JBZ-5型電力自動化和繼電保護及工廠供配電技術(shù)綜合實驗

JBZ-5型電力自動化和繼電保護及工廠供配電技術(shù)綜

合實驗

JBZ-5型電力自動化和繼電愛護及工廠供配

電技術(shù)綜合實驗裝置

實

驗

指

導(dǎo)

書

浙江高自成套設(shè)備

浙江高校自動化技術(shù)研究所

名目

一、繼電器特性實驗......................................4

實驗1電流繼電器和電壓繼電器特性實驗...................4

實驗2JSS48A-S時刻繼電器特性實驗......................10

實驗3中間繼電器特性實驗...............................13

實驗4信號繼電器特性實驗...............................16

實驗5DCD—2差動繼電器實驗...........................19

實驗6方向阻抗繼電器實驗...............................23

實驗7三相一次重合閘裝置實驗...........................27

二、繼電愛護實驗........................................32

實驗8線路的定時限過電流愛護實驗.......................32

實驗9線路的反時限過電流愛護實驗.......................36

實驗10低電壓閉鎖電流速斷愛護實驗......................42

實驗11單側(cè)電源輻射式輸電線路三段式電流愛護實驗........45

實驗12裝設(shè)跳躍閉鎖繼電器的斷路器操縱回路實驗..........57

實驗13''用前加速〃和''后加速"方法提高繼電愛護性能的實驗

..................................................................................................................60

三、低壓電器與工廠供配電實驗............................62

實驗14接觸器動作值的檢驗和觸頭聯(lián)鎖關(guān)系實驗............62

實驗15單相及三相漏電愛護電路原理及測試實驗............65

實驗16電流互感器各種常見接線方案及用于電流測量、過電流愛

護實驗...................................................68

實驗17電壓互感器各種常見接線方案及用于電壓測量、過電壓愛

護實驗及相對地短路愛護..................................72

實驗18斷路器組成的三級愛護實驗.........................75

附錄一三相交流電發(fā)生器使用說明........................77

四、電力自動化實驗......................................79

實驗19模擬電力系統(tǒng)組成實驗...........................79

實驗20模擬電力系統(tǒng)并聯(lián)與短路實驗......................82

實驗21模擬變壓器的低電壓啟動的過電流實驗..............86

實驗22模擬變壓器的差動愛護實驗........................91

實驗23模擬配電網(wǎng)自動化實驗...........................96

實驗24模擬發(fā)電機輸出功率的調(diào)劑實驗...................101

實驗25模擬發(fā)電機過電壓愛護實驗.......................105

一、繼電器特性實驗

實驗1電流繼電器和電壓繼電器特性實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.了解繼電器差不多分類、方法及其結(jié)構(gòu)。

2.熟悉常用電流繼電器和電壓繼電器。

3.學會調(diào)整，測量電磁型繼電器的動作值，返回值和返回系數(shù)。

4.測量電磁型繼電器的時刻特性。

二、繼電器的類型與認識

繼電器是電力系統(tǒng)常規(guī)繼電愛護的要緊元件，它的種類繁多，原理與作用各異。

1.繼電器的分類

繼電器按所反應(yīng)的物理量的不同可分為電量和非電量的兩種，屬于非電量的有瓦斯繼電

器，速度繼電器。反應(yīng)電量的種類比較多，一樣分類如下：

a.按動作原理可分為：電磁型，感應(yīng)型，整流型，晶體管型，微機型等。

b.按繼電器所反應(yīng)的電量性質(zhì)可分為電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器，阻抗繼電

