OA自動化電力系統(tǒng)自動化及繼電保護綜合實驗

OA自動化電力系統(tǒng)自動化及繼電保護綜合實驗一、電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗一、實驗?zāi)康氖煜L型電流繼電器和DY型電壓繼電器的實際結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性：掌握動作電流值、動作電壓值及其相關(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、動作電流(壓)、返回電流(壓)和返回系數(shù)的定義是什么?3、實驗結(jié)果如返回系數(shù)不符合要求，你能正確地進行調(diào)整嗎?4、返回系數(shù)在設(shè)計繼電保護裝置中有何重要用途?三、原理說明DL-20c系列電流繼電器用于反映發(fā)電機、變壓器及輸電線路短路和過負荷的繼電保護裝置中。DY-20c系列電壓繼電器用于反映發(fā)電機、變壓器及輸電線路的電壓升高(過電壓保護)或電壓降低(低電壓起動)的繼電保護裝置中。DL-20c、DY-20c系列繼電器的內(nèi)部接線圖見圖l-l。上述繼電器是瞬時動作的電磁式繼電器，當電磁鐵線圈中通過的電流達到或超過整定值時，銜鐵克服反作用力矩而動作，且保持在動作狀態(tài)。過電流(壓)(壓)升高至整定值(或大于整定值)時，繼電器立即動作，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。低電壓繼電器：當電壓降低至整定電壓時，繼電器立即動作，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。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)時標注的指示值等于整定值：若上述二繼電器兩線圈分別作并聯(lián)和串聯(lián)時，則整定值為指示值的2倍。轉(zhuǎn)動刻度盤上指針，以改變游絲的作用力矩，從而改變繼電器動作值。圖1-3過電壓繼電器實驗接線圖四、實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量lZBllDL-24C／6電流繼電器l2ZBl5DY-28C／160電壓繼電器13ZB35交流電流表14ZB36交流電壓表l單相自耦調(diào)壓器l交流器1觸點通斷指示燈1單相交流電源l可調(diào)電阻Rl6.3Ω/10Al61000伏兆歐表l五、驗步驟和要求l、絕緣測試單個繼電器在新安裝投入使用前或經(jīng)過解體檢修后，必須進行絕緣測試，對于額定電壓為100伏及以上者，應(yīng)用1000伏兆歐表測定絕緣電阻：對于額定電壓為100伏以下者，則應(yīng)用500伏兆歐表測定絕緣電阻。測定絕緣電阻時，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涠搪贰１緦嶒炇怯?000伏兆歐表測定導(dǎo)電回路對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)全部端子對鐵芯或底座的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。(2)各線圈對觸點及各觸點間的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。(3)各線圈間絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。將測得的數(shù)據(jù)記入表1-1，并做出絕緣測試結(jié)論。表l—l絕緣電阻測定記錄表編測試項目電流繼電器電壓繼電器電阻值結(jié)論電阻值結(jié)論

