继电保护教学课件-输电线路的电流保护.ppt
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1、输电线路的电流保护,目录,第一节 电流互感器第二节 电磁型继电器第三节 电流保护接线第四节 三段式电流保护,第一节 电流互感器,互感器的作用电流互感器的种类电流互感器的原理电流互感器的误差、准确度等级电流互感器的接线,电流互感器TA,LB6-110型电流互感器,500KV电流互感器,500KV电流互感器运行在葛洲坝电站,互感器的作用:将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流,使测量仪表和保护装置标准化、小型化,并且使其结构精巧、价格便宜、并便于屏内安装。使二次设备与高压部分隔离,且互感器二次侧均接地,从而保证了设备和人身安全。,电压互感器一次测与高压线路并联,二次测绕组与测量
2、仪表并联,二次侧标准的低电压100V或100/)电流互感器用于各种电压的交流装置中,其一次绕组串联于被测量电路内,二次绕组与二次测量仪表和继电器的电流线圈串联连接。二次侧标准的小电流(或),按安装地点分,电流互感器分为户内型和户外型;按安装方式分,可分为穿墙式、支持式和装入式;按绝缘方式分,可分为油浸式、干式、浇注式;按一次绕组匝数分,可分为单匝式、多匝式。,电流互感器的分类,LZZJ-10,LA-10Q,LFC-10,LCWD-10,LZZBJ-10,LVQB-220,各种电流互感器,穿墙式电流互感器,支持式电流互感器,SAS型电流互感器为倒立式结构,一次导管为直线型(见图)。外壳铝铸件,铁
3、芯及二次绕组由已经过特殊试验的树脂浇注件支撑。二次绕组引出线通过引线套管接到互感器底座接线盒内的二次套管。左图中:1-防爆片 2-外壳 3-铁芯外壳 4-一次导管 5-引线套管 6-复合绝缘套管 7-接线盒 8-底座,电流互感器工作原理,电流互感器的特点一次绕组串联在电路中,并且匝数很少,因此,一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关;电流互感器二次绕组所接仪表或保护装置的电流线圈,正常情况下近似于短路运行。变流比Ki还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比,即kikN=N1/N2式中N1、N2为一、二线圈的匝数。,电流互感器二次回路不允许开路,正常运行时,二次电流I2
4、在铁芯中产生的二次磁势I2N2对一次磁势起去磁作用,因此励磁磁势。N1及合成磁通很小,使二次绕组感应出的电势很小,一般不会超过几十伏。当二次回路开路时,二次电流2变为零,失去了去磁作用的一次磁势全部用于激磁1N 1=。N 1,合成磁通突然增大很多很多倍,使铁芯的磁路高度饱和,此时的磁通由原来的低幅正弦波变成高幅值的交流平顶方波,而二次电势2决定于磁通的变化率d/dt,磁通过零时变化率最大,将在开路的两端出现交流高幅值的尖顶脉冲波电压,达几千伏甚至上万伏,危及人身安全,如图2-6-23所示;另外,由于磁路的高度饱和,使磁感应强度骤增,铁芯中磁滞和涡流损耗急骤上升,会引起铁芯过热甚至烧毁电流互感器
5、。所以,运行中当需要检修、校验二次仪表时,必须先将电流互感器二次绕组或回路短接,再进行拆卸操作。,电流互感器配置,电流互感器的误差,电流误差 电流大小的误差角误差 电流相位的误差,电流互感器(TA),电流互感器(TA)的准确度级:在规定的二次负荷范围内,一次电流为额定的值时的最大误差。,电流互感器的额定容量,电流互感器的额定容量S,是指在额定二次电流I 和在某一准确度级的额定二次阻抗Z 下,二次绕组的输出容量,即:=2)由于二次额定电流已标准化(5或),上式中2 仅为一常数,所以二次侧额定容量 有时可以用二次负载阻抗 代替,称为二次额定阻抗,单位为欧姆()。通常,互感器制造厂提供电流互感器的二
