继电器基本知识

Z“组”合型
Z“中”间或“阻抗”继电器 DP“低频”继 电器
W“微”机型
P“平”衡继电器
D接“地”继电器
二、常用电磁型继电器 一）工作原理
螺管线圈式
吸引衔铁式
转动舌片式
1—电磁铁；2—可动衔铁；3—线图；4—触点；5—反作用弹簧；6—止档
Fe
K1 2
K1
(Wr I Rm
r
)2
K
2
I
2 r
Me
K2 Ir2l
1
2WL
2QF
(a)
B CC C AB 不动 动 动作 作作 动作 动 不动作
作 1 21
ABC
B)电流互感器不装在
同名相上
1QF
G
1#--A、C （B×） 2#--A、B （C×）
2QF
线路1WL接地相别 (a)A
线路2WL接地相别 B
线路1WL保护动作 动
Baidu Nhomakorabea
情况
作
线路2WL保护动作 动
情况
作
停电线路数目
K re
I re.r I op.r
返回系数太大或太小都不好 返回系数太大会使触点宜抖动 返回系数太小会降低保护的灵敏度
电流继电器的继电特性
（4)电流继电器的继电特性
如何改电流继电器动作电流
2、电流继电器动作电流的调整方法 （1）改变继电器线圈的连接方法—粗调
11 33
Ir Ir 22
Ir Ir
WW
44
66 Ir Ir
WW
88
线圈串联(a) (a)
F 2IrW
两个线圈并联的动作电流为串联的2倍
11 33
Ir Ir
22
1 2
Ir
1 2
Ir
W
W4
4
66
1 2
Ir
1 2
Ir
W
W
8
8
线(圈b) 并(联b)
F IrW
（2）改变弹簧的反作用力矩，即改变动作电流调整把手的位置----精调
Me Ms M f
若改变电流方向，左（+）右（-）
1 01 r
↓
2 02 r
↓
F1 (向右)
F2 (向左)
F1 F2
衔铁被吸向左边磁极，继电器的动触点与 右侧静接点闭合
结论
结论 极化继电器不仅反应线圈中电流大小，还能反应电流方向。只有当一定方向的 电流达到一定值时，继电器才能动作。
注意事项
3、注意事项
使继电器动作（常闭断开，常开闭合）的最小电流称为动作电流Iop.r
要动作就满足： （2）返回电流
Me Ms M f
Ms Me M f Me Ms M f
返回条件
电磁力矩
弹簧力矩
M e M s－M f
摩擦力矩
能使继电器返回到原来位置（常闭闭合，常开断开）的最大电流，称为返回电 流Ire.r
六）电磁型信号继电器（符号：KS） DX系列
1、作用 ①指示继电保护装置动作状态。 ②用以发出光信号和声信号。
③自保持继电器，需手动或电动复位。
工作原理
2、工作原理
类型
3、类型
①电流型信号继电器（串联型信号继电器） 阻抗小，多用此类型。 ②电压型信号继电器（并联型信号继电器） 阻抗大。
极化继电器
I2 (b)
I1W1 I2W 2 0
I2
I1W 1 W2
I1 KTA
I1
电流互感器变比
KTA
W2 W1
比较W2和W1大小
W2 W1
KA
I1 I2
(c)
电流互感器的误差
二）电流互感器的误差与选择
I2
I1 KTA
1、误差产生原因
KTA
W2 W1
I2 I1 I
I2 I1
误差分类
2、误差分类 分电流误差和角度误差
L1 I1
I2 K1
KA I1 2、减极性原则：KA当一I1 次I2 电流从L1流入，L2流出，二次 感应I电2 流从K2流入，K1流出，它们产生磁通的方向是
相反的，合成磁通相减。
L2
K2
(a)
(b)
(c)
电流变化关系
L1 I1
I2
K1
KA I1
L2
K2
TA二次侧不允许开路(a)，且二次侧应可靠接地
电磁型电压继电器
三)电磁型电压继电器 （符号：KV） DY系列
电压继电器在电压保护中作测量和起动元件。
作用在继电器上的电磁力（或电磁力矩），与继电器线圈上电压的平方成正 比。
电压继电器和电流继电器区别
1、电压继电器和电流继电器区别
①测量物理量不同： 电压（线圈匝数多、导线细—阻抗大） 电流（线圈匝数少、导线粗—阻抗小）
分类
一）分 类
按 用 途
保护继电器 控制继电器
保护继电器 A、按构成原理： 电磁型、感应型、整流型、晶体管型等继电器
B、按反应的物理量： 电流、电压、功率方向、阻抗等继电器
