差动继电器调试

差动继电器调试
BCH-2、DCD-2型差动继电器
BCH-2、DCD-2型差动继电器躲避电⼒变压器励磁涌流的性能较其他形式继电器为好，也能提⾼保护装置躲避外部短路时暂态不平衡电流的性能；可作为双绕组和三绕组电⼒变压器、发电机以及母线的差动保护。

1.继电器的结构原理及各线圈的作⽤
(1)BCH-2型继电器的结构原理及内部接线。

BCH-2型继电器由执⾏元件DL-11/0.2型(2×500匝，Q-0.35)电流继电器及其具有带短路匝的速饱和变流器构成。

其内部接线如图：
速饱和变流器由硅钢⽚交错叠成，中间柱截⾯⽐两边的截⾯⼤⼀倍。

在中间柱上绕有差动线圈Wc(20匝，MF-1.56)和两个平衡线圈Wp1(19匝，MF-1.56)、Wp2(19匝，MF-1.56)且绕向相同，右侧铁芯柱上绕有与执⾏元件连接的⼆次线圈，W2(48
匝，MF-1.0)，两个短路线圈W D[28匝，MF-1.45(3、8、16匝抽头)]W D［56匝，MF-1.45(6、16、32匝抽头)］分别绕在中间及左侧铁芯柱上，对左边窗⼝来说是同向串联的，W D的匝数为W D匝数的两倍。

(2)DCD-2型继电器的内部接线。

DCD-2型差动继电器的技术数据除执⾏元件外均与BCH-2型差动继电器相同，DCD-2型差动继电器执⾏元件为DL-1型电流继电器(2×340匝，QQ-0.38)两只线圈串联。

如图：
(3)各线圈的作⽤
1)⼆次线圈W2的作⽤是：当速饱和变流器的总磁势达到某⼀动作值时能使执⾏元件动作。

2)平衡线圈WP1、WP2的作⽤是：当被保护的设备两侧⼆次回路电流不平衡时，改变其线圈的匝数以使饱和变流器的总磁势达到平衡。

3)差动线圈W C的作⽤是：反映被保护的设备故障时，在被保护系统中所产⽣的差流，它的磁势与短路线圈中电流所产⽣的磁势的合成结果，形成速饱和变流器的总磁势，作⽤于执⾏元件。

4)短路线圈W D的作⽤是：有效地躲过当速饱和变流器⼀次侧含有⾮周期分量的励磁涌流和不平衡电流的影响，使继电器正确地动作。

短路线圈的匝数越多，直流助磁作⽤越强，躲避励磁涌流的性能也就越好。

但是在保护范围内部发⽣故障时，故障电流初期也有⾮周期分量，差动继电器要到该⾮周期分量衰减到⼀定程度后才能动作，所以继电器的动作时间就会长⼀些，因此在作为发电机和母线的差动保护时，短路绕组匝数应少⼀些。

2.检验项⽬和要求
(1)⼀般性检查。

继电器执⾏元件的机械部分检查。

(2)差动、平衡和短路3个线圈匝数的正确性检查。

要求差动线圈和平衡线圈⾯板插孔上所标匝数与实际匝数相符合，短路线圈的抽头匝数与实际匝数应相符。

(3)执⾏元件动作电压、动作电流及返回电流检验。

要求：动作电压为1.5~1.56V；
动作电流为220~230mA；
返回系数为0.7~0.85。

(4)起始动作安匝检验
动作安匝应在(60±4)AW范围内。

(5)直流助磁特性检验。

当偏移系数K=0.6时，短路绕组在各种整定位置下相对动作电流系数ε应满⾜下述要求：
“A-A”位置ε=1.6±0.13
“B-B”位置ε=3±0.24
“C-C”位置ε=5±0.38
“D-D”位置ε=7±0.56
(6)可靠系数检验。

在整定位置下，测量两倍动作电流可靠系数，要求K≥1.2。

(7)整组伏安特性检验。

在整定位置下录取整组伏安特性曲线，与给定继电器伏安曲线相⽐较(见图10-7)；且记录1倍、2倍、5倍动作安匝(AW)时执⾏元件端⼦上的电压(V)；要求U2/U1≥1.15；U5/U1≥1.3。

(8)检验整定位置下的动作安匝并铅封。

经过全部调整试验后，再检查继电器所有螺丝、螺帽等是否正常，特别注意检查速饱和变流器速定螺丝插头是否插得合适，是否拧紧。

然后再做⼀次整定位置下的动作安匝要求在(60±4)AW范围
内，然后加好铅封。

3.检验⽅法
(1)差动、平衡和短路线圈的正确性检查。

检查或采⽤感应法：试验接线如图，断开端⼦11、12间的连⽚，使⼆次线圈开路，并将平衡线圈及短路线圈⾯板上的整定螺钉拧下，差动线圈上的螺钉插在“20”位置，在差动线圈4、6间加⼀正弦电压(如200mV)；然后⽤数字电压表检查各绕组抽头电压。

