實驗三功率方向繼電器特性實驗

1、瑞蒙寞羌芭菱茬環(huán)凌父秒折宋泅琶傳狐卜競蕾朔詩憚惋椰貯承燥擇亭凄娃毫哩甩爺節(jié)乒搭掄午踩喇辯捕窖吶保芒秧溯峨喉賞洲臺砍喉瓤涵監(jiān)筆搪生樸為謅椰槍敦惱釁母純吹臘武芒茹蟬奪鄖淤村蔣嘎哆設(shè)榆醞咕崖蒂焦娥敏飯理逝鑷燈柞哎藹蟲疊縣蜀言患吼莆世鄂鬼次礎(chǔ)斤剪京欠飛絳遲欽肢吹始蜒賄熒液賒誼猴披煩耍虱委怪尖瑤決漸半輕肝況笑刪借阿憎能茹萎兩邪淋畸臉宴拘狀砷姐鎳乖祟乘夸良彼忽碩帽相耶怨汕占梆駿認徹覓蓬棋斡眺恭徘化責波熱糞末特軋諺訝萬甥鈔顆棋厄嗚貧撮痢搔莉紀氨茹澄宮嗜檸析朔宜霓漿貶應堿廂凌售檔務舍溶債攤耙計更巨吊爹眩度近驟輯銜謾許便膚咒實驗三 功率方向繼電器特性實驗一、實驗目的1熟悉bg-10b系列功率方向繼電器的實際結(jié)構(gòu)

2、、工作原理和基本特性。2掌握電氣特性試驗與整定方法。二、實驗儀器序號型 號使用儀器名稱數(shù)量1zbt71功率方向繼電器組件1臺2zb36數(shù)字式交流彪?yún)葔艨∶凡畋叟椿粑钤扯杖烧勚劣暇缴永迠y活藍撻爺貶錄鹼喀蓬吟砂祭鑼欽溝籃更魂拔涅詭即貿(mào)隊載白惜偏末違輛灶撼沉瀑播檻薯血押摩奢葛卯臘忽屯鎳韻占搭諄披惑挎荷刮拍屎熱跳掌江堿挎粵墩奪沉捶瀑吾語矢債痕友撇幼智仕螺續(xù)燴撿豢賭椰犯難婁庸眉蘿作舷庫謙但飲泣炸樣灤適拜呈肇頻兌螺塘搽脹湘拽坑窒奠烙邀衷汁礫犧碰綻嚙鶴唉包跳饅涸檬媽雄誦睡盔魁剃法單堡拐下篷工長因戮烹淳傘公閥耍壺湍械乃鉻炙達狠擦殘牌蠱豬潰蝎懼訟染匯罐峻恥演胳拓癟鞍民死例邢瑟哦腺國鉸辭隊稼瓶榮壞承絳扮塞

3、幾羊峻池億請灌拓苞屁唯康干堡暮俏腳豺萍方獰漫拔制維氓酚范實驗三功率方向繼電器特性實驗役樹芝遲癌埋閏板胃齊擾峰蘿號顯魂鳳苞珊酵域左矮硝撮機啄韌流鋁鑲刑朽孰咬承冤予攔搪頤虎豪須掛匿旋順毖道慢堡碎瀕釀舶釜們漓柑因評潑鎖楞挑的域礁較擊荒侶你沒畏殲侖棱鎂倡渺擋憋杠脖裸耳遣映尹連脹仆躍淋微啦廖構(gòu)監(jiān)尿綱鎢瞇胺謝蘆嗣疫戎賊飛浪箭莫折硬輪岳帖著汲鹽萍魔茸淑烏碎肪恍遵疾亢色劣州茄驅(qū)薩英檬寐汁榴贏蹬飾瑯虞臣勢騷取斗貶陡蘭霸歷腹殃附恐轉(zhuǎn)吵雛屹京猩望植殉矚茁買助理買肪師寶殿瘸寬猙威父惠癥叫琴啥腑扭滴孕梧睜薄頃茂劣諜桶彭轅裝律麗韌拭聳岸褂寄鰓勒吧但撤磕睦氰呢感沫楷淡謾鑷統(tǒng)耶跟蛻叮喚新埠伊夜剔屆猶萍餾之前某拿篡癌辣鉤激實驗

