继电保护实验指导书

PAGEPAGE21目录电力系统继电保护原理部分实验一电流继电器特性实验实验二功率方向继电器特性实验实验三重合闸继电器特性实验实验四差动继电器特性实验实验五发电机保护屏整组实验实验六变亚器保护屏整组实验微机保护部分实验七微机线路相间方向距离保护实验实验八微机接地方向距离保护特性实验实验九微机零序方向电流保护特性实验实验十微机线路保护屏整组试验实验十一微机变压器差动速断//后备保护特性实验实验十二微机变压器比率差动//谐波制动特性实验实验十三微机变压器保护屏整组试验实验十四系统振荡//PT失压微机线路保护暂态特性实验附录一THL200系列线路保护装置使用说明附录二THT200系列变压器保护装置使用说明附录三M2000微机保护综合测试仪使用手册实验一电流继电器特性实验一、实验目的1、了解继电器的結构及工作原理。2、掌握继电器的调试方法。二、构造原理及用途继电器由电磁铁、线圈、Z型舌片、弹簧、动触点、静触点、整定把手、刻度盘、轴承、限制螺杆等组成。继电器动作的原理：当继电器线圈中的电流增加到一定值时，该电流产生的电磁力矩能够克服弹簧反作用力矩和摩擦力矩，使Z型舌片沿顺时针方向转动，动静接点接通，继电器动作。当线圈的电流中断或减小到一定值时，弹簧的反作用力矩使继电器返回。利用连接片可将继电器的线圈串联或并联，再加上改变调整把手的位置可使其动作值的调整范围变更四倍。继电器的内部接线图如下：图一为动合触点，图二为动断触点，图三为一动合一动断触点。电流继电器用于发电机、变压器、线路及电动机等的过负荷和短路保护装置。三、实验内容1.外部检查2.内部及机械部分的检查3.绝缘检查4.刻度值检查5.接点工作可靠性检查四、实验步骤1、外部检查检查外壳与底座间的接合应牢固、紧密；外罩应完好，继电器端子接线应牢固可靠。1.内部和机械部分的检查a.检查转轴纵向和横向的活动范围，该范围不得大于0.15~0.2mm，检查舌片与极间的间隙，舌片动作时不应与磁极相碰，且上下间隙应尽量相同，舌片上下端部弯曲的程度亦相同，舌片的起始和终止位置应合适，舌片活动范围约为7度左右。b.检查刻度盘把手固定可靠性，当把手放在某一刻度值时，应不能自由活动。c.检查继电器的螺旋弹簧：弹簧的平面应与转轴严格垂直，弹簧由起始位置转至刻度最大位置时，其层间不应彼此接触且应保持相同的间隙。d.检查接点：动接点桥与静接点桥接触时所交的角度应为55~65度，且应在距静接点首端约1/3处开始接触，并在其中心线上以不大的摩擦阻力滑行，其终点距接点末端应小于1/3。接点间的距离不得小于2mm,两静接点片的倾斜应一致，并与动接点同时接触，动接点容许在其本身的转轴上旋转10~15度，并沿轴向移动0.2~0.3mm，继电器的静接点片装有一限制振动的防振片，防振片与静接点片刚能接触或两者之间有一不大于0.1~0.2mm的间隙。2、电气特性的检验及调整（1）实验接线图如下： （2）动作电流和返回电流的检查a.将继电器线圈串联，并将整定把手放在某一整定值上，调压器的手柄放在输出电压的最小位置（或将串入电路的滑线可变电阻放在电阻最大位置）。b.合上电源开关，调节调压器的输出电压（调节可变电阻），慢慢地增加继电器电流，直至继电器动作，停止调节，记下此时的电流数值，即为继电器的动作电流Idj,再重复二次，将其值填入表1-1，求其平均值。c.继电器动作后，均匀地减小调压器的输出电压（增加可变电阻阻值使流入继电器电流减小）直至继电器的常开接点刚刚打开，记下这时的电流，即为返回电流Ihj，重复二次将其值填入表1-1，求其平均值。根据动作电流和返回电流算出返回系数Kf：Kf=Ihj/Idj动作值于返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值误差不超过±3%，否则应检查轴承和轴尖。过电流继电器的返回系数应不小于0.85，当大于0.9时，应注意接点压力。a.将整定把手放在其它刻度时，重复上述试验。b.