器、頻率繼電器等；

c.按繼電器的作用可分為起動動作繼電器、中間繼電器、時刻繼電器、信號繼電器等。

d.近年來電力系統(tǒng)中已大量使用微機愛護，整流型和晶體管型繼電器以及感應(yīng)型，電磁

型繼電器使用量已有減少。

2.常用電流繼電器的構(gòu)成原理

DL-30系列電磁型電流繼電器常用于電機、變壓器和輸電線路的過負荷和短路愛護中，

作為起動元件，只有它第一反應(yīng)出電流的劇增，由它再起動和傳遞到愛護環(huán)節(jié)、直至觸發(fā)斷路

器跳閘，將故障部分從系統(tǒng)中切除。通過實驗對電流繼電器的特性、接線方式和整定都有明

確的認識。

DL-30系列電磁型電流繼電器的要緊產(chǎn)品有DL-31、DL-32,DL-33、DL-34等。本實驗

所用的電流繼電器為DL-31,最大整定電流為6A、整定電流范疇為1.5?6A。該繼電器為

磁電式，瞬時動作，磁系統(tǒng)有兩個線圈，可依照需要串聯(lián)或并聯(lián)，故改變接線方式可使繼電

器整定范疇變化一倍。繼電器名牌的刻度值及額定值關(guān)于電流繼電器是線圈串聯(lián)的值（以安

培為單位），撥動刻度的指針，即可改變繼電器的動作值。（原理是改變游絲的反作用力矩）。

繼電器的動作是如此的：當電流值升至整定值或大于整定值時，繼電器動作，動合觸點

閉合，動斷觸點斷開。當電流降低到0.8倍整定值時，繼電器就返回，動合觸點斷開，動斷

觸點閉合。DL-31型電流繼電器內(nèi)部接線如圖1-1所示。

DL-31型電流繼電器，按整定值的范疇的誤差有：

①每一整定值的誤差不大于±6%。

②繼電器刻度極限誤差不大于6%o

③動作值的離散度（變差）不大于6%。

④關(guān)于DL-31、DL-32、DL-33、DL-34型電流繼電器的返回系數(shù)不小于0.8,最大

整定電流為200A的電流繼電器的返回系數(shù)不小于0.7o

⑤在1.1倍動作值時，動作時刻不大于0.12S；在2倍動作值時，動作時刻不大于

0.04So

3.常用電壓繼電器的構(gòu)成原理

常用的電磁式電壓繼電器的結(jié)構(gòu)和原理，與電磁式電流繼電器極為類似，只是電壓繼電

器的線圈為電壓線圈，有過電壓繼電器和欠電壓繼電器，多作成低電壓（欠電壓）繼電器。低

電壓繼電器的動作電壓u°p,為其線圈上的使繼電器動作的最高電壓；其返回電壓UK,為

其線圈上的使繼電器由動作狀態(tài)返回到起始位置的最低電壓。低電壓的返回系數(shù)KK=UK/

t/op>L其值越接近1，說明繼電器越靈敏，一樣為1.25。過電壓的返回系數(shù)Kre=de/U°p

<1,其值越接近1,說明繼電器越靈敏。

本實驗用DY-32型電壓繼電器（?60V）,其內(nèi)部接線如圖1-2所示。

三、電流繼電器特性實驗

電流繼電器動作、返回電流值測試實驗。實驗電路原理如圖1-3所示。

圖1-3電流繼電器特性實驗原理圖

實驗步驟如下：

1.整定繼電器動作值，按圖1-3接線，調(diào)三相交流電發(fā)生器輸出指示為0V。

2.檢查線路正確后，合上電源開關(guān)。

3.調(diào)劑三相交流電發(fā)生器使電流值緩慢升高，記下繼電器動作（指示燈HL1亮）

時的電流值，即為動作值。

4.繼電器動作后，再調(diào)劑三相交流電發(fā)生器使電流值平滑下降，記下繼電器返回

時（指示燈HL1滅〕最大電流值，即為返回值。

5.測三組數(shù)據(jù)，分別運算動作值和返回值的平均值即為電流繼電器的動作電流值

和返回電流值。

6.運算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)

7.將結(jié)果填入表1-1中

表1-1動作值，返回值測試

線圈接法動作值返回值

1

2

3

線圈

平均值

串聯(lián)

誤差整定值12d

變差返回系數(shù)

1

2

3

線圈

平均值

并聯(lián)

誤差整定值電

變差返回系數(shù)

四、電壓繼電器特性實驗

電壓繼電器動作、返回電壓值測試實驗（以過電壓繼電器為例）。實驗原理圖如以下圖

1-4所示。

圖1-4電壓繼電器特性實驗原理圖

實驗步驟如下：

1.整定繼電器動作值，按圖1-4接線，三相交流電發(fā)生器輸出指示為0V。

2.檢查線路正確后，合上電源開關(guān)；

3.調(diào)整三相交流電發(fā)生器使電壓緩慢升高，記下繼電器動作（指示燈HL1

亮）時的電壓值，即為動作值：

4.繼電器動作后，再調(diào)劑三相交流電發(fā)生器使電壓緩慢下降，記下繼電器

返回（指示燈HL1滅）時的電壓值，即為繼電器的返回值；

5.測三組數(shù)據(jù)，分別運算動作值和返回值的平均值，即為過電壓繼電器的

動作值和返回值；

6.運算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)；

7.結(jié)果填入表1-2中

表1-2動作值，返回值測試

動作值返回值

1

2

3

平均值

誤差

整定值

變差返回系數(shù)

五、電壓繼電器動作時刻測試實驗

實驗原理如圖1-5所示。

三

停

止

o

AHm

電秒表

?111

-220V啟

o-

動

,QS2

圖1-5電壓繼電器動作時刻測試實驗原理圖

實驗步驟如下：

1.按圖1-5接線，調(diào)壓器輸出指示為0V,整定繼電器動作值。

2.檢查線路正確后，合上電源開關(guān)。

3.打開電秒表電源開關(guān)，工作選擇開關(guān)置''連續(xù)"。

4.調(diào)整調(diào)壓器使電壓勻速升高，約超過繼電器動作值1.2?1.5倍。

5.合上備用刀閘（QS2）,電秒表顯示的時刻即為動作時刻。記下該值，然后

復(fù)位。

6.測3組數(shù)據(jù)，運算平均值即為電壓繼電器動作時刻值，結(jié)果填入表1.3中。

表1.3電壓繼電器動作時刻測試

時刻123平均值

T

六、本卷須知

1.正確聯(lián)接電流繼電器電流線圈、電壓繼電器電壓線圈的兩種聯(lián)接方式，并明確不同聯(lián)

接時的整定范疇。

2.電流繼電器的電流線圈只承諾短時刻通入大電流。

七、摸索題

1.電磁型電流繼電器和電壓繼電器在結(jié)構(gòu)上有什么異同點？

2.如何調(diào)整電流繼電器、電壓繼電器的返回系數(shù)？

3.DL型電流繼電器的動作電流的調(diào)整方法有哪幾種？

4.過電壓繼電器和欠電壓繼電器有何區(qū)別？

5.假如要測試電流繼電器動作時刻測試實驗應(yīng)如何做？畫出實出原理圖并進行測

試.

實驗2JSS48A-S時刻繼電器特性實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.熟悉常用時刻繼電器

