電磁型繼電器運(yùn)用廣泛，原理簡(jiǎn)單，成本低，運(yùn)行可靠，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富。1.基本結(jié)構(gòu)原理 圖2-1 電磁型繼電器的原理結(jié)構(gòu)圖(a)螺管線圈式 (b)吸引銜鐵式 (c)轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式1電磁鐵；2可動(dòng)銜鐵；3線圈；4觸點(diǎn)；5反作用彈簧；6止擋瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)132.動(dòng)作電流：繼電器剛好動(dòng)作（銜鐵吸起，觸點(diǎn)閉合）時(shí)的最小電流 。當(dāng)IjIdz時(shí)，繼電器動(dòng)作 。3.返回電流：繼電器剛好返回（銜鐵釋放，觸點(diǎn)斷開(kāi)）時(shí)的最大電流4.返回系數(shù)：繼電器

7、返回電流與動(dòng)作電流的比值Kh 過(guò)量繼電器Kh1 欠量繼電器Kh1JdzI.hJIjdzJhhIIK.2.1.5 2.1.5 電磁型繼電器電磁型繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)142.1.6 2.1.6 常用電磁型繼電器常用電磁型繼電器1.電磁式電流繼電器作用：電流保護(hù)的測(cè)量元件、反應(yīng)被保護(hù)元件的電流變化文字符號(hào)：舊 LJ；新 KA結(jié)構(gòu)：實(shí)物展示。圖2-2內(nèi)部接線：圖2-3圖2-3DL-31型圖2-2瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)15工作原理：IjIdzj時(shí)繼電器不動(dòng)作 IjIdzj時(shí)繼電器動(dòng)作 IjIhj時(shí)繼電器返回動(dòng)作電流的調(diào)整方法: 改變調(diào)整把手位置，即改變彈簧力矩； 改變兩個(gè)線圈的連接方式（并聯(lián)

8、時(shí)動(dòng)作電流為串聯(lián)的兩倍）。圖2-41.1.電磁式電流繼電器電磁式電流繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)16電流或電壓繼電器內(nèi)部有兩個(gè)線圈，根據(jù)整定值需要可以接成串聯(lián)或并聯(lián)。接成串聯(lián)繼電器時(shí)，4、6端用連接片或?qū)Ь€短接，從2、8端引出；接成并聯(lián)時(shí)，繼電器2、4端和6、8端分別短接，也是從2、8端引出。如果不短接，繼電器將不起作用，并且會(huì)引起電流互感器二次側(cè)開(kāi)路的嚴(yán)重事故！ 注注 意意瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)17作用：電壓保護(hù)的測(cè)量元件、反應(yīng)被保護(hù)元件的電壓變化文字符號(hào)：舊 YJ；新 KV結(jié)構(gòu)：實(shí)物展示。圖2-5內(nèi)部接線：圖2-6類型：過(guò)壓和欠壓繼電器圖2-5圖2-6DY-31型2.2.電磁式電壓繼電

9、器電磁式電壓繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)18工作原理：過(guò)量：UjUdzj 動(dòng)作 欠量：UjUdzj 動(dòng)作動(dòng)作電壓的調(diào)整方法: 改變調(diào)整把手位置，即彈簧力矩； 改變兩個(gè)線圈的連接方式（串聯(lián)時(shí)動(dòng)作電壓為并聯(lián)的兩倍）。圖2-72.2.電磁式電壓繼電器電磁式電壓繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)19作用：輔助繼電器。在繼保中作為時(shí)間元件，用來(lái)建立所需要的動(dòng)作延時(shí)。文字符號(hào)：舊 SJ；新 KT結(jié)構(gòu)：實(shí)物展示（由電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鐘表機(jī)構(gòu)等組成）。圖2-83.3.電磁式時(shí)間繼電器電磁式時(shí)間繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)20型號(hào)：3.3.電磁式時(shí)間繼電器電磁式時(shí)間繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)21內(nèi)部接線u延時(shí)接

