《繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)》ppt課件

1、繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí),基本概念,交流電的概念,如果電流或電壓每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間 （T ）就重復(fù)變化一次，則此種電壓 、電流稱為周期性交變電壓或電流。如正弦波、方波、三角波、鋸齒波 等。 記做： u(t) = u(t + T ),一、 正弦交流電路的基本概念,１、概述,隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的交變電壓和電流，稱為正弦電壓和正弦電流，統(tǒng)稱為正弦量或正弦交流。電流（電壓）是按正弦規(guī)律變化的電路，稱為正弦電流電路或

2、交流電路。,正弦電流電路,正弦量的三要素,Im表示正弦電流i在整個(gè)變化過(guò)程中的最大值，稱為振幅,正弦量的三要素之一 —— 振幅,引入有效值的概念后，正弦量瞬時(shí)值的數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫成：,2 相量法,（1）復(fù)數(shù)的基本概念,式中a1為復(fù)數(shù)A的實(shí)部，a2為虛部， j＝ 稱為虛單位。,復(fù)數(shù)的三角函數(shù)形式：,復(fù)數(shù)的指數(shù)形式：,復(fù)數(shù)的極坐標(biāo)形式：,復(fù)數(shù)的幾何形式：,有向線段OB ' 代表復(fù)數(shù)(-B)，有向線段OC &#

3、39; 代表復(fù)數(shù)C。,由于A-B＝A＋(-B)復(fù)數(shù)C為復(fù)數(shù)A與復(fù)數(shù)B之差。,（2旋）轉(zhuǎn)因子,復(fù)數(shù) 稱為旋轉(zhuǎn)因子，它的模為1，輻角為 。,任意復(fù)數(shù)乘以 等于把該復(fù)數(shù)在復(fù)平面上逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一個(gè)角度 ，而模保持不變。,1. 描述正弦量的有向線段稱為相量 (phasor )。若正弦量的輻值用最大值表示 ，則用符號(hào)：,（３）相量的書(shū)寫方式,2. 在實(shí)際應(yīng)用中輻值更多采用有效值,則用符號(hào)：,4. 相量

4、符號(hào) 包含正弦量輻值與初相角的信息。,相量的復(fù)數(shù)表示,設(shè)a、b為正實(shí)數(shù),復(fù)數(shù)符號(hào)法,小結(jié)：正弦波的四種表示法,,瞬時(shí)值,,,,,,,,單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié),,,,,,電路參數(shù),,電路圖（正方向）,復(fù)數(shù)阻抗,電壓、電流關(guān)系,,瞬時(shí)值,有效值,相量圖,相量式,功率,有功功率,無(wú)功功率,,,,,,,,,R,,,,,,,i,u,設(shè),則,,,u、 i 同相,0,L,,,,,i,u,C,,,,,i,u

5、,,,,,設(shè),則,設(shè),則,,u領(lǐng)先 i 90°,,,u落后i 90°,,0,0,基本關(guān)系,,,,,?,,?,,?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,X,Y,C,B,Z,S,N,,,,,?,三線圈空間位置各差120o,轉(zhuǎn)子裝有磁極并以? 的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中都會(huì)感應(yīng)出正弦電壓。,對(duì)稱三相電源,三、 三相電路,特征：　 大小相等，頻率相同，相位互差120º。,對(duì)稱三相正弦電壓：

6、（以u(píng)A為參考正弦量）,,正序：相序A-B-C (BCA,CAB),負(fù)序：相序A-C-B (CBA,BAC),1. 電源的Y形聯(lián)接,對(duì)稱三相電源和負(fù)載的Y形和△形聯(lián)接,相電壓：火線對(duì)零線間的電壓。,線電壓：火線間的電壓。,,,,線電壓和相電壓的關(guān)系：,,同理：,,特點(diǎn)：線電壓=相電壓,2. 電源的△形聯(lián)接,三相負(fù)載的聯(lián)接：,,,,,,A,C,B,N,Z,Z,Z,,,,相電流(負(fù)載上的電流)：,,,,,,,,負(fù)載星形接法及計(jì)算,,,,

7、,,,A,C,B,N,Z,Z,Z,,,,,,,,,負(fù)載星形接法特點(diǎn),: 零線電流,,,對(duì)稱三相電路,三相總有功功率：,平均功率、無(wú)功功率和視在功率,1.平均功率,?,在對(duì)稱三相電路中，不論負(fù)載何種聯(lián)接，平均功率總是為線電壓、線電流和功率因數(shù) 三者乘積的 倍。,3.視在功率:（表觀功率）,2.無(wú)功功率,對(duì)稱三相電路,對(duì)稱三相電路,互感現(xiàn)象,三、 互感電路,線圈1的自感磁通鏈：,線圈2的互感磁通鏈：,由于鄰近

8、線圈中的變動(dòng)電流，在其它線圈中產(chǎn)生互感磁通，從而引起互感電壓，這種現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象。,同名端,1和4，2和3為同名端；1和3，2和4為異名端。,在正弦交流的情況下，互感電壓可用相量表示：,,,異名端的判定,若電流表指針正偏，則與電流表“＋”端相連的端鈕４和電流流入的端鈕１為異名端；若電流表指針?lè)雌?，則端鈕1和端鈕3為異名端。,,,四、對(duì)稱分量法基本概念,１、電力系統(tǒng)不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)的主要原因：①外施電壓不對(duì)稱。三相電流也不對(duì)稱。②各相