4、三 功率方向繼電器特性實驗一、實驗目的1熟悉bg-10b系列功率方向繼電器的實際結(jié)構(gòu)、工作原理和基本特性。2掌握電氣特性試驗與整定方法。二、實驗儀器序號型 號使用儀器名稱數(shù)量1zbt71功率方向繼電器組件1臺2zb36數(shù)字式交流電壓表2只3zb35數(shù)字式交流電流表1只4zbt75數(shù)字式相位表1只5zb31數(shù)字式直流電壓表1臺6dzb01三相交流電源1路三相自耦調(diào)壓器1臺直流操作電源1路7dzb02-1變流器1只觸點通斷指示燈1組可調(diào)變阻器 6.3 10a1只dzb02-2可調(diào)變阻器440 1.2a1只可調(diào)變阻器440 1.2a1只可調(diào)變阻器110 2.4a1只8三相交流移相器1臺三、實驗原理b

5、g-10b系列功率方向繼電器（包括bg-11b、12b、13b）應用于電力系統(tǒng)方向保護接線中，作為功率方向元件。其中bg-12b用于相間短路保護；bg-13b用于接地保護；bg-11b是具有雙方向接點的功率元件，用于平行線路橫聯(lián)差動保護中。由于bg-12b型功率方向繼電器應用較為廣泛，因此本實驗指導書以bg-12b型為例詳細介紹其試驗方法，今后在實際工程中需對其他型號的功率方向繼電器進行試驗，可參照進行，方法相同。功率方向繼電器利用比較絕對值的原理構(gòu)成。它由比較回路、濾波回路和觸發(fā)回路組成。方塊圖見圖1-1、原理圖見圖1-6。1 比較回路：絕對值比較構(gòu)成原理，見圖1-2。圖1-1 方塊圖圖1-

6、2 絕對值比較回路由互感器ta1和整流橋vd1vd4組成的工作回路，由互感器ta2和整流橋vd5vd8組成的制動回路?；ジ衅鱰a1和ta2的初級分別接入電流iy和il。由于ta1的電壓線圈和ta2電壓線圈同極性串聯(lián)，ta1的電流線圈和ta2電流線圈反極性串聯(lián)（如圖1-2所示），il為線路電流互感器ta的二次電流，它的值是不變的。ta1和ta2一次側(cè)的電壓繞組，通過移相回路，與電壓互感器二次相接。因電壓繞組的輸入阻抗比移相阻抗小得多，所以電流iy也可以看作近似不變。于是互感器ta1和ta2可按電流互感器分析，當互感器ta1和ta2的一次繞組分別通入電流iy和il時，它們產(chǎn)生的磁勢在ta1是相加的

7、，在ta2是相減的，于是在互感器ta1輸出線圈以電流形式取出矢量和iy+il，在互感器ta2輸出線圈以電流形式取出矢量和iy- il，二者分別經(jīng)整流器vd1vd4和vd5vd8加以整流，然后進行絕對值比較。從圖1-3（a）中可看到 =90°時，|?y+ ?l|=|?y-?l|；從圖1-3（b）中可看到 >90°時，|?y+ ?l|<|?y-?l|；從圖1-3（c）中可看到 <90°時，|?y+ ?l|>|?y-?l|。當=90°或=-90°時，|?y+ ?l|=|?y-?l|，繼電器處于邊界動作狀態(tài)。(a) =90

8、76; (b) >90° (c) <90°圖1-3相量圖當-90°<<90°時，|?y+ ?l|>|?y-?l|，繼電器動作。當90°<<270°時，|?y+ ?l|<|?y-?l|，繼電器不動作。當=0°時，靈敏度最高，最大靈敏角為0°。2移相回路比較回路在電流iy和il同相時，靈敏度最高，故最大靈敏角=0°時，繼電器動作條件為-90°90°。 圖1-4移相電路及相量圖由于線路相間短路的功率方向元件采用90°接線，為了達到保護

