电力系统自动化及继电保护综合实验

一、电磁型电流继电器和电压继电器实验

一、实验目的

熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性：掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。

二、预习与思考

1、电流继电器的返回系数为什么恒小于1 ?

2、动作电流(压)、返回电流(压)和返回系数的定义是什么?

3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗?

4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途?

三、原理说明

DL-20c系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。

DY-20c系列电压继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高(过电压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中。

D L-20c、D Y-20c系列继电器的内部接线图见图l-l。

上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。

过电流(压)继电器：当电流(压)升高至整定值(或大于整定值)时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。

低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。

继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值：若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。

转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。

图1-3 过电压继电器实验接线图

四、实验设备

序号设备名称使用仪器名称数量l ZBll DL-24C／6电流继电器l

2 ZBl5 DY-28C／160电压继电器 1

3 ZB35 交流电流表 1

4 ZB36 交流电压表l

5 DZB0l-l 单相自耦调压器l 交流器 1 触点通断指示灯 1 单相交流电源l 可调电阻Rl 6.3 Ω/10A l

6 1000伏兆欧表l

l、绝缘测试

单个继电器在新安装投入使用前或经过解体检修后，必须进行绝缘测试，对于额定电压为100伏及以上者，应用1000伏兆欧表测定绝缘电阻：对于额定电压为100伏以下者，则应用500伏兆欧表测定绝缘电阻。测定绝缘电阻时，应根据继电器的具体接线情况，注意把不能承受高压的元

件(如半导体元件、电容器等)从回路中断开或将其短路。

本实验是用1000伏兆欧表测定导电回路对铁芯的绝缘电阻及不连接的两回路间的绝缘电阻，要求如下：

(1)全部端子对铁芯或底座的绝缘电阻应不小于50兆欧。

(2)各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应不小于50兆欧。

(3)各线圈间绝缘电阻应不小于50兆欧。

将测得的数据记入表1-1，并做出绝缘测试结论。

表l—l绝缘电阻测定记录表

2、整定点的动作值、返回值及返回系数测试

实验接线图l-2、图l-3、(图l-4)分别为电流继电器及过(低)电压继电器的实验接线，可根据下述实验要求分别进行。

实验参数电流值(或电压值)可用单相自耦调压器、变流器、变阻器等设备进行调节。实验中每位学生要注意培养自己的实践操作能力，调节中要注意使参数平滑变化。

(1)电流继电器的动作电流和返回电流测试

a、选择ZBll继电器组件中的DL-24C/6型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为2A及4A的两种工作状态见表l-2。

b、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式(串联或并联)；查表l-5。

c、按图1-4接线，检查无误后，调节自耦调压器及变阻器，增大输出电流，使继电器动作。读取能使继电器动作的最小电流值，即使常开触点由断开变成闭合的最小电流，记入表l-2：动作电流用I dj表示。继电器动作后，反向调节自耦调压器及变阻器降低输出电流，使触点开始返回至原来位置时的最大电流称为返回电流，用I fj表示，读取此值并记入表1-2，并计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流与动作电流的比值，用K f表示。

I fj

K f=-----

I dj

过电流继电器的返回系数在O.85～0.9之间。当小于O.85或大于0.9时，应进行调整，调整方法详见本节第(4)点。

表1-2电流继电器实验结果记录表

a、选择ZBl5型继电器组件中的DY-28c/160型过电压继电器，确定动作值为1.5倍的额定电压，即实验参数取150V并进行初步整定。

b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表l-6。

c、按图1-3接线。检查无误后，调节自耦调压器，分别读取能使继电器动作的最小电压U dj及使继电器返回的最高电压U fj记入表l-3并计算返回系数K f。返回系数的含义与电流继电器的相同。返回系数不应小于O.85，当大于O.9时，也应进行调整。

(3)低电压继电器的动作电压和返回电压测试

a、选择ZBl5继电器组件中的DY-28c/160型低电压继电器，确定动作值为0.7

倍的额定电压，即实验参数取70V并进行初步整定。

b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表l-6。

c、按图1-3接线，调节自耦调压器，增大输出电压，先对继电器加100伏电压，然后逐步降低电压，至继电器舌片开始跌落时的电压称为动作电压U dj,再升高电压至舌片开始被吸上时的电压称为返回电压U fj,将所取得的数值记入表l-3并计算返回系数。返回系数K f为：

U fj

K f=-----

U dj

低电压继电器的返回系数不大于1.2，用于强行励磁时不应大于1.06。

以上实验，要求平稳单方向地调节电流或电压实验参数值，并应注意舌片转动情况。如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应检查轴承有无污垢、触点位置是否正常、舌片与电磁铁有无相碰等现象存在。

动作值与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3％。否则应检查轴承和轴尖。

在实验中，除了测试整定点的技术参数外，还应进行刻度检验。

用整定电流的1.2倍或额定电压1.1倍进行冲击试验后，复试定值，与整定值的误差不应超过±3％。否则应检查可动部分的支架与调整机构是否有问题，或线圈内部是否层间短路等。

(4)返回系数的调整

返回系数不满足要求时应予以调整。影响返回系数的因素较多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。

返回系数的调整方法有：

a、调整舌片的起始角和终止角：

调节继电器右下方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。

调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响。故可用改变舌片的终止角来调整