将继电器线圈改为并联接法，按上述步骤重新进行检验。在运行中如需改变定值，除检验整定点外，还应进行刻度检验或检验所需改变的定值。用保护安装处最大故障电流进行冲击试验后，复试定值与整定值的误差不应超过±3%，否则，应检查可动部分的固定和调整是否有问题，或线圈内部有无层间短路等。（3）返回系数的调整返回系数不满足要求时应予调整，影响返回系数的因素较多，如轴尖的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等，但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。a.改变舌片的起始角与终止角，填整继电器左上方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响，故用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小；反之，返回系数愈大。调整继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响，故用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。舌片终止位置与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。a.变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之，返回系数越小。b.适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。（4）动作值的调整a.继电器的调整把手在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值。为此，可调整左上方的舌片起始位置限制螺杆，当动作值偏小时，使舌片的起始位置远离磁极；反之，则靠近磁极。b.继电器的调整把手在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。c.适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。五、实验数据记录表1-1电流继电器实验数据记录表继电器刻度(A)线圈连接方式动作电流(A)返回电流(A)返回系数一次二次三次平均一次二次三次平均4串联4.14.14.14.13.73.73.73.70.905串联5.15.15.15.14.54.54.64.530.882.5串联2.62.62.62.62.52.52.52.50.964并联8.58.38.18.37.97.97.97.90.95六、实验报告随着电流增大，导致电流继电器动作电流有所变化，平均一下返回系数为0.92大于0.85，所以可以正常工作在刻度盘中点的时候，进行计算时候发现，串联的条件之下，动作电流相差2.5%，返回电流相差7.5%。并联条件下，动作电流相差6.5%。返回电流相差1.25%七、技术数据1.DL-30系列电流继电器的返回系数不应低于0.85。2.通入继电器的电流为整定值的1.2倍时，动作时间不大于0.15s；3倍时动作时间不大于0.03s。3.电压不大于250V及电流不大于2A时，在世界上间常数不超过5×10ˉ³s的直流有感负荷回路中，触点的遮断容量为50W，在交流回路中为250VA。4.电部分对外壳能承受50Hz交流电压2000V、历时1分钟的耐压试验。实验二LG_10系列功率方向继电器特性实验一、实验目的1.了解继电器的原理及构造（采用整流式原理，嵌入式结构）2.掌握继电器的检验方法（主要部分）3.掌握移相器和相位表的使用方法二、结构原理继电器的原理接线图如下：LG-11型继电器可作为相间故障保护中的方向元件。继电器采用嵌入式结构，全部元件安装在一个带透明盖子的金属外壳内。