號(兆歐)(兆歐)1鐵心--線圈⑤2鐵心--線圈⑥3鐵心--接點①4鐵心--接點③5線圈⑤--線圈⑥6線圈⑤--接點①注：上表①⑨⑤⑥為繼電器引出的接線端號碼，鐵芯指繼電器內(nèi)部的導(dǎo)磁體。2、整定點的動作值、返回值及返回系數(shù)測試實驗接線圖l-2、圖l-3、(圖l-4)分別為電流繼電器及過(低)電壓繼電器的實驗接線，可根據(jù)下述實驗要求分別進行。實驗參數(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)參數(shù)平滑變化。(1)電流繼電器的動作電流和返回電流測試a、選擇ZBll繼電器組件中的DL-24C/6型電流繼電器，確定動作值并進行初步整定。本實驗整定值為2A及4A的兩種工作狀態(tài)見表l-2。b、根據(jù)整定值要求對繼電器線圈確定接線方式(串聯(lián)或并聯(lián))；查表l-5。c1-4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，合的最小電流，記入表l-2：動作電流用Idj表示。繼電器動作后，反向調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器及變阻器降低輸出電流，使觸點開始返回至原來位置時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，并計算返回系數(shù)；繼電器的返回系數(shù)是返回電流與動作電流的比值，用Kf表示。IfjKf=-----Idj過電流繼電器的返回系數(shù)在O.85～0.9之間。當小于O.85或大于0.9時，應(yīng)進行調(diào)整，調(diào)整方法詳見本節(jié)第(4)點。表1-2電流繼電器實驗結(jié)果記錄表整定電流I(安)2A繼電器兩線4A繼電器兩線測試序號l23123圈的接線方圈的接線方實測起動電流Idj式選擇為：式選擇為：實測返回電流Ifj返回系數(shù)Kf=Ifj/Idj求每次實測起動電流(2)過電壓繼電器的動作電壓和返回電壓測試a、選擇ZBl5型繼電器組件中的DY-28c/160型過電壓繼電器，確定動作值為1.5倍的額定電壓，即實驗參數(shù)取150V并進行初步整定。b、根據(jù)整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表l-6。c、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作的最小電壓Udj及使繼電器返回的最高電壓Ufj記入表l-3并計算返回系數(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O.85，當大于O.9時，也應(yīng)進行調(diào)整。(3)低電壓繼電器的動作電壓和返回電壓測試aZBl5繼電器組件中的DY-28c/160型低電壓繼電器，確定動作值為0.7倍的額定電壓，即實驗參數(shù)取70V并進行初步整定。b、根據(jù)整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表l-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的電壓稱為動作電壓Udj,再升高電壓至舌片開始被吸上時的電壓稱為返回電壓Ufj,將所取得的數(shù)值記入表l-3并計算返回系數(shù)。返回系數(shù)Kf為：UfjKf=-----Udj低電壓繼電器的返回系數(shù)不大于1.2，用于強行勵磁時不應(yīng)大于1.06。以上實驗，要求平穩(wěn)單方向地調(diào)節(jié)電流或電壓實驗參數(shù)值，并應(yīng)注意舌片垢、觸點位置是否正常、舌片與電磁鐵有無相碰等現(xiàn)象存在。動作值與返回值的測量應(yīng)重復(fù)三次，每次測量值與整定值的誤差不應(yīng)大于±3％。否則應(yīng)檢查軸承和軸尖。在實驗中，除了測試整定點的技術(shù)參數(shù)外，還應(yīng)進行刻度檢驗。用整定電流的1.2倍或額定電壓1.1倍進行沖擊試驗后，復(fù)試定值，與整定值的誤差不應(yīng)超過±3％。否則應(yīng)檢查可動部分的支架與調(diào)整機構(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)整返回系數(shù)不滿足要求時應(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，此時只能改變動作電流，而對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，此時只能改變返回電流而對動作電流則無影響。故可用改變舌片的終止角來調(diào)整返回電流和返回系數(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舌片與磁極間的距離，也能達到調(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、適當調(diào)整觸點壓力也能改變返回系數(shù)，但應(yīng)注意觸點壓力不宜過小。(5)動作值的調(diào)整a、繼電器的整定指示器在最大刻度值附近時，主要調(diào)整舌片的起始位置，以改變動作值，為此可調(diào)整右下方的舌片起始位置限制螺桿。當動作值偏小時，調(diào)節(jié)限制螺桿使舌片的起始位置遠離磁極；反之則靠近磁極。b、繼電器的整定指示器在最小刻度值附近時，主要調(diào)整彈簧，以改變動作值。c、適當調(diào)整觸點壓力也能改變動作值，但應(yīng)注意觸點壓力不宜過小。3、觸點工作可靠性檢驗應(yīng)著重檢查和消除觸點的振動。(1)過電流或過電壓繼電器觸點振動的消除a、如整定值設(shè)在刻度盤始端，當試驗電流(或電壓)接近于動作值或整定值時，發(fā)現(xiàn)觸點振動可用以下方法消除。靜觸點彈片太硬或彈片厚度和彈性不均，容易在不同的振動頻率下引起彈片的振動，或由于彈片不能隨繼電器本身抖動而自由彎曲，以至接觸不良產(chǎn)生火花。此時應(yīng)更換彈片。靜觸點彈片彎曲不正確，在繼電器動作時，靜觸點可能將動觸點橋彈回而產(chǎn)生振動。此時可用鑷子將靜觸點彈片適當調(diào)整。如果可動觸點橋擺動角度過大，以致引起觸點不容許的振動時，可將觸點橋的限制鉤加以適當彎曲消除之。變更觸點相遇角度也能減小觸點的振動和抖動。此角度一般約為55°～65°b、當用大電流(或高電壓)檢查時產(chǎn)生振動，其原因和消除方法如下：當觸點彈片較薄以致彈性過弱，在繼電器動作時由于觸點彈片過度彎曲，很容易使舌片與限制螺桿相碰而彈回，造成觸點振動。繼電器通過大電流時，可能使觸點彈片變形，造成振動。消除方法是調(diào)整彈片的彎曲度，適當?shù)乜s短彈片的有效部分，使彈片變硬些。若用這種方法無效時，則應(yīng)將靜觸點片更換。在觸點彈片與防振片間隙過大時，亦易使觸點產(chǎn)生振動。此時應(yīng)適當調(diào)整其間隙距離。繼電器轉(zhuǎn)軸在軸承中的橫向間隙過大，亦易使觸點產(chǎn)生振動。此時應(yīng)適當調(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)整右側(cè)限制螺桿的位置，以變更舌片的行程，使繼電器觸點在電流近于動作值時停止振動。然后檢查當電流增大至整定電流的1.2倍時，是否有振動。過分振動的原因也可能是觸點橋?qū)ι嗥南鄬ξ恢貌贿m當所致。為此將可動觸點夾片座的固定螺絲擰松，使可動觸點在軸上旋轉(zhuǎn)一個不大的角度，然后再將螺絲擰緊。調(diào)整時應(yīng)保持足夠的觸點距離和觸點間的共同滑行距離。另外改變繼電器縱向串動大小，也可減小振動。(2)全電壓下低電壓繼電器振動的消除低電壓繼電器整定值都較低，而且長時間接入額定電壓，由于轉(zhuǎn)矩較大，繼電器舌片可能按二倍電源頻率振動，導(dǎo)致軸尖和軸承或觸點的磨損。因此需要細致地調(diào)整，以消除振動。其方法如下：a、按上述消除觸點振動的方法來調(diào)整靜觸點彈片和觸點位置，或調(diào)整縱向串動的大小以消除振動。b、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。此時應(yīng)注意觸點橋與靜觸點有無卡住，返回系數(shù)是否合乎要求等。c、在額定電壓下，松開鋁框架的固定螺絲，上下移動鋁框架調(diào)整磁間隙，以找到一個觸點振動最小的鋁框架位置，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。但應(yīng)注意該間隙不得小于0.5毫米，并防止舌片在動作過程中卡塞。d、僅有常閉觸點的繼電器，可使舌片的起始位置移近磁極下面，以減小振動。e、若振動仍未消除，則可以將舌片轉(zhuǎn)軸取下，將舌片端部向內(nèi)彎曲。(3)電壓繼電器觸點應(yīng)滿足下列要求a、在額定電壓下，繼電器觸點應(yīng)無振動。b、低電壓繼電器，當從額定電壓均勻下降到動作電壓和零值時，觸點應(yīng)無振動和鳥啄現(xiàn)象。c、過電壓繼電器，以1.05倍動作電壓和1.1倍額定電壓沖擊時，觸點應(yīng)無振動和鳥啄現(xiàn)象。表1-3電壓繼電器實驗結(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繼電器兩70V繼電器兩測試序號線圈的接線圈的接實測起動電壓Udj線方式選線方式選實測返回電壓Ufj擇為：擇為：返回系數(shù)Kf=Ufj/Udj求每次實測動作電壓與整定(4)電流繼電器觸點應(yīng)滿足下列要求以1.05倍動作電流或保護出現(xiàn)的最大故障電流沖擊時，觸點應(yīng)無振動和鳥啄現(xiàn)象。圖1-4低電壓繼電器實驗接線圖六、技術(shù)數(shù)據(jù)l、繼電器觸點系統(tǒng)的組合形式見表l-4。表l一4繼電器中觸點數(shù)量常開觸點常閉觸點DL-21c．DY-21c．DY-26c1DL-22c．