試驗(yàn)一電磁型電流繼電器和電壓繼電器試驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 電磁型電流繼電器和電壓繼電器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜L型電流繼電器和DY型電壓繼電器的實(shí)際結(jié)構(gòu)、工作原理、根本特性；掌握 動(dòng)作電流值、動(dòng)作電壓值及其相關(guān)參數(shù)的整定方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、 電流繼電器的返回系數(shù)為什么恒小于1 ?2、 動(dòng)作電流壓、返回電流壓和返回系數(shù)的定義是什么？3、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如返回系數(shù)不符合要求，你能正確地進(jìn)行調(diào)整嗎？4、 返回系數(shù)在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置中有何重要用途？三、原理說明D 20c系列電流繼電器用于反映發(fā)電機(jī)、變壓器及輸電線路短路和過負(fù)荷的繼電 保護(hù)裝置中。D片20c系列電壓繼電器用于反映發(fā)電機(jī)、變壓器及輸電線路的電壓升高過電壓 保護(hù)或電壓降低低電壓起動(dòng)的繼電保護(hù)裝

2、置中。D 20c、D片20c系列繼電器的內(nèi)部接線圖見圖1 1。上述繼電器是瞬時(shí)動(dòng)作的電磁式繼電器，當(dāng)電磁鐵線圈中通過的電流到達(dá)或超過整定值時(shí)，銜鐵克服反作用力矩而動(dòng)作，且保持在動(dòng)作狀態(tài)。過電流壓繼電器：當(dāng)電流壓升高至整定值或大于整定值時(shí)，繼電器立 即動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。低電壓繼電器：當(dāng)電壓降低至整定電壓時(shí)， 繼電器立即動(dòng)作，常開觸點(diǎn)斷開，常閉 觸點(diǎn)閉合。繼電器的銘牌刻度值是按電流繼電器兩線圈串聯(lián)，電壓繼電器兩線圈并聯(lián)時(shí)標(biāo)注的指示值等于整定值；假設(shè)上述二繼電器兩線圈分別作并聯(lián)和串聯(lián)時(shí)，那么整定值為指示值的2倍。轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤上指針，以改變游絲的作用力矩，從而改變繼電器動(dòng)作值。DL-2

3、1CDY-21C、26CDL-23CDY-23C、28CDL-22CDY-22CDL-24CDY-24C、29CDL-25CDY-25CKVI交流220V圖1-1電流電壓繼電器內(nèi)部接線圖圖1-2電流繼電器實(shí)驗(yàn)接線圖圖1-3過電壓繼電器實(shí)驗(yàn)接線圖四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB11DL-24C/6電流繼電器12ZB15DY-28C/160電壓繼電器13ZB35交流電流表14ZB36交流電壓表15DZB01-1單相自耦調(diào)壓器1變流器1觸點(diǎn)通斷指示燈1單相交流電源1可調(diào)電阻R16.3 Q /10A161000伏兆歐表1五、驗(yàn)步驟和要求1、絕緣測(cè)試單個(gè)繼電器在新安裝投入使用前或經(jīng)過解體檢

4、修后，必須進(jìn)行絕緣測(cè)試，對(duì)于額定電壓為100伏及以上者，應(yīng)用1000伏兆歐表測(cè)定絕緣電阻；對(duì)于額定電壓為100伏以 下者，那么應(yīng)用500伏兆歐表測(cè)定絕緣電阻。測(cè)定絕緣電阻時(shí)，應(yīng)根據(jù)繼電器的具體接線情況，注意把不能承受高壓的元件如 半導(dǎo)體元件、電容器等從回路中斷開或?qū)⑵涠搪?。本?shí)驗(yàn)是用1000伏兆歐表測(cè)定導(dǎo)電回路對(duì)鐵芯的絕緣電阻及不連接的兩回路間的 絕緣電阻，要求如下：1全部端子對(duì)鐵芯或底座的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。2各線圈對(duì)觸點(diǎn)及各觸點(diǎn)間的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。3各線圈間絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。將測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表1-1,并做出絕緣測(cè)試結(jié)論。表1-1絕緣電阻測(cè)定記錄表編號(hào)測(cè)試工程電流繼電

5、器電壓繼電器電阻值兆歐結(jié)論電阻值兆歐結(jié)論1鐵心一線圈2鐵心一線圈3鐵心一接點(diǎn)4鐵心一接點(diǎn)5線圈-線圈6線圈-接點(diǎn)注：上表為繼電器引出的接線端號(hào)碼，鐵芯指繼電器內(nèi)部的導(dǎo)磁體。2、整定點(diǎn)的動(dòng)作值、返回值及返回系數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)接線圖1 2、圖1 3、圖1 4分別為電流繼電器及過低電壓繼電器的 實(shí)驗(yàn)接線，可根據(jù)下述實(shí)驗(yàn)要求分別進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)參數(shù)電流值或電壓值可用單相自耦調(diào)壓器、變流器、變阻器等設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)中每位學(xué)生要注意培養(yǎng)自己的實(shí)踐操作能力，調(diào)節(jié)中要注意使參數(shù)平滑變化。1電流繼電器的動(dòng)作電流和返回電流測(cè)試a、選擇ZB11繼電器組件中的DL 24C/6型電流繼電器，確定動(dòng)作值并進(jìn)行初步整 定。本實(shí)驗(yàn)整定

