電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗

電磁型電流（A）繼電器和電壓（V）繼電器實驗
一、實驗目的
熟悉DL型電流（A）繼電器和DY型電壓（V）繼電器的實際構(gòu)造、作業(yè)原理、基礎特性；掌控把握動作電流（A）值、動作電壓（V）值及其相關功能數(shù)值的整定方法。
二、預習與思考
1、電流（A）繼電器的返回系數(shù)為什么恒小于１？
2、動作電流（A）（壓）、返回電流（A）（壓）和返回系數(shù)的定義是什么？
3、實驗成果如返回系數(shù)不符合要求，你能正確地實行調(diào)節(jié)嗎？
4、返回系數(shù)在設計繼電保護裝置中有何重要用途？
三、原理說明
DL—20c系列電流（A）繼電器用來反映發(fā)電機、變壓器及輸電線路短路和過負荷的繼電保護裝置中。
DY—20c系列電壓（V）繼電器用來反映發(fā)電機、變壓器及輸電線路的電壓（V）升高（過電壓（V）保護）或電壓（V）降低（低電壓（V）起動）的繼電保護裝置中。
DL—20c、DY—20c系列繼電器的內(nèi)部接線圖見圖1一1。

圖1-1電流（A）（電壓（V））繼電器內(nèi)部接線圖
上述繼電器是瞬時動作的電磁式繼電器，當電磁鐵線圈中經(jīng)過的電流（A）達到或超過整定值時，銜鐵克服反作用力矩而動作，而且保持在動作狀態(tài)。
過電流（A）（壓）繼電器：當電流（A）（壓）升高至整定值（或大于整定值）時，繼電器立即動作，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。
低電壓（V）繼電器：當電壓（V）降低至整定電壓（V）時，繼電器立即動作，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。
繼電器的銘牌刻度值是按電流（A）繼電器兩線圈串聯(lián)，電壓（V）繼電器兩線圈并聯(lián)時標注的指示值等于整定值；若上述二繼電器兩線圈分別作并聯(lián)和串聯(lián)時，則整定值為指示值的2倍。
轉(zhuǎn)動刻度盤上指針，以改變游絲的作用力矩，從而改變繼電器動作值。

圖1-2電流（A）繼電器實驗接線圖

圖1-3過電壓（V）繼電器實驗接線圖
四、實驗設備

序號	設備名稱	使 用 儀 器 名 稱	數(shù)量
1	DL07	DL--24C/6電流（A）繼電器	1
2	DL11	DY--28C/160電壓（V）繼電器	1
3	DL18	交流ACAC電流（A）表	1
4	DL19	交流ACAC電壓（V）表	1
5	DLZ01--1	一相自耦調(diào)壓器	1
		變流器	1
		觸點通斷指示燈	1
		一相交流ACAC電源	1
		可調(diào)電阻R1 6.3Ω/10A	1
6		1000伏兆歐表	1

五、驗步驟和要求
1、絕緣測量試驗
單個繼電器在新裝配投入使用前或經(jīng)過解體檢修后，必須實行絕緣測量試驗，對于規(guī)格限定電壓（V）為100伏及以上者，應用1000伏兆歐表測量絕緣電阻；對于規(guī)格限定電壓（V）為100 伏以下者，則應用500伏兆歐表測量絕緣電阻。
測量絕緣電阻時，應按照繼電器的具體接線現(xiàn)象，注意把不能承受高壓的元件（如半導體元件、電容器等）從線路中斷開或?qū)⑵涠搪贰?br /> 本實驗是用1000伏兆歐表測量導電線路對鐵芯的絕緣電阻及不連接的兩線路間的絕緣電阻，要求如下：
（1）全部端子對鐵芯或底座的絕緣電阻應不小于50兆歐。
（2）各線圈對觸點及各觸點間的絕緣電阻應不小于50兆歐。
（3）各線圈間絕緣電阻應不小于50兆歐。
將測得的數(shù)值記入表1--1，并做出絕緣測量試驗結(jié)論。
表1一 1 絕緣電阻測量記錄表

編 號	測量試驗項目	電流（A）繼電器		電壓（V）繼電器
		電阻值 (兆歐)	結(jié)論	電阻值 （兆歐）	結(jié)論
1	鐵心—線圈⑤
2	鐵心—線圈⑥
3	鐵心—接點①
4	鐵心—接點③
5	線圈⑤--線圈⑥
6	線圈⑤--接點①