DY-22c1DL-23c．DY-23c．DY-28c1lDL-24c．Dy-24c．DY-29c2DL-25c．DY-25c22、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型號最大整流電額定電流（A）長期允許電流（A）A）動作電流（A）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)0．050．080．160．080.160.0l25-0.050．0125～0．0250．20．30．60.30.60．05-0．20．05～0．1O．6l2l20．15～0．60．15～0．3236360．5～20．5～1DL一20C66126121．5～61．5～310102010202．5～102．5～520102015305～205～10501530204012．5～5012．5～251001530204025～10025～502001530204050～20050～100名稱型號最大整額定電壓（v）長期允許電壓（v）電壓整定范動作電壓定電壓圍（v）（v）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)過電DY-21C～25C603060357015～6015～30壓20010020011022050～20O50～100400200400220440100～400100～200低電DY-26c、28c、29c483060357012～4812～24壓16010020011022040～16040～8032020040022044080～32080～160DY-21C～DY-25C/60C6010020011022015～6015～303、動作時間：過電流(或電壓)繼電器在1.2倍整定值時，動作時間不大于0.15秒；在3倍整定值時，動作時間不大于O.03秒。低電壓繼電器在0.5倍整定值時，動作時間不大于0.15秒。4、接點斷開容量：在電壓不大于250伏，電流不大于2安時的直流有感負荷電路(時間常數(shù)不大于5×103秒)中斷開容量為40瓦：在交流電路中為200伏安。5、重量：約為O.5公斤。七、實驗報告實驗結(jié)束后，針對過電流、過電壓、低電壓繼電器實驗要求及相應(yīng)動作二、電磁型時間繼電器實驗一、實驗?zāi)康氖煜S-20系列時間繼電器的實際結(jié)構(gòu)，工作原理，基本特性，掌握時限的整定和試驗調(diào)整方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、絕緣測試時發(fā)現(xiàn)絕緣電阻下降，且不符合要求，是什么原因引起的?2、影響起動電壓、返回電壓的因素是什么?3、在某一整定點的動作時間測定，所測得數(shù)值大于(或小于)該點的整定時間，并超出允許誤差時，將用什么方法進行調(diào)整?4路中?三、原理說明DS-20系列時間繼電器用于各種繼電保護和自動控制線路中，使被控制元件按時限控制原則進行動作。DS-20系列時間繼電器是帶有延時機構(gòu)的吸入式電磁繼電器，其中DS-2l～DS-24是內(nèi)附熱穩(wěn)定限流電阻型時間繼電器(線圈適于短時工作)，DS-21/c～DS-24/c是外附熱穩(wěn)定限流電阻型時間繼電器(線圈適于長時工作)。DS-25～28是交流時間繼電器。該繼電器具有一付瞬時轉(zhuǎn)換觸點，一付滑動主觸點和一付終止主觸點。繼電器內(nèi)部接線見圖2-l。DS-21-22時間繼電器DS-21/C-22/C時間繼電DS-25-28時間繼電器正面內(nèi)部接線圖器正面內(nèi)部接線圖正面內(nèi)部接線圖圖2-1時間繼電器內(nèi)部接線圖當加電壓于線圈兩端時，銜鐵克服塔形彈簧的反作用力被吸入，瞬時常開觸點閉合，常閉觸點斷開，同時延時機構(gòu)開始啟動，先閉合滑動常開主觸點，再延時后閉合終止常開主觸點，從而得到所需延時，當線圈斷電時，在塔形彈簧作用下，使銜鐵和延時機構(gòu)立刻返回原位。從電壓加于線圈的瞬間起到延時閉合常開主觸點止，這段時間就是繼電器的延時時間，可通過整定螺釘來移動靜接點位置進行調(diào)整，并由螺釘下的指針在刻度盤上指示要設(shè)定的時限。四、實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量lZB13DS-23時間繼電器l2ZB43800Ω可調(diào)電阻13ZB03數(shù)字電秒表l4ZB31直流電壓、電流表各l5DZB01可調(diào)直流操作電源1路61000V兆歐表l7萬用表1五、實習(xí)步驟和要求1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢查(1)觀察繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，檢查各零件是否完好，各螺絲固定是否牢固，焊接質(zhì)量及線頭壓接應(yīng)保持良好。(2)銜鐵部分檢查手按銜鐵使其緩慢動作應(yīng)無明顯磨擦，放手后靠塔形彈簧返回應(yīng)靈活自如，否則應(yīng)檢查銜鐵在黃銅套管內(nèi)的活動情況，塔形彈簧在任何位置不許有重迭現(xiàn)象。(3)時間機構(gòu)檢查當銜鐵壓入時，時間機構(gòu)開始走動，在到達刻度盤終止位置，即觸點閉合為止的整個動作過程中應(yīng)走動均勻，不得有忽快忽慢，跳動或中途卡住現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)上述不正?，F(xiàn)象，應(yīng)先調(diào)整鐘擺軸承螺絲，若無效可在老師指導(dǎo)下將鐘表機構(gòu)解體檢查。(4)接點檢查a、當用手壓入銜鐵時，瞬時轉(zhuǎn)換觸點中的常閉觸點⒅⒄應(yīng)斷開，常開觸點⒄⒃應(yīng)閉合。b的時間，動觸點應(yīng)在距離靜觸點首端的1/3處開始接觸靜觸點，并在其上滑行到1/2處，即中心點停止?？煽康亻]合靜觸點，釋放銜鐵時，應(yīng)無卡澀現(xiàn)象，動觸點也應(yīng)返回原位。c、動觸點和靜觸點應(yīng)清潔無變形或燒損，否則應(yīng)打磨修理。2、絕緣測試用1000伏兆歐表測試導(dǎo)電回路對鐵芯或磁導(dǎo)體的絕緣電阻及互不連接的回路之間的絕緣電阻，并將測得數(shù)據(jù)記入表2-l進行比較，做出絕緣測試結(jié)論。(絕緣電阻測試要求同實驗一)3、動作電壓，返回電壓測試實驗接線見圖2-2，選用ZBl3掛箱的DS-23型時間繼電器，整定范圍(2.5s～10s)(1)動作電壓Ud的測試按圖2-2RS1及S2變電阻R使輸出電壓由最小位置慢慢地升高到時間繼電器的銜鐵完全被吸入為止，可變電阻R保持不變，斷開開關(guān)S1，然后迅速合上開關(guān)S1，以沖擊方式使繼電器動作，如不能動作，再調(diào)整可變電阻R，增大輸出電壓，用沖擊方式使繼電器銜鐵瞬時完全被吸入的最低沖擊電壓即為繼電器的最低動作電壓Ud，斷開開關(guān)S1，將動作電壓Ud填入表2-3內(nèi)。Ud應(yīng)不大于70％Ued(154v)。對于DS-21/c～24/c型應(yīng)不大于75％Ued，DS-25～DS-28型應(yīng)不大于85%Ued。圖2-2時間繼電器實驗接線圖表2-1Ds-23型時間繼電器絕緣測試記錄表編號測試項目電阻值(兆歐)測試結(jié)論1磁導(dǎo)體--滑動主接點(3)(4)2磁導(dǎo)體--終止主接點(5)(6)3磁導(dǎo)體--瞬時轉(zhuǎn)換接點(16)(17)(18)4磁導(dǎo)體--線圈(1)(13)5線圈(13)--觸點(3)(5)(16)(18)6觸點(3)--(4)7觸點(5)--(6)8觸點(16)--(18)注：測試上表第6、7項絕緣電阻時，DS一23型時間繼電器的時問整定螺釘均固定10s位置。(2)返回電壓Uf的測試合上S1、S2加大電壓至額定值220V，然后漸漸的調(diào)節(jié)可變電阻R降低輸出電壓，使電壓降低到觸點開啟即繼電器的銜鐵返回到原來位置的最高電壓即為Uf，斷開開關(guān)S1，將Uf填入表2-3內(nèi)。應(yīng)使Uf不低于0.05倍額定電壓(11v)。若動作電壓過高檢查返回彈簧力量是否過強鐵在黃銅套管內(nèi)摩擦是否過大，銜鐵是否生銹或有污垢，線圈是否有匝間短路現(xiàn)象。若返回電壓過低，檢查摩擦是否過大，返回彈簧力量是否過弱。4、動作時間測定動作時間測定的目的是檢查時間繼電器的控制延時動作的準確程度，也能間接發(fā)現(xiàn)時間繼電器的機械部分所存在的問題。測定是在額定電壓下，取所試驗繼電器允許時限整定范圍內(nèi)的大、中、小四點的整定時間值(見表2－2)，在每點測定三次，其誤差應(yīng)符合表2－2。用電秒表測定動作時間的實驗接線見圖2－2。表2－2型號整定時間(s)整定值誤差型號整定時間整定值誤差DS-21/C0.2±O.051.2±O.11DS-22／C0.5±0.062.5±O.15DS一2IDS-22l±O.083.7±O.20DS--25DS-261.5±O.155±O.25DS-23/C2.5±O.135±O.2DS-24/CDS-235±O.2010±O.3DS-247.5±0.2515±O.4DS-27DS-2810±0.3020±O.5按圖2-2接好線后，將繼電器定時標度放在較小刻度上(如DS-23型可整定在2.5s)S1S2R為額定電壓Ued(本實驗所用時間繼電器額定電壓為直流220v)拉開S2作電源開關(guān)，并將電秒表復(fù)位，然后投入S2，使繼電器與電秒表同時起動，繼電器動作后經(jīng)一定時限，觸點(5)(6)閉合。將電秒表控制端短接，秒表停止記數(shù)，此時電秒表所指示的時間就是繼電器的延時時間，把測得數(shù)據(jù)填入表2-3中，每一整定時間刻度應(yīng)測定三次，取三次平均值作為該刻度的動作值。然后將定時標度分別置于中間刻度5s7.5s及最大刻度lOs各重復(fù)三次，求平均值。表2－3時間繼電器實驗記錄繼電器銘內(nèi)部結(jié)構(gòu)動作電壓為額定電壓的返回電壓為額定電壓