2.學會調(diào)整、測量電磁型繼電器的動作值。

3.測量電磁型繼電器的時刻特性。

二、常用時刻繼電器

1.時刻繼電器在電路中起著操縱動作時刻的作用。對時刻繼電器的要求是時

刻的準確性，而且動作時刻不應(yīng)隨操作電壓在運行中可能的波動而改變。它通常

都有延時吸合觸頭和延時開釋觸頭，有些型號的時刻繼電器還兼有瞬時閉合與瞬

時分斷觸頭。不管是吸合延時依舊開釋延時繼電器，在電力繼電愛護回路中常用

作時限元件獲得延時動作來實現(xiàn)自動操縱功效。時刻繼電器的電磁系統(tǒng)不要求專

門高的返回系數(shù)，因為繼電器的返回是由愛護裝置啟動機構(gòu)將其線圈上的電壓全

部撤除來完成的。

本實驗使用的是JSS48A-S數(shù)顯型時刻繼電器,它采納了大規(guī)模集成電路，

LED數(shù)字顯示，數(shù)字開關(guān)預(yù)置。該時刻繼電器設(shè)定方便、精度高、延時范疇大、

輸出容量大、功耗低、無機械磨損，故工作穩(wěn)固可靠。它的端子接線圖如圖2-1

所示。

圖2-1JSS48A-S接線端子示意圖

JSS48A-S數(shù)顯型時刻繼電器的要緊技術(shù)參數(shù)：

⑴額定工作電壓：AC220V,50HZ；

(2)延時操縱精度：＜0.5%；

(3)觸頭與容量：AC220V,3A；DC28V,5A(阻性)。

JSS48A-S使用說明

⑴把數(shù)字開關(guān)及時段開關(guān)預(yù)置在所需的操縱時刻位置，接通電源，現(xiàn)在數(shù)顯

將從零開始計時，當?shù)竭_所預(yù)置的時刻時，延時觸點動作實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，數(shù)顯保持此

