(1)了解电磁型电流继电器的构造、原理、特性和基本参数。
(2)掌握电流继电器的动作值、返回值、返回系数及动作时间的检验、调整方法。
(3)熟悉调试仪的使用方法和参数设置。
1.DL-10系列继电器结构内部接线图
在电流保护中常用DL-10系列电流继电器,它是一种转动舌片式电磁型继电器,其结构如图2-1所示。
图2-1 DL-10系列电磁型电流继电器结构
1—电磁铁;2—线圈;3—Z形衔铁;4—弹簧;5—动触点;6—静触点;7—整定值调整把手;8—刻度盘;①~⑧—端子号
DL系列电流继电器由电磁系统、整定装置、接触点系统组成。当线圈导通时,衔铁克服游丝的反作用力矩而动作,使动合触点闭合。转动刻度盘上的指针,可改变游丝的力矩,从而改变继电器的动作值。改变线圈的串联并联,可获得不同的定值。DL系列电流继电器铭牌刻度值,为线圈串联时的定值。线圈并联电流动作定值则为串联的两倍。电流继电器是反映发电机、变压器及输电线短路和过负荷的继电保护装置。DL-10系列电磁型电流继电器内部接线如图2-2所示。
图2-2 DL-10系列电磁型电流继电器内部接线
2.实验接线
DL型电流继电器实验接线如图2-3所示。
图2-3 DL型电流继电器实验接线
(1)观察继电器结构及引出端子,将继电器线圈串联(并联),整定杆放在某一刻度(整定值)位置,设定好继电器定值,按图2-3接好线。
(2)检测继电器动作电流 I OP 、返回电流 I re ,计算返回系数 K re ,并检测继电器动作时间,正确掌握电流继电器动作电流和返回电流的测试方法,设置好调试仪的各种参数设置,重复试验3次并将实验结果记录在表2-1内。
表2-1 电流继电器实验记录表
返回系数 K re 规程要求:0.8< K re <0.95,如不满足要求,可调止挡螺钉,改变转动舌片的起始角,以及减少继电器轴承摩擦力或反作用弹簧力等办法解决。
1.测试项目选择
选择主菜单中的“常规继电器测试”→“电流继电器”命令,如图2-4和图2-5所示。
图2-4 继电器测试菜单
图2-5 电流继电器测试菜单设置(一)
本菜单主要用于测试交、直流电流继电器的动作值、返回值、返回系数以及动作时间等。
主界面分为3个区域,作用如下。
(1)上半区左区:控制参数设置区,用于设置试验时的控制参数,分4页显示,包括继电器、测试项目、开关量和辅助电压。
(2)上半区右区:电流设置区,实时显示、修改当前电流输出的幅值、角度。
(3)下半区:试验结果的辅助显示区,辅助显示当前的试验结果和开入/开出量状态等。
注意:“轻载—F5”按钮用于测试仪轻重负载的切换。一般情况下,测试仪输出为轻载状态,当测试仪所带负载的阻抗值较大或需要输出较大电流时,建议试验前按下F5键,将测试仪切换到重载状态。
主界面的最下一行为菜单行,按↑、↓、←、→键可移动光标,按Enter键执行相应的菜单项。
(1)继电器、测试项目、开关量、辅助电压:此4个按钮分别对应控制参数设置区的4页参数,光标移动到此4个按钮上时,控制参数翻到相应页面(也可以按PgDn、PgUp键翻页),此时按Enter键则光标切换进入主界面的控制参数设置区。
1)按↑、↓、←、→键,光标将在控制参数设置区内移动。
2)如果欲修改某项参数,按Enter键进入参数输入或选择状态,输入或选择完毕,按Enter键确认修改,或按Esc键撤销修改。
3)按Esc键则光标切换返回菜单行中的相应项。
(2)结果:显示试验结果,包括动作值、动作时间、返回值、返回时间以及返回系数等。
(3)报告:查阅试验报告。由于工控机硬盘容量限制,程序只提供了5个专用报告和5个通用报告用于试验结果的储存、显示。专用报告仅供本测试程序调用,而通用报告可供软件包内的所有测试程序调用。
(4)试验:启动本次试验(也可以按测试仪面板上的Start键)。
(5)退出:本按钮具有以下双重功能(也可以按Esc键)。
1)当前没有进行试验时(开/关按钮显示为绿色),退出本测试程序,返回主菜单。
2)当前正在进行试验时(开/关按钮显示为红色),结束试验。
2.调试仪测试项目原理说明
电流继电器测试基本项目含“手动试验”“动作/返回值”“动作时间”,如图2-6所示。
图2-6 电流继电器测试菜单设置(二)
(1)手动试验:手动控制,按“+”“-”键可按设定的步长增加或减小当前电压的大小,也可以直接输入电压的幅值,当继电器动作或返回时,按F8键或F10键确认动作值或返回值,但此时不记录动作时间和返回时间。如果试验时引入保护动作接点,程序将根据该开入接点的状态变化自动记录动作值、返回值、动作时间及返回时间等。试验结束后,程序根据以上记录自动计算出返回系数。