9、負(fù)載阻抗不對(duì)稱。當(dāng)初級(jí)外施電壓對(duì)稱，三相電流不對(duì)稱。不對(duì)稱的三相電流流經(jīng)變壓器，導(dǎo)致各相阻抗壓降不相等，從而次級(jí)電壓也不對(duì)稱。③外施電壓和負(fù)載阻抗均不對(duì)稱。,對(duì)稱的三相系統(tǒng)：三相中的電壓Ua、Ub、Uc對(duì)稱，只有一個(gè)獨(dú)立變量。如三相相序?yàn)閍、b、c，由Ua得出其余兩相電壓Ub=α2 Ua, Uc=αUa (4—1)復(fù)數(shù)算子α＝ej120＝e-j240α = cos120°+j sin120°

10、α2＝ej240＝e-j120α3＝ej360＝ej0＝1,三相不對(duì)稱系統(tǒng)：三相中的電壓Ua、Ub、Uc互不相關(guān)——大小不一定相等，相位關(guān)系不固定Ua、Ub、Uc為三個(gè)獨(dú)立變量,把不對(duì)稱的三相系統(tǒng)分解為三個(gè)獨(dú)立的對(duì)稱系統(tǒng)，即正序系統(tǒng)、負(fù)序系統(tǒng)和零序系統(tǒng),,,Ua、Ub、Uc為不對(duì)稱三相電壓下標(biāo)“+”、“-”、“0”分別表示正序、負(fù)序和零序,,正序電壓Ua+、Ub+、Uc+組成正序系統(tǒng),約束條件Ub+=α2 U

11、a+, Uc+=αUa+性質(zhì)：每相大小相等，彼此相位差120?，相序?yàn)閍->b->c。,各相負(fù)序電壓Ua-、Ub-、Uc-組成負(fù)序系統(tǒng),約束條件Ub-=αUa-, Uc-=α2Ua-性質(zhì)：每相大小相等，彼此相位差120，相序?yàn)閍->c->b。,逆時(shí)針,各相零序電壓Ua0、Ub0、Uc0組成零序系統(tǒng),約束條件Ub0=Ua0, Uc0=Ua0性質(zhì)：每相大小

12、相等且同相位。共同性質(zhì)：三相大小相等，彼此之間相位差相等,A0B0C0,序阻抗三相參數(shù)對(duì)稱時(shí)，各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)立性元件的序阻抗，指元件的三相參數(shù)對(duì)稱時(shí)，元件兩端某一序的電壓降與通過(guò)該元件同一序電流的比值。三相參數(shù)不對(duì)稱時(shí)，序阻抗矩陣不是對(duì)角矩陣：正序電流產(chǎn)生的電壓降中，不是只含正序分量，還可能含負(fù)序和零序分量。對(duì)稱分量法將故障點(diǎn)的不對(duì)稱表示為電壓/電流的不對(duì)稱。,例：?jiǎn)蜗喽搪罚蛰d）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

13、,,,,,,,,例：?jiǎn)蜗喽搪?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,例：?jiǎn)蜗喽搪?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,例： 單相短路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,例： 單相短路(正序網(wǎng)絡(luò)),,,,,,,,,

14、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,例： 單相短路(負(fù)序網(wǎng)絡(luò)),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,例： 單相短路(零序網(wǎng)絡(luò)),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,例：?jiǎn)蜗喽搪?序網(wǎng)絡(luò)方程,邊界條件,邊界條件,序網(wǎng)絡(luò)方程,電力系統(tǒng)的序

15、網(wǎng)絡(luò)同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序電抗對(duì)稱運(yùn)行時(shí),只有正序電勢(shì)和正序電流,電機(jī)參數(shù) 都是正序參數(shù)。不對(duì)稱短路時(shí)的負(fù)序和零序電抗一般用三角形接法把零序電流隔開(kāi)異步電動(dòng)機(jī)和綜合負(fù)荷的序阻抗一般用三角形接法把零序電流隔開(kāi)架空線路的零序阻抗和等值電路,,,,變壓器的零序阻抗和等值電路（1）若存在三角形接法的繞組，Xm0（2）三角形接法的繞組X0與Xm0并聯(lián)（3）Y接法：無(wú)零序電

16、流（4）Y0接法：有零序電流，Xn乘以3,序網(wǎng)絡(luò)的制定正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：不含中性點(diǎn)接地阻抗 空載線路和空載變壓器零序網(wǎng)絡(luò)：不含發(fā)電機(jī)、負(fù)荷 Y形接法的變壓器例,例,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,~,~,T1,T2,T3,T4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,L1,L2,L3,L4,X

17、n2,Xn1,G1,G2,,,,簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算單相接地短路按邊界條件將三個(gè)序網(wǎng)連接起來(lái)，得到復(fù)合序網(wǎng),,,簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算單相接地短路復(fù)合序網(wǎng),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算兩相短路復(fù)合序網(wǎng),,,簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算兩相短路復(fù)合序網(wǎng),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（1）正序、負(fù)序和零序系統(tǒng)都是對(duì)稱系統(tǒng)。當(dāng)求得各個(gè)對(duì)稱分