繼電保護綜合試驗臺實驗指導(dǎo)書

一、前言（一）發(fā)電廠變電所二次系統(tǒng)的基本概念1．一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的概念發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。一次設(shè)備有發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電力電纜以及母線、輸電線路等。由這些設(shè)備按一定規(guī)律互相連接構(gòu)成的電路稱為一次接線或一次回路，它是發(fā)電、變電和輸配電的主體。二次設(shè)備涉及監(jiān)察測量儀表、控制及信號器具、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置等。這些設(shè)備通常是由電流互感器、電壓互感器、蓄電池組成或廠（所）用低壓電源供電，表白它們互相連接關(guān)系的電路稱為二次接線又稱二次回路。二次回路的設(shè)備通常為低壓設(shè)備。在發(fā)電廠和變電所中，雖然一次接線是主體，但是，要實現(xiàn)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地發(fā)、變、輸配電，二次接線同樣是不可缺少的重要組成部分。特別是對于運營控制而言，二次接線顯得更加重要。2．斷路器的控制回路和信號回路斷路器的控制通常是通過電氣回路來實現(xiàn)的，為此必須有相應(yīng)的二次設(shè)備，在主控制室的控制屏上應(yīng)當有能發(fā)出跳、合閘命令的控制開關(guān)，在斷路器上應(yīng)當有執(zhí)行命令的操動機構(gòu)（跳、合閘線圈）。（二）繼電保護的任務(wù)與作用原理及組成1．作用原理電力系統(tǒng)中發(fā)生故障和出現(xiàn)不正常運營情況時，系統(tǒng)正常運營遭到破壞，以致導(dǎo)致對用戶的停止供電或少供電，有時甚至破壞設(shè)備。為了防止事故或縮小事故范圍，提高電力系統(tǒng)運營的可靠性，最大限度地保證向用戶安全連續(xù)供電，在電力系統(tǒng)中，必須有專門的繼電保護裝置。繼電保護裝置必須能對的區(qū)分被保護元件是處在正常運營還是發(fā)生故障，必須能對的區(qū)分被保護元件是處在區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障，保護裝置要實現(xiàn)這些功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量發(fā)生變化的特性為基礎(chǔ)來構(gòu)成。例如：（1）根據(jù)短路故障時電流的增大，可構(gòu)成過電流保護。（2）根據(jù)短路故障時電壓的減少，可構(gòu)成低電壓保護。（3）根據(jù)短路故障時電流與電壓之間相角的變化，可構(gòu)成功率方向保護。據(jù)短路故障時電壓與電流比值（）的變化，可構(gòu)成距離保護。（5）根據(jù)故障時，（6）根據(jù)不對稱短路時，出現(xiàn)的電流、電壓的相序分量，可構(gòu)成零序電流保護，負序電流保護及零序和負序功率方向保護等等。2.繼電保護的組成繼電保護實質(zhì)上是一種自動控制裝置，根據(jù)控制過程信號性質(zhì)的不同，可以分為模擬型和數(shù)字型兩大類。數(shù)年來應(yīng)用的常規(guī)繼電保護裝置都屬于模擬型，而上世紀70年代發(fā)展的計算機保護則屬于數(shù)字型，雖然這兩類保護的實現(xiàn)方法和構(gòu)成各不相同，但其基本原理是相同的。繼電保護根據(jù)被保護的對象不同，又分為元件保護和線路保護兩類。元件保護指發(fā)電機、變壓器、母線和電動機等元件的保護；線路保護指電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)中輸電線路的保護。繼電保護的構(gòu)成方式雖然很多，但一般均由測量回路、邏輯回路和執(zhí)行回路三部分組成，其方框圖如圖1-1所示，測量回路1的作用是測量被保護設(shè)備物理量（如電流、電壓、功率方向）的變化，以擬定電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障和不正常工作情況，然后輸出相應(yīng)的信號至邏輯回路。邏輯回路2的作用是根據(jù)測量回路的輸出信號進行邏輯判斷，以擬定是否向執(zhí)行回路發(fā)出相應(yīng)的信號。執(zhí)行回路3的作用是根據(jù)邏輯回路的判斷執(zhí)行保護的任務(wù)，跳閘或發(fā)出信號。1123跳閘或信號被測物理量圖1-1繼電保護的方框圖現(xiàn)以電磁型過電流保護為例來說明繼電保護裝置的組成和作用原理。KAKAKTKSKMTQ發(fā)信號圖1-2電磁型線路過電流保護的單相原理圖由圖1-2可以看到：（1）電磁型繼電保護是由若干個不同功能的繼電器組合而成的。例如，用電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器可以組合成電流保護，用電流、低壓、時間、中間、信號等繼電器可以組合成低壓閉鎖過流保護。同樣，用阻抗繼電器、差動繼電器和時間、中間、信號等繼電器的組合，可構(gòu)成距離保護、差動保護等。（2）所有電磁型繼電器都具有可動的觸點，繼電器是否動作，容易看到，對于繼電保護的初學(xué)者，易于理解接受，因此，機電型繼電器經(jīng)常被作為繼電保護的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容進行講授。（三）1．實驗臺的重要特點DJZ-Ⅲ型電氣控制與繼電保護實驗臺是專為熟悉各種繼電器特性實驗，變壓器常規(guī)和微機差動保護實驗，模擬線路電流電壓常規(guī)保護和微機保護實驗以及常規(guī)距離保護和微機距離保護實驗設(shè)計的裝置，實驗臺上設(shè)有各種常規(guī)電磁式繼電器和線路模型、變壓器和微機型繼電保護裝置等組成。實驗臺的重要特點有：（1）實驗臺上裝有漏電保護，保證實驗進程安全。（2）實驗臺配置齊全，既有常規(guī)的各種電磁式繼電器、常規(guī)和微機的電流電壓保護和距離保護又有線路模型,還可以完畢常規(guī)和微機的變壓器差動保護。學(xué)生可以自行設(shè)立短路點，真實模擬線路故障情況，學(xué)生還可以自行設(shè)計保護接線，提高動手能力和分析能力。（3）實驗臺的微機保護具有電流、電壓保護、阻抗保護、變壓器差動保護三種功能，可以分別做三種保護實驗。（4）實驗臺的微機保護，具有良好的自診斷功能、事故記錄和事件順序記錄功能。能顯示各種信息，調(diào)試方便，有助于教學(xué)活動。（5）實驗臺的微機保護可以進行現(xiàn)場手動跳、合閘操作，當配置上位機和我們研究所的有關(guān)軟件包時，可實現(xiàn)遙測、遙信和遙控功能，可遠程監(jiān)測和修改下位機的整定值設(shè)立。（此功能作為附加功能，規(guī)定實現(xiàn)此功能必須在產(chǎn)品訂貨協(xié)議里加以注明。）裝置外形圖見圖1-3。一次系統(tǒng)圖見圖1-4。面板布置圖見1-5。圖1-3DJZ-Ⅲ電氣控制及繼電保護實驗臺外形圖112,4,5繼電保護測量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大區(qū)內(nèi)區(qū)外PT測量移相器2KO2CTK11R23KORd102R45DXK3圖1-4DJZ-Ⅲ一次系統(tǒng)圖2．實驗臺面板布置圖1-5DJZ-III型實驗臺面板布置圖本實驗指導(dǎo)書中所介紹的實驗內(nèi)容涉及到的部分設(shè)備，其符號代號及作用定義如下：DX1 動作信號DX2 閃光燈DX3 單相電源指示燈DX4 三相電源指示燈DX5 直流電源指示燈DX6 手動合閘光字牌DX7 手動分閘光字牌DX8 故障動作光字牌DX9 重合閘動作光字牌DX10 模擬斷路器2KO合閘信號燈DX11 模擬斷路器2KO合閘信號燈DX12 模擬線路A相負載指示燈DX13 模擬線路B相負載指示燈DX14 模擬線路C相負載指示燈BK 操作開關(guān)DK 單相電源開關(guān)SK 三相電源開關(guān)ZK 直流電源開關(guān)FTK 防跳開關(guān)CHK 重合開關(guān)JSK 加速方式選擇開關(guān)（有前加速，不加速，后加速）GLJ 功率方向繼電器CDJ 差動繼電器ZKJ 方向阻抗繼電器FDJ 負序電壓繼電器CHJ 電磁式三相一次重合閘繼電器KA 電流繼電器KV 電壓繼電器KT 時間繼電器KS 信號繼電器KM 中間繼電器GC1 交流220V電源（單相調(diào)壓器TY1）輸出接線柱（a,o）GC2 三相交流電源輸出接線柱（a,b,c,o）GC3 直流220V電源輸出接線柱（＋,－）GC4 交流220V電源（單相調(diào)壓器TY2）輸出接線柱（a,o）GC5 移相器輸出接線柱（A,B,C）GC6 電流、電壓量測試孔GC7 1CT二次側(cè)測試孔GC8 PT測試孔GC9 2CT二次側(cè)測試孔LP1 微機保護出口投退連接片LP2 常規(guī)保護出口投退連接片1SK 模擬斷路器1KO的合閘按鈕1SKP 模擬斷路器1KO的分閘按鈕2SK 模擬短路開關(guān)SA、SB、SC分別是A、B、C三相模擬短路選擇開關(guān)K1 模擬變壓器差動保護區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障轉(zhuǎn)換開關(guān)，設(shè)有“區(qū)內(nèi)”、“區(qū)外”、“線路”三個選擇檔K2 手動跳合閘及信號控制開關(guān)，設(shè)有“合閘”、“分閘”二檔，中間為自恢位點K3 ZNB-Ⅱ型智能式多功能表（其使用方法見附錄1中的說明）WB 微機保護箱（其使用方法見附錄2的說明）1KO、2KO分別為線路段兩個模擬斷路器3KO 故障模擬斷路器Rd 線路段三相模擬電阻，阻值分別為每相10歐R1 限流電阻，阻值為每相2歐Rs 系統(tǒng)模擬阻抗，Rs.min=2歐，Rs.n=4歐，Rs.max=5歐TY 三相自耦調(diào)壓器YX 移相器3．