电力系统继电保护实验指导书

电力系统继电保护实验指导书机电工程学院电气工程教研室

实验一 电磁型电压电流继电器特性实验

1．实验目的

1）了解继电器基本分类方法及其结构。

2）熟悉几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。

3）学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。 4）测量继电器的基本特性。 2．实验内容

1）电流继电器特性实验

电流继电器动作、返回电流值测试实验。 实验电路原理图如图1所示：

图1 电流继电器动作电流值测试实验原理图

实验步骤如下：

（1）按图接线，将电流继电器的动作值整定为1A ，使调压器输出指示为0V ，滑线电阻的滑动触头放在中间位置。

（2）查线路无误后，先合上三相电源开关（对应指示灯亮），再合上单相电源开关和直流电源开关。

（3）慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升高，记下继电器刚动作（动作信号灯XD1亮）时的最小电流值，即为动作值。

（4）继电器动作后，再调节调压器使电流值平滑下降，记下继电器返回时（指示灯XD1灭）的最大电流值，即为返回值。

（5）重复步骤（2）至（4），测三组数据。

（6）实验完成后，使调压器输出为0V ，断开所有电源开关。

（7）分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值。

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（8）计算整定值的误差、变差及返回系数。

误差＝［动作最小值－整定值 ]／整定值

变差＝［动作最大值－动作最小值］／动作平均值 100%

返回系数＝返回平均值／动作平均值

表1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表

2）电流继电器动作时间测试实验

电流继电器动作时间测试实验原理图如图2所示：

图2 电流继电器动作时间测试实验电路原理图

实验步骤如下：

（1）按图接线，将电流继电器的常开触点接在多功能表的“输出2”和“公共线”，将开关BK的一条支路接在多功能表的“输入1”和“公共线”，使调压器输出为0V，将电流继电器动作值整定为1.2A，滑线电阻的滑动触头置于其中间位置。

（2）检查线路无误后，先合上三相电源开关，再合上单相电源开关。

（3）打开多功能表电源开关，使用其时间测量功能（对应“时间”指示灯亮），工作方式选

择开关置“连续”位置，按“清零”按钮使多功能表显示清零。

（4）慢慢调节调压器使其输出电压匀速升高，使加入继电器的电流为1.2A 。

（5）先拉开刀闸（BK ），复位多功能表，使其显示为零，然后再迅速合上BK ，多功能表显示的时间即为动作时间，将时间测量值记录于表2-2中。

（6）重复步骤（5）的过程，测三组数据，计算平均值，结果填入表2-2中。 表2 电流继电器动作时间测试实验数据记录表

（7）先重复步骤（4），使加入继电器的电流分别为1.5A 、1.8A 、2.4A ，再重复步骤（5）和（6），测量此种情况下的继电器动作时间，将实验结果记录于表2-2。 （8）实验完成后，使调压器输出电压为0V ，断开所有电源开关。 （9）分析四种电流情况时读数是否相同，为什么？ 3）电压继电器特性实验

电压继电器动作、返回电压值测试实验（以低电压继电器为例）。 低电压继电器动作值测试实验电路原理图如下图3所示：

图3 低电压继电器动作值测试实验电路原理图

实验步骤如下：

（1）按图接线，检查线路无误后，将低电压继电器的动作值整定为60V ，使调压器的输出电压为0V ，合上三相电源开关和单相电源开关及直流电源开关（对应指示灯亮），这时动作信号灯XD1亮。

（2）调节调压器输出，使其电压从0V 慢慢升高，直至低电压继电器常闭触点打开（XD1熄

灭）。

（3）调节调压器使其电压缓慢降低，记下继电器刚动作（动作信号灯XD1刚亮）时的最大电压值，即为动作值，将数据记录于表2-3中。 表3 低电压继电器动作值、返回值测试实验数据记录表

（4）继电器动作后，再慢慢调节调压器使其输出电压平滑地升高，记下继电器常闭触点刚打开，XD1刚熄灭时的最小电压值，即为继电器的返回值。

（5）重复步骤（3）和（

4），测三组数据。分别计算动作值和返回值的平均值，即为低电压继电器的动作值和返回值。

（6）实验完成后，将调压器输出调为0V ，断开所有电源开关。 （7）计算整定值的误差、变差及返回系数。 4）时间继电器特性测试实验

时间继电器特性测试实验电路原理接线图如图4所示：

图4 时间继电器动作时间测试实验电路原理图

实验步骤如下：

（1）按图接好线路，将时间继电器的常开触点接在多功能表的“输入2”和“公共线”，将开

关BK的一条支路接在多功能表的“输入1”和“公共线”，调整时间整定值，将静触点时间整定指针对准一刻度中心位置，例如可对准2秒位置。

（2）合上三相电源开关，打开多功能表电源开关，使用其时间测量功能（对应“时间”指示灯亮），使多功能表时间测量工作方式选择开关置“连续”位置，按“清零”按钮使多功能表显示清零。

（3）断开BK开关，合上直流电源开关，再迅速合上BK，采用迅速加压的方法测量动作时间。

（4）重复步骤（2）和（3），测量三次，将测量时间值记录于表2-4中，且第一次动作时间测量不计入测量结果中。

表4 时间继电器动作时间测试

（5）实验完成后，断开所有电源开关。

（6）计算动作时间误差。

3.思考题

（1）电磁型电流继电器、电压继电器和时间继电器在结构上有什么异同点？

（2）如何调整电流继电器、电压继电器的返回系数？

（3）电磁型电流继电器的动作电流与哪些因素有关？

（4）过电压继电器和低电压继电器有何区别？

（5）在时间继电器的测试中为何整定后第一次测量的动作时间不计？

（6）为什么电流继电器在同一整定值下对应不同的动作电流，有不同的动作时间？