10、點(diǎn)u瞬動(dòng)接點(diǎn)u滑動(dòng)接點(diǎn)圖2-93.3.電磁式時(shí)間繼電器電磁式時(shí)間繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)22 工作原理：當(dāng)螺管線圈通入電流時(shí)，銜鐵在電磁力的作用下，立即克服彈簧反作用力而被吸入線圈。銜鐵被吸入的同時(shí)，上緊鐘表機(jī)構(gòu)的發(fā)條，鐘表機(jī)構(gòu)開(kāi)始帶動(dòng)可動(dòng)觸點(diǎn)，經(jīng)整定延時(shí)其觸點(diǎn)閉合，完成計(jì)時(shí)。 動(dòng)作時(shí)間的調(diào)整方法：改變靜觸點(diǎn)位置。3.3.電磁式時(shí)間繼電器電磁式時(shí)間繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)23作用:輔助繼電器擴(kuò)展觸點(diǎn)對(duì)數(shù) 擴(kuò)展觸點(diǎn)負(fù)載容量 集中出口 延時(shí)性 可以構(gòu)成自保持文字符號(hào)：舊 ZJ；新 KM結(jié)構(gòu)：實(shí)物展示工作原理：線圈電壓6070%Ue動(dòng)作 線圈無(wú)電壓或很低返回圖2-104.4.電磁式中間繼

11、電器電磁式中間繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)24 常見(jiàn)類型：u DZ型：一般電磁型u DZJ型：交流電磁型u DZB型：帶自保持線圈型（工作、自保持線圈或電壓電流線圈）繼電器動(dòng)作后，只要自保持線圈有電就能維持動(dòng)作。u DZS型：接點(diǎn)具有延時(shí)動(dòng)作或延時(shí)返回型流電：BCJ：DZB-257 TBJ：DZB-217 TWJ、HWJ：DZS-2334.4.電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)25 作用：用來(lái)指示保護(hù)裝置的動(dòng)作，同時(shí)接通燈光音響信號(hào) 文字符號(hào)：舊 XJ；新 KS 結(jié)構(gòu)：實(shí)物展示 工作原理：線圈通電動(dòng)作（觸點(diǎn)閉合，掉牌）機(jī)械自保持，手動(dòng)復(fù)歸 內(nèi)部接線圖2-11圖2-125

12、.5.電磁式信號(hào)繼電器電磁式信號(hào)繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)26作用：在整流保護(hù)中作執(zhí)行元件文字符號(hào)：舊 JJ結(jié)構(gòu)：工作原理：利用工作線圈與永久磁鐵在兩個(gè)空氣隙中產(chǎn)生磁通的加強(qiáng)和減弱，從而產(chǎn)生不等的電磁力，使觸點(diǎn)動(dòng)作 圖2-13 極化繼電器原理結(jié)構(gòu)圖6.6.電磁式極化繼電器電磁式極化繼電器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)272-2 2-2 互感器互感器2.2.1 互感器的作用1.電氣量變換：利于二次設(shè)備生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn) 化、小型化、系列化 YH（TV）：X/0.1kv LH（TA）：X/5A（1A）2.一、二次設(shè)備隔離，保證運(yùn)行維護(hù)安全 注：互感器二次側(cè)必須可靠接地 LH：不允許開(kāi)路 YH：不允許短路瀘州

13、職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)28P1P2S1S22.2.2 2.2.2 互感器的極性互感器的極性 （a）電流互感器（b）電壓互感器圖2-14瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)29電流互感器：電壓互感器：2.2.3 2.2.3 互感器電氣量正方向互感器電氣量正方向 一次電流同名端進(jìn)（出），異名端出（進(jìn)）二次電流同名端出（進(jìn)），異名端進(jìn)（出）一次電壓從同名端到異名端二次電壓從同名端到異名端瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)302.2.4 2.2.4 繼保用繼保用TATA的選擇與校驗(yàn)的選擇與校驗(yàn) 1.I1e= （1.21.5）Ie 表計(jì)刻度準(zhǔn)確度，2/32.TA產(chǎn)生誤差的因素 電流互感器的二次負(fù)載阻抗Zfh 一次電流倍數(shù)m=I

