辽宁2020年国家电网招聘考试备考资料：电网的电流保护

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 电网的电流保护
一、 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量而电阻的简单继电器的典型。　
1、继电器
 （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，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
（ 2.1 ）
式中 比例常数；
电磁铁与可动铁心之间的气隙。
 
　　　　　　（ 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； 2 —可动衔铁； 3 —电磁铁； 4 —止挡； 5 —接点； 6 —反作用弹簧
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
 
式中 比例常数。
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
或
4 ） 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。

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