6、值為2A及4A的兩種工作狀態(tài)見表1 2。b、根據(jù)整定值要求對(duì)繼電器線圈確定接線方式串聯(lián)或并聯(lián)；查表1 - 5。c、按圖1-4接線，檢查無誤后，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器及變阻器，增大輸出電流，使繼 電器動(dòng)作。讀取能使繼電器動(dòng)作的最小電流值，即使常開觸點(diǎn)由斷開變成閉合的最小電 流，記入表1 - 2;動(dòng)作電流用3表示。繼電器動(dòng)作后，反向調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器及變阻器 降低輸出電流，使觸點(diǎn)開始返回至原來位置時(shí)的最大電流稱為返回電流，用Ifj表示,讀取此值并記入表1-2,并計(jì)算返回系數(shù)；繼電器的返回系數(shù)是返回電流與動(dòng)作電流的 比值，用Kf表示。Kf過電流繼電器的返回系數(shù)在0.850.9之間。當(dāng)小于0.85或大于0.9時(shí)，

7、應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法詳見本節(jié)第4點(diǎn)。表1-2電流繼電器實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表整定電流I安2A繼電器兩線 圈的接線方 式選擇為：4A繼電器兩線 圈的接線方 式選擇為：測(cè)試序號(hào)123123實(shí)測(cè)起動(dòng)電流Idj實(shí)測(cè)返回電流返回系數(shù)Kf= Ifj/Idj求每次實(shí)測(cè)起動(dòng)電流 與整定電流的誤差2過電壓繼電器的動(dòng)作電壓和返回電壓測(cè)試a、選擇ZB15型繼電器組件中的DX28C/160型過電壓繼電器，確定動(dòng)作值為1.5倍的額定電壓，即實(shí)驗(yàn)參數(shù)取150V并進(jìn)行初步整定。b、根據(jù)整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表1 6。1djc、按圖1-3接線。檢查無誤后，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器，分別讀取能使繼電器動(dòng)作的最小電壓Ud及使繼電器

8、返回的最高電壓5,記入表1 3并計(jì)算返回系數(shù)Kf。返回系數(shù)的含義與電流繼電器的相同。返回系數(shù)不應(yīng)小于0.85，當(dāng)大于0.9時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。(3)低電壓繼電器的動(dòng)作電壓和返回電壓測(cè)試a、 選擇ZB15繼電器組件中的DJ28C/160型低電壓繼電器，確定動(dòng)作值為0.7倍的額定電壓，即實(shí)驗(yàn)參數(shù)取70V并進(jìn)行初步整定。b、根據(jù)整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表1 6。c、按圖1-3接線，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器，增大輸出電壓，先對(duì)繼電器加100伏電壓，然后逐步降低電壓，至繼電器舌片開始跌落時(shí)的電壓稱為動(dòng)作電壓Ud,再升高電壓至舌Uf,將所取得的數(shù)值記入表1 - 3并計(jì)算返回系數(shù)。返回系數(shù)Kf為:低電壓繼

9、電器的返回系數(shù)不大于1.2，用于強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)不應(yīng)大于1.06。以上實(shí)驗(yàn)，要求平穩(wěn)單方向地調(diào)節(jié)電流或電壓實(shí)驗(yàn)參數(shù)值，并應(yīng)注意舌片轉(zhuǎn)動(dòng)情況。如遇到舌片有中途停頓或其他不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)檢查軸承有無污垢、觸點(diǎn)位置是否正常、舌片與電磁鐵有無相碰等現(xiàn)象存在。動(dòng)作值與返回值的測(cè)量應(yīng)重復(fù)三次，每次測(cè)量值與整定值的誤差不應(yīng)大于土3%否那么應(yīng)檢查軸承和軸尖。在實(shí)驗(yàn)中，除了測(cè)試整定點(diǎn)的技術(shù)參數(shù)外，還應(yīng)進(jìn)行刻度檢驗(yàn)。用整定電流的1.2倍或額定電壓1.1倍進(jìn)行沖擊試驗(yàn)后，復(fù)試定值，與整定值的誤差不應(yīng)超過土3%否那么應(yīng)檢查可動(dòng)局部的支架與調(diào)整機(jī)構(gòu)是否有問題，或線圈內(nèi)部是否層間短路等。(4)返回系數(shù)的調(diào)整片開始被吸上時(shí)的電壓

10、稱為返回電壓KfUfjUdj返回系數(shù)不滿足要求時(shí)應(yīng)予以調(diào)整。影響返回系數(shù)的因素較多，如軸間的光潔度、軸承清潔情況、靜觸點(diǎn)位置等。但影響較顯著的是舌片端部與磁極間的間隙和舌片的位置。返回系數(shù)的調(diào)整方法有：a、 調(diào)整舌片的起始角和終止角：調(diào)節(jié)繼電器右下方的舌片起始位置限制螺桿，以改變舌片起始位置角，此時(shí)只能改變動(dòng)作電流，而對(duì)返回電流幾乎沒有影響。故可用改變舌片的起始角來調(diào)整動(dòng)作電流和返回系數(shù)。舌片起始位置離開磁極的距離愈大，返回系數(shù)愈小，反之，返回系數(shù)愈大。調(diào)節(jié)繼電器右上方的舌片終止位置限制螺桿，以改變舌片終止位置角， 此時(shí)只能改變返回電流而對(duì)動(dòng)作電流那么無影響。故可用改變舌片的終止角來調(diào)整返回電

