繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

PAGEPAGE35一、電磁型電流繼電器和電壓繼電器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉DL型電流繼電器和DY型電壓繼電器的實(shí)際結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性；掌握動(dòng)作電流值、動(dòng)作電壓值及其相關(guān)參數(shù)的整定方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、電流繼電器的返回系數(shù)為什么恒小于１？2、動(dòng)作電流（壓）、返回電流（壓）和返回系數(shù)的定義是什么？3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果如返回系數(shù)不符合要求，你能正確地進(jìn)行調(diào)整嗎？4、返回系數(shù)在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置中有何重要用途？三、原理說明DL—20c系列電流繼電器用于反映發(fā)電機(jī)、變壓器及輸電線路短路和過負(fù)荷的繼電保護(hù)裝置中。DY—20c系列電壓繼電器用于反映發(fā)電機(jī)、變壓器及輸電線路的電壓升高（過電壓保護(hù)）或電壓降低（低電壓起動(dòng)）的繼電保護(hù)裝置中。DL—20c、DY—20c系列繼電器的內(nèi)部接線圖見圖1一1。上述繼電器是瞬時(shí)動(dòng)作的電磁式繼電器，當(dāng)電磁鐵線圈中通過的電流達(dá)到或超過整定值時(shí)，銜鐵克服反作用力矩而動(dòng)作，且保持在動(dòng)作狀態(tài)。過電流（壓）繼電器：當(dāng)電流（壓）升高至整定值（或大于整定值）時(shí)，繼電器立即動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。低電壓繼電器：當(dāng)電壓降低至整定電壓時(shí)，繼電器立即動(dòng)作，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。繼電器的銘牌刻度值是按電流繼電器兩線圈串聯(lián)，電壓繼電器兩線圈并聯(lián)時(shí)標(biāo)注的指示值等于整定值；若上述二繼電器兩線圈分別作并聯(lián)和串聯(lián)時(shí)，則整定值為指示值的2倍。轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤上指針，以改變游絲的作用力矩，從而改變繼電器動(dòng)作值。圖1-1電流（電壓）繼電器內(nèi)部接線圖圖1-2電流繼電器實(shí)驗(yàn)接線圖圖1-3過電壓繼電器實(shí)驗(yàn)接線圖四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB11DL--24C12ZB15DY--28C13ZB35交流電流表14ZB36交流電壓表15DZB01--1單相自耦調(diào)壓器1變流器1觸點(diǎn)通斷指示燈1單相交流電源1可調(diào)電阻R16.3Ω/10A161000伏兆歐表1五、驗(yàn)步驟和要求1、絕緣測(cè)試單個(gè)繼電器在新安裝投入使用前或經(jīng)過解體檢修后，必須進(jìn)行絕緣測(cè)試，對(duì)于額定電壓為100伏及以上者，應(yīng)用1000伏兆歐表測(cè)定絕緣電阻；對(duì)于額定電壓為100伏以下者，則應(yīng)用500伏兆歐表測(cè)定絕緣電阻。測(cè)定絕緣電阻時(shí)，應(yīng)根據(jù)繼電器的具體接線情況，注意把不能承受高壓的元件（如半導(dǎo)體元件、電容器等）從回路中斷開或?qū)⑵涠搪贰１緦?shí)驗(yàn)是用1000伏兆歐表測(cè)定導(dǎo)電回路對(duì)鐵芯的絕緣電阻及不連接的兩回路間的絕緣電阻，要求如下：全部端子對(duì)鐵芯或底座的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。各線圈對(duì)觸點(diǎn)及各觸點(diǎn)間的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。各線圈間絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。將測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表1--1，并做出絕緣測(cè)試結(jié)論。表1一1絕緣電阻測(cè)定記錄表編號(hào)測(cè)試項(xiàng)目電流繼電器電壓繼電器電阻值(兆歐)結(jié)論電阻值（兆歐）結(jié)論1鐵心—線圈⑤2鐵心—線圈⑥3鐵心—接點(diǎn)①4鐵心—接點(diǎn)③5線圈⑤--線圈⑥6線圈⑤--接點(diǎn)①注：上表①③⑤⑥為繼電器引出的接線端號(hào)碼，鐵芯指繼電器內(nèi)部的導(dǎo)磁體。2、整定點(diǎn)的動(dòng)作值、返回值及返回系數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)接線圖1－2、圖1－3、（圖1－4）分別為電流繼電器及過（低）電壓繼電器的實(shí)驗(yàn)接線，可根據(jù)下述實(shí)驗(yàn)要求分別進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)參數(shù)電流值（或電壓值）可用單相自耦調(diào)壓器、變流器、變阻器等設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)中每位學(xué)生要注意培養(yǎng)自己的實(shí)踐操作能力，調(diào)節(jié)中要注意使參數(shù)平滑變化。