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继电保护实验

第3章单个继电器检验

3.1电流继电器实验

教学目的:

掌握电磁型电流继电器实验方法以及调整

复习旧课:

调整电流整定值的方法;返回系数意义及调整。

教学内容:

电流继电器实验

1、检验目的

(1)熟悉DL系列电流继电器的构造;

(2)掌握电流继电器检验方法和步骤;

(3)熟悉即电器内部结构。

2、检验方法和步骤

(1)机械部分检查

1)检查转轴的纵向和横向活动范围,纵向活动范围应在

内。

活动量太大易引起转轴脱落,太小易发生卡轴。

2)检查舌片与电磁铁的间隙。

要求舌片上下端部弯曲的程度相同,舌片不应与磁极相碰。

为此,继电器在动作位置时,舌片与磁极之间的间隙不得小于0.5mm。

3)弹簧的检查与调整

①弹簧的平面与转轴应严格垂直,不能有凸肚或平面倾斜现象。

如不能满足要求时,可拧松弹簧里套箍和转轴间的固定螺丝,沿轴向移动套箍至合适位置,再将固定螺丝拧紧,或用镊子调整弹簧。

②弹簧由起始拉角转至刻度盘最大位置时,层间间隙应均匀。

否则,可将弹簧外端的支杆作适当的弯曲,或用镊子整理弹簧最外一圈的终端。

4)触点的检查与调整

①触点上有受熏及烧焦之处时,应用细锉锉净,并用细油石打磨光。

如触点发黑可用麂皮擦净,不得用砂布打磨触点。

②动触点桥与静触点接触时,所交的角度应为

;且应在静触点首端约1/3处接触,然后滑行至约在末端1/3处终止。

两静触点片的倾斜度应一致并位于同一平面上,触点应能同时接触。

触点桥容许在其转轴上旋转

,并沿纵向移动0.2mm。

当触点开始闭合时,可动触点桥的背面,应不与其本身的限制钩接触。

触点间的距离不得小于2mm。

③为使常闭触点在正常情况下能可靠地闭合,当继电器线圈无电流时,必须使可动系统的本身重量能压下静触点并略往下移。

用手轻轻转动舌片时,静触点的弹片应随触点桥的移动而伸直,且在某一时间内,触点回路不会断开,此时舌片与左方限制螺丝,应有不小于0.5mm的距离。

对于带切换触点的继电器,为防止上下触点短路,动触点与下触点压接后,其与上触点的距离应不小于3mm。

当动触点在中间位置时,对上下静触点的距离均不应小于1mm。

继电器的静触点上,装有一限制振动的弹片。

当继电器线圈中无电流时,此弹片与静触点仅能接触,但无压力,或有不大于0.2mm的间隙。

对带有常闭触点的继电器,当定值在刻度盘开始位置而线圈中无电流时,触点间应无足够的压力。

当扭紧弹簧以增大定值时,静触点与限制振动的弹片之间的间隙,随着静触点的下降而增大,到最大值时,此间隙应不大于0.5mm。

5)轴承与轴尖的检查

①将继电器置于垂直位置,将刻度盘上的调整把手移至左边最小刻度值上,检查触点动作的情况。

如继电器良好,则将调整把手由最小刻度值向左旋转

时继电器的弹簧应全部松弛。

此时略将调整把手往复转动约

,即可使动触点与静触点时而闭合或开放。

当用手慢慢将把手向刻度盘的右侧移动时,可动触点桥变更位置的速度应均匀。

如速度不均匀,则说明可动系统有异常的阻碍。

继电器动作缓慢的原因,通常是由于轴承和轴尖污秽和损伤所致。

②检查轴承时,先用锥形小木条的尖端将轴承擦试干净,再用放大镜检查。

如发现轴承有裂口、偏心、磨损等情况,应予更换。

③轴尖应用小木条擦净,并用放大镜检查。

转轴的两端应为圆锥形,轴承的锥面应磨光,不得用刀尖或指甲削伤。

轴尖的圆锥角应较轴承的凹口为尖,以使轴尖在轴承中仅在一点转动,而不是贴紧在凹口的四周转动。

轴尖如有裂纹、削伤、铁锈等,应将轴尖磨光,用汽油洗净,并用清洁软布擦干。

如还不能使用,则应更换。

(2)动作电流和返回电流的检验

检验接线如图所示。

1)将线圈串联,整定在某一数值上,调整电阻置最大位置或调压器置最小位置。

2)合上QK,然后调节输出加入继电器电流,直至继电器动作,重复三次,并记录。

3)再增大电流,然后减小输入电流,直至继电器返回。

根据返回值与动作值,即可求出返回系数。

要求:

