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继电保护元件实验指导老师：贾智彬谢莎莎实验一、电磁型时间继电器特性试验一、实验目的1、认识电力系统中常用的各种电磁型继电器；2、了解电磁型时间继电器的构造和基本工作原理、电气特性、试验方法；3、熟悉电秒表的使用方法；二、实验仪器的认识和理解1.电磁型继电器按其结构一般分为三种：即转动舌片式、吸引衔铁式、和螺管线圈式，如下图所示图1-1（a）转动舌片式（b）吸引衔铁式（c）螺管线圈式2．DS－30系列时间继电器的结构及简单工作原理1－线圈；2－磁导体；3－衔铁；4－返回弹簧；5－瞬时静触点；6－瞬时动触点；7－绝缘垫；8－固定支架；9－摆轴；10－摆轮；11－游丝；12－传动齿轮；13－擒纵叉；14－擒纵轮；15－主传动齿轮；16、17－传动齿轮；18－钟表弹簧；19－滑动静触点；20－延时动触点；21－延时静触点；22－凸轮；23－扇形齿轮；24－主轮；25－棘轮；26－起动器弹簧；27－摆轮起动器；28－轴套曲臂图1-2DS－30系列时间继电器结构图继电器起动部分按电磁原理构成。当线圈加入电压后，衔铁被吸入线圈内，扇形齿轮曲臂被释放，在钟表弹簧作用下，使扇形齿轮转动，带动棘轮上的传动齿轮。与此同时，起动器强行推动摆轮，使之立即起动，以缩短起动时间和增加起动的可靠性，因棘轮的作用使同轴上主传动齿轮只能单向逆时针旋转，同时主传动齿轮带动钟表机构转动，在钟表机构摆动下，使动触点恒速旋转，经一定时限与静触点接触，动作时限的大小用改变静触点位置来调整。当断开电源后：，衔铁被返回，弹簧顶回原位。同时扇形齿轮经轴套曲臂被衔铁顶回原处，使钟表弹簧重新拉伸，以备下次动作。1－棘轮体；2－小钢珠；3－小弹簧；4－棘轮套环；5－主传动齿轮；6－传动齿轮棘轮结构图3.405（401）电秒表的工作原理使用方法及注意事项405（401）型电秒表由高速同步微电机、高灵敏度继电器、电磁离合棘轮及示值钟表机构组成。当加入220V（或110V）交流电源时，高速同步微电机起动，此时，如Ⅰ、Ⅲ端子短接则高灵敏度继电器动作，使离合棘轮啮合，带动示值钟表机构计时，当Ⅰ、Ⅲ断开或Ⅰ、Ⅱ接通，则继电器失电，离合棘轮分离，而使钟表机构停止计时。试验时，应先合交流电源K2，使电秒表的同步微电机起动空转，然后再合直流电源开关K1，，使电秒表开始计时，当被测接点接通时，计时停止。图1-3电秒表内部接线图三、实验设备设备型号数量时间继电器DS-34/21电流继电器DL-13/101中间继电器DZY-2051电秒表401(405)1交直流电压表D26-V300V1滑线变阻器RX8-12102/3A1对线灯3V1导线若干四、实验内容及方法1、机械部分检查1）衔铁上的弯板在固定槽中滑动应无显著摩擦，当手按下街铁时，瞬时常闭触点应断开，常开触点应闭合。2）检查动触点在钟表机构的轴上固定是否牢固，按下衔铁时，动触点应在静触点1/3处开始接触并在其上滑行到1/2处停止。延时滑动触点在滑动过程中，应保证触点接触可靠。释放后，动触点应能迅速返回。3）钟表机构的检查：按下衔铁时，钟表机构开始走动，甚至终止位置的整个过程应均匀走动，不应有忽快忽慢，时走时停，跳动或中途卡住现象，释放衔铁时继电器返回不应缓慢，或中途停止。图1-5DS－34/2内部接线图2、起动电压及返回电压的检验试验接线如图1－5所示（电秒表不接入，SJ常开接点6－18接信号灯）图1－5时间继电器动作电压、返回电压及动作时间试验接线图在实际运行中，故障信号都是冲击电压，所以按规程要求继电器应采用冲击法（先调好R分压值，然后合K1冲击加压）加入电压。实验中，我们采用逐渐加压法。合闸前，电阻R滑动头应置于输出电压的最小位置。合K1，调节电阻，升高U，使衔铁完全吸入（即继电器动作，信号灯亮）的最低电压值，即为时间继电器的动作电压，此值应≯0.7Ue（Ue=220V）。然后，调R，降低U，使衔铁返回原位（即信号灯熄灭）的最高电压值，即为返回电压，其值应≮5%Ue。