電流繼電器的動(dòng)作電流和返回電流測(cè)試a、選擇ZB11繼電器組件中的DL—24C/6型電流繼電器，確定動(dòng)作值并進(jìn)行初步整定。本實(shí)驗(yàn)整定值為2A及4Ab、根據(jù)整定值要求對(duì)繼電器線圈確定接線方式（串聯(lián)或并聯(lián)）；查表1－5。c、按圖1--4接線，檢查無誤后，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器及變阻器，增大輸出電流，使繼電器動(dòng)作。讀取能使繼電器動(dòng)作的最小電流值，即使常開觸點(diǎn)由斷開變成閉合的最小電流，記入表1－2；動(dòng)作電流用Idj表示。繼電器動(dòng)作后，反向調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器及變阻器降低輸出電流，使觸點(diǎn)開始返回至原來位置時(shí)的最大電流稱為返回電流，用Ifj表示，讀取此值并記入表1--2，并計(jì)算返回系數(shù)；繼電器的返回系數(shù)是返回電流與動(dòng)作電流的比值，用Kf表示。IfjKf= Idj過電流繼電器的返回系數(shù)在0.85～0.9之間。當(dāng)小于0.85或大于0.9時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法詳見本節(jié)第（4）點(diǎn)。整定電流I（安）2繼電器兩線圈的接線方式選擇為：4繼電器兩線圈的接線方式選擇為：測(cè)試序號(hào)123123實(shí)測(cè)起動(dòng)電流Idj實(shí)測(cè)返回電流Ifj返回系數(shù)Kf=Ifj/Idj求每次實(shí)測(cè)起動(dòng)電流與整定電流的誤差%表1-2電流繼電器實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表過電壓繼電器的動(dòng)作電壓和返回電壓測(cè)試a、選擇ZB15型繼電器組件中的DY—28cb、根據(jù)整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表1－6。c、按圖1--3接線。檢查無誤后，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器，分別讀取能使繼電器動(dòng)作的最小電壓Udj及使繼電器返回的最高電壓Ufj，記入表1－3并計(jì)算返回系數(shù)Kf。返回系數(shù)的含義與電流繼電器的相同。返回系數(shù)不應(yīng)小于0.85，當(dāng)大于0.9時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。低電壓繼電器的動(dòng)作電壓和返回電壓測(cè)試a、選擇ZB15繼電器組件中的DY—28c/160型低電壓繼電器，確定動(dòng)作值為0.7倍的額定電壓，即實(shí)驗(yàn)參數(shù)取70V并進(jìn)行初步整定。b、根據(jù)整定值要求確定繼電器線圈的接線方式，查表1－6。c、按圖1--3接線，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器，增大輸出電壓，先對(duì)繼電器加100伏電壓，然后逐步降低電壓，至繼電器舌片開始跌落時(shí)的電壓稱為動(dòng)作電壓Udj，再升高電壓至舌片開始被吸上時(shí)的電壓稱為返回電壓Ufj，將所取得的數(shù)值記入表1－3并計(jì)算返回系數(shù)。返回系數(shù)Kf為: UfjKf= Udj低電壓繼電器的返回系數(shù)不大于1.2，用于強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)不應(yīng)大于1.06。以上實(shí)驗(yàn)，要求平穩(wěn)單方向地調(diào)節(jié)電流或電壓實(shí)驗(yàn)參數(shù)值，并應(yīng)注意舌片轉(zhuǎn)動(dòng)情況。如遇到舌片有中途停頓或其他不正常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)檢查軸承有無污垢、觸點(diǎn)位置是否正常、舌片與電磁鐵有無相碰等現(xiàn)象存在。動(dòng)作值與返回值的測(cè)量應(yīng)重復(fù)三次，每次測(cè)量值與整定值的誤差不應(yīng)大于±3%。否則應(yīng)檢查軸承和軸尖。在實(shí)驗(yàn)中，除了測(cè)試整定點(diǎn)的技術(shù)參數(shù)外，還應(yīng)進(jìn)行刻度檢驗(yàn)。用整定電流的1.2倍或額定電壓1.1倍進(jìn)行沖擊試驗(yàn)后，復(fù)試定值，與整定值的誤差不應(yīng)超過±3%。否則應(yīng)檢查可動(dòng)部分的支架與調(diào)整機(jī)構(gòu)是否有問題，或線圈內(nèi)部是否層間短路等。返回系數(shù)的調(diào)整返回系數(shù)不滿足要求時(shí)應(yīng)予以調(diào)整。影響返回系數(shù)的因素較多，如軸間的光潔度、軸承清潔情況、靜觸點(diǎn)位置等。但影響較顯著的是舌片端部與磁極間的間隙和舌片的位置。返回系數(shù)的調(diào)整方法有：調(diào)整舌片的起始角和終止角：調(diào)節(jié)繼電器右下方的舌片起始位置限制螺桿，以改變舌片起始位置角，此時(shí)只能改變動(dòng)作電流，而對(duì)返回電流幾乎沒有影響。故可用改變舌片的起始角來調(diào)整動(dòng)作電流和返回系數(shù)。舌片起始位置離開磁極的距離愈大，返回系數(shù)愈小，反之，返回系數(shù)愈大。調(diào)節(jié)繼電器右上方的舌片終止位置限制螺桿，以改變舌片終止位置角，此時(shí)只能改變返回電流而對(duì)動(dòng)作電流則無影響。故可用改變舌片的終止角來調(diào)整返回電流和返回系數(shù)。舌片終止角與磁極的間隙愈大，返回系數(shù)愈大；反之，返回系數(shù)愈小。