刻的時刻顯示，實現(xiàn)定時操縱。

(2)復(fù)零功能可作斷開延時使用，即在任意時刻接通復(fù)零鍵(按動)，延時觸點

將回復(fù)到初始位置，斷開后(開釋復(fù)零鍵)，數(shù)顯從0開始計時。利用此功能，將

復(fù)零端子接外控觸點也能夠?qū)崿F(xiàn)斷開延時。

(3)在任意時刻接通暫停鍵，計時暫停，顯示將保持此刻的時刻，斷開后再

連續(xù)計時。利用此功能可作累時器使用。

(4)在強電場環(huán)境中使用，同時復(fù)零及暫停鍵的引線較長時，應(yīng)使用屏蔽線，

以防電磁干擾而阻礙繼電器的正常工作。

(5)※※復(fù)零及暫停端子不承諾(切勿)施接電壓

三、實驗內(nèi)容

1.時刻繼電器特性測試實驗

實驗原理接線圖如圖2-4所示。

實驗步驟如下：

1.按圖接好線路，調(diào)整時刻整定值。

2.合上QS2,記錄電秒表顯示的讀數(shù)，然后復(fù)位。

3.測量3次，取平均值，結(jié)果填入表2.1中。且整定后第一次動作時刻

測量不計入測量結(jié)果中；

4.運算動作時刻誤差。

表2.1時刻繼電器動作時刻測試

整定值123平均誤差變差

T

四、本卷須知

1.時刻繼電器的復(fù)位鍵和暫停鍵的端子都切不可接入電壓。

2.2.電源引入端子A（B、C）是指從三相電源出線端子上引出A,也能夠引

出B或C,即220V單相電源。不可誤接成380V!或?qū)、B、C接在一

起！

實驗3中間繼電器特性實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.熟悉常用中間繼電器

2.學會中間繼電器質(zhì)檢試驗方法。

二、常用中間繼電器簡介

1.中間繼電器是傳輸或轉(zhuǎn)換信號的一種中繼電器元件，它作用于各種愛護線路和一些

操縱線路中，以增加主愛護繼電器或主操縱繼電器的觸點的數(shù)量或容量，來實現(xiàn)-點操縱多

點、以小功率操縱大容量為輔助繼電器，等目的。中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，但

它的數(shù)量多且容量大。為保證在操作電源電壓降低時中間繼電器仍能可靠地動作，因此中間

繼電器的可靠動作電壓只要達到額定電壓的70%即可，瞬動式時刻繼電器的固有動作時刻不

應(yīng)大于0.05秒。

本實驗使用的是DZ-15型中間繼電器。它的結(jié)構(gòu)和工作原理是如此的：山形導(dǎo)磁體由磁

物與園柱鐵心組成，其鐵芯上裝有線圈。平板銜鐵借助磷青銅薄彎板與磁碗板錢鏈。動、靜

接觸系統(tǒng)分別固定于銜鐵與磁規(guī)扳上。當加電壓于線圈兩端時，銜鐵向吸合位置運動，同時

改變觸點的狀態(tài)（動合觸點閉合）。斷開線圈電壓（或降低電壓至返回值）時，銜鐵在拉力彈簧

和接觸片的反作用力下返回到原始位置，同時觸點復(fù)原正常狀態(tài)（動斷觸點閉合）。DZ-15型

中間繼電器有兩對動合和兩對動斷觸點。內(nèi)部接線如圖2-2所示。

圖2-2DZ-I5型中間繼電器接線圖（背視）

DZ-15型中間繼電器通常用在愛護裝置的出口回路中，用來接通斷路器的跳閘回路，因

此又稱為出口繼電器（包括所有DZ系列）。它必須滿足繼電愛護的差不多要求：即選擇性、速

動性、靈敏性、可靠性。本實驗通過質(zhì)撿試驗一測量動作的最小電壓及額定電壓下的動作狀

態(tài)，以檢驗中間繼電器的差不多特性。

DZ-15型中間繼電器的要緊技術(shù)數(shù)據(jù)如下（可供實驗測試對比）：

（1）電磁線圈額定電壓DC110V。

(2)動作電壓：不小于70%額定電壓。

(3)返回電壓：不小于3%額定電壓。

(4)動作時刻：不大于O.045(s)(在額定電壓條件下)。

(5)功率消耗：不大于7W(在額定電壓下)。

三、實驗內(nèi)容

2.中間繼電器特性測試實驗

實驗原理接線圖如圖2-5所示。測量中間繼電器動作的奏效電壓(動作值)和在額定電

壓下的可靠性。

圖2-5中間繼電器特性測試實驗原理圖

實驗步驟如下：

1.調(diào)壓器輸出指示為0V,按圖2-5接線，檢查線路正確后，合上電源開關(guān)；

2.調(diào)整調(diào)壓器使電壓緩慢升高，記下繼電器動作(指示燈HD1亮，HD2滅)時的

電壓值，即為動作值；

3.連續(xù)調(diào)劑調(diào)壓器直至額定電壓110V,斷開電源開關(guān)，再閉合電源開關(guān)，觀看燈

HD1、HD2的狀態(tài)。

3.重復(fù)步驟2、3的操作連續(xù)三次，對比要緊技術(shù)參數(shù)，檢驗中間繼電器的動作值

和可靠性，得出實驗結(jié)論。

四、本卷須知

1.DZ-I5型中間繼電器和DX-31B信號繼電器的電磁線圈均為電壓型，接線時應(yīng)注意

它們線圈的端子和接法。

2.分清中間繼電器和信號繼電器的觸點端子,切不可接錯。

3.電源引入端子A（B、C）是指從三相電源出線端子上引出A,也能夠引出B或C,即

220V單相電源。不可誤接成380V!或?qū)、B、C接在一起！

五、摸索題

1.試說明中間繼電器在繼電愛護裝置中的作用？

2試運算出中間繼電器動作值是否滿足技術(shù)參數(shù)規(guī)定的指標？

3詳細描述多種繼電器配合實驗的動作關(guān)系和返回關(guān)系。

實驗4信號繼電器特性實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.熟悉常用時刻繼電器、中間繼電器和信號繼電器等。

2.學會信號繼電器的質(zhì)檢試驗方法。

二、常用信號繼電器簡介

1信號繼電器用于繼電愛護裝置和自動裝置或個別元件動作后的信號指示。它的系列

產(chǎn)品有DX-31A、DX-31B、DX-32A、DX-32B。繼電器為嵌入式安裝磁電式信號繼電器。它

由鐵芯、線圈、銜鐵、接點系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、插頭座、外殼等幾部分組成。當線圈通電時,

銜鐵被吸引，信號掉牌（指示燈亮）且接點閉合。失去電源時，有的需要手動復(fù)歸，有的電

動復(fù)歸。信號繼電器有電壓動作和電流淌作兩種。

本實驗使用的是DX-31B型信號繼電器，它的內(nèi)部接線如圖2-3所示。

圖2-3DX-31B型信號繼電器接線圖（背視）

關(guān)于信號繼電器的技術(shù)要求是:靈敏性、可靠性。為此，它有以下幾個要緊技術(shù)參數(shù)：

（1）繼電器的動作值：電壓工作繞組不超過70%額定電；（電流型工作繞組不超過80%額

定電流。）

（2）電壓保持繞組的保持電壓不大于80%額定保持電壓（對DX-32A、DX-32B型信號繼電

器）。

（3）繼電器銜鐵活動部分應(yīng)在不小于5%額定值下可靠返回。

通過信號繼電器特性實驗，檢測繼電器的靈敏性和可靠性。

三、實驗內(nèi)容

1.信號繼電器特性測試實驗

圖2-6信號繼電器特性測試實驗原理圖

實驗原理接線圖如圖2-6所示。

實驗步驟如下：

1.調(diào)壓器輸出指示為0V,按圖2-6接線，檢查線路正確后，合上電源開關(guān)；

2.調(diào)劑調(diào)壓器直至額定電壓220V,斷開電源開關(guān)，再閉合電源開關(guān)，觀看燈HD1

是否亮和信號繼電器顯示是否動作（信號鈕跳起）。斷開電源開關(guān)，復(fù)位信號繼

電動作顯示器（掀下）。再閉合電源開關(guān)，再觀看燈HD1和信號繼電器顯示器

的狀態(tài)。

3.重復(fù)步驟2的操作三次，試驗信號繼電器的靈敏性和可靠性。

4,斷開電源開關(guān)，把燈HD1的聯(lián)線接到信號繼電器的另一對觸點上，重復(fù)步驟1、

2、3的操作，檢驗這一對觸點。

4.多種繼電器配合實驗

實驗要求：使用電壓繼電器，時刻繼電器，信號繼電器，中間繼電器構(gòu)成一個過電

壓愛護機構(gòu)，要求當電壓繼電器動作后，啟動時刻繼電器延時通過一定時刻后，啟動信

號繼電器發(fā)信號和中間繼電器動作跳閘。實驗步驟為：

1.依照所給繼電器，自行擬定一個完整的過電壓愛護實驗原理接線圖。

2.接線圖通過老師審查合格后進行以下實驗。

3.逐步加電壓，認真觀看各種繼電器的動作關(guān)系.

4.逐步減電壓，認真觀看各種繼電器的返回關(guān)系.

四、本卷須知

1.DZ-15型中間繼電器和DX-31B信號繼電器的電磁線圈均為電壓型，接線時應(yīng)注意

它們線圈的端子和接法。

2.分清中間繼電器和信號繼電器的觸點端子,切不可接錯。

3.電源引入端子A（B、C）是指從三相電源出線端子上引出A,也能夠引出B或C,即

220V單相電源。不可誤接成380V!或?qū)、B、C接在一起！

五、摸索題

1.信號繼電器在繼電愛護裝置中的作用？

2信號繼電器試驗結(jié)果其動作值是否滿足技術(shù)參數(shù)規(guī)定的指標？

3.詳細描述多種繼電器配合實驗的動作關(guān)系和返回關(guān)系。

實驗5DCD—2差動繼電器實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.了解DCD—2差動繼電器結(jié)構(gòu)及各線圈作用

2.把握繼電器各線圈間極性檢查方法及繼電器的動作安匝測定方法.