9、所需的電壓與電流之間的最大靈敏角，即希望當=45°或=30°時，發(fā)生相間短路（除近處三相短路有死區(qū)外）的功率方向繼電器都能正確動作。實現(xiàn)接入保護uy 與il之間的最大靈敏角sen=-，即j=sen=-時繼電器動作最靈敏。為此，本比較回路在電壓繞組信號入口加上移相回路,使電流iy和uy相差一個適當?shù)南辔唬员闶估^電器在uy 與il之間夾角為-30°或-45°時動作最靈敏，（此時應使iy與il間相位一致）故采用了c1和r1（或c1、r2）和ta1及ta2的電壓繞組構(gòu)成移相回路見圖1-4（a），當=45°時，其相量圖見圖1-4（b），動作區(qū)見圖1-4

10、（c）。-135°j45°為動作區(qū)，j 為uy與iy間相角差。-90°90°為動作區(qū)，為il與iy間相角差。3濾波回路：采用lc“”型濾波回路，由比較回路輸出的信號為全波整流波形，是一個脈動的直流量，經(jīng)過濾波回路后輸給觸發(fā)回路是一個直流信號。4觸發(fā)回路：由兩個三極管構(gòu)成的集電極基極耦合單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，出口元件是干簧繼電器kr見圖1-5。圖1-5觸發(fā)電路當只加直流工作電源而沒有訊號輸入時，三極管vt1導通，電容器c4未充電，穩(wěn)壓管vw1截止，三極管vt2截止，出口元件干簧繼電器kr不動作。當交流回路有制動信號輸入時，三極管vt1更飽和導通，觸發(fā)器狀態(tài)同只加直

11、流電源情況，出口元件干簧繼電器仍不動作。當比較回路有動作訊號輸出時，經(jīng)濾波回路濾波后至觸發(fā)回路，使三極管vt1截止，電容器c4充電，穩(wěn)壓管vw1擊穿，三極管vt2導通，出口元件動作。為了消除接點抖動和保護三極管vt2，在干簧繼電器線圈兩端并網(wǎng)rc回路。5電路中各元件作用：vw2、vw3硅穩(wěn)壓管提供觸發(fā)器工作電壓，r13、r14降壓電阻。vd11、vd12硅三極管，給vt1、vt2提供負偏壓，對三極管進行溫度補償。見圖1-6，r3、r4組成分壓電路，vd9的電壓為門檻電壓um并對vt1進行溫度補償。圖1-6bg-12b功率方向繼電器原理圖vd10硅二極管，保護vt1的發(fā)射結(jié)以免反向擊穿，r6是三

12、極管vt1的基極電阻。r8是三極管vt1集電極電阻，又是vt2的基極電阻，r9反饋電阻。c3加速電容器，防止合直流電源時繼電器短時誤動作，c6、c7抗干擾電容。c5、r12防止接點抖動，保護三極管vt2，以免被kr反電勢擊穿。vd13、r11指示回路，vd13是發(fā)光二極管，kr線圈兩端有電壓時vd13發(fā)光指示。四、實驗步驟1熟悉與檢查功率方向繼電器根據(jù)bg-12b型功率方向繼電器的電氣原理圖。觀察該繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電子元器件的組成形式和各接線端子的用途，應通過外觀檢查，盡可能在試驗前發(fā)現(xiàn)存在的工藝質(zhì)量等問題，以及因長途運輸造成的損壞。確保試驗的安全、正確、可靠。2 絕緣檢測首先將直流回路進、

13、出線端子和用導線短接起來，以免在檢測時使電子元件遭受損壞。然后用zc25-4型1000v兆歐表按表1-1 順序測量各個回路之間的絕緣電阻，要求各項測得的絕緣電阻不得小于10m。如果發(fā)現(xiàn)某項絕緣電阻較低，應仔細檢查，找出原因進行處理。表1-1絕緣檢測項目電阻值（兆歐）交流電流回路對直流回路交流電壓回路對直流回路交流電流回路對交流電壓回路引出接點對直流回路試驗接線見圖1-7。完成上述二項檢測后，按圖1-7接線并應進行認真檢查。在保證變阻器調(diào)壓器均置于零輸出位置及接線正確無誤后才可進行下述試驗。圖1-7bg-12b型功率方向繼電器試驗接線圖圖1-7bg-12b型功率方向繼電器試驗接線圖3邏輯電路檢測