b、不調(diào)整舌片的起始角和終止角位置，而變更舌片兩端的彎曲程度以改變舌片與磁極間的距離，也能達(dá)到調(diào)整返回系數(shù)的目的。該距離越大返回系數(shù)也越大；反之返回系數(shù)越小。c、適當(dāng)調(diào)整觸點(diǎn)壓力也能改變返回系數(shù)，但應(yīng)注意觸點(diǎn)壓力不宜過小。動(dòng)作值的調(diào)整a、繼電器的整定指示器在最大刻度值附近時(shí)，主要調(diào)整舌片的起始位置，以改變動(dòng)作值，為此可調(diào)整右下方的舌片起始位置限制螺桿。當(dāng)動(dòng)作值偏小時(shí)，調(diào)節(jié)限制螺桿使舌片的起始位置遠(yuǎn)離磁極；反之則靠近磁極。b、繼電器的整定指示器在最小刻度值附近時(shí)，主要調(diào)整彈簧，以改變動(dòng)作值。c、適當(dāng)調(diào)整觸點(diǎn)壓力也能改變動(dòng)作值，但應(yīng)注意觸點(diǎn)壓力不宜過小。3、觸點(diǎn)工作可靠性檢驗(yàn)應(yīng)著重檢查和消除觸點(diǎn)的振動(dòng)。(1)過電流或過電壓繼電器觸點(diǎn)振動(dòng)的消除a、如整定值設(shè)在刻度盤始端，當(dāng)試驗(yàn)電流（或電壓）接近于動(dòng)作值或整定值時(shí)，發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)振動(dòng)可用以下方法消除。靜觸點(diǎn)彈片太硬或彈片厚度和彈性不均，容易在不同的振動(dòng)頻率下引起彈片的振動(dòng)，或由于彈片不能隨繼電器本身抖動(dòng)而自由彎曲，以至接觸不良產(chǎn)生火花。此時(shí)應(yīng)更換彈片。靜觸點(diǎn)彈片彎曲不正確，在繼電器動(dòng)作時(shí)，靜觸點(diǎn)可能將動(dòng)觸點(diǎn)橋彈回而產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)可用鑷子將靜觸點(diǎn)彈片適當(dāng)調(diào)整。如果可動(dòng)觸點(diǎn)橋擺動(dòng)角度過大，以致引起觸點(diǎn)不容許的振動(dòng)時(shí)，可將觸點(diǎn)橋的限制鉤加以適當(dāng)彎曲消除之。變更觸點(diǎn)相遇角度也能減小觸點(diǎn)的振動(dòng)和抖動(dòng)。此角度一般約為55°～65°。b、當(dāng)用大電流（或高電壓）檢查時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，其原因和消除方法如下：當(dāng)觸點(diǎn)彈片較薄以致彈性過弱，在繼電器動(dòng)作時(shí)由于觸點(diǎn)彈片過度彎曲，很容易使舌片與限制螺桿相碰而彈回，造成觸點(diǎn)振動(dòng)。繼電器通過大電流時(shí)，可能使觸點(diǎn)彈片變形，造成振動(dòng)。消除方法是調(diào)整彈片的彎曲度，適當(dāng)?shù)乜s短彈片的有效部分，使彈片變硬些。若用這種方法無效時(shí)，則應(yīng)將靜觸點(diǎn)片更換。在觸點(diǎn)彈片與防振片間隙過大時(shí)，亦易使觸點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整其間隙距離。繼電器轉(zhuǎn)軸在軸承中的橫向間隙過大，亦易使觸點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整橫向間隙或修理軸尖和選取與軸尖大小適應(yīng)的軸承。調(diào)整右側(cè)限制螺桿的位置，以變更舌片的行程，使繼電器觸點(diǎn)在電流近于動(dòng)作值時(shí)停止振動(dòng)。然后檢查當(dāng)電流增大至整定電流的1.2倍時(shí)，是否有振動(dòng)。過分振動(dòng)的原因也可能是觸點(diǎn)橋?qū)ι嗥南鄬?duì)位置不適當(dāng)所致。為此將可動(dòng)觸點(diǎn)夾片座的固定螺絲擰松，使可動(dòng)觸點(diǎn)在軸上旋轉(zhuǎn)一個(gè)不大的角度，然后再將螺絲擰緊。調(diào)整時(shí)應(yīng)保持足夠的觸點(diǎn)距離和觸點(diǎn)間的共同滑行距離。另外改變繼電器縱向串動(dòng)大小，也可減小振動(dòng)。(2)全電壓下低電壓繼電器振動(dòng)的消除低電壓繼電器整定值都較低，而且長(zhǎng)時(shí)間接入額定電壓，由于轉(zhuǎn)矩較大，繼電器舌片可能按二倍電源頻率振動(dòng)，導(dǎo)致軸尖和軸承或觸點(diǎn)的磨損。因此需要細(xì)致地調(diào)整，以消除振動(dòng)。其方法如下：a、按上述消除觸點(diǎn)振動(dòng)的方法來調(diào)整靜觸點(diǎn)彈片和觸點(diǎn)位置,或調(diào)整縱向串動(dòng)的大小以消除振動(dòng)。b、將繼電器右上方舌片終止位置的限制螺桿向外擰，直到繼電器在全電壓下舌片不與該螺桿相碰為止。此時(shí)應(yīng)注意觸點(diǎn)橋與靜觸點(diǎn)有無卡住，返回系數(shù)是否合乎要求等。c、在額定電壓下，松開鋁框架的固定螺絲，上下移動(dòng)鋁框架調(diào)整磁間隙，以找到一個(gè)觸點(diǎn)振動(dòng)最小的鋁框架位置，再將鋁框架固定，也就是人為地使舌片和磁極間的上下間隙不均勻（一般是上間隙大于下間隙）來消除振動(dòng)。但應(yīng)注意該間隙不得小于0.5毫米，并防止舌片在動(dòng)作過程中卡塞。d、僅有常閉觸點(diǎn)的繼電器，可使舌片的起始位置移近磁極下面，以減小振動(dòng)。e、若振動(dòng)仍未消除，則可以將舌片轉(zhuǎn)軸取下，將舌片端部向內(nèi)彎曲。(3)電壓繼電器觸點(diǎn)應(yīng)滿足下列要求a、在額定電壓下，繼電器觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)。