JBZ-5型电力自动化和继电保护及工厂供配电技术综合实验

JBZ-5型电力自动化和继电保护及工厂供配电技术综

合实验

JBZ-5型电力自动化和继电爱护及工厂供配

电技术综合实验装置

实

验

指

导

书

浙江高自成套设备

浙江高校自动化技术研究所

名目

一、继电器特性实验......................................4

实验1电流继电器和电压继电器特性实验...................4

实验2JSS48A-S时刻继电器特性实验......................10

实验3中间继电器特性实验...............................13

实验4信号继电器特性实验...............................16

实验5DCD—2差动继电器实验...........................19

实验6方向阻抗继电器实验...............................23

实验7三相一次重合闸装置实验...........................27

二、继电爱护实验........................................32

实验8线路的定时限过电流爱护实验.......................32

实验9线路的反时限过电流爱护实验.......................36

实验10低电压闭锁电流速断爱护实验......................42

实验11单侧电源辐射式输电线路三段式电流爱护实验........45

实验12装设跳跃闭锁继电器的断路器操纵回路实验..........57

实验13''用前加速〃和''后加速"方法提高继电爱护性能的实验

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

三、低压电器与工厂供配电实验............................62

实验14接触器动作值的检验和触头联锁关系实验............62

实验15单相及三相漏电爱护电路原理及测试实验............65

实验16电流互感器各种常见接线方案及用于电流测量、过电流爱

护实验...................................................68

实验17电压互感器各种常见接线方案及用于电压测量、过电压爱

护实验及相对地短路爱护..................................72

实验18断路器组成的三级爱护实验.........................75

附录一三相交流电发生器使用说明........................77

四、电力自动化实验......................................79

实验19模拟电力系统组成实验...........................79

实验20模拟电力系统并联与短路实验......................82

实验21模拟变压器的低电压启动的过电流实验..............86

实验22模拟变压器的差动爱护实验........................91

实验23模拟配电网自动化实验...........................96

实验24模拟发电机输出功率的调剂实验...................101

实验25模拟发电机过电压爱护实验.......................105

一、继电器特性实验

实验1电流继电器和电压继电器特性实验

一、实验目的

1.了解继电器差不多分类、方法及其结构。

2.熟悉常用电流继电器和电压继电器。

3.学会调整，测量电磁型继电器的动作值，返回值和返回系数。

4.测量电磁型继电器的时刻特性。

二、继电器的类型与认识

继电器是电力系统常规继电爱护的要紧元件，它的种类繁多，原理与作用各异。

1.继电器的分类

继电器按所反应的物理量的不同可分为电量和非电量的两种，属于非电量的有瓦斯继电

器，速度继电器。反应电量的种类比较多，一样分类如下：

a.按动作原理可分为：电磁型，感应型，整流型，晶体管型，微机型等。

b.按继电器所反应的电量性质可分为电流继电器、电压继电器、功率继电器，阻抗继电

器、频率继电器等；

c.按继电器的作用可分为起动动作继电器、中间继电器、时刻继电器、信号继电器等。

d.近年来电力系统中已大量使用微机爱护，整流型和晶体管型继电器以及感应型，电磁

型继电器使用量已有减少。

2.常用电流继电器的构成原理

DL-30系列电磁型电流继电器常用于电机、变压器和输电线路的过负荷和短路爱护中，

作为起动元件，只有它第一反应出电流的剧增，由它再起动和传递到爱护环节、直至触发断路

器跳闸，将故障部分从系统中切除。通过实验对电流继电器的特性、接线方式和整定都有明

确的认识。

DL-30系列电磁型电流继电器的要紧产品有DL-31、DL-32,DL-33、DL-34等。本实验

所用的电流继电器为DL-31,最大整定电流为6A、整定电流范畴为1.5〜6A。该继电器为

