DL-30系列(包含DL-31 DL-32 DL-33 DL-34)继电器,线圈接线方式为串连时,可整定的电流为2~5A,线圈接线方式为并联时,可整定的电流为5~10A继电保护常用仪器装置常用继电器的类型及作用(一) 电流继电器1.构造电流继电器是反应电流大小变化而动作的继电器。
常用典型的电磁型电流继电器为DL-10系列,它用于电机、变压器和输电线的过负荷和短路保护装置中,作为瞬时起动元件。
其构造如图1.6.1所示,为旋转舌片式电磁继电器。
请看图片BH34,+90mm。
91mm,BP#〗图1.6.1DL-10系列电磁型继电器结构图1.电磁铁;2.线圈;3.Z型舌片;4.弹簧;5.动触点桥;6.静触点;7.整定值调整把手;8.刻度盘;9.舌片行程限制螺杆;10.轴承2.原理当电磁铁的线圈中通过动作电流 I k²act 时,在铁芯中立即建立磁通郑 磐ㄖ经铁芯、空气隙和 Z形舌片构成闭合回路。
Z形舌片在磁场中被磁化,产生电磁力 F i,这个力作用在 Z形舌片上,使Z形舌片产生电磁转矩 M dc ,在 M dc 作用下使继电器动作,Z形舌片上的动触点与静触点闭合动作。
由于受到止档螺杆的限制,舌片只能在定向范围内动作。
根据电磁学原理可知,电磁力 F i与磁通平方成正比,即F i= K 1帧糉H〗(1)式中 K 1--比例系数。
因磁通帧糤T5,4"BZ〗决定于磁动势 W k²act I k²act 和闭合磁路的磁阻R M,故郑絎 k²act I k² act / R M (2)式中 W k²act --继电器线圈匝数;R M --磁通闭合回路的磁阻。
将式(2)代入式(1)中得F i= K 1W k²act I k²act / R M= K 2 Ik²act (3)K 2=K 1W k²act / R M式中 K 2--比例系数。
Z形舌片在电磁力作用下产生的电磁力矩为 M dc = F i L j= K 2 L j I k²act = K 3I k²act (4)K 3=K 2 L j式中 K 3--比例系数; L j--转动Z形舌片的力臂。
由式(3)可见,作用在继电器Z形舌片上的电磁力F i和电磁转矩与通过继电器线圈中的动作电流 I k²act 平方成正比,与磁阻 R M 成反比。
当舌片在运动时,总有摩擦力F mp 存在,此外为了能够使继电器的触点闭合后还能自动地返回,因此在舌片轴上加装了反作用拉力弹簧F f,所以继电器起始条件是 F i= F mp + F f。
但是磁阻R M的大小与空气隙洹糤T5,4"BZ〗的大小有关。
当空气隙洹糤T5,4"BZ〗减小时,磁路中的磁阻亦减小。
铁芯中通过的磁通增大电磁力 F i和电磁转矩 M dc 也随之增大。
所以,作用在 Z形舌片上的力和转矩是空气隙洹糤T5,4"BZ〗的函数。
为了保证触点在接触时有充分压力,电磁力矩 F i增加速度应大于机械力矩增加速度,但此压力不可无限制地增加。
因此,压力增加是以牺牲继电器返回系数为代价的。
根据经验,当继电器Z形舌片行程在79°~85°范围内时,触点压力与返回系数配合最好。
3.调试项目及要求(1)机械部分检查。
①检查继电器外部是否良好、清洁,封印是否完好,可动部分及元件接触部分不得有灰尘,并有防止灰尘侵入的措施。
②触点是否光洁,无污垢、烧损,触点接触与返回均可靠、无相对偏移且触点距离不小于1 5~2mm,Z形舌片的轴承纵向及横向活动范围不大于0 2mm,无卡住现象。
③端子的连线应接触可靠,连接线、焊接头、螺丝连片无虚焊、假焊、脱焊现象,接触紧固。