b、低電壓繼電器，當(dāng)從額定電壓均勻下降到動(dòng)作電壓和零值時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。c、過電壓繼電器，以1.05倍動(dòng)作電壓和1.1倍額定電壓沖擊時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。表1-3電壓繼電器實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表(4)電流繼電器觸點(diǎn)應(yīng)滿足下列要求以1.05倍動(dòng)作電流或保護(hù)出現(xiàn)的最大故障電流沖擊時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。圖1－4低電壓繼電器實(shí)驗(yàn)接線圖六、技術(shù)數(shù)據(jù)1、繼電器觸點(diǎn)系統(tǒng)的組合形式見表1-4。2、繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)：電流繼電器見表1-5，電壓繼電器見表1-63、動(dòng)作時(shí)間：過電流（或電壓）繼電器在1.2倍整定值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.15秒；在3倍整定值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.03秒。低電壓繼電器在0.5倍整定值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.15秒。4、接點(diǎn)斷開容量：在電壓不大于250伏，電流不大于2安時(shí)的直流有感負(fù)荷電路（時(shí)間常數(shù)不大于5×103秒）中斷開容量為40瓦；在交流電路中為200伏安。5、重量：約為0.5公斤。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，針對(duì)過電流、過電壓、低電壓繼電器實(shí)驗(yàn)要求及相應(yīng)動(dòng)作值、返回值、返回系數(shù)的具體整定方法，按實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫的格式和要求及時(shí)寫出電流繼電器、電壓繼電器實(shí)驗(yàn)報(bào)告和本次實(shí)驗(yàn)的體會(huì)，并書面解答本實(shí)驗(yàn)思考題。表1--4繼電器型號(hào)繼電器中觸點(diǎn)數(shù)量常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)DL—21c.DY—21c.DY—26c1DL—22c.DY—22c1DL—23c.DY—23c.DY—28c11DL—24c.DY—24c.DY—29c2DL—25c.DY—25c2表1--5型號(hào)最大整定電流（A）額定電流（A）長(zhǎng)期允許電流（A）電流整定范圍（A）動(dòng)作電流（A）最小整定值時(shí)的功率消耗（VA）返回系數(shù)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)DL—20C0.050.080.160.080.160.0125～0.050.0125～0.0250.025～0.050.40.80.20.30.60.30.60.05～0.20.05～0.10.1～0.20.50.612120.15～0.60.15～0.30.3～0.60.5236360.5～20.5～11～20.566126121.5～61.5～33～60.5510102010202.5～102.5～55～100.8520102015305～205～1010～201501530204012.5～5012.5～2525～506.51001530204025～10025～5050～100232001530204050～20050～100100～2000.7表1－6名稱型號(hào)最大整定電壓（V）額定電壓（V）長(zhǎng)期允許電壓（V）電壓整定范圍（V）動(dòng)作電壓（V）最小整定值時(shí)的功率消耗（VA）返回系數(shù)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)線圈串聯(lián)過電壓DY—21C～25C603060357015～6015～3030～6010.820010020011022050～20050～100100～200400200400220440100～400100～200200～400低電壓DY—26C、28C、483060357012～4812～2424～481.2516010020011022040～16040～8080～16032020040022044080～32080～160160～320DY—21C～DY—25C/60C6010020011022015～6015～3030～602.50.8二、具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路的工作原理、電路內(nèi)含的功能特點(diǎn)。2、理解為使具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路能安全可靠地工作，電路所必須滿足對(duì)回路監(jiān)視的基本要求。3、了解控制開關(guān)的觸點(diǎn)圖表及開關(guān)在電路中的應(yīng)用，掌握具有燈光和音響監(jiān)視控制回路的接線和動(dòng)作試驗(yàn)方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制電路中，是如何監(jiān)視回路本身的完整性和操作電源的正常性？2、在控制回路中增加合閘位置繼電器和跳閘位置繼電器對(duì)提高控制電路的性能有哪幾方面積極意義。3、在斷路器控制電路中是否具備確保斷路器分、合閘線圈短時(shí)通電的工作狀況。