各型功率继电器检验文档格式.docx
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。
这两种继电器动作的边界条件为:
式(14-2)中,等号左边为制动量,等号右边为动作量。
动作量大于制动量时,继电器动作。
对于LG-11型继电器,IZ越前I的角度为60°
或45°
,这可以通过改变灵敏角电阻来得到。
如图14-1(a)所示,用电阻R3时IZ越前I为45°
,用电阻R4时IZ越前I为60°
上面已经提到,通过谐振变压器后,其二次电压KU越前于一次电压U为90°
,如图14-4所示。
在图14-4上作一条直线AB与IZ向量重合,当U了与直线AB重合时,则不论KU的数值为多大(KU=0除外),式(14-2)都得到满足,所以直线AB就是LG-11型继电器的动作边界线。
当KU与IZ同相位,即加于继电器的系统电压U落后于通入继电器的电流I为30°
(IZ越前I60°
)或45°
(IZ越前I45°
)时,继电器的动作量|IZ+KU|达量大值,制动量|IZ-KU|达最小值,此时继电器动作最灵敏,所以LG-11型继电器的最大灵敏角为-30°
或-45°
(因为U落后于I,故为负值)。
如果KU越前IZ的角度为90°
~270°
,即相当于U越前IZ的角度为0°
~180°
时,则|IZ+KU|<|IZ-KU|,继电器不动作,所以直线AB的左边部分为继电器的制动区。
如果KU越前和落后IZ的角度都为0°
~90°
,即相当于U落后于IZ的角度为0°
时,|IZ+KU|>|IZ-KU|,继电器动作,故直线AB的右边部分为动作区。
图14-4LG-11型的灵敏角和动作区
LG-12型继电器的电压回路所用的变压器YB就是一般的变压器,当系统电压U加于YB的一次绕组时,在其两个二次绕组上得到相等的电压KU,K为正实数,即YB二次绕组匝数与一次绕组匝数之比。
KU与U同相位。
对于LG-12型继电器,IZ超前I为70°
,如图14-5所示。
图14-5LG-12型的灵敏角和动作区
在该图上作一条垂直于IZ向量的直线AB,如果KU向量与直线AB重合,则不论KU的数值为多大(KU=0除外),式(14-2)都得到满足,故直线AB就是LG-12型继电器的动作边界线。
当KU与IZ同相位(即加于继电器上的系统电压U超前通入继电器的电流I为70°
)时,继电器的工作量|IZ+KU|为最大值,制动量|IZ-KU|为最小值,此时继电器动作最灵敏,所以LG-12型继电器的最大灵敏角为70°
如果KU向量位在直线AB的下边部分,则|IZ+KU|<|IZ-KU|,继电器不动作,所以直线AB的下边为制动区。
如果KU向量位在直线AB的上边部分,则|IZ+KU|>|IZ-KU|,继电器动作,所以直线AB的上边为动作区。
整流型继电器的比较回路常用均压式与环流式两种比较方式,在LG-11型继电器中,由于电压回路经谐振变压器输出阻抗较大,采用了环流式比较方式。
LG-12型继电器由于电压回路经变压器是低内阻,采用了均压式比较方式。
由于采用了上述两种比较方式,所以使得继电器的灵敏度较高,电压回路的功率消耗较小。
由于整流型继电器和感应型继电器在结构原理上不同,对于感应型功率继电器,当电流增加时,动作电压可减少,而对于整流型功率继电器,当电流增大时,动作电压是接近不变的。
执行元件采用极化继电器JHJ。
极化继电器触点应调整有0.2毫米以上的间隙,触点上并联有电容与电阻串联的消弧回路,以增加触点的继弧能力。
对于LG-11型继电器,由于采用了谐振变压器,使得电压回路具有记忆作用。
当保护安装处出口发生三相短路,电压由100伏突然降到零时继电器能可靠动作,从而消除了死区。
对于某些短线路,如果第一段保护需要带方向,则LG-11型继电器能可靠动作。
如果电压互感器接于线路上,为了消除重合于出口处三相永久性故障引起的拒动,在后加速回路动作时应解除方向元件。
第二节检验项目和要求
一、一般性检验
一般性检验见第1章。
执行元件检验与第52章HY型极化继电器的检验项目相同。
二、执行元件动作电流和返回电流检验
要求动作电流不大于0.8毫安,返回系数不小于0.5。
三、LG-11型继电器谐振回路电压分布测量
在YB的⑦、⑧加电压100伏,测量UC1及UL,供定期检验中发现问题时参考。