實驗臺的應(yīng)用DJZ-Ⅲ型電氣控制與繼電保護實驗臺是武漢華工大電力自動技術(shù)研究所針對《電力工程》、《繼電保護》、《電氣工程》等課程中有關(guān)繼電保護的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容而設(shè)計的，實驗臺上安裝有各種電磁式的繼電器，如電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、信號繼電器、差動繼電器、功率繼電器、方向阻抗繼電器、負序電壓繼電器、三相一次重合閘;線路模型;變壓器和微機保護裝置等等.學(xué)生可以做單個繼電器的特性實驗，可以采用積木式辦法，將繼電器組合起來做整組實驗;也可以運用變壓器做常規(guī)、微機變壓器差動保護;還可以運用線路模型做常規(guī)和微機的電流電壓保護及距離保護實驗；同時提供了學(xué)生自己組合設(shè)計實驗的平臺。DJZ-Ⅲ型電氣控制與繼電保護實驗臺除了裝有常規(guī)的繼電器外還裝有測量時間相位用的多功能表及移相器、調(diào)壓器等設(shè)備，由這些設(shè)備可組成一個完整系統(tǒng)，學(xué)生使用起來極為方便。實驗臺所提供的硬件平臺還可作為本科生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)實習等項目的基礎(chǔ)平臺。本實驗臺可完畢下述所列類型的幾種實驗：模擬系統(tǒng)正常、最小、最大運營方式實驗?zāi)M系統(tǒng)短路運營方式實驗學(xué)習和設(shè)計完畢變電站電流保護的接線保護裝置的動作電流校驗和動作電壓校驗實驗?zāi)M系統(tǒng)短路保護動作實驗低電壓閉鎖電流保護裝置的動作實驗保護裝置的動作時間整定實驗電流速斷保護靈敏度檢查實驗低電壓閉鎖速斷保護靈敏度檢查實驗復(fù)合電壓過流保護實驗保護動作時間配合實驗微機線路保護（涉及線路電流電壓保護和阻抗保護）實驗運營方式對保護靈敏度影響實驗常規(guī)保護配合實驗常規(guī)保護與微機保護配合實驗電磁式三相一次重合閘和微機重合閘實驗變壓器差動保護實驗（涉及常規(guī)差動保護和微機差動保護）遙測、遙信和遙控實驗（附加功能）遠方控制下位機整定值的瀏覽和修改（附加功能）其他DJZ-Ⅲ型電氣控制與繼電保護實驗臺上的ZNB-Ⅱ智能式多功能表的使用方法見附錄一。微機保護箱的使用方法見本說明書附錄二。（四）實驗臺使用注意事項1．DJZ-III型電氣控制與繼電保護教學(xué)實驗臺的工作電流和工作電壓不得超過允許值。實驗電流較大時，不得長期工作。2．實驗前檢查所有刀閘應(yīng)在斷開位置，電源信號燈均熄滅，此時才干接線。3．接線過程中密切注視刀閘位置，以防誤操作引起事故。4．接線完畢，要由另一人檢查線路。5．實驗中不允許帶電改接線路。6．實驗過程中沒有使用的CT，其二次側(cè)應(yīng)當短路。

二、常規(guī)繼電器特性實驗（一）電磁型電壓、電流繼電器的特性實驗1．實驗?zāi)康?）了解繼電器基本分類方法及其結(jié)構(gòu)。2）熟悉幾種常用繼電器，如電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器等的構(gòu)成原理。3）學(xué)會調(diào)整、測量電磁型繼電器的動作值、返回值和計算返回系數(shù)。4）測量繼電器的基本特性。5）學(xué)習和設(shè)計多種繼電器配合實驗。2．繼電器的類型與原理繼電器是電力系統(tǒng)常規(guī)繼電保護的重要元件，它的種類繁多，原理與作用各異。1）繼電器的分類繼電器按所反映的物理量的不同可分為電量與非電量的兩種。屬于非電量的有瓦斯繼電器、速度繼電器等；反映電量的種類比較多，一般分類如下：（1）按結(jié)構(gòu)原理分為：電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、微機型等。（2）按繼電器所反映的電量性質(zhì)可分為：電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器等。（3）按繼電器的作用分為：起動動作繼電器、中間繼電器、時間繼電器、信號繼電器等。近年來電力系統(tǒng)中已大量使用微機保護，整流型和晶體管型繼電器以及感應(yīng)型、電磁型繼電器使用量已有減少。2）電磁型繼電器的構(gòu)成原理IKAIKA3456127圖2-1DL系列電流繼電器（1）電磁型電流繼電器電磁型繼電器的典型代表是電磁型電流繼電器，它既是實現(xiàn)電流保護的基本元件，也是反映故障電流增大而自動動作的一種電器。下面通過對電磁型電流繼電器的分析，來說明一般電磁型繼電器的工作原理和特性。圖2-1為DL系列電流繼電器的結(jié)構(gòu)圖，它由固定觸點1、可動觸點2、線圈3、鐵心4、彈簧5、轉(zhuǎn)動舌片6、止擋7所組成。當線圈中通過電流IKA時，鐵心中產(chǎn)生磁通通過由鐵心、空氣隙和轉(zhuǎn)動舌片組成的磁路，將舌片磁化，產(chǎn)生電磁力Fe，形成一對力偶。由這對力偶所形成的電磁轉(zhuǎn)矩，將使轉(zhuǎn)動舌片按磁阻減小的方向（即順時針方向）轉(zhuǎn)動，從而使繼電器觸點閉合。電磁力Fe與磁通平方成正比，即 FeΦ2其中所以式中，—─繼電器線圈匝數(shù)；—─磁通所通過的磁路的磁阻。分析表白，電磁轉(zhuǎn)矩Me等于電磁力Fe與轉(zhuǎn)動舌片力臂的乘積，即（2-1）從式（2-1）可知，作用于轉(zhuǎn)動舌片上的電磁力矩與繼電器線圈中的電流IKA的平方成正比，因此，Me不隨電流的方向而變化，所以，電磁型結(jié)構(gòu)可以制導(dǎo)致交流或直流繼電器。除電流繼電器之外，應(yīng)用電磁型結(jié)構(gòu)的尚有電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器和信號繼電器。（2-2）當IKA達成一定值后，上式即能成立，繼電器動作。能使繼電器動作的最小電流稱為繼電器的動作電流，用IOP表達，在式（2-2）中用IOP代替IKA并取等號，移項后得：從式（2-3）可見，IOP可用下列方法來調(diào)整：（1）改變繼電器線圈的匝數(shù)NKA；（2）改變彈簧的反作用力矩Ms；（3）改變能引起磁阻RC變化的氣隙。減小時，已經(jīng)動作的繼電器在彈簧力的作用下會返回到起始位置。為使繼電器返回，彈簧的作用力矩Ms必須大于電磁力矩Me及摩擦的作用力矩M。繼電器的返回條件是：減小到一定數(shù)值時，上式即能成立，繼電器返回。能使繼電器返回的最大電流稱為繼電器的返回電流，并以Ire表之。在式（2-4）中，用Ire代替IKA并取等號且移項后得：返回電流Ire與動作電流IOP的比值稱為返回系數(shù)Kre，即Kre=Ire/IOP。反映電流增大而動作的繼電器IOP>Ire，因而Kre<1。對于不同結(jié)構(gòu)的繼電器，Kre不相同，且在0.1～0.98這個相稱大的范圍內(nèi)變化。（2）電磁型電壓繼電器電壓繼電器的線圈是通過電壓互感器接入系統(tǒng)電壓Us的，其線圈中的電流為式中：Zr—繼電器線圈的阻抗。繼電器的平均電磁力，因而它的動作情況取決于系統(tǒng)電壓Us。我國工廠生產(chǎn)的DY系列電壓繼電器的結(jié)構(gòu)和DL系列電流繼電器相同。它的線圈是用溫度系數(shù)很小的導(dǎo)線（例如康銅線）制成，且線圈的電阻很大。DY系列電壓繼電器分過電壓繼電器和低電壓繼電器兩種。過電壓繼電器動作時，銜鐵被吸持，返回時，銜鐵釋放；而低電壓繼電器則相反，動作時銜鐵釋放，返回時，銜鐵吸持。亦即過電壓繼電器的動作電壓相稱于低電壓繼電器的返回電壓；過電壓繼電器的返回電壓相稱于低電壓繼電器的動作電壓。因而過電壓繼電器的Kre<1；而低電壓繼電器的Kre>1。DY系列電壓繼電器的優(yōu)缺陷和DL系列電流繼電器相同。它們都是觸點系統(tǒng)不夠完善，在電流較大時，也許發(fā)生振動現(xiàn)象。觸點容量小不能直接跳閘。（3）時間繼電器特性時間繼電器是用來在繼電保護和自動裝置中建立所需要的延時。對時間繼電器的規(guī)定是時間的準確性，并且動作時間不應(yīng)隨操作電壓在運營中也許的波動而改變。電磁型時間繼電器由電磁機構(gòu)帶動一鐘表延時機構(gòu)組成。電磁起動機構(gòu)采用螺管線圈式結(jié)構(gòu)，線圈可由直流或交流電源供電，但大多由直流電源供電。