磁电式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，可依照需要串联或并联，故改变接线方式可使继电

器整定范畴变化一倍。继电器名牌的刻度值及额定值关于电流继电器是线圈串联的值（以安

培为单位），拨动刻度的指针，即可改变继电器的动作值。（原理是改变游丝的反作用力矩）。

继电器的动作是如此的：当电流值升至整定值或大于整定值时，继电器动作，动合触点

闭合，动断触点断开。当电流降低到0.8倍整定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断

触点闭合。DL-31型电流继电器内部接线如图1-1所示。

DL-31型电流继电器，按整定值的范畴的误差有：

①每一整定值的误差不大于±6%。

②继电器刻度极限误差不大于6%o

③动作值的离散度（变差）不大于6%。

④关于DL-31、DL-32、DL-33、DL-34型电流继电器的返回系数不小于0.8,最大

整定电流为200A的电流继电器的返回系数不小于0.7o

⑤在1.1倍动作值时，动作时刻不大于0.12S；在2倍动作值时，动作时刻不大于

0.04So

3.常用电压继电器的构成原理

常用的电磁式电压继电器的结构和原理，与电磁式电流继电器极为类似，只是电压继电

器的线圈为电压线圈，有过电压继电器和欠电压继电器，多作成低电压（欠电压）继电器。低

电压继电器的动作电压u°p,为其线圈上的使继电器动作的最高电压；其返回电压UK,为

其线圈上的使继电器由动作状态返回到起始位置的最低电压。低电压的返回系数KK=UK/

t/op>L其值越接近1，说明继电器越灵敏，一样为1.25。过电压的返回系数Kre=de/U°p

<1,其值越接近1,说明继电器越灵敏。

本实验用DY-32型电压继电器（〜60V）,其内部接线如图1-2所示。

三、电流继电器特性实验

电流继电器动作、返回电流值测试实验。实验电路原理如图1-3所示。

图1-3电流继电器特性实验原理图

实验步骤如下：

1.整定继电器动作值，按图1-3接线，调三相交流电发生器输出指示为0V。

2.检查线路正确后，合上电源开关。

3.调剂三相交流电发生器使电流值缓慢升高，记下继电器动作（指示灯HL1亮）

时的电流值，即为动作值。

4.继电器动作后，再调剂三相交流电发生器使电流值平滑下降，记下继电器返回

时（指示灯HL1灭〕最大电流值，即为返回值。

5.测三组数据，分别运算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值

和返回电流值。

6.运算整定值的误差、变差及返回系数

7.将结果填入表1-1中

表1-1动作值，返回值测试

线圈接法动作值返回值

1

2

3

线圈

平均值

串联

误差整定值12d

变差返回系数

1

2

3

线圈

平均值

并联

误差整定值电

变差返回系数

四、电压继电器特性实验

电压继电器动作、返回电压值测试实验（以过电压继电器为例）。实验原理图如以下图

1-4所示。

图1-4电压继电器特性实验原理图

实验步骤如下：

1.整定继电器动作值，按图1-4接线，三相交流电发生器输出指示为0V。

2.检查线路正确后，合上电源开关；

3.调整三相交流电发生器使电压缓慢升高，记下继电器动作（指示灯HL1

亮）时的电压值，即为动作值：

4.继电器动作后，再调剂三相交流电发生器使电压缓慢下降，记下继电器

返回（指示灯HL1灭）时的电压值，即为继电器的返回值；

5.测三组数据，分别运算动作值和返回值的平均值，即为过电压继电器的

动作值和返回值；

6.运算整定值的误差、变差及返回系数；

7.结果填入表1-2中

表1-2动作值，返回值测试

动作值返回值

1

2

3

平均值

误差

整定值

变差返回系数

五、电压继电器动作时刻测试实验

实验原理如图1-5所示。

三

停

止

o

AHm

电秒表

।111

-220V启

o-

动

,QS2

图1-5电压继电器动作时刻测试实验原理图

实验步骤如下：

1.按图1-5接线，调压器输出指示为0V,整定继电器动作值。

2.检查线路正确后，合上电源开关。

3.打开电秒表电源开关，工作选择开关置''连续"。

4.调整调压器使电压匀速升高，约超过继电器动作值1.2〜1.5倍。

5.合上备用刀闸（QS2）,电秒表显示的时刻即为动作时刻。记下该值，然后

复位。

6.测3组数据，运算平均值即为电压继电器动作时刻值，结果填入表1.3中。

表1.3电压继电器动作时刻测试

时刻123平均值

T

六、本卷须知

1.正确联接电流继电器电流线圈、电压继电器电压线圈的两种联接方式，并明确不同联

接时的整定范畴。

2.电流继电器的电流线圈只承诺短时刻通入大电流。

七、摸索题

1.电磁型电流继电器和电压继电器在结构上有什么异同点？

2.如何调整电流继电器、电压继电器的返回系数？

3.DL型电流继电器的动作电流的调整方法有哪几种？

4.过电压继电器和欠电压继电器有何区别？

5.假如要测试电流继电器动作时刻测试实验应如何做？画出实出原理图并进行测

试.