四、潜动试验
1.电压潜动试验应将电流回路开路,在电压回路通入110伏电压下进行。
LG-11型继电器应无潜动,即极化继电器线圈(⑨、⑩端子)上电压不大于0.1伏;
LG-12型继电器,允许有不大的反向潜动,即极化继电器线圈上有不大于1伏的制动电压。
突然加入或继开100伏电压时,继电器触点不应有瞬时接通现象。
2.电流潜动试验应将电压回路经20欧电阻短路,在电流回路通入额定电流下进行。
LG-11型和LG-12型继电器应无电流潜动,即极化继电器线圈上电压不大于0.1伏。
突然加入或切除10倍额定电流时,继电器触点不应有瞬时接通现象。
五、动作区和最大灵敏角检验
1.在额定电流和电压下,动作区不小于155°
2.最大灵敏角与制造厂规定相差不超过±
10°
六、最小动作电压检验
在灵敏角(误差±
20°
)下,通入额定电流值,继电器最小动作电压不大于2伏。
七、LG-11型继电器记忆作用检验
在灵敏角下当电流回路通入0.5倍额定电流和10倍额定电流时,电压回路所加电压自100伏突然降到零,继电器应可靠动作,即说明记忆用良好。
八、触点抖支情况检查
在最大灵敏角或与最大灵敏角相差±
下,突然加入或断开1000伏安的反向功率时,触点不应有瞬时接通现象。
在进行定期检验时,可只作第一、二、六、八项。
第三节检验方法
一、执行元件动作和返回电流检验
将极化继电器的端子2、3短接,从端子1、4加入电流(用干电池),端子4为正极性,要求动作电流不大于0.8毫安,返回系数不小于0.5。
如不能满足要求时可按第52章第三节所叙述的方法调整。
二、潜动试验
潜动是指仅对继电器加入电流或电压时,由于回路不对称在执行元件线圈上出现动作电压或制动电压的现象。
因此,潜动试验也可称为回路平衡试验。
为了和GG-10系列功率继电器相一致,在此采用了潜动试验的叫法。
当出现动作电压的正向潜动时,会使保护误动作,当出现制动电压的反向潜动时,将会增大继电器的动作功率。
因此,潜动应予消除。
全部试验项目的试验接线如图14-6所示。
图14-6试验接线图
检查电流潜动时,电压回路端子⑦、⑧间经20欧电阻短接,电流回路通入额定电流,测量极化继电器线圈(即⑨、⑩端子)上的电压,调整图14-1中的R1使之为零(或不大于0.1伏)。
检查电压潜动时,在电压回路加电压100伏,将电源回路开路,测量极化继电器线圈上电压,调整图14-1(a)中的R2(对LG-11型继电器)使电压为零。
LG-12型继电器没有此调整电阻。
反复调整电流潜动和电压潜动,使极化继电器线圈上电压均为零。
当加电压100伏时,对于LG-11型,允许极化继电器线圈上电压不大于0.1伏;
对于LG-12型,允许有不大于1伏的制动电压。
潜动调好后,在上述条件下突然加入及切除10倍额定电流或100伏电压,继电器触点不应有瞬时闭合现象。
如发现在切除大电流或100伏电压时触点有瞬时接通现象,可更换比较回路的电阻或电容,使制动回路电容放电时间常数不小于工作回路电容放电时间常数。
更换后应重新进行潜动调整。
潜动调好后,将电位器锁紧。
三、动作区和最大灵敏角检验
在继电器端子上通入电压100伏和电流5安,保持此两数值不变,用移相器改变电压的相位由0°
至360°
此时可读出继电器动作时电压超前电流的角度θ1和电压滞后电流的角度θ2。
以电流为基准画出此两角度,作θ1和θ2之和的二等分角线OA,OA与电流I之间的夹角a就是继电器的最大灵敏角,如图14-7(LG-11型)和图14-8(LG-12型)所示。
图14-7LG-11型继电器的最大灵敏角
图14-8LG-12型继电器的最大灵敏角
对于LG-11型继电器,如果灵敏角超出允许的误差范围,应重新检查谐振回路是否调好。
此时可改变YB的抽头及加减附加绕组来达到要求。
对于LG-12型应改变电阻R5。
继电器动作范围从理论上讲是180°
但由于执行元件反作用力矩和整流二极管正向压降等影响,实际上继电器的动作范围小于180°
第四节技术数据
1.额定参数:
频率50赫;
电压100伏;
电流1安或5安。
2.动作电压:
在最大灵敏角下,通入额定电流与10倍额定电流时,最低动作电压不大于2伏。
3.功率消耗:
电流回路不大于6伏安;
电压回路不大于20伏安。
4.热稳定性:
电压回路能长期承受110伏电压;
电流回路能长期承受1.1倍额定电流。