額定電壓特V％V的％整定時間t(秒)2.5s5s7.5slOs整定范圍性第一次測試結(jié)果

試制造廠第二次測試結(jié)果

驗出廠年月記第三次測試結(jié)果號碼錄平均值2-2于規(guī)定時，可調(diào)節(jié)鐘表機構(gòu)擺輪上彈簧的松緊程度，具體應(yīng)在教師指導(dǎo)下進行。為確保動作時間的精確測定，合上電秒表電源開關(guān)后應(yīng)稍停片刻，然后再合S2。秒表上的工作選擇開關(guān)“K”應(yīng)置于“連續(xù)”狀態(tài)。六、技術(shù)數(shù)據(jù)DS-20系列時間繼電器的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)編入表2-4中，供參考。表2-4時間整定電額定電壓起動電壓返回電壓不額定電壓型號范圍(s)源Ued(V)不大于(V)大于(V)下的功率接點數(shù)量接點容量類消耗(w)型DS-2lO.2-1.52448延時常開當電流不大于lADS-221.2-5直流IlO22070％Ued5％UedlO終止主觸點一付及電壓不高于220V(時間常數(shù)DS-232.5-lO不超過5×103s)延時常開的有感負荷電路DS-245-20DS-2l/cO.2-1.5DS-22/c1.2-5DS-23/c2.5-lO直流244811022075%Ued5％Ued7.5滑動主觸點一付瞬時轉(zhuǎn)換中。主觸點和瞬動觸點的斷開功率為50w繼電器主觸點長DS-24/c5-20主觸點一付期閉合電流5A，瞬動觸點長期閉DS-250.2-1.5110127合電流為5ADS-261.2-5DS-272.5-10交流22038085％Ued5％Ued3.5(VA)DS-285-20七、實驗報告驗報告編寫的格式和要求及時寫出時間繼電器實驗報告和本次實驗體會，并書面解答本實驗的思考題。三、組合型信號繼電器實驗一、實驗?zāi)康氖煜ず驼莆誅XM-2A型信號繼電器的工作原理，實際結(jié)構(gòu)，基本特性及其工作參數(shù)和釋放參數(shù)的測試方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、DXM-2A型信號繼電器具有那些特點?2、實驗時為什么要注意工作線圈的極性和釋放線圈的極性?如接反了會出現(xiàn)什么情況?3、如繼電器端子①⑥加電流使其動作后，S2S3間加入釋放電壓，這樣操作對嗎?為什么?三、原理說明圖3-1信號繼電器橫截面結(jié)構(gòu)圖DXM-2A型信號繼電器適用于直流操作的繼電保護線路和自動控制線路中作遠距離復(fù)歸的動作指示。橫截面結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-l。當繼電器工作繞組的端子①-⑥加入電流(或電壓)時，線圈所產(chǎn)生的磁場作用在簧片兩端的磁通極性與放置在線圈內(nèi)的永久磁鐵極性相同，兩磁通迭加，持：當在釋放繞組④-⑨二端間加入電壓時，所產(chǎn)生的磁場作用在觸點簧片兩端內(nèi)部接線圖見圖3-2。圖3-2信號繼電器內(nèi)部接線圖四、實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量lZBl3DXM-2A-220V／-0.025Al2ZBl5DXM-2A-220V／-220Vl3ZB43800Ω可調(diào)電阻24ZB442.5KQ可調(diào)電阻25ZB31直流電壓表、電流表各16ZB03數(shù)字電秒表17DZB01-1觸點通斷指示燈l8萬用表19DZB01直流操作電源1101000伏兆歐表1五、實驗步驟和要求l、觀察DXM-2A型信號繼電器的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部接線，該繼電器有如下特點(1)采用干簧觸點代替普通青銅接觸片。(2)用磁力自保持代替機械自保持。(3)用燈光指示代替信號掉牌指示。(4)可以遠距離復(fù)歸。表3—1信號繼電器實驗記錄表指導(dǎo)教師：名牌數(shù)據(jù)實驗記錄型號工作繞組直流電阻釋放繞組直流電阻工作繞組額定值ΩΩ釋放繞組額定值動作值A(chǔ)(V)為額定值的％工作繞組電阻Ω釋放值V為額定值的％釋放繞組電阻Ω絕編號測試項目電阻值(兆歐)制造廠1緣繼電器編號2電3實驗者：同組實驗人：日期：2、絕緣測試用1000伏兆歐表測試全部端子對鐵支架的絕緣電阻應(yīng)不小于50繞組與釋放繞組間的絕緣電阻不小于1050兆歐。并將測得數(shù)據(jù)填入表3-1。3、動作電流(電壓)和釋放電壓測試電流(電壓)啟動信號繼電器實驗接線分別見圖3－3、圖3－4。圖3-3電流啟動型信號繼電器實驗接線圖圖3-4電壓啟動型信號繼電器實驗接線圖接線時應(yīng)注意工作線圈和釋放線圈的極性，端子①為工作繞組正極性端子，端子④為釋放線圈的正極性端子，接好線經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后方可合上開關(guān)S1及S2，慢慢調(diào)整可變電阻R2加大輸出電流(或電壓)直至繼電器動作，指示燈亮。此時電流表(或電壓表)指示值即為繼電器的動作值，填入表3-1S2置。合上S3，調(diào)整可變電阻R1加大輸出電壓使繼電器觸點斷開，指示燈滅，讀3-l70％的額定電壓。4、動作時間，返回時間。對繼電器的工作繞組和釋放繞組加額定值時，其動作時間與返回時間不超過lOms。實驗中發(fā)現(xiàn)密封觸點有問題須更換時，觸點的動作安匝與永久磁鐵要配合適當，使繼電器的動作值和釋放電壓值符合要求。六、技術(shù)數(shù)據(jù)DXM-2A型信號繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)編入表3-2中，供實驗時參考。七、實驗報告實驗結(jié)束后認真總結(jié)，結(jié)合電流起動型和電壓起動型兩種信號繼電器的題。四、中間繼電器實驗一、實驗?zāi)康闹虚g繼電器種類很多，目前國內(nèi)生產(chǎn)的就有二十多個系列，數(shù)百種產(chǎn)品。本實驗選擇了具有代表性的三個系列中的四種中間繼電器進行實驗測試，希望能通過本次實驗熟悉中間繼電器的實際結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性掌握對各類中間繼電器的測試和調(diào)整方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、為什么目前在一些保護屏上廣泛采用DZ-30B系列中間繼電器，它與DZ-10系列中間繼電器比較有那些特點?2、具有保持繞組的中間繼電器為什么要進行極性檢驗?如何判明各繞組的同極性端子。3、使用中間繼電器一般根據(jù)哪幾個指標進行選擇?4、發(fā)電廠、變電所的繼電保護及自動裝置中常用哪幾種中間繼電器?三、原理說明DZ-30BDZB-10BDZS-10B系列中間繼電器用于直流操作的各種繼電保護和自動控制線路中，作為輔助繼電器以增加接點數(shù)量和接點容量。l、DZ-30B為電磁式瞬時動作繼電器。當電壓加在線圈兩端時，銜鐵向閉合位置運動，此時常開觸點閉合，常閉觸點斷開。斷開電源時，銜鐵在接觸片的反彈力下，返回到原始狀態(tài)，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。繼電器內(nèi)部接線見圖4-1三常開觸點六常開觸點三轉(zhuǎn)換觸點圖4-1DZ-30B中間繼電器內(nèi)部接線圖2、DZB一10B系列是具有保持繞組的中間繼電器，它基于電磁原理工作,按不同要求在同一鐵芯上繞有兩個以上的線圈，其中DZB-llB12B13B為電壓啟動、電流保持型：DZB-14B為電流啟動、電壓保持型。該繼電器為瞬時動作繼電器。當動作電壓(或電流)加在線圈兩端時，銜鐵向閉合位置運動，此時，常開觸點閉合，常閉觸點斷開，斷開啟動電源時，由于電壓(或電流)保持繞組的磁場的存在所以銜鐵仍然閉合，只有保持繞組斷電后，銜鐵在接觸接線見圖4-2。3、DZS-10B系列是帶有時限的中間繼電器，它基于電磁原理工作。繼電器分為動作延時和返回延時兩種，本系列中的DZS-11B、13B為動作延時，DZS-12B、14B為返回延時繼電器。在這種繼電器線圈的上面或下面裝有阻尼環(huán),當線圈通電或斷電時，阻尼環(huán)中感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通會阻礙主磁通的增加或減少，由此獲得繼電器動作延時或返回延時。繼電器結(jié)構(gòu)圖見附圖4-3，內(nèi)部接線見圖4-4。三常開觸點六常開觸點三轉(zhuǎn)換觸點三常開觸點三常開觸點三轉(zhuǎn)換觸點三轉(zhuǎn)換觸點圖4-2DZB-10B中間繼電器內(nèi)部接線圖圖4-3DZS-10S中間繼電器結(jié)構(gòu)圖二常開觸點二常開觸點二轉(zhuǎn)換觸點二轉(zhuǎn)換觸點三常開觸點三常開觸點圖4-4DZS-10B中間繼電器內(nèi)部接線圖四、實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱儀器名稱數(shù)量1ZB11DZB-12B-220V/0.5A12ZBl4DZB-31B-220VDZB-14Bl3ZB16DZB-12B-220VDZS-l2B14ZB31直流電壓表、電流表各15ZB43800Ω可調(diào)電阻16ZB03數(shù)字電秒表17DZB01直流操作電源1路8DZB01—1觸點通斷指示燈l9DZB01—2220Ω可調(diào)電阻4五、實驗步驟和要求1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及觸點檢查：方法與實驗二相同，但中間繼電器接點較多，故在進行檢查時應(yīng)特別注意：(1)觸點應(yīng)在正位接觸，各對觸點應(yīng)同時接觸同時離開。(2)觸點接觸后應(yīng)有足夠的壓力和共同的行程，使其接觸良好。(3)換觸點在切換過程中應(yīng)能滿足保護使用上的要求。2、線圈直流電阻測量：用電橋或萬用表的電阻檔測量繼電器線圈的直流電阻，將測得數(shù)值填入表4-44-14-24-3不應(yīng)超過制造廠規(guī)定值的±10％。3、絕緣測試用1000伏兆歐表測試全部端子對鐵心的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐：各繞組間的絕緣電阻應(yīng)不小于lO50兆歐。將測得數(shù)據(jù)填入表4-4。4、繼電器動作值與返回值檢驗：實驗接線見圖4-54-64-74-8。實驗時調(diào)整可變電阻RR1R2逐步增大輸出電壓(或電流)S或S1S或S1看繼電器能否動作，如不能動作，調(diào)節(jié)可變電阻加大輸出電壓(或電流)。在給繼電器突然加入電壓(或電流)時，使銜鐵完全被吸入的最低電壓(或電流)值，即為動作電壓(電流)值，記入表4-4。繼電器的動作電壓不應(yīng)大于額定電壓的70定電壓的50％-70％。然后調(diào)整可變電阻R，減少電壓(電流)，使繼電器的銜鐵返回到原始位置的最大電壓(電流)值即為返回值。記入表4-4DZ-30B及DZS-10B系列中間繼電器返回電壓不應(yīng)小于額定電壓的5DZB-10B系中間繼電器的返回電壓(電流)值不應(yīng)小于額定值的2％。圖4-5電壓啟動型實驗接線圖5、保持值測試：對于DZB-10B系列具有保持繞組的中間繼電器，應(yīng)測量保持線圈的保持值，試驗接線見圖4-6、圖4-7：實驗時，先閉合開關(guān)經(jīng)S1S2，在動作線圈加入額定電壓(電流)使繼電器動作后，調(diào)整保持線圈回路的電流(龜壓)，測出斷開開關(guān)S2后，繼電器能保持住的最小電流(電壓)，此即為繼電器最小保持值，記入表4-4。電流保持型線圈的最小保持值不應(yīng)大于額定電流的80％。電壓保持型線圈的最小保持值不得大于額定電壓的65％。但也不得過小，以免返回不可靠。繼電器的動作，返回和保持值與其要求的數(shù)值相差較大時，可以調(diào)整彈簧的拉力或者調(diào)整銜鐵限制機構(gòu)，以改變銜鐵與鐵心的氣隙，使其達到要求。繼電器經(jīng)過調(diào)整后，應(yīng)重測動作值，返回值和保持值。圖4-6電流啟動電壓保持性實驗接線圖圖4-7電壓啟動電流保持性實驗接線圖6、極性檢驗帶有保持線圈的中間繼電器，新安裝或線圈重繞后應(yīng)作極性檢驗，以判明各線圈的同極性端子。線圈極性可在保持值試驗時判明，也可單獨作極性試驗予以判定。線圈極性應(yīng)與制造廠所標極性一致。7、返回時間測定測定返回時間的實驗接線見圖4-8圖4-8測定繼電器返回時間實驗接線圖1)測定返回延時時間的注意事項：實驗接線可根據(jù)所用電秒表型式而定，但要求在測試時操作閘刀應(yīng)保證觸頭同時接觸與斷開(可用瞬時中間繼電器的觸點來代替閘刀)，以減少測量誤差。(1)、在額定電壓下測定具有延時返回的中間繼電器的返回時間時，對于經(jīng)常通電的延時返回中間繼電器，應(yīng)在熱狀態(tài)下測定其返回時間。(2)、對于延時返回時間要求嚴格的繼電器，應(yīng)在80％及100％額定電壓下測定返回時間。(3)、在特殊需要的情況下，可測定瞬時動作中間繼電器的動作時間

