第七章 频率继电器

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电力系统继电保护新技术与故障检验调试

继电器设备检验操作与调试技术

第七章频率继电器检验与调试

第一节BCZ-1A、BCZ-1E、LCZ-1型差频率继电器

用途与原理

BCZ-1A、BCZ-1E、LCZ-1型差频率继电器用于发电机的自同期线路中，将转差率为1.2%～4%

的机组可靠地投入电网。

BCZ-1A、BCZ-1E、LCZ-1型差频率继电器的背后端子接线图分别见图7.1.1～图7.1.3。

〖请看图片DD94，+40mm。65mm，Z〗 图7.1.1 BCZ

-1A型差频率继 电器背后端子接线图

〖请看图片DD95A，+60mm。43mm(，20)，BP#〗图7.1.2 BCZ-1E型差频率 继电器背后端子接线图

三种继电器的工作原理相同。BCZ-1E、LCZ-1型继电器原理图见图7.1.4和图7.1.5。BCZ-1E

型和BCZ-1A型差频率继电器的端子对应关系见表7.1.1。

继电器由鉴频部分、触发器、出口元件、电源部分组成。鉴频部分由变压器，鉴频器及低

通滤波器组成。

鉴频部分输出的电压反应频率差的变化。变压器和鉴频器的工作简图见图7.1.6。图中

u G为发电机残余电压，u

S为系统电压。当发电

机和系统频率不同时，由于晶体管的非线性特性，在V7的负载电阻(R5、R6、R7)上便出现包

含有频率为输入电压之频率差的电压。u G正半波即

端子228为正时，V

7导通。当u G负半波即端子218为正时，V7截止。因

此V7相当于受发电

机残余电压u G控制的开关，而系统电压u S则是

这个开关的被控量。当u G为正半波V7导通时，若u

S为正半波，二极管V1导通，R5、R6上有电流通过；若u

S为负半

波，二极管V2导通，R7上有电流通过。当u G为负半

波V7截止时，无论

u S为正半波或负半波，负载电阻上均无电流通过。

如果V7工作于完全

开关状态，V1和V2的正向压降可以忽略不计。u S、

u G及负载电压u f的波形关系

示于图7.1.7。

〖请看图片DD95，+38mm。68mm，BP#〗图7.1.3 LCZ-1型差

频率继电器背后端子接线图

〖请看图片DD96，+50mm。83mm，BP#〗图7.1.4 BCZ-1E型

差频率继电器原理图

〖请看图片DD97，+95mm。120mm，BP#〗图7.1.5 LCZ-1型

差频率继电器原理图

表7.1.1 BCZ-1A型和BCZ-1E型差频率继电器的端

子对应关系

型号端子号

BCZ-1E 418 428 218 228 214 224

BCZ-1A 14 16 4 12 2 10

由图7.1.7中可看出，负载电压的基波是频率为两输入电压频率差［（ω S- ω G）/2

π］的交流电压。

从原理图图7.1.4看出，系统电压经过变压器T后，其正负半波分别从限流电阻R1、R2、二极

管V1

、V2，负载电阻R5、R6及R7轮流进入混频三极管V7的发射极—集电极；发电机侧残余电压则

通过限流电阻R4、R3及V7的发射结。低通滤波器由电阻R8、R9和电容器C1组成，它的输出电

压的振幅与输入信号的频率有关，频率愈高则输出幅值愈小，反之则愈大。所以，当采用稳

压管V3、V4及二极管V5、V6限幅后，在C1端的输出电压，其频率为系统电压与发电机残余电

压的频率差，某振幅只随频率差(或发电机滑差)变化，频率差愈大则振幅愈小，反之则愈大

。由于V3、V4、R3和R4组成非线性衰减器，V5、V6的正向压降和V7的发射结压降得到适当的

配合，所以当发电机侧电压在0.6～20V范围内变动时，继电器无需外附电阻和改变整定就能

正常工作，动作值也不变化。

〖请看图片DD98，+40mm。130mm，BP#〗图7.1.6 BCZ-1E型

继电器的变压图7.1.7 BCZ-1E型差频率继电

器和鉴频器工作原理简图器的u S、u G及负载电

压u f波形关系

当触发器的输入电压升高，即对应的频率差降低并达到一定值时触发器翻转，出口元件K 的

线圈励磁，动合触点闭合，继电器动作。用R14调整触发器的偏压来改变继电器的整定值。

整流块U把C1输出的交流电压变为直流脉动电压，使继电器在正负半波均可动作。否则动作

机会将减少一半，所允许的发电机加速度也将受到限制。继电器所允许的发电机加速度为动

作频率整定值平方的两倍。如表7.1.2所示。

表7.1.2 继电器的动作频率整定值与允许的发电机加速度的关系

频率整定值(Hz) 0.6 1.0 1.5 2.0

允许的加速度(Hz/s 2) 0.72 2 4.5 8

检验项目及要求

(1)一般性检查见第一编检验通则。

(2)额定参数：额定频率50Hz；系统侧额定电压交流100V。

(3)发电机侧残余电压整定范围：0.6～20V(BCZ-1A、BCZ-1E型)；0.5～24V(LCZ-1型)。

(4)动作频率差整定范围：0.6～2.0Hz(BCZ-1A、BCZ-1E型)； 0.35～1.8Hz (LCZ-1型)

。

(5)变压器绕组检验。

(6)对称调整。

(7)动作频率差整定值检验。

(8)电压影响检验。

检验与调试

1 变压器绕组检验

BCZ-1E型的检验调试接线见图7.1.8。

当变压器一次(第1绕组)加100V电压时，用高内阻电压表测量二次(第2、3、4绕组)电压应满

足表7.1.3规定，而且第2绕组与第3绕组的电压之差应小于0.5V。

〖请看图片DD99，+60mm。105mm，BP#〗图7.1.8 BCZ-1E

型差频率继电器检验调试线路图

PV1——直流电压表，0～250V；PV2——交流电压表，0～100V；PV3—

—交流电压

表，0～250V；T1、T2——自耦调压器，220V/0～250V，1kV A；R——滑线电阻， 1.1k Ω，

1A；K——指示用中间继电器；P4、P5——频率表

表7.1.3 变压器各绕组电压值

第1绕组(V) 第2绕组(V) 第3绕组(V) 第4绕

组(V)