5.动作时间:
5倍动作电压时,继电器动作时间不大于0.04秒。
6.返回系数:
为返回电压与动作电压之比要求不小于0.45。
7.触点容量:
当电夺不大于220伏,电流不超过1安时,触点能断开直流有感负荷(时间常数不大于5×
10-3秒)20瓦。
8.记忆作用:
出口短路且电流大于0.5倍额定电流时,LG-11型继电器的记忆时间不小于50毫秒。
9.继电器的其它技术参数见表14-1。
表14-1继电器技术参数表
第15章LLG-1型、LLG-3型功率继电器
LLG-1型和LLG-3型功率继电器,在电力系统方向保护中,用作方向元件。
LLG-1型继电器用于中性点直接接地系统中的接地保护,LLG-3型继电器用于相间短路保护。
这两种继电器的构成原理与第14章所叙述的LG-11型、LG-12型功率继电器有许多相似之处,因此,其检验方法也与第14章所用的方法大致相同。
这两种继电器都是采用整流原理,由电流回路、电压回路、整流比较回路和执行元件四个主要部分组成。
继电器的原理接线如图15-1所示。
LLG-1型继电器的电流回路由电抗变压器DKB和灵敏角电阻R¢组成,见图15-1(a)。
当有电流I通过DKB的一次绕组W1时,在其二次绕组W3和W3上得到两个相等的电压UI=IZ,Z称为DKB的补偿阻抗。
IZ越前电流I(3I0)的角度为a(参阅图14-2)。
改变电阻R¢的阻值就可以改变a角的大小,从而改变继电器的最大灵敏角。
LLG-1型继电器的电压回路采用变压器YB。
当系统电压U(3U0)加于YB的一次绕组W1时,在其二次绕组W2和W3上得到两个相等的电压KU,K为正实数,即YB的二次绕组W2(或W3)与一次绕组W1之比。
图15-1继电器原理接线图(a)LLG-1型;
(b)LLG-3型
两组整流桥1BZ、2BZ构成LLG-1型继电器的整流比较回路。
动作量IZ+KU和制动量IZ-KU分别经2BZ和1BZ整流后,按均压比较方式接到执行元件GJ0(极化继电器)的线圈上。
继电器动作的边界条件是动作量等于制动量,即
灵敏角电阻R¢值的选取,使得IZ越前于I为70°
,所以LLG-1型继电器的灵敏角和动作区与LG-
12型继电器的一样,如图14-5的示(该图的作法在第14章第一节中已有叙述)。
在被保护线路上发生接地故障时,零序电压3U0落后于零序电流3I0的角度约为180°
-φXL=110°
,φXL为线路阻抗角,约为70°
,如图15-2所示。
为了使继电器在线路上发生接地故障时动作最灵敏,所以LLG-1型继电器采用-3I0和3U0的接线方式,即让-3I0进入DKB一次绕组的正极性端子(图15-1a)。
图15-23u0与3I0向量图
LLG-3型继电器的电流回路包括电抗变压器DKB、移相回路(由R1、C1和R2、C2组成)和中间变压器ZB。
继电器的电压回路采用变压器YB。
电压回路和电流回路各电气量之间的向量关系如图15-3所示。
对该向量图的解释如下。
当DKB的一次绕组W1内有电流I流通时,在其二次绕组W2的两端产生空载电压IZ,IZ越前I为90°
,Z称为DKB的补偿阻抗。
电压IZ加在移相回路上,电阻R1上的电压降UR1越前于IZ的角度为β,β角的大小由R1、C1之值决定。
电容器C1上的电压降UC1落后UR190°
,故IZ、UR1和UC1组成一个以IZ为斜边的直角三角形。
由于C1=C2、R1=R2,所以电容器C2上的电压降UC2=UC1,电阻R2上的电压降UR2=UR1。
UR1、UC1、UR2、UC2组成一个矩形,IZ是这个矩形的一条对角线。
移相回路中n、m两点的电压Unm为该矩形的另一条对角线。
由此可以看出,移相回路的作用是把它的入端电压IZ改变一个角度γ后再输出。
Unm加到中间变坟器ZB的一次绕组W1上,在其两个二次绕组W2和W3上得到两个相同的电压K1Unm,K1为正实数,即变压器ZB的二次绕组W2(或W3)与一次绕组W1之比。
K1Unm与Unm同相位。
当系统电压U加于YB的一次绕组W1时,同样地在其二次绕组W2和W3上得到两个相等的电压KU,KU与U同相位,K为变压器YB二次绕组W2(或W3)与一次绕组W1之比。
继电器动作的边界条件为
式(15-2)等号左边为动作量,等号右边为制动量。
当动作量大于制动量时,继电器动作。