4、在燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制電路中，是否能保證斷路器既可用控制開關(guān)來進(jìn)行分、合閘操作，又可用繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置來進(jìn)行分、合閘操作？5、在圖13—1控制電路中紅燈、綠燈的工作特性與圖12—1中的是否有區(qū)別？三、原理說明具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路如圖13—1?？刂崎_關(guān)也是封閉式萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LW2—W—2/F6。與圖12—1不同的是，該圖在原紅、綠兩燈的位置中接入合閘位置繼電器（簡(jiǎn)稱合位繼電器）HWJ和跳閘位置繼電器（簡(jiǎn)稱跳位繼電器）TWJ。斷路器的操作過程如下：當(dāng)斷路器處于跳閘狀態(tài)時(shí)，跳位繼電器TWJ線圈、QF常閉輔助觸點(diǎn)和HC線圈組成通路，由于TWJ線圈電阻遠(yuǎn)大于HC線圈電阻，所以TWJ動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)接通了綠燈LD回路，綠燈發(fā)光，指示斷路器在跳閘位置。當(dāng)斷路器處于合閘位置時(shí)，合位繼電器HWJ線圈、QF常開輔助觸點(diǎn)和TQ線圈組成通路，HWJ也因線圈電阻遠(yuǎn)大于TQ電阻而動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)接通了紅燈HD回路，紅燈發(fā)光，指示斷路器處于合閘位置。其它動(dòng)作過程與圖12—1相似。這里不再敘述?？刂齐娐穲D13—1具有失電及回路斷線報(bào)警功能：當(dāng)斷路器控制回路熔斷器1FU（2FU）熔斷時(shí)，當(dāng)斷路器合閘后HWJ線圈斷線或分閘后TWJ線圈斷線時(shí)，HWJ和TWJ線圈失電，其常閉觸點(diǎn)閉合，其常閉觸點(diǎn)接通了光字牌GP回路。GP左側(cè)接通沖擊繼電器XMJ，預(yù)告音響裝置XMJ脈沖變壓器BL的一次回路接通電源正極，GP右側(cè)聯(lián)接電源負(fù)極。于是警鈴發(fā)聲，預(yù)告故障的存在；另外，在發(fā)聲的同時(shí)光字牌GP也通電而發(fā)光示字，告知故障的性質(zhì)。HWJ和TWJ是中間繼電器，線圈的電阻很大，串接在跳、合閘回路中短路的可能性很小，所以不會(huì)影響斷路器的動(dòng)作。HWJ和TWJ的觸點(diǎn)對(duì)數(shù)很多，可以代替斷路器的輔助觸點(diǎn)使用在不重要的回路中。圖13—1所示控制回路和圖12—1所示回路一樣不能裝設(shè)閃光信號(hào)，其事故音響信號(hào)回路一般通過信號(hào)繼電器的觸點(diǎn)來接通。圖13—1具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB01斷路器觸點(diǎn)及控制回路模擬箱1只2ZB02信號(hào)指示和萬能開關(guān)各1只3DZB01直流操作電源1路4ZB03數(shù)字式電秒表及開關(guān)組件掛箱1只5ZB06光字牌1只6ZB14DZ－31Β中間繼電器1只7ZB18LD；HD信號(hào)指示燈各1只8ZB31直流數(shù)字電壓、電流表各1只五、實(shí)驗(yàn)步驟和要求1、根據(jù)直流接觸器、跳閘線圈、合閘線圈、信號(hào)指示燈、合位及跳位繼電器的技術(shù)參數(shù)選擇操作電源的電壓。2、按圖13—1具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路進(jìn)行安裝接線。3、檢查上述接線的正確性，確定無誤后，接入直流220伏電源進(jìn)行控制回路動(dòng)作試驗(yàn)，通過操作與觀察，深入理解具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路中，各元件及接點(diǎn)的作用和電路動(dòng)作過程。六、注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)詳見前面的操作規(guī)程。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告在安裝接線動(dòng)作試驗(yàn)結(jié)束后，認(rèn)真分析控制回路的動(dòng)作過程及音響裝置的起動(dòng)原理，結(jié)合上述思考題寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。表13－1序號(hào)名稱代號(hào)控制開關(guān)KK②－④接通控制開關(guān)KK①－③接通FU熔絲熔斷1合閘接觸器HC2跳閘線圈TQ4斷路器QF5光字牌GP6跳閘位置繼電器TWJ7合閘位置繼電器HWJ8跳閘位置信號(hào)9合閘位置信號(hào)實(shí)驗(yàn)十三低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆瞻l(fā)電機(jī)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)的工作原理、整定值計(jì)算方法和調(diào)試技術(shù)。2、理解發(fā)電機(jī)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)的原理圖，展開圖及其保護(hù)裝置中各繼電器的作用。3、學(xué)會(huì)發(fā)電機(jī)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)的安裝接線操作技術(shù)及整組實(shí)驗(yàn)方法。二、預(yù)習(xí)與思考1、為什么要設(shè)置電壓回路斷線信號(hào)？2、二個(gè)時(shí)間繼電器如何配合？3、低壓起動(dòng)過電流保護(hù)中哪幾種繼電器屬于測(cè)量元件？