其電磁機構(gòu)與電壓繼電器相同，區(qū)別在于：當它的線圈通電后，其觸點須經(jīng)一定延時才動作，并且加在其線圈上的電壓總是時間繼電器的額定動作電壓。時間繼電器的電磁系統(tǒng)不規(guī)定很高的返回系數(shù)。由于繼電器的返回是由保護裝置起動機構(gòu)將其線圈上的電壓所有撤除來完畢的。（4）中間繼電器特性中間繼電器的作用是：在繼電保護接線中，用以增長觸點數(shù)量和觸點容量，實現(xiàn)必要的延時，以適應(yīng)保護裝置的需要。它實質(zhì)上是一種電壓繼電器，但它的觸點數(shù)量多且容量大。為保證在操作電源電壓減少時中間繼電器仍能可靠地動作，因此中間繼電器的可靠動作電壓只要達成額定電壓的70%即可，瞬動式中間繼電器的固有動作時間不應(yīng)大于0.05秒。5）信號繼電器特性信號繼電器在保護裝置中，作為整組裝置或個別元件的動作指示器。按電磁原理構(gòu)成的信號繼電器，當線圈通電時，銜鐵被吸引，信號掉牌（指示燈亮）且觸點閉合。失去電源時，有的需手動復(fù)歸，有的電動復(fù)歸。信號繼電器有電壓起動和電流起動兩種。3．實驗內(nèi)容1）電流繼電器特性實驗電流繼電器動作、返回電流值測試實驗。實驗電路原理圖如圖2-2所示：AA~220VKA+RTY1305A2A圖2-2電流繼電器動作電流值測試實驗原理圖實驗環(huán)節(jié)如下：（1）按圖接線，將電流繼電器的動作值整定為1A，使調(diào)壓器輸出指示為0V，滑線電阻的滑動觸頭放在中間位置。（2）查線路無誤后，先合上三相電源開關(guān)（相應(yīng)指示燈亮），再合上單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流表讀數(shù)緩慢升高，記下繼電器剛動作（動作信號燈XD1亮）時的最小電流值，即為動作值。（4）繼電器動作后，再調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流值平滑下降，記下繼電器返回時（指示燈XD1滅）的最大電流值，即為返回值。（5）反復(fù)環(huán)節(jié)（2）至（4），測三組數(shù)據(jù)。（6）實驗完畢后，使調(diào)壓器輸出為0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）分別計算動作值和返回值的平均值即為電流繼電器的動作電流值和返回電流值。（8）計算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。誤差＝［動作最小值－整定值]／整定值變差＝［動作最大值－動作最小值］／動作平均值100%返回系數(shù)＝返回平均值／動作平均值表2-1電流繼電器動作值、返回值測試實驗數(shù)據(jù)登記表動作值/A返回值/A123平均值誤差整定值Izd變差返回系數(shù)2）電流繼電器動作時間測試實驗電流繼電器動作時間測試實驗原理圖如圖2-3所示：~~220VKABK停止A多功能表啟動TY1圖2-3電流繼電器動作時間測試實驗電路原理圖實驗環(huán)節(jié)如下：（1）按圖接線，將電流繼電器的常開觸點接在多功能表的“輸出2”和“公共線”，將開關(guān)BK的一條支路接在多功能表的“輸入1”和“公共線”，使調(diào)壓器輸出為0V，將電流繼電器動作值整定為1.2A，滑線電阻的滑動觸頭置于其中間位置。（2）檢查線路無誤后，先合上三相電源開關(guān)，再合上單相電源開關(guān)。（3）打開多功能表電源開關(guān)，使用其時間測量功能（相應(yīng)“時間”指示燈亮），工作方式選擇開關(guān)置“連續(xù)”位置，按“清零”按鈕使多功能表顯示清零。（4）慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出電壓勻速升高，使加入繼電器的電流為1.2A。（5）先拉開刀閘（BK），表2-2電流繼電器動作時間測試實驗數(shù)據(jù)登記表I1.2A1.5A1.8A2.4A123123123123T/ms（7）先反復(fù)環(huán)節(jié)（4），使加入繼電器的電流分別為1.5A、1.8A、2.4A，再反復(fù)環(huán)節(jié)（5）和（6），測量此種情況下的繼電器動作時間，將實驗結(jié)果記錄于表2-2。（8）實驗完畢后，使調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān)。（9）分析四種電流情況時讀數(shù)是否相同，為什么？3）電壓繼電器特性實驗電壓繼電器動作、返回電壓值測試實驗（以低電壓繼電器為例）。低電壓繼電器動作值測試實驗電路原理圖如下圖2-4所示：~~220VKV+TY1150VV圖2-4低電壓繼電器動作值測試實驗電路原理圖實驗環(huán)節(jié)如下：（1）按圖接線，檢查線路無誤后，將低電壓繼電器的動作值整定為60V，使調(diào)壓器的輸出電壓為0V，合上三相電源開關(guān)和單相電源開關(guān)及直流電源開關(guān)（相應(yīng)指示燈亮），這時動作信號燈XD1亮。（2）調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使其電壓從0V慢慢升高，直至低電壓繼電器常閉觸點打開（XD1熄滅）。（3）調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其電壓緩慢減少，記下繼電器剛動作（動作信號燈XD1剛亮）時的最大電壓值，即為動作值，將數(shù)據(jù)記錄于表2-3中。表2-3低電壓繼電器動作值、返回值測試實驗數(shù)據(jù)登記表動作值/V返回值/V123平均值誤差整定值Uset變差返回系數(shù)（4）繼電器動作后，（5）反復(fù)環(huán)節(jié)（3）和（4），測三組數(shù)據(jù)。分別計算動作值和返回值的平均值，即為低電壓繼電器的動作值和返回值。（6）實驗完畢后，將調(diào)壓器輸出調(diào)為0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）計算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。4）時間繼電器特性測試實驗220220VKTBK停止多功能表啟動+－圖2-5時間繼電器動作時間測試實驗電路原理圖實驗環(huán)節(jié)如下：。（2）合上三相電源開關(guān)，打開多功能表電源開關(guān)，使用其時間測量功能（相應(yīng)“時間”指示燈亮），使多功能表時間測量工作方式選擇開關(guān)置“連續(xù)”位置，按“清零”按鈕使多功能表顯示清零。（3）斷開BK開關(guān)，合上直流電源開關(guān)，再迅速合上BK，采用迅速加壓的方法測量動作時間。（4）反復(fù)環(huán)節(jié)（2）和（3），測量三次，將測量時間值記錄于表2-4中，且第一次動作時間測量不計入測量結(jié)果中。表2-4時間繼電器動作時間測試整定值123平均誤差變差T/ms（5）實驗完畢后，斷開所有電源開關(guān)。（6）計算動作時間誤差。5）多種繼電器配合實驗（1）過電流保護實驗該實驗內(nèi)容為將電流繼電器、時間繼電器、信號繼電器、中間繼電器、調(diào)壓器、滑線變阻器等組合構(gòu)成一個過電流保護。規(guī)定當電流繼電器動作后，啟動時間繼電器延時，通過一定期間后，啟動信號繼電器發(fā)信號和中間繼電器動作跳閘（指示燈亮）。AAKA+ao~220VKT+-KS-KM+--AB圖2-6過電流保護實驗原理接線圖實驗環(huán)節(jié)如下：①圖2-6為多個繼電器配合的過電流保護實驗原理接線圖。②按圖接線，將滑線變阻器的滑動觸頭放置在中間位置，實驗開始后可以通過改變滑線變阻器的阻值來改變流入繼電器電流的大小。將電流繼電器動作值整定為2A，時間繼電器動作值整定為2.5秒。③經(jīng)檢查無誤后，依次合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（各電源相應(yīng)指示燈均亮。）④調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器輸出電壓，逐步增長電流，當電流表電流約為1.8A時，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器，改為慢慢調(diào)節(jié)滑線電阻的滑動觸頭位置，使電流表數(shù)值增大直至信號指示燈變亮。仔細觀測各種繼電器的動作關(guān)系。⑤調(diào)節(jié)滑線變壓器的滑動觸頭，逐步減小電流，直至信號指示燈熄滅。仔細觀測各種繼電器的返回關(guān)系。⑥實驗結(jié)束后，將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開直流電源開關(guān)，最后斷開單相電源開關(guān)和三相電源開關(guān)。（2）低電壓閉鎖的過電流保護實驗過電流保護按躲開也許出現(xiàn)的最大負荷電流整定，啟動值比較大，往往不能滿足靈敏度的規(guī)定。為此，可以采用低電壓啟動的過電流保護，以提高保護的靈敏度。AAKA+KV1ao~220VKT+-KS-KM+--ABKV2圖2-7低電壓閉鎖過流保護實驗原理接線圖實驗環(huán)節(jié)如下：①圖2-7為多個繼電器配合的低電壓閉鎖過流保護實驗原理接線圖。