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电力系统 继电保护原理 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 华中科技大学武昌分校自动化系 第二章 电网的电流保护 主要内容 （一）单侧电源电网相间短路的电流保护 （二）多侧电源电网相间短路的方向性电流保护 （三）中性点直接接地电网中零序电流及方向保护 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 （一）单侧电源电网相间断路的电流保护 1、电磁型继电器 　电磁型继电器分类：螺管线圈式、吸引衔铁式和转动舌片式 　电磁型继电器的原理：利用电磁原理工作 　吸引衔铁式的结构组成：线圈、可动衔铁、电磁铁、止档　 触点、反作用弹簧 　吸引衔铁式的工作原理： 　　线圈中通入电流IJ后产生磁通?， ?正比于　　　，磁通?形成的磁路为铁芯、空气隙和可动舌片，磁通使舌片磁化，舌片和铁芯磁极之间产生电磁力，其大小与?2成正比，此电磁力作用于舌片上形成的电磁转矩： 　　 　　　 上式中　　，　　－－比例常数　　 　　　　　　　　　　　　－－气隙长度 　　　　　　　　　　　　　 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 (2.1) 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 　阻力矩包括两个部分：弹簧的反抗力矩　　　和摩擦力矩 　弹簧的反抗力矩包括初始力矩和空气隙长度变化引起的力矩 　 　　　　　　　　　　　－－比例常数 继电器的阻力矩： 　继电器动作条件： 　动作电流：使继电器动作的最小电流　　称为动作电流，记为 　剩余力矩： 　继电器返回条件： 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 　返回电流：使继电器返回原位置的最大电流，记为　　　，对应的 　　电磁转矩为 　继电器的返回系数：返回电流与启动电流的比值，即 　　　　　　　　　　　 　　　　 继电器动作 继电器动作 　动作电流的调整方法： 　改善继电器线圈匝数 　改变弹簧的张力 　改变初始空气隙长度 　　　 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 2、电流互感器 　电流互感器的原理：将线路中的大电流变成1A或者2A的小电 　　流 　　　　　　　　　　　　　　　　　为互感器一二次绕组匝数　　　 　电流互感器的极性：当一次绕组中的电流由　　流入，二次 　　绕组的电流由　　流出，这种标注的方式称为减极性标注 　电流互感器的等值电路及相量图 　　 　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 　电流互感器的误差分析 电流误差 　　 稳态短路电流引起的误差 暂态短路电流引起的误差　　 　　　　　　　　　　　 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 ３、电压互感器 　电磁式电压互感器的原理：与变压器原理相似，其等值电路 如下 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　电磁式电压互感器的误差分析 电容式电压互感器 　　 　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 5、无时限电流速断保护(电流Ⅰ段) 几个基本概念 系统的最大运行方式 被保护线路末端发生短路时,系统等值阻抗最小,而通过保 护装置的电流为最大的运行方式 系统的最小运行方式 被保护线路末端发生短路时,系统等值阻抗最大,而通过保 护装置的电流为最小的运行方式 最大短路电流 在最大运行方式下流过保护装置的短路电流最大 最小短路电流 在最小运行方式下流过保护装置的短路电流最小 保护装置的启动值 使保护装置启动的最小电流值 保护装置的整定 根据对继电保护装置的要求,确定保护装置的启动值、灵 敏系数、动作时限等 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 工作原理 在线路的保护范围内,反映电流的增大而能瞬时动作切除故障的电 流保护,一般情况下速断保护只能保护被保护线路的一部分 单侧电源供电线路,短路时流过保护装置的短路电流 由上面两式可知流过保护装置的短路电流与短路点的位置、系统的 运行方式和短路的类型有关 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 整定计算 动作电流 保证选择性,保护装置的启动电流应按照躲开下一条线路出口处短路时,通过保护的最大短路电流来整定,即 保护范围 要求: