BCH-2型差动继电器.doc

BCH-2型差动继电器1 用途 BCH-2型差动继电器(以下简称继电器)用于两绕组或三绕组电力变压器以及交流发电机的单相差动保护线路中，作为主保护。继电器能预防在非故障状态时出现的暂态电流的作用，例如当电力变压器空载合闸，或在穿越性短路切除后电压恢复时出现很大的励磁涌流，其瞬时值常达额定电流的510倍，这时差动保护不应误动作，但发生区内短路时，却能迅速动作切除故障。2结构和工作原理差动继电器由两部分组成：DL-11型电流继电器和中间饱和变流器(以下简称变流器)。前者作为执行元件，后者具有短路绕组，它构成差动继电器的一些主要技术性能，如直流偏磁特性消除不平衡电流效应的自耦变流器性能等。变流器的导磁体是一个三柱形铁芯，用几组“山”形导磁片叠装而成，在导磁体的中柱上防置工作绕组，平衡绕组、和短路绕组，此短路绕组与右侧边柱上的短路绕组相连接二次绕组放在导磁体的左侧边柱上，绕组在导磁体上的分布如图1，继电器的内部接线及其保护三次绕组电力变压器的原理接线图如图2所示。由于具有平衡绕组，且每隔一匝有抽头，以便调整用以消除由于电流互感器变化不一致等原因所引起的平衡电流的效应，具有两个平衡绕组就使得继电器能用于保护三绕组的电力变压器。图1图2 BCH-2型差动继电器原理接线图工作绕组、平衡绕组、和短路绕组均有抽头可以满足多种整定值的要求，继电器整定板上的数字即表示相应的绕组匝数，当改变整定板上的整定螺钉所在孔位置时，就可以使动作电流平衡作用和电流偏磁特性在宽广的范围内进行整定。变流器和执行元件放在一个总的壳子里，为了便于对执行元件进行单独的效验和试验变流器特性时的需要，执行元件的线圈与变流器的二次绕组、平衡绕组与工作绕组是通过连接板进行相互连接的，因而可以在调整试验时接同或断开相应的电路。继电器安装在垂直的屏板上，可以前面接线或后面接线（订货时指明），其外形尺寸、安装开孔尺寸见图3、图4图3 前面接线安装开孔尺寸图4 后面接线安装开孔尺寸继电器的基本原理是利用非故障时暂态电流中的非周期分量来磁化变流器的导磁体，提高其饱和程度从而构成躲避励磁涌流及穿越性故障时不平衡电流的作用，其相应的特性曲线为直流偏磁特性曲线簇=f（k），工作绕组接入保护的差动回路，平衡绕组可以按照实际需要接入电流回路或工作回路具有短路绕组的变流器其特点是专门利用非周期性电流来磁化导磁体内部的电磁过程，当电力变压器空载合闸时，瞬时值很大的励磁涌流全部流过工作绕组、涌流波形，具有偏于时间轴一侧的特性，分析这种波形可以得到周期性分量及以一定速度衰减的非周期分量，并在导磁体里产生相应的磁通，它们在短路绕组里产生两种不同的反应，直流磁通可以无阻碍地以两个边柱为路径环流。交流磁通将遭到短路绕组的感应作用而消弱，在直流磁通的作用下导磁体迅速饱和，大大降低了导磁率，这就大大恶化了工作绕组与二次绕组间的感应条件，因而显著增大了继电器的动作电流，这便是所谓直流偏磁作用。当穿越性短路时，短路电流中含有非周期分量电流时，也产生同样的作用，因而也能防止当穿越短路切除后电压恢复时的误动作。继电器的这种直流偏磁特性用图4的曲线簇=f（k）来表征其中。 图4图5=ICP/ICPO：动作电流倍数，它是具有直流分量时的交流动作电流与直流分量等于零时交流动作电流的比值。=I=/ICP：偏移系数，即直流分量与相应交流动作电流的比值，它表示电流波形对时间轴的偏移程度。上述=f（k）是继电器的静态特性，它是在工作绕组里同时通入交流与直流电流试验取得的，直流电流是时间变化的，而非周期分量电流的数值尚随着时间的增大而逐渐衰减。为了产生良好的速饱和特性，变流器的工作磁通密度BCP应选择较高，但也必须保证继电器可靠动作所必须的裕量，为此规定在差动继电器的动作电流为5倍起始值时，其可靠系数KH不小于1.3S。变流器的工作磁通密度是用磁性材料的重量和其始动作安匝的规定值来保证的。