和返回時間，可測定用于切換回路中的中間繼電器有關(guān)觸點的切換時間，

但一般情況下不測定。2)測定返回延時時間步驟按圖4-8接好線，檢查無誤后，合上開關(guān)S，將電秒表復(fù)位，調(diào)整可變

電阻R，增大輸出電壓，使其達到被測繼電器的額定電壓，這時中間繼電

器Dz-3lB的常閉觸點⑧⑨瞬時斷開，中間繼電器DZS-12B的常開觸點

④⑤瞬時閉合，電秒表不計時。斷開開關(guān)s，二繼電器失電，繼電器

Dz-3lB的返回常閉觸點⑧⑨復(fù)位閉合，電秒表開始計時，經(jīng)一定延時后，

中間繼電器DZS-12B的常開觸點斷開，電秒表中止計時，此時，電秒表所指

示時間即為繼電器的返回延時時間，記入表4-4。3)返回時間的調(diào)整方法電磁式中間繼電器的線圈在接入或斷開電源時，由于線圈電感的影

響，電流按指數(shù)律增長或衰減。鐵芯中的渦流亦能抑制線圈中的電流增長或

衰減，導(dǎo)致繼電器的延時特性。返回時間一般采用下述方法進行調(diào)整：

a、在圓柱鐵芯根部套上較多的銅質(zhì)阻尼環(huán)。b、使用與阻尼環(huán)起同樣作用的阻尼線圈。c、減小繼電器銜鐵與鐵芯間的間隙。d、減少反作用彈簧的拉力。阻尼環(huán)阻尼作用的大小是由時間常數(shù)T=L/R決定的，因所用阻尼環(huán)只有