②按圖接線；實驗臺上單相調(diào)壓器TY2輸出端的接法與上個實驗電流回路接法相同；單相調(diào)壓器TY1的輸出端a、0接到電壓繼電器的線圈端子A、B上，同時并上一塊交流電壓表。整定電流繼電器為1A，電壓繼電器為20V(也可以在量程0-60任意選擇)。③經(jīng)檢查無誤后，依次合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（各電源相應(yīng)指示燈均亮）④先調(diào)TY1使電壓表讀數(shù)為50伏；再調(diào)TY2，逐步增長電流，使電流表讀數(shù)為表2-5中的給定值，然后調(diào)TY1減小調(diào)壓器的輸出電壓至表2-5中的給定值。觀測各種繼電器的動作關(guān)系，對信號指示燈在給出的電壓、電流值下亮、滅情況進行分析。也可自行設(shè)定電壓、電流值進行實驗。⑤實驗完畢后，注意將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開直流電源開關(guān)，最后斷開單相電源開關(guān)和三相電源開關(guān)。表2-5低電壓閉鎖過流保護實驗數(shù)據(jù)登記表I/AU/V動作信號燈亮熄情況0.5401.5301.510（3）復(fù)合電壓啟動的過電流保護多種繼電器配合實驗，除了上述兩個以外還可以做復(fù)合電壓啟動的過電流保護實驗。如圖2-8所示，它是由一個接于負序電壓濾過器上的過電壓繼電器，一個接于線電壓上的低電壓繼電器和一個電流繼電器等組成的。--KA+KV2ao~220VKT+-KS-KM+-ABKV1負序電壓濾過器abcA（a）KAKA+KV2KT+-KS-KM+--KV1負序電壓濾過器abcaoao~220VA(b)圖2-8復(fù)合電壓啟動的過電流保護實驗原理接線圖在圖a的接線方式下，各種不對稱短路時，由于出現(xiàn)負序電壓，過電壓繼電器將動作，常閉觸點被打開，切斷了加在低電壓繼電器上的電壓，它的常閉接點仍然閉合，正電源通過起其觸點啟動中間繼電器，使其常開觸點閉合，最后動作與指示燈。在圖b的接線方式下，發(fā)生兩相短路時，由于負序電壓繼電器的啟動更為靈敏，常開接點閉合。這時，因電流繼電器也動作，時間繼電器啟動，經(jīng)預(yù)定延時，動作與指示燈；當發(fā)生三相短路時電壓陡然下降到很低，電流繼電器的常開觸點變?yōu)槌ｉ]與低電壓繼電器的常閉觸點相連，動作與出口繼電器的指示燈。實驗時可根據(jù)上述兩種不同的方法進行接線，比較在不同接線方式下保護動作的不同之處。由于這種保護方式涉及到線路模型，本小節(jié)就不再具體說明，具體原理及實驗內(nèi)容參考第三章有關(guān)內(nèi)容。4．思考題（2）如何調(diào)整電流繼電器、電壓繼電器的返回系數(shù)？（3）電磁型電流繼電器的動作電流與哪些因素有關(guān)？（4）過電壓繼電器和低電壓繼電器有何區(qū)別？（5）在時間繼電器的測試中為什么整定后第一次測量的動作時間不計？（6）為什么電流繼電器在同一整定值下相應(yīng)不同的動作電流，有不同的動作時間？（二）LG-11型功率方向繼電器特性實驗1．實驗?zāi)康模?）學(xué)會運用相位測試儀器測量電流和電壓之間相角的方法。（2）掌握功率方向繼電器的動作特性、接線方式及動作特性的實驗方法。（3）研究接入功率方向繼電器的電流、電壓的極性對功率方向繼電器的動作特性的影響。2．LG-11型功率方向繼電器簡介在單側(cè)電源的電網(wǎng)中，電流保護能滿足線路保護的需要。但是，在兩側(cè)電源的電網(wǎng)（涉及單電源環(huán)形電網(wǎng)）中，只靠簡樸電流保護的電流定值和動作時限不能完全取得動作的選擇性，為此，必須在保護回路中加方向閉鎖，構(gòu)成方向性電流保護，規(guī)定只有在流過斷路器的電流的方向從母線流向線路側(cè)時才允許保護動作。保護動作的方向性，可以運用功率方向繼電器來實現(xiàn)。1）LG-11整流型功率方向繼電器的工作原理LG-11型功率方向繼電器是目前廣泛應(yīng)用的整流型功率方向繼電器，其比較幅值的兩電氣量動作方程為：繼電器的原理接線如圖2-9所示，其中圖（a）為繼電器的交流回路圖，也就是比較電氣量的電壓形成回路，加入繼電器的電流為，電壓為。電流通過電抗變壓器DKB的一次繞組W1，二次繞組W2和W3端鈕獲得電壓分量，它超前電流的相角就是轉(zhuǎn)移阻抗的阻抗角k，繞組W4用來調(diào)整k的數(shù)值，以得到繼電器的最靈敏角。電壓經(jīng)電容C1接入中間變壓器YB的一次繞組W1，由兩個二次繞組W2和W3獲得電壓分量，超前的相角為90。DKB和YB標有W2的兩個二次繞組的聯(lián)接方式如圖所示，得到動作電壓+，加于整流橋BZ1輸入端；DKB和YBJJ。繼電器最大靈敏角的調(diào)整是運用改變電抗變壓器DKB第三個二次繞組W4所接的電阻值來實現(xiàn)的。繼電器的內(nèi)角=90°k，當接入電阻R3時，阻抗角k=60，=30°；當接入電阻R4時，k=45，=45°。因此，繼電器的最大靈敏角lsen=，并可以調(diào)整為兩個數(shù)值，一個為30，另一個為45。當在保護安裝處正向出口發(fā)生相間短路時，相間電壓幾乎將降為零值，這時功率方向繼電器的輸入電壓0，動作方程為，即。由于整流型功率方向繼電器的動作需克服執(zhí)行繼電器的機械反作用力矩，也就是說必須消耗一定的功率（盡管這一功率的數(shù)值不大），因此，要使繼電器動作，必須滿足的條件。所以在0的情況下，功率方向繼電器動作不了，因而產(chǎn)生了電壓死區(qū)。－45－45－3056****BZ1BZ278**Y**W1W2W3W4W2W3W1DKBYBC1UmImR1R2R5R5c51112JJR5R5BZ29102QFR6C2C4C3BZ1(b)圖2-9LG-II功率方向繼電器原理接線圖(a)交流回路圖(b)直流回路圖為了消除電壓死區(qū)，功率方向繼電器的電壓回路需加設(shè)“記憶回路”，就是需電容C1與中間變壓器YB的繞組電感構(gòu)成對50Hz串聯(lián)諧振回路。這樣當電壓忽然減少為零時，該回路中電流并不立即消失，而是按50Hz諧振頻率，通過幾個周波后，逐漸衰減為零。而這個電流與故障前電壓同相，并且在諧振衰減過程中維持相位不變。因此，相稱于“記住了”短路前的電壓的相位，故稱為“記憶回路”。由于電壓回路有了“記憶回路”的存在，當加于繼電器的電壓0時，在一定的時間內(nèi)YB的二次繞組端鈕有電壓分量存在，就可以繼續(xù)進行幅值的比較，因而消除了在正方向出口短路時繼電器的電壓死區(qū)。在整流比較回路中，電容C2和C3重要是濾除二次諧波，C4用來濾除高次諧波。2）功率方向繼電器的動作特性最大靈敏線動作區(qū)非動作區(qū)Ok圖2-10LG-11型功率方向繼電器的動作特性（為30或45）LG-11型功率方向繼電器的動作特性如圖2-10所示，臨界動作條件為垂直于最大靈敏線通過原點的一條直線，動作區(qū)為帶有陰影線的半平面范圍。最大靈敏線是超前為角的一條直線。電流的相位可以改變，當與最大靈敏線重合時，即處在靈敏角sen最大靈敏線動作區(qū)非動作區(qū)Ok圖2-10LG-11型功率方向繼電器的動作特性（為30或45）通常功率方向繼電器的動作特性尚有下面兩種表達方法：（1）角度特性：圖2-11功率方向繼電器（圖2-11功率方向繼電器（=30）的角度特性ImIpu.r.minUpu.r.minUpu.r圖2-12功率方向繼電器的伏安特性mUpu.r.minUpu.r600-30-120（2）伏安特性：表達當m=sen固定不變時，繼電器起動電壓Upur=f(Im)的關(guān)系曲線。在抱負情況下，該曲線平行于兩個坐標軸，如圖2-12所示，只要加入繼電器的電流和電壓分別大于最小起動電流Ipurmin和最小起動電壓Upurmin，繼電器就可以動作。其中Ipurmin之值重要取決于在電流回路中形成方波時所需加入的最小電流。在分析功率方向繼電器的動作特性時，還要考慮繼電器的“潛動”問題。功率方向繼電器也許出現(xiàn)電流潛動或電壓潛動。所謂電壓潛動，就是功率方向繼電器僅加入電壓時產(chǎn)生的動作。產(chǎn)生電壓潛動的因素是由于中間變壓器YB的兩個二次繞組W3、W2的輸出電壓不等，當動作回路YB的W2端電壓分量大于制動回路YB的W3端電壓分量時，就會產(chǎn)生電壓潛動現(xiàn)象。為了消除電壓潛動，可調(diào)整制動回路中的電阻R3，使Im=0時，加于兩個整流橋輸入端的電壓相等，因而消除了電壓潛動。所謂電流潛動，就是功率方向繼電器僅通入電流時產(chǎn)生的動作。產(chǎn)生電流潛動的因素是由于電抗變壓器DKB兩個二次繞組W2、W3的電壓分量不等，當W2電壓分量大于W3端電壓分量（也就是動作電壓大于制動電壓）時，就會產(chǎn)生電流潛動現(xiàn)象。為了消除電流潛動，可調(diào)整動作回路中的電阻R1，使Um=0時，加于兩個整流橋輸入端的電壓相等，因而消除了電流潛動。發(fā)生潛動的最大危害是在反方向出口處三相短路時，此時Um0，而Im很大，方向繼電器本應(yīng)將保護裝置閉鎖，假如此時出現(xiàn)了潛動，就也許使保護裝置失去方向性而誤動作。3）相間短路功率方向繼電器的接線方式9090圖2-13cos=1時IA、UBC的相量圖（1）正方向任何形式的故障都能動作，而當反方向故障時則不動作。