④检查Z形舌片与磁极间的间隙,上下间隙尽可能相等,最小间隙不应小于0 5mm,舌片活动范围7°左右。
⑤游丝或轴承垂直,每层间平整均匀。
⑥刻度盘把手固定后不自由移动,而且把手与传动弹簧杆夹角为90°。
(2)大电流冲击。
用50A以上的大电流冲击,触点接触良好,不应抖动、鸟啄;触点、舌片间隙无卡住现象;动触点在静触点上滑动不超过其触点长度的2/3。
(3)整定动作电流试验。
整定点动作电流值与整定值误差不超过 ±3 % ,且通95%整定电流时,继电器应可靠不动作。
(4)返回电流试验。
返回系数为 返回系数=返回电流/动作电流返回系数应大于0 85小于0 95。
(5)时限特性试验。
通1 2倍动作电流时,继电器动作时限不大于0 15s。
(6)如在运行中需改变定值运行的,在整定各点的动作电流都须校验,并做好明显标志。
(7)当电流继电器触点处在实际负荷下施以冲击电流时,触点闭合数次后触点应无损伤及烧焦斑点,且继电器动作定值不应超过允许范围。
(8)DL系列继电器刻度盘的起始部分机械力矩较小,如继电器机械状态稍稍变化(如灰尘、油腻渗入等),将使继电器灵敏度发生显著变化,可能引起继电器拒动,故整定值最好不小于全刻度的1/3。
选用DL系列继电器型号应考虑整定值大小是否符合要求。
(二)电压继电器1.构造电压继电器是反应电压变化而动作的继电器。
典型的电磁型电压电器继是DL系列。
它用于反应发电机、变压器、线路及电动机等电压升高或降低的保护装置,其结构如图1.6.1所示。
2.原理DL系列电压继电器与DL系列电流继电器在结构原理上是基本一致的,但它又有自己的特点。
由于电流继电器在电流保护中用作测量和起动元件,它是反应电流超过某一整定值而动作的继电器在,接于电流互感器二次侧,为了减小电流互感器的二次负载,在制造继电器时应尽可能减少它所消耗的功率且满足热稳定要求。
电压继电器线圈则是经过电压互感器后接于电网上,电压继电器中流过的电流 I k²act 为I k²act = U k/ Z k (5)M dc = K 3I k²a ct =K 3 U k/ Z k= K 4U k (6) 式中 U k--加在电压继电器上的电压;Z k--电压继电器的阻抗。
电压继电器的电磁力矩与继电器端子上的电压平方成正比。
对于经常接入的低电压继电器,为了减少继电器的振动,避免轴承的磨损,其整定值应不小于全刻度盘的1/3。
DL-100型系列电压继电器中,DJ-111型和DJ-131型为过电压继电器:DJ-122型为低电压继电器。
当电压整定值小于40V时,应采用DJ-131/60C与FZ-2型附加电阻组成的电压继电器或DJ -131/60CN(CN表示内附电阻)型电压继电器,以提高热稳定性。
3.调试项目及要求(1)机械部分检查。
机械部分的检查与要求同DL系列电磁型电流继电器。
(2)电压冲击试验。
在额定电压下,电压继电器触点应无振动。
对于过电压继电器,用110%电压冲击时,触点不应振动和出现鸟啄现象,舌片间隙不应卡住,动触点在静触点上的滑动距离不超过其触点长度的2/3。
冲击时,电压刻度调整手柄应放在最小刻度位置。
对于低电压继电器,当从额定电压均匀下降到动作电压和零值时,触点应无振动和鸟啄现象。
(3)整定动作电压试验。
继电器动作电压值应与整定电压值相同。
其误差不允许超出 + - 3%,并应在95%整定动作值时不动作。
(4)返回电压试验。
