继电器基本知识

单元2继电保护基础元件5.1继电器分类一、继电器作用及分类是一种当输入量达到规定值时，其输出电路被接通或断开的自动动作的电器。在超过（或小于）某一规定值时动作，而在小于（或超过）某数值时又自动返回。KA：I正=20AI动=30AI返=25AKV：V正=220VV动=110VV返=150V一）分类按用途控制继电器保护继电器保护继电器C、按用途：测量继电器和辅助继电器等A、按构成原理：电磁型、感应型、整流型、晶体管型等继电器B、按反应的物理量：电流、电压、功率方向、阻抗等继电器型号二）型号国产的型号一般用汉语拼音字母表示第一位字母----继电器的工作原理第二(或第三)位字母-----继电器的用途设计序号特征代号第一位(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”间延“时”继电器Z“组”合型Z“中”间或“阻抗”继电器DP“低频”继电器W“微”机型P“平”衡继电器D接“地”继电器二、常用电磁型继电器一）工作原理转动舌片式螺管线圈式吸引衔铁式1—电磁铁；2—可动衔铁；3—线图；4—触点；5—反作用弹簧；6—止档222121)(rmrreIKRIWKKF2322rreIKlIKM继电器线圈匝数RW和时为常数磁路磁阻，当气隙不饱mRrI作用在继电器上的电磁力（或电磁力矩）与线圈中电流的平方成正比，而与绕组中电流的方向无关。思考：交、直流继电器能够混用吗？交流继电器：铁心是叠片式，绕组数少，实际阻抗小直流继电器：铁心是整体式，绕组数多，阻抗大电流继电器二）电磁型电流继电器（符号：KA）1、在电流保护中作测量和起动元件2、当反应电流超过某一整定值而动作触点衔铁线圈整定把手触点游丝DL系列动作电流、返回电流及返回系数1、电流继电器动作电流、返回电流及返回系数eMfMsM弹簧力矩摩擦力矩电磁力矩使继电器动作（常闭断开，常开闭合）的最小电流称为动作电流Iop.resfMMM（1)动作电流动作条件fesMMM（2）返回电流要动作就满足：esfMMMfseMMM返回条件esfMMM－弹簧力矩摩擦力矩电磁力矩能使继电器返回到原来位置（常闭闭合，常开断开）的最大电流，称为返回电流Ire.r返回系数思考：返回系数是大于1还是小于1roprrereIIK..（3）返回系数roprreII..过量继电器的返回系数小于1DL-10系列电流继电器，一般不小于0.85DL-20、DL-30系列电流继电器，一般不小于0.8一般规定：思考：返回系数是大好或小好？返回系数太大或太小都不好返回系数太大会使触点宜抖动返回系数太小会降低保护的灵敏度思考：返回系数是大好或小好？roprrereIIK..电流继电器的继电特性（4)电流继电器的继电特性如何改电流继电器动作电流2、电流继电器动作电流的调整方法（1）改变继电器线圈的连接方法—粗调132468(a)(b)314286Ir12IrIr21132468(a)(b)314286Ir12IrIr21线圈串联线圈并联WIFr2WIFr两个线圈并联的动作电流为串联的2倍（2）改变弹簧的反作用力矩，即改变动作电流调整把手的位置----精调①把手从左向右移---弹簧旋紧---动作电流变大②把手从右向左移---弹簧旋松---动作电流调小esfMMM粗调精调后可使最大整定电流值为最小整定电流值的4倍电磁型电压继电器线圈并联整定值范围------DL—11/10最大电流整定值为10A整定值调整范围--------2.5～10A线圈串联整定值范围------2.5～5A5～10A作用在继电器上的电磁力（或电磁力矩），与继电器线圈上电压的平方成正比。三)电磁型电压继电器（符号：KV）电压继电器在电压保护中作测量和起动元件。