（2）故障以后加入繼電器的電流和電壓應(yīng)盡也許地大一些，并盡也許使r接近于最靈敏角lsen，以便消除和減小方向繼電器的死區(qū)。為了滿足以上規(guī)定，功率方向繼電器廣泛采用的是90接線方式，所謂90接線方式是指在三相對稱的情況下，當cos=1時，加入繼電器的電流，如和電壓相位相差90。如圖2-13所示，這個定義僅僅是為了稱呼的方便，沒有什么物理意義。采用這種接線方式時，三個繼電器分別接于、，、和、而構(gòu)成三相式方向過電流保護接線圖。在此順便指出，對功率方向繼電器的接線，必須十分注意繼電器電流線圈和電壓線圈的極性問題，假如有一個線圈的極性接錯就會出現(xiàn)正方向拒動，反方向誤動的現(xiàn)象。3．實驗內(nèi)容1）功率方向繼電器電壓潛動現(xiàn)象檢查實驗LG-11功率方向繼電器實驗原理接線如圖2-14所示。圖中，380V交流電源經(jīng)移相器和調(diào)壓器調(diào)整后，由bc相分別輸入功率方向繼電器的電壓線圈，A相電流輸入至繼電器的電流線圈，注意同名端方向。AABCO移相器多功能表LGJbcR三相調(diào)壓器220TY130/5A2AAVBKa0圖2-11LG-14功率方向繼電器實驗原理接線圖實驗環(huán)節(jié)如下：（1）熟悉LG-11功率方向繼電器的原理接線和ZNB-Ⅱ智能式多功能表的操作方法及實驗原理。認真閱讀LG-11功率方向繼電器原理圖（圖2-9）和實驗原理接線圖（圖2-14），在圖2-14上畫出功率方向繼電器LGJ中的接線端子號和所需測量儀表接法。（2）按實驗原理線路圖接線。（3）調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器和單相調(diào)壓器，使其輸出電壓為0V，將移相器調(diào)至0度，將滑線電阻滑動觸頭移到其中間位置。（4）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)。（5）打開多功能表電源開關(guān)，將其功能選擇開關(guān)置于相位測量位置（“相位”指示燈亮），相位頻率測量單元的開關(guān)拔到“外接頻率”位置。（6）調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使移相器輸出電壓為20V，調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器使電流表讀數(shù)為1A，觀測分析多功能表讀數(shù)是否對的。若不對的，則說明輸入電流和電壓相位不對的，分析因素，并加以改正。（7）在多功能表讀數(shù)對的時，使三相調(diào)壓器和單相調(diào)壓器輸出均為0V，斷開單相電源開關(guān)。檢查功率繼電器是否有潛動現(xiàn)象。電壓潛動測量：將電流回路開路，對電壓回路加入110V電壓；測量極化繼電器JJ兩端之間電壓，若小于0.1V，則說明無電壓潛動。2）用實驗法測LG-11整流型功率方向繼電器角度特性Upu=f（），并找出繼電器的最大靈敏角和最小動作電壓。實驗環(huán)節(jié)如下：（1）按圖2-14所示原理接線圖接線。（2）檢查線路無誤后，合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器的輸出電壓使電流表的讀數(shù)為1A，并保護此電流值不變。（4）在操作開關(guān)斷開狀態(tài)下，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器的輸出電壓，使電壓表讀數(shù)為50V。（5）調(diào)節(jié)移相器，（6）保持電流為1A不變，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器，依次減少電壓值，反復(fù)環(huán)節(jié)（5）的過程，給定電壓為30V、20V情況下，使繼電器動作的1、2，并記錄在表2-6中。（7）保持電流為1A不變，將兩個滑線電阻的滑動觸點移到靠近移相器輸出bc接線端，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使其輸出電壓為30V。（8）合上操作開關(guān)BK，調(diào)節(jié)兩個滑線電阻的滑動觸點使電壓表讀數(shù)為10V。（9）斷開操作開關(guān)BK。（10）改變移相器的位置。（11）迅速合上開關(guān)BK，檢查繼電器動作情況。（12）反復(fù)環(huán)節(jié)（9）至（11），找到使繼電器動作的兩個臨界角度1、2，在斷開開關(guān)BK的情況下，將多功能表的讀數(shù)記錄于表2-6中。表2-6角度特性Upu=f（）實驗數(shù)據(jù)登記表U/V5030201052.5211/度2/度（13）反復(fù)環(huán)節(jié)（8）的過程，使電壓表的讀數(shù)分別為5、2.5、2、1和0.5V，再反復(fù)環(huán)節(jié)（9）至（12）的過程，找出使繼電器動作的最小動作電壓值。（14）實驗完畢后，使調(diào)壓器輸出為0，斷開所有電源開關(guān)。（15）計算繼電器的最大靈敏角，繪制角度特性曲線，并標明動作區(qū)。3）用實驗法作出功率方向繼電器的伏安特性Upu=f（Ir）和最小動作電壓實驗環(huán)節(jié)如下：（1）調(diào)整功率方向繼電器的內(nèi)角=30，調(diào)節(jié)移相器使=sen，并保持不變。（2）實驗接線與圖2-14相同，檢查線路無誤后，合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）按照實驗5）中環(huán)節(jié)（7）和（8）介紹的方法將電壓表讀數(shù)調(diào)至表2-6中的某一給定值。（4）調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器的輸出，改變繼電器輸入電流的大小，當繼電器動作時，記錄此時電流表的讀數(shù)。（5）重點環(huán)節(jié)（3）和（4），在依次給出不同的電壓時，找出使繼電器動作（指示燈由不亮到亮）的相應(yīng)的電流值，記入表2-7中。注意找出使繼電器動作的最小電壓和電流。表2-7伏安特性Upu=f（Ir）實驗數(shù)據(jù)登記表Upu/V10521.510.5Ir/A（6）實驗完畢后，使所有調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）繪出Upu=f（Ir）特性曲線。4．思考題（1）功率方向繼電器為什么會有死區(qū)？應(yīng)如何消除死區(qū)？（2）用相量圖分析加入功率方向繼電器的電壓、電流極性發(fā)生變化對動作特性的影響。（3）LG-11整流型功率方向繼電器的動作區(qū)是否等于180度？為什么？（4）整流型功率方向繼電器的角度特性與感應(yīng)型功率方向繼電器角度特性有什么差異？（5）功率方向繼電器為什么要采用90接線？用0接線行不行？（6）改變內(nèi)角對保護動作性能有何影響？它有何實質(zhì)意義？（7）角度特性及伏安特性有什么用途？（三）方向阻抗繼電器特性實驗阻抗繼電器是距離保護中不可缺少的元件，它是低動作量的繼電器，它有多種特性，LZ-21整流型方向阻抗繼電器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用相稱廣泛。1．實驗?zāi)康模?）熟悉整流型LZ-21型方向阻抗繼電器的原理接線圖，了解其動作特性。（2）測量方向阻抗繼電器的靜態(tài)特性，求取最大靈敏角。（3）測量方向阻抗繼電器的靜態(tài)特性，求取最小精工電流。（4）研究方向阻抗繼電器記憶回路和引入第三相電壓的作用。2．LZ-21型方向阻抗繼電器簡介1）LZ-21型方向阻抗繼電器構(gòu)成原理及整定方法距離保護能否對的動作，取決于保護能否對的地測量從短路點到保護安裝處的阻抗，并使該阻抗與整定阻抗比較，這個任務(wù)由阻抗繼電器來完畢。阻抗繼電器的構(gòu)成原理可以用圖2-15來說明。圖中，若K點三相短路，短路電流為IK，由PT回路和CT回路引至比較電路的電壓分別為測量電壓Um和整定電壓，那么(2-6)式中：nPT、nYB—電壓互感器和電壓變換器的變比；ZK—母線至短路點的短路阻抗。當認為比較回路的阻抗無窮大時，則：（2-7）12ZKIK12ZKIKYBUmZ1K圖2-15阻抗繼電器的構(gòu)成原理說明圖1—比較電路2—輸出比較式（2-6）和式（2-7）可見，若假設(shè)，則短路時，由于線路上流過同一電流，因此在比較電路上比較和的大小，就等于比較和的大小。假如，則表白，保護應(yīng)不動作；假如，則表白，保護應(yīng)動作。阻抗繼電器就是根據(jù)這一原理工作的。我們知道了電抗變壓器DKB的副方電勢與原方電流成線性關(guān)系，即在此是一個具有阻抗量綱的量，當改變DKB原方繞組的匝數(shù)或其它參數(shù)時，可以改變的大小。電抗變壓器的值即為模擬阻抗。在圖2-15中，若在保護范圍的末端發(fā)生短路，即，那么比較電路將處在臨界動作狀態(tài)，即這時由式（2-6）和式（2-7）可得∴（2-8）式中。式（2-8）表白，整定阻抗Zset是一個與DKB的模擬阻抗ZI和電壓變換器YB的變比有關(guān)的阻抗。當適當調(diào)節(jié)DKB原方繞組的匝數(shù)和調(diào)節(jié)nYB的大小時，可以得到不同的整定阻抗值。