11、流和返回系數(shù)。舌片終止角與磁極的間隙愈大，返回系數(shù)愈大；反之，返回系數(shù)愈小。b、不調(diào)整舌片的起始角和終止角位置，而變更舌片兩端的彎曲程度以改變舌片與磁極間的距離，也能到達(dá)調(diào)整返回系數(shù)的目的。該距離越大返回系數(shù)也越大；反之返回 系數(shù)越小。c、適當(dāng)調(diào)整觸點(diǎn)壓力也能改變返回系數(shù)，但應(yīng)注意觸點(diǎn)壓力不宜過小。(5)動(dòng)作值的調(diào)整a、繼電器的整定指示器在最大刻度值附近時(shí)，主要調(diào)整舌片的起始位置，以改變動(dòng)作值，為此可調(diào)整右下方的舌片起始位置限制螺桿。當(dāng)動(dòng)作值偏小時(shí)，調(diào)節(jié)限制螺桿使舌片的起始位置遠(yuǎn)離磁極；反之那么靠近磁極。b、繼電器的整定指示器在最小刻度值附近時(shí)，主要調(diào)整彈簧，以改變動(dòng)作值。c、適當(dāng)調(diào)整觸點(diǎn)壓力

12、也能改變動(dòng)作值，但應(yīng)注意觸點(diǎn)壓力不宜過小。3、觸點(diǎn)工作可靠性檢驗(yàn)應(yīng)著重檢查和消除觸點(diǎn)的振動(dòng)。1過電流或過電壓繼電器觸點(diǎn)振動(dòng)的消除a、如整定值設(shè)在刻度盤始端，當(dāng)試驗(yàn)電流或電壓接近于動(dòng)作值或整定值時(shí)， 發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)振動(dòng)可用以下方法消除。靜觸點(diǎn)彈片太硬或彈片厚度和彈性不均，容易在不同的振動(dòng)頻率下引起彈片的振 動(dòng)，或由于彈片不能隨繼電器本身抖動(dòng)而自由彎曲，以至接觸不良產(chǎn)生火花。此時(shí)應(yīng)更 換彈片。靜觸點(diǎn)彈片彎曲不正確，在繼電器動(dòng)作時(shí)，靜觸點(diǎn)可能將動(dòng)觸點(diǎn)橋彈回而產(chǎn)生振動(dòng)。 此時(shí)可用鑲子將靜觸點(diǎn)彈片適當(dāng)調(diào)整。如果可動(dòng)觸點(diǎn)橋擺動(dòng)角度過大，以致引起觸點(diǎn)不容許的振動(dòng)時(shí)，可將觸點(diǎn)橋的限制 鉤加以適當(dāng)彎曲消除之。變更觸點(diǎn)

13、相遇角度也能減小觸點(diǎn)的振動(dòng)和抖動(dòng)。此角度一般約為55 65。b、當(dāng)用大電流或高電壓檢查時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，其原因和消除方法如下：當(dāng)觸點(diǎn)彈片較薄以致彈性過弱，在繼電器動(dòng)作時(shí)由于觸點(diǎn)彈片過度彎曲，很容易使 舌片與限制螺桿相碰而彈回，造成觸點(diǎn)振動(dòng)。繼電器通過大電流時(shí)，可能使觸點(diǎn)彈片變 形，造成振動(dòng)。消除方法是調(diào)整彈片的彎曲度，適當(dāng)?shù)乜s短彈片的有效局部，使彈片變硬些。假設(shè)用 這種方法無效時(shí)，那么應(yīng)將靜觸點(diǎn)片更換。在觸點(diǎn)彈片與防振片間隙過大時(shí)，亦易使觸點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整其間隙距 離。繼電器轉(zhuǎn)軸在軸承中的橫向間隙過大，亦易使觸點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整橫向 間隙或修理軸尖和選取與軸尖大小適應(yīng)的軸承。調(diào)整右

14、側(cè)限制螺桿的位置，以變更舌片的行程，使繼電器觸點(diǎn)在電流近于動(dòng)作值過分振動(dòng)的原因也可能是觸點(diǎn)橋?qū)ι嗥南鄬?duì)位置不適當(dāng)所致。為此將可動(dòng)觸點(diǎn)夾片座的固定螺絲擰松，使可動(dòng)觸點(diǎn)在軸上旋轉(zhuǎn)一個(gè)不大的角度，然后再將螺絲擰緊。調(diào) 整時(shí)應(yīng)保持足夠的觸點(diǎn)距離和觸點(diǎn)間的共同滑行距離。另外改變繼電器縱向串動(dòng)大小，也可減小振動(dòng)。(2)全電壓下低電壓繼電器振動(dòng)的消除低電壓繼電器整定值都較低，而且長(zhǎng)時(shí)間接入額定電壓，由于轉(zhuǎn)矩較大，繼電器舌片可能按二倍電源頻率振動(dòng)，導(dǎo)致軸尖和軸承或觸點(diǎn)的磨損。因此需要細(xì)致地調(diào)整，以消除振動(dòng)。其方法如下：a、按上述消除觸點(diǎn)振動(dòng)的方法來調(diào)整靜觸點(diǎn)彈片和觸點(diǎn)位置，或調(diào)整縱向串動(dòng)的大小以消除振動(dòng)。b

15、、將繼電器右上方舌片終止位置的限制螺桿向外擰，直到繼電器在全電壓下舌片不與該螺桿相碰為止。此時(shí)應(yīng)注意觸點(diǎn)橋與靜觸點(diǎn)有無卡住，返回系數(shù)是否符合要求等。c、 在額定電壓下，松開鋁框架的固定螺絲，上下移動(dòng)鋁框架調(diào)整磁間隙，以找到一個(gè)觸點(diǎn)振動(dòng)最小的鋁框架位置，再將鋁框架固定，也就是人為地使舌片和磁極間的上下間隙不均勻(一般是上間隙大于下間隙)來消除振動(dòng)。但應(yīng)注意該間隙不得小于0.5毫米，并防止舌片在動(dòng)作過程中卡塞。d、 僅有常閉觸點(diǎn)的繼電器，可使舌片的起始位置移近磁極下面，以減小振動(dòng)。e、 假設(shè)振動(dòng)仍未消除，那么可以將舌片轉(zhuǎn)軸取下，將舌片端部向內(nèi)彎曲。(3)電壓繼電器觸點(diǎn)應(yīng)滿足以下要求時(shí)停止振動(dòng)。然后

