第二章电网的电流保护和方向性1

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1、第二章电网的电流保护和方向性电流保护教学目的：本章是继电保护的基本共性内容，掌握电磁型继电器原理及结构和主要参数，及无时限电流速断保护原理和整定计算方法；特别注意让学生弄清楚可靠系数、返回系数、灵敏系数的基本概念教学重点：电磁型电流继电器的原理。无时限电流速断保护原理。2．1单侧电源网络相间短路的电流保护输电线路发生相间短路时，电流会突然增大，故障相间的电压会降低。利用电流会z增大这一特征，就可以构成电流保护。　　电流保护装置的中心环节是反应于电流增大而动作的电流继电器。电流继电器是反应于一个电器

2、量的电流的简单继电器的典型。2.1.1反应单一电器量的继电器电流继电器按照电流工作原理可分为电磁型、感应型、晶体管型、集成电路型。下面就电磁型和晶体管型来简要分析和说明。（1）电磁型继电器电磁继电器的基本结构形式有螺管线圈式、吸引衔铁式和转动舌片式三种，如图2.1所示。电流继电器在电流保护中用作测量和起动元件，它是反应电流超过一整定值而动作的继电器。电磁继电器是利用电磁原理工作的，以吸引衔铁式继电器例进行分析，（a）螺管线圈式；(b)吸引衔铁式；(c)转动舌片式图2.1电磁型继电器的结构原理1—线圈；

3、2—可动衔铁；3—电磁铁；4—止挡；5—接点；6—反作用弹簧在线圈1中通以电流，则产生与其成正比的磁通，通过由铁心、空气隙和可动舌片而成的磁路，使舌片磁化于铁心的磁极产生电磁吸力，其大小于成正比，这样由电磁吸引力作用到舌片上的电磁转距可表示为电磁铁与可动铁心之间的气隙。正常工作情况下，线圈中流入负荷电流，继电器不工作，这是由于弹簧对应于空气隙产生一个初始力矩。由于弹簧的张力与伸长量成正比，因此，当空气长度由减小到时，弹簧产生的反作用力矩为另外，在可动舌片转动的过程中，还必须克服摩擦力力矩。因此1）继电

4、器动作的条件。为使继电器动作，必须增大电流，通过增大电流来增大电磁电磁转矩，使其满足关系式：2）动作电流能够满足上述条件，使继电器动作的最小电流值称为继电器的动作电流（起动电流），记作。3）继电器的返回条件。继电器动作后，当减小时，继电器在弹簧的作用下将返回。为使继电器返回，弹簧的作用力矩必须大于电磁力矩及摩擦力矩之和，即返回电流。满足上述条件，使继电器返回原位的最大值电流称为继电器的返回电流，记为，5）返回系数。返回电流和起动电流的比值成为继电器的返回系数，可表示为6）动作电流的调整方法：①改善继电

5、器线圈的匝数；②改变弹簧的张力；③改变初始空气隙的长度。7）剩余力矩。在继电器的动作过程和返回过程中，随着气隙的变化，都将出现一个剩余力矩，从而使继电器的动作过程和返回过程都雪崩式的进行，继电器要么动作、要么返回，它不可能停留在某一个中间状态，具有明显的“继电特性”。同时，该力矩还有利于继电器的触点可靠的接触与断开。（三）电磁型电压继电器1、工作原理电磁型电压继电器工作原理与电流继电器基本相同。由于它接于电压互感器二次侧，因此线圈的匝数多、导线细，阻抗大。电磁型电压继电器采用转动舌片式结构，当继电器加

6、入电压UJ时，产生的电磁力矩为可见，电压继电器动作与否决定于继电器线圈上的电压。电压继电器分过电压继电器和低电压继电器两种。2、过电压继电器图形符号文字符号KV过电压继电器是反应电压升高而动作的继电器；它与过电流继电器的动作、返回概念相同。其返回系数Kh<13、低电压继电器图形符号文字符号KV低电压继电器是反应电压降低而动作的继电器。它与过电压继电器的动作与返回概念相反。动作电压是指能使低电压继电器动作，即使其常闭触点闭合的最大电压；返回电压是指能使低电压继电器返回，即使其常闭触点打开的最小电压。低电

7、压继电器返回系数Kh>1，一般不大于1.2电压继电器动作电压的调整方法与电流继电器类似，不同的是电压继电器两个线圈串联时的动作电压是并联时的两倍。二、辅助继电器1、时间继电器①图形符号：文字符号：KS型号：有DS-100、DS-20A和DS-30系列②时间继电器的作用：用来建立保护装置的动作时限③时间继电器的工作原理：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。2、中间继电

8、器①图形符号文字符号KM型号：有一般电磁型DZ型，还有带自保持线圈的DZB型。②中间继电器的作用：用以同时接通或断开几条独立回路和用以代替小容量触点或者带有不大延时来满足保护的需要。电磁式中间继电器一般采用吸引衔铁式结构，为保证在直流操作电源电压降低时，仍能可靠动作，要求中间继电器可靠动作电压不应大于额定电压的70%。3、信号继电器：①文字符号KS②信号继电器的作用：用以在保护动作时，发出灯光和音响信号，并对保护装置的动作起记忆作用，以便分析保护装置动作