例如：當nPT=1，nCT=1，ZI=2時，若要整定阻抗為Zset=20，則YB抽頭可選10匝。2）LZ-21型方向阻抗繼電器原理圖分析圖2-16為其原理圖。由CT引入的電流接于電抗變壓器DKB的原方端子1、2、3、4。在它的副方，得到正比于原方電流的電壓，DKB的原方有幾個抽頭，當改變抽頭位置時，即可改變值。由PT引入的電壓接于電壓變換器YB的原方端子5、6、7，用于引入電壓，YB副方每一定匝數(shù)就有一個抽頭，改變抽頭的位置即可改變，也可改變的大小。JJ為具有方向性的直流繼電器（又稱極化繼電器）。端子9、10、11為極化繼電器觸點橋的輸出。端子12、13、14為繼電器Ⅰ、Ⅱ段切換的觸點。當12、13連通時，Ⅰ段接通。當12、14連通時，Ⅱ段接通。LZ-21型方向阻抗繼電器面板上有壓板Y用于調(diào)整最大靈敏角。DKBDKB12I134I280726091110*******R1mR2R3nR41214II段R67*I段YB1356UB*UAXTKPUCJYB圖2-16LZ-21型方向阻抗繼電器原理接線圖3）LZ-21阻抗繼電器比相電路分析LZ-21阻抗繼電器執(zhí)行元件的環(huán)形整形比相電路，如圖2-17（a）所示，它實際是一相敏整流電流，其輸入端分別接入比相的兩電氣量UC、UD，輸出電壓Umn平均值的大小和極性與輸入端電壓UC、UD的相位有關(guān)。為了提高比相回路的輸出電壓，在二極管支路中串入相同的電阻R1~R4，適當選取它們的電阻值，有助于提高繼電器的動作速度。濾波電容C1~C4，是為了濾去交流分量，以防止執(zhí)行元件抖動，保證阻抗繼電器動作特性圓的邊界明確，同時提高了繼電器的靈敏度，電容C的數(shù)值，也要適當選取。這一電路的等效電路如圖2-14（b）所示，圖中，。正半周時，和分別產(chǎn)生電流和，并分別通過電阻RJJ1和RJJ2；負半周時，和分別產(chǎn)生電流和，并分別通過電阻RJJ2和RJJ1；輸出電壓為：D11D11KC11KC11KR11KJJ11KJJ21KR21KC21KC41Km1KD2211KYB21KYB11KJJ1KD21KR31KR41KD41Kn1K1K1K1K1KD11KR21KD21Km1KD21KR41KD41KR31Kn1KRJJ11KRJJ21KR11KRJJ11K圖2-17用極化繼電器作執(zhí)行元件的環(huán)形整流比相回路(a)原理圖(b)等效電路90180-180-90Umn.Pj/V/0圖2-18環(huán)形整流比相電路輸出電壓平均值與比相角的關(guān)系曲線相敏整流電路輸出電壓平均值的大小和極性與輸入端電壓、的相位有關(guān)。圖中和同相，與90180-180-90Umn.Pj/V/0圖2-18環(huán)形整流比相電路輸出電壓平均值與比相角的關(guān)系曲線由分析可知，環(huán)形整流比相回路umn與兩比相電氣量相位角θ之間的關(guān)系如圖2-18所示，由圖可見，當=0時，Umnpj為正最大值；當=90時，Umnpj=0；當=180時，Umnpj為負最大值。顯然，輸出電壓平均值為正值的比相角的范圍是：≤θ≤此式滿足LZ-21型方向阻抗繼電器對比相回路動作條件的規(guī)定。4）LZ-21型方向阻抗繼電器的死區(qū)及消除辦法方向阻抗繼電器在保護安裝處正向出口發(fā)生金屬性短路時，其測量電壓值小于繼電器的最小動作電壓，繼電器將拒絕動作，這一不動作區(qū)通常稱為方向阻抗繼電器的死區(qū)，方向阻抗繼電器必須消除死區(qū)才干對的工作。LZ-21型方向阻抗繼電器為消除死區(qū)，在繼電器的相位比較電氣量中引入與測量電壓同相位的帶有記憶作用的極化電壓，引入了極化電壓后，方向阻抗繼電器的動作方程為：當在保護安裝處正向出口發(fā)生金屬性短路時，=0，于是，這時方向阻抗繼電器的動作方程為：方向阻抗繼電器仍對的動作，因而消除了正向出口短路時的拒動現(xiàn)象。引入極化電壓的另一個作用，就是防止被保護線路反向出口短路時，方向阻抗繼電器發(fā)生誤動作現(xiàn)象。引起反向出口短路時誤動作的因素，可參閱有關(guān)資料分析?？傊?，極化電壓對于消除方向阻抗繼電器正向出口金屬性短路時的死區(qū)，可靠避免反向出口短路時保護的誤動是不可少的。但是，如何引入極化電壓呢？其規(guī)定是：（1）無論是保護安裝處正向，反向出口短路，都應(yīng)當存在。（2）的相位應(yīng)與測量電壓一致并保持一定的數(shù)值。LZ-21方向阻抗繼電器引入的電路如圖2-16所示：UUCA90oALJCJRJJYBCJLJR5RJ圖2-19通過高值電阻接于第三相電壓獲取的原理接線圖和相量圖（a）原理接線圖(b)AB兩相短路的等效電路(c)相量圖圖2-19(a)為AB相阻抗繼電器通過高值電阻R5接于第三相電壓獲取極化電壓的原理接線圖。圖中RJ、CJ和LJ構(gòu)成諧振記憶回路，輔助電壓變換器JYB的一次繞組接于RJ兩端，由JYB二次側(cè)兩個相同的繞組獲得極化電壓。由于諧振回路中容抗和感抗相等，即，故與測量電壓相同。當保護安裝處正、反向出口發(fā)生三相短路時=0，記憶回路認為諧振頻率自由振蕩。若電網(wǎng)頻率與諧振頻率相等，的相位維持不變，使阻抗繼電器動作。當保護安裝處正、反相出口發(fā)生AB兩相短路時，測量電壓=0，這時極化電壓回路如圖2-19（b）所示，各電壓的相量圖如圖2-19（c）所示。通過電阻的電流為：由于，則上式可以寫為：由上式可見，通過的電流超前相角，考慮到電壓與同相。極化電壓與電壓相位相反，則可得：==式中，—JYB的變壓比；m—系數(shù)，且由式可見，滯后，與測量電壓同相。極化電壓的數(shù)值可由選擇適當?shù)膮?shù)CJ、LJ、RJ和變比KJYB來獲得，以使方向阻抗繼電器對的動作，消除正向出口短路時的死區(qū)和防止反向出口短路時也許的誤動作。3．LZ-21型方向阻抗繼電器的接線方式（1）繼電器的測量阻抗應(yīng)正比于保護安裝處至短路點的線路阻抗，以便對的地測定故障發(fā)生點；（2）繼電器的測量阻抗應(yīng)與故障類型無關(guān)，即保證在發(fā)生各種不同類型短路時保護都能動作。由于相間短路和接地短路的短路回路不同，所以防御相間短路和接地短路的阻抗繼電器接線方式也不相同。LZ-21型方向阻抗繼電器是防御相間短路的繼電器，其接線方式有兩種：（1）線電壓和相電流差的接線方式三相阻抗繼電器的接線如表2-8所示，這種接線方式稱為0接線方式，就是假定在cos=1時，接入阻抗繼電器的電流和電壓相位相同。表2-8阻抗繼電器0接線時接入的電流、電壓繼電器編號ZABZBCZCA輸入電流Im輸入電壓Um反映故障類型（2）線電壓和相電流接線方式由于輸入繼電器的相電流的不同，線電壓和相電流接線方式可分為30接線方式和30接線方式兩種，各相繼電器接入的電壓和電流如表2-9所示?，F(xiàn)以30接線方式的AB相阻抗繼電器ZAB為例，來分析在各種相間短路情況下的測量阻抗。表2-9阻抗繼電器30接線方式接入的電壓、電流繼電器編號ZABZBCZCA30接線30接線反映故障的類型①三相短路時在離保護安裝處lkm線路發(fā)生三相短路時，母線的殘余電壓是：，則阻抗繼電器ZAB的測量電壓為：測量電流為：因此，ZAB的測量阻抗為：②兩相短路時在離保護安裝處lkm線路發(fā)生AB兩相短路時，短路回路母線的殘余電壓為：輸入繼電器ZAB的電流為，因此，ZAB的測量阻抗為：同理，可以得出30接線方式時，,。由分析可見，30接線方式阻抗繼電器在K（3）和K（2）時的測量阻抗不相同。K（2）時較大，但是若在接線中，引入繼電器的電流為兩倍的相電流，即，顯然，K（2）時的測量阻抗為，K（3）時測量阻抗。假如將（30）接線的繼電器在最大靈敏角的動作阻抗按保護范圍末端兩相短路時的測量阻抗Z1l來整定，則同一地點三相短路時的測量阻抗是，如圖2-20（a）所示。jXjX30RBAjXR30(a)(b)圖2-2030接線時方向阻抗繼電器的測量阻抗（a）K（2）和K（3）時的測量阻抗（b）躲開正常負荷阻抗的說明假如負載是對稱的，則與三相短路相同，它的測量阻抗若用0接線時為Zej，那么采用30接線時，則為。很顯然，若前者的相量末端在圓周上，則后者相量末端已落在圓周外，如圖2-20(b)所示，這樣30接線起到了躲開正常負荷的作用。因此，這種接線方式多用于輸電線路的供電側(cè)。4．LZ-21方向阻抗繼電器的特性阻抗繼電器是距離保護中不可缺少的元件，它是低動作量的繼電器，它有多種特性，LZ-21整流型方向阻抗繼電器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用相稱廣泛。1）LZ-21阻抗繼電器的Zpu=f()特性前述分析可知LZ-21型方向阻抗繼電器的動作特性方程為：90≤≤90jXR圖2-21LZ-21方向阻抗繼電器的特性圖OjXR圖2-21LZ-21方向阻抗繼電器的特性圖O此為過原點的圓方程如圖2-21實線所示，由圖可見方向阻抗繼電器的動作特性圓的圓周通過原點，由于特性圓的圓內(nèi)是動作區(qū)，圓外是不動作區(qū)，圓周上是臨界動作區(qū)，就意味著在保護正方向出口處短路時（母線殘壓近似為零），阻抗繼電器將出現(xiàn)死區(qū)，因此LZ-21型方向阻抗繼電器在靜態(tài)情況下顯示出來的特性如圖2-18中虛線所示，在原點O附近有一個凸區(qū)，這表白在靜態(tài)情況下，方向阻抗繼電器在原點附近（短路在母線出口處時）不會動作。