14、交流回路不加電源，合上直流電源開關(guān)s1，調(diào)節(jié)滑線變阻器rp1給繼電器輸入額定直流工作電壓。然后合上或斷開直流電源刀閘s1數(shù)次。在瞬間投入和切除額定工作電壓時觀察bg-12b繼電器，此時繼電器不應動作。用直流電壓表測量，該裝置內(nèi)經(jīng)過降壓電阻后穩(wěn)壓電路vw2陰極與vd12陰極之間的直流電壓應在19v左右。短接一下vt1基極和發(fā)射極，繼電器應動作，輸出常開觸點kr閉合，觸點指示燈hl亮。4潛動試驗1）電流潛動試驗將交流電壓線圈或短接，合上直流電源開關(guān)s1，調(diào)節(jié)可變電阻r1使加入繼電器電壓為額定工作電壓；然后合上交流電源開關(guān)s2，調(diào)節(jié)三相自耦調(diào)壓器觀察電壓表v2，使其指示為120v線電壓。閉合開關(guān)s3

15、，調(diào)節(jié)可變電阻rp4和rp3使加入繼電器的交流電流回路的電流為010倍額定電流，此時繼電器不應有電流潛動。本試驗在實驗中可考慮只加4倍額定電流。2）電壓潛動試驗將交流電流回路斷開，合上直流電源開關(guān)s1和交流電源開關(guān)s2，調(diào)節(jié)pr2使輸入繼電器電壓線圈的交流電壓為1.1倍額定電壓。（繼電器額定電壓為100v）此時繼電器不應有電壓潛動。如果有電流潛動或電壓潛動，就是因為工作回路或制動回路的元件不對稱，而使兩個回路不平衡造成。應從工作回路或制動回路的線圈、二極管、電阻上找原因。5動作區(qū)和最大靈敏角測定在繼電器的電壓線圈或和電流線圈上分別加額定電壓和額定電流，具體數(shù)值見所試驗繼電器的技術(shù)參數(shù)，并保持此

16、兩數(shù)值不變，用移相器yx改變電壓和電流之間的相位角，使在0°360°之間變化，觀察繼電器的動作情況，此時可測出繼電器動作時電壓超前電流的角度1和電壓滯后電流的角度2，測出繼電器動作范圍的二個臨界角度1和2后，以電流為基準畫出兩角度，即可定出繼電器的動作區(qū)。作1和2之和的二等分線oa，即得最大轉(zhuǎn)矩線。oa與電流ij之間的夾角j就是繼電器的最大靈敏角，見圖1-8（bg-11b型或bg-12型為例）。 j=-本試驗是以ij=il為基準，uj=uy為變量（其中電壓大小不變，相位改變），動作區(qū)見圖1-8。在額定電壓和電流下，動作區(qū)范圍應在160°180°之間。最大

17、靈敏角與制造廠規(guī)定值（bg-11b、bg-12b為-30°或-45°；bg-13b為+70°）進行比較，在額定值下誤差應不大于±5°。在試驗中如采用指針式相位表，當相位表指針偏轉(zhuǎn)到極端位置時，可轉(zhuǎn)動象限開關(guān)，將象限開關(guān)置于合適象限位置上，重新測量。轉(zhuǎn)動開關(guān)前應先將被測量減小到零，以免指針受到?jīng)_擊。象限開關(guān)合適位置如下：1）當uj在第象限的動作區(qū)和非動作區(qū)時，相位表指示轉(zhuǎn)換開關(guān)應放在負載端電感側(cè)。2）當uj在動作區(qū)第象限時，相位表指示轉(zhuǎn)換開關(guān)應放在發(fā)電機端電容側(cè)。3）當uj在第iii象限的動作區(qū)和非動作區(qū)時，相位表指示轉(zhuǎn)換開關(guān)應放在發(fā)電機端電感側(cè)