一匝，故電感不大，為了盡量減少電阻，就必須使用導(dǎo)電性能好和截面大

的材料制造。阻尼環(huán)感應(yīng)的電流所產(chǎn)生的磁通，與阻尼環(huán)放置位置有關(guān)，

裝在鐵芯端部靠近氣隙處時延時動作的作用大，裝在鐵芯根部則延時返回

的作用大，可視具體情況進行調(diào)整。調(diào)整后應(yīng)重測繼電器的動作，返回和保

持值。六、技術(shù)數(shù)據(jù)中間繼電器的額定技術(shù)數(shù)據(jù)及觸點形式列入表4-1、4-2、4-3、供參考。表4-lDZ-30系列中間繼電器額定技術(shù)數(shù)據(jù)及觸點形式：型號觸點形式線徑(mm)匝數(shù)(w)電阻(Ω)電壓(v)DZ-31B0.07-QQ4300012750220三常開0.1-QQ215003200110三轉(zhuǎn)換0.15-QQ1000066048DZ-32B六常開0.21-QQ5800195240.3l-QQ28004620表4—2(A)DZB一10B系列延時中間繼電器延時方式和觸點形式：型號延時方式觸點形式DZS-llB動作延時二常開二轉(zhuǎn)換DZS-12B返回延時二常開二轉(zhuǎn)換DZS-13B動作延時三常開ZDS-14B返回延時三常開表4—2(B)DZB一10B系列延時中間繼電器額定技術(shù)數(shù)據(jù)：額定電壓線徑匝數(shù)電阻220v0.07mm41500圈12400Ω110v0.1mm20000圈3000Ω48v0.15mm10000圈660Ω24v0.2lmm5800圈195Ω12vO.3lmm2700圈46Ω表4—3DZB-10B系列中間繼電器額定技術(shù)數(shù)據(jù)及觸點形式：型號額定值1繞組2繞組觸點形式電壓(V)電流(A)線徑(mm)匝數(shù)(w)線徑(mm)匝數(shù)(W)電阻(Ω)2200．5O．25400O．07260008900±8002201O．352000．07260008900±8002202O．5l1000．0726000900±800DZB-llB2204O．7250O．07260008900±800三常開三轉(zhuǎn)llO0．5O．25400O．1127502150±200換llO1O．35200O．1127502150±200llO2O．51100O．1127502150±2001104O．7250O．1127502150±200llO81．O25O．1127502150±200480．50．25400O．155950445±40481O．35200O。155950445±40DZB—12B482O．5l100O．155950445±40六常開484O．7250O．155950445±40488I．025O．155950445±40242O．7250O．2l3440130±10242004O．51．OO．2525400O．2lO．07344036400130±lO1140±100022010．352000．073040011400±10002202O．5l100O．073640011400±100022040．7250O．073640011400±1000110O．5O．25400O．1187502750±2001lO10．352000．I187502750±200DZB——13B11020．5l100O．1187502750±200三常開三轉(zhuǎn)llO4O．7250O．1187502750±200換llO31．O25O．1187502750±20048O．50．254000．158350570±50481．0O．35200O．158350570±50482O．511000．158350570±50484O．7250O．158350570±504881．025O．158350570±502440．72500．214300150±lO220O．5O．2514000．063550016600±100022010．35700O．063550010600±1000220220240．570．72350175O．060．06355003550016600±100010600±1000DZB——14B1lO0．50．251400O．08199005230±500三常開三轉(zhuǎn)換11011011O1101248O．350．5l0．721．O70935017528O．08O．08O．080．08199001990019900199005230±5005230±5005230±5005230±500484824l82O．351．0O．5l700883500．130．13O．18900090004500900±60900±602254-30表4—4中間繼電器實驗記錄表繼電器名牌內(nèi)部結(jié)構(gòu)及觸點檢查型號啟動繞組直流電阻Ω保持繞直流電阻Ω啟動繞組額定值最小動作值VA返回值VA保持繞組額定值電最小保持值VA極性氣動作延時時間S返回延時時間S啟動繞紹——保持繞組MΩ絕緣電阻測定保持繞組——導(dǎo)磁體MΩ啟動繞組——導(dǎo)磁體MΩ接點——導(dǎo)磁體MΩ使用儀表器材結(jié)論七、實驗報告實驗結(jié)束后認真總結(jié)，針對實驗中四種繼電器的具體測試方法，按要求及時寫出中間繼電器實驗報告和本次實驗體會，并書面解答本實驗的思考題。五、6～1OKV線路過電流保護實驗一、實驗?zāi)康膌線圖和展開接線圖。2關(guān)系，為以后各項實驗打下良好的基礎(chǔ)。3、進行實際接線操作，掌握過流保護的整定調(diào)試和動作試驗方法。二、預(yù)習(xí)與思考l、參閱有關(guān)教材做好預(yù)習(xí)，根據(jù)本次實驗內(nèi)容，參考圖5-l、圖5-2設(shè)計并繪制過電流保護實驗接線圖，參照圖5-3。2、為什么要選定主要繼電器的動作值，并且進行整定?3、過電流保護中哪一種繼電器屬于測量元件?三、原理說明電力自動化與繼電保護設(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電路。l、原理接線圖原理接線圖用來表示繼電保護和自動裝置的工作原理。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，為了表明這種回路對一次回路的作用，將一次回路的有關(guān)部分也畫在原理接線圖里，這樣就能對這個回路有一個明確的整體概念。圖5-l表示6-10KV線路的過電流保護原理接線圖，這也是最基本的繼電保護電路。從圖中可以看出，整套保護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。當發(fā)生三相短路或任意兩相短路時，流過繼電器的電流超過整定值，其常開觸點閉合，接通了時間繼電器5的線圈回路，直流電源電壓加在時間繼電器5的線圈上，使其起動，經(jīng)過一定時限后其延時觸點閉合，接通信號繼電器6和保護出口中間繼電器7的線圈回路、二繼電器同時起動，信號繼電器6觸點閉合，發(fā)出6-10KV過流保護動作信號并自保持，中間繼電器7起動后把斷路器的輔助觸點8和跳閘線圈9二者串聯(lián)接到直流電源中，跳閘線圈9通電，跳閘電鐵磁勵磁，脫扣機構(gòu)動作，使斷路器跳閘，切斷故障電路，斷路器1跳閘后，輔助觸點8分開，切斷跳閘回路。原理接線圖主要用來表示繼電保護和自動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、回路的編號；直流僅標明電源的極性，沒有標出從何熔斷器下引出；信號部分在圖中僅標出“至信號”，無具體接線。因此，只有原理接線圖是不能進行二次回路施工的，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彼此獨立的部分，儀表和電器的電流線圈、電壓線圈和觸點要分開畫在不同的回路里，為了避免混淆，屬于同一元件的線圈和觸點采用相同的文字符號。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回路等幾個主要組成部分。每一部分又分成若干行，交流回路按a、bc的相序，直流回路按繼電器的動作順序各行從上至下排列。每一行中各元件的線圈和觸點按實際連接順序排列，每一回路的右側(cè)標有文字說明。展開接線圖中的圖形符號和文字標號是按國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字標號來表示的。圖5-16-10KV線路過電流保護原理圖1-斷路器；2-電流互感器；3、4-電流繼電器5-時間繼電器6-信號繼電器；7-保護出口中間繼電器；8-斷路器的輔助觸點；9-跳閘線圈二次接線圖中所有開關(guān)電器和繼電器的觸點都按照它們的正常狀態(tài)來表示，(動合)觸點就是繼電器線圈不通電時，該觸點斷開，常閉(動斷)觸點則相反。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回路三部分組成。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N41l為回路編號。圖5-26-10KV線路過電流保護展開圖QS-隔離開關(guān)；QF-斷路器；1LH、2LH-電流互感器；1LJ、2LJ-電流繼電器；SJ-時間繼電器；XJ-信號繼電器；BCJ-保護出口中間繼電器；TQ-跳閘線圈。直流操作回路中，畫在兩側(cè)的豎線表示正、負電源，向上的箭頭及編號1Ol和102表示它們分別是從控制回路(+)(-)的熔斷器FUl和FU2下面引來。橫線條中上面兩行為時間繼電器起動回路，第三行為信號繼電器和中間繼電器起動回路，第四行為信號指示回路，第五行為跳閘回路。3．實驗原理說明實驗線路見圖5-3，過電流保護的動作順序如下：當調(diào)節(jié)單相自耦調(diào)壓器和變阻器R，模擬被保護線路發(fā)生過電流時，電流繼電器LJ動作(注：實驗中交流電流回路采用單相式)，其常開觸點閉合，接通時間繼電器SJ的線圈回路，SJ則動作，經(jīng)過一定時限后，其延時觸點閉合，接通信號繼電器XJ和保護出口中間繼電器BCJ的線圈回路，BCJ動作，常開觸點閉合，接通了跳閘回路，(因斷路器QF在合閘狀態(tài)，其常開觸點QF是閉合的)。于是跳閘線圈TQ中有電流流過，使斷路器跳閘，切斷短路電流。同時，XJ動作并自保持，接通光字牌GP，則光字牌亮，顯示“6-10KV過流保護動作指示”。通過實驗接了解整套裝置的動作程序和工作原理，特別在復(fù)雜電路中，其優(yōu)點更為突出。四、實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量lZBl1DL-24C／6電流繼電器1只DZB-12B出口中間繼電器1只2ZB12DS-22時間繼電器1只DXM-2A信號繼電器1只3ZB0l斷路器觸點及控制回路模擬箱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存儲式智能真有效值交流電流表1只8DZB0l—l變流器1只復(fù)歸按鈕1只可調(diào)變阻器R112.6Q5A1只交流電流1路單相自耦調(diào)壓器1只9DZB0l直流操作電源1路五、實驗步驟和要求1、選擇電流繼電器的動作值(確定線圈接線方式)和時間繼電器的動作時限。(例：設(shè)額定運行時的工作電流為3A，選擇DL-24C/6型電流繼電器，整定動作值4.2ADS-22型時間繼電器整定動作時限2.5S整定。)2繼電器進行元件整定調(diào)試。3、按圖5-3過電流保護實驗接線圖進行接線。4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)實驗原理說明加入電流，進行保護動作試驗，并認真觀察動作過程，做好記錄，深入理解各個繼電器在該保護電路中的作用和動作次序。六、注意事項注意事項詳見操作規(guī)程，希望每一位學(xué)生集中思想，注意觀察，確保實驗操作過程中的每一個環(huán)節(jié)的正確性和安全性。七、實驗報告1、本內(nèi)容安裝調(diào)試及動作試驗結(jié)束后要認真進行分析總結(jié)，按實驗報告要求及時寫出過電流保護的實驗報告。2、敘述過電流保護整定，試驗的操作步驟。3、分析說明過電流保護裝置的實際應(yīng)用和保護范圍。4識。5、書面解答本實驗的思考題。表5-1序代號型號規(guī)洛整定范圍實驗整定值或線圈接法過電流時的用途號額定工作值工作狀態(tài)1LJ2SJ3XJ4BCJ5GP6R(a)模擬主線路（一相）交流電流回路圖5-36-10KV線路過電流保護實驗接線圖九、單側(cè)電源輻射式輸電線路三段式電流保護實驗一、實驗?zāi)康膌理、工作特性及整定原則。2、理解輸電線路階段式電流保護的原理圖、展開圖及保護裝置中各繼電器的功用。3、掌握階段式電流保護的電氣接線和操作實驗技術(shù)。二、預(yù)習(xí)與思考l、三段式電流保護為什么要使各段的保護范圍和時限特性相配合?2、由指導(dǎo)教師提供有關(guān)技術(shù)參數(shù)，你能對三段式電流保護進行計算與整定嗎?3、為什么在實驗中，采用單相接線三段式保護能滿足教學(xué)要求?你能將圖22-2正確改繪成單相式接線圖嗎?4側(cè)的模擬接線中?5、三段式保護模擬動作操作前，是否必須對每個繼電器進行參數(shù)整定?為什么?6、在輻射式輸電線故障模擬接線中，“R、R1、R2、Rf、Rf′”各代表什么?Sl的設(shè)置可分別模擬什么性質(zhì)的短路故障?7、斷路器QF是用什么元件模擬的?寫出控制回路合閘時及保護動作后跳閘時的電路工作原理?三、原理說明：l、階段式電流保護的構(gòu)成無時限電流速斷只能保護線路的—部分，帶時限電流速斷只能保護本線路全長，但卻不能作為下一線路的后備保護，還必須采用過電流保護作為本線路和下一線路的后備保護：由無時限電流速斷、帶時限電流速斷與定時限過電流保護相配合可構(gòu)成的一整套輸電線路階段式電流保護，叫做三段式電流保護。輸電線路并不一定都要裝三段式電流保護；有時只裝其中的兩段就可以了。例如用于“線路一變壓器組”保護時，無時限電流速斷保護按保護全線路考慮后，此時，可不裝設(shè)帶時限電流速斷保護，只裝設(shè)無時限電流速斷和過電流保護裝置。又如在很短的線路上，裝設(shè)無時限電流速斷往往其保護區(qū)很短，甚至沒有保護區(qū)，這時就只需裝設(shè)帶時限電流速斷和過電流保護裝置，叫做二段式電流保護。圖22-1三段式電流保護各段的保護范圍及時限配合在只有—個電源的輻射式單側(cè)電源供電線路上，三段式電流保護裝置各段的保護范圍和時限特性見圖22-1。XJ-1線路保護的第1段為無時限電流速斷保護，它的保護范圍為線路XL-1的前—部分即線路首端，動作時限為tl′，它由繼電器的固有動作時間決定。第Ⅱ段為帶時限電流速斷保護，它的保護范圍為線路XL-1的全部并延伸至線路XL-2的—tl11=t21+△t。無時限電流速斷和帶時限電流速斷是線路XL-1的主保護。第m段為定時限過電流治保護，保護范圍包括XL-1及XL-2全部，其動作時限為tlⅢ，它是按照階