注：上表①③⑤⑥為繼電器引出的接線端號碼，鐵芯指繼電器內(nèi)部的導磁體。
2、整定點的動作值、返回值及返回系數(shù)測量試驗
實驗接線圖1－2、圖1－3、（圖1－4）分別為電流（A）繼電器及過（低）電壓（V）繼電器的實驗接線，可按照下述實驗要求分別實行。
實驗功能數(shù)值電流（A）值（或電壓（V）值）可用一相自耦調(diào)壓器、變流器、變阻器等設備實行調(diào)動。實驗中每位學生要注意培養(yǎng)自己的實踐實操能力，調(diào)動中要注意使功能數(shù)值平滑改變。
電流（A）繼電器的動作電流（A）和返回電流（A）測量試驗
a、選用DL07繼電器結(jié)合套件中的DL—24C/6型電流（A）繼電器，確定動作值并實行初步整定。本實驗整定值為2A及4A的兩種作業(yè)狀態(tài)見表1－2。
b、按照整定值要求對繼電器線圈確定接線方法（串聯(lián)或并聯(lián)）；查表1－5。
c、按圖1--4接線，查驗無誤后，調(diào)動自耦調(diào)壓器及變阻器，增大輸出電流（A），使繼電器動作。讀取能讓繼電器動作的最小電流（A）值，即使常開觸點由斷開變成閉合的最小電流（A），記入表1－2；動作電流（A）用Idj表示。繼電器動作后，反向調(diào)動自耦調(diào)壓器及變阻器降低輸出電流（A），使觸點開始返回至原來位置時的最大電流（A）稱為返回電流（A），用Ifj表示，讀取此值并記入表1--2，并計算返回系數(shù)；繼電器的返回系數(shù)是返回電流（A）與動作電流（A）的比值，用Kf 表示。
Ifj
Kf =-----
Idj
過電流（A）繼電器的返回系數(shù)在0.85～0.9之間。當小于0.85或大于0.9時，應實行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法詳見本節(jié)第（4）點。
表1-2電流（A）繼電器實驗成果記錄表

整定電流（A）I（安）	2A			繼電器兩線圈的接線方法選用為：	4A			繼電器兩線圈的接線方法選用為：
測量試驗序號	1	2	3		1	2	3
實驗測試起動電流（A）Idj
實驗測試返回電流（A）Ifj
返回系數(shù)Kf=Ifj/Idj
求每次實驗測試起動電流（A） 與整定電流（A）的誤差%

