梁远升《继电保护原理》教学课件-2.继电保护的硬件构成.pptVIP

第二章 继电保护的硬件构成 主讲：梁远升 计划课时：3 第一节 继电器 传统保护的硬件构成 传统的电磁型继电保护装置是由各种不同类型的继电器组成 例如过电流保护 电流继电器 时间继电器 中间继电器 信号继电器 测 量 部 分 逻辑部分 执行部分 1.继电器 继电器（Relay），一种能反应一个弱信号的变化而突然动作，闭合或断开其接点以控制一个较大功率电路或设备的器件。 继电保护因继电器而得名，指用继电器实现的电力系统保护。 继电保护的发展阶段 机电式保护（电磁型、感应式） 晶体管式 集成电路式 数字式（微机保护） 1.电磁型继电器 起动电流：满足起动条件的电流 返回电流：满足返回条件的电流 继电器的起动和返回过程都是明确干脆的，不会停留在某个中间位置 返回电流必小于起动电流 继电特性 继电特性：无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置 返回系数：返回电流与动作电流之比（恒小于1） 动作电流：使继电器动作的最小电流值IK.act 返回电流：使继电器返回原位的最大电流值IK.re 为保证可靠返回，返回电流应大于最大负荷电流 若要保证灵敏动作，动作电流应小于最小短路电流 要求返回系数大于0.85~0.9 2.感应型继电器 常见为感应圆盘式继电器 当电流较小，低于动作电流时，动接点被弹簧拉着，位于挡板，继电器不动作； 当电流大于动作电流，圆盘转动，动接点最终与静接点接通； 电流越大，转动速度越快，动作时间越短；相反，电流越小，动作时间越长 反时限特性 常用于反时限电流保护，即故障电流越小，动作时间越长，故障电流越大，动作时间越短。 四极感应圆筒式继电器 垂直方向磁极与水平方向磁极空间上相差90°； 若I1超前I2 90°，则磁通Φ1与Φ2同相，在圆筒上的转矩为最大； 若I1和I2同相，则磁通Φ1与Φ2的相位相差90°，在圆筒上的转矩为最大转矩的0.707； 若I1滞后I2 90°，则磁通Φ1与Φ2反相，在圆筒上的转矩为0。 该继电器可反应两个量，如电压与电流，可实现方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等 3.集成电路型和微机继电保护* 由模拟电路构成的继电器基本都是包含：取样、滤波、整流、比较、脉冲展宽和输出等环节。 除了出口继电器和信号继电器外，没有接点和机械转动部分，称为静态式继电保护，具有较高的可靠性 微机保护具有维护调试方便、可靠性高、灵活性大、易于实现、友好的人机交互等优越性能 提问环节 返回系数=？/？ 当过电流保护按躲开负荷电流的原则进行定值整定时，需考虑什么？ 短路电流计算 温故为知新 稳态短路电流计算 短路过程本质上是动态过程 用于工频保护原理的短路电流实际上是其中的周期分量 用于继电保护原理的短路电流计算通常为稳态短路电流计算，且常略去负荷电流，即无故障电流流过的元件视为开路。 短路发生初期，短路电流中包含各种分量 工频分量（稳态分量） 衰减非周期分量（暂态分量） 衰减的各次谐波分量（暂态分量） 对称短路的计算方法 三相短路电流的计算方法 对于三相短路可以用一相代表三相进行计算 要点：通过网络等值变换，算出电源到短路点的综合电抗值。 采用标么值的简化计算中，通常略去负荷，选定基准功率S和基准电压V，而电源的电势标么值取1。 不对称短路的计算方法 迭加原理 电力系统简单不对称短路的计算 利用对称分量变换将不对称的三相分解为三相对称的三个序网，满足叠加原理 正序网，电源三相相序与转换前相同 负序网，电源三相相序与转换前相反 零序网，电源三相同相 不对称短路的计算方法 分析步骤 对称分量变换 分析步骤 对称分量变换 形成正、负、零序等效网络，得到正、负、零序综合阻抗 根据各种故障的边界条件，列写故障边界方程，代入对称分量变换式，形成相应的复合序网 根据复合序网求解正、负、零序故障电流 根据对称分量反变换计算各相故障电流 单相短路（设故障相为A相） 边界条件 相间短路（设故障相为BC相） 边界条件 两相接地（设故障相为BC相） 边界条件 正序等效定则 正序等效定则：不对称短路时，短路点正序电流的大小等于 在短路点串联一附加电抗XΔ并在其后发生三相短路时的电流大小。 短路电流计算 短路电流计算 通常将短路类型分为两大类 相间短路——无零序分量 三相短路 两相短路 接地短路——存在零序 单相接地 两相接地 继电保护根据上述两大类型故障又可分为两种不同类型的保护 相间XX保护（如：相间过电流保护） 接地XX保护（如：零序过电流保护） 短路电流计算公式也可分为两大类型进行整理 相间短路计算公式 三相短路 额定相电动势 注意：电压等级的电压实际是线电压（相间电压） 例如：110kV电压等级，额定电压是115kV，相电压应该是115/1.732 kV 两相短路 哪个大？ 接地短路计算 接地短路时，继电保护