(2)动作/返回值测试。程控方式、变量电流的变化过程如图2-7所示。
图2-7 程控方式变量电流的变化过程
(3)动作时间测试。程控方式、变量电压从故障前状态翻转到故障状态后开始计时,直到“动作接点”的状态发生翻转。
3.变量设置说明
(1)继电器,如图2-5所示。
1)继电器类型。选择待测试电流继电器的类型,程序提供了3种常见的电流继电器类型,包括“直流—电流继电器”“交流—电流继电器”和“负序电流继电器”。
2)动作方式。选择待测试电压继电器的动作方式,程序提供了两种方式,包括“过量(≥整定值动作)”和“欠量(≤整定值动作)”。
3)整定值(电流)。设置待测试电流继电器的电流整定值。
4)允许误差。配合整定值,用于初始化程控试验时变量的变化范围(用户可在此基础上根据需要另行调整)。
(2)测试项目,如图2-8和图2-9所示。
图2-8 电流继电器测试菜单设置(三)
图2-9 电流继电器测试菜单设置(四)
1)测试项目。选择继电器的测试项目,程序提供了3种测试项目,包括“手动试验”“动作/返回值”“动作时间”。
2) I 输出方式。试验过程中,选择电流 I 的输出方式,程序提供了7种方式,包括“A相电流”“B相电流”“C相电流”“AB电流两并”“BC电流两并”“CA电流两并”和“ABC电流三并”。
3)频率。交流电流的输出频率(此参数仅对交流电流继电器有效)。
4)电流配置。用于选择测试仪测A、B、C三相电流的输出方法,可选择“第1、2组并联”“第1组输出”或“第2组输出”。
a.测试项目选择“手动试验”时,设置手动试验的有关参数。
步长:试验过程中,电流 I 的每次变化步长。
b.测试项目选择“动作/返回值”时,设置动作值试验的有关参数。
◇测试次数:设置当前测试项目的测试次数,范围是1~3。
◇间断时间:设置本次试验结束到下一次试验开始的等待时间,在间断时间里,当前电流输出均为0(此参数仅当测试次数大于1时有效)。
◇变化起点:电流变化的起点可以大于终点,也可以小于终点。一般地,变化范围的设置应能覆盖继电器的动作/返回值。
◇变化终点:电流变化的终点。
◇步长:试验过程中,电流 I 的每次变化步长。
◇每步时间:电流按其步长变化时每一步大小的保持时间。一般地,每步时间的设置应大于继电器的动作(或返回)时间。
◇返回方式:电流的返回方式。
i.“动作返回”时,电流在从起点→终点的变化过程中,一旦程序确认继电器动作,则改变电流的变化方向,向起点返回。
ii.“全程变化”时,无论继电器动作与否,电流仅仅根据变化范围的设置进行变化,直至到达终点或返回到起点。
c.测试项目选择“动作时间”时,设置“故障前”和“故障”的相关参数。
◇测试次数:设置当前测试项目的测试次数,范围是1~3。
◇间断时间:设置本次试验结束到下一次试验开始的等待时间,在间断时间里,当前电流输出均为0(此参数仅当测试次数大于1时有效)。
◇故障前:
i.时间:故障前状态的输出时间。
ii.电流:故障前时间里的输出电流。
◇故障:
i.限时:从进入故障到故障结束之间的时间。
ii.电流:故障中的输出电流,程序提供的表达方式为 n 倍整定值。
(3)3/4开关量。
1)动作接点。被测试继电器出口接点在测试仪8对开入接点中的接入位置,试验时,程序将根据该开入接点的状态变化情况确定动作或返回。
2)确认时间。躲开临界处接点的抖动,接点状态变化后的保持时间大于确认时间时,程序方予以认可记录。一般取10~20ms。
3)开出量控制。控制测试仪上的2(或4)对开出接点状态,闭合,断开。
(4)辅助电压。
1)辅助电压 U cx :选择辅助电压的类型,即是直流还是交流。
2)幅值:测试仪需要输出的辅助电压,在整个试验过程中保持不变。
3)频率:当“辅助电压”选为交流时,测试仪需要输出的交流电压的频率。
注意: U cx 为直流时 U c(+) 、 U x(-) 。
(1)电流继电器的返回系数为什么恒小于1?
(2)动作电流、返回电流和返回系数的定义是什么?
(3)电流继电器的两线圈由串联改为并联后,其定值有何变化?为什么?
(1)说明简单实验原理及绘出实验接线。
(2)按照实验项目附录(见本章后)写出实验报告,并对实验结果进行分析讨论。
(3)认真分析思考题,并写出答案。