（1）過電壓（V）繼電器的動作電壓（V）和返回電壓（V）測量試驗
a、選用DL11型繼電器結(jié)合套件中的DY—28c/160型過電壓（V）繼電器，確定動作值為1.5倍的規(guī)格限定電壓（V），即實驗功能數(shù)值取150V并實行初步整定。
b、按照整定值要求確定繼電器線圈的接線方法，查表1－6。
c、按圖1--3接線。查驗無誤后，調(diào)動自耦調(diào)壓器，分別讀取能讓繼電器動作的最小電壓（V）Udj及使繼電器返回的最高電壓（V）Ufj，記入表1－3并計算返回系數(shù)Kf。返回系數(shù)的含義與電流（A）繼電器的相同。返回系數(shù)不應小于0.85，當大于0.9時，也應實行調(diào)節(jié)。
（2）低電壓（V）繼電器的動作電壓（V）和返回電壓（V）測量試驗
a、選用DL11繼電器結(jié)合套件中的DY—28c/160型低電壓（V）繼電器，確定動作值為0.7倍的規(guī)格限定電壓（V），即實驗功能數(shù)值取70V并實行初步整定。
b、按照整定值要求確定繼電器線圈的接線方法，查表1－6。
c、按圖1--3接線，調(diào)動自耦調(diào)壓器，增大輸出電壓（V），先對繼電器加100伏電壓（V），然后逐步降低電壓（V），至繼電器舌片開始跌落時的電壓（V）稱為動作電壓（V）Udj，再升高電壓（V）至舌片開始被吸上時的電壓（V）稱為返回電壓（V）Ufj，將所取得的數(shù)值記入表1－3并計算返回系數(shù)。返回系數(shù)Kf為:
Ufj
Kf =-----
Udj
低電壓（V）繼電器的返回系數(shù)不大于1.2，用來強行勵磁時不應大于1.06。
以上實驗，要求平穩(wěn)單方向地調(diào)動電流（A）或電壓（V）實驗功能數(shù)值值，并應注意舌片轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。如遇到舌片有中途停頓或其他不正常現(xiàn)象時，應查驗軸承有無污垢、觸點位置是否正常、舌片與電磁鐵有無相碰等現(xiàn)象存在。
動作值與返回值的測量應重復三次，每次測量值與整定值的誤差不應大于±3%。否則應查驗軸承和軸尖。
在實驗中，除了測量試驗整定點的技術(shù)功能數(shù)值外，還應實行刻度檢驗。
用整定電流（A）的1.2倍或規(guī)格限定電壓（V）1.1倍實行沖擊試驗后，復試定值，與整定值的誤差不應超過±3%。否則應查驗可動部分的支撐架與調(diào)節(jié)機構(gòu)是否有問題，或線圈內(nèi)部是否層間短路等。
（3）返回系數(shù)的調(diào)節(jié)
返回系數(shù)不適用要求時應予以調(diào)節(jié)。影響返回系數(shù)的因素較多，如軸間的光潔度、軸承清潔現(xiàn)象、靜觸點位置等。但影響較顯著的是舌片端部與磁極間的間隙和舌片的位置。
返回系數(shù)的調(diào)節(jié)方法有：
a、調(diào)節(jié)舌片的起始角和終止角：
調(diào)動繼電器右下方的舌片起始位置限制螺桿，以改變舌片起始位置角，此時只能改變動作電流（A），而對返回電流（A）幾乎沒有影響。故可用改變舌片的起始角來調(diào)節(jié)動作電流（A）和返回系數(shù)。舌片起始位置離開磁極的距離愈大，返回系數(shù)愈小，反之，返回系數(shù)愈大。
調(diào)動繼電器右上方的舌片終止位置限制螺桿，以改變舌片終止位置角，此時只能改變返回電流（A）而對動作電流（A）則無影響。故可用改變舌片的終止角來調(diào)節(jié)返回電流（A）和返回系數(shù)。舌片終止角與磁極的間隙愈大，返回系數(shù)愈大；反之，返回系數(shù)愈小。
b、不調(diào)節(jié)舌片的起始角和終止角位置，而變更舌片兩端的彎曲程度以改變舌片與磁極間的距離，也能達到調(diào)節(jié)返回系數(shù)的目的。該距離越大返回系數(shù)也越大；反之返回系數(shù)越小。
c、適當調(diào)節(jié)觸點壓力也能改變返回系數(shù)，但應注意觸點壓力不宜過小。
（4）動作值的調(diào)節(jié)
a、繼電器的整定指示器在最大刻度值附近時，主要調(diào)節(jié)舌片的起始位置，以改變動作值，為此可調(diào)節(jié)右下方的舌片起始位置限制螺桿。當動作值偏小時，調(diào)動限制螺桿使舌片的起始位置遠離磁極；反之則靠近磁極。
b、繼電器的整定指示器在最小刻度值附近時，主要調(diào)節(jié)彈簧，以改變動作值。
c、適當調(diào)節(jié)觸點壓力也能改變動作值，但應注意觸點壓力不宜過小。