实验2JSS48A-S时刻继电器特性实验

一、实验目的

1.熟悉常用时刻继电器

2.学会调整、测量电磁型继电器的动作值。

3.测量电磁型继电器的时刻特性。

二、常用时刻继电器

1.时刻继电器在电路中起着操纵动作时刻的作用。对时刻继电器的要求是时

刻的准确性，而且动作时刻不应随操作电压在运行中可能的波动而改变。它通常

都有延时吸合触头和延时开释触头，有些型号的时刻继电器还兼有瞬时闭合与瞬

时分断触头。不管是吸合延时依旧开释延时继电器，在电力继电爱护回路中常用

作时限元件获得延时动作来实现自动操纵功效。时刻继电器的电磁系统不要求专

门高的返回系数，因为继电器的返回是由爱护装置启动机构将其线圈上的电压全

部撤除来完成的。

本实验使用的是JSS48A-S数显型时刻继电器,它采纳了大规模集成电路，

LED数字显示，数字开关预置。该时刻继电器设定方便、精度高、延时范畴大、

输出容量大、功耗低、无机械磨损，故工作稳固可靠。它的端子接线图如图2-1

所示。

图2-1JSS48A-S接线端子示意图

JSS48A-S数显型时刻继电器的要紧技术参数：

⑴额定工作电压：AC220V,50HZ；

(2)延时操纵精度：＜0.5%；

(3)触头与容量：AC220V,3A；DC28V,5A(阻性)。

JSS48A-S使用说明

⑴把数字开关及时段开关预置在所需的操纵时刻位置，接通电源，现在数显

将从零开始计时，当到达所预置的时刻时，延时触点动作实现转换，数显保持此

刻的时刻显示，实现定时操纵。

(2)复零功能可作断开延时使用，即在任意时刻接通复零键(按动)，延时触点

将回复到初始位置，断开后(开释复零键)，数显从0开始计时。利用此功能，将

复零端子接外控触点也能够实现断开延时。

(3)在任意时刻接通暂停键，计时暂停，显示将保持此刻的时刻，断开后再

连续计时。利用此功能可作累时器使用。

(4)在强电场环境中使用，同时复零及暂停键的引线较长时，应使用屏蔽线，

以防电磁干扰而阻碍继电器的正常工作。

(5)※※复零及暂停端子不承诺(切勿)施接电压

三、实验内容

1.时刻继电器特性测试实验

实验原理接线图如图2-4所示。

实验步骤如下：

1.按图接好线路，调整时刻整定值。

2.合上QS2,记录电秒表显示的读数，然后复位。

3.测量3次，取平均值，结果填入表2.1中。且整定后第一次动作时刻

测量不计入测量结果中；

4.运算动作时刻误差。

表2.1时刻继电器动作时刻测试

整定值123平均误差变差

T

四、本卷须知

1.时刻继电器的复位键和暂停键的端子都切不可接入电压。

2.2.电源引入端子A（B、C）是指从三相电源出线端子上引出A,也能够引

出B或C,即220V单相电源。不可误接成380V!或将A、B、C接在一

起！

实验3中间继电器特性实验

一、实验目的

1.熟悉常用中间继电器

2.学会中间继电器质检试验方法。

二、常用中间继电器简介

1.中间继电器是传输或转换信号的一种中继电器元件，它作用于各种爱护线路和一些

操纵线路中，以增加主爱护继电器或主操纵继电器的触点的数量或容量，来实现-点操纵多

点、以小功率操纵大容量为辅助继电器，等目的。中间继电器实质上是一种电压继电器，但

它的数量多且容量大。为保证在操作电源电压降低时中间继电器仍能可靠地动作，因此中间

继电器的可靠动作电压只要达到额定电压的70%即可，瞬动式时刻继电器的固有动作时刻不

应大于0.05秒。

本实验使用的是DZ-15型中间继电器。它的结构和工作原理是如此的：山形导磁体由磁

物与园柱铁心组成，其铁芯上装有线圈。平板衔铁借助磷青铜薄弯板与磁碗板钱链。动、静

接触系统分别固定于衔铁与磁规扳上。当加电压于线圈两端时，衔铁向吸合位置运动，同时

改变触点的状态（动合触点闭合）。断开线圈电压（或降低电压至返回值）时，衔铁在拉力弹簧

和接触片的反作用力下返回到原始位置，同时触点复原正常状态（动断触点闭合）。DZ-15型

中间继电器有两对动合和两对动断触点。内部接线如图2-2所示。

图2-2DZ-I5型中间继电器接线图（背视）

DZ-15型中间继电器通常用在爱护装置的出口回路中，用来接通断路器的跳闸回路，因

此又称为出口继电器（包括所有DZ系列）。它必须满足继电爱护的差不多要求：即选择性、速

动性、灵敏性、可靠性。本实验通过质捡试验一测量动作的最小电压及额定电压下的动作状

态，以检验中间继电器的差不多特性。

DZ-15型中间继电器的要紧技术数据如下（可供实验测试对比）：

（1）电磁线圈额定电压DC110V。

(2)动作电压：不小于70%额定电压。

(3)返回电压：不小于3%额定电压。