16、檢查當(dāng)電流增大至整定電流的1.2倍時(shí)，是否有振動(dòng)。a、 在額定電壓下，繼電器觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)。b、低電壓繼電器，當(dāng)從額定電壓均勻下降到動(dòng)作電壓和零值時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和 鳥啄現(xiàn)象。c、過電壓繼電器，以1.05倍動(dòng)作電壓和1.1倍額定電壓沖擊時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。表1-3電壓繼電器實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表繼電器種類過電壓繼電器低電壓繼電器整定電壓U(伏)150V繼電器兩線圈的接線方式選擇為：70V繼電器兩線圈的接線方式選擇為：測(cè)試序號(hào)123123實(shí)測(cè)起動(dòng)電壓Udj實(shí)測(cè)返回電壓Uj返回系數(shù)Kf=Uj/Udj求每次實(shí)測(cè)動(dòng)作電壓與整定電壓的誤差%(4)電流繼電器觸點(diǎn)應(yīng)滿足以下要求以1.05倍動(dòng)作電流或保護(hù)出現(xiàn)的

17、最大故障電流沖擊時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。六、技術(shù)數(shù)據(jù)1、繼電器觸點(diǎn)系統(tǒng)的組合形式見表1-4。表1 42、繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)：電流繼電器見表1-5，電壓繼電器見表1-6繼電器型號(hào)繼電器中觸點(diǎn)婁攵量常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)DL 21c. DY 21c. DY 26c1DL 22c. DY 22c1DL 23c. DY 23c. DY 28c11DL 24c. DY 24c. DY 29c2DL 25c. DY 25c2表1-5型號(hào)最大整定電流A額定電流A長(zhǎng)期允許電流A電流整定范圍A動(dòng)作電流A最小整定值時(shí)的功率消耗VA返回 系數(shù)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)DL 20C0.050.080.

18、160.080.160.0125 0.050.0125 0.0250.025 0.050.40.80.20.30.60.30.60.05 0.20.05 0.10.1 0.20.50.612120.15 0.60.15 0.30.3 0.60.5236360.5 20.5 1120.566126121.5 61.5 3360.5510102010202.5 102.5 55100.85201020153052051010 201501530204012.5 5012.5 2525 506.51001530204025 10025 5050 100232001530204050 20050 10

19、01002000.7表1 6名稱型號(hào)最大整定電壓額定電壓(V)長(zhǎng)期允許電壓(V)電壓整定范圍動(dòng)作電壓(V最小整定值時(shí)的功率消耗返回系數(shù)(V)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)(V)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)(VA)過電6030603570156015 3030 60DY 21C25C20010020011022050 20050 1001002000.8壓400200400220440100400100200200400低電483060357012 4812 2424 481DY 26C、28C、29C16010020011022040 16040 8080 160壓32020040022044080 3

20、2080 1601603201.25DY 21CDY 25C/60C60100200110220156015 3030 602.50.83、動(dòng)作時(shí)間：過電流或電壓繼電器在1.2倍整定值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.15秒;在3倍整定值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.03秒。低電壓繼電器在0.5倍整定值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.15秒。4、接點(diǎn)斷開容量：在電壓不大于250伏，電流不大于2安時(shí)的直流有感負(fù)荷電路時(shí)間常數(shù)不大于5 X 103秒中斷開容量為40瓦；在交流電路中為200伏安。5、重量：約為0.5公斤。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，針對(duì)過電流、過電壓、低電壓繼電器實(shí)驗(yàn)要求及相應(yīng)動(dòng)作值、返回值、返回系 數(shù)的具體整定方法

21、，按實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫的格式和要求及時(shí)寫出電流繼電器、電壓繼電器實(shí)驗(yàn)報(bào)告和本次實(shí)驗(yàn)的體會(huì)，并書面解答本實(shí)驗(yàn)思考題。實(shí)驗(yàn)二 610KV線路過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握過流保護(hù)的電路原理，深入認(rèn)識(shí)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的二次原理接 線圖和展開接線圖。2、學(xué)會(huì)識(shí)別本實(shí)驗(yàn)中繼電保護(hù)實(shí)際設(shè)備與原理接線圖和展開接線圖的對(duì)應(yīng) 關(guān)系，為以后各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)打下良好的根底。3、進(jìn)行實(shí)際接線操作，掌握過流保護(hù)的整定調(diào)試和動(dòng)作試驗(yàn)方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、參閱有關(guān)教材做好預(yù)習(xí)，根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，參考圖51、圖5-2設(shè) 計(jì)并繪制過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖，參照?qǐng)D5-3。2、為什么要選定主要繼電器的動(dòng)作值，并且進(jìn)行整定？3、過電流保護(hù)中哪