每次测量值与整定值误差不超过

,否则应检查轴承和轴尖。

4)调定值放在其它位置,重复检验。

(3)返回系数调整

影响返回系数的因数较多,如轴尖的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。

影响较为显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。

改变舌片的起始角和终止角。

改变舌片起始角可改变动作电流,改变终止角可改变返回电流;变更舌片两端的弯曲程度以改变与磁极间的距离,也能达到调整返回系数的目的;适当调整触点压力也能改变返回系数。

(4)动作电流调整

调整弹簧反作用力;改变绕组连接方式;改变舌片位置;继电器在最小刻度值附近时,主要调整弹簧,以改变动作值;在刻度值最大附近时,主要调整舌片起始位置。

(5)技术数据

1)DL-10系列电流继电器的返回系数不小于0.85。

2)通入继电器的电流为整定值的1.2倍时,动作时间不大于0.15s;3倍时动作时间不大于0.03s。

3)电压不大于250V及电流不大于2A时,在时间常数不超过5×10-3s的直流有感负荷回路中,触点的遮断容量为50W;在交流回路中为250VA。

4)导电部分对外壳能承受

交流电压2000V、历时1min的耐压试验。

成果:

实验结束每位同学应交一份实验报告,实验报告格式见继电保护检验。

(6)思考题

1)电流继电器的返回系数有何要求?

试验过程中若返回系数不满足时,应如何调整?

2)电流继电器的最小值与最大值之间有何关系?

为什么?

试验中若动作值不符要求时应如何调整?

3.2电压继电器实验

教学目的:

掌握电压继电器实验方法以及调整

复习旧课:

电压继电器工作原理及注意事项

教学内容:

电压继电器实验

1、检验目的

(1)熟悉电压继电器结构和工作原理;

(2)掌握电压继电器检验方法和步骤;

(3)了解技术参数。

2、检验方法和步骤

(1)动作电压的检验;(过电压继电器)

根据整定值及继电器的整定范围,将继电器的线圈按串联或并联连接,将调整杆放在整定值上,调压变压器手柄放在输出电压最小位置(可变电阻输出电压在最小位置)。

合上电源刀闸

,然后调节调压变压器的输出电压(调节可变电阻)慢慢地增加继电器电压直至继电器刚好动作为止,停止调节。

记下此时的电压数值,即为继电器的动作电压

,再重复三次,将其值填入表内,求它的平均值。

要求整定点动作电压与整定值不超过±3%。

(2)返回电压的检验;

继电器动作后,然后均匀地减小调压变压器的输出电压(调节可变电阻减小输出电压)直至继电器的接点刚刚分开,记下这时的电压,即为返回电压

,重复三次将其值填入表内,求它的平均值。

(3)返回系数与动作值的调整。

根据动作电压和返回电压的值可求出返回系数

将调压变压器再均匀而迅速地调到电压继电器的

,然后拉开刀闸进行冲击加

到继电器,重复上述试验。

要求冲击后测得的动作电压及返回电压与冲击前比较,误差不得超过±3%。

(4)检查低电压继电器的动作电压和返回电压

低电压继电器在正常工作状态时,其线圈接入100V电压,其舌片被吸持,常闭触点处于断开状态。

当被保护设备发生故障,电压降至继电器动作电压时,舌片被释放,常闭触点闭合,此时称继电器动作。

故障消除后,当电压恢复到一定值时,继电器返回。

试验接线如图所示,低电压继电器的常闭触点接至干电池上,检验方法步骤为:

1)根据整定值及继电器的整定范围,将继电器的线圈按串联或并联连接,将整定把手置于整定位置,调节自藕变压器(或可变电阻)。

先对继电器施加

电压消除继电器的振动。

然后均匀平滑地降低电压,直至继电器舍片刚好释放(指示灯刚好亮),记下此时的电压数值,即为继电器的动作电压

2)继电器动作后,再调节自藕变压器(或可变电阻),使通入的电压平滑上升至继电器舍片开始被吸持(指示灯刚好熄灭),记录此时的电压,即为返回电压

动作电压与返回电压的测试应重复三次。

要求整定的动作电压与整定值误差不超过±3%。

其返回系数一般要求应不大于1.2,用于强行励磁时应不大于1.06。

(5)低电压继电器触点可靠性的检查

1)验收检查是为最小刻度,可将把手调到最小标度,接点仍接入指示灯。

2)合上电源,从额定电压均匀下降至

或零值时,触点应无振动与鸟啄现象。

3)合上电源,将电压加到

,突然降至

时,触点不应闭合且无振动与鸟啄现象。

3、检验接线

检验注意事项:

(1)电压继电器分过电压与低电压两种;

(2)电压继电器将线圈并联于串联整定值与过电流继电器不同;

(3)必须对继电器接点的工作可靠性进行检验;

(4)检验接线的选择及对检验仪器的要求要心中有数。

成果:

检验结束必须写出检验报告;报告内容必须包括:

检验目的、要求,动作电压和返回电压调整方法。

应知继电器误差及返回系数允许的误差范围。

4、技术数据

1)

系列过电压继电器,返回系数不小于0.85。

系列低电压继电器,返回系数不大于1.2。

2)通入继电器的电压为整定值的1.2倍时,动作时间不大于

;3倍时动作时间不大于0.03s。

对低电压继电器,当动作值为整定值的0.5倍时,不大于0.15s。

3)电压不大于250V及电流不大于2A时,在时间常数不超过5×10-3s的直流有感负荷回路中,触点的遮断容量为50W;在交流回路中为250VA。

4)导电部分对外壳能承受

交流电压2000V、历时1min的耐压试验。

5、思考题

1)电压继电器的返回系数有何要求?

试验过程中若返回系数不满足时,应如何调整?

2)电压继电器的最小值与最大值之间有何关系?

为什么?

试验中若动作值不符要求时应如何调整?

3)低电压继电器与过电压继电器动作电压与返回电压的定义有何不同?

3.3时间继电器实验

教学目的:

掌握时间继电器实验方法以及调整

复习旧课:

时间继电器作用、工作原理

教学内容:

时间继电器实验

1、检验目的

(1)熟悉时间继电器结构和工作原理;

(2)掌握时间继电器检验方法和步骤;

(3)了解技术参数。

2、检验方法和步骤

(1)动作电压的检验;

将可变电阻R置于输出电压最小位置,合

,调可变电阻

,电压由最小位置慢慢地升高到时间继电器的衔铁完全被吸入时为止,可变电阻不动,拉开

然后冲击地(迅速合上

)通入继电器电压,能使衔铁瞬时完全被吸入的最低冲击电压即为继电器的动作电压,拉开

,将

填入表格内。

应不大于

,对于DS-120系列时间继电器其值不大于

(2)返回电压的检验;

合上

,再升高电压至额定值,然后调节可变电阻

,降低加到继电器的电压,使继电器的衔铁返回到原来位置的最高电压即为继电器返回电压

,拉开

,将

填入表格内,要求不小于

如动作电压太高或返回值太小,应检查弹簧的软、硬程度,或衔铁与钢套是否摩擦,有问题应进行适当的调整或更换。

(3)动作时间的检验;

要求:

时间标度检验的目的是检查时间继电器的准确程度,并能间接地发现时间继电器的机械部分是否良好。

验收交接检验时,在额定电压下做大、中、小和整定值的时间检验,取三次平均值,其误差应符合下表中规定。

定期检验时,在额定电压下检查整定值,与刻度值比较误差应小于±5%。

将时间继电器标度放在最小刻度上,合上

,调可变电阻

,使加在继电器上的电压为额定电压,拉开

,再合上

(通入电秒表交流电源)稍停几秒后再合上

,电秒表开始计时直至时间继电器延时常开接点闭合,电秒表停止转动时,迅速拉开

,读取电秒表所测得时间,填入表格中,重复三次求其平均值。

将时间标度置于中间刻度和最大刻度上,按上述方法各重复三次,求平均值。

(4)动作时间的调整。

当实际的时限与刻度值不符时,可转动刻度盘的位置以满足要求,若动作时间长,可将刻度盘顺时针方向移一个角度;当最大刻度值与定值不符时,调整钟表结构中的轴承螺丝或调整钟摆上的平衡锤以及调整钟表弹簧的支架位置。

注意事项:

不带附加电阻的继电器不允许长时间通电;电秒表为精密仪器,检验时必须按规定使用。

3、检验接线

成果:

检验结束必须写出检验报告;报告内容必须包括:

检验目的、要求,动作电压和返回电压调整方法,动作时间的调整。

4、思考题

1)DS-111与DS-111C时间继电器有何区别?

二次回路接线中如何使用?

试验中应注意什么问题?

2)时间继电器的实际时限与刻度定值不符时,应如何调整?

3)电秒表使用时应注意什么问题?

3.4中间继电器实验

教学目的:

掌握中间继电器实验方法以及调整

复习旧课:

中间继电器结构、作用。

教学内容:

中间继电器实验

1、检验目的

(1)熟悉中间继电器结构和工作原理;

(2)掌握中间继电器检验方法;

(3)了解中间继电器参数。

2、检验方法和步骤

(1)机械部分检查;

(2)极性检验;

对有两个线圈以上的继电器,在新安装或线圈重绕后,应检查各线圈极性标示的正确性。

极性检验接线如图所示,试验电源可用1.5V干电池,如果合上闸刀开关瞬间,毫伏表指针正偏,拉开刀闸时反偏,则接电池正极的端子与接毫伏表正极的端子是同极性,反之为异极性。

继电器的线圈极性应符合厂家规定。

线圈极性也可在继电器保持值检验时判明。

(3)动作值与返回值检验;

1)合上电源开关,调节变阻器R,继电器冲击加入电压(或电流),记下使继电器衔铁完全被吸合的最低电压(或电流)值即动作值。

若动作时出现衔铁缓慢运动或吸合不到底以及声音不清脆等现象,应加大电压(或电流)试验。

2)调节可变电阻R使电压(或电流)升至继电器的额定电压(或电流),然后逐渐减小输入量,测试能使继电器的衔铁返回到初始位置的最大电压(或电流)即继电器的返回值。

3)重复测试三次,求取动作值和返回值的平均值。

继电器的动作电压一般应不大于

,动作电流不应大于其额定电流,一般以

的额定电流为适宜。

中间继电器返回值一般不小于其额定值的5%。

动作值与返回值的调整:

1)调整弹簧的拉力,可以同时改变动作值和返回值。

2)调整衔铁的限制钩以改变衔铁与铁芯的气隙。

动作值偏高,应减小气隙;反之,则增加气隙。

(4)保持值检验;