DY系列电压继电器和电流继电器区别1、电压继电器和电流继电器区别①测量物理量不同：电压（线圈匝数多、导线细—阻抗大）电流（线圈匝数少、导线粗—阻抗小）②刻度盘标注不同：电压—线圈并联时的动作电压电流—线圈串联时的动作电流③接法不同：电压—线圈并联在电压互感器二次侧电流—线圈串联在电流互感器二次侧如何改变电压继电器动作电压？两个线圈串联的动作电压为并联时的2倍如何改变电压继电器动作电压？改变电压继电器线圈连接方法（串联、并联）电压继电器类型2、类型过电压继电器低电压继电器低电压继电器的动作电压、返回电压正常情况下，继电器的常闭触点断开，常开触点闭合，当电压下降到某一值（动作电压）后，触点才复位。当电压从低电压升高，使常闭触点重新断开的最小电压为继电器返回电压Ure.r。欠量继电器的返回系数大于1（1）低电压继电器的动作电压、返回电压正常情况下，继电器的常闭触点断开，当电压下降到某一值，继电器动作，使触点复位，使继电器动作最大电压为动作电压Uop.r。返回系数是大于1或小于1？电磁型时间继电器四）电磁型时间继电器（符号：KT）是一种辅助继电器，在继电保护装置中作为时限元件，用于动作延时，实现保护的选择性。1、作用：DS系列工作原理2、工作原理利用改变主、静触头位置（即改变主动触点的行程）来调整时间继电器动作时间。注意事项时间继电器线圈一般按短时（小于30秒）通电设计。当需长期（大于30秒）加电压时，必须在继电器线圈中串一个附加的电阻，以提高继电器的热稳定。3、注意事项长期通电时间继电器其型号后加“C”表示电磁型中间继电器五）电磁型中间继电器（符号：KM）1、作用与特点（1）触头数目多----可同时控制几个不同回路；（2）触头容量大----可接通或断开电流较大的回路；（3）可实现时间继电器难以实现延时。DZ系列型号2、型号DZ型---一般用途DZJ型---交流操作DZS型---延时动作DZB型---带自保持线圈DZK型---快速动作电磁型信号继电器六）电磁型信号继电器（符号：KS）1、作用①指示继电保护装置动作状态。②用以发出光信号和声信号。③自保持继电器，需手动或电动复位。DX系列工作原理2、工作原理类型3、类型①电流型信号继电器（串联型信号继电器）阻抗小，多用此类型。②电压型信号继电器（并联型信号继电器）阻抗大。极化继电器七）极化继电器（符号：KP）一般电磁型继电器的磁通由绕组中电流产生。极化继电器磁通有二种：A、工作磁通---线圈中电流产生B、极化磁通---永久磁铁产生工作原理r011r022↓↓)(1向右F)(2向左F21FF衔铁被吸向右边磁极，继电器的动触点与左侧静接点闭合1、工作原理若改变电流方向，左（+）右（-）r011r022↓↓)(1向右F)(2向左F21FF衔铁被吸向左边磁极，继电器的动触点与右侧静接点闭合结论极化继电器不仅反应线圈中电流大小，还能反应电流方向。只有当一定方向的电流达到一定值时，继电器才能动作。结论注意事项①极化继电器接入电路时，电流应从标有“·”端子流入，继电器才动作，从不带“·”的端子流入，继电器不动作。②极化继电器不适用交流电源，只适用直流电源。3、注意事项5.2电流互感器和电压互感器一、电流互感器（TA)将大电流变成小电流，TA二次侧额定电流为1A或5A。电流互感器极性一）电流互感器极性1、用L1和K1、L2和K2分别表示一、二次绕组同极性端，标以“”或“*”。L1L2I1I2K1K2(a)KAI1I2KAI2I1(b)(c)2、减极性原则：当一次电流从L1流入，L2流出，二次感应电流从K2流入，K1流出，它们产生磁通的方向是相反的，合成磁通相减。