若动作值太高或返回值太小，应检查弹簧的软、硬程度，或衔铁与钢套是否磨擦，如有问题应进行适当调整或更换。将实验结果记入下表。DS一34／2动作电压、返回电压试验时限整定范围：秒制造厂：额定电压：伏编号：第一次第一次第一次平均值百分数（U/Ue）动作电压返回电压3、动作时间检验接线如图1－5（接入电秒表，信号灯取掉）1）将滑动接点整定在5S，终止接点整定在18s（即将静触点整定指针对准刻度盘上相应位置）；2）合K1，将电压调整至额定值，断K1，合上开关K2，使电秒表起动，准备计时；采用突然加电压的方法。合上K1进行动作时间测量。用手轻轻按下电秒表上端的按纽可以使电秒表指针复位。整定时限均应连续测量5次，每次测量值与整定值误差应≯0.07秒。（注意：测量某接点的动作时间时，电秒表的Ⅰ、Ⅱ端子应接在时间继电器的相应接点上）。测量瞬时接点（6－18）和终止接点（4－12）动作时间时，电秒表的选择开关置于“连续”位置，测量滑动接点（3－11）动作时限时，选择开关应置于“触动”位置。将试验结果填人下表。五、注意事项1、电秒表接点工作电压很低，绝对不允许将交、直流220V电源电压误加在端子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上，以免损坏电秒表；2、时间继电器线圈不允许长时间加入额定电压，在被测接点接通后，应立即断开直流电源。实验二电磁型电流、电压继电器实验一、实验目的1、了解电磁型电流继电器、电压继电器的构造和基本工作原理。2、掌握上述两种继电器电气特性、试验内容、试验方法及调试技术。二、继电器工作原理1.了解电磁型电流继电器结构及简单工作原理。DL－10系列电流继电器系瞬时动作的电磁型继电器，用于发电机、变压器、线路及电动机等过负荷和短路的保护装置。它由电磁铁、线圈、Z型舌片、弹簧、动触点桥、静触点、整定值调整把手、刻度盘、舌片行程限制螺杆、轴承等组成。如下图2－1为DL－10（DY－36）型电流（电压）继电器结构图1－铁芯2－线圈3－活动舌片4－反作用弹簧5－动触点6－静触点7－动作电流调整把手8－刻度盘图2－1DL－10（DY－36）型电流（电压）继电器结构图当继电器线圈回路中有电流通过时，产生电磁力矩Mdc小，它克服弹簧的反作用力矩Mth，使舌片向磁极趋近。舌片所受的电磁力与磁通φ的平方成正比，即，而磁通φ又正比于继电器线圈中的电流I，所以舌片所受的电磁吸引力为。当继电器线圈中的电流所产生的电磁力矩大于弹簧及可动系统重力产生的反抗力矩时，继电器即动作。若继电器线圈中的电流中断或减小到一定数值时，则继电器因弹簧的反作用力矩的作用而返回。图2－3DL－10型电流继电器内部接线图三、实验设备设备型号数量电流继电器DL-13/101电压继电器DY-361单相调压器TSGC21KVA220V/0~250V1行灯变压器0.5KVA220~380/6~36V1交直流安培表D26-A5/10A1交直注电压表D26-V300V1电秒表4011对线灯3V1四、试验内容及方法（一）电磁型电流继电器特性实验试验接线如图2－4图2－4电流继电器试验图1）继电器线圈一般由两段组成，可以并联也可以串联。继电器线圈并联时的起动电流是串联时的起动电流的两倍。使继电器两线圈串联分别测量在50％、80％、100％刻度值时的动作电流和返回电流值，并计算返回系数。合闸前，调压器应在零位，试验时合上开关K，然后平稳地单方向地调节自耦变压器，增加电流，直到继电器动作（信号灯亮）此电流即为继电器动作电流，然后再减小电流，读取信号灯熄灭时的最大电流值即为返回电流。每个整定刻度动作与返回值的测量均应重复三次，每次动作值与整定值的误差不应超过士30％。返回系数应不低于0.85，当大于0.9时，应注意触点压力不能过小。2）使继电器两线圈并联，重复上述实验，并将实验数据填人下表。电流继电器型号：制造厂：额定电流：编号（二）电磁型电压继电器特性实验DJ－100系列电压继电器用于发电机：变压器、线路及电动机等电压升高或降低的保护装置。例如作为过电压保护或低电压闭锁的动作元件等。