4、過負(fù)荷保護(hù)中哪個(gè)繼電器是測(cè)量元件？三、原理說明1、低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)由于發(fā)電機(jī)的負(fù)荷電流通常比較大，以致過電流保護(hù)裝置反應(yīng)外部故障時(shí)的靈敏度可能很低，為了提高靈敏度，對(duì)過電流保護(hù)采用低電壓起動(dòng)，使保護(hù)能有效地區(qū)分最大負(fù)荷電流與外部故障二種不同的情況，見圖13—1、圖13—2。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在最大負(fù)荷電流下工作時(shí)，電壓降低甚小，而外部元件（如輸電線路、升壓變壓器等）發(fā)生短路故障時(shí)，電壓則劇烈降低。利用這一特點(diǎn)，發(fā)電機(jī)過流保護(hù)采用低電壓起動(dòng)后就可以不去考慮避開最大負(fù)荷電流，而只要按發(fā)電機(jī)的正常工作電流整定保護(hù)裝置的起動(dòng)電流，從而使得保護(hù)裝置的起動(dòng)電流減小，靈敏度相應(yīng)提高?？紤]到發(fā)電機(jī)是系統(tǒng)中最重要的元件，為了提高過流保護(hù)裝置的可靠性，保護(hù)實(shí)驗(yàn)電路采用三相式接線。為了使過流保護(hù)對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障起后備保護(hù)作用，過電流保護(hù)所用的電流互感器應(yīng)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)定子三相線圈中性點(diǎn)側(cè)的各相引出線上。為了保證發(fā)電機(jī)在未并入系統(tǒng)前或與系統(tǒng)解列以后發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)裝置仍能正確工作，電壓繼電器應(yīng)從裝設(shè)在發(fā)電機(jī)出口處的電壓互感器上取得電壓，在實(shí)際保護(hù)接線中這些要點(diǎn)必須掌握。在本保護(hù)中，當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時(shí)，低電壓繼電器起動(dòng)中間繼電器9，發(fā)出斷線信號(hào)即中間繼電器9同時(shí)起到交流電壓回路斷線監(jiān)視作用。低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流Iop,p按下式整定：Iop,p=IL，NKrel/Kre(13—1)式中：Krel——可靠系數(shù)，一般取1.15~1.25。Kre——返回系數(shù)，為0.85。IL，N——發(fā)電機(jī)折算到電流互感器二次測(cè)的額定負(fù)荷電流。保護(hù)裝置的低電壓起動(dòng)值，應(yīng)躲開電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)母線上的最低電壓，一般可以取：Uop,P=(0.5~0.6)UN（13－2）式中UN——發(fā)電機(jī)折算到電壓互感器二次測(cè)的額定電壓。圖13—1發(fā)電機(jī)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)原理圖保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比連接在發(fā)電機(jī)電壓母線上其它元件的保護(hù)裝置的最大時(shí)限tmax還要大一個(gè)到兩個(gè)時(shí)限級(jí)差△t，即t=tmax＋（１～２）△t（13—3）在有分段母線的情況下，保護(hù)裝置通常分兩段時(shí)限，保護(hù)裝置動(dòng)作后，以較小的時(shí)限作用于主變壓器斷路器、分段斷路器和母聯(lián)斷路器（例：圖13－1中12KT整定2秒），以較大的時(shí)限作用于發(fā)電機(jī)斷路器和自動(dòng)滅磁開關(guān)（例：圖13－1中的10KT整定2.5秒），這樣，當(dāng)相鄰發(fā)電機(jī)電壓母線或高壓母線發(fā)生故障并且相應(yīng)的保護(hù)裝置拒絕動(dòng)作時(shí)，本段發(fā)電機(jī)的低壓過流保護(hù)先將主變斷路器、分段斷路器和母聯(lián)斷開，使本段母線與故障部分分開，仍可保證本段母線的可靠供電，這是低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)在動(dòng)作時(shí)限配合必須注意的問題。2、過負(fù)荷保護(hù)見圖13-1。過負(fù)荷保護(hù)由電流繼電器1和時(shí)間繼電器2組成。由于短時(shí)間的過負(fù)荷不致于使發(fā)電機(jī)遭到破壞，一般不需要將發(fā)電機(jī)斷開，在發(fā)電廠中過負(fù)荷保護(hù)只作用于信號(hào)。由于過負(fù)荷的對(duì)稱性，過負(fù)荷保護(hù)只需在一相中裝設(shè)，過負(fù)荷保護(hù)與過電流保護(hù)可共用一組電流互感器。保護(hù)的動(dòng)作電流按下式整定：Iop，p=KrelIL.N/Kre（13—4）式中：Krel——可靠系數(shù)，采用1.05Kre——返回系數(shù)，為0.85IL.N——發(fā)電機(jī)折算到電流電感器二次測(cè)額定電流為了防止發(fā)電機(jī)外部元件短路時(shí)，過負(fù)荷保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)作，因此過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于發(fā)電機(jī)過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。