(4)动作时刻：不大于O.045(s)(在额定电压条件下)。

(5)功率消耗：不大于7W(在额定电压下)。

三、实验内容

2.中间继电器特性测试实验

实验原理接线图如图2-5所示。测量中间继电器动作的奏效电压(动作值)和在额定电

压下的可靠性。

图2-5中间继电器特性测试实验原理图

实验步骤如下：

1.调压器输出指示为0V,按图2-5接线，检查线路正确后，合上电源开关；

2.调整调压器使电压缓慢升高，记下继电器动作(指示灯HD1亮，HD2灭)时的

电压值，即为动作值；

3.连续调剂调压器直至额定电压110V,断开电源开关，再闭合电源开关，观看灯

HD1、HD2的状态。

3.重复步骤2、3的操作连续三次，对比要紧技术参数，检验中间继电器的动作值

和可靠性，得出实验结论。

四、本卷须知

1.DZ-I5型中间继电器和DX-31B信号继电器的电磁线圈均为电压型，接线时应注意

它们线圈的端子和接法。

2.分清中间继电器和信号继电器的触点端子,切不可接错。

3.电源引入端子A（B、C）是指从三相电源出线端子上引出A,也能够引出B或C,即

220V单相电源。不可误接成380V!或将A、B、C接在一起！

五、摸索题

1.试说明中间继电器在继电爱护装置中的作用？

2试运算出中间继电器动作值是否满足技术参数规定的指标？

3详细描述多种继电器配合实验的动作关系和返回关系。

实验4信号继电器特性实验

一、实验目的

1.熟悉常用时刻继电器、中间继电器和信号继电器等。

2.学会信号继电器的质检试验方法。

二、常用信号继电器简介

1信号继电器用于继电爱护装置和自动装置或个别元件动作后的信号指示。它的系列

产品有DX-31A、DX-31B、DX-32A、DX-32B。继电器为嵌入式安装磁电式信号继电器。它

由铁芯、线圈、衔铁、接点系统、指示系统、插头座、外壳等几部分组成。当线圈通电时,

衔铁被吸引，信号掉牌（指示灯亮）且接点闭合。失去电源时，有的需要手动复归，有的电

动复归。信号继电器有电压动作和电流淌作两种。

本实验使用的是DX-31B型信号继电器，它的内部接线如图2-3所示。

图2-3DX-31B型信号继电器接线图（背视）

关于信号继电器的技术要求是:灵敏性、可靠性。为此，它有以下几个要紧技术参数：

（1）继电器的动作值：电压工作绕组不超过70%额定电；（电流型工作绕组不超过80%额

定电流。）

（2）电压保持绕组的保持电压不大于80%额定保持电压（对DX-32A、DX-32B型信号继电

器）。

（3）继电器衔铁活动部分应在不小于5%额定值下可靠返回。

通过信号继电器特性实验，检测继电器的灵敏性和可靠性。

三、实验内容

1.信号继电器特性测试实验

图2-6信号继电器特性测试实验原理图

实验原理接线图如图2-6所示。

实验步骤如下：

1.调压器输出指示为0V,按图2-6接线，检查线路正确后，合上电源开关；

2.调剂调压器直至额定电压220V,断开电源开关，再闭合电源开关，观看灯HD1

是否亮和信号继电器显示是否动作（信号钮跳起）。断开电源开关，复位信号继

电动作显示器（掀下）。再闭合电源开关，再观看灯HD1和信号继电器显示器

的状态。

3.重复步骤2的操作三次，试验信号继电器的灵敏性和可靠性。

4,断开电源开关，把灯HD1的联线接到信号继电器的另一对触点上，重复步骤1、

2、3的操作，检验这一对触点。

4.多种继电器配合实验

实验要求：使用电压继电器，时刻继电器，信号继电器，中间继电器构成一个过电

压爱护机构，要求当电压继电器动作后，启动时刻继电器延时通过一定时刻后，启动信

号继电器发信号和中间继电器动作跳闸。实验步骤为：

1.依照所给继电器，自行拟定一个完整的过电压爱护实验原理接线图。

2.接线图通过老师审查合格后进行以下实验。

3.逐步加电压，认真观看各种继电器的动作关系.

4.逐步减电压，认真观看各种继电器的返回关系.

四、本卷须知

1.DZ-15型中间继电器和DX-31B信号继电器的电磁线圈均为电压型，接线时应注意

它们线圈的端子和接法。

2.分清中间继电器和信号继电器的触点端子,切不可接错。

3.电源引入端子A（B、C）是指从三相电源出线端子上引出A,也能够引出B或C,即

220V单相电源。不可误接成380V!或将A、B、C接在一起！

五、摸索题

1.信号继电器在继电爱护装置中的作用？

2信号继电器试验结果其动作值是否满足技术参数规定的指标？

3.详细描述多种继电器配合实验的动作关系和返回关系。

实验5DCD—2差动继电器实验

一、实验目的

1.了解DCD—2差动继电器结构及各线圈作用

2.把握继电器各线圈间极性检查方法及继电器的动作安匝测定方法.