对于过电压继电器,返回系数要求不小于0 85但不大于0 95;对于低电压继电器,返回系数应不大于1 25且不小于1 05。
(5)时限特性试验。
对于过电压继电器,加上1 2倍的动作电压值冲击时,其融点闭合时间不大于0 15s。
对于低电压继电器,现场一般不校验其时限特性。
(6)当电压继电器触点处于实际负荷时,施以冲击电压,触点闭合数次后,触点应无损伤及烧焦斑点,且继电器动作定值不超过允许范围。
(三) 时间继电器1.构造时间继电器是继电保护装置延时一定时限后动作于出口的时间元件,其典型系列是DS-110系列时间继电器。
继电器的结构如图1.6.2所示。
请看图片BH35,+95mm。
91mm,BP#〗图1.6.2 时间继电器结构图(a)结构图;(b)继电器工作情况下的摩擦离合器;(c)继电器返回情况下的摩擦离合器1.线圈;2.磁导体;3.衔铁;4.返回弹簧;5.切换接点压头;6.瞬时动触点;7.瞬时常闭触点;8.瞬时常开触点;9.扇形齿曲臂;10.扇形齿;11.钟表弹簧;12.钟表弹簧调整器;13.传动齿轮;14.棘轮;15.主传动齿轮;16.传动齿轮;17.主传动齿轮;18.传动齿轮;19.摆齿轮;20.钟摆;21.摆锤;22. 延时动触点;23.延时静触点;24.时间刻度盘;25.动触点轴;26.棘轮体; 27.小钢珠;28.小弹簧;29.棘轮套环2.工作原理DS-110系列时间继电器起动机构是按电磁原理构成,用钟表机构组成继电器的延时部分。
当继电器线圈施加电压后,衔铁被吸入线圈内,瞬时动闭触点闭合,动断触点断开,同时扇形齿曲臂被释放,扇齿受钟表弹簧牵引而转动,带动轴轮上的传动齿轮,由于轴轮的作用,使同轴上的主传动轮只能单向传动,带动钟表机构转动。
因钟表机构钟摆和摆锤的作用使动触点恒速转动,经一定的时限与静触点接触,触点闭合,继电器动作(对于带有滑动触点的继电器,经一定时限先闭合滑动触点,再经一定时限闭合终点的常开触点)。
改变静触点的位置可调整继电器的时限。
当断开电源后,衔铁被返回弹簧顶回原位,同时扇形齿曲臂亦被衔铁顶回原位,并使钟摆弹簧重新拉伸,以备下次动作。
3.调试项目及要求(1) 内外部和机械部分的检验。
继电器各部件完好,螺丝固定牢固,焊接及接线无虚焊、假焊、脱焊,压接良好。
继电器触点应光洁无折伤或烧损,动触点应在零位,动静触点接触良好,动触点和静触点接触时应在银触点中心位置。
可动系统行程把时间刻度放至最大位置,用手按住衔铁,时钟机构应均匀转动不卡住,迅速释放衔铁,动触点应迅速返回原位;缓慢释放衔铁,应无卡住现象,动触点亦能返回原位。
时间刻度固定后不能自由移动。
继电器的额定电压和电阻符合原理设计,与铭牌相符。
(2) 时间整定试验。
在额定电压下,继电器动作时间应与整定值相符,误差允许值小于5%。
(3)继电器最低动作电压。
继电器线圈施以冲击电压时,使继电器衔铁立即动作的最小动作电压称最低动作电压,其值应不大于75%的继电器额定电压。
对于为使线圈热稳定提高而用动断触点串入电阻的DS(C型)继电器,要特别检查动断触点接触是否良好,否则继电器将不能起动。
(4) 当时间继电器处于实际负荷下时,应通过继电保护整组试验,使时间继电器触点在闭合或断开过程中不因负荷而烧损。
(四) 中间继电器在继电保护装置中,中间继电器用以增加触点数量和容量,以满足主继电器的触点数目及容量不足的辅助继电器;也可在触点动作或返回所需时限不大时(一般为0 4~0 8s)使用;或通过其继电器的自保持,满足保护装置的需要以及满足保护回路切换需要。