第2章继电保护装置的基础元件

1、第二章第二章 继电保护继电保护装置的基础元件装置的基础元件泸州职业技术学院继电保护2 教学要求： 熟悉继电器的图形符号表示方法、文字表示方法以及型号的表示方法； 了解电磁型电流、电压继电器及中间继电器的基本结构及原理； 掌握电流互感器减极性标注的规定，10%误差曲线的含义及应用； 掌握变换器的作用，理解电抗变换器的原理； 掌握对称分量滤过器的作用及结构原理。 第二章继电保护装置的基础元件第二章继电保护装置的基础元件泸州职业技术学院继电保护3目录2-1 继电器 2-2 互感器2-3 测量变换器2-4 对称分量滤过器第二章继电保护装置的基础元件第二章继电保护装置的基础元件泸州职业技术学院继电保护4

2、2-1 2-1 继电器继电器 2.1.1 概念继电器是一种能够自动动作的电器，当控制它的输入量达到一定数值时动作，并且有电路控制的功能。 继电器是继电保护的基本组成元件。泸州职业技术学院继电保护51.按动作原理分:电磁型D，感应型G，整流型L，晶体管型B继电器等。2.按物理量分: 反映电气量：电流L，电压Y，功率方向G，阻抗Z等。 反映非电气量：瓦斯继电器，热继电器，压力继电器等。3.按功能分： 测量继电器：LJ、YJ、ZKJ 逻辑继电器：SJ、ZJ、XJ4.按电气量增减分： 过量，低量继电器2.1.2 2.1.2 继电器的类型继电器的类型泸州职业技术学院继电保护62.1.3 2.1.3 继电

3、器的型号继电器的型号 表示形式： 1动作原理代号，以汉拼字母表示：表2-1 2主要功能代号，以汉拼字母表示 3设计序号，以阿拉伯数字表示 4主要规格代号，以阿拉伯数字表示,通常表示继电器 触点的型式及数量 1：表示一对常开触点 2：表示一对常闭触点 3：表示一对常开触点，一对常闭触点 例：DL-13型继电器 D：按电磁原理构成 L：电流继电器 1：设计序号 3：触点规格一对常开，一对常闭234泸州职业技术学院继电保护7表2-1 常用的继电器型号中字母含义第一位（原理代号）第二位或第三位（用途代号）D电磁型L电流继电器 FL负序电流继电器G感应型Y电压继电器 FY负序电压继电器L整流型C功率方向

4、继电器 CD差动继电器B半导体型S时间继电器 CH重合闸继电器J极化或晶体管型X信号继电器 ZS中间有延时继电器Z组合型Z中间或阻抗继电器 DZ低周继电器W微机型P平衡继电器 D接地继电器2.1.3 2.1.3 继电器的型号继电器的型号 泸州职业技术学院继电保护82.1.4 2.1.4 继电器线圈和触点的表示方法继电器线圈和触点的表示方法 继电器与外部电路相连接部件主要是线圈和触点。其中触点有：常开（动合）：指继电器线圈不带电时接点是断开的。常闭（动断）：指继电器线圈不带电时接点是闭合的。泸州职业技术学院继电保护9表2-2 常用继电器图形和文字符号10继电器新旧符号对照表继电器新旧符号对照表继

5、电器名称继电器名称新符号新符号旧符号旧符号电流继电器电流继电器KAKALJLJ电压继电器电压继电器KVKVYJYJ中间继电器中间继电器KMKMZJZJ出口中间继电器出口中间继电器KOFKOF（KOMKOM) )BCJBCJ防跳继电器防跳继电器KCFKCFTBJTBJ跳闸位置继电器跳闸位置继电器KCT(KCT(KTPKTP) )TWJTWJ合闸位置继电器合闸位置继电器KCC(KCC(KCPKCP) )HWJHWJ时间继电器时间继电器KTKTSJSJ差动继电器差动继电器KDKDCJCJ瓦斯继电器瓦斯继电器KGKGWSJ(QJ)WSJ(QJ)功率方向继电器功率方向继电器KWKWGJGJ阻抗继电器阻抗

6、继电器KIKIZKJZKJ信号继电器信号继电器KSKSXJXJ泸州职业技术学院继电保护11表2-3 继电器线圈和触点的表示方法 122.1.5 2.1.5 电磁型继电器电磁型继电器运用广泛，原理简单，成本低，运行可靠，运行经验丰富。1.基本结构原理 图2-1 电磁型继电器的原理结构图(a)螺管线圈式 (b)吸引衔铁式 (c)转动舌片式1电磁铁；2可动衔铁；3线圈；4触点；5反作用弹簧；6止挡泸州职业技术学院继电保护132.动作电流：继电器刚好动作（衔铁吸起，触点闭合）时的最小电流 。当IjIdz时，继电器动作 。3.返回电流：继电器刚好返回（衔铁释放，触点断开）时的最大电流4.返回系数：继电器