3.了解直流重量对继电器动作特性的阻碍。

二、实验原理

DCD—2继电器由一个执行元件（"—11/0.2型的电流继电器）和一个带短路线圈的

速路和变流器组成。饱和变流器的导磁体是三柱铁芯，在铁芯的中间柱上绕有一个差动线圈

卬厚o两个平稳线圈WpM和Wph2,右侧铁芯柱上绕有与执行元件相连接的二次线圈IV,,

短路线圈的两部分和W；那么分别绕于中间及左侧铁芯柱上。并使它们产生的磁通对左

边窗口来说是同向串联的，该继电器除二次线圈外，其余各线圈都有一定数量的抽头。利用

插头可改变其匝数，如此便于对继电器的参数进行调整，结构原理图和原理接线图如图7-1

所示。

继电器的差不多原理的利用非故障时暂态电流中的非周期重量来磁化导磁体，提高其饱

和程度从而构成躲过励磁涌流及穿越性故障时不平稳电流的作用。当电力变压器空载合闸时,

瞬时值专门大的励磁涌流全部流过差动绕组，涌流波形具有偏于时刻轴一侧的特性，其波形

分解为周期性重量和以一定速度衰减的非周期重量。并在导磁体里产生相应的磁通，直流磁

通能够无阻碍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削弱。在直流

磁通的作用下导磁体迅速饱和，大大降低了导磁率，因而显著增加了继电器的动作电流，当

穿越性短路时，短路电流中含有非周期重量电流时，也产生同样的作用，因而也能防止当

穿越短路切除后电压复原时的误动作。

图7-1DCD-2差动继电器结构

三、预习要求:

1.DCD—2差动继电器结构，各线圈作用。

2.不平稳电流，涌流，助磁特性等概念。

四、实验内容：

1.继电器动作安匝测定

K：闸刀开关R：变阻器

AT：单相调压器E：直流电源

A：电流表(0—5A—10A)XD：信号灯

实验线路如图7-2所示。改变差动线圈匝数，当匝数为20、13、10匝时读取动作

电流值，并运算动作安匝，将实验结果记录与表格内，要求动作安匝为60±4安匝

表7.1继电器动作安匝测定数据记录

差动线圈匝数201310

动作电流(A)

运算动作安匝

2.差动线圈与平稳线圈极性检查

图7-3差动线圈与平稳线圈极性检查实验原理图

实验接线如图7-3所示，设备仍是图7-2所示的设备。5、3端子相连。

a.先在端子1及9通入电流，差动线圈接在5匝，平稳线圈分别接在16、14、8、

4、3匝时，读取动作电流，并运算动作安匝。

表7.2差动线圈接在20匝测定数据记录

平稳线圈匝数161484.3.

动作电流(A)

运算动作安匝

b.再在端子1及7通入电流，差动线圈接在5匝，平稳线圈分别接在16、8、3

匝时，读取动作电流，并运算动作安匝。

表7.3差动线圈接在20匝测定数据记录

平稳线圈匝数1683

动作电流(A)

运算动作安匝

c.把所得结果记录于表格中，并比较a,b项结果，判别极性。

注意:

a.在实验中变换匝数，松开螺丝插头前，应拉开电源，幸免因螺丝插头切断

电流。

b.螺丝插头必须插对，旋紧，以免造成内部局部短路或开路。

3.短路线圈匝数比的改变对动作安匝数的阻碍

实验接线如图7-4所示。改变短路线圈的匝数比，即螺丝插头接短路线圈的1—1',

1—2,,1—3”一4,时，读取动作电流值，并运算动作安匝。把结果记录于表格内。

表7.4差动线圈接在20匝测定数据记录

短路线圈的匝数

i-r1-2，1-3'14

比

动作电流(A)