實(shí)際運(yùn)行中，為了在出現(xiàn)能自行消除的短時(shí)過負(fù)荷時(shí)不致發(fā)出信號(hào)，通常過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間整定為9~10秒。（例：圖13－1中的2KT整定9秒）圖13—2發(fā)電機(jī)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)展開圖序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB07DL－24C/6電流繼電器2只2ZB09OP-31Β中間繼電器2只DY－28C/160低壓繼電器1只3ZB30DXM－2A信號(hào)繼電器1個(gè)4ZB29DS－22時(shí)間繼電器1只DS－23時(shí)間繼電器1只5ZB05光字牌組件1只6ZB03三刀雙擲開關(guān)1對(duì)7ZB35存儲(chǔ)式智能真有效值交流電流表1只8ZB36存儲(chǔ)式智能真有效值交流電壓表1只9THKDZB-3A母線電壓互感器1只AB段輸電線路1相負(fù)載電阻R150Ω；R225Ω各1只直流操作電源1路五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟開始實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)認(rèn)真學(xué)習(xí)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書最前面3頁(yè)，正確使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)。1、選擇電壓、電流繼電器動(dòng)作值（確定接線方式），選擇時(shí)間繼電器的動(dòng)作時(shí)間及動(dòng)作時(shí)間配合系數(shù)。（例：選擇DL-24C/6型為過負(fù)荷電流繼電器，整定動(dòng)作值為0.75A；DS－23型為過負(fù)荷時(shí)間繼電器整定動(dòng)作時(shí)限為6秒；選擇DL－24C/6為過流繼電器，整定動(dòng)作值為2.5A；DS-22型為過流時(shí)間繼電器整定動(dòng)作時(shí)限為1秒；選擇DY－28C/160為低電壓起動(dòng)繼電器，整定起動(dòng)值為60V。也可根據(jù)教師要求由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中公式計(jì)算確定。）圖13—3(a)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)交流回路實(shí)驗(yàn)接線圖2、對(duì)實(shí)驗(yàn)用的電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器進(jìn)行整定調(diào)試。方法同上。3、按圖13－3發(fā)電機(jī)低電壓?jiǎn)?dòng)過電流保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖進(jìn)行接線。4、確定自耦調(diào)壓器旋鈕指示輸出零位，AB段線路阻抗在B母線，兩只船形開關(guān)“距離保護(hù)電源開關(guān)”“差動(dòng)保護(hù)電源開關(guān)”均在關(guān)斷狀態(tài)，R1、R2均在最大值，起動(dòng)控制屏，“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”旋鈕打到“電流”檔，手動(dòng)合1QF，監(jiān)視“系統(tǒng)電壓”電壓表，慢慢增大調(diào)壓器輸出電壓至100V線電壓，“故障線路”旋鈕打到“AB段”，此時(shí)系統(tǒng)正常運(yùn)行。閉合ZB03開關(guān)S，觀察電流表示數(shù)，電流繼電器1KA動(dòng)作，6S后“過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作”光字牌亮。相關(guān)數(shù)據(jù)記入表14—1。5、斷開S，按“線路故障設(shè)置”自鎖鈕SBA、SBB、SBC選擇故障相，按SB模擬發(fā)電機(jī)短路故障，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)臺(tái)左側(cè)滑線變阻器調(diào)節(jié)手輪，保護(hù)動(dòng)作切除故障。相關(guān)數(shù)據(jù)記入表14—1。6、學(xué)生自行設(shè)計(jì)三相都裝有保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告在整定調(diào)試及動(dòng)作試驗(yàn)結(jié)束后，針對(duì)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)的主要整定方法和動(dòng)作特性進(jìn)行分析，及時(shí)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，將測(cè)試記錄結(jié)果填入表14－1中，并書面解答本實(shí)驗(yàn)思考題。圖13—3(b)低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)直流回路實(shí)驗(yàn)接線圖序號(hào)代號(hào)型號(hào)規(guī)格整定范圍實(shí)驗(yàn)整定值或額定工作值線圈接法過負(fù)荷時(shí)工作狀態(tài)過電流時(shí)工作狀態(tài)用途11KA22KT32HP43KA510KT66KVU79KC81HP912KC10QF113HP12表13－1實(shí)驗(yàn)三十二備用電源自動(dòng)投入實(shí)驗(yàn)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉備用電源自動(dòng)投入裝置的接線原理2.