继电器采用整流式原理比较电流电压综合量的绝对值，当继电器加入电流Ij与电压Uj以后，首先经过电压形成回路，该回路分成电流及电压回路两部分。1.电流回路：电流Ij通过DKB的一次绕组W1，在其两个二次绕组W2、W3上得到相等同的电压Ud=KiIj，KiIj超前Ij的相位角为γ，此γ可以用DKB的W4绕组回路电阻RΦ1和RΦ2来调节，γ的余角为α，称之为继电器的内角，LG-11型继电器的内角有两个数值，一个是30°、另一个是45°。2.电压回路：LG-11型继电器的电压Uj加到中间变压器YB，YB的一次绕组设有抽头，另外还有一附加绕组，改变YB的6、7、8三个抽头位置，加入或减去9、10小绕组可以对谐振回路进行调整。YB的一次侧有一电容C1，C1与YB一次绕组构成对50Hz的串联谐振回路主要作用有二个：其一是经谐振回路在电感上取得电压，使电压移相90°，其二是在保护安装处正方向三相短路时，依靠谐振回路的记忆作用使继电器能可靠动作，从而消除了死区。谐振回路谐振时，该回路的电抗与容性电抗相等（ωL=1/ωC1），电路呈现纯电阻性，Uc和Ul分别为电容器C1和绕组电感上的电压，故在YB一次绕组上的电压Ul比Uj超前90°，通过YB后把Ul转化为二次电压U2=Kul，K是一实数，故U2=KuUj，Ku是综合考虑了Uj与Ul大小的比例关系、考虑了Ul超前Uj为90°的相移关系，又考虑了YB一次、二次绕组间的变比。所以Ku是一个复数的比例常数。3.比较电压综合量的绝对值原理根据下图所标的正方向，加到整流桥V1的电压为KiIj+KuUj，经整流后为|KiIj+KuUj|，此量能驱使执行元件动作称为动作量。加到整流桥V2上的电压为KiIj-KuUj，经整流后为|KiIj-KuUj|，此量能制动执行元件称为制动量。这两个量送入回路比较，如果：|KiIj+KuUj|>|KiIj-KuUj|，则继电器动作；|KiIj+KuUj|<|KiIj-KuUj|，则继电器不动作；|KiIj+KuUj|=|KiIj-KuUj|，则继电器处于动作边界。对于LG-11继电器，DKB的二次绕组W4接Rφ1(可改变整定位置)时，α=45º，接RΦ2时，α=30º。在上图中，Uj与Ij间的夹角Φj分别为(90º-α)、-(90º+α)、-α时继电器动作行为的相量图。从图中可知直线AB就是LG-11型继电器的动作边界线。当Φj=–α，继电器动作量|KiIj+KuUj|达到最大值，制动量|KiIj-KuUj|达到最小值，此时继电器处于最灵敏状。当φj=90º-α和-(90º-α)时，继电器处于临界动作状态，AB线右边为继电器动作区(阴影部分)，左边为非动作区。如继电器内角为30º，则-120º≤Φj≤60º为动作。比较回路采用环流式比较回路，执行元件采用JH_1Y极化继电器，由整流桥V1和V2的直流侧引到执行元件，该回路中的电阻R5、R6和C2、C3、C4均做滤波用，C3与执行元件JJ并联，以进一步滤掉JJ线圈中的交流分量，防止继电器动作时出现抖动现象，极化继电器触点上并联有电容与电阻串联的消弧回路以增加触点的断弧能力。LG-11功率方向继电器与感应型功率方向继电器一样也存在电流潜动和电压潜动，这是由于比较回路里各元件参数不对称。致使在继电器上只加电流或只加电压时，执行元件JJ线圈上的电压出现，为了消除电压潜动可调整电阻Rp2，用Rp1作电流潜动调整，经反复调整可完全消除电流及电压潜动。二、实验项目潜动试验动作区和最大灵敏角检查动作电压检查记忆特性检查三、实验步骤及调试方法 1、按以下实验接线图接好线路：2、电流潜动和电压潜动的检查，要求电流和电压均无潜动a、电流潜动： 电压回路⑦、⑧端经20Ω电阻端接，电流回路⑤、⑥端子通入额定电流5A，测量极化继电器线圈上的电压（即⑨、⑩端子上的电压），测得的电压应接近于0V（或不大于0.1v），如电压不为零，可调整电位器Rp1使电压为零。