运算动作安匝

五、实验报告要求：

1.列表记录各项测定数据。并运算结果加以分析，画出曲线。

2.说明各线圈的功用。

3.直流助磁特性曲线陡和平滑对变压器差动爱护的阻碍？

六、本卷须知

1.实验前必须阅读实验指导书、预习有关内容。

2.正确联接实验电路，并明确平稳线圈、差动线圈、短路线圈。

七、摸索题

1.什么缘故要有平稳线圈和短路线圈？可否没有？

2.直流助磁特性曲线陡和平滑对变压器差动爱护的阻碍？

实验6方向阻抗继电器实验

一、实验目的

1.观看方向阻抗继电器的结构。

2.把握方向阻抗继电器的整定方法及精工电流、经历回路的整定方法。

3.把握方向阻抗继电器的静态Zpu=f（（p）特性和Zpu=/（1,）特性测量方法，

学会求取最大灵敏角及最小精确工作电流。

二、LZ-21型向阻抗继电器简介

本实验采纳LZ-21型向阻抗继电器，这种方向阻抗继电器属于相灵敏接线的整流型方

向阻抗继电器。它同功率方向继电器一样，由电压形成回路，整流比较回路和执行元件三部

分组成。

LZ-21型方向阻抗继电器的原理接线图如图18-1所示。

21DKB

24

断开端子㉚㉖及㉚㉚,

短接端子回⑩即为方向

继电器。

图18-1LZ-21型方向阻抗继电器

端子1、2,和3、4为继电器中电抗变压器DKB的两个原方线圈的电流引入端子。前

子5、6、7为继电器中电压变换器YB的原方线圈端子，用于引入电压UA，UB，UC，如5、

6端子接L压那么7端子接电压端子9、10、11为继电器中JJ极化继电器的两

对节点（一对常开节点和一对常闭节点）o

LZ-21型方向阻抗继电器的交流额定电压为100V,交流额定电流为5A,额定频率为50

赫兹，阻抗的整定值为2Q-20C。

三、实验内容

图18-2LZ-21型方向阻抗继电器实验原理接线图

实验步骤为：

1.阅读LZ-21方向阻抗继电器原理接线图（图18-1）,把握LZ-21方向阻抗继电器的原

理及实验内容

2.熟悉实验原理接线图（图18-2）,即拟定一实验图。

3.依照拟好的线路图（图18-2）接线，检查线路是否正确。

将Ui调至0°,开三相交流电发生器的输出加1A电流，可用示波器检查接线极性是

否正确。

4.调整方向阻抗继电器的动作阻抗值。

用改变方向阻抗继电器面板上螺钉插孔的位置来实现的。例如：〃甘=1,〃仃=1时,

假设DKB的阻抗Z1=2Q,为了得到=5Q,nYB的抽头百分数可选用40。

5.测量方向阻抗继电器的静态Z"=/"）特性（阻抗园特性），作图求最大灵敏角心„

（%=72°,Z^=5Q）O

a.开输出，保持方向阻抗继电器的电流回路通过的电流为1=2.04。使输入继电器

的电压为某一电压值，注意输入电压不应大于20V。

b.改变电流和电压的相位角差，使继电器动作（由灯不亮到亮），关于每一固定电压,

可测出两个角度外,°2将测量值填入表18.1中；

C.改变输入电压值，重复上述操作，测量5-8组数据;

d.运算动作阻抗值，作出静态特性Z,,“=/(夕)图，求出整定灵敏角0。

表18.1方向阻抗继电器=/”)测试(7=24)

(V)1815121086

(P1

Z2

6.测量方向阻抗继电器的静态Zp“=/(1)特性，求最小精工电流

a.保持上述接线及阻抗继电器的整定值不变，调整输入电压和电流的相角差为

(P=(plM=72°并保持不变。

b.将电流回路的输入电流/调到某一值。

c.改变电压，由大到小，直到方向阻抗继电器动作，找出同一电流下使继电器刚好

动作的两个电压值，并记下动作电压值。

d.改变输入电流/,重复上述操作，测量结果填入表18.2中

e.运算阻抗值绘制方向阻抗继电器静态特性Z,“=f(I)的曲线；

f.在特性曲线上确定最小精工电流，当动作阻抗Z,“为90%Z〃值时的最小电流即为

最小精工电流。

表18.2方向阻抗继电器的Zp„=/(1)曲线测试

/(A)32.521.51.0

U1

U(V)U2

Z]p“

Z2Pl

Z.“=U/2/l

四、摸索题

1.分析实验所得Z.“=/")和Zp“=/(1)特性曲线，求出精确工作电流。

2.讨论电压回路和电流回路所接的可变阻的作用。

3.测量的动作阻抗要按Z2=17/2/换算，什么缘故？。

五、实验报告要求：

1.列表记录各项测定数据。并运算结果加以分析，画出曲线。

2.说明各线圈的功用。

六、本卷须知

1.实验前必须阅读实验指导书、三相交流电发生器说明书、预习有关内容。

2.正确联接实验电路。

注：三相交流电发生器使用见附录

实验7三相一次重合闸装置实验

1.实验目的

1）熟悉JCH-4A三相一次重合闸装置的工作原理及构造。

2）了解JCH-4A三相一次重合闸装置的用途及使用意义。

3）把握JCH-4A三相一次重合闸装置单侧电源系统与双侧电源系统中的两种接线方法。

4）了解JCH-4A三相一次重合闸装置的要紧技术参数。

5）学会正确使用三相一次重合闸装置的方法。

2.实验器材

1）JCH-4A三相一次重合闸装置部件1台

2）指示灯部件1台

3）瓷盘变阻器2台

4）220VDC直流电源（实验台上配备）

5）220VAC交流电源〔实验台上配备，能够通过实验台右下角单相220VAe电源''启动"

按钮，停止按钮操纵）

6）交流电压表1只

7）实验导线假设干

3.实验内容

1）JCH-4A型三相一次重合闸装置的工作原理及构造。

JCH-4A型三相一次重合闸装置采纳All,JK-1两种壳体，前盖材料为透亮的有机

玻璃，可清晰地观看到产品的动作预备情形（发光管指示）以及整定值，卸下前盖，可

方便地进行整定，拔出机芯，可方便地进行了爱护.

