《继电器的调试》word版.doc

一、继电保护的作用1.电力系统故障和不正常工作状态1、故障 电力系统最常见的故障是短路。 a.短路形式 d（1）（最常见）、d（1，1）、d（2）和d（3）（最危险）。 b.短路特点：Id ，U。 c.短路故障的后果事故。事故：是指系统或其中的一部分正常工作遭到破坏，并造成对用户少供电或电能质量变坏到不能容许的地步、甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。2.不正常工作状态指电气设备的正常运行状态遭到破坏，系统的运行参数偏离规定的允许值，但尚未发展成故障。如：过负荷、频率降低、过电压、电力系统振荡等。2 继电保护的任务继电保护装置：是指安装在电力系统各电气元件上，能在指定的保护区域内迅速地、准确地反应电力系统中各电气元件的故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护装置的基本任务：(1) 当电力系统被保护元件发生故障时，继电保护装置应能自动、快速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，并保证无故障部分迅速恢复正常运行。(2) 当电力系统被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，动作于发出信号、减负荷或跳闸。3 继电保护技术的发展概况熔断器保护机电型保护晶体管保护微机保护熔断器保护：是最早出现的简单过电流保护，在低压线路和用电设备中仍被应用。 机电型保护：20世纪初，继电器开始广泛应用于电力系统的保护。 晶体管保护：上世纪50年代，晶体管式继电器（静态继电器）出现。集成电路出现，标志着静态继电器向第二代的过渡。 微机保护：上世纪80年代，微机保护开始广泛被应用。其特点：具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，可以实现各种复杂的保护功能，用同一个硬件实现不同的保护原理。 二、对继电保护装置的基本要求继电保护的主保护和后备保护（结合图1分析）主保护：能以最快速度有选择地切除被保护元件的故障的保护。后备保护：主保护或断路器拒绝动作时切除故障的保护。又分为近后备和远后备两种。远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护。辅助保护：为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护。图1 主保护与后备保护范围示意图1选择性目的：缩小停电范围措施：最靠近故障点的保护装置动作在图2中,当k2点短路时,保护6动作,断路器6QF跳闸，有选择性。当k1点短路时,保护装置1和2动作,断路器1QF、2QF跳闸，有选择性。此时，若断路器3QF或4QF也跳闸,无选择性。当k2点短路时,若保护6或断路器6QF拒动,保护5动作,有选择性。保护装置的选择性，是由合理地选择保护方案和正确进行整定计算而获得的。图 2 单侧电源电网中保护选择性动作说明图2速动性目的：限制故障的不良后果，避免形成事故。措施：缩短保护装置的动作时间，尽可能减少人为延时的时间。故障切除时间：为保护装置动作时间和断路器固有动作时间之和。3灵敏性灵敏性：是指继电保护装置对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力，通常用灵敏系数(也称灵敏度)来衡量。对于反应故障时参数增大而动作的继电保护装置,其灵敏系数为 = (3-1)对于反映故障时参数降低而动作的继电保护装置,其灵敏系数为 = (3-2)通常要求1。4 可靠性从两个方面考核：保护范围内不应拒动 保护范围外不应误动获得可靠性的途径：保护装置越简单越可靠。上述四项基本要求是互相联系而又互相矛盾的。如：选择性、速动性可靠性 灵敏性可靠性、选择性选择性速动性上述四个要求必须同时具备，且解决好之间的矛盾。三、继电保护的基本原理及组成1继电保护的基本原理利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。 如：过电流保护：Id； 低电压保护：U； 功率方向电流保护：功率方向，电流大小； 距离保护：X=U/I； 正常X大（U=Ue，I=If）； 故障X小（U，Id） ；反应非电气量变化的保护，如变压器瓦斯保护等。2保护装置的组成继电保护的构成原理虽然很多，但是在一般情况下，整套继电保护装置是由测量部分、逻辑部分和执行部分组成，其原理方框图如图3所示. 图3 继电保护装置的原理方框图31.测量部分测量部分是测量从被保护对象输入的有关物理量,并与给定的整定值进行比较，根据比较的结果，给出“是”或“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该起动。2.逻辑部分对测量单元送来的信号进行综合判断，决定保护装置是否需要动作。3.执行部分执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如故障时，动作于跳闸；异常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。对继电保护系统而言，核心的工作元件是继电器，包括常规的电磁继电器及微机保护的数字继电器。对继电器的检验的基本方法类似，以下对电磁继电器和数字继电器分别进行介绍。继电器的调试方法一.电流继电器实验1. 实验方法与步骤、 外观与机械检查1) 检查转轴的纵向和横向活动范围：其活动范围应在0.150.3mm内。