但是，由于LZ-21引入了極化電壓UP，故在動態(tài)及第三相電壓的作用下可以消除凸區(qū)使繼電器對的動作。2）LZ-21型方向阻抗繼電器的Zpu.r=f(Im)特性（1）阻抗繼電器的幾種重要指標的概念圖2-22LZ-21方向阻抗與測量電流的關(guān)系曲線Zpu.rImOABIpu.minIac.minIac.max任一個阻抗繼電器做好之后，可以通過實驗作出在給定整定阻抗Zset條件下，動作阻抗圖2-22LZ-21方向阻抗與測量電流的關(guān)系曲線Zpu.rImOABIpu.minIac.minIac.maxa.最小動作電流Ipu.min當阻抗繼電器的測量電壓時，使繼電器動作的最小測量電流稱為最小動作電流，如圖2-22中所示Ipu.min，這是由于繼電器動作需要克服執(zhí)行元件和比較回路電壓降之和的電壓U0的緣故。b.最小精確工作電流Iac所謂“精確工作電流”，就是指當m=sen時繼電器的起動阻抗等于0.9倍整定阻抗，即Zpu.r=0.9Zset時所相應(yīng)的測量電流，這時起動阻抗的誤差的10%。顯然由圖2-22可看出精確工作電流有兩個數(shù)值。當測量電流較大時，0.9Zset（曲線上的B點）相應(yīng)的測量電流稱為最大精確工作電流Iac.max?？紤]到在保護范圍末端短路時，流經(jīng)保護的最大短路電流一般小于Iac.max以及在被保護線路始端短路時，流經(jīng)保護的短路電流值較大，雖然阻抗繼電器的起動阻抗減小，但總是可以動作的。所以最大精確工作電流一般沒有實際意義，而最小的精確工作電流Iac.min（曲線上A點相應(yīng)的測量電流）則必須考慮，由于在被保護范圍末端短路時，流經(jīng)保護的短路電流也許不大，為使動作阻抗的誤差不超過10%，這時短路電流應(yīng)等于或大于最小精確工作電流。最小精確工作電流是衡量阻抗繼電器靈敏度的一個重要指標，其值越小越好。由于Iac.min與U0成正比，所以提高執(zhí)行元件的靈敏度，減小U0便可以使Iac.min減小。Iac.min還與電抗變壓器的轉(zhuǎn)移阻抗值ZI成反比，因此，在實際工作中，假如測量阻抗繼電器的精確工作電流大于指標規(guī)定，則可以適當增長DKB鐵心磁路空氣隙的坡莫合金片，增長補償作用，提高ZI值，使精確工作電流指標合格。c.最小精確工作電壓Uac.min最小精確工作電壓是最小精確工作電流與整定阻抗的乘積，即Uac.min=Iac.minZsetUac.min與ZI無關(guān)，Uac.min不隨DKB的ZI的改變而改變，而是一個常數(shù)，由于當DKB的一次抽頭減少時，Zset減少而Iac卻增長。Uac.min是衡量阻抗繼電器質(zhì)量的一個指標。（2）LZ-21方向阻抗繼電器的精工電流計算及Zpu=f(Im)曲線對于LZ-21方向阻抗繼電器，當考慮了U0時，其動作方程可寫成：全式除以上式可改寫成：根據(jù)精工電流的定義，將Zm=0.9Zset，Im=Iac.min代入上式，并假設(shè)絕對值符號中各量的阻抗角相同，則它們可以直接進行代數(shù)相加，于是得到LZ-21型方向阻抗繼電器最小精工電流的表達式：LZ-21型方向阻抗繼電器的Zpu=f(Im)曲線如圖2-23所示，圖中陰影部分為繼電器的動作區(qū)。在靜態(tài)情況下當Zm<Zpu.min時，方向阻抗繼電器出現(xiàn)不動作區(qū)，亦即死區(qū)。圖2-23LZ-21方向阻抗與測量電流的關(guān)系曲線ZpuImO圖2-23LZ-21方向阻抗與測量電流的關(guān)系曲線ZpuImOIpu.minIac.minZpu.min1）整流型阻抗繼電器的阻抗整定值的整定和調(diào)整前述可知，當方向阻抗繼電器處在臨界動作狀態(tài)時，推證的整定阻抗表達式如式（2-8）所示，顯然，阻抗繼電器的整定與LZ-21中的電抗變壓器DKB的模擬阻抗ZI、電壓變換器YB的變比nYB、電壓互感器變比nPT和電流互感器nCT有關(guān)。例如，若規(guī)定整定阻抗為Zset=15，當nPT=100，nCT=20，ZI=2（即DKB原方匝數(shù)為20匝時），則，即=0.67。也就是說電壓變換器YB副方線圈匝數(shù)是原方匝數(shù)的67%，這時插頭應(yīng)插入60、080604008060402005101500.50432108060402005101500.504321(a)YB整定板示意圖(b)YB副方線圈內(nèi)部接線圖2-24LZ-21型阻抗繼電器整定面板說明圖整定值整定和調(diào)整實驗的環(huán)節(jié)如下：（1）規(guī)定阻抗繼電器阻抗整定值為Zset=5，實驗時設(shè)nPT=1，nCT=1，檢查電抗變壓器DKB原方匝數(shù)應(yīng)為16匝。（ZI=1.6）（2）計算電壓變換器YB的變比，YB副方線圈相應(yīng)的匝數(shù)為原方匝數(shù)的32%。（3）在參考圖2-24阻抗繼電器面板上選擇20匝、10匝，2匝插孔插入螺釘。表2-10DKB最小整定阻抗范圍與原方線圈相應(yīng)接線最小整定阻抗范圍（歐相）DKB原方繞組匝數(shù)DKB原方繞組接線示意圖（一個繞組）0.22224140.44224140.66224140.8822414110224141.212224141.414224141.616224141.8182222022414（4）改變DKB原方匝數(shù)為20匝（ZI=2）反復(fù)環(huán)節(jié)（1）、（2），在阻抗繼電器面板上選擇40匝、0匝，0匝插孔插入螺釘。（5）上述環(huán)節(jié)完畢后，保持整定值不變，繼續(xù)做下一個實驗。2）方向阻抗繼電器的靜態(tài)特性Zpu=f（）測試實驗實驗環(huán)節(jié)如下：（1）熟悉LZ-21方向阻抗繼電器和ZNB-Ⅱ智能多功能表的操作接線及實驗原理。認真閱讀LZ-21方向阻抗繼電器原理接線圖（圖2-16）和實驗原理接線圖（圖2-24）（2）按實驗原理圖接線，具體接線方法可參閱LG-11功率方向繼電器實驗中所介紹的內(nèi)容。（3）逆時針方向?qū)⑺姓{(diào)壓器調(diào)到0V，將移相器調(diào)到0°，將滑線電阻的滑動觸頭移至其中間位置，將繼電器靈敏角度整定為72°，整定阻抗設(shè)立為5。6LZ-21方向阻抗繼電器6LZ-21方向阻抗繼電器BK三相調(diào)壓器移相器abcABCOBK三相調(diào)壓器移相器abcABCOV*UmV*Um55多功能表多功能表A2Im4A2Im43*13*1圖2-25LZ-21方向阻抗繼電器實驗原理接線圖（4）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（5）打開多功能表電源開關(guān)，將其功能選擇開關(guān)置于相位測量位置（“相位”指示燈亮），相位頻率測量單元的開關(guān)拔到“外接頻率”位置。（6）調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使電壓表讀數(shù)為20V，調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器使電流表讀數(shù)為1A，檢查多功能表，看其讀數(shù)是否對的，分析繼電器接線極性是否對的。（7）調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器的輸出電壓，保持方向阻抗繼電器的電流回路通過的電流為Im=2.0A；（8）按照LG-11功率方向繼電器角度特性實驗中環(huán)節(jié)（7）至（12）介紹的方法，測量給定電壓分別為表2-11中所擬定數(shù)值下使繼電器動作的兩個角度1、2，并將實驗測得數(shù)據(jù)記錄于表2-11中相應(yīng)位置。表2-11方向阻抗繼電器靜態(tài)特性Zpu=f（）測試（條件為：內(nèi)=72，Im=1A，Zset=5）Upu/V1086421.51.2`1.012Zpu1Zpu2（9）實驗完畢后，將所有調(diào)壓器輸出調(diào)至0V，斷開所有電源開關(guān)。（10）作出靜態(tài)特性Zpu=f（）圖，求出整定靈敏度。3）測量方向阻抗繼電器的靜態(tài)特性Zpu=f（Im），求最小精工電流實驗環(huán)節(jié)如下：（1）保持上述接線及阻抗繼電器的整定值不變，調(diào)整輸入電壓和電流的相角差為=sen=72并保持不變。（2）將電流回路的輸入電流Im調(diào)到某一值（按表2-12中給定值進行）。（3）斷開開關(guān)BK，將三相調(diào)壓器的輸出電壓調(diào)至30V.（4）合上開關(guān)BK，調(diào)節(jié)兩個滑線電阻的滑動觸頭使電壓表的讀數(shù)由小到大，直到方向阻抗繼電器動作，記錄相應(yīng)的動作電壓值。再逐漸增大電壓值，表2-12方向阻抗繼電器的靜態(tài)特性Zpu=f（Im）測試（條件為：內(nèi)=72，Zset=5）Im/A1.51.00.80.60.40.30.2U/VUUZpu=ZpuZpu（5）實驗完畢后，使所有調(diào)壓器輸出為0V，斷開所有電源開關(guān)。（6）繪制方向阻抗繼電器靜態(tài)特性Zpu=f（Im）的曲線。（7）在特性曲線上擬定最小精工電流和最小動作電流Ipumin。4．思考題（1）分析實驗所得Zpu=f（）和Zpu=f（Im）特性曲線，找出有關(guān)的動作區(qū)、死區(qū)、不動作區(qū)。