繼電保護基礎
寧德師範學院物理與電氣工程系
電氣工程教研室
二零一六年九月
第一章、電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗
一、實驗目的
熟悉dl型電流繼電器和dy型電壓繼電器的實際結構、工作原理、基本特性；掌握動作電流值、動作電壓值及其相關引數的整定方法。
二、預習與思考
1、電流繼電器的返回係數為什麼恆小於１？
2、動作電流（壓）、返回電流（壓）和返回係數的定義是什麼？
3、實驗結果如返回係數不符合要求，你能正確地進行調整嗎？
4、返回係數在設計繼電保護裝置中有何重要用途？
三、原理說明
dl—20c系列電流繼電器用於反映發電機、變壓器及輸電線路短路和過負荷的繼電保護裝置中。
dy—20c系列電壓繼電器用於反映發電機、變壓器及輸電線路的電壓公升高（過電壓保護）或電壓降低（低電壓起動）的繼電保護裝置中。
dl—20c、dy—20c系列繼電器的內部接線圖見圖1一1。
上述繼電器是瞬時動作的電磁式繼電器，當電磁鐵線圈中通過的電流達到或超過整定值時，銜鐵克服反作用力矩而動作，且保持在動作狀態。
過電流（壓）繼電器：當電流（壓）公升高至整定值（或大於整定值）時，繼電器立即動作，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。
低電壓繼電器：當電壓降低至整定電壓時，繼電器立即動作，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。
繼電器的銘牌刻度值是按電流繼電器兩線圈串聯，電壓繼電器兩線圈併聯時標註的指示值等於整定值；若上述二繼電器兩線圈分別作併聯和串聯時，則整定值為指示值的2倍。
轉動刻度盤上指標，以改變游絲的作用力矩，從而改變繼電器動作值。
圖1-1電流（電壓）繼電器內部接線圖
圖1-2電流繼電器實驗接線圖
圖1-3過電壓繼電器實驗接線圖
四、實驗裝置
五、驗步驟和要求
1、絕緣測試
單個繼電器在新安裝投入使用前或經過解體檢修後，必須進行絕緣測試，對於額定電壓為100伏及以上者，應用1000伏兆歐表測定絕緣電阻；對於額定電壓為100 伏以下者，則應用500伏兆歐表測定絕緣電阻。
測定絕緣電阻時，應根據繼電器的具體接線情況，注意把不能承受高壓的元件（如半導體元件、電容器等）從迴路中斷開或將其短路。
本實驗是用1000伏兆歐表測定導電迴路對鐵芯的絕緣電阻及不連線的兩迴路間的絕緣電阻，要求如下：
（1） 全部端子對鐵芯或底座的絕緣電阻應不小於50兆歐。
（2） 各線圈對觸點及各觸點間的絕緣電阻應不小於50兆歐。
（3） 各線圈間絕緣電阻應不小於50兆歐。
將測得的資料記入表1--1，並做出絕緣測試結論。
表1一 1 絕緣電阻測定記錄表
注：上表①③⑤⑥為繼電器引出的接線端號碼，鐵芯指繼電器內部的導磁體。
2、整定點的動作值、返回值及返回係數測試
實驗接線圖1－2、圖1－3、（圖1－4）分別為電流繼電器及過（低）電壓繼電器的實驗接線，可根據下述實驗要求分別進行。
實驗引數電流值（或電壓值）可用單相自耦調壓器、變流器、變阻器等裝置進行調節。實驗中每位學生要注意培養自己的實踐操作能力，調節中要注意使引數平滑變化。
（1） 電流繼電器的動作電流和返回電流測試
a、選擇zb11繼電器元件中的dl—24c/6型電流繼電器，確定動作值並進行初步整定。本實驗整定值為2a及4a的兩種工作狀態見表1－2。
b、根據整定值要求對繼電器線圈確定接線方式（串聯或併聯）；查表1－5。
c、按圖1--4接線，檢查無誤後，調節自耦調壓器及變阻器，增大輸出電流，使繼電器動作。讀取能使繼電器動作的最小電流值，即使常開觸點由斷開變成閉合的最小電流，記入表1－2；動作電流用idj表示。繼電器動作後，反向調節自耦調壓器及變阻器降低輸出電流，使觸點開始返回至原來位置時的最大電流稱為返回電流，用ifj表示，讀取此值並記入表1--2，並計算返回係數；繼電器的返回係數是返回電流與動作電流的比值，用kf 表示。
ifjkf =-----
idj過電流繼電器的返回係數在0.85～0.9之間。當小於0.85或大於0.9時，應進行調整，調整方法詳見本節第（4）點。
表1-2電流繼電器實驗結果記錄表
（2） 過電壓繼電器的動作電壓和返回電壓測試
a、選擇zb15型繼電器元件中的dy—28c/160型過電壓繼電器，確定動作值為1.5倍的額定電壓，即實驗引數取150v並進行初步整定。
b、根據整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表1－6。
c、按圖1--3接線。檢查無誤後，調節自耦調壓器，分別讀取能使繼電器動作的最小電壓udj及使繼電器返回的最高電壓ufj，記入表1－3並計算返回係數kf。返回係數的含義與電流繼電器的相同。
返回係數不應小於0.85，當大於0.9時，也應進行調整。
（3） 低電壓繼電器的動作電壓和返回電壓測試
a、選擇zb15繼電器元件中的dy—28c/160型低電壓繼電器，確定動作值為0.7倍的額定電壓，即實驗引數取70v並進行初步整定。
b、根據整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表1－6。
c、按圖1--3接線，調節自耦調壓器，增大輸出電壓，先對繼電器加100伏電壓，然後逐步降低電壓，至繼電器舌片開始跌落時的電壓稱為動作電壓udj，再公升高電壓至舌片開始被吸上時的電壓稱為返回電壓ufj，將所取得的數值記入表1－3並計算返回係數。返回係數kf為:
ufjkf =-----
udj低電壓繼電器的返回係數不大於1.2，用於強行勵磁時不應大於1.06。
以上實驗，要求平穩單方向地調節電流或電壓實驗引數值，並應注意舌片轉動情況。如遇到舌片有中途停頓或其他不正常現象時，應檢查軸承有無汙垢、觸點位置是否正常、舌片與電磁鐵有無相碰等現象存在。
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