工作原理如图22-1,装置由充放电回路，预备指示回路，启动回路（时刻回路），

操纵电路及动作保持回路构成。稳压管VI对操纵回路的电源稳压。充电回路由阻容

RC构成，当充电15-25S后，预备指示回路动作，发光管LED发光，装置处于预备状

态。中间继电器由+220V电源和限流电阻组成的驱动回路驱动，用操纵回路操纵其动作

与否，时刻回路由振荡器，分频计数器及三位拔盘等构成。当重合闸启动时，接通时刻

回路的电源，经延时（三位拔盘整定）后，接通中间继电器的操纵回路，使中间继电器

动作，并通过一对触点与电流线圈构成自保持回路，此保持状态直到保持回路断开。

L+⑧⑦

③L

⑥

接合闸线圈

②

④接后加速继电器

图22-1产品原理图片

装置的差不多功能实现及工作过程如图22-2。

a)手动合闸：在投入前应将装置放电(端子3、6短接一次)完毕。当手动合闸时KK1

接通对充电回路的电容器充电，现在假如输电线路存在故障，那么断路器专门快又被

切除。由于电容器充电时刻短没有达到门坎电压，中间继电器操纵回路不能接通，幸

免了断路器发生重合闸。假设线路正常，那么经15-25S后电容器充满电，装置预备动

作。

b)断路器由爱护动作或其它缘故而跳闸：现在断路器的辅助触点DL1返回接通，启动

SJ,经延时后，接通中间继电器操纵电路；ZJ(V)动作后，接通断路器合闸电路系统

(L+KK1端子②ZJ1ZJ(I)XJQPTBJ2DL2HCL-)HC

通电后，实现一次重合闸，与此同时XJ发出信号。由于ZJ(I)的作用，ZJ1能保持直

到断路器完成合闸，其辅触点DL2断开为止，假如线路上是瞬时故障，那么重合闸成

功后，电容器自行充电，经15-25S

后，装置重新处于预备动作状态。

c)手动跳闸：手动跳闸时，KK1断开，切断了产品的启动回路，从而幸免了断路器的重

合闸。

d)线路上存在永久性故障，现在经一次重合闸后，断路器第二次跳闸(重合闸不成功)，

SJ仍启动，但这段时刻小于复原时刻(I5-25S)不能接通操纵电路使ZJ(V)动作，

因而保证装置动作一次。

OL+

KK1।I，—DL1

♦-----oo------®_i—H­♦------[]~।-⑦—

II

ISJI

II

♦—01-----1-③KK5

1----BH-©----OO-

吟仁:日，叩弋

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

图22-2

(2)JCH-4A三相一次重合闸装置的要紧技术参数。

a)额定电压直流220V

b)合闸保持直流0.25A

c)一次重合闸的复原时刻在额定电压下15-25S

d)整定范畴O1-9.9S

3)JCH-4A三相一次重合闸装置实验接线如图22-3

接线前将单相220VAe电源开关QS2关上.