1)依次合上开关

,调整

使继电器动作线圈的电压(电流)升至其额定值,继电器应动作。

2)调节R2使保持线圈的电流(电压)也达到其额定值,再断开

,此时继电器应自保持。

3)断开

,调节

使保持线圈的电流(电压)逐渐减小到继电器返回,记下返回值。

合上

,调节

使保持线圈的电流(电压)略大于返回值,再断开

,若继电器能自保持,则该电流(电压)为其最小保持值;否则,再增大电流(电压)测出继电器能自保持的最小电流(电压)。

继电器的保持电流应不大于

,保持电压应不大于

(5)动作时间和返回时间的检验。

继电器动作(或返回)时间的检验,一般在其额定值下进行,只有对延时返回时间有严格要求的继电器,才在

额定电压下测定。

1)动作时间的检验

合上直流电源开关

,调节变阻器R使输出电压为继电器的额定电压;合上电秒表电源开关,数秒钟后,迅速合上

,对继电器冲击地加入额定电压,电秒表开始计时,中间继电器动作,触点闭合;电秒表停止计时后,断开

,读取数据。

重复测试三次,求取平均值。

2)返回时间的检验

合上直流电源开关

,调节变阻器R使输出电压为继电器的额定电压;合上电秒表电源开关,数秒钟后,再迅速合上

,使继电器动作,其延时返回常开触点闭合;断开

,电秒表开始计时,同时中间继电器失磁;待继电器延时返回常开触点断开时,电秒表停止计时,读取数据。

重复测试三次,求取平均值。

3、检验接线

图1(a)是检验动作电流、返回电流接线图;图1(b)是检验动作电压、返回电压接线图;图2是检验具有电压保持的中间继电器检验接线;图3是具有电流保持的中间继电器接线;图4是检验动作时间接线;图6是检验返回时间接线。

图1(a)(b)

图2

图3

图4

图5

注意事项:

对有两个线圈以上的中间继电器,应检查各线圈极性标示的正确性;继电器保持电流应不大于

,保持电压应不大于

动作、返回时间的检验应在其额定电压下进行,对延时返回有严格要求的继电器,才能在80%和100%额定电压下测定。

成果:

检验结束必须写出检验报告;报告内容必须包括:

检验目的、要求,动作值和返回值调整方法,动作时间、返回时间的检验方法。

4、思考题

1)具有自保持线圈的中间继电器在接线时应注意些什么?

2)画出检验DZB-213型继电器的动作值、返回值和保持值的接线图,说明检验步骤。

3)画出检验DZS-145型中间继电器动作时间和返回时间的接线图,说明检验方法。

3.5功率方向继电器实验

教学目的:

掌握整流型功率方向继电器实验方法以及调整

复习旧课:

功率方向继电器内角整定值的方法;极性实验;潜动实验及消除方法。

教学内容:

功率方向继电器实验

1、检验目的

(1)熟悉整流型功率方向继电器结构和工作原理;

(2)掌握整流型功率方向继电器检验方法和步骤;

(3)了解技术参数。

2、检验方法和步骤

(1)执行元件动作和返回电流检验;

执行元件动作电流不大于

,返回系数不小于

(2)潜动检验(电流潜动和电压潜动);

(3)动作区和最大灵敏角检验;

在额定电压和电流的情况下,动作区不小于

,最大灵敏角与厂家规定相差不超过

(4)动作电压检验;

若发现动作电压过大,则应检查谐振回路电感线圈,有否短路匝存在。

在电压回路加100V电压时,电感线圈上电压应达到

(5)记忆特性检查。

此项检验目的是模拟突然短路,因电流大,需拆除相位表。

要求:

在灵敏角下突然加0.5倍额定电流和10倍额定电流,电压自100V突然降到零,继电器应可靠动作。

成果:

检验结束必须写出检验报告;报告内容必须包括:

检验目的、要求,执行元件动作和返回电流调整方法,潜动的消除方法,检验数据,动作区及灵敏角,基本原理。

实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验

一.实验目的

1.熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构,工作原理,基本特性.

2.掌握动作电流,动作电压参数的整定.

二.预习与思考

1.电流继电器的返回系数为什么恒小于1?

2.动作电流(压),返回电流(压)和返回系数的定义是什么?

3.实验结果如返回系数不符合要求,你能正确地进行调整吗?

4.返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途?

三.原理说明

DL-20G系列电流继电器和DY-20C系列电压继电器为电磁式继电器.由电磁系统,整定装置,接触点系统组成.当线圈导通时,衔铁克服游丝的反作用力矩而作用,使动合触点闭合.转动刻度盘上的指针,可改变游丝的力矩,从而改变继电器的动作值.改变线圈的串联并联,可获得不同的额定值.

DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值,为线圈并联时的额定值.继电器用于反映发电机,变压器及输电线短路和过负荷的继电器保护装置中.

DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值,为线圈串联时的额定值..继电器用于反映发电机,变压器及输电线路的电压升高(过压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中.