梯原則來選擇的，即t1Ⅲ=t2Ⅲ+△tt2為線路XL-2的過電流保護的動作時限。

當線路XL-2短路而XL的保護拒動或斷路器拒動時，線路XL-1的過電流可起后備作用使斷路器l跳閘而切除故障，這種后備作用稱遠后備。線路XL-1本身故障，其主保護速斷與帶時限速斷拒動時，XL-1的過電流保護也可起后備作用，這種后備作用稱近后備。綜上所述，電流保護是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生短路時，電源與故障點之間電流增大的特點構(gòu)成的。無時限電流速斷保護是以避開被保護線路外部最大短路電流為整定的原則，它是靠動作電流的整定獲得選擇性。帶時限電流速斷保護則同時依靠動作電流和動作時間獲得選擇性，并要與下一線路的無時限電流速斷保護相配合。過電流保護以躲開線路最大負荷電流和外部短路切除后電流繼電器能可靠返回為整定原則。它依靠動作電濟汲時間元件的配合獲得選擇性。2、階段式電流保護的電氣接線圖22-2為三段式電流保護接線圖，其中l(wèi)LJ、2LJ、1XJ、BCJ。構(gòu)成第1段無時3LJ、4LJ、lSJ、2XJ、BCJ構(gòu)成第1I段帶時限電流速斷保5LJ、6LI、7LJ(兩相三繼電器式接線)、2SJ、3XJ、BCJ構(gòu)成l第Ⅲ段定時限過電流保護。BCJ為保護出口中間繼電器，任何一段保護動作時，均有相應(yīng)的信號繼電器動作指示，從指示可知道哪段保護曾動作過，從而可分析故障的大概范圍。圖22-2三段式電流保護接線圖3、一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線單側(cè)電源輻射網(wǎng)紹見圖22-1，在母線A和母線B上都裝有三段式電流保護。由于正常時，系統(tǒng)三相是對稱的，所以在實驗室中可采用單相一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線圖，如圖22-3所示。4、繪制三段式電流保護單相式接線圖本實驗安裝調(diào)試內(nèi)容為線路XL-1上的三段式電流保護裝置，但要考慮與線路XL-2上的三段式電流保護配合，可參考圖22-1。實驗中采用DL-20C系列電流繼電器，組合型DXM-2A信號繼電器，DS-20時間繼電器和DZB-10B中間繼電器，為了簡化實驗接線，每一段保護中電流繼電器只裝—個。要求每—位學(xué)生在實驗前參照圖22-2繪制—張完整的三段式電流保護單相式展開圖。四、三段式電流保護實驗參數(shù)整定計算如圖22-4所示35千伏單側(cè)電源輻射式線路XL-1的繼電保護方案擬定為三段式電流保護，保護采用兩相不完全星形接線。選定線路XL-1的正常最大工作電流為0．25安，(設(shè)計模擬一次電流等于二次電流，因此電流互感器采用一比一，也可將電流繼電器線圈直接串入)在最大運行方式下及最小運行方式下D1、D2及D3點三相。短路電流值見表22-1。圖22-4三段電流保護計算網(wǎng)絡(luò)圖(一)、一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線中各點短路電流及負荷電流表22-1短路點D1D2D3XL-l的正常最大并I垢的負荷最大運行方式下三相4．51．750．6950．250．5最小運行方式下三相31．4650．645//(二)、三段保護動作值的整定計算l、線路XL-1的無時限電流速斷保護電流速斷保護的動作值按大于本線路末端D2點短路時流過保護的最大短路電流Idl2．Zd來整定，即保護的一次動作電流為：IⅠd.b.1=KⅠKdL2.Zd=l.3×1.75=2.275安(22-1)式中Kk—可靠系數(shù)，對電流速斷取1.2-1．3：繼電器的動作電流為：Kj1IⅠd.j.1=------IⅠd.b.1=-----×2.275=2.275安nL1/1(22．2)式中：Kj=1，電流互感器變比nl采用1：1。選用DL-24C／61.5-6整定2．28安。圖22-3（a）三段式電流保護交流電流部分（一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線）實驗接線圖圖22-3（b）三段式電流保護直流部分實驗接線圖2、線路XL-1的帶時限電流速斷保護要計算線路XL-1的帶時限電流速斷保護的動作電流，必須首先計算出線路XL-2無時限電流速斷保護的動作電流IⅠd.b.2IⅠd.b.2=KKIdl3.Zd=1.3x0.695=0.9035安(22-3)線路XL-1的帶時限電流速斷保護的一次動作電流為：IdⅡb.1=KkIⅠdI.b.2=1.1×0.9035=0.99385安(22-4)繼電器的動作電流為：選用DL-24C/20.5-2定0．9936安。動作時限應(yīng)與線路XL-2無時限電流速斷保護配合，即：選用DS-22型時間繼電器。其時限調(diào)整范圍為1.2-5秒，為了便于學(xué)生在操作中觀察，本保護整定為3秒。帶時限電流速斷保護應(yīng)保證在線路XL-1末端短路時可靠動作，為此以D2點最小短路電流來校驗靈敏度。最小運行方式下的兩相短路電流為：則在線路XL-1末端短路時，帶時限電流速斷保護的靈敏系數(shù)為3、線路XL-1的過電流保護裝置(1)、過電流保護的動作電流整定原則：a、只有在被保護線路過流時它才起動，在最大負荷電流Ifh.zd圃時保護裝置的電流繼電器不應(yīng)動作。即：Ih.b>Ifh.zd(22．9)b、當外部短路時，如本線路過電流繼電器已起動，但由于下一線路上2號保護的時限短而首先動作，使2QF跳閘，短路電流消失，當電流降低到最大負荷電流后，本線路的過電流繼電器應(yīng)能可靠地返回。同時應(yīng)考慮由于故障切除后電壓恢復(fù)，負荷中的電動機自起動，可能出現(xiàn)最大負荷電流，為使1號保護的過電流繼電器能可靠返回，它的返回電流應(yīng)大于故障切除后線路XL-1的最大負荷電流，即：If.b>Ifh.zd(22-l0)(2)、過電流保護的動作電流整定計算過電流保護的一次動作電流為：式中KK-可靠系數(shù)，取1.2;Kzq-自起動系數(shù)，取1.3：Kf-返回系數(shù)，取0.85。繼電器動作電流為：選用DL-24C/2型電流繼電器，其動作電流整定范圍為0.15-0.6整定在0.459安。(3)、過電流保護動作時限的整定為了保證選擇性，過電流保護的動作時限按階梯原則整定，這個原則是從用戶到電源的各保護裝置的動作時限逐級增長一個△t。所以動作時限tlⅢ應(yīng)與線路XL-2過電流保護動作時限t2ⅢXL-2過電流保護動作時間為25秒時，XL-1過電流保護動作時限為本實驗為了便于觀察可取7秒。選用DS-23型時間繼電器，其時限調(diào)整范圍為2．5-10秒。(4)過電流保護的靈敏度校驗a作，選擇被保護線路末端D2點作為線路XL-1過電流保護的靈鏇校驗點，應(yīng)用D2點發(fā)生短路時，流過保護裝置的最小短路電流計算靈敏度系數(shù)。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，這個靈敏度數(shù)的最小允許值為1．5。b作，而且相鄰元件的繼電?；驍嗦菲骶芙^動作時也能可靠動作，起到相鄰元件后備保護的作用，故選擇相鄰元件末端D3點作為后備保護時的靈敏度校驗

D3點短路時，流過保護的最小短路電流計算靈敏度系數(shù)，根據(jù)規(guī)程要求，

這個靈敏良系數(shù)應(yīng)大于l-2。根據(jù)以上要求過電流分別對本線路XL-1末端D2短路及下一線路

XL-2末端D3短路時校驗靈敏度得：在線路XL-1末端D2點短路時，過流保護的靈敏系數(shù)為：滿足要求在線路XL-2末端D3點短路時，過流保護的靈敏系數(shù)為：滿足要求根據(jù)以上各項計算值首先對各段保護的繼電器進行整定，然后進行整組實驗及動作分析。(三)、三段式電流保護選用的繼電器規(guī)格及整定值總表表22—2編號用途型號規(guī)格整定范圍實驗整定線圈接1LJ無時限電流速斷DL-24C／61．5-6安2．28安串聯(lián)1XJ電流速斷信號DXM-2A0．015安220伏3LJ帶時限電流速斷DL-24C／2O．5-2安0．994安串聯(lián)lSJ限時速斷時間DS-221．2～5秒3秒2XJ限時速斷信號DXM-2A0．015安220伏5LJ定時限過電流DL-24C／20．15-0．6安0．459安并聯(lián)2SJ過電流時間DS-232．5-10秒7秒3XJ過電流信號DXM-2A0．015安220伏BO出口中間DZB-12B220伏0．5安五、實驗設(shè)備：序號設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB01斷路器觸點及控制回路模擬箱1只