图22-3JCH-4A三相一次重合闸实验接线图

4、实验步骤

1)第一将三相一次重合闸装置的透亮罩拿下，整定重合闸装置的重合启动时刻。整定

的方法：延时运算公式：t=10xm+20,式中t-延时时刻(ms),m-拔盘数值。由于上式

可得m=t/10-2,假如整定为t=0.5S,那么m=48,将拔盘数字拔到48,再将打开的

透亮罩盖上复原。

2)由于ZJ(I)触头的保持电流为0.25A,直流电源的电流为220V,因此将图中的电

阻值必须为600欧左右；

3)按下实验台右下角单相220VAe交流电源开关QS合上，交流电压表V有220VAe

交流电压，即说明三相一次重合闸装置已加上220VDC直流工作电源。

4)KK5按下将装置中的电容器的电放掉，DL钮子开关放在分闸状态，然后将KK1钮

子开关搬到合闸位置，按下按钮KK3,指示灯DHC点亮，手动合闸信号送出实现

手动合闸，然后将DL钮子开关放到合闸状态，假如线路中存在永久性故障，合闸

后又专门快分闸，再将DL钮子开关搬到分闸状态，完成上述操作不要超过10S钟，

现在预备就绪指示灯LED未亮，通过整定时亥It=0.5后，指示灯DHC仍未点亮，

接着搬下KK1使它在跳闸位置，此段时刻内预备就绪指示灯LED都未亮，整个操

作过程时刻必须小于15S,说明手动合闸后由于线路中有故障，三相一次重合装置

可不能重合。

5)手动合闸后假如线路正常，通过15-25S预备重启动指示灯LED点亮，这时假如线

路显现故障，爱护动作、断路器跳闸：将DL钮子开关搬到分闸状态位置，经整定

时刻t=0.5S后，指示灯DHC、DJSJ同时点亮，现在预备再启动重合指示灯灭，说

明重合装置送出合闸信号，实现重合闸。假如不是线路，不是瞬时故障而是永久性

故障，那么重合后又迅速跳闸，再将DL钮子开关搬到分闸状态，完成上述操作时

刻应小于10S,通过整定启动时刻t=0.5S后，指示灯DHC、DJSJ不在点亮，接着搬

下钮子开关KK1,完成此上所有操作不要超过15s钟，实现重合闸装置只合闸一次。

6)手动跳闸将DL钮子开关搬到合闸位置状态，按下手动跳闸按钮KK4、DL3指示灯点

亮，发出跳闸信号，搬下钮子开关KK1、DL钮子开关搬到跳闸位置，通过整定重

合时刻t=0.5S后，指示灯DHC、DJSJ不在点亮，说明重合闸装置手动跳闸后不再

启动重合闸。

5、本卷须知

1)实验前必须确认实验台上的各种电源操纵及输出正常。

2)严禁带电插拔实验导线。

3)本实验必须要正确的操作实验中的按钮开关及接线。

6、问题与摸索

JCH-4A型三相一次重合闸装置要紧用于电力系统二次回路中，作为实现三相一次重合闸的

要紧元件，本实验中给出了单侧辐射式电源系统的外部接线图，你能画出双侧供电源系统的

外部接线图吗？在二次爱护线路中，假如装置中中间元件触点ZJI卡住或熔接用什么方法防

止断路器多次重合闸呢？

二、继电爱护实验

实验8线路的定时限过电流爱护实验

一、实验目的

1.把握定时限过电流爱护的整定原那么与方法；

2.明确定时限爱护装置中信号继电器、中间继电器的应用与作用；

3.明白得供配电系统中组成的定时限过电流爱护线路及其爱护原理；

4.学会自我设计电路原理图，并分析判定运行结果的正确性。

二、定时限过电流爱护简要说明

电力系统的发电机、变压器和线路等电气元件发生故障时，将产生专门大的短路电流，而且，故障点距

离电源愈近，短路电流愈大。因此，继电爱护装置依照故障电流大小而动作的电流继电器和其他电器元件

构成过电流爱护和速断爱护。当故障电流超过它们的整定值时，爱护装置就动作，使断路器跳闸，将故障从

系统中切除。其中常用的一种是过电流爱护确实是定时限过电流爱护。

定时限爱护是指继电爱护的动作时刻(时限)固定不变，与故障电流的大小无关。定时限爱护的时限由时

闻继电器获得的，它的时限依照爱护要求来整定。定时限过电流爱护一样采纳两段式爱护。通常由电磁型

电流继电器、时刻继电器、中间继电器和信号继电器构成。实际电力运行中的变压器定时限过电流爱护与

线路定时限过电流爱护的原理接线如图3-1所示。

在图3-1中，继电器1、2、3、7构成无时限过电流爱护，继电器4、5、6、8构成定时限爱护。电流继

电器作为起动元件，第一反映出电流的剧增。

当过载时，LH(TA)二次电流力大于继电器动作电流时，第一继电器4或5动作，其次6动

作，在整定的时限后8动作，发出信号的同时，最后动作于断路器的跳闸线圈TQ、断路器

QD跳闸，切断故障。

当发生短路时，LH(TA)二次电流L大于继电器动作电流时，继电器1或2动作，接着3动

作；然后7动作发出信号同时动作于断路器跳闸线圈TQ、断路器QD跳闸、切除故障。

本实验拟定为两级定时限过电流爱护，其简化原理示意图(只示意继电器动作顺序)如图

3-2所示。从图3-2能够看出其爱护原理和爱护组成的环节所用的继电器差不多上是相同的。

1、2、4、5为电磁型电流继电器：3为中间继电器;6为时刻继电器;

7、8为信号继电器；9、10为跳闸连接片；11为电流试验端子

图3-2两级定时限过电流爱护简化示意图

三、实验内容

1.在没有对实验台供电的前提下，按图3-3正确连接实验电路，并反复检查是否接线有

误。

2.核查单相调压器置"0"输出位置。模拟WL1阻抗的RP1调至较小值（逆时针方向调剂,

但不要调到底，约RP1值的1/37/4）,而模拟WL2阻抗的RP2那么调至较大值（顺时针方向调

剂，约RP2值的2/3~3/4）。

3.闭合总电源开关，按起动按钮，对实验装置台供电。调剂单相调压器，使电流表通

过的电流为2A,此电流假定为通过电流继电器KA1和KA2的最大负荷电流/Lmax,按停止

供电按钮断电。

运算最大负荷电流公式为I'Lmax=（Kw/Ki）ILmax,其中

Kw----------为电流继电器KA1和KA2的结线系数。接线系数有三种情形：

①两相两继电器式结线属相电流结线。在一次电路发生任何相间短路时，Kw=1,即

爱护灵敏度都相同。

②两相一继电器式结线，即两相电流差结线或两相交叉结线，当一次电路发生三相短

路时，K&)=后。

单

相

调

压

器

KAI、KA2为电流继电器;

KT1、KT2为时刻继电器;

KS1、KS2为信号继电器：

KM1、KM2为交流接触器;

HL1、HL2为模拟跳闸灯;

图3-3两级定时限过电

流爱护实验电路

③当装有电流互感