电流变化关系02211WIWI112112IKIWWIITA12WWKTA电流互感器变比L1L2I1I2K1K2(a)KAI1I2KAI2I1(b)(c)大小和比较12WW12WWTA二次侧不允许开路，且二次侧应可靠接地电流互感器的误差二）电流互感器的误差与选择III1212II1、误差产生原因误差分类TAKII1212WWKTA①电流误差又称变比误差%100112IIIfi②角度误差表示一、二次电流相位的误差δi2、误差分类分电流误差和角度误差误差大小的相关因素（１）励磁电流是产生误差根本原因。（２）与TA结构、铁心质量、一次电流的大小和二次回路阻抗有关。3、误差大小的相关因素①电流互感器的二次负载阻抗ZL②一次电流倍数nNIIn11当n＝n10,时TA的变比误差fi=10%n10越大TA过电流性能越好电流互感器的10%误差曲线（3）重要参数---饱和电流倍数n104、电流互感器的10%误差曲线规定：电流误差不超过10%，角度误差不超过7º①10%误差曲线：指TA的电流误差为10%，角度误差不超过7º时，允许的饱和电流倍数n10与允许的负载阻抗间的关系曲线。②10%误差曲线使用方法ⅰ)计算TA的一次侧短路电流NIIn1K10求ⅱ)ⅲ)在曲线上找出与之相对应阻抗Z`L,只要实际ZL≤Z`L即可。思考：若误差过大如何？可将两个变比相等的电流互感器串联使用三）电流保护的接线方式①三相三继电器完全星形接线1、基本接线方式接线②两相两继电器不完全星形接线③两相一继电器电流差接线①三相三继电器完全星形接线cbaIIII反映各种相间短路；中性点直接接地的单相接地短路思考：中心线上电流为多少？conK接线系数conK接线系数二次侧电流电流流过TAIKAIr::22IIKrcon12aarconIIIIKP81两相两继电器不完全星形接线②两相两继电器不完全星形接线中心线上电流为多少？caIII反映各种相间短路?conK12aarconIIIIK③两相一继电器电流差接线carIIIcarIII33)(3对称运行和三相短路conKi)正常运行332aarconIIIIKarII2故障时①A、C两相短路②A、B相短路③B、C相短路arIIcrII2conK1conK1conKcarIII2IIKrcon各种接线方式的工作性能2、各种接线方式的工作性能（1）并联线路两点接地短路中性点非直接接地电网中，不同线路不同相别的两点同时发生接地而形成两点接地短路时，希望只切除一个接地点，以提高供电的可靠性。不适合中性点非直接接地电网①三相三继电器完全星形接线适合？GGACBABC1QF2QF1WL2WL1QF2QF2WL1WL(a)(b)②两相两继电器不完全星形接线？线路1WL接地相别AABBCC线路2WL接地相别BCACAB线路1WL保护动作情况动作动作不动作不动作动作动作线路2WL保护动作情况不动作动作动作动作动作不动作停电线路数目121121A)电流互感器装在同名相上线路1WL接地相别AABBCC线路2WL接地相别BCACAB线路1WL保护动作情况动作动作不动作不动作动作动作线路2WL保护动作情况动作不动作动作不动作动作动作停电线路数目211022B)电流互感器不装在同名相上GGACBABC1QF2QF1WL2WL1QF2QF2WL1WL(a)(b)这种结果是不允许的，必须同相安装（AC）1#--A、C（B×）2#--A、B（C×）串联：只希望切除离电源较远的线路GCAB1QF2QF1WL2WLkC变电所ⅡABCkB变电所Ⅰ2）串联接线电网线路1WL接地相别AABBCC线路2WL接地相别BCACAB线路1WL保护动作情况动作动作不动作不动作动作动作线路2WL保护动作情况不动作动作动作动作动作不动作停电线路数目121121A）采用两相不完全星形接线，且装在同名相？只需在整定值和时限上都按要求配合整定，可100％保证只切除线路2WL。GCAB1QF2QF1WL2WLkC变电所ⅡABCkB变电所ⅠB)采用三相完全星形接线？3）Y、d11接线的变压器后发生两相