2) 检查舌片与电磁铁的间隙：“Z”形舌片活动范围为7，舌片在静止和运动过程中不应与磁极相碰，并且有不小于0.5mm的间隙，间隙要求上下均匀。3) 检查触点：动、静触点间间距为1.52.0mm，继电器动作时，所交角度为55度65度，且动触点在距静触点首端约1/3处接触，然后滑行至末端1/3处终止。两个静触点倾斜度一致，并位于同一平面上。、 动作电流和返回电流1) 接线如图4所用设备：电源刀闸一把，单相自耦调压器一台，升流器一台，交流电流表一只，DL-11电流继电器一只，指示灯一个。图42) 测定电流继电器的动作电流与返回电流： 选择继电器线圈的连接方式（线圈串连时，其动作值即是刻度盘上所示的值，线圈并联时，其动作值为刻度盘上读数的两倍）。调整继电器的指针（改变弹簧的拉力）于刻度最小，合上刀闸，调整调压器的输出增大至继电器动作（灯亮），读取动作电流（I op）；再减小调压器的输出至灯灭，读取返回电流（Ire ）。将 I op、Ire填入表中，计算出返回系数。KreIre/I op 改变继电器线圈的串连、并联方式，再进行整定值的选择。 分别再次测量其 I op、Ire，并且填入表中，计算出返回系数。 以上实验，要求平稳单方面地调整电流数值，并应注意舌片转动情况。如遇到舌片中途停顿或其它不正常情况，应检查轴承有无污垢、触点位置是否合适、舌片与电磁铁有无相碰等。 动作值、返回值测量重复3次，每次测量值与整定值的误差不应大于3。否则应检查轴承与轴尖。、 继电器动作时间的测量1) 将继电器按图1-9接入电路。2) 合上电源，将电流调整至1.2倍额定值，再拉开刀闸。3) 起动401秒表，将其选择开关“K”定于“连续性”位置；手按回零按钮，使指针回到“0”位。4) 迅速合上刀闸，此时401秒表的读数即为继电器的动作时间，作3次取平均值填入表中（此时，动作时间不大于0.15秒）。5) 将电流增大到1.5倍动作值，再次进行测量（此时，动作时间不大于0.03秒）。图5、 电流继电器的调整方法1) 动作值不符合刻度盘时，应按以下方法调整： 将继电器的把手放在最大值，当测出的动作电流值大于盘上数值时，应调整起始位置限制螺杆（在电木架左上方），使其移近磁极；小于盘上读数时，可将舌片的起始位置远离电磁铁的磁极。 继电器的调整把手在最小刻度值时，主要调整弹簧，以改变动作值。顺时针移动弹簧使电流减小，反之增大。2) 电流继电器的返回系数不应小于0.85，当返回系数大于0.9时应注意触点压力不应太小。返回系数不满足规定的调整方法有： 返回系数小于0.85大于0.9时，调整静触点片弹力，改变动触点位置。 返回系数小于0.8时，应将舌片取下，弯曲舌片端部；或调整舌片在磁极间的位置。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之愈大；舌片终止位置距离磁极的间隙愈大，返回系数愈大，反之愈小（调整舌片终止位置的限制螺杆安装在电磁铁的右上方）。二.低压继电器1. 实验方法与步骤（1） 外观与机械检查1) 检查转轴的纵向和横向活动范围。其活动范围应在0.150.3mm内。2) 检查舌片与电磁铁的间隙。“Z”形舌片活动范围为7舌片在静止和运动过程中不应与磁极相碰，并且有不小于0.5mm的间隙，间隙要求上下均匀。图63) 检查触点。动、静触点间间距为1.52.0mm，继电器动作时，所交角度为55度65度，且动触点在距静触点首端约1/3处接触，然后滑行至末端1/3处终止。两个静触点倾斜度一致，并位于同一平面上。（2） 动作电压与返回电压1) 接线如图1-10，所用设备：电源刀闸一把，单相自耦调压器一台，交流电压表一只，DJ-132电压继电器一只，指示灯一个。2) 测定电压继电器的动作电压与返回电压：、 选择继电器线圈的连接方式（线圈并连时，其动作值即是刻度盘上所示的值，线圈串联时，其动作值为刻度盘上读数的两倍）。调整继电器的指针（改变弹簧的拉力）于刻度最小，合上刀闸，调整调压器的输出增大至100V，均匀地降低电压至继电器动作（灯亮），读取动作电压（U op）；再增加调压器的输出至灯灭，读取返回电压（Ure ）。将U op、Ure填入表中，计算出返回系数。KreUre / U op、 改变继电器线圈的串连、并联方式，再进行整定值的选择。 分别再次测量其U op、Ure，并且填入表中，计算出返回系数。、 动作值、返回值测量重复3次，每次测量值与整定值的误差不应大于3。否则应检查轴承与轴尖。 （3） 电压继电器的调整方法与电流继电器相同。三. 时间继电器实验1. 实验方法与步骤（1） 机械部分检测1) 检查继电器内部各零件是否完好，螺丝是否牢固，接线是否可靠。2) 观测衔铁是否灵活，有无明显摩擦，返回应灵活自如。3) 时间机构的走动，从开始直至最终位置应均匀，不得忽快忽慢、跳动、停卡或滑行。4) 静触点的固定板，当松开固定螺丝时，转动应灵活无摩擦，动触点在距静触点首端约1/3处接触，然后滑行至1/2处终止，可靠的闭合静触点。（2） 所用设备：电源刀闸两把，滑线式电阻器一台，直流电压表一只，时间继电器一只，401秒表一块。（3） 动作电压与返回电压的测定1) 将继电器如图7接入电路。图72) 合上刀闸，调整滑线电阻使电压上升至时间继电器的衔铁刚好被吸入，此时的电压值为继电器的动作电压（直流继电器的动作电压不大于70的额定电压值）。然后减小继电器的输入电压值，电压降低到使继电器的衔铁返回，此时的电压值为继电器的返回电压（直流继电器的返回电压要求大于5的额定电压值）。（4） 动作时间的整定1) 将继电器如图8接入电路。图82) 合上直流电源，将继电器的输入电压调整至额定值（220V），拉开刀闸，将电源断开。3) 合