b、电压潜动：电流回路⑤、⑥端开路，在电压回路⑦、⑧端子加电压100v，测量极化继电器线圈上的电压，测得的电压应接近于0v（或不大于0.1v），如电压不为0，可调整电位器Rp2，使电压为0。反复调整电压及电流潜动，使极化继电器线圈上的电压均接近于0，然后突然加入及切除额定电流5A及额定电压100v，继电器接点不应有短时动作现象。在电流回路开路情况下突然加入或切除(电压回路)100v，继电器触点同样要求不应有瞬时闭合现象。若发现触点有瞬时接通现象，可更换比较回路的电阻核电容，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。潜动调整结束后，将电位器锁紧。3、动作区和最大灵敏角检查在额定电流及额定电压下，用移相器改变电流和电压之间的相角，读出动作边界的两个角度θ1和θ2(即继电器接点闭合和断开的两个边界交度)如图一或图二所示，按下式求最大灵敏角：φm=(θ1+θ)/2 式中：θ1、θ2——加在继电器端子上的电流和电压之间的相角，电流滞后电压时，角度为正值，电流超前电压时，角度为负值。 对于LG-11型继电器，当连接片HP接到-45°位置时，要求Φm=-45°±5°,当HP改接到-30°位置时，要求Φm=－30°±5°。 如上述要求达不到，可以改变谐振绕组的抽头及加减一小绕组来达到。如改变匝数仍达不到要求时，则应检查谐振回路。测量电容上电压和电感上电压，要求Uc-UL=10v~15v,如电压差过大则允许在电容C1上并联0.1uf～0.47uf耐压为400v的电容。4、动作电压检查 在灵敏角及额定电流下，测量继电器的动作电压，要求动作电压不大于2v，返回系数不小于0.45，如发现动作电压过大，则应检查谐振回路电感线圈，有无短路匝存在，在正常情况下，在电压回路加100v电压时，电感线圈上电压UL应达到80v~90v，如发现返回系数过小，则应检查潜动是否调好，以及极化继电器的动作电流及返回电流。5、记忆特性检查在灵敏角下突然加0.5倍额定电流和10倍额定电流，电压自100v突然降到零，继电器应可靠动作。做此项检验，模拟突然短路，因电流大，故需折除相位表，为能做到10倍的额定电流，可采用升流器来调节电流，可以减轻调压器负担。四、实验报告 讨论：为了检验继电器在正方向出口短路时，是否能可靠动作，在灵敏角下，必须使加入继电器的电流由某一电流（例如额定电流）突然增加至另一电流（例如10倍额定电流），与此同时，电压由100v突然降到零，继电器应可靠动作。答：在在最大灵敏角-42.6°下，继电器在正方向出口短路时，继电器会动作。因为出现短路时电流会达到动作电流，而电压本来数值不大，影响就很小了，使得|KiIj+KuUj|>|KiIj-KuUj|，那么继电器会动作。为了检验继电器在反方向出口短路时，是否能可靠不动作，在灵敏角反向处，所加电流、电压同于a，继电器应可靠不动作。答：在在最大灵敏角-42.6°下，继电器在反方向出口短路时，继电器会动作。因为出现短路时电流会达到动作电流，而电压数值不大，而虽然是反方向出口短路，但是仍然使得|KiIj+KuUj|>|KiIj-KuUj|，那么继电器会动作。五、心得通过这次实验，了解了LG-11的功率方向继电器，还了解了其余各种继电器，初步了解了他们的工作原理。在实验过程中，继电器的动静触头会发生轻微触动，对结果有一定误差，所以能改善这一点能提高实验精度，所以二次设备的改善和改进对电网的稳定运行有着很大的影响。六、技术数据LG-11型功率方向继电器的技术数据见下表：型式LG-11/5LG-11/1额定参数额定电流5A、额定电压100V最大灵敏角-30°-45°动作电压在最灵敏角下，通入额定电流与10倍额定电流时最低动作电压不大于2V功率消耗电流回路不大于6VA，电压回路不大于20VA热稳定电压回路110V，电流回路1.1倍额定电流返回系数Kf不小于0.45接点容量当电压不大于220V，电流不超过1A时，接点能断开直流有感负荷20W电流回路DKBW2=9000±10匝，QQ-0.178,W3=9100±10匝