保护班2011-1课件保护班2011-1课件.docVIP

课程一 一、培训项目：电力系统继电保护原理 二、 培训概要：单侧电源网络相间短路的电流、电压保护（电磁型电流继电器工作原理、电流速断保护原理） 三、 培训时间：2011年1月 四、 授课人：刘智成 五、 培训对象：保护班 六、 培训提纲 第二章 电网的电流、电压保护和方向性电流、电压保护 第一节单侧电源网络相间短路的电流、电压保护 电磁型电流继电器工作原理 电流速断保护原理 培训内容 第一节单侧电源网络相间短路的电流、电压保护 一、 电流继电器是实现电流保护的基本元件，也是反应于一个电气量而动作的简单继电器的型：因此，将通过对它的分析来说明一般继电器的工作原理和主要特性。 电磁型电流继电器的工作原理可用图2—1(a)说明。在线圈l中的电流，k产生磁通它将通过由铁心、空气隙和可动舌片组成的磁路。舌片被磁化后，即与铁心的磁极产生5，当电磁吸力足够大即可吸动舌片并使触点接通，称为继电器 （a）(b) 图2—1 电磁型电流继电器的原理结构和转矩曲线 (a)原理结构图 l一线圈；2一铁心；3一空气隙；4—的可动舌片；5一可动触点；6一固定触点；7一弹簧；8一止档 (b)电磁转矩及反作用转矩与舌片行程的关系 l一起动电磁转矩；2一起动时的反作用转矩；3～返回时的反作用转矩；4一返回时的电磁转矩 磁吸力与2成正比。如果假定磁路的磁阻全部集中在空气隙中，设表示气隙的长磁通就与Ik成正比而与成反这样，由电磁吸力作用在舌片为 IK2/δ2 (2-1) 式中K1、K2——比例常数。 正常情况下，线圈中流人负荷电流，为保证继电器不动作，可动舌片受弹簧7反作用力 减小到δ，则由弹簧所产生的反抗力矩即可表示为 Mth=Mthl+K3(δ1- δ) (2—2) 式中 K3——比例常数。 此外，在舌片转动的过程中，还必须克服由摩擦力所产生的Mf，其值可认Mth+Mf。 为使继电器动作并闭合其触点，就必须增大电流I ，以增大电磁转矩M继电器能够 Me≥Mth+Mf (2—3) 满足这个条件的，能使继电器动作的最小电流值，称为及继电器的动作电流(习惯上又称为起，以I表示，对应此时的电磁转矩，根据式(2—1)可表示为 IK.act 2/δ2 (2—4) 图2—1(b)表示了当舌片由起始位置(气隙为)转动到终端位置(气隙为)时，Ik.act不变时，随着的减小，与其平1变化，而机械反抗转矩则按线性关系增加，如直线2所示，因此 在继电器动作之后，为使它重新返回原位，就必须减小电流以减小电磁转矩，然后由弹 Me≤Mth-Mf (2—5) 对应这一电磁转矩、能使继电器返回原位的最大电流值称为继电器的返回电流，以IK..re表(2—1)，则得对应于此时的电磁转矩 re= K2IK..re 2/δ2 (2—6) 在返回过程中，转矩与行程的关系如图2—1(b)中的直线3和曲线4。 由以上分析可见，当，I IK.act。时，继电器根本不动作，而当，I≥IK.act。时，则IK.≤ IK..re时，继电器才 返回电流与起动电流的比值称为继电器的返回系数，表示 Kre= IK..re / IK.act (2—7) 由于在行程末端存在剩余转矩以及摩擦转矩的影响，电磁型过电流继电器(以及一切过)的返回系数恒小于l。0．85～0．9。为此可以采用坚硬的轴承以减小摩擦转矩，改善磁路系统的结构以 图2—2旋转舌片式电流继电器 l一磁铁；2一可动衔铁；2—2示出的电网中实际使用了半个世纪的电磁型电流继 它用Z形旋转舌片代替了转动衔铁，由于舌片的形结构 继电器起动电流的调整，一般是利用改变线圈的匝数和弹簧的张力来实现。 二、电流速断保护原理 根据对继电保护速动性的要求，保护装置动作切除故障的时间，必须满足系统稳定和保证重要用户供电可靠性。在简单、可靠和保证选择性的前提下，原则上总是越快越好。因此，在各种电气元件上，应力求装设快速动作的继电保护。对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。 2—9(a)所示的网络接线为例，B上发生故障时，希望保护2能 而当线路—C上故障时，希望能瞬时动作，它们的保护范围最好能l00％。但是这种愿望是否能 以保护2为例，当本线路末端kl点短2能够瞬时动作切除故障，而B—C的始端(习惯上又称为出口处) k2就1动kl点和k2点短路时，从保 此，希望k1点短路