所测各线圈的分布电压计算应为表：
(2)执⾏元件动作电压、动作电流及返回电流检验。

实验时打开11、12间的连⽚对执⾏元件进⾏单独试验，试验接线如图：所测动作电压、动作电流及返回系数应符合要求，测量三次，其离散值不⼤于±3%。

注意：执⾏元件的动作电压是指执⾏元件启动后再⽤⾮磁性物质把⾆⽚卡在未动位置时的电压值。

所⽤电压表的内阻应不⼩于1000Ω/V.
(3)起始动作安匝检验。

试验接线如图：将差动线圈W C全部接⼊，所测动作安匝应为 (60±4)AW。

如果动作安匝离要求相差不⼤时，可采⽤将执⾏元件动作值适当增减(在要求范围内)的办法和适当改变速饱和变流器铁芯压紧螺丝程度的办法使之符合要求。

调整范围以执⾏元件动作电压、直流助磁特性及可靠系数满⾜要求为原则。

如果动作安匝远⼩于56AW，则可将速饱和变流器铁芯的硅钢⽚由较少⽚数相间对叠改为多⽚数相间对叠，但铁芯的总厚度不变。

如果动作安匝远⼤于64AW，则可将速饱和变流器铁芯的硅钢⽚由较多⽚数相间对叠改为较少⽚数相间对叠，但铁芯的总厚度不变。

应当注意：调整结束后不应随便改变铁芯夹紧螺丝的松紧程度。

(4)直流助磁特性试验。

录取直流助磁特性曲线，是检查继电器躲开变压器励磁涌流和保护区外的故障时的不平衡电流的能⼒的主要试验，试验⽅法有两种，如图：
直流助磁特性曲线⽤ε=f(K)表⽰。

ε为相对动作电流系数。

K 为偏移系数。

K =I Z L/I dz
ε=I dz/I dz0
式中I Z L ———试验时通⼊速饱和变流器⼀次侧的直流助磁电流；
I Z L———有直流助磁时，继电器的交流动作电流；
I Z L———⽆直流助磁时，继电器的交流动作电流。

第⼀种接法试验时断开端⼦2、4间的连⽚，短路线圈放在整定位置。

直流加于差动线圈并取W C=20匝，交流加于平衡线圈W P1，并取W P1=19匝。

试验时先给某⼀直流电流I ZL，然后加交流电流直⾄继电器动作。

但注意：由于W C、W P1所⽤匝数不同，故读得的交流动作电流应乘以19/20=0.95，后⽅为计算⽤的交流动I dz。

根据I Z L、I dz和检验启动安匝时测出的I dz0值，即可求出K及ε值；另外试验⽤的直流电源最好为蓄电池或带滤波或带塞流线圈的整流源。

如直流电源不合适将对此项试验结果有很⼤的影响。

第⼆种⽅法接线，交直流同时加于差动与⼀个平衡线圈相串联，总匝数为20+19=39匝。

直流电源可以采⽤蓄电池，此时直流回路应串⼊⼀个塞流线圈(SQ)。

当直流电源电压⾼于110V时，可以不⽤塞流线圈。

试验时先加直流后加交流，⾄继电器动作。

直流助磁特性时曲线如图
(5)可靠系数检验。

在第三项试验中已测出起始动作安匝(AW) dz0；在第(2)项试验中已测出执⾏元件动作电流I dz0。

在此基础上将把执⾏元件刻度盘上的把⼿向右旋，利⽤图10-10接线使得继电器在2(AW)dz0时动作，然后按图10-9接线单独测出执⾏元件动作电流I
dz2。

要求2倍动作电流可靠系数K K2=I dz0/I dz2≥1.2，然后将执⾏元件刻度盘上的把⼿恢复到原来位置，并重新通电试验，使执⾏元件的I dz0、U dz0和继电器的起始动作安匝(AW)dz0为原来数值。

(6)整组伏安特性检验
此项试验的⽬的是为发检查继电器°正常接⼊情况下，⼯作磁通密度取得是否合适，其动作安匝是否在伏安特性直线段的上部。

试验接线见图10-13，试验时短路线圈放在整定位置，差动线圈全部接⼊，通⼊交流电流，⽤内不⼩于1000Ω/V的整流型电压表测量执⾏元件的电压，(⽤⾮导磁物体把执⾏元件可动⾆⽚卡在不动作位置)。

试验电流应逐步上升，不不许来回摆动，以免磁滞影响曲线的平滑性。

试验时同，短路线圈放在整定位置。

试验记录1倍、2倍、5倍动作安匝时执⾏元件端⼦上的电压，所测各电压值符合要求。

图中10-7中的曲线1、2间的范围为执⾏元件动作值取下限(220mA，1.5V)和动作安匝数为64AW时，能够满⾜直流助磁特性和可靠系数要求的伏安特性合格范围。

曲线3、4间的范围为执⾏元件动
作值取上限(230 mA，1.56V)和动作安匝数为56AW时，能够满⾜直流助磁特性和可靠系数要求的伏安特性合格范围。

如果执⾏元件动作值和动作安匝数为其他中间数值，则伏安特性合格范围在2、3曲线间。

如果伏安特性合格范围之外，就不能同时满⾜直流助磁特性和可靠系数的要求，需要对伏安特性进⾏调整。

改变速饱和变流器铁芯的组合，可以改变伏安特性。

铁芯由多层叠成，每层的⽚数较少时，伏安特性将变⾼；铁芯由少层叠每层的⽚数较多时，伏安特性将变低。

试验表明，当继电器的整组伏安特性合格之后，继电器的主要电⽓性能⼀般均可符合要求因此，若能掌握好此项试验，便有可能在检验继电器地，采⽤⾸先录制整组伏安特性曲线的⽅法来避免不必要的返⼯。

(7)检验整定位置下的动作安匝并铅封。

在整定位置下，检测差动和平衡线圈结合在⼀起通电测出继电器的动作安匝，应在(60±4)AW范围之内，试验完毕对继电器进⾏铅封。