修订版继电保护(黄少锋)-电流

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1、第二章电网的电流保护电网主要指输电线路，电流保护指利用故障时电流的增大来构成保护原理。电流继电器是电流保护中的核心元件。1/76第2.1节单侧电源网络相间短路的电流保护2/76一、继电器继电器是继电保护的最基本元件继电器是一种能自动执行通断操作的部件，当其输入量达到一定值时，能使其输出按预先设定的状态发生变化。继电器能够反应电力系统故障或者不正常工况时，电气量的变化。继电器把反应的电气量与给定值比较判定是否发生故障，并把状态告诉下一级。3/76继电器分类结构功能单元件电磁型电流继电器启动继电器感应型电压继电器度量继电器整流型功率方向继电器时间继电器数字型阻抗继电器信号继电器

2、中间继电器按功能划分的各种继电器反应相应的电气量变化，功率方向继电器反应电压电流夹角，功率流向。我们所用的是电磁型电流继电器，属于度量继电器。4/76一种电磁型电流继电器工作原理(也称动合触点)常开接点图形符号空气的导磁率小，磁阻大，而电磁力的方向是使磁阻减小，会减小气隙绕组从电流互感器二次测获得电流，在铁心、气隙中形成磁通5/76常闭接点(也称动断触点)图形符号图形符号常开接点(也称动合触点)对继电器的基本要求是工作可靠（动作门槛值稳定，接点接触良好），其动作过程具有良好的“继电特性”。触电闭合说明电流达到一定值。6/76初始时刻气隙宽为，动作后气隙宽为。（1）电流增大时触点闭

3、合，电磁力矩与弹簧力矩、摩擦力矩的关系电磁力矩弹簧力矩摩擦力矩为常数随着减小，弹簧力矩成比例增大，电磁力矩成平方增大。故在之后，电磁力矩大于弹簧力矩与摩擦力矩之和。因此，动触电与静接头之间有压力，是可靠闭合。7/76（2）电流减小时触点打开，电磁力矩与弹簧力矩、摩擦力矩的关系显然返回时的电磁力矩小于动作时的电磁力矩，也即返回电流小于动作电流。动作电流是使继电器动作的最小电流，表示为返回电流是使继电器返回的最大电流，表示为8/76继电器的继电特性：动作过程——>不动“动作电流”的电磁力矩=弹簧力矩+摩擦力矩9/76继电器的继电特性：动作过程“动作电流”的电磁力矩>弹簧力矩+摩擦力矩

4、——>保持动作状态连通10/76继电器的继电特性：动作过程(重复一遍)动作电流11/76动作电流继电器的继电特性：返回过程返回电流红色：动作后的返回过程“返回电流”的电磁力矩+摩擦力矩=弹簧力矩12/76由图可知：动作电流>返回电流继电器的继电特性：动作电流返回电流13/761）动作状态垂直跃变——明确性、速度快、动作可靠（摩擦阻力一旦被克服，就会形成跃变。）；继电器的继电特性:动作电流返回电流2）——稳定性、无抖动（需要克服阻力）14/76欠量型继电器（反应于测量量的减小而动作）过量型继电器（反应于测量量的增大而动作）继电器的表示方法：常开接点常闭接点示意图接点符号名称“常”

5、——不带电状态，不是“正常状态”15/76电压继电器的工作原理与此类似。除了内部设计不同以外，从线圈来看：（1）电压继电器导线细、匝数多。——输入阻抗大，并联接入（2）电流继电器导线粗、匝数少。电流继电器随着电流增大而动作，电压继电器随着电压减小而动作16/76二、单侧电源网络相间短路的电流保护（本节主要针对小电流接地系统）小电流接地系统：10～66kV的配电系统都是单电源网络，且变压器的中性点不接地，是小电流接地系统。由于中性点不接地，两相短路与两相短路接地是相同的。17/76小电流接地系统发生单相接地时，几乎没有短路电流，不会烧坏设备，所以,还可以运行1～2小时——供电可靠性

6、高,但是，非故障相电压升高为1.732倍，故绝缘要求高。随着电压等级的提高，绝缘的投资会急剧增加。这些系统通常采用中性点不接地或者经消弧线圈接地的方式，若方式单相接地短路故障时，不要求继电保护动作于跳闸。18/76大电流接地系统：在该电压等级中，部分或所有变压器的中性点直接接地。优点：绝缘要求低，绝缘的投资相对于小电流接地系统要低。缺点：发生单相接地故障时，会产生很大的短路电流，会损坏设备等。（主要用在110kV及以上的电压等级中）19/76小电阻接地系统20/76单侧电源网络相间短路时电流量特征问题：如果变电站B、C、D还有其他负荷或者引出线时（这是一般的情况），怎么办？——负

7、荷端对短路电流计算的影响很小,可以忽略。三相短路：两相短路：21/7321/76在故障点位置确定和故障类型确定的情况下，短路电流Ik仅与系统等值阻抗Zs有关。三相短路两相短路22/76发电机并联越多，Zs越小，称为大方式。所有发电机都运行时，称为最大运行方式。1）在某一地点发生短路时，如果流过保护安装处的电流为最大,则称此时的运行方式为：最大方式。最大运行方式时，单回线上电流更大23/762）在相同地点发生相同类型的短路时，如果流过保护安装处的电流为最小，则称此时的运行方式为：最