C、按用途： 测量继电器和辅助继电器等
型号
二）型号
国产的型号一般用汉语拼音字母表示 第一位字母----继电器的工作原理 第二(或第三)位字母-----继电器的用途
2、类型
过电压继电器
低电压继电器
正常情况下，继电器的常闭触点断开，常开触 点闭合 ，当电压下降到某一值（动作电压）后， 触点才复位。
低电压继电器的动作电压、返回电压
（1）低电压继电器的动作电压、返回电压
正常情况下，继电器的常闭触点断开，当电压下 降到某一值，继电器动作，使触点复位，使继电 器动作最大电压为动作电压Uop.r。
①三相三继电器完全星形接线适合？ 不适合中性点非直接接地电网
②两相两继电器不完全星形接线 ？
A)电流互感器装在同名相上
ABC
1QF
G
1WL
G
线路1WL接地相别 A A
线路2WL接地相别 B C
线路1WL保护动作情 动作 动作 况
线路2WL保护动作情 不动 动作
况
作
停电线路数目
12
B A 不动 作 动作
①极化继电器接入电路时，电流应从标有“·”端子流入，继电器才动作，从不 带“·”的端子流入，继电器不动作。
②极化继电器不适用交流电源，只适用直流电源。
5.2 电流互感器和电压互感器 一、电流互感器（TA) 将大电流变成小电流，TA二次侧 额定电流为1A或5A。
电流互感器极性
一）电流互感器极性 1、用L1 和K1、L2和K2分别表示一、二次绕组同极性端 ，标以“”或“*” 。
K
3
I
2 r
WR 继电器线圈匝数
Ir
Rm 磁路磁阻，当气隙不饱 和时为常数
作用在继电器上的电磁力（或电磁力矩）与 线圈中电流的平方成正比，而与绕组中电流 的方向无关。
思考：交、直流继电器能够混用吗？
交流继电器：铁心是叠片式，绕组数少，实际阻 抗小 直流继电器：铁心是整体式，绕组数多，阻抗大
电流继电器
Kcon ?
K c on
Ir I2
Ia Ia
1
中心线上电流为多少？
反映各种相间短路
I Ia Ic
③两相一继电器电流差接线
Ir Ia Ic
i)正常运行
Ir 3Ia 3Ic
Kcon
Ir I2
3Ia Ia
3
Kcon 3(对称运行和三相短路)
故障时 ①A、C两相短路
②A、B相短路 ③B、C相短路
七）极化继电器（符号：KP） 一般电磁型继电器的磁通由绕组中电流产生。
极化继电器磁通有二种： A、工作磁通---线圈中电流产生 B、极化磁通---永久磁铁产生
工作原理
1、工作原理
1 01 r
↓
2 02 r
↓
F1 (向右)
F2 (向左)
F1 F2
衔铁被吸向右边磁极，继电器的动触点与左侧 静接点闭合
各种接线方式的工作性能
Ir Ia Ic
K c on
Ir I2
Ir 2Ia Ir Ia Ir Ic
Kcon 2 Kcon 1 Kcon 1
2 、各种接线方式的工作性能 （1）并联线路两点接地短路
中性点非直接接地电 网中，不同线路不同 相别的两点同时发生 接地而形成两点接地 短路时，希望只切除 一个接地点，以提高 供电的可靠性。
二）电磁型电流继电器（符号：KA） DL系列
1、在电流保护中作 测量和起动元件 2、当反应电流超过 某一整定值而动作
触点
触点 衔铁
游丝 线圈
整定把手
动作电流、返回电流及返回系数
1、电流继电器动作电流、返回电流及返回系数
Me
Ms
Mf
（1)动作电流 动作条件
电磁力矩
弹簧力矩
Me Ms M f
摩擦力矩
n10越大 TA过电流性能越好
电流互感器的10%误差曲线
4、电流互感器的10%误差曲线
规定：电流误差不超过10%，角度误差不超过7º
①10%误差曲线： 指TA的电流误差为10%，角度误差不超过7º时， 允许的饱和电流倍数n10与允许的负载阻抗间的 关系曲线。
②10%误差曲线使用方法 ⅰ)计算TA的一次侧短路电流
②刻度盘标注不同： 电压—线圈并联时的动作电压 电流—线圈串联时的动作电流
③接法不同： 电压—线圈并联在电压互感器二次侧 电流—线圈串联在电流互感器二次侧
如何改变电压继电器动作电压？
如何改变电压继电器动作电压？ 改变电压继电器线圈连接方法（串联、并联）
两个线圈串联的动作电压为并联时的2倍
电压继电器类型
思考：中心线上电流为多少？ I Ia Ib Ic
