(1)熟悉LG-11型功率方向继电器的结构,加深对整流型功率方向继电器的工作原理和动作特性的理解。
(2)掌握LG-11型功率方向继电器电气特性的检验方法。
(3)熟悉调试仪的使用方法和参数设置。
1.LG-11整流型功率方向继电器结构内部接线图
LG-11整流型功率方向继电器结构内部接线,如图2-23所示。
图2-23 LG-11整流型功率方向继电器结构内部接线
2.实验接线
LG-11整流型功率方向继电器实验接线如图2-24所示。
图2-24 LG-11整流型功率方向继电器实验接线
1.接线
观察继电器结构及引出端子,按图2-24所示接好线。
LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器,其比较幅值的两电气量动作方程为
它按循环电流式接线,执行元件采用极化继电器。继电器最大灵敏度调整是利用改变变压器 U x 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的。继电器的内角 α =90°- φ k ,当接入电阻 R 3 时,阻抗角 φ k =60°, α =30°;当接入电阻 R 4 时, φ k =45°, α =45°。因此,继电器的最大灵敏度 φ res =- α ,并可以调整为两个数值,一个为-30°,另一个为-45°。
2.继电器的动作区与灵敏角测试
按照图2-25所示的功率方向继电器测试项目菜单,选定“最大灵敏角”选项,设置好各参数,重复试验3次,并将实验结果记录在表2-12内。
图2-25 功率方向继电器测试项目菜单
参数设置时,输入回路电压100V,输入回路电流5A。而后改变电压的相位,读出继电器处于边界条件(动作与制动状态改变)时电压与电流之间的相位差 Q 1 和 Q 2 ,并以电流 I 为基准画出继电器的动作区,并求出最大灵敏角(电流 I 与动作区二等分线 OA 之间的夹角),如图2-26所示。由于执行元件反作用力矩和整流二极管正向压降的影响,实际上的动作区比理论上的180°小。检验规程要求,动作区不少于155°,LG-11的最大灵敏角规定为-30°或-45°(以切换灵敏角电阻 R 1 、 R 2 来选择)。如果不符合,要检查电压谐振回路是否失调(加上100V电压时不能满足 U C - U L =5~10V),可改变 n 1 绕组的抽头,使之达到谐振。
图2-26 灵敏角和动作区相位图
实验记录表见表2-12。
表2-12 功率方向继电器实验记录表(一)
3.最小动作电压检查(最小动作功率检查)
要求:在最大灵敏角(误差为±10°)情况下,通入额定电流5A时,继电器动作所需的最低电压不应大于2V。
方法:照图2-25所示的功率方向继电器测试项目菜单,选定“最小动作电压”选项,设置好各参数(设置继电器所测最大灵敏角,对电流回路端子5、6通入5A电流并保持不变),测出加在电压回路端子7、8上的电压,即为最小动作电压。
实验记录表见表2-13。
表2-13 功率方向继电器实验记录表(二)
4.最小动作电流检查(最小动作功率检查)
要求:在最大灵敏角(误差±10°)情况下,通入额定电压100V,继电器动作所需的最小电流不应大于0.1A。
方法:照图2-25所示的功率方向继电器测试项目菜单,选定“最小动作电流”选项,设置好各参数(设置继电器所测最大灵敏角,对电压回路端子7、8通入100V电压并保持不变),测出加在电流回路端子5、6上的电流,即为最小动作电流。
实验记录表见表2-14。
表2-14 功率方向继电器实验记录表(三)
5.动作时间测试
照图2-25所示的功率方向继电器测试项目菜单,选定“动作时间”选项,设置好各参数,重复试验3次,并将实验结果记录在表2-15内。
表2-15 功率方向继电器实验记录表(四)
1.测试项目
选择继电器的测试项目,程序提供了5种测试项目,包括“手动试验”“最大灵敏角”“最小动作电压”“最小动作电流”和“动作时间”。
2. U 、 I 输出方式
试验过程中,选择电压 U 、电流 I 的输出方式,程序提供了两种方式,即“ U a ∠ ψ , I a ”和“ U b ∠ ψ , I b ”。
其他变量的设置可参考之前的说明。
(1)功率方向继电器电流、电压的极性有何意义?如果接线时极性接反会出现什么现象?
(2)为什么要检验功率方向继电器的最小动作电压?
(3)怎样改变继电器的内角?继电器的内角和 U x 的转移阻抗角有什么关系?
(4)你测得的最大灵敏角有没有误差?如果有,是怎样产生的?
(5)功率方向继电器为什么会有死区?应如何消除死区?
(1)说明简单实验原理及绘出实验接线图。
(2)按照实验项目附录写出实验报告,并对实验结果进行分析讨论。
(3)作出继电器的动作区并计算灵敏角(分别以电流、电压为基准向量)。
(4)认真分析思考题,并写出答案。