14、1/I1e 誤差要求：f10%，7瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)313.TA的校驗(yàn) 10%誤差曲線（廠家供）：10%誤差是指一次電流倍數(shù)與最大允許負(fù)載阻抗的關(guān)系曲線。允許變比誤差最大值為10%，角度誤差為7度。 校驗(yàn)不滿足時(shí) a、兩個(gè)變比相等的LH串聯(lián) b、增大導(dǎo)線截面 C、提高電流互感器變比 圖2-152.2.4 2.2.4 繼保用繼保用TATA的選擇與校驗(yàn)的選擇與校驗(yàn) 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)322-3 2-3 測(cè)量變換器測(cè)量變換器2.3.1 作用：用于晶體管保護(hù)中（整流、微機(jī)保護(hù)等）電路的隔離電量的變換定值的調(diào)整2.3.2 常用的測(cè)量變換器電壓變換器（YB） 電流變換器（LB） 電抗變壓器（D

15、KB）瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)332.變換原理：主要是將一次電壓轉(zhuǎn)換為與一 次電壓成正比的二次電壓 。1.電壓變換器原理接線圖圖2-16 電壓變換器原理接線 電壓變換器（電壓變換器（YBYB）瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)341.電流變換器原理接線圖2-172.電流變換器等值電路2-183.變換原理:將一次電流轉(zhuǎn)換成與一次電流成正比的二次電壓。 電流變換器（電流變換器（LBLB）1122IKInRRIULLH瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)351.電抗變換器原理接線圖2-192.變換原理:將輸入電流轉(zhuǎn)換成與電流成正比的電壓，調(diào)節(jié)調(diào)相電阻，可以改變一次與二次輸出之間的相位 。圖2-20 電抗變壓器相量圖 電抗

16、變換器（電抗變換器（DKBDKB）lcZIU12IKIU12瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)363.電抗變換器等值電路圖2-21 (a)原理結(jié)構(gòu) (b)等值電路 電抗變換器（電抗變換器（DKBDKB）瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)372-4 2-4 對(duì)稱分量濾過(guò)器對(duì)稱分量濾過(guò)器不對(duì)稱短路時(shí)可分解為：對(duì)稱的正序、負(fù)序、零序分量；u不對(duì)稱相間短路時(shí)可分解為:正序分量、負(fù)序分量；u不對(duì)稱接地短路時(shí)可分解為:正序、負(fù)序、零序分量；利用此特點(diǎn)構(gòu)成的保護(hù)可提高保護(hù)的靈敏度； 若輸入端加入不對(duì)稱的三相電流或電壓，而在輸出端只輸出零序分量，則稱零序分量濾過(guò)器；輸出端只輸出負(fù)序分量，則稱負(fù)序分量濾過(guò)器。 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電

17、保護(hù)382.4.1 2.4.1 零序電流零序電流濾過(guò)器濾過(guò)器 1.將三相電流同極性相加，其輸出的量是零序分量。 *圖2-22 零序電流濾過(guò)器原理接線圖正常時(shí)：接地短路時(shí)：0cbajIIII03IIIIIcbaj瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)392.4.1 2.4.1 零序電流零序電流濾過(guò)器濾過(guò)器 2.零序電流互感器3.程序計(jì)算獲得 零序電流互感器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)402.4.2 2.4.2 零序電壓零序電壓濾過(guò)器濾過(guò)器 1.只需將三相電壓繞組順極性接成開(kāi)口三角形，其輸出即為 零序電壓。 圖2-23 零序電壓濾過(guò)器原理接線圖(a)三相五柱式電壓互感器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)412.4.2 2.4

18、.2 零序電壓零序電壓濾過(guò)器濾過(guò)器 2.發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地電壓互感器圖2-23 零序電壓濾過(guò)器原理接線圖(b)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地電壓互感器3.程序計(jì)算獲得瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)422.4.3 2.4.3 負(fù)序電壓負(fù)序電壓濾過(guò)器濾過(guò)器 加入相間電壓濾掉零序分量； 選擇適當(dāng)參數(shù)濾掉正序分量。圖2-24 單相式負(fù)序電壓濾過(guò)器原理接線圖參數(shù)關(guān)系： 21XR 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)43圖2-25 負(fù)序電壓濾過(guò)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2.4.3 2.4.3 負(fù)序電壓負(fù)序電壓濾過(guò)器濾過(guò)器瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)442.4.4 2.4.4 負(fù)序電流負(fù)序電流濾過(guò)器濾過(guò)器1.單相式負(fù)序電流濾過(guò)器 圖2-26感抗移相式負(fù)序電流濾過(guò)器接線圖電容移相式負(fù)序電流濾過(guò)器原理接線圖瀘