在图15-3中作一条垂直于K1Unm的直线AB,如果系统电压U与直线AB重合,这时不论U值的大小(U=0除外),式(15-2)都能得到满足,所以直线AB就是LLG-3继电器的动作边界线。
如果U位于直线AB的左边时,则|K1Unm+KU|<|K1Unm-KU|,继电器不动作,所以直线AB的左边为制动区。
如果U位于直线AB的右边,则|K1Unm+KU|>|K1Unm-KU|,继电器动作,所以直线AB的右边为动作区。
当U与K1Unm同相位时,动作量|K1Unm+KU|达最大值,制动量|K1Unm-KU|达最小值,继电器动作最灵敏。
换言之,即当电压U落后电流I为θ角时,继电器动作最灵敏。
继电器的设计使得θ=45°
,所以LLG-3型继电器的最大灵敏角为-45°
(因为此时U落后于I,故为负值)。
LLG-3型继电器的整流比较回路也采用均压比较方工,在比较回路中增加了由电感线圈L和电容器C4组成的100赫滤过器,以防止整流后的100赫交流分量进入执行元件FXJ(JH-1Y型极化继电器),从而避免FXJ在动作边缘时触点发生抖动现象。
执行元件FXJ动作后,启动干簧继电器J,以增大触点容量。
LLG-3型继电器采用90°
接线方式,即UBC/IA,UCA/IB,UAB/IC接线方式。
执行元件极化继电器的检验见第52章,极化继电器的触点间距离应不小于0.3毫米。
二、检化继电器的动作电流和返回电流检验
极化继电器的动作电流要求为0.95~1.1毫安,返回系数不小于0.5。
三、潜动试验
1.电压潜动试验应在电流回路开路情况下进行。
对于LLG-1型继电器,在加入电压后,测量极化继电器线圈上的电压U1.4,其值应满足表15-1所列数据。
对于LLG-3型继电器,加入110伏电压后,常开触点不应有闭合现象。
表15-1LLG-1型继电器电压潜动试验要求数据
2.电流潜动试验应在电压回路短路情况下进行,当缓慢或突然加入电流0~30安(或继电器安装处的反向最大故障电流)时,继电器的常开触点应无闭合现象。
四、动作区和最大灵敏角检验
在额定电流下,LLG-1型继电器外加电压为2伏,LLG-3型外加电压为20伏时,要求:
1.继电器的动作区不小于155°
;
2.继电器原最大灵敏角与制造厂规定值(LLG-1型为70°
,LLG-3型为-45°
)相差应不超过±
五、最小动作电压检验
在实际灵敏角下,LLG-1型继电器通入2安电流时,其最小动作电压不大于1.15伏,LLG-3型继电器通入5安电流时,其最小动作电压不大于0.3伏。
六、LLG-1型继电器动作伏安特性试验
在实际灵敏角下,当通入继电器的电流分别为0.65、0.75、1.0、1.5、2.5安时,测量相应的动作电压值,供定期检验中发现问题时参考。
七、触点抖动情况检查
情况下,给继电器突然加入和断开1000伏安的反向功率时,继电器的触点不应有瞬时接通现象。
在进行定期检验时,可只作第一、二、五、七项。
继电器的检验方法与第14章第三节基本相同。
试验接线与图14-6相同。
如果LLG-1型继电器的电压潜动不能满足表15-1所列数据时,可以调整图15-1(a)中的电阻2RP使之满足要求。
如果继电器的最大灵敏角不能满足要求时,对于LLG-1型继电器可以更换R。
电阻值使之满足要求,对于LLG-3型继电器可以改变DKB中磁分路片的位置以满足要求。
极化继电器的试验方法见第52章的第三节。
电流5安;
电压100伏。
2.功率消耗:
在额定条件下,电流回路功率消耗不大于1.5伏安;
电压回路不大于50伏安。
3.动作电压(电流):
在最大灵敏角下,LLG-1型继电器通入电流2安时,动作电压不大于1.15伏。
LLG-3型继电器通入电流5安时,动作电压不大于0.3伏,当加入电压20伏时,动作电流不大于1安。
LLG-1型继电器只能在零序大电流和高电压下短时工作。
LLG-3型继电器允许在额定情况下长期工作。
LLG-1型继电器在四倍动作功率时,动作时间不大于25毫秒。
LLG-3型继电器在10倍动作功率时不大于28毫秒。
6.继电器的技术参数见表15-2。
表15-2继电器技术参数表
续表
第16章LLG-5型功率继电器
LLG-5型功率继电器用在中性点直接接地系统中作为零序电流保护的方向元件。
该型继电器采用整流型相敏接线方式,它主要由测量回路、相敏回路、执行元件和重动继电器所组成。