22、一種繼電器屆于測(cè)量元件？三、原理說明電力自動(dòng)化與繼電保護(hù)設(shè)備稱為二次設(shè)備， 二次設(shè)備經(jīng)導(dǎo)線或控制電纜以一 定的方式與其他電氣設(shè)備相連接的電路稱為二次回路，或叫二次接線。二次電路圖中的原理接線圖和展開接線圖是廣泛應(yīng)用的兩種二次接線圖。它是以兩種不同的型式表示同一套繼電保護(hù)電路01、原理接線圖原理接線圖用來表示繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的工作原理。 所有的電器都以整體 的形式繪在一張圖上，相互聯(lián)系的電流回路、電壓電路和直流回路都綜合在一起， 為了說明這種回路對(duì)一次回路的作用，將一次回路的有關(guān)局部也畫在原理接線圖 里，這樣就能對(duì)這個(gè)回路有一個(gè)明確的整體概念。圖5-1表示610KV線路的 過電流保護(hù)原理接線圖

23、，這也是最根本的繼電保護(hù)電路。從圖中可以看出，整套保護(hù)裝置由五只繼電器組成，電流繼電器3、4的線圈接于A、C兩相電流互感器的二次線圈回路中，即兩相兩繼電器式接線。當(dāng)發(fā)生三相短路或任意兩相短路時(shí)，流過繼電器的電流超過整定值，其常開觸點(diǎn)閉合，接通了時(shí)間繼電器5的線圈回路，直流電源電壓加在時(shí)間繼電器5的線圈上，使其起動(dòng)，經(jīng)過一定時(shí)限后其延時(shí)觸點(diǎn)閉合， 接通信號(hào)繼電器6和保護(hù)出口中間繼 電器7的線圈回路、二繼電器同時(shí)起動(dòng)，信號(hào)繼電器6觸點(diǎn)閉合，發(fā)出6- 10KV過流保護(hù)動(dòng)作信號(hào)并自保持，中間繼電器7起動(dòng)后把斷路器的輔助觸點(diǎn)8和跳閘 線圈9二者申聯(lián)接到直流電源中，跳閘線圈9通電，跳閘電鐵磁勵(lì)磁，脫扣機(jī)構(gòu)

24、 動(dòng)作，使斷路器跳閘，切斷故障電路，斷路器1跳閘后，輔助觸點(diǎn)8分開，切斷 跳閘回路。原理接線圖主要用來表示繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的工作原理和構(gòu)成這套裝置所需要的設(shè)備，它可作為二次回路設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。由于原理接線圖上各元件之 間的聯(lián)系是用整體連接表示的，沒有畫出它們的內(nèi)部接線和引出端子的編號(hào)、回路的編號(hào)；直流僅標(biāo)明電源的極性，沒有標(biāo)出從何熔斷器下引出；信號(hào)局部在圖 中僅標(biāo)出“至信號(hào)，無具體接線。因此，只有原理接線圖是不能進(jìn)行二次回路 施工的，還要其他一些二次圖紙配合才可，而展開接線圖就是其中的一種。2、展開接線圖展開接線圖是將整個(gè)電路圖按交流電流回路、交流電壓回路和直流回路分別畫成幾個(gè)彼此獨(dú)立的局部

25、，儀表和電器的電流線圈、 電壓線圈和觸點(diǎn)要分開畫在不同的回路里，為了防止混淆，屬于同一元件的線圈和觸點(diǎn)采用相同的文字符號(hào)。展開接線圖一般是分成交流電流回路、 交流電壓回路、直流操作回路和信號(hào) 回路等幾個(gè)主要組成局部。每一局部乂分成假設(shè)十行，交流回路按a、b、c的相序， 直流回路按繼電器的動(dòng)作順序各行從上至下排列。 每一行中各元件的線圈和觸點(diǎn) 按實(shí)際連接順序排列，每一回路的右側(cè)標(biāo)有文字說明。展開接線圖中的圖形符號(hào)和文字標(biāo)號(hào)是按國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字標(biāo)號(hào)來表示的。1一斷路器；2一電流互感器；3、4一電流繼電器；5一時(shí)間繼電器；6信號(hào)繼電器；7保護(hù)出口中間繼電器；8一斷路器的輔助觸點(diǎn)；9一跳閘

26、線圈。二次接線圖中所有開關(guān)電器和繼電器的觸點(diǎn)都按照它們的正常狀態(tài)來表示，即指開關(guān)電器在非動(dòng)作狀態(tài)和 繼電器線圈斷電的狀態(tài)。因此，所謂的常開動(dòng)合觸點(diǎn)就是繼電器線圈不通電時(shí)，該觸點(diǎn)斷開，常閉動(dòng)斷 觸點(diǎn)那么相反。圖5-2是根據(jù)圖5-1所示的原理接線圖而繪制的展開接線圖。 左側(cè)是保護(hù) 回路展開圖，右側(cè)是示意圖。從中可看出，展開接線圖由交流電流回路、直流操 作回路和信號(hào)回路三局部組成。交流電流回路由電流互感器1LH的二次繞組供電，電流互感器僅裝在A、C兩相上，其二次繞組各接入一個(gè)電流繼電器線圈， 然后用一根公共線引回構(gòu)成不完全星形接線。A411、C411和N411為回路編號(hào)。610kV2圖5 1 610

27、KV線路過電流保護(hù)原理圖圖5 2 610KV線路過電流保護(hù)展開圖QS一隔離開關(guān)；QF一斷路器；1LH、2LH電流互感器；1LJ、2LJ一電流繼電器；SJ一時(shí)間繼電器；XJ一信號(hào)繼電器；BCJ-保護(hù)出口中間繼電器；TQ一跳閘線圈。直流操作回路中，畫在兩側(cè)的豎線表示正、負(fù)電源，向上的箭頭及編號(hào)101和102表示它們分別是從控制回路+ 的熔斷器FU1和FU2下面引來。 橫線條中上面兩行為時(shí)間繼電器起動(dòng)回路， 第三行為信號(hào)繼電器和中間繼電器起 動(dòng)回路，第四行為信號(hào)指示回路，第五行為跳閘回路。3.實(shí)驗(yàn)原理說明實(shí)驗(yàn)線路見圖5-3,過電流保護(hù)的動(dòng)作順序如下：當(dāng)調(diào)節(jié)單相自耦調(diào)壓器和變阻器R,模擬被保護(hù)線路發(fā)生