当用于保护三绕组电力变压器时，应用两个平衡绕组，并将它们分别接在环流回路的两个臂上，这样就能平衡三个环流回路里不平衡电流的效应，当用于保护两绕组电力变压器时，只要应用一个平衡绕组，在不平衡电流较大的情况下，平衡绕组接入环流回路，当不平衡电流较小，或用于保护交流发电机时，平衡绕组可以接入工作回路，以扩大整定值的范围，平衡绕组的作用可以用两个电流互感器二次电流的比值所决定的平衡系数来表示，实际的平衡系数应用绕组接入的匝数计算，按图5的线路设I1I2分别表示两个电流互感器的二次电流，且I1大于I2，平衡绕组通常接在电流较小的环流臂上，当工作回路的合成磁化力为零时，不平衡电流的效应便被全部消除，因而得出下列方程式。 （I1-I2）WC-I2W2=0。（1）或I1WC=I2（WC+W2） 平衡系数KZ为：KZ=I1/I2=（WC+W2）/WC。（2）接在变流器二次绕组的是DL-11型继电器并规定其动作电压与动作电流，动作电压反应变流器的工作磁通密度，动作功率决定了变流器功率分配比例，并满足生产上通用性的要求。这种执行元件的特点在于其线圈是电感性的，在变流器饱和的情况下二次感应电势中含有显著的高次谐波，因此这种执行元件便是一个很好的高次谐波滤过器，它基本上反应变流器工作磁通密度的基波。 应该指出，在继电器的工作过程中，不能改变铭牌上的位置。3主要技术数据3.1 继电器基本参数见表1表1交流额定电流（A）额定频率（HZ）动作电流整定范围（A）起始动作安匝可靠系数动作时间（ms）功率消耗（VA）550用于两绕组变压器或发电机时1.5512用于三绕组变压器时3126045倍动作电流1.35 2倍动作电流1.2三倍动作电流时35额定电流下,平衡绕组全部接入时单相功率消耗16 3.2 继电器有一个动合触点，在电感性负荷的直流回路中（其时间常数不大于510-3S）且电压低于220V，电流小于2A时，触点断开容量不小于50W。3.3在正常情况下，电流互感器的变化误差被全部补偿，（变流器工作回路的磁化力相平衡，导磁体里磁通为零）工作绕组和平衡绕组能长期通过10A电流。它是在一个平衡绕组和工作绕组的全部匝数接入时，通直流电流进行试验。3.4 当各绕组的匝数全部接如,短路绕组接在A-A位置,它们的阻抗值列于表2表2绕组下列电流值下(A)的阻抗Z()直流电阻()3510工作0.320.280.190.04平衡0.30.270.180.0420.0443.5 继电器所有电路对外壳的绝缘应能耐受2000V（有效值）、50HZ的交流电压历时1min的试验而无绝缘击穿或闪络现象。3.6 继电器的重量不大于4kg。3.7 继电器的绕组数据列于表3表3绕组绕组数据铁芯截面积备注工作Wc=20匝1.56-SBEC双玻璃丝包圆铜线S=1.25cm2(边柱)各绕组抽头见线路图平衡WD=19匝1.56-SBEC双玻璃丝包圆铜线短路(中柱)WDL=29匝1.45-SBEC双玻璃丝包圆铜线短路(边柱)WDL”=58匝1.45-SBEC双玻璃丝包圆铜线二次W2=48匝1.0-SBEC双玻璃丝包圆铜线执行元件DL-11型继电器2W=2500匝0.35漆包圆铜线S=2cm2两只线圈并联4安装、使用与维护4.1继电器固定在垂直屏板上，其周围环境应无尘埃或腐蚀性气体，并且光线充足便于检查。4.2 在使用继电器以前应进行必要的检查，不应有在运输过程中产生的损坏，接线及紧固零件不应松脱，可动系统没有阻滞现象。4.3在使用继电器过程中，应进行定期检查，当触点烧焦发黑时应用沾有汽油的抹布，轻轻檫拭，不许用砂纸或其它磨料清洁触点。4.4 当更换触点时应重新调整，校验DL-11型继电器，其主要项目与方法如下：4.4.1 桥形触点应沿着其固定铆轴无摩檫的自由活动，其活动范围应能满足静触点在刚刚相碰时就同时接触（即静触点片还未产生弯曲就已同时接触）。在断开位置，当动触点在其固定铆轴中自由活动时，不致触及静触点片。4.4.2 动作时，动触点应在静触点片的中心线上滑动（偏差不大于1mm）。4.4.3 动静触点的相对位置及止挡螺钉的位置应这样选择，使得动触点在静触点片上的滑动距离不小于1mm，当动触点不能超出静触点片的银点平面。4.4.4 动静触点间总的间隙应不小于2mm。4.5 用高内阻的交流低电压表测量动作电压，动作值测定方法如下：a按本产品说明书第五章5.4条5.4.3项调整右侧止挡螺钉。b转动指针使游丝处于比较紧的状态，然后调节电阻R使得通过继电器线圈的电流约为0.225，并保持不变。c调整左侧止挡螺钉，使得线圈上的