3.了解直流重量對繼電器動作特性的阻礙。

二、實驗原理

DCD—2繼電器由一個執(zhí)行元件（"—11/0.2型的電流繼電器）和一個帶短路線圈的

速路和變流器組成。飽和變流器的導(dǎo)磁體是三柱鐵芯，在鐵芯的中間柱上繞有一個差動線圈

卬厚o兩個平穩(wěn)線圈WpM和Wph2,右側(cè)鐵芯柱上繞有與執(zhí)行元件相連接的二次線圈IV,,

短路線圈的兩部分和W；那么分別繞于中間及左側(cè)鐵芯柱上。并使它們產(chǎn)生的磁通對左

邊窗口來說是同向串聯(lián)的，該繼電器除二次線圈外，其余各線圈都有一定數(shù)量的抽頭。利用

插頭可改變其匝數(shù)，如此便于對繼電器的參數(shù)進行調(diào)整，結(jié)構(gòu)原理圖和原理接線圖如圖7-1

所示。

繼電器的差不多原理的利用非故障時暫態(tài)電流中的非周期重量來磁化導(dǎo)磁體，提高其飽

和程度從而構(gòu)成躲過勵磁涌流及穿越性故障時不平穩(wěn)電流的作用。當電力變壓器空載合閘時,

瞬時值專門大的勵磁涌流全部流過差動繞組，涌流波形具有偏于時刻軸一側(cè)的特性，其波形

分解為周期性重量和以一定速度衰減的非周期重量。并在導(dǎo)磁體里產(chǎn)生相應(yīng)的磁通，直流磁

通能夠無阻礙以兩個邊柱為路徑環(huán)流，交流磁通將遭到短路繞組的感應(yīng)作用而削弱。在直流

磁通的作用下導(dǎo)磁體迅速飽和，大大降低了導(dǎo)磁率，因而顯著增加了繼電器的動作電流，當

穿越性短路時，短路電流中含有非周期重量電流時，也產(chǎn)生同樣的作用，因而也能防止當

穿越短路切除后電壓復(fù)原時的誤動作。

圖7-1DCD-2差動繼電器結(jié)構(gòu)

三、預(yù)習要求:

1.DCD—2差動繼電器結(jié)構(gòu)，各線圈作用。

2.不平穩(wěn)電流，涌流，助磁特性等概念。

四、實驗內(nèi)容：

1.繼電器動作安匝測定

K：閘刀開關(guān)R：變阻器

AT：單相調(diào)壓器E：直流電源

A：電流表(0—5A—10A)XD：信號燈

實驗線路如圖7-2所示。改變差動線圈匝數(shù)，當匝數(shù)為20、13、10匝時讀取動作

電流值，并運算動作安匝，將實驗結(jié)果記錄與表格內(nèi)，要求動作安匝為60±4安匝

表7.1繼電器動作安匝測定數(shù)據(jù)記錄

差動線圈匝數(shù)201310

動作電流(A)

運算動作安匝

2.差動線圈與平穩(wěn)線圈極性檢查

圖7-3差動線圈與平穩(wěn)線圈極性檢查實驗原理圖

實驗接線如圖7-3所示，設(shè)備仍是圖7-2所示的設(shè)備。5、3端子相連。

a.先在端子1及9通入電流，差動線圈接在5匝，平穩(wěn)線圈分別接在16、14、8、

4、3匝時，讀取動作電流，并運算動作安匝。

表7.2差動線圈接在20匝測定數(shù)據(jù)記錄

平穩(wěn)線圈匝數(shù)161484.3.

動作電流(A)

運算動作安匝

b.再在端子1及7通入電流，差動線圈接在5匝，平穩(wěn)線圈分別接在16、8、3

匝時，讀取動作電流，并運算動作安匝。

表7.3差動線圈接在20匝測定數(shù)據(jù)記錄

平穩(wěn)線圈匝數(shù)1683

動作電流(A)

運算動作安匝

c.把所得結(jié)果記錄于表格中，并比較a,b項結(jié)果，判別極性。

注意:

a.在實驗中變換匝數(shù)，松開螺絲插頭前，應(yīng)拉開電源，幸免因螺絲插頭切斷

電流。

b.螺絲插頭必須插對，旋緊，以免造成內(nèi)部局部短路或開路。

3.短路線圈匝數(shù)比的改變對動作安匝數(shù)的阻礙

實驗接線如圖7-4所示。改變短路線圈的匝數(shù)比，即螺絲插頭接短路線圈的1—1',

1—2,,1—3”一4,時，讀取動作電流值，并運算動作安匝。把結(jié)果記錄于表格內(nèi)。

表7.4差動線圈接在20匝測定數(shù)據(jù)記錄

短路線圈的匝數(shù)

i-r1-2，1-3'14

比

動作電流(A)

運算動作安匝

五、實驗報告要求：

1.列表記錄各項測定數(shù)據(jù)。并運算結(jié)果加以分析，畫出曲線。

2.說明各線圈的功用。

3.直流助磁特性曲線陡和平滑對變壓器差動愛護的阻礙？

六、本卷須知

1.實驗前必須閱讀實驗指導(dǎo)書、預(yù)習有關(guān)內(nèi)容。

2.正確聯(lián)接實驗電路，并明確平穩(wěn)線圈、差動線圈、短路線圈。

七、摸索題

1.什么緣故要有平穩(wěn)線圈和短路線圈？可否沒有？

2.直流助磁特性曲線陡和平滑對變壓器差動愛護的阻礙？

實驗6方向阻抗繼電器實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.觀看方向阻抗繼電器的結(jié)構(gòu)。