28、過電流時(shí)，電流繼電器LJ動(dòng)作注：實(shí)驗(yàn)中 交流電流回路采用單相式，其常開觸點(diǎn)閉合，接通時(shí)間繼電器SJ的線圈回路，SJ那么動(dòng)作，經(jīng)過一定時(shí)限后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，接通信號(hào)繼電器XJ和保護(hù)出口 中間繼電器BCJ的線圈回路,BCJ動(dòng)作，常開觸點(diǎn)閉合，接通了跳閘回路，因 斷路器QF在合閘狀態(tài)，其常開觸點(diǎn)QF是閉合的。丁是跳閘線圈TQ中有電流 流過，使斷路器跳閘，切斷短路電流。同時(shí)，XJ動(dòng)作并自保持，接通光字牌GP,i i+ + 1 1O OJ J J J J J 2LSBe2LSBeBCBCJ J時(shí)間繼電器 回路直流操作回路信號(hào)繼電器中 間繼電器回路信號(hào)回路保護(hù)出口電 動(dòng)分閘回路護(hù)計(jì)保表o O圖7線路意示

29、傾2LH2LH1LHaILJA411一610kVQT那么光字牌亮，顯示“6- 10KV過流保護(hù)動(dòng)作指示。通過實(shí)驗(yàn)接線整定調(diào)試后， 我們會(huì)深切體會(huì)到：展開接線圖表達(dá)較為活晰，易丁閱讀，便丁了解整套裝置的 動(dòng)作程序木日工作原理，特另U在復(fù)雜電路中，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB11DL 24C/6電流繼電器1只DZB 12B出口中間繼電器1只2ZB12DS 22時(shí)間繼電器1只DXM 2A信號(hào)繼電器1只3ZB01斷路器觸點(diǎn)及控制回路模擬箱1只4ZB03數(shù)字式電秒表及開關(guān)組件1只5ZB05光字牌組件1只6ZB31直流數(shù)字電壓、電流表各1只7ZB35存儲(chǔ)式智能真有效值交流

30、電流表1只序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量8DZB01 1變流器1只復(fù)歸按鈕1只可調(diào)變阻器R112.6Q 5A1只交流電流1路單相自耦調(diào)壓器1只9DZB01直流操作電源1路五、實(shí)驗(yàn)步驟和要求1、選擇電流繼電器的動(dòng)作值確定線圈接線方式和時(shí)間繼電器的動(dòng)作時(shí)限。例：設(shè)額定運(yùn)行時(shí)的工作電流為3A,選擇DL 24C/6型電流繼電器，整 定動(dòng)作值4.2A;選擇DS 22型時(shí)間繼電器整定動(dòng)作時(shí)限2.5S;也可根據(jù)老師要 求進(jìn)行整定。2、參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的調(diào)試方法分別對(duì)電流繼電器和時(shí)間繼電器進(jìn)行元件整定調(diào)試3、按圖5-3過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖進(jìn)行接線。4、 將單相調(diào)壓器，變流器，限流電阻，交流電流表等

31、連接組成電流形成回 路，將電流輸出端接入電流繼電器的線圈。5、檢查上述接線和設(shè)備，確定無誤后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理說明參加電流，進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn)，并認(rèn)真觀察動(dòng)作過程，做好記錄，深入理解各個(gè)繼電器在該保護(hù) 電路中的作用和動(dòng)作次序。六、考前須知考前須知詳見操作規(guī)程， 希望每一位學(xué)生集中思想， 注意觀察，確保實(shí)驗(yàn)操作過程 中的每一個(gè)環(huán)節(jié)的正確性和平安性。220V(+)220V(-)LJSJ0BCJXJSJQFBCJTQXJGPI- Ir-4(b) 直流回路直流操作電源保護(hù)操作及信號(hào)回路過電流保護(hù)保護(hù)出口及主 斷路器分閘過電流保護(hù) 動(dòng)作指示信號(hào)繼電器指 示燈回路信號(hào)繼電器復(fù)歸回路數(shù)字式電秒表圖5 3 610K

32、V線路過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、本內(nèi)容安裝調(diào)試及動(dòng)作試驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真進(jìn)行分析總結(jié)，按實(shí)驗(yàn)報(bào)告要 求及時(shí)寫出過電流保護(hù)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2、表達(dá)過電流保護(hù)整定，試驗(yàn)的操作步驟。3、分析說明過電流保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用和保護(hù)范圍。4、通過本實(shí)驗(yàn)談?wù)勀銓?duì)實(shí)際設(shè)備與原理接線圖和展開接線圖對(duì)應(yīng)關(guān)系的認(rèn) 識(shí)。5、書面解答本實(shí)驗(yàn)的思考題。表5- 1序 號(hào)代號(hào)型號(hào)規(guī)格整定范圍實(shí)驗(yàn)整定值或 額定工作值線圈接法過電流時(shí)的工作狀態(tài)用途1LJ2SJ3XJ4BCJ5GP6R實(shí)驗(yàn)三BCH-2 差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜げ顒?dòng)繼電器的工作原理、實(shí)際結(jié)構(gòu)、根本特性，掌握?qǐng)?zhí)行元件和工作安 匝的整定調(diào)試方法。二、預(yù)習(xí)與思