反映各种相间短路；中性点直接接地的单相
接地短路
接线系数 Kcon
接线系数 Kcon
K c on
Ir I2
Ir : 流过KA电流 P81 I2 : TA二次侧电流
K c on
Ir I2
Ia Ia
1
两相两继电器不完全星形接线
②两相两继电器不完全星形接线
①把手从左向右移---弹簧旋紧---动作电流变大
②把手从右向左移---弹簧旋松---动作电流调小
粗调精调后可使最大整定电流值为最小整定电流值的4倍
DL—11/10
最大电流整定值为10A
整定值调整范围-------线圈串联整定值范围-----线圈并联整定值范围------
2.5～10A 2.5～5A 5～10A
单元2 继 电 保 护 基 础 元 件
5.1 继 电 器 一、继电器作用及分类
是一种当输入量达到规定值时，其输出电路被接通或断开的自动动作的电器。 在超过（或小于）某一规定值时动 作，而在小于（或超过）某数值时又自动返回。
KA： I正=20A I动=30A I返=25A KV： V正=220V V动=110V V返=150V
ⅱ)
求n10
IK I1N
ⅲ)在曲线上找出与之相对应阻抗Z`L,只要 实际ZL≤ Z`L即可。
思考：若误差过大如何？
可将两个变比相等的电流互感器串联使用
三）电流保护的接线方式 1、基本接线方式接线 ①三相三继电器完全星形接线 ②两相两继电器不完全星形接线
③两相一继电器电流差接线
①三相三继电器完全星形接线
①电流误差又称变比误差
fi
I2
I1
I1
100 %
②角度误差 表示一、二次电流相位的误差δi
误差大小的相关因素
3、误差大小的相关因素
（１）励磁电流是产生误差根本原因。 （２）与TA结构、铁心质量、一次电流的大小和二次回路阻抗有关。
①电流互感器的二次负载阻抗ZL ②一次电流倍数n
n I1 I1N
（3）重要参数---饱和电流倍数n10 当n＝n10,时 TA的变比误差fi=10%
注意事项
利用改变主、静触头位置（即改变主动触点的行程）来调整时间继电器动作时间。
3、注意事项
时间继电器线圈一般按短时（小于30秒）通电设计。当需长期（大于30秒）加电 压时，必须在继电器线圈中串一个附加的电阻，以提高继电器的热稳定。
长期通电时间继电器其型号后加“C”表示
电磁型中间继电器
五）电磁型中间继电器（符号：KM） DZ系列
当电压从低电压升高，使常闭触点重新断开的最 小电压为继电器返回电压Ure.r。
返回系数是大于1或小于1？
欠量继电器的返回系数大于1
电磁型时间继电器
四）电磁型时间继电器（符号：KT） DS系列
1、作 用： 是一种辅助继电器，在继电保护装置中作为时限元件，用于动作延时，实现
保护的选择性。
工作原理
2、工作原理
特征代号 设计序号
第一位(原理代号)
第二位或第三位(用途代号)
D“电”磁型
L电“流”继电器 FL“负”序电“流”继 电器
G“感”应型
Y电“压”继电器 FY“负”序电“压”继 电器
B“半”导体型
S“时”间继电器 CH“重合”闸继电器
J“极”化或“晶” X“信”号继电器 ZS“中”间延“时”继
体管型
电器
1、作用与特点
（1）触头数目多----可同时控制几个不同回路； （2）触头容量大----可接通或断开电流较大的回路； （3）可实现时间继电器难以实现延时。
型号
2、型 号
DZ型---一般用途 DZJ型---交流操作 DZS型---延时动作 DZB型---带自保持线圈 DZK型---快速动作
电磁型信号继电器
2
1WL
2WL
A C 动作 不动 作 1
ABC 1QF
G
B A 不动作
动作
1
2QF
B
(bC)
C
A
不动 动作 作
不动 动作 作
0
2
1WL
2WL
C B 动作 动作 2
这种结果是不允许的，必须同相安装（A C）
返回系数
（3）返回系数
K re
I re.r I op.r
思考：返回系数是大于1还是小于1
I re.r I op.r
过量继电器的返回系数小于1
一般规定：
DL-10系列电流继电器，一般不小于0.85 DL-20、DL-30系列电流继电器，一般不小于0.8
思考：返回系数是大好或小好？
思考：返回系数是大好或小好？