其结构与DL－10系列电流继电器相同。现以DY－36低压继电器为例进行实验，其内部接线如图2－5。DL－20C、DY－30系列电压继电器为组合式继电器，是改进后的新产品，其工作原理和用途与DJ－100系列继电器相同。机械检查：同DJ－10电流继电器图2—5DY—36继电器内部接线图1）动作电压和返回电压试验图2－6电气特性试验接线图合开关K前，自耦变ZOB应在零位，对过电压继电器，合上K后，平稳地单方向地调整电压数值，并注意舌片转动情况，如遇到舌片有中途停顿或其它不正常现象时，应检查轴承有无污垢触点位置是否合适，舌片与电磁铁有无相碰等。重复三次，测出动作电压和返回电压，计算出返回系数，其值应不小于0.85。对低电压继电器，试验时先对继电器加以100V电压，消除继电器抖动，然后降低电压，至继电器舌片开始落下时的电压称为动作电压，再升高电压至舌片开始被吸上时的电压称为返回电压。重复三次，测出动作电压和返回电压，计算出返回系数，其数值应不大于1.2。2）．实验记录电压继电器型号：制造厂：额定电压：编号：（三）继电器动作时间和返回时间测定图2－7继电器动作时间和返回时间测定接线图按图2－7接线。（虚线部分不接入）电秒表接入继电器的常闭接点，选择开关置连续。合K1，调节ZOB，使电压等于100V，断K1；合K2，使电秒表准备计时；突合K1，读取返回时间。接线如图2－7。虚线部分接入。其它同上。调100V，合K1、K2；突然拉开K1，读取动作时间。五、注意事项1．电压继电器为低电压继电器。灯灭为起动电压，灯亮为返回电压；2．测定继电器动作时间和返回时间时注意K1、K2断合的顺序。实验三：DH－1重合闸继电器特性实验一、实验目的熟悉DH－1重合闸继电器的结构、工作原理及调试方法。二、重合闸继电器在电力系统的故障中，大多数是输电线路（特别是架空线路）的故障，例如，由雷电、大风、鸟类或树枝等引起的短路故障。这些故障大都是“瞬时性”的，由于继电器保护迅速动作使线路断开，短路产生的电弧随即熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复，为了尽快地恢复正常供电，就需要重新合上断路器。从而实现供电的可靠性。而重合闸继电器正迎合了这个需求，即当断路器跳闸后，能够自动地将断路器重新合闸的装置。本实验采用DH－1型重合闸继电器，以下是此继电器的内部结构和工作原理。DH－1型重合闸继电器内部接线如图4－1，采用DH型重合闸继电器构成的重合闸装置如图4－2。1．各元件的作用1）时间元件：DH－1型继电器内采用DS－112C型时间继电器作为时间元件，用来整定重合闸装置的动作时间。2）中间继电器ZJDH-1型继电器内采用电码继电器作为中间元件，它是装置的出口元件，用于发出接通断路器合闸回路的脉冲，继电器有两个线圈，电压线圈靠电容放电时起动；电流线圈与断路器合闸回路串联，起自保持作用，直到断路器合闸完毕，继电器才失磁复归。3）电容器C：用于保证重合闸装置只动作一次。4）充电电阻4R：用于限制电容器C的充电速度，防止一次重合闸不成功时而发生的多次重合。5）放电电阻6R：在不需要重闸时（如手动跳闸时），电容器C可通过6R放电。6）电阻5R：用于保证SJ的热稳定。7）信号灯XD：用于监视中间元件ZJ和控制开关的触点是否良好，当信号灯熄灭即表示直流电源中断。8）电阻17R：用于限制信号灯XD上的电压。2．工作原理以图6－2为例简要说明其动作原理。图中断路器表示在合闸状态。控制开关KK的①，③接通，而②，④断开，电容器C充电，重合闸装置投入运行。当断路器自动跳闸时，断路器辅助触点DL1闭合，1ZJ经合闸接触器线圈HC励磁而动作，但此时断路器不会闭合，因1ZJ动作电流远远小于HC动作电流。当1ZJ动作后，重合闸继电器起动，时间元件SJ动作，其瞬动常闭触点断开，5R加入；延时接点经一定时间后闭合，电容器C经此触点向中间元件ZJ电压线圈放电，中间元件ZJ动作，其常开触点闭合后经过本身电流线圈自保持，同时直流电流通入合闸接触器线圈HC使断路器合闸，断路器合上后，