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电力系统继电保护

实验指导书

华中科技大学电气与电子工程学院

实验教学中心

2015年4月

一、电压、电流继电器特性实验

（一）实验目的

1、了解继电器基本分类方法及其结构；

2、熟悉几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等；

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间特性； 5、了解多种继电器配合实验。

（二）继电器的类型与认识

继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，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与非电量的两种，属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器等，反应电量的种类比较多，一般分类如下：

（1）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；

（2）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；

（3）按继电器的作用可分为起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电

器等。

近年来电力系统中已大量使用微机保护，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、几种常用继电器的构成原理

继电保护中常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、阻抗继电器、功率方向继电器等。下面仅就教材中未说明的几种继电器的构成及原理作简要介绍。 （1）时间继电器特性

时间继电器是用来在继电保护和自动装置中建立所需要的延时。对时间继电器的要求是时间的准确性，而且动作时间不应随操作电压在运行中可能的波动而改变。

电磁型时间继电器由电磁机构带动一钟表延时机构组成。电磁起动机构采用螺管线圈式结构，线圈可由直流或交流电源供电，但大多由直流电源供电。

其电磁机构与电压继电器相同，区别在于：当它的线圈通电后，其触点须经一定延时才动作，而且加在其线圈上的电压总是时间继电器的额定动作电压。

时间继电器的电磁系统不要求很高的返回系数。因为继电器的返回是由保护装置起动机构将其线圈上的电压全部撤除来完成的。 （2）中间继电器特性

中间继电器的作用是：在继电保护接线中，用以增加接点数量和接点容量，实现必要的延时，以适应保护装置的需要。

它实质上是一种电压继电器，但它的触点数量多且容量大。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，瞬动式中间继电器的固有动作时间不应大于0.05秒。 （3）信号继电器特性

信号继电器在保护装置中，作为整组装置或个别元件的动作指示器。按电磁原理构成的信号继电器，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，有的需手动复归，有的电动复归。信号继电器有电压动作和电流动作两种。

（三）实验内容

1、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，实验电路原理图如图1-1所示。

动动动动动+动动动动动220V-动动动动动~220VaoA动动动动动

图1-1 电流继电器动作值测量实验原理图

实验步骤：

（1）如图1-1所示，单相调压器的原边已经在实验台内部连接好，不用另行接线。

将“可调大电流”调压器输出“a”、“o”端，串联一台滑线变阻器（变阻器有效阻值调节至约为1/3最大阻值）、一只交流电流表后，再与电流继电器的线圈串联，形成交流回路； （2）将实验台上标有“+”、“-”极性的220V直流电源经电流继电器的接点连接信

号灯，形成直流回路（注意不要将直流回路与交流回路混连）；

（3） 将调压器逆时针旋转到底（输出为0V），检查线路后，分别合上“单相电源开

关”、“三相电源开关”和“直流电源开关”；

（4） 调节调压器使电流值缓慢升高，记下继电器动作（“动作信号灯”亮）时的电

流值，即为动作值； （5） 继电器动作后，再反向调节调压器使电流值平滑下降，记下继电器返回时（“动

作信号灯”灭）的电流值，即为返回值；

（6） 测三组数据，分别计算动作值和返回值的平均值； （7） 读取电流继电器上指针示值，该示值乘2即为整定值； （8） 计算整定值的误差、变差及返回系数

误差＝［ 动作最小值－整定值 ]／整定值

变差＝［ 动作最大值－动作最小值 ］／动作平均值 ? 100% 返回系数＝返回平均值／动作平均值 （9）将结果填入表1-1中。