电力系统继电保护 刘学军2.1相间短路电流保护 2.1.1.1 互感器新.ppt

电力系统继电保护 刘学军 编制 2.1.1电流保护用的互感器及变换器 2.1.1?互感器及变换器 1、电流互感器 2、电压互感器 3、变换器 2.1.1?互感器及变换器 本小节基本要求 1、重点掌握电流互感器和电磁式电压互感器的工作原理、接线方式及使用注意事项。 2、掌握变换器的工作原理，重点掌握电抗变换器的工作原理，电抗变换器的转移阻抗KI是一个复数，在铁芯不饱和时，是一个常数； 而电压变换器的变比KU是一个实数，当铁芯不饱和时是一个常数。 2、重点掌握对称分量滤过器 的工作原理、接线。设计滤过器的基本方法是通过移相和相量加减措施实现的。 2.1.1?互感器及变换器 互感器的作用及类型 一. 互感器的作用 二. 互感器的类型 一. 互感器的作用 1.将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和保护装置标准化。 2.所有二次设备可用低电压、小电流的电缆连接，二次设备的绝缘水平能按低电压设计，结构轻巧，价格便宜。便于集中管理，可实现远方控制和测量。 一. 互感器的作用 3.二次回路不受一次回路的限制， 4.使二次侧的设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧要有一点接地，保证二次系统设备和工作人员的安全。 二.互感器的类型 1、电流互感器 （1）电流互感器的误差 （2）电流互感器的极性 （3）电流互感器的接线方式 （4）电流互感器使用注意事项 1、电流互感器 电磁式电流互感器的工作原理。相当于工作在短路条件下的小容量升压变压器。 KTA=I1N/I2N ≈ W2/W1 运行特点：二次回路不允许开路 正常工作时： 磁动势 WlIl-W2I2=WlIm,，WlIl和W2I2互相抵消一大部分，激磁磁势WlIm ，数值不大。 运行特点：二次回路不允许开路 二次电路开路时： W2I2 等于零，激磁磁势猛增到WlIl，铁心中磁感应强度猛增，造成铁心磁饱和。铁心饱和致使随时间变化的磁通Ф的波形由正弦波变为平顶波，在磁通曲线Ф过零前后磁通Ф在短时间内从+Фm变为-Фm ，使dФ/dt值很大。 运行中二次回路开路可能造成的后果 e2=-dФ/dt ，磁通急剧变化时，二次绕组内将感应很高的尖顶波电势e2,危及工作人员的安全，威胁仪表和继电器以及连接电缆的绝缘。 磁路的严重饱和还会使铁心严重发热，若不能及时发现和处理，会使电磁式电流互感器烧毁和电缆着火。 在铁心中产生剩磁，影响互感器的特性。 电流互感器二次开路时 的变化曲线 （1）电流互感器的误差 （1）电流互感器的误差 误差 1电流误差 2相角误差 电流互感器TA的10％误差曲线 继电保护规程规定，用于保护的电流互感器，电流误差在最坏工作条件下不超过10%，角度误差不超过7°。 为保证电流互感器误差不超过10%，一次电流I1′不能超过规定数值，习惯上用一次电流倍数m10=I1′/I1N表示。不同的负荷阻抗，对应于不同的规定限值，从而形成一条限制曲线，称为10%误差曲线。 TA的10％误差曲线 保证电流误差不超过-10％的条件下，一次电流的倍数m10(m=I1′/I1N)与允许最大二次负荷阻抗Z2的关系曲线。 电流互感器的误差与额定负荷阻抗有关 额定容量 ，一般取 或1A，则 ，TA误差与额定负荷阻抗 有关 如 在0.5级， 在1.0级， 二次负荷阻抗值 式中连接导线电阻 继电器阻抗 （2）电流互感器的极性 （3）电流互感器的接线方式 电流互感器的接线方式 两相电流差接线。这种接线节省投资，但B相短路不能反映，对不同形式短路，其接线系数和灵敏系数不同。 单相式接线。用于测量对称三相负荷的一相电流，可构成过负荷。 三相星形接线和两相星形接线都能反应相间短路故障，不同的是三相星形接线还可以反应各种单相接地短路故障，而两相星形接线不能反应B相接地故障。另外，三相星形接线中性线电流。 在正常运行和三相对称短路时为零　　　，在单相接地短路时为  对三相星形接线及两相星形接线在各种相间短路故障时性能分析 ①对中性点接地和非直接接地电网中各种相间短路故障都能正确反应，接线系数为1。 ②中性点不接地或非直接接地电网（小接地电流电网）中的两点接地短路分析： 两相星形接线的优点： 在小接地电流电网中，允许单相接地时继续短时运行，希望只切除一个故障点。在并联线路发生不同相两点接地可以有2/3几率切除一条线路。