2.把握方向阻抗繼電器的整定方法及精工電流、經(jīng)歷回路的整定方法。

3.把握方向阻抗繼電器的靜態(tài)Zpu=f（（p）特性和Zpu=/（1,）特性測量方法，

學會求取最大靈敏角及最小精確工作電流。

二、LZ-21型向阻抗繼電器簡介

本實驗采納LZ-21型向阻抗繼電器，這種方向阻抗繼電器屬于相靈敏接線的整流型方

向阻抗繼電器。它同功率方向繼電器一樣，由電壓形成回路，整流比較回路和執(zhí)行元件三部

分組成。

LZ-21型方向阻抗繼電器的原理接線圖如圖18-1所示。

21DKB

24

斷開端子??及??,

短接端子回⑩即為方向

繼電器。

圖18-1LZ-21型方向阻抗繼電器

端子1、2,和3、4為繼電器中電抗變壓器DKB的兩個原方線圈的電流引入端子。前

子5、6、7為繼電器中電壓變換器YB的原方線圈端子，用于引入電壓UA，UB，UC，如5、

6端子接L壓那么7端子接電壓端子9、10、11為繼電器中JJ極化繼電器的兩

對節(jié)點（一對常開節(jié)點和一對常閉節(jié)點）o

LZ-21型方向阻抗繼電器的交流額定電壓為100V,交流額定電流為5A,額定頻率為50

赫茲，阻抗的整定值為2Q-20C。

三、實驗內(nèi)容

圖18-2LZ-21型方向阻抗繼電器實驗原理接線圖

實驗步驟為：

1.閱讀LZ-21方向阻抗繼電器原理接線圖（圖18-1）,把握LZ-21方向阻抗繼電器的原

理及實驗內(nèi)容

2.熟悉實驗原理接線圖（圖18-2）,即擬定一實驗圖。

3.依照擬好的線路圖（圖18-2）接線，檢查線路是否正確。

將Ui調(diào)至0°,開三相交流電發(fā)生器的輸出加1A電流，可用示波器檢查接線極性是

否正確。

4.調(diào)整方向阻抗繼電器的動作阻抗值。

用改變方向阻抗繼電器面板上螺釘插孔的位置來實現(xiàn)的。例如：〃甘=1,〃仃=1時,

假設(shè)DKB的阻抗Z1=2Q,為了得到=5Q,nYB的抽頭百分數(shù)可選用40。

5.測量方向阻抗繼電器的靜態(tài)Z"=/"）特性（阻抗園特性），作圖求最大靈敏角心?

（%=72°,Z^=5Q）O

a.開輸出，保持方向阻抗繼電器的電流回路通過的電流為1=2.04。使輸入繼電器

的電壓為某一電壓值，注意輸入電壓不應(yīng)大于20V。

b.改變電流和電壓的相位角差，使繼電器動作（由燈不亮到亮），關(guān)于每一固定電壓,

可測出兩個角度外,°2將測量值填入表18.1中；

C.改變輸入電壓值，重復(fù)上述操作，測量5-8組數(shù)據(jù);

d.運算動作阻抗值，作出靜態(tài)特性Z,,“=/(夕)圖，求出整定靈敏角0。

表18.1方向阻抗繼電器=/”)測試(7=24)

(V)1815121086

(P1

Z2

6.測量方向阻抗繼電器的靜態(tài)Zp“=/(1)特性，求最小精工電流

a.保持上述接線及阻抗繼電器的整定值不變，調(diào)整輸入電壓和電流的相角差為

(P=(plM=72°并保持不變。

b.將電流回路的輸入電流/調(diào)到某一值。

c.改變電壓，由大到小，直到方向阻抗繼電器動作，找出同一電流下使繼電器剛好

動作的兩個電壓值，并記下動作電壓值。

d.改變輸入電流/,重復(fù)上述操作，測量結(jié)果填入表18.2中

e.運算阻抗值繪制方向阻抗繼電器靜態(tài)特性Z,“=f(I)的曲線；

f.在特性曲線上確定最小精工電流，當動作阻抗Z,“為90%Z〃值時的最小電流即為

最小精工電流。

表18.2方向阻抗繼電器的Zp?=/(1)曲線測試

/(A)32.521.51.0

U1

U(V)U2

Z]p“

Z2Pl

Z.“=U/2/l

四、摸索題

1.分析實驗所得Z.“=/")和Zp“=/(1)特性曲線，求出精確工作電流。

2.討論電壓回路和電流回路所接的可變阻的作用。

3.測量的動作阻抗要按Z2=17/2/換算，什么緣故？。

五、實驗報告要求：

1.列表記錄各項測定數(shù)據(jù)。并運算結(jié)果加以分析，畫出曲線。

2.說明各線圈的功用。

六、本卷須知

1.實驗前必須閱讀實驗指導(dǎo)書、三相交流電發(fā)生器說明書、預(yù)習有關(guān)內(nèi)容。

2.正確聯(lián)接實驗電路。

注：三相交流電發(fā)生器使用見附錄

實驗7三相一次重合閘裝置實驗

1.實驗?zāi)康?/p>

1）熟悉JCH-4A三相一次重合閘裝置的工作原理及構(gòu)造。

2）了解JCH-4A三相一次重合閘裝置的用途及使用意義。

3）把握JCH-4A三相一次重合閘裝置單側(cè)電源系統(tǒng)與雙側(cè)電源系統(tǒng)中的兩種接線方法。

4）了解JCH-4A三相一次重合閘裝置的要緊技術(shù)參數(shù)。

5）學會正確使用三相一次重合閘裝置的方法。

2.實驗器材

1）JCH-4A三相一次重合閘裝置部件1臺

2）指示燈部件1臺

3）瓷盤變阻器2臺

4）220VDC直流電源（實驗臺上配備）

5）220VAC交流電源〔實驗臺上配備，能夠通過實驗臺右下角單相220VAe電源''啟動"

按鈕，停止按鈕操縱）

6）交流電壓表1只

7）實驗導(dǎo)線假設(shè)干

3.實驗內(nèi)容

1）JCH-4A型三相一次重合閘裝置的工作原理及構(gòu)造。

JCH-4A型三相一次重合閘裝置采納All,JK-1兩種殼體，前蓋材料為透亮的有機

玻璃，可清晰地觀看到產(chǎn)品的動作預(yù)備情形（發(fā)光管指示）以及整定值，卸下前蓋，可

方便地進行整定，拔出機芯，可方便地進行了愛護.