3、觸點作業(yè)可靠性檢驗
應著重查驗和消除觸點的振動。
(1)過電流（A）或過電壓（V）繼電器觸點振動的消除
a、如整定值設在刻度盤始端，當試驗電流（A）（或電壓（V））接近于動作值或整定值時，發(fā)現(xiàn)觸點振動可用以下方法消除。
靜觸點彈片太硬或彈片厚度和彈性不均，容易在不一樣的振動頻率下引起彈片的振動，或由于彈片不能隨繼電器本身抖動而自由彎曲，以至接觸不良產(chǎn)生火花。此時應更換彈片。
靜觸點彈片彎曲不正確，在繼電器動作時，靜觸點可能將動觸點橋彈回而產(chǎn)生振動。此時可用鑷子將靜觸點彈片適當調(diào)節(jié)。
如果可動觸點橋擺動角度過大，以致引起觸點不容許的振動時，可將觸點橋的限制鉤加以適當彎曲消除之。
變更觸點相遇角度也能減小觸點的振動和抖動。此角度一般約為 55°～65°。
b、當用大電流（A）（或高電壓（V））查驗時產(chǎn)生振動，其原因和消除方法如下：
當觸點彈片較薄以致彈性過弱，在繼電器動作時由于觸點彈片過度彎曲，很容易使舌片與限制螺桿相碰而彈回，造成觸點振動。繼電器經(jīng)過大電流（A）時，可能讓觸點彈片變形，造成振動。
消除方法是調(diào)節(jié)彈片的彎曲度，適當?shù)乜s短彈片的有效部分，使彈片變硬些。若用這種方法無效時，則應將靜觸點片更換。
在觸點彈片與防振片間隙過大時，亦易使觸點產(chǎn)生振動。此時應適當調(diào)節(jié)其間隙距離。
繼電器轉(zhuǎn)軸在軸承中的橫向間隙過大，亦易使觸點產(chǎn)生振動。此時應適當調(diào)節(jié)橫向間隙或修理軸尖和選取與軸尖大小適應的軸承。
調(diào)節(jié)右側(cè)限制螺桿的位置，以變更舌片的行程，使繼電器觸點在電流（A）近于動作值時停止振動。然后查驗當電流（A）增大至整定電流（A）的1.2倍時，是否有振動。
過分振動的原因也可能是觸點橋?qū)ι嗥南鄬ξ恢貌贿m當所致。為此將可動觸點夾片座的固定螺絲擰松，使可動觸點在軸上旋轉(zhuǎn)一個不大的角度，然后再將螺絲擰緊。調(diào)節(jié)時應保持足夠的觸點距離和觸點間的一起合作滑行距離。
另外改變繼電器縱向串動大小，也可減小振動。
(2)全電壓（V）下低電壓（V）繼電器振動的消除
低電壓（V）繼電器整定值全部較低，而而且長時間接入規(guī)格限定電壓（V），由于轉(zhuǎn)矩較大，繼電器舌片可能按二倍電源頻率振動，導致軸尖和軸承或觸點的磨損。因此需要細致地調(diào)節(jié)，以消除振動。其方法如下：
a、按上述消除觸點振動的方法來調(diào)節(jié)靜觸點彈片和觸點位置,或調(diào)節(jié)縱向串動的大小以消除振動。
b、將繼電器右上方舌片終止位置的限制螺桿向外擰，直到繼電器在全電壓（V）下舌片不與該螺桿相碰為止。此時應注意觸點橋與靜觸點有無卡住，返回系數(shù)是否合乎要求等。
c、在規(guī)格限定電壓（V）下，松開鋁框體結(jié)構(gòu)的固定螺絲，上下位移鋁框體結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)磁間隙，以找到一個觸點振動最小的鋁框體結(jié)構(gòu)位置，再將鋁框體結(jié)構(gòu)固定，也就是人為地使舌片和磁極間的上下間隙不平均（一般是上間隙大于下間隙）來消除振動。但應注意該間隙不得小于0.5毫米，并防止舌片在動作過程中卡塞。
d、僅有常閉觸點的繼電器，可使舌片的起始位置移近磁極下面，以減小振動。
e、若振動仍未消除，則可以將舌片轉(zhuǎn)軸取下，將舌片端部向內(nèi)彎曲。
(3)電壓（V）繼電器觸點應適用下列要求
a、在規(guī)格限定電壓（V）下，繼電器觸點應無振動。
b、低電壓（V）繼電器，當從規(guī)格限定電壓（V）均勻下降到動作電壓（V）和零值時，觸點應無振動和鳥啄現(xiàn)象。
c、過電壓（V）繼電器，以1.05倍動作電壓（V）和1.1倍規(guī)格限定電壓（V）沖擊時，觸點應無振動和鳥啄現(xiàn)象。
表1-3電壓（V）繼電器實驗成果記錄表

繼電器種類	過電壓（V）繼電器				低電壓（V）繼電器
整定電壓（V）U（伏）	150V			繼電器兩線圈的接線方法選用為：	70V				繼電器兩線圈的接線方法選用為：
測量試驗序號	1	2	3		1	2	3
實驗測試起動電壓（V）Udj
實驗測試返回電壓（V）Ufj
返回系數(shù)Kf=Ufj/Udj
求每次實驗測試動作電壓（V）與整定電壓（V）差

(4)電流（A）繼電器觸點應適用下列要求
以1.05倍動作電流（A）或保護出現(xiàn)的最大故障電流（A）沖擊時，觸點應無振動和鳥啄現(xiàn)象。