实验：常规功率方向继电器测试
一、实验目的
1、掌握常规功率方向继电器的工作原理及动作特性试验方法。

2、测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角、动作范围和角度特性。

3、掌握方向性过电流保护基本原理。

二、实验设备及器材
1、TQXDB-IB 多功能继电保护实验培训系统
2、DL-31电流继电器、LG-11功率方向继电器、DS-32时间继电器和DZY-202中间继电器 三、实验原理
LG-11型功率方向继电器是一种反映所接入的电流和电压之间的相位关系的继电器。

当电流和电压之间的相位差为锐角时，继电器的动作转矩为正，使继电器动作，控制接点闭合，继电器跳闸；当电流和电压之间的相位差为钝角时，继电器的动作转矩为负，继电器不动作，从而达到判别相位的要求。

•
A
I
lm
A ϕ
功率方向继电器动作范围示意图
LG-11型功率方向继电器一般用于相间短路保护。

这种继电器是根据绝对值比较原理构成的，由电压形成回路、比较回路和执行元件三部分组成.动作条件是工作电压大于制动电压，其动作方程为： •
•••••••-≥+r i r u r i r u I K U K I K U K 功率方向继电器灵敏角的调整可通过更换面板上连接片的位置来实现。

四、实验内容及步骤
1、测试LG-11功率方向继电器的最大灵敏角
（1）实验接线。

如图所示，，将特性实验信号源的电压输出分别与功率方向继电器的U ，n U 端子连接，特性实验信号源的I1电流输出与功率方向继电器I ，n I 端子连接。

继电器的动作接点连接到信号灯的控制回路中。

功率方向
继电器
I
In
A
K
U
Un
24V+
24V-
电压输出电压表I1电流输出
电流表
特性实验信号源
相角表
I2
I2n
U1
U1n
功率方向继电器特性测试接线图
（2）整定值设置。

打开功率方向继电器面板前盖，改变灵敏角连接片，可设定功率方向继电器的整定值，首先设置灵敏角为-30°。

（3）保持电流为5A(或合适值)，电压为57V(或合适值)，摇动移相器，测出使继电器动作的两个临界角度1J ϕ和2J ϕ，纪录于表1。

（4）计算最大灵敏角m ϕ。

（5）改变功率方向继电器的灵敏角为-45°，重复实验，并将测量和计算结果填入表1。

2、 模拟正方向短路故障 (1)实验接线，
方向性过电流保护实验接线如图所示。

由于电流继电器的触点容量比较小，不能直接接通跳闸线圈，因此利用DZY-202中间继电器的触点（容量较大）去跳闸。

为使短路电流不致过大，调节三相调压器输出为380V 。

图 方向性过电流保护正方向短路故障实验接线图 （2）整定值设置。

整定动作电流定值为2A ，时限为1s 。

（3）模拟正方向短路故障。

线路正常运行方式下设置出线末端三相短路故障，观测方向性 过电流保护的动作情况，将结果记入表2。

3、模拟反方向短路故障
如图，将1TA 的Ia 和In 端子反接，设置出线末端三相短路，模拟线路反方向短路故障，观测保护动作情况，将结果记入表2。

图2 方向性电流保护反方向短路故障实验接线图
五、实验数据及分析处理
功率方向继电器的最大灵敏角m ϕ为：2
2
1J J m ϕϕϕ+=
表1 最大灵敏角测试实验数据（保持电流为5A ）
表2 方向性电流保护动作记录表
六、实验注意事项
1、本实验为强电类实验，实验中如有异常情况，应立即停止实验并切断电源。

2、实验中改接线，须遵循断电改接线原则。

3、特性实验信号源24V 电源和电压源出口严禁短接。

4、因功率方向继电器反映所接入的电流和电压之间的相位关系而动作，因此接线完毕后，一定要检查接线极性是否正确。

5、实验结束时应先拆电源端接线，后拆除负荷端接线。

七、思考题
LG-11型功率方向继电器的动作区是否等于180度为什么。