（2）討論電壓回路和電流回路所接的滑線變阻器的作用。（3）研究記憶回路和引入第三相電壓的作用。（4）按圖2-22的實驗原理圖接線，相應(yīng)阻抗繼電器的哪種接線方式？其相應(yīng)的Zpu=f()特性有什么特點。（5）假如LZ-21繼電器的模擬阻抗ZI=2，nPT=100，nCT=20，若整定阻抗Zset=45，請問nYB的抽頭放在什么位置上？（四）LCD-4差動繼電器特性實驗1．實驗?zāi)康姆ā?．LCD-4型差動繼電器簡介12R512R5R63LBDKB15C3C1L1C6W2L2C4C5R142Dwy220kV791011141719R36BZ4BZ3BZ1Dwy5BZR13R41QP2123132462LBR2R1C27BZR122BZ1BZR7R8W1C7JH1LB82QPR9R10R11W3ZJ2C83DWY4DWYZJ51JHZJ13LPC9R15圖2-26LCD-4差動繼電器原理圖繼電器由差動元件和瞬動元件兩部分構(gòu)成。差動元件由差動工作回路、諧波制動回路、比率制動回路、直流比較回路組成。差動回路是由差動工作回路和諧波制動回路串聯(lián)構(gòu)成。差動工作回路由變流器1LB、m型低通濾波器，它涉及電感Ll、電容器C1和C2、整流橋1BZ等組成。m型低通濾波器使50Hz及以下的分量順利通過，100Hz諧波分量得到極大的克制，其輸出通過整流橋1BZ加到直流比較回路作為工作量。諧波制動回路由帶氣隙非常小的電抗變壓器DKB、m型高通濾波器、整流橋2BZ所組成；其中m型高通濾波器是由電感L2、電容器C3、C4、C5所組成．實現(xiàn)使100Hz以上分量順利通過，而對50Hz諧波分量極大的克制，其輸出通過整流橋2BZ加到直流比較回路作為制動量，其諧波制動量的大小通過電位器w2進行調(diào)整。為了和時間特性配合，通常希望把諧波制動系數(shù)調(diào)整在0.2~0.25之間，一般不希望制動太強，為了適應(yīng)各種不同涌流波形．考慮到由于繼電器靈敏度較高．而在三相涌流中有一相涌流的二次諧波很小的情況下不誤動，故諧波制動回路通過端子(17、19)、(21、23)，把其它二相諧波量引來，通過整流橋5BZ、6BZ來制動本相；而本相諧波制動量通過端子(13，15)引出來去制動其他兩相。比率制動回路由變壓器2LB、3LB，整流橋3BZ、4BZ，穩(wěn)壓管1Dwy、2Dwy所組成。2LB、3LB帶有中心抽頭，其始端、末端分別接入兩側(cè)電流回路，中心抽頭接到差回路，其輸出接到整流橋3BZ、4BZ，作為制動量接到直流比較回路，穩(wěn)壓管1Dwy、2Dwy保證制動特性在5~6安培下無制動作用，而大于5~6安時，才實現(xiàn)制動功能，保證在短路故障電流較小時，保證有較高的靈敏度。在兩個穩(wěn)壓管后接有電阻R4、R5、R6。通過切換片1QP實現(xiàn)0.4、0.5、0.6三種不同比率制動系數(shù)。比率制動特性如圖2-27所示。510510203040510152025IresIop2.51Kyd=0.6Kyd=0.5Kyd=0.4圖2-27=0°時，比率制動特性直流比較回路由環(huán)流電阻R7、R8、極化繼電器JH、整定電阻R9、R10、R11，微調(diào)電位器W1所組成，其簡化圖如圖2-28所示。直流比較回路采用環(huán)流比較方式供電給極化繼電器，使繼電器在較小的功耗條件下，獲得較高的靈敏度。通過切換片2QP切至不同的電阻值，繼電器可獲得1、1.5、2、2.5A四個不同整定值。為防止在較高的短路電流水平時，由于CT飽和高次諧波量增長，產(chǎn)生極大的制動力矩而使差動元件拒動，設(shè)立了瞬動元件，它由C6、整流橋7BZ、電位器W3、密封中間繼電器ZJ、穩(wěn)壓管3Dwy、4Dwy所組成。其定值大小通過電位器W3均勻調(diào)整，當短路電流達成4~10倍額定電流時，瞬動元件快速動作，穩(wěn)壓管3~4Dwy是提高繼電器返回系數(shù)用的。2D2Dwy1DwyR9R10R112QPJHW11BZR7R82BZ3BZ4BZR41QPW2R12R7R8JH1BZW12BZ3、4BZ(b)（b）(a)圖2-28直流比較回路簡化圖3．實驗內(nèi)容（1）熟悉LCD-4型差動繼電器的結(jié)構(gòu)原理和內(nèi)部接線，認真閱讀LCD-4型差動繼電器使用說明書。（2）繼電器的差動定值檢查。重要檢查差動繼電器的動作值1A、1.5A、2A、2.5A和測定動作時間。1）電流動作值檢查實驗環(huán)節(jié)（1）按圖2-29接線，將差動繼電器的①端子，接指示燈回路的端子D2；繼電器端子⑤，接指示燈回路的端子D1，ZNB多功能表不接入（即公共端、輸入2懸空）。注意：接線時不能將指示燈和ZNB多功能表同時接在繼電器端子①和⑤上，否則將損壞ZNB多功能表。（2）繼電器動作值壓板放在1A位置。（3）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)及直流電源和操作開關(guān)BK調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器TY2，使電流增大到1A位置。（4）觀測繼電器是否動作，若有誤差，可調(diào)節(jié)動作值微調(diào)W1。實驗完畢后使調(diào)壓器輸出為0V，斷開所有電源開關(guān)。AAAA8216453~220VK1K2I1I2TY2ZNB1234公共端輸入1公共端輸入2D1D2測電流定值接線測動作時間接線圖2-29差動繼電器動作值及諧波制動系數(shù)測試接線圖2）繼電器動作時間檢查實驗環(huán)節(jié)（1）按圖2-29接線，接入ZNB多功能表，并將公共端接差動繼電器端子①，輸入2接端子⑤；指示燈的D1、D2懸空。（2）繼電器動作值壓板放在1A位置，并調(diào)節(jié)好整定值。（3）拉開BK開關(guān)，打開多功能表電源，將其功能選擇開關(guān)置于時間測量檔（“時間”指示燈亮），選“連續(xù)”工作方式，按“清零”按鈕使顯示為0。（4）快速合上BK開關(guān)，記錄差動繼電器動作時間于表2-13中。（5）調(diào)TY2使電流分別增大到1.5A，2A，3A；反復(fù)環(huán)節(jié)（3）、（4）重做實驗，并將測定的時間記錄于表2-13中。表2-13差動繼電器的動作時間測定記錄動作電流/A11.523動作時間/ms（6）實驗完畢后，將調(diào)壓器輸出調(diào)至0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）繪制差動繼電器動作時間特性曲線。3）瞬動元件動作值測試（1）按圖2-29接線，將繼電器端子③、⑤的連接片解開，動作信號燈的D1、D2端子接在1、3端子上。ZNB多功能表不接入，公共端、輸入2懸空。（2）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)、直流電源開關(guān)及BK，調(diào)TY2，使流入繼電器的電流增大，調(diào)節(jié)面板上瞬動調(diào)節(jié)，使瞬動電流等于繼電器事先擬定的整定值。若有誤差可調(diào)節(jié)W3。（3）改變瞬動電流的整定值重做實驗。4）測定瞬動元件的動作時間（1）按圖2-29接線，使繼電器端子①、③接至ZNB多功能表的公共端和輸入2上；指示燈的端子D1，D2懸空。（2）調(diào)節(jié)繼電器面板上的瞬動調(diào)節(jié)，使動作電流為最小。（3）拉開BK開關(guān)，將多功能表復(fù)位，然后快速合上BK，記錄動作時間。（5）記錄兩次動作時間，并進行比較。（6）實驗完畢后，使調(diào)壓器輸出為0V，斷開所有電源開關(guān)。5）諧波制動系數(shù)測試實驗環(huán)節(jié)如下：接線如圖2-29所示。（1）將繼電器的電流整定在最小1A位置。（2）合三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)、直流電源開關(guān)及K2，調(diào)I2為I2=(0.8~1)IN，讀取I2。（3）合K1，加電流I1使繼電器剛好動作，讀取I1；（4）減I1使繼電器剛好返回；（5）拉合單相電源開關(guān)繼電器不應(yīng)動作；（6）計算諧波制動系數(shù)：Kresf=（7）Kresf應(yīng)為0.15~0.25之間，若不符規(guī)定，可調(diào)節(jié)電位器W2。6）比率制動系數(shù)測量實驗接線如圖2-30所示。KKAA12864102153TY1TY2圖2-30比率制動特性實驗接線圖實驗環(huán)節(jié)如下：（1）將差動電流動作整定值固定在1A位置，按圖接通制動回路10~12端子，差動電流回路2~8端子，將制動系數(shù)設(shè)立為0.4。（2）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）表2-14比率制動系數(shù)測量實驗數(shù)據(jù)登記表I2/A025671015Iop/AKres（4）調(diào)TY2逐漸增長制動電流，使制動電流分別為表2-14中的數(shù)值，再調(diào)TY1，增長差動回路電流使繼電器動作，記下相應(yīng)的起動電流，填入表2-14中。（5）按下式計算制動系數(shù)：（6）更換壓板1QP位置，分別改變制動