继电保护原理 刘学军 编制
第二章 互感器及变换器
中国电力出版社 第三节 变换器 常用变换器有电压变换器 (UV), 电流变换器 (UA) ，电抗变换器 (UX) 。 一. 电压变换器 二. 电流变换器 三. 电抗变换器
中国电力出版社 一. 电压变换器 1. 电压变换器工作原理同电磁式电压互感器完全 相同。 二次绕组接负载电阻很大，接近开路状态。 2. 二次侧电压，式中 为 UV 的变比系数，其值小 于 1 ，当忽略励磁电流影响，二次电压 与一次 侧电压 同相位。 3 利用电压变换器降压和移相，改变电阻 R 的大 小，可使 角改变。
中国电力出版社 电压变换器一次侧绕组串接电阻
二. 电流变换器 3. 将输入电流 变成与其成正比的电压 ， UA 的输出电压与输入电流成正比，且同相位。
中国电力出版社 UA 的等值电路和向量图 将输入电流 折算到 UA 的输出侧为
中国电力出版社 三. 电抗变换器 电抗变换器原理接线图 电抗变换器的作用是将由电流互感器输入的电流 I 1 转换 成与其成正比的输出电压 U 2 。电抗变换器的结构如图 示。
中国电力出版社 三. 电抗变换器 等值电路及向量图
中国电力出版社 作用是将输入电流转换为与其成正比的输出 电压，其物理意义是其相当于一个电抗器 为电抗变换器的转移阻抗，是一个复数，当 铁心未饱和时，是一个常数。电抗变换器物理意义 分析如下： 当 W1 、 W2 开路,UX 空气隙较大磁阻 Rm 增大， Gm 磁 导减小 即电感 L m 减小， Zm 减小；励磁电流 Im 则大 大增加，由于 UX 的二次阻抗很大，负荷电流 IL 可以 忽略不计，因此，可以认为一次电流全部流入励磁 回路。即 。故把 UX 看成一个电抗器。
中国电力出版社 第四节 对称分量滤过器 一、零序电流滤过器 二、零序电压滤过器 三、负序电压滤过器 四、负序电流滤过器 五、接线
中国电力出版社 一．零序电流滤过器 工作原理： 零序电流滤过器由三台相同型号和相同变比 K TA 的电流互感器构成
中国电力出版社 （ 1 ）三相对称短路时 三相对称短路时，继电器输入电流 I r 等于不 平衡电流 I unb ，其值很小。
中国电力出版社 （ 2 ）发生接地故障时 1 ）当发生接地故障， TA 一次侧出 现零序分量电流，二次侧才有 3I 0 输出。继电器输入电流 I r =3I 0 2) 采用零序电流互感器的优点是没 有不平衡电流，同时接线也简单。2) 采用零序电流互感器的优点是没 有不平衡电流，同时接线也简单。
中国电力出版社 二、零序电流互感器接线 为防止故障电流沿电缆 铅皮由电缆头接地线入 地，使继电器因无电流 流过而拒绝动作。为此， 电缆铅皮和铠装从电缆 头至零序电流互感器一 段应与地绝缘，电缆头 接地线必须穿过零序电 流互感器后接地。
中国电力出版社 三. 零序电压滤过器 由三个单相电压互感 器或三相五柱式电压 互感器构成零序电压 滤过器当忽略电压互 感器误差时，开口三 角形绕组输出电压 U mn 为：
中国电力出版社 正常运行时，三相电压对称，电压滤过器输出为零 Umn=0, 单相接地短路时输出零序电压 3U 0 /K TV =100V 发电机中性点接地电压互感器 构成零序电压滤过器 G 加法器构成零序电压 滤过器
中国电力出版社 四、 负序电压滤过器 单相阻容式负序电压滤过器 由两个电阻 — 电容器臂（移相臂）组成。 其原理如下图所示。
中国电力出版社 工作原理分析 1. 由上图可知 用对称分量法可证明如满足下式： 则输出电压中无正序电压，只与输入负序 电压成正比。
中国电力出版社 输入正序电压时 输入正序电压时向量图
输入负序电压时
五. 负序电流滤过器 负序电流滤过器，其输出单相或三相电流中负序分量与输入三 相电流中负序分量成正比，可分为单相式或三相式负序电流滤 过器。 滤除零序分量的方法：零序磁势补偿法（两相电流差法） 单相感抗移相式负序电流滤过器：单相式负序电流滤过器。它 由 UA 和 UX 组成。 二次输出电压 —— 转移电抗。 UA 二次输出电压为 下图可知，负序电流滤过器的输出电压为 和 的相量差。
中国电力出版社 五. 负序电流滤过器 (a) 负序电流滤过器接线图 (b) 输入正序电流 时 （ c ）输入负序电流时
中国电力出版社 五. 负序电流滤过器 工作原理分析 1 输入零序电流 所以 UA 和 UX 一次磁动势相互抵消，故不反应 零序分量。 2 输入正序电流 超前 ， 和 同相位。若 ，其输出电压 ，既不反应正序电压。由 2-42 式得
中国电力出版社 五. 负序电流滤过器 工作原理分析 取参数 ，则 。 输入负序电流 如图 2-15 （ b ）所示， 与 相位差为 180° ，其输出电 压由式（ 2-42 ）得 当 时，其输出电压 与输入负序电流成正比。
本章内容结束
中国电力出版社 作业 本次课重点内容是电抗变换器零序、负序 滤过器，要理解好电抗变换器、零序电压、 电流滤过器的物理意义。 课外作业：习题 2-6 ， 2-8 ， 2-12 预习第三章 3-1 、 3-2