2ZB03數(shù)字式電秒表及開關(guān)組件1只

3ZB04空氣開關(guān)組件1只

4ZB06光字牌1個

DL-24C／6電流繼電器1只5DZB-12B出口中間繼電器1只ZBllDXM-2A信號繼電器1只

DL-24C／2電流繼電器1只6ZB12DS-22時間繼電器1只DXM-2A信號繼電器1只DL-24C／0.6電流繼電器1只7ZBl3DS-23時間繼電器1只DXM-2A信號繼電器1只ZB44可調(diào)電阻器16Ω2個8可調(diào)電阻器31.2Q1個9ZB35存儲式智能真有效值交流電流表1只

變流器1只復(fù)歸按鈕1路交流電源l路10DZB01—1單相自耦調(diào)壓器1只可調(diào)電阻Rl2.6Q1只11DZB01—2可調(diào)電阻Rf220Q4個12DZB01直流操作電源l路六、實驗步驟與操作方法：122-3(a)和圖22-3(b)確定無誤后，接入直流操作電源待試驗。2、根據(jù)(表22-2)三段式電流保護選用的繼電器規(guī)格及整定值總表提供的技術(shù)參數(shù)，對各段保護的每個繼電器進行整定，使各個繼電器的動作值符合表22-2。3、根據(jù)(表22-1)一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線中各點短路電流及負荷電流總表提供最大運行方式下的技術(shù)參數(shù)，對單電源輻射網(wǎng)絡(luò)故障模擬接線中的限流電阻R，模擬線路故障電阻RlR2，負荷電阻Rf、附加負荷電阻R′f進行調(diào)試整定，使

各點參數(shù)符合表23-1。然后斷開所有短路點及附加負荷電阻。4、合上電源開并K，再按合閘按鈕，使QF合閘，檢查負荷電流應(yīng)符合要求(不符合應(yīng)進行調(diào)整)，然后合上繼電保護直流操作電源閘刀，使保護投入工作。5、模擬過負荷起動過電流保護：接上附加負荷電阻Rf，此時線路XL-1和線

路XL-22號過電流保護裝置動作使其斷路器QF2跳閘，斷開線路XL-2。6QFS2開關(guān)所接滑線電阻R2滑動觸頭向C端，模擬BC線路末端短路，使保護起動，作好動作記錄。7、將S2開關(guān)所接滑線電阻R2的滑動觸點滑向電阻中間及B端，分別模擬BC線路中間及始端短路，使保護起動，并作好動作情況記錄。8SI開關(guān)所接滑線電阻的滑動觸點分別滑向B及電阻中間，模擬AB線路末端及中間短路，作好保護動作隋況記錄。9、根據(jù)三段式電流保護參數(shù)整定計算，調(diào)整限流電阻R，分別模擬最大段保護的技術(shù)特性。七、注意事項：在試驗操作前必須熟悉三段式電流保護的實驗接線和單電源輻射網(wǎng)絡(luò)故障模擬接線，認真按照操作規(guī)程的要求，正確接線，細心操作，實驗中要特別注意直流電壓回路和交流電流回路的正確聯(lián)接，調(diào)試中要注意觀察電流表的指示，每一個操作試驗環(huán)節(jié)要確保其正確性和安全性。八、實驗報告：實驗前要認真閱讀實驗指導(dǎo)書和有關(guān)教材，進行預(yù)習(xí)準備。實驗結(jié)束后要認真總結(jié)，針對電流速斷、帶時限電流速斷、過電流保護的具體整定測試方法，按要求及時寫出實驗報告。解答實驗思考題并以書面形式附在實驗報告后。表22一l序代型號整定實驗整定線圈電流帶時限電過電號號規(guī)格范圍值或額定接法速斷流速斷流用途llLJ21Ⅺ33LJ42XJ51SJ65IA73XJ82SJ9BCJ10TQ11GP12A13電秒表l14電秒表215R16Rl17R218Rf19Rf十、DH-3型三相一次自動重合閘裝置實驗一、實驗?zāi)康?、熟悉三相一次重合閘裝置的電氣結(jié)構(gòu)和工作原理。2、理解三相一次重合閘裝置內(nèi)部器件的功能和特性，掌握其實驗操作及調(diào)整方法。二、預(yù)習(xí)與思考l容式重合閘裝置主要組成元件是什么?各起什么作用?2、電容式的重合閘裝置為什么只能重合一次?3、重合閘裝置ZJ兩個觸點為什么串聯(lián)使用?4、重合閘裝置中充電電阻能否任意更換?為什么?5、重合閘裝置不動作的內(nèi)部原因是什么?6、電秒表使用時應(yīng)注意什么?三、原理說明DH-3型三相一次重合閘裝置用于輸電線路上實現(xiàn)三相一次自動重合閘，它是重要的保護設(shè)備。重合閘裝置內(nèi)部結(jié)線見圖18-l。裝置由一只DS-22時間繼電器(作為時間元件)、一只電碼繼電器(作為中間元件)及一些電阻、電容元件組成。裝置內(nèi)部的元件及其主要功用如下：1、時間元件SJ：該元件由DS-22時間繼電器構(gòu)成，其延時調(diào)整范圍為1．2-5S，用以調(diào)整從重合閘裝置起動到接通斷路器合閘線圈實現(xiàn)斷路器重合的延時，時間元件有一對延時常開觸點和一對延時滑動觸點及兩對瞬時切換觸點。2、中間元件ZJ：該元件由電碼繼電器構(gòu)成，是裝置的出口元件，用以接通斷路器的合閘線圈。繼電器線圈由兩個繞組組成：電壓繞組ZJ(V)，用于中間元件的起動：電流繞組ZJ(I)，用于在中間元件起動后使銜鐵繼續(xù)保持在合閘位置。3、電容器C：用于保證裝置只動作一次。4、充電電阻4R：用于限制電容器的充電速度。5、附加電阻5R：用于保證時間元件SJ的線圈熱穩(wěn)定性。6、放電電阻6R：在需要實現(xiàn)分閘，但不允許重合閘動作(禁止重合閘)時，電容器上儲存的電能經(jīng)過它放電。7、信號燈XD：在裝置的接線中，監(jiān)視中間元件的觸點ZJ、ZJ2、和控制按鈕的輔助觸點是否正常。故障發(fā)生時信號燈應(yīng)熄滅，當直流電源發(fā)生中斷時，信號燈也應(yīng)熄滅。8、附加電阻17R：用于降低信號燈XD上的電壓。在輸電線路正常工作的情況下，重合閘裝置中的電容器C經(jīng)電阻4R已經(jīng)充足電，整個裝置處于準備動作狀態(tài)。當斷路器由于保護動作或其它原因而跳閘時，斷路器的輔助接點起動重合閘裝置的時間元件SJSJ2容器C通過SJ2對ZJ(V)放電，ZJ(V)起動后接通了ZJ(I)回路并自保持到斷路器完成合閘。如果線路上發(fā)生的是暫時性故障，則合閘成功后，電容器自行充電，裝置重新處于準備動作的狀態(tài)。如線路上存在永久性故障，此時重合閘不成功，斷路器第二次跳閘，但這一段時間遠遠小于電容器充電到使ZJ(V)起動所必須時間(15～25S)，因而保證裝置只動作一次。圖18-1自動重合閘裝置內(nèi)部接線圖四、實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB03數(shù)字式電秒表及開關(guān)組件1只2ZBl9DH-3重合閘繼電器1只3ZB43可調(diào)800Ω電阻3個4ZB31直流數(shù)字電壓、電流表各1只5DZB01直流操作電源1路五、實驗步驟和操作方法1、DH-3型自動重合閘裝置實驗接線見圖18-2，按圖接線完畢后首先進行自檢，然后請指導(dǎo)教師檢查，確定無誤后，接入直流操作電源進行調(diào)試。2、時間繼電器動作電壓、返回電壓的測定(1)合上開關(guān)S1R1使直流電壓調(diào)至裝置的額定值，檢查各元件有無異?，F(xiàn)象，投入后15～25秒