工作原理如圖22-1,裝置由充放電回路，預(yù)備指示回路，啟動回路（時刻回路），

操縱電路及動作保持回路構(gòu)成。穩(wěn)壓管VI對操縱回路的電源穩(wěn)壓。充電回路由阻容

RC構(gòu)成，當充電15-25S后，預(yù)備指示回路動作，發(fā)光管LED發(fā)光，裝置處于預(yù)備狀

態(tài)。中間繼電器由+220V電源和限流電阻組成的驅(qū)動回路驅(qū)動，用操縱回路操縱其動作

與否，時刻回路由振蕩器，分頻計數(shù)器及三位拔盤等構(gòu)成。當重合閘啟動時，接通時刻

回路的電源，經(jīng)延時（三位拔盤整定）后，接通中間繼電器的操縱回路，使中間繼電器

動作，并通過一對觸點與電流線圈構(gòu)成自保持回路，此保持狀態(tài)直到保持回路斷開。

L+⑧⑦

③L

⑥

接合閘線圈

②

④接后加速繼電器

圖22-1產(chǎn)品原理圖片

裝置的差不多功能實現(xiàn)及工作過程如圖22-2。

a)手動合閘：在投入前應(yīng)將裝置放電(端子3、6短接一次)完畢。當手動合閘時KK1

接通對充電回路的電容器充電，現(xiàn)在假如輸電線路存在故障，那么斷路器專門快又被

切除。由于電容器充電時刻短沒有達到門坎電壓，中間繼電器操縱回路不能接通，幸

免了斷路器發(fā)生重合閘。假設(shè)線路正常，那么經(jīng)15-25S后電容器充滿電，裝置預(yù)備動

作。

b)斷路器由愛護動作或其它緣故而跳閘：現(xiàn)在斷路器的輔助觸點DL1返回接通，啟動

SJ,經(jīng)延時后，接通中間繼電器操縱電路；ZJ(V)動作后，接通斷路器合閘電路系統(tǒng)

(L+KK1端子②ZJ1ZJ(I)XJQPTBJ2DL2HCL-)HC

通電后，實現(xiàn)一次重合閘，與此同時XJ發(fā)出信號。由于ZJ(I)的作用，ZJ1能保持直

到斷路器完成合閘，其輔觸點DL2斷開為止，假如線路上是瞬時故障，那么重合閘成

功后，電容器自行充電，經(jīng)15-25S

后，裝置重新處于預(yù)備動作狀態(tài)。

c)手動跳閘：手動跳閘時，KK1斷開，切斷了產(chǎn)品的啟動回路，從而幸免了斷路器的重

合閘。

d)線路上存在永久性故障，現(xiàn)在經(jīng)一次重合閘后，斷路器第二次跳閘(重合閘不成功)，

SJ仍啟動，但這段時刻小于復(fù)原時刻(I5-25S)不能接通操縱電路使ZJ(V)動作，

因而保證裝置動作一次。

OL+

KK1?I，—DL1

?-----oo------?_i—H-?------[]~?-⑦—

II

ISJI

II

?—01-----1-③KK5

1----BH-?----OO-

吟仁:日，叩弋

1------------------------XJ|

圖22-2

(2)JCH-4A三相一次重合閘裝置的要緊技術(shù)參數(shù)。

a)額定電壓直流220V

b)合閘保持直流0.25A

c)一次重合閘的復(fù)原時刻在額定電壓下15-25S

d)整定范疇O1-9.9S

3)JCH-4A三相一次重合閘裝置實驗接線如圖22-3

接線前將單相220VAe電源開關(guān)QS2關(guān)上.

圖22-3JCH-4A三相一次重合閘實驗接線圖

4、實驗步驟

1)第一將三相一次重合閘裝置的透亮罩拿下，整定重合閘裝置的重合啟動時刻。整定

的方法：延時運算公式：t=10xm+20,式中t-延時時刻(ms),m-拔盤數(shù)值。由于上式

可得m=t/10-2,假如整定為t=0.5S,那么m=48,將拔盤數(shù)字拔到48,再將打開的

透亮罩蓋上復(fù)原。

2)由于ZJ(I)觸頭的保持電流為0.25A,直流電源的電流為220V,因此將圖中的電

阻值必須為600歐左右；

3)按下實驗臺右下角單相220VAe交流電源開關(guān)QS合上，交流電壓表V有220VAe

交流電壓，即說明三相一次重合閘裝置已加上220VDC直流工作電源。

4)KK5按下將裝置中的電容器的電放掉，DL鈕子開關(guān)放在分閘狀態(tài)，然后將KK1鈕

子開關(guān)搬到合閘位置，按下按鈕KK3,指示燈DHC點亮，手動合閘信號送出實現(xiàn)

