继保教学（华南理工）《继保》实验指导书.docVIP

目录 继电器的特性实验 单侧电源辐射型线路三段式电流电压保护实验 微机及其变压器保护实验 继电器的特性实验 1．实验目的 1）了解继电器基本分类方法及其结构。 2）熟悉电流继电器的构成原理。 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．继电器的类型与原理 继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。 1）继电器的分类 继电器按所反应的物理量的不同可分为电量与非电量的两种。属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器等；反应电量的种类比较多，一般分类如下： （1）按结构原理分为：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、微机型等。 （2）按继电器所反应的电量性质可分为：电流继电器、电压继电器、功率继电器、阻抗继电器、频率继电器等。 （3）按继电器的作用分为：起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。 近年来电力系统中已大量使用微机保护，整流型和晶体管型继电器以及感应型、电磁型继电器使用量已有减少。 2）电磁型继电器的构成原理 继电保护中常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、阻抗继电器、功率方向继电器、差动继电器等。下面仅就常用的电磁型电流继电器的构成及原理作简要介绍。 电磁型继电器的典型代表是电磁型电流继电器，它既是实现电流保护的基本元件，也是反应故障电流增大而自动动作的一种电器。 下面通过对电磁型电流继电器的分析，来说明一般电磁型继电器的工作原理和特性。图2-1为DL系列电流继电器的结构图，它由固定触点1、可动触点2、线圈3、铁心4、弹簧5、转动舌片6、止档7所组成。 当线圈中通过电流时，铁心中产生磁通，它通过由铁心、空气隙和转动舌片组成的磁路，将舌片磁化，产生电磁场，产生电磁力，形成一对力偶。由这对力偶所形成的电磁转矩，将使转动舌片按磁阻减小的方向（即顺时针方向）转动，从而使继电器触点闭合。电磁力与磁通的平方成正比，即 其中 所以 式中，——继电器线圈匝数；——磁通所经过的磁路的磁阻。 分析表明，电磁转矩等于电磁力与转动舌片力臂的乘积，即 （2-1） 为与磁阻、线圈匝数和转动舌片力臂有关的一个系数，。 从式（2-1）可知，作用于转动舌片上的电磁力矩与继电器线圈中的电流的平方成正比，因此，不随电流的方向而变化，所以，电磁型结构可以制造成交流或直流继电器。除电流继电器之外，应用电磁型结构的还有电压继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器。 为了使继电器动作（衔铁吸合，触点闭合），它的平均电磁力矩必须大于弹簧及磨擦的反抗力矩之和（）。所以由式（2-1）得到继电磁的动作条件是： （2-2） 当达到一定值后，上式即能成立，继电器动作。能使继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用表示，在式（2-2）中用代表并取等号，移项后得： （2-3） 从式（2-3）可见，可用下列方法来调整： （1）改变继电器线圈的匝数； （2）改变弹簧的反作用力矩； （3）改变能引起磁阻变化的气隙。 当减小时，已经动作的继电器在弹簧力的作用下会返回到起始位置。为使继电器的返回，弹簧的作用力矩必须大于电磁力矩及摩擦的作用力矩。继电器的返回条件是： （2-4） 当减小到一定数值时，上式即能成立，继电器返回。能使继电器返回的最大电流称为继电器的返回电流，并以表之。在式（2-4）中，用代替并取等号且移项后得： （2-5） 返回电流与动作电流的比值称为返回系数，即。反应电流增大而动作的继电器＞，因而。对于不同结构的继电器，不相同，且在0.1~0.98这个相当大的范围内变化。 3．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2-2所示： 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。 （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 ] /