7、返回电流与动作电流的比值Kh 过量继电器Kh1 欠量继电器Kh1JdzI.hJIjdzJhhIIK.2.1.5 2.1.5 电磁型继电器电磁型继电器泸州职业技术学院继电保护142.1.6 2.1.6 常用电磁型继电器常用电磁型继电器1.电磁式电流继电器作用：电流保护的测量元件、反应被保护元件的电流变化文字符号：旧 LJ；新 KA结构：实物展示。图2-2内部接线：图2-3图2-3DL-31型图2-2泸州职业技术学院继电保护15工作原理：IjIdzj时继电器不动作 IjIdzj时继电器动作 IjIhj时继电器返回动作电流的调整方法: 改变调整把手位置，即改变弹簧力矩； 改变两个线圈的连接方式（并联

8、时动作电流为串联的两倍）。图2-41.1.电磁式电流继电器电磁式电流继电器泸州职业技术学院继电保护16电流或电压继电器内部有两个线圈，根据整定值需要可以接成串联或并联。接成串联继电器时，4、6端用连接片或导线短接，从2、8端引出；接成并联时，继电器2、4端和6、8端分别短接，也是从2、8端引出。如果不短接，继电器将不起作用，并且会引起电流互感器二次侧开路的严重事故！ 注注 意意泸州职业技术学院继电保护17作用：电压保护的测量元件、反应被保护元件的电压变化文字符号：旧 YJ；新 KV结构：实物展示。图2-5内部接线：图2-6类型：过压和欠压继电器图2-5图2-6DY-31型2.2.电磁式电压继电

9、器电磁式电压继电器泸州职业技术学院继电保护18工作原理：过量：UjUdzj 动作 欠量：UjUdzj 动作动作电压的调整方法: 改变调整把手位置，即弹簧力矩； 改变两个线圈的连接方式（串联时动作电压为并联的两倍）。图2-72.2.电磁式电压继电器电磁式电压继电器泸州职业技术学院继电保护19作用：辅助继电器。在继保中作为时间元件，用来建立所需要的动作延时。文字符号：旧 SJ；新 KT结构：实物展示（由电磁驱动机构、钟表机构等组成）。图2-83.3.电磁式时间继电器电磁式时间继电器泸州职业技术学院继电保护20型号：3.3.电磁式时间继电器电磁式时间继电器泸州职业技术学院继电保护21内部接线u延时接

10、点u瞬动接点u滑动接点图2-93.3.电磁式时间继电器电磁式时间继电器泸州职业技术学院继电保护22 工作原理：当螺管线圈通入电流时，衔铁在电磁力的作用下，立即克服弹簧反作用力而被吸入线圈。衔铁被吸入的同时，上紧钟表机构的发条，钟表机构开始带动可动触点，经整定延时其触点闭合，完成计时。 动作时间的调整方法：改变静触点位置。3.3.电磁式时间继电器电磁式时间继电器泸州职业技术学院继电保护23作用:辅助继电器扩展触点对数 扩展触点负载容量 集中出口 延时性 可以构成自保持文字符号：旧 ZJ；新 KM结构：实物展示工作原理：线圈电压6070%Ue动作 线圈无电压或很低返回图2-104.4.电磁式中间继

11、电器电磁式中间继电器泸州职业技术学院继电保护24 常见类型：u DZ型：一般电磁型u DZJ型：交流电磁型u DZB型：带自保持线圈型（工作、自保持线圈或电压电流线圈）继电器动作后，只要自保持线圈有电就能维持动作。u DZS型：接点具有延时动作或延时返回型流电：BCJ：DZB-257 TBJ：DZB-217 TWJ、HWJ：DZS-2334.4.电磁式中间继电器电磁式中间继电器泸州职业技术学院继电保护25 作用：用来指示保护装置的动作，同时接通灯光音响信号 文字符号：旧 XJ；新 KS 结构：实物展示 工作原理：线圈通电动作（触点闭合，掉牌）机械自保持，手动复归 内部接线图2-11图2-125

12、.5.电磁式信号继电器电磁式信号继电器泸州职业技术学院继电保护26作用：在整流保护中作执行元件文字符号：旧 JJ结构：工作原理：利用工作线圈与永久磁铁在两个空气隙中产生磁通的加强和减弱，从而产生不等的电磁力，使触点动作 图2-13 极化继电器原理结构图6.6.电磁式极化继电器电磁式极化继电器泸州职业技术学院继电保护272-2 2-2 互感器互感器2.2.1 互感器的作用1.电气量变换：利于二次设备生产的标准 化、小型化、系列化 YH（TV）：X/0.1kv LH（TA）：X/5A（1A）2.一、二次设备隔离，保证运行维护安全 注：互感器二次侧必须可靠接地 LH：不允许开路 YH：不允许短路泸州

