【正文】 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)習與思考電流繼電器的返回系數(shù)為什么恒小于1 ?動作電流(壓)、返回電流(壓)和返回系數(shù)的定義是什么?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?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DL20c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。DY20c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。DL20c、DY20c系列繼電器的內(nèi)部接線圖見圖ll。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)繼電器：當電流(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13 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lZBllDL24C／6電流繼電器l2ZBl5DY28C／160電壓繼電器13ZB35交流電流表14ZB36交流電壓表l5DZB0ll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Rl Ω/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11，并做出絕緣測試結(jié)論。表l—l絕緣電阻測定記錄表編號測試項目電流繼電器電壓繼電器電阻值(兆歐)結(jié)論電阻值(兆歐)結(jié)論 1鐵心線圈⑤ 2鐵心線圈⑥ 3鐵心接點① 4鐵心接點③ 5線圈⑤線圈⑥ 6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。整定點的動作值、返回值及返回系數(shù)測試實驗接線圖l圖l(圖l4)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)備進行調(diào)節(jié)。實驗中每位學生要注意培養(yǎng)自己的實踐操作能力，調(diào)節(jié)中要注意使參數(shù)平滑變化。 (1)電流繼電器的動作電流和返回電流測試a、選擇ZBll繼電器組件中的DL24C/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l2。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l5。c、按圖14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，使繼電器動作。讀取能使繼電器動作的最小電流值，即使常開觸點由斷開變成閉合的最小電流，記入表l2：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12，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。 Ifj Kf= Idj～。，應(yīng)進行調(diào)整，調(diào)整方法詳見本節(jié)第(4)點。表12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：測試序號l 2 3 1 2 3實測起動電流Idj實測返回電流Ifj返回系數(shù)Kf=Ifj/Idj求每次實測起動電流與整定電流的誤差％(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DY28c/160型過電壓繼電器，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l6。c、按圖13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l3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。，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a、選擇ZBl5繼電器組件中的DY28c/160型低電壓繼電器，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l6。c、按圖13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l3并計算返回系數(shù)。返回系數(shù)Kf為： Ufj Kf= Udj。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)注意舌片轉(zhuǎn)動情況。如遇到舌片有中途停頓或其他不正?，F(xiàn)象時，應(yīng)檢查軸承有無污垢、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177。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。，復(fù)試定值，與整定值的誤差不應(yīng)超過177。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、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。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55176?！?5176。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。，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。，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，觸點應(yīng)無振動和鳥啄現(xiàn)象。表13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：測試序號 l 2 3 l 2 3實測起動電壓Udj實測返回電壓Ufj返回系數(shù)Kf=Ufj/Udj求每次實測動作電壓與整定電壓的誤差 ％(4)電流繼電器觸點應(yīng)滿足下列要求，觸點應(yīng)無振動和鳥啄現(xiàn)象。圖14 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l4。表l一4繼電器型號繼電器中觸點數(shù)量常開觸點常閉觸點DL21c．DY21c．DY26c1 DL22c．DY22c1 DL23c．DY23c．DY28c1l DL24c．Dy24c．DY29c2 DL25c．DY25c2繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)：電流繼電器見表15，電壓繼電器見表16型號最大整流電流（A）額定電流（A）長期允許電流（A）電流整定范圍（A）動作電流（A）最小整定值時的功率消耗（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)0．050．080．160．080．0125～0．0250．025～0．050．40．20．30．60．050．20．05～0．10．1～0．2O．5O．6l2l20．1 5～0．60．15～0．30．3～0．60．5236360．5～20．5～11～20．5DL一20