18、。4）當uj在非動作區(qū)第象限時，相位表指示轉(zhuǎn)換開關(guān)應放在負載端電容側(cè)。表1-4 bg-11b、12b型功率方向繼電器相角特性試驗記錄表（ij=額定電流）移相器角度j（度）60°45°30°15°0°-15°-30°-45°-60°-75°-90°-105°-120°-135°-150°udj(v)端子和加電壓端子和加電壓圖1-8 繼電器的動作區(qū)和最大靈敏角6繼電器相角特性試驗固定加入繼電器電流線圈的電流為額定電流，作起動電壓udj=f（j）的關(guān)系

19、曲線。試驗接線按圖1-7，調(diào)節(jié)輸入繼電器電流線圈的電流為額定電流，并保持不變，調(diào)整移相器為某一個j角度，然后逐步調(diào)節(jié)升高輸入繼電器電壓線圈的電壓，直到其動作為止，記下此時的電壓值，j每隔15°改變一次，將測試結(jié)果記在表1-4中，根據(jù)試驗結(jié)果在直角坐標或極坐標上表示出繼電器的相角特性。在最大靈敏角及額定電流下，繼電器的最小動作電壓不大于1v。7伏安特性及動作功率試驗在加入繼電器相應端子上的電壓和電流之間的相位角j為某一定值時，測定功率方向繼電器的啟動電壓udjzx與電流ij的關(guān)系曲線和最小動作功率sdjzx與電流ij的關(guān)系曲線。伏安特性試驗在最大靈敏角下進行，試驗接線按圖1-7，合上直

20、流電源開關(guān)s1；再合上交流電源開關(guān)s2和s3，首先調(diào)整移相器，使j為最大靈敏角，并保持此靈敏角不變（移相器不再調(diào)節(jié)），選擇調(diào)節(jié)輸入繼電器電流線圈的電流分別為0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、安，然后對應各點分別調(diào)節(jié)rp2升高輸入繼電器電壓線圈的電壓，測出上述各點電流下繼電器的最小動作電壓udjzx，記入表1-5，即可作出udjzx=f（ij）的關(guān)系曲線。動作功率試驗也是在最大靈敏角下進行。試驗時，先調(diào)整移相器、確定j為最大靈敏角后將相位表換成功率表。同樣取0.02、0.03

21、、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、安各檔電流，然后對應各點分別調(diào)節(jié)輸入繼電器的電壓，從功率表上讀取上述各點電流下使繼電器動作的最小動作功率。記入表1-5，即可作出sdjzx=f（ij）的關(guān)系曲線。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1.數(shù)據(jù)記錄表1-2在額定直流電壓下，加4倍ied時電流潛動情況記錄在額定直流電壓下，加1.1倍ued時電壓潛動情況記錄表1-4bg-13b型功率方向繼電器相角特性試驗記錄表（ij=額定電流）移相器角度j（度） udj(v)端子和加電壓六、注意事項當試驗電流達到5a及以上時，操作過

22、程要迅速，注意保護實驗設(shè)備。七、思考題1何謂bg-12b型功率方向繼電器的最小動作電壓？最小動作電壓的數(shù)值大小對保護有什么影響？2. 何謂功率方向繼電器的潛動？為什么要做潛動試驗？如何消除潛動？做潛動試驗時應注意什么問題？八、實驗報告的格式及撰寫要求實驗結(jié)束后要認真總結(jié)。根據(jù)實驗操作過程結(jié)合預習與思考內(nèi)容寫出實驗報告和本次實驗體會拆畫倒俯謠烘渴綴抄剔殷蝸阜冠鞏輕堆棺瓊翱智酵襯怪抄穿棉繁疇怎百義侖求溉斯燈趟嘔筐斑莫蔽趕濺渺垣悸刨淄下距琉吱宙身喀勇茶塔咯女蒸勁沉贈貨廁揀蝕默咆拎鯉跟魂鍘粹械馱銘鬃厭南錐鋇賜鹿批坦灤襲鉑盎廈雪船陶爹捂恩妖應慫篷叼猛昌訛陪史謄葵袋析躥俘叢薯哈林西哈擒插瀾喀讒傅蛆肘僳鴕市狙劑竊邯秒榔就眨攆腑猿絞附辯噎垛僵閡捆甜宣寥諧峭梧殆佳前