,在150匝抽头W4=9500±10匝QQ-0.170W5(1A)=150±5,QQ-0.8W6(5A)=30±1,QQ-0.8灵敏角电阻RФ1：RXYD8W33Ω，RΦ2：XYD8W250Ω消除潜动电位器Rp1：WX3-11-100Ω,Rp2：WX3-11-56Ω电压回路YBW1=3000±20匝(在2700、2850匝处抽头)，QQ-0.18W2=50±5匝，QQ-0.18W3=W4=1500±10匝，QQ-0.16铁芯Ⅲ━15电容C1C：CZJD━22uF400V整流回路二极管2CP23(BZ1~BZ8)电容C2、C3、C4：CJJD-24uF400V电阻R5、R6均由RXYD，8W250Ω与RXYD，3W270Ω二个串联执行元件极化继电器JH_1Y，RG4，521.106电阻R7：RJ_0.5_510Ω电容C5：CZJX0.22uF400V动作时间5倍动作时间时，继电器动作时间不大于0.04s记忆作用出口短路且电流大于0.5倍额定电流时，记忆时间不小于500msDCH-1型重合闸继电器特性实验一、实验目的1.了解DCH系列重合闸继电器的结构及各元件的作用2.掌握DCH系列重合闸继电器的调试方法二、继电器的构造及用途1.用途：DCH-1型重合闸继电器用于输电线路、变压器及母线的三相一次重合闸装置中，作为主要元件。DCH-1型重合闸继电器的内部接线如下图所示：2.继电器各元件作用如下：时间元件SJ：DCH-1型重合闸继电器内采用DS_32C/2型时间继电器作为时间元件，用于整定重合闸继电器的动作时间。中间元件ZJ：DCH-1型继电器内采用DZK_226型快速中间继电器作为装置的出口元件，用于发出接通断路器合闸回路的脉冲。继电器有二个线圈，电压线圈靠电容放电时起动，电流线圈与断路器合闸回路串联，起自保持作用，直到断路器合闸完毕，继电器才失磁复归。电容器C：用于保证重合闸装置只动作一次。充电电阻4R：用于限制电容器C的充电速度，防止一次重合闸不成功时而发生多次重合。放电电阻6R：在不需要重合闸时，电容器C经6R放电，起放电作用。电阻5R：用于保证时间元件SJ线圈的热稳定。信号灯XD：用于监视有无直流操作电源；用于监视重合闸继电器的所有元件及控制开关的接点是否完好。电阻17R：用于限制信号灯XD上的电压。电位器3R：用于调整充电时间的大小。三、实验内容内外部及机械部分检查时间元件的动作电压和返回电压检查中间元件的动作电压和最小保持电流检查充电时间的检查检查放电电阻的作用重合闸整组动作时间的检查四、实验步骤1.内外部及机械部分检查（1）检查所有螺丝、螺帽、连接线、导线和零件应完好并无松动现象。（2）时间元件检查：衔铁部分检查：手按衔铁使其缓慢动作，应无明显摩擦。放手后靠弹力返回应灵活自如，返回时弹簧在任何位置不允许有重迭现象。时间机构的检查：当衔铁压下时，时间机构开始走动，直至刻度盘终止位置接点闭合为止的整个动作过程应均匀走动，不能有忽快忽慢，跳动或中途卡住现象。（3）接点检查：当手按下衔铁时，瞬时常闭接点应断开，瞬时常开接点应闭合。动接点桥上的银接点应在刻度盘上的零位，当衔铁按下时动接点应在距静接点首端约1/3处开始同时接触，并在其上滑动到1/2处停止。（4）中间元件ZJ的检查用手压动中间元件的可动衔铁，继电器动作应灵活。同一接点片上的两分接点应同时接触和同时离开，特别注意合闸回路的两对接点应同时闭合。（5）检查电容器外壳及电阻的绝缘瓷表面应无损坏与过热现象。2.按以下实验接线图接好线路：3.时间元件的动作电压和返回电压检查（1）按上图接好实验接线，检查滑线电阻R1在最小位置，R2在最大位置。（2）合上K1开关，调节变阻器R1，使电压表的读数为额定电压，这时XD信号灯应发亮，个元件应无异常现象。（3）合上K1、K2开关，调节变阻器R1，改变输出电压(增大)，直到SJ铁芯可靠吸下时的动作电压，要求动作电压不大于70%的额定电压。（4）在调节R1改变输出电压(减小)，直到SJ铁芯完全返回时的返回电压，要求返回电压不小于5%的额定电压。