33、考1、BCH2型差動(dòng)繼電器為何具有較強(qiáng)的躲開勵(lì)磁涌流的能力？2、 當(dāng)差動(dòng)繼電器的差動(dòng)線圈接入正弦交流時(shí)，有短路線圈和無短路線圈對(duì)BCH2型繼電器的動(dòng)作安匝有何影響？當(dāng)WdVWd，值變化時(shí)對(duì)繼電器的動(dòng)作 安匝有何影響？3、 在勵(lì)磁涌流時(shí)，當(dāng)Wd/Wdx值變化時(shí)或Wd/Wdx按比例增加時(shí)，對(duì) 繼電器的動(dòng)作安匝有何影響？三、 用途與特點(diǎn)BCH-2型差動(dòng)繼電器用于兩繞組或三繞組電力變壓器以及交流發(fā)電機(jī)的單 相差動(dòng)保護(hù)線路中，并作為主保護(hù)。該繼電器能較好地躲過在非故障狀態(tài)時(shí)所出現(xiàn)的暫態(tài)電流的十?dāng)_。 例如當(dāng)電 力變壓器空載合閘，或短路切除后電壓恢復(fù)時(shí)出現(xiàn)很大的涌磁電流， 其瞬間值常 到達(dá)額定電流的5-10

34、倍；這時(shí)差動(dòng)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)即兩電流互 感器問短路時(shí)，卻能迅速切除故障。四、 原理說明BCH-2型差動(dòng)繼電器系由執(zhí)行元件電磁式繼電器DL 11/0.2及一個(gè)中間快 速飽和變流器組成。中間速飽和變流器的導(dǎo)磁體是三柱形的鐵心。在導(dǎo)磁體的中 問柱上置有工作差動(dòng)繞組、平衡I、II繞組和短路繞組，此短路繞組與右 側(cè)柱上的短路繞組相連接。在導(dǎo)磁體的左側(cè)柱上置有二次繞組，它與執(zhí)行元件相 連接。速飽和變流器的所有繞組都是制成帶有抽頭的， 這樣就可以對(duì)繼電器的參數(shù) 進(jìn)行階段性的調(diào)整。當(dāng)用BCH-2繼電器保護(hù)電力變壓器時(shí)，平衡繞組的圈數(shù)根據(jù)這樣的條件來 選擇：即當(dāng)發(fā)生穿越性短路時(shí)，所有繞組的安匝數(shù)相等。

35、當(dāng)用繼電器保護(hù)兩繞組變壓器時(shí)，動(dòng)作電流可以在更細(xì)致的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào) 整，因?yàn)檫@時(shí)可以利用兩個(gè)平衡繞組。中間速飽和變流器及執(zhí)行元件放在一個(gè)外殼中，繼電器可以作成前接線或后 接線本實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)為掛箱面板接線兩種形式。用插頭螺絲選擇快速飽和變流器絕緣安裝板上相應(yīng)的插孔，即可對(duì)差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流、平衡電流，抑制勵(lì)磁涌流進(jìn)行需調(diào)整?？咨厦娴臄?shù)目字表示當(dāng)用插頭螺絲插在這些插孔時(shí)的工作繞組及平衡繞組 的匝數(shù)。改變短路繞組接入匝數(shù)的插頭螺絲釘應(yīng)該旋入符號(hào)相同的兩孔中例如：“A-A或：“B-B，否那么就會(huì)改變繼電器的動(dòng)作安匝數(shù)。具有開口短路繞組 的繼電器是不能在這種情況下工作的繼電器的安匝數(shù)將要減少。繼電器在工作

36、過程中不能改變銘牌上指針的位置離開銘牌刻度或改變彈 簧固定螺絲。這樣將惡化抑制勵(lì)磁涌流及非周期分量影響的能力， 或當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi) 發(fā)生短路時(shí)降低繼電器的可靠系數(shù)。該繼電器的根本原理是利用非故障時(shí)暫態(tài)電流中的非周期分量來磁化速飽 和變流器的導(dǎo)磁體，提高其飽和程度。在具有短路繞組的速飽和變流器的磁路中, 直流磁通可以無阻礙地以兩個(gè)邊柱為路徑環(huán)流，交流磁通將遭到短路繞組的感應(yīng) 作用而削弱。在直流磁通的作用下導(dǎo)磁體將迅速飽和，大大降低了導(dǎo)磁率。這就 惡化了工作繞組與二次繞組間的電磁感應(yīng)條件，因而顯著增大了繼電器的動(dòng)作電 流，從而避開勵(lì)磁涌流及非周期電流分量的影響。繼電器工作繞組接入保護(hù)的差動(dòng)回路，平衡繞組

37、可以按照實(shí)際需要接入環(huán)流回路或工作回路。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備丁與設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB20BCH 2差動(dòng)繼電器1只2ZB31直流數(shù)子電壓、電流表1只3ZB43可調(diào)800Q電阻2個(gè)4DZB01 1可調(diào)變阻器RI12.6Q2個(gè)交流電源1路單相調(diào)壓器1只變流器1只觸點(diǎn)通斷指示燈1只六、實(shí)驗(yàn)方法及步驟1、觀察BCH-2型差動(dòng)繼電器的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部接線。并注意以下幾點(diǎn)：a、繼電器的型號(hào)和銘牌數(shù)據(jù)。b、 繼電器的主要組成局部和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 一具有速飽和特性的變流器及各線圈 在鐵心上的分布。DL 11/0.2型電流繼電器等。c、繼電器整定值的調(diào)整方法。d、 繼電器內(nèi)部接線和引出端子。繼電器內(nèi)部接線如圖21 1,各端