理解備用電源自動(dòng)投入裝置的工作原理以及實(shí)驗(yàn)操作方法3.理解電源備自投的實(shí)際作用。二.預(yù)習(xí)與思考1.當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，各個(gè)斷路器如何工作？其主電路中觸點(diǎn)先后動(dòng)作順序怎樣？2.當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，備用電源如何投入？3.負(fù)載側(cè)出現(xiàn)故障時(shí)，備用電源能否投入工作？4.分析備用電源自動(dòng)投入裝置在供電系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)？三.原理說明圖32—1備用電源自動(dòng)投入裝置主電路圖（明備用）1.備用電源自動(dòng)投入裝置簡(jiǎn)稱APD裝置。是當(dāng)工作電源因故障被斷開以后，能迅速自動(dòng)地將備用電源投入工作，使供電不間斷的一種裝置，分為明備用和暗備用兩種，所謂明備用圖33—1所示是由一路工作電源供電，當(dāng)工作電源發(fā)生故障是，備用電源在APD裝置作用下投入工作。所謂暗備用是由兩路工作電源供電，如圖32—2所示APD裝置裝在3QF斷路器上，當(dāng)其中任意一路工作電源發(fā)生故障時(shí)，在APD裝置作用下能互為備用。本實(shí)驗(yàn)采用暗備用。2.備用電源投入裝置的基本要求（1）工作電源不論任何原因失去時(shí)，APD裝置均應(yīng)動(dòng)作。工作電壓失去的原因很多，如工作進(jìn)線，工作母線，工作變壓器，工作出線等，發(fā)生短路故障而未被其斷路器斷開，或上級(jí)變電所發(fā)生故障造成工作電源進(jìn)線停電，或錯(cuò)誤操作斷路器使工作工作電源斷電，所有這些情況均應(yīng)使APD裝置動(dòng)作。但應(yīng)防止電壓互感器二此側(cè)熔絲熔斷時(shí)誤動(dòng)作。圖32—2備用電源自動(dòng)投入裝置主電路圖（暗備用）（2）只有當(dāng)工作電源斷開后，備用電源才投入，而且備用電源必須有足夠高的電壓。前者是為了防止備用電源向故障點(diǎn)供給短路電流，并且可避免不符合并列條件的兩個(gè)電源非同期并列運(yùn)行，后者是為了保證滿足電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的條件。（3）必須保證APD裝置只動(dòng)作一次，以避免把備用電源投入到永久性故障上，造成高壓斷路器多次跳合閘，擴(kuò)大事故。（4）備用電源投入裝置動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡量短，以利于電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)和縮短停電時(shí)間。（5）當(dāng)電壓互感器任一個(gè)熔斷器熔斷時(shí)，APD裝置不應(yīng)動(dòng)作。（6）當(dāng)備用電源無電壓時(shí)，APD裝置應(yīng)退出工作，以避免不必要?jiǎng)幼?，?dāng)供電電壓消失或者電力系統(tǒng)發(fā)生故障造成工作母線與備用母線同時(shí)失壓時(shí)，APD裝置不動(dòng)作。3.采用APD裝置的優(yōu)點(diǎn)（1）提高供電可靠性和連續(xù)性，節(jié)省建設(shè)投資，（2）簡(jiǎn)化繼電保護(hù)裝置,加速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，（3）限制短路電流、提高母線殘余電壓，（4）費(fèi)用低，運(yùn)行維護(hù)方便。4.簡(jiǎn)述原理（1）如圖32—2由兩路電源進(jìn)線WL1和WL2，互為備用，APD裝置裝設(shè)在單母線分段斷路器3QF上，正常運(yùn)行時(shí)，分段斷路器3QF是斷開的，兩電源分別給兩路負(fù)載供電，當(dāng)任何一個(gè)工作電源發(fā)生故障被切除后，1QF或2QF迅速斷開，母線分段斷路器3QF迅速吸合，由正常工作電源通過3QF給另一路故障電源供電，完成APD裝置動(dòng)作。（2）正常工作時(shí)，兩路進(jìn)線分別給兩段母線供電，進(jìn)線斷路器1QF和2QF均處于合閘狀態(tài)，分段斷路器3QF處于分閘狀態(tài)。1QF和2QF輔助常開觸點(diǎn)閉合接通閉鎖繼電器KLA,KLA接點(diǎn)KLA1閉合，接通閉鎖指示燈HL,指示APD裝置做好合閘準(zhǔn)備。此時(shí)兩段母線均為正常值，所以低電壓繼電器均在吸合狀態(tài)，其常閉觸點(diǎn)打開，其常開觸點(diǎn)閉合，APD裝置處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。閉鎖繼電器是一延時(shí)返回的中間繼電器，用以保證APD裝置只動(dòng)作一次。SA為控制開關(guān)，當(dāng)APD裝置投入時(shí)，SA觸頭閉合，當(dāng)APD裝置解除時(shí)，SA觸頭斷開。（3）當(dāng)母線WL1段失電時(shí)，電壓繼電器KV1和KV2全部釋放，其常閉接點(diǎn)閉合，由于母線WL2段電壓正常，故KV4常開觸點(diǎn)仍然閉合，接通時(shí)間繼電器KT1的線圈，經(jīng)過整定時(shí)限KT1常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合，接通中間繼電器KM1，其常開接點(diǎn)閉合接通斷路器1QF操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈YR1，使1QF跳閘。1QF跳閘后，其常閉輔助接點(diǎn)閉合，經(jīng)閉鎖繼電器KLA延時(shí)返回常開接點(diǎn)KLA2接