13、职业技术学院继电保护28P1P2S1S22.2.2 2.2.2 互感器的极性互感器的极性 （a）电流互感器（b）电压互感器图2-14泸州职业技术学院继电保护29电流互感器：电压互感器：2.2.3 2.2.3 互感器电气量正方向互感器电气量正方向 一次电流同名端进（出），异名端出（进）二次电流同名端出（进），异名端进（出）一次电压从同名端到异名端二次电压从同名端到异名端泸州职业技术学院继电保护302.2.4 2.2.4 继保用继保用TATA的选择与校验的选择与校验 1.I1e= （1.21.5）Ie 表计刻度准确度，2/32.TA产生误差的因素 电流互感器的二次负载阻抗Zfh 一次电流倍数m=I

14、1/I1e 误差要求：f10%，7泸州职业技术学院继电保护313.TA的校验 10%误差曲线（厂家供）：10%误差是指一次电流倍数与最大允许负载阻抗的关系曲线。允许变比误差最大值为10%，角度误差为7度。 校验不满足时 a、两个变比相等的LH串联 b、增大导线截面 C、提高电流互感器变比 图2-152.2.4 2.2.4 继保用继保用TATA的选择与校验的选择与校验 泸州职业技术学院继电保护322-3 2-3 测量变换器测量变换器2.3.1 作用：用于晶体管保护中（整流、微机保护等）电路的隔离电量的变换定值的调整2.3.2 常用的测量变换器电压变换器（YB） 电流变换器（LB） 电抗变压器（D

15、KB）泸州职业技术学院继电保护332.变换原理：主要是将一次电压转换为与一 次电压成正比的二次电压 。1.电压变换器原理接线图图2-16 电压变换器原理接线 电压变换器（电压变换器（YBYB）泸州职业技术学院继电保护341.电流变换器原理接线图2-172.电流变换器等值电路2-183.变换原理:将一次电流转换成与一次电流成正比的二次电压。 电流变换器（电流变换器（LBLB）1122IKInRRIULLH泸州职业技术学院继电保护351.电抗变换器原理接线图2-192.变换原理:将输入电流转换成与电流成正比的电压，调节调相电阻，可以改变一次与二次输出之间的相位 。图2-20 电抗变压器相量图 电抗

16、变换器（电抗变换器（DKBDKB）lcZIU12IKIU12泸州职业技术学院继电保护363.电抗变换器等值电路图2-21 (a)原理结构 (b)等值电路 电抗变换器（电抗变换器（DKBDKB）泸州职业技术学院继电保护372-4 2-4 对称分量滤过器对称分量滤过器不对称短路时可分解为：对称的正序、负序、零序分量；u不对称相间短路时可分解为:正序分量、负序分量；u不对称接地短路时可分解为:正序、负序、零序分量；利用此特点构成的保护可提高保护的灵敏度； 若输入端加入不对称的三相电流或电压，而在输出端只输出零序分量，则称零序分量滤过器；输出端只输出负序分量，则称负序分量滤过器。 泸州职业技术学院继电

17、保护382.4.1 2.4.1 零序电流零序电流滤过器滤过器 1.将三相电流同极性相加，其输出的量是零序分量。 *图2-22 零序电流滤过器原理接线图正常时：接地短路时：0cbajIIII03IIIIIcbaj泸州职业技术学院继电保护392.4.1 2.4.1 零序电流零序电流滤过器滤过器 2.零序电流互感器3.程序计算获得 零序电流互感器泸州职业技术学院继电保护402.4.2 2.4.2 零序电压零序电压滤过器滤过器 1.只需将三相电压绕组顺极性接成开口三角形，其输出即为 零序电压。 图2-23 零序电压滤过器原理接线图(a)三相五柱式电压互感器泸州职业技术学院继电保护412.4.2 2.4

18、.2 零序电压零序电压滤过器滤过器 2.发电机中性点接地电压互感器图2-23 零序电压滤过器原理接线图(b)发电机中性点接地电压互感器3.程序计算获得泸州职业技术学院继电保护422.4.3 2.4.3 负序电压负序电压滤过器滤过器 加入相间电压滤掉零序分量； 选择适当参数滤掉正序分量。图2-24 单相式负序电压滤过器原理接线图参数关系： 21XR 泸州职业技术学院继电保护43图2-25 负序电压滤过器位形图(a)输入正序电压时位形图 (b)输入负序电压时位形图2.4.3 2.4.3 负序电压负序电压滤过器滤过器泸州职业技术学院继电保护442.4.4 2.4.4 负序电流负序电流滤过器滤过器1.单相式负序电流滤过器 图2-26感抗移相式负序电流滤过器接线图电容移相式负序电流滤过器原理接线图泸