手動合閘，然后將DL鈕子開關(guān)放到合閘狀態(tài)，假如線路中存在永久性故障，合閘

后又專門快分閘，再將DL鈕子開關(guān)搬到分閘狀態(tài)，完成上述操作不要超過10S鐘，

現(xiàn)在預(yù)備就緒指示燈LED未亮，通過整定時亥It=0.5后，指示燈DHC仍未點亮，

接著搬下KK1使它在跳閘位置，此段時刻內(nèi)預(yù)備就緒指示燈LED都未亮，整個操

作過程時刻必須小于15S,說明手動合閘后由于線路中有故障，三相一次重合裝置

可不能重合。

5)手動合閘后假如線路正常，通過15-25S預(yù)備重啟動指示燈LED點亮，這時假如線

路顯現(xiàn)故障，愛護動作、斷路器跳閘：將DL鈕子開關(guān)搬到分閘狀態(tài)位置，經(jīng)整定

時刻t=0.5S后，指示燈DHC、DJSJ同時點亮，現(xiàn)在預(yù)備再啟動重合指示燈滅，說

明重合裝置送出合閘信號，實現(xiàn)重合閘。假如不是線路，不是瞬時故障而是永久性

故障，那么重合后又迅速跳閘，再將DL鈕子開關(guān)搬到分閘狀態(tài)，完成上述操作時

刻應(yīng)小于10S,通過整定啟動時刻t=0.5S后，指示燈DHC、DJSJ不在點亮，接著搬

下鈕子開關(guān)KK1,完成此上所有操作不要超過15s鐘，實現(xiàn)重合閘裝置只合閘一次。

6)手動跳閘將DL鈕子開關(guān)搬到合閘位置狀態(tài)，按下手動跳閘按鈕KK4、DL3指示燈點

亮，發(fā)出跳閘信號，搬下鈕子開關(guān)KK1、DL鈕子開關(guān)搬到跳閘位置，通過整定重

合時刻t=0.5S后，指示燈DHC、DJSJ不在點亮，說明重合閘裝置手動跳閘后不再

啟動重合閘。

5、本卷須知

1)實驗前必須確認實驗臺上的各種電源操縱及輸出正常。

2)嚴禁帶電插拔實驗導(dǎo)線。

3)本實驗必須要正確的操作實驗中的按鈕開關(guān)及接線。

6、問題與摸索

JCH-4A型三相一次重合閘裝置要緊用于電力系統(tǒng)二次回路中，作為實現(xiàn)三相一次重合閘的

要緊元件，本實驗中給出了單側(cè)輻射式電源系統(tǒng)的外部接線圖，你能畫出雙側(cè)供電源系統(tǒng)的

外部接線圖嗎？在二次愛護線路中，假如裝置中中間元件觸點ZJI卡住或熔接用什么方法防

止斷路器多次重合閘呢？

二、繼電愛護實驗

實驗8線路的定時限過電流愛護實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.把握定時限過電流愛護的整定原那么與方法；

2.明確定時限愛護裝置中信號繼電器、中間繼電器的應(yīng)用與作用；

3.明白得供配電系統(tǒng)中組成的定時限過電流愛護線路及其愛護原理；

4.學會自我設(shè)計電路原理圖，并分析判定運行結(jié)果的正確性。

二、定時限過電流愛護簡要說明

電力系統(tǒng)的發(fā)電機、變壓器和線路等電氣元件發(fā)生故障時，將產(chǎn)生專門大的短路電流，而且，故障點距

離電源愈近，短路電流愈大。因此，繼電愛護裝置依照故障電流大小而動作的電流繼電器和其他電器元件

構(gòu)成過電流愛護和速斷愛護。當故障電流超過它們的整定值時，愛護裝置就動作，使斷路器跳閘，將故障從

系統(tǒng)中切除。其中常用的一種是過電流愛護確實是定時限過電流愛護。

定時限愛護是指繼電愛護的動作時刻(時限)固定不變，與故障電流的大小無關(guān)。定時限愛護的時限由時

聞繼電器獲得的，它的時限依照愛護要求來整定。定時限過電流愛護一樣采納兩段式愛護。通常由電磁型

電流繼電器、時刻繼電器、中間繼電器和信號繼電器構(gòu)成。實際電力運行中的變壓器定時限過電流愛護與

線路定時限過電流愛護的原理接線如圖3-1所示。

在圖3-1中，繼電器1、2、3、7構(gòu)成無時限過電流愛護，繼電器4、5、6、8構(gòu)成定時限愛護。電流繼

電器作為起動元件，第一反映出電流的劇增。

當過載時，LH(TA)二次電流力大于繼電器動作電流時，第一繼電器4或5動作，其次6動

作，在整定的時限后8動作，發(fā)出信號的同時，最后動作于斷路器的跳閘線圈TQ、斷路器

QD跳閘，切斷故障。

當發(fā)生短路時，LH(TA)二次電流L大于繼電器動作電流時，繼電器1或2動作，接著3動

作；然后7動作發(fā)出信號同時動作于斷路器跳閘線圈TQ、斷路器QD跳閘、切除故障。

本實驗擬定為兩級定時限過電流愛護，其簡化原理示意圖(只示意繼電器動作順序)如圖

3-2所示。從圖3-2能夠看出其愛護原理和愛護組成的環(huán)節(jié)所用的繼電器差不多上是相同的。

1、2、4、5為電磁型電流繼電器：3為中間繼電器;6為時刻繼電器;

7、8為信號繼電器；9、10為跳閘連接片；11為電流試驗端子

圖3-2兩級定時限過電流愛護簡化示意圖

三、實驗內(nèi)容

1.在沒有對實驗臺供電的前提下，按圖3-3正確連接實驗電路，并反復(fù)檢查是否接線有

誤。

2.核查單相調(diào)壓器置"0"輸出位置。模擬WL1阻抗的RP1調(diào)至較小值（逆時針方向調(diào)劑,

但不要調(diào)到底，約RP1值的1/37/4）,而模擬WL2阻抗的RP2那么調(diào)至較大值（順時針方向調(diào)

劑，約RP2值的2/3~3/4）。

3.閉合總電源開關(guān)，按起動按鈕，對實驗裝置臺供電。調(diào)劑單相調(diào)壓器，使電流表通

過的電流為2A,此電流假定為通過電流繼電器KA1和KA2的最大負荷電流/Lmax,按停止

供電按鈕斷電。

運算最大負荷電流公式為I'Lmax=（Kw/Ki）ILmax,其中

Kw----------為電流繼電器KA1和KA2的結(jié)線系數(shù)。接線系數(shù)有三種情形：

①兩相兩繼電器式結(jié)線屬相電流結(jié)線。在一次電路發(fā)生任何相間短路時，Kw=1,即

愛護靈敏度都相同。

②兩相一繼電器式結(jié)線，即兩相電流差結(jié)線或兩相交叉結(jié)線，當一次電路發(fā)生三相短

路時，K&)=后。

單

相

調(diào)

壓

器

KAI、KA2為電流繼電器;

KT1、KT2為時刻繼電器;

KS1、KS2為信號繼電器：

KM1、KM2為交流接觸器;

HL1、HL2為模擬跳閘燈;

圖3-3兩級定時限過電

流愛護實驗電路

③當裝有電流互感