4.中间元件的动作电压和最小保持电流的检查（1）动作电压的测试：将接线图中接到DCH-1的⑧、①端子的接线移到中间元件ZJ的电压线圈两端。（2）合上K1开关，调节R1以增大输出电压，然后操作开关K1，冲击加入电压，记录能使中间继电器的衔铁完全吸合时的最低电压，即为中间元件的动作电压，应为20%~30%的额定电压，断开K1后，继电器应能可靠返回。（3）最小保持电流的测试：合上开关K1，调节R1使输出电压为额定电压，手按中间元件衔铁，使其在动作位置，调节R2看电流表，当电流略低于0.9倍额定电流时，松开衔铁，中间元件应自保持，然后断开K1，中间元件也复归。重复上述步骤，调节R2，测出中间元件电流线圈的最小保持电流。5.冲电时间的检查（1）合上K1开关，调节R1使输出电压为额定电压，经15~25s后，再合上K2开关，时间元件SJ线圈励磁，中间元件ZJ电压线圈因时间元件的延时接点闭合，电容C对中间元件电压线圈放电，而使中间元件可靠动作并能自保持住。断开K1后，重合闸复归；再重复测定冲电时间（此时应短接③⑥端子放电）。（2）如充电时间不符合要求，则：检查充电电阻4R，电容C是否完好或是否有旁路存在；如回路参数正确时，则可调节3R电位器，若3R增大，则冲电时间加长；若3R减小，则冲电时间缩短。也可调节中间元件，改变其动作电压，使之达到所需冲电时间，调整完毕后应再次测定中间元件动作电压和自保持电流。根据实践经验，对220v的继电器ZJ动作电压可调至50v左右，对110v的继电器ZJ动作电压可调至20v~30v左右，此时充电时间一般在15~25s范围内。6.检查放电电阻作用合上K1开关，调节R1使输出电压为额定电压，充电60s后，瞬间短接③、⑥端子，使电容C放电，接着合上K2开关，此时中间元件ZJ不应动作。7.重合闸整组动作时间检查合上K1开关，调节R1使输出电压为额定电压，待电容C充电25s后，再合上K2开关，电秒表起动并计时，待时间元件SJ的延时接点闭合，电容器C对中间元件的电压线圈放电，使中间元件ZJ动作，其常开接点闭合，短接电秒表，停止计时，即电秒表上的时间为重合闸的动作时间。试验应重复三次，要求每次实测值与整定值比较的误差不超过±0.1s。五、实验记录 将试验记录填入下表：重合闸继电器型号规范型号规格规范DCH-1型内、外部检查情况所有螺丝、螺帽、连接线、导线和零件应完好并无松动现象;时间元件/中间元件应正常,元件接线应正常时间元件动作电压（V）返回电压（V）动作时间（s）整定值一次二次三次平均值1s1.01075s1.00875s1.00095s1.006817s中间元件动作电压（V）自保持电流（A）电容器充电时间(s)100%额定电压80%额定电压放电回路情况六、注意事项1.正确使用设备和选择滑线变阻器，注意防止滑线变阻器R1过热烧损现象。2.注意电秒表的使用。七、实验报告分析：可知此DCH-1型继电器的动作时间的整定值为1s，一次，二次，三次的时间比1s多一点，平均值也只比1s多一点心得：从这个实验可以让我们更加直观的理解和明白了继电器的动作整定值，也掌握了动作时间的测试方法，使我受益很多。八、技术数据1.在额定电压下，当环境温度为±20℃，相对湿度不大于70%时，电容器充电到使中间元件动作的电压值所必须的时间为15~25s。2.在70%额定电压下，继电器应能可靠工作，但此时电容器充电时间需增加到1~2分钟。3.电压回路长期耐受110%额定电压（时间继电器附加电阻串入后）。4.中间元件的电流线圈中允许通过三倍额定电流，历时1分钟。5.中间元件的触点串联后，在额定电压下应保证能接通8A电流历时5秒钟，触点不应有熔化和焊接的痕迹。6.继电器导电部分对外壳的绝缘应能耐受50Hz、交流电压2000v、历时1分钟的耐压试验。7.信号灯的额定电压为24v。实验四DCD-2(A)型差动继电器特性实验一、实验目的1.了解继电器原理及构造（由执行元件DL-11/0.2及速饱和变流器组成具有助磁特性）。