38、子所連 接的線圈和總線圈數(shù)見表21 1 oe、繼電器的動(dòng)作安匝為604。用作執(zhí)行元件的電流繼電器不作調(diào)整動(dòng)作值之用。所以其電流整定是靠改變Wcd的匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)的(b)圖21-1差動(dòng)繼電器內(nèi)部接線圖f、每一平衡線圈的兩個(gè)插頭，應(yīng)分別插在該線圈的兩排插孔中，以免造成平衡線圈的匝問短路。各插頭應(yīng)擰緊，且應(yīng)與整定板壓接良好，必要時(shí)加上銅線 圈。2、絕緣測(cè)試用1000伏兆歐表測(cè)試導(dǎo)電回路對(duì)外殼和導(dǎo)磁體的絕緣電阻及互不連接各回路間的絕緣電阻，并將測(cè)得數(shù)據(jù)記入表21-2,絕緣電阻測(cè)試要求同實(shí)驗(yàn)一。W2rvwDL-11/0.2(a)8 40WphII3、執(zhí)行元件的動(dòng)作電壓、動(dòng)作電流與返回電流的測(cè)試與調(diào)整。按圖2

39、1-2接線進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)撤除1兩端子間連接片注:設(shè)備出 廠時(shí)已撤除，對(duì)執(zhí)行元件單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí)，在觸點(diǎn)動(dòng)作后用非導(dǎo)磁物將 動(dòng)觸點(diǎn)撥回原位再讀電壓值。動(dòng)作電壓應(yīng)滿足1.51.56伏，動(dòng)作電流滿足220230毫安，返回系數(shù)為0.70.85。測(cè)試應(yīng)重復(fù)三次取其平均值，并將測(cè)試結(jié)果一并十己入表21 3。表21 1線圈符號(hào)接線端子號(hào)線圈名稱總?cè)?shù)Wcd4與6差動(dòng)線圈20WphI1與2平衡線圈I19WphII3與2平衡線圈II19W210與12二次線圈48Wd ,短路線圈I28Wd短路線圈II56繼電觸點(diǎn)5與7表212編 P測(cè)試工程電阻值兆歐要求1外殼一WphI (1)不小于50兆歐2外殼一Wph

40、II (3)3外殼一Wcd 64外殼-W2(10)5外殼一觸點(diǎn)56W2(10) Wcd (6)不小于10兆歐7觸點(diǎn)一Wcd不小于50兆歐表21-3工程123平均值動(dòng)作電壓動(dòng)作電流返回電流返回系數(shù)當(dāng)動(dòng)作電壓不滿足要求時(shí)，可以撥動(dòng)刻度把手，同時(shí)改變動(dòng)作電壓和電流，也可以向里擰繼電器左端的舌片限位螺絲， 以提高動(dòng)作電壓改變舌片鐵心間隙 即改變線圈的電抗。但注意可動(dòng)舌片不要過分接近鐵芯，否那么將使執(zhí)行元件返 回系數(shù)過高，導(dǎo)致繼電器在動(dòng)作值附近發(fā)生“鳥啄現(xiàn)象。4、繼電器起始動(dòng)作安匝測(cè)試：按照?qǐng)D21 3接線。實(shí)驗(yàn)中，執(zhí)行元件線圈 宣端子連接片應(yīng)接通注: 連接片用導(dǎo)線代替，在面板上直接連通，短路線圈放在某一

41、整定位置，差動(dòng)線 圈整定在20匝，測(cè)得動(dòng)作電流乘以使用匝數(shù)即為動(dòng)作安匝AW,要求值為604將測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表21-4表21 4Wd / -Wd位置差動(dòng)線圈匝數(shù)Wcd動(dòng)作電流Idj安動(dòng)作安匝A AB BC CD D如果測(cè)得動(dòng)作電壓安匝與要求相差不大時(shí)，可采用將執(zhí)行元件動(dòng)作值適當(dāng)增減在要求范圍內(nèi)的方法或稍許改變速飽和變流器鐵芯壓緊螺絲松緊程度的方法使之符合要求。如果相差較大，那么必須改變速飽和變流器鐵芯的組合方式進(jìn)行調(diào)整。a、動(dòng)作安匝小丁604,那么將飽和變流器鐵芯的硅鋼片由較少片數(shù)相問對(duì) 疊改為較多片數(shù)相問對(duì)疊，但鐵芯的總厚度不變。為此應(yīng)松開底座上的一局部接 線端子，取出執(zhí)行元件后，將速飽和變流器下部抽出一局部硅鋼片， 再按要求插 入。b、動(dòng)作安匝大丁604,那么將硅鋼片由較多片數(shù)相問對(duì)疊改為較少片數(shù)相間對(duì)疊改變速飽和變流器硅鋼片相問對(duì)疊的片數(shù)能改變磁路的磁阻，使動(dòng)作安匝增加或減少。但應(yīng)注意鐵芯組裝后不應(yīng)把夾緊螺絲擰得太緊，防止磁化曲線降低，使勵(lì)磁電流增加，從而導(dǎo)致動(dòng)作安匝增加。參數(shù)確定后，不應(yīng)再改變其松緊程度。Q觸點(diǎn)通斷指示燈圖21 3繼電器起動(dòng)動(dòng)作安匝測(cè)試圖21 - 45、整組伏安特性試驗(yàn)試驗(yàn)接線按圖21 3。Wc