6、次额定欧姆数,供使用者在设计计算时参考。不同的二次负载阻抗,直接影响着电流互感器的误差和准确度级,同一台电流互感器使用在不同的准确度级时,规定有相应的额定容量。例如LMZ1103000/5型电流互感器,0.5级对应的二次额定负载2 为1.6(40VA);1级时,为2.4(60VA)。换言之,当该电流互感器使用于向收费用电度表供电时,应控制二次负载阻抗数不大于1.6,否则会降低准确度级,使测量的电能数不准确,这是互感器使用中要注意的。,电流互感器(TA),电流互感器(TA)的接线:单相式接线,电流互感器(TA),电流互感器(TA)的接线:三相完全星形接线,电流互感器(TA),电流互感器(TA)的
7、接线:两相不完全星形接线,练习,第二节 电磁型继电器,继电器的种类电磁型继电器的结构电磁型电流继电器的工作原理继电特性其他电磁型继电器,继电器的种类很多,按不同的形式分有不同的类型,(1)按反映电气量的参数分,分为反映电气量的继电器,如:电流、电压、功率方向继电器等;反映非电气量的继电器,如:瓦斯继电器、温度继电器等(2)按继电器的动作和构成原理分,分为电磁型、感应型、整流型、晶体管型等(3)按反映物理量的性质分,分为电流、电压、功率方向、阻抗、频率继电器等(4)按照反映电气量参数变化分,又分为反映电气量上升的,如过流继电器,反映电气量下降的,如低电压继电器等。,常用继电器型号中字母的含义,电
8、磁型继电器结构:,螺管线圈式、吸引衔铁式、转动舌片式,1、电磁型电流继电器,线圈通过电流时,产生电磁力,力矩表示为,当转矩大于反作用力矩和摩擦力矩时,常闭触点闭合。,1一电磁铁2一钢舌片 3一线圈4一转轴5一反作用弹簧6一轴承7标度盘(铭牌)8整定值调整把手 9一动触点 10一静触点,使继电器动作的最小电流,称为继电器的动作电流。,使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流,称为继电器的返回电流。,返回系数:,电磁型电流继电器,动作电流:使继电器动作的最小电流。用Iact表示。返回电流:使继电器返回的最大电流。用Ire表示。,返回系数:,动作:动合触点闭合。返回:动合触点断开。,动作电流调整方
9、法:,1)改变线圈的连接方式,2)通过调整把手改变弹簧的反作用力矩,3)改变舌片初始位置,改变电流继电器动作电流的方法,改变弹簧力矩;改变线圈的串并联方式。,利用连接片可将线圈接成串联或并联,线圈并联较串联时动作值大一倍。刻度盘所标数值为线圈串联时的动作值。,继电特性,继电器的主要特性是输入-输出特性,又称继电特性,继电特性曲线如图所示。当继电器输入量X由零增至X2以前,继电器输出量Y为零。当输入量X增加到X2时,继电器吸合,输出量为Y1;若X继续增大,Y保持不变。当X减小到X1时,继电器释放,输出量由Y1变为零,若X继续减小,Y值均为零。,图中,X 2称为继电器吸合值,欲使继电器吸合,输入量
10、必须等于或大于X 2;X 1称为继电器释放值,欲使继电器释放,输入量必须等于或小于X 1。KfX1X2称为继电器的返回系数,它是继电器重要参数之一。Kf值是可以调节的。,电磁型电压继电器,特点:结构与电流继电器相同,线圈匝数多,输入量为电压。,电磁力矩为:,电压继电器分类:,过电压继电器、低电压继电器。,注意事项:低电压继电器动作、返回定义与过电压继电器不同。,特点:结构与电流继电器相同,线圈匝数多,输入量为电压。,电压继电器分类:过电压继电器、低电压继电器。,电磁型电压继电器,电磁型电压继电器,动作:动断触点闭合。返回:动断触点断开。,对低电压继电器:,动作:动合触点闭合。返回:动合触点断开
11、。,对过电压继电器:,低电压继电器,动作电压:使低电压继电器动作的最高电压。返回电压:使低电压继电器返回的最低电压。,返回系数:,改变电压继电器动作电压的方法:改变弹簧力矩;改变线圈的串并联方式。,U串=2U并,作用:保护装置获得所要求时延。要求:延时动作,瞬时返回。,3.时间继电器,图形符号:,时间继电器,作用:保护装置获得所要求时延。,1一线圈 2一电磁铁 3一可动铁心 4一返回弹簧 5、6一瞬时静触点 7一绝缘件8一瞬时动触点 9一压杆 10一平衡锤 11一摆动卡板 12一扇形齿轮 13一传动齿轮14一主动触点 15一主静触点 16一标度盘 17一拉引弹簧 18一弹簧拉力调节器19一摩擦
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