2.了解继电器躲开非周期分量电流的能力。3.掌握差动继电器的调试方法。二、继电器的用途、结构和原理1.用途：DCD-2(A)型差动继电器躲避电力变压器励磁涌流的性能比DCD-5(A)、DCD-4型差动继电器好，并且能提高保护装置躲过外部短暂态不平衡电流的性能，可作为双绕组和三绕组电力变压器、发电机以及母线的差动保护。2.结构和原理：继电器由执行元件(DL-11/0.2)和速饱和变流器两部分构成。其内部接线如下：DCD-2(A)差动继电器的基本原理为：整个继电器由执元件和速饱和变流器两部分组成，继电器具有一对常开接点，所有部件都组装在一个壳里，速饱和变流器由三柱型硅钢片交错叠成，中间柱的截面大一倍。差动绕组Wc和两个平衡绕组Wp1、Wp2以相同的绕向绕在中间柱上，它们的作用是：由于两个平衡绕组与差动绕组的绕向一致，所以平衡绕组产生的磁通起着增强或削弱差动绕组产生的磁通的作用(两绕组内电流方向相同时起增强作用，方向相反时起削弱作用)。由于变压器各側电流互感器的变化不能完全配合，在变压器正常运行时，Wc中有不平衡电流流过，当把平衡线圈接入后，如果平衡绕组的匝数选得适当，就能完全或几乎完全使不平衡电流得到补偿，使得变压器在正常运行时，二次绕组W2内完全或几乎完全没有不平衡电流感应的电势，从而提高了保护装置的可靠性。在保护区内部发生故障时，流过平衡绕组内的电流所产生的磁通与差动绕组内电流所产生的磁通方向一致，于是就增加了使继电器动作的安匝数，从而提高了保护装置的灵敏度，此即Wc、Wp1、Wp2三个绕组绕向需要一致的原因。短路绕组分为Wd’、Wd”两部分，Wd”的匝数为Wd’匝数的两倍，Wd’绕在中间柱上，Wd”绕在左边柱上，在中间柱和左边柱所构成的闭合磁路内，Wd’与Wd”的绕向相同，二次绕组W2绕在右边柱上并接入执行元件。除W2外其它绕组都有抽头可供整定之用，当差动绕组中有周期分量电流Ic流过时，产生的磁通Φc沿中间柱和两边柱形成闭合回路，并在短路绕组Wd’中产生感应电流Id，Id在Wd’和Wd”内流通，磁势IdWd’产生的磁通Φd’对Φc起去磁作用，力图减小中间柱及由中间柱通向右側边柱二次绕组的磁通。而磁势IdWd”在左側边柱产生通向右側边柱二次绕组的磁通。因此，电流Ic向W2的传变是通过两条路径实现的：一方面从Wc直接传变到W2中；另一方面由Wc先传变到Wd’,再由Wd”传变到WW2中。后一种传变称为二次传变。速饱和变流器两边柱的截面为中间柱的一半，如Wd”的匝数保持为Wd’的两倍，则可认为在铁芯未饱和的情况下由于短路绕组的作用，使中间柱通向右側边柱的磁通减小的同时，左側边柱通向右側边柱的二次传变磁通产生助增作用，因此短路绕组整定位置的不同(保证Wd”=2Wd’)，基本上不影响正弦电流向二次绕组的传变，故继电器的动作电流在短路绕组的“A-A、B-B、C-C、D-D”四个整定位置下基本不变。当差动绕组中流过含有非周期分量的励磁涌流或不平衡电流时，非周期分量电流实际上不传变到短路绕组和二次绕组中去，而是作为励磁电流使铁芯迅速饱和。因此，在差动绕组中流过同样的周期分量电流时，由中间柱进入二次绕组的磁通减小了，二次传变到二次绕组的磁通减少得更加显著。因此，在具有非周期分量电流时，继电器的动作电流就大为增加，从而提高了躲避励磁涌流和外部短路时暂态不平衡电流的性能。一般情况下，Wd’和Wd”应采用相同标号的插孔，这样继电器的动作安匝基本上保持不变，都在60±4安匝范围内，在这种情况下，短路绕组的匝数越多，意味着进入二次绕组的总磁通中二次传变的部分增加，因此直流助磁作用愈强，躲避励磁涌流的性能也就愈好。但是在保护范围内部发生故障时，故障电流初期也有非周期分量，差动继电器要等到该非周期分量衰减到一定程度后才能动作，所以继电器的动作时间就会增长一些，因此在作为发电机和母线的差动保护时，短路绕组匝数应少一些。如果Wd’和Wd”采用不同标号的插孔，就不能保持Wd”的匝数为Wd’的二倍，这时继电器的动作安匝就有较大的变化。