继电器的所有部件都组装在一个插件式壳体中,其原理接线如图16-1所示。
图16-1继电器内部接线图
继电器的测量回路由电抗变压器DKB和变压器YB组成R¢为调灵敏角电阻。
相敏回路由二极管D1~D4、滤波电容器C1~C4和电阻R1~R4组成。
执行元件GJ0采用灵敏的极化继电器。
重动继电器是中间继电器ZGJ0。
如果略去图16-1中的电容器C1~C4、电阻R1~R4,并用R2表示执行元件GJ0每个线圈的电阻,则图16-1可用图16-2表示。
下面就用图16-2对二极管环形相敏回路的工作原理加以说明。
图16-2二极管环形相敏电路
假设A和B分别为加于图16-2中DKB和YB一次绕组的交流电量,A在DKB二次绕组产生的电流为2i1,B在YB二次绕组中产生的电流为i2。
图16-2中箭头所指的方向表示i1、i2(瞬时值)为正的方向。
i
1、i2的数学表达式可写为:
式中I1max、I2max--i1、i2的最大值;
φ--i1、i2--间的相角差。
将电流i1、i2的波形画出则如图16-3所示。
在图16-3中划分出ab、bc、cd、de、ef、fg、gh、hi八个时间阶段,这些时间阶段内相敏电呼的输出电压umn可用下述方法求出。
图16-3i1、i2波形图
1.在ab时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D1及D4导通,D2及D3截止。
电流i1和i2在回路中流通的情况如图16-4(a)所示,此时输出电压umn为正。
2.在bc时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D1及D3导通,D2及D4截止。
电流i1及i2在回路中流通的情况如图16-4(b)所示,此时输出电压umn为正。
3.在cd时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D1及D3导通;
D2及D4截止。
电流i1及i2在回路中流通的情况如图16-4(c)所示。
此时输出电压umn为负。
4.在de时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D2及D3导通,D1及D4截止,电流i1及i2在回路中流通的情况如图16-4(d)所示,此时输出电压unm为负。
5.在ef时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D2及D3导通,D1及D4截止,电流i1及i2在回路中流通的情况如图16-4(e)所示,此时输出电压unm为正。
6.在fg时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D2及D4导通,D1及D3截止,电流i1及i2在回路中流通的情况如图16-4(f)所示,此时输出电压unm为正。
7.在gh时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D2及D4导通,D1及D3截止,电流i1及i2在回路中流通的情况如图16-4(g)所示,此时输出电压unm为负。
8.在hi时间阶段内,根据图16-3,可写出关系式:
在此种情况下,图16-2中的二极管D1及D4导通,D2及D3截止,电流i1及i2在回路中流通的情况如图16-4(h)所示,此时输出电压unm为负。
归纳以上对各种情况的分析结果,可得出如下两点结论:
1.两电气量i1及i2的瞬时值极性相同(均为正值或均为负值)时,输出电压umn为正值;
i1与i2的极性不相同时,输出电压umn为负值。
即输出电压umn的极性决定于i1及i2的相对极性。
图16-4对应于图16-3各时间阶段相敏电路工作状态
2.输出电压umn的大小由两电气量i1及i2中绝对值小的所决定,绝对值大的电气量只起控制相位比较回路中二极管导通与截止的作用。
对应于ab~hi各时间阶段的输出电压umn,如图16-3中的阴影部分所示。
在图16-5中,给出了当i1与i2之间的相角差φ为0°
,90°
及180°
时,输出电压um
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