四.实验内容

1.整定点的动作值,返回值及返回系数测试

实验接线图1-2,图1-4分别为过流继电器及低压继电器的实验接线.

(1)电流继电器的动作电流和返回电流测试:

a.选择EPL-04组件的DL-21C过流继电器(额定电流为6A),确定动作值并进行整定.本实验整定值为2.7A及5.4A两种工作状态.

注意:

本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到2.7A,学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电流整定值.

b.根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式:

注意:

(1)过流继电器线圈可采用串联或并联接法,如右图所示.其中串联接法电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流读出,并联接法电流动作值则为串联接法的2倍.

(2)串并联接线时需注意线圈的极性,应按照要求接线,否则就得不到预期的动作电流值。

c.按图1-2接线,调压器T、变压器T2和电阻R均位于EPL-20,220V直流电源位于EPL-18,交流电流位于EPL-12,量程为10安。

并把调压器表按钮逆时针调到低。

d.检查无误后,合上主电路电源开关和220V直流电源船型开关,顺时针调节自藕调压器,增大输出电流,并同时观察交流电流表的读数和光示牌的动作情况。

注意:

当电流表的读数接近电流整定值时,应缓慢对对自藕调压器进行调节,以免电流变化太快。

当光示牌由灭变亮时,说明继电器动作,观察交流表并读取电流值。

e.继电器动作后,反向缓慢调节

调压器降低输出电流,当光示牌由亮变灭时,说明继电器返回.记录此时的电流值为返回电流,用Ifj表示(能使继电器返回的最大电流值),记入表1-2,并计算返回系数:

继电器的返回系数是返回与动作电流的比值,用KF表示.

Kf=Ifj/Idj

过电流继电器的返回系数在0.85~0.9之间.当小于0.85或大于0.9时应进行调整,调整方式见附录.

f.改变继电器的线圈接线方式(采用并联接法),重复以上步骤.

表1-2过流继电器实验结果记录步骤

整定电流I(安)

2.7A

线圈接线方式:

5.4A

线圈接线方式为:

测试序号

1

2

3

1

2

3

实验起动电流Idj

实验返回电流Ifj

返回系数Kf

起动电流与整定电流误差

   (2)低压继电器的动作电压和返回电压测试

a.选EPL-05中的DY-28C型低压继电器(额定电压为30V),确定动作值并进行初步整定.本实验整定值为24V及48V两种工作状态.

注意;本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到24V,学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电压整定值.

b.根据整定值需求确定继电器接线方式.

    注意:

    (1)低压继电器线圈可采用串联或并联接法,如右图所示.其中并联接法电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出,串联接法电压动作值则为并联接法的2倍.

    (2)串并联接线时需注意线圈的极性,应按照要求接线,否则得不到预期的动作电压值.

    c.按图1-3接线(采用串联接法),调压器T位于EPL-20,220V直流电源位于EPL-18,交流电压表位于EPL-11,量程为200V.并把调压器旋钮逆时针到底.

    d.顺时针调节自耦变压器,增大输出电压,并同时观察交流电压表的读数和关示牌的动作作情况.当光示牌由灭变亮后,再逆时针调节自耦变压器逐步降低电压,并观察光示牌的动作情况.注意:

当电压表的读数接近电压整定值时,应缓慢对自耦调压器进行调节,以免电压变化太快.当光示牌由亮变灭时,说明继电器开始跌落.记录此时的电压称为动作电压Udj.

    e.再缓慢调节自耦变压器升高电压,当光示牌由亮变灭时,说明继电器舌片开始被吸上.记录此时的电压称为返回电压UFJ,将所取得的数值记入表1-3并计算返回系数.返回系数KF为

         Kf=Ufj/Udj

低压继电器的返回系数不大于1.2.将所得结果记入表1-3.

    f.改变继电器线圈的接线方式(采用并联接法),重复以上步骤.

表1-3过流继电器实验结果记录步骤

整定电流U(伏)

24V

线圈接线方式:

48伏

线圈接线方式为:

测试序号

1

2

3

1

2

3

实验起动电压Udj

实验返回电压Ufj

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