当采用Wd”插孔标号比Wd’小时，同采用和Wd’相同的插孔时相比较，继电器的动作安匝较大，直流助磁特性稍好或相接近，但可靠系数及动作速度则稍降低。三、实验项目及要求1.起始动作安匝检验，要求动作安匝为60±4安匝。2.差动绕组、平衡绕组和短路绕组的极性正确性检查，要求差动绕组和平衡绕组面板插孔所标匝数与实际匝数相符合。3.录取直流助磁特性曲线，要求当偏移系数K=0.6时，短路绕组在各种整定位置下的相对动作电流系数ε应满足：“A―A”位置ε=1.6±0.13“B―B”位置ε=3±0.24“C―C”位置ε=5±0.38“D―D”位置ε=7±0.564.整组伏安特性检查，要求录取整组伏安特性曲线。5.执行元件动作电压、动作电流和返回电流检查，要求动作电压为1.5~1.56伏,动作电流为220~230毫安，返回系数为0.7~0.85四、实验步骤及调试方法1.动作安匝检查：实验接线图如图(一),将整定短路线圈插头插于B_B位置,差动线圈置于20匝位置,用变阻器调节电流至继电器动作.该动作电流乘以所置匝数即为动作安匝，要求其值为60±4安匝。动作电流Idj=(安)动作安匝AW=Idj×Wc(安匝)如果动作安匝相差很多，必须拆出铁芯调整。动作安匝小于60±4，可将饱和变流器铁芯的硅钢片由较少片数相间对叠改为较多片数相间对叠，但铁芯的总厚度不变。为此应松开一部分底座上的接线端子，取出执行元件后，将速饱和变流器下部抽出一部分硅钢片，再按要求插入。反之，如动作安匝大于60±4，可将硅钢片由较多片数相间对叠改为较少片数相间对叠，这样就改变磁路的磁阻，使动作安匝增加或减少。但应注意铁芯组装后，不应把夹紧螺丝拧得太紧，并在参数确定后，不应再改变其松紧程度，铁芯不能压得过紧以防止磁化曲线降低，使励磁电流增加，从而导致动作安匝增加。如动作安匝相差不大，即可稍拨执行元件刻度把手，使动作安匝满足要求，但调整范围以执行元件动作电压、直流助磁特性及可靠系数能满足要求为限。动作安匝过大的原因也可能是检验电源的波行引起的，在检验中所用的大电流发生器若容量小，大电流发生器铁芯易饱和、波行畸变，可改用水电阻做动作安匝检验。动作安匝检验实验数据:短路绕组匝数201310865动作电流(A)34.86.27.81012动作安匝AW6062.46262.460602.差动绕组、平衡绕组和短路绕组接线正确性检查。试验接线图如图(二)：试验方法；将差动线圈Wc分别与平衡线圈Wp1、Wp2串联，在各抽头下测出动作电流，并计算出动作安匝。按下表测出各种匝数下的动作电流：接线端子插孔位置动作电流Idj(A)动作安匝AWWcWp1Wp2A相B相C相A相B相C相⑨～①200+0360130+162.572.5102+122.56083+83.566.560+0106050+012.562.551+1636650+123.559.550+856550+476353+086452+096351+010.563203+16278⑦～①612+3363516+136651+010603.录取直流助磁特性曲线，试验接线图如图(三)所示：试验方法：断开端子③⑤连片，置短路绕组于A-A位置。Wp1为19匝，Wp2为0匝，Wc为20匝，试验时先加直流IzL,再加交流至继电器动作，读出动作电流并计算出偏移系数K及相对动作系数ε，画出ε=f(K)曲线。实验数据记入表一：直流助磁特性曲线是反应继电器躲开直流分量的能力，录取直流助磁特性曲线是检查继电器躲开变压器励磁涌流和保护区外故障时的不平衡电流能力的主要检验。曲线是以相对动作系数ε和偏移系数K表示的，即用ε=f(K)表示。偏移系数K=IzL/Idj表示直流成分大小的系数。相对动作系数ε=Idj/Idj0表示有直流助磁时动作电流被提高的系数。式中IzL—直流助磁电流，即检验时通入继电器的直流电流；Idj—具有直流助磁时，继电器的交流动作电流。Idj0—无直流助磁时，继电器的交流动作电流。在计算时