实验 八 项目名称： 反时限过流继电器特性实验 一、实验目的和要求1掌握反时限过流继电器的工作原理、基本参数、反时限特性、速断特性及其实验整定方法。2学会如何扩大反时限过流继电器的整定范围。二、主要仪器设备序号设备名称使 用 仪 器 名 称数量1控制屏12EPL-11交流电流表13EPL-14按钮及电阻盘14EPL-17A三相电源15EPL-20A变压器及单相可调电源16EPL-29反时限过流继电器1三原理说明在工厂供电系统中，广泛采用感应式电流继电器来作为电流保护兼电流速断保护，因为感应式电流继电器兼有上述电磁式电流继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器的功能，从而可大大简化继电保护装置。而且采用感应式电流继电器组成的保护装置采用交流操作，可进一步简化二次系统，减少投资，因此它在中小变配电所中应用非常普遍。 四、实验内容及步骤1反时限继电器机械部分的检查与调整(1) 将继电器的外壳取下（实际工程实验时，在取下外壳之前必须用干净的擦布将继电器擦干净，取下外壳后要清除继电器内聚集的灰尘，特别要注意清除圆盘与磁极间隙中的灰尘和铁屑）。(2) 检查继电器各部螺钉、螺帽的松紧程度，弹簧接点的可靠性，应特别注意检查接点的固定情况、接线螺杆接触情况及弹簧的弹性是否良好。(3) 检查轴承眼（方框与圆盘的轴承眼）是否清洁，但检查过程中特别要注意眼内滚珠有否脱落，轴承应光滑无磨损，轴尖在轴承内的活动范围约0.2毫米左右，无论哪个轴承和轴尖均不允许涂润滑油（若继电器无异常现象，可不必作此检查）。(4) 检查圆盘转动情况，要确保使圆盘在一周及连续转动过程中与电磁铁、永久磁铁间无磨损，圆盘在任何位置其间隙都不小于0.2毫米，圆盘在水平转动过程中应保持与电磁铁垂直。(5) 扇形齿轮的顶杆应接触于瞬动铁心顶板的中心。在最上位置时，动铁心右端按下，扇形齿轮的顶杆与瞬动铁心的顶板之间的距离应不小于2毫米。2动作电流与返回电流的试验 线圈接线图 试验接线如图7-4所示。在实验过程中应注意信号牌，每次均恢复正常位置，速断部分放在最大位置，铭牌不能拆下，开始可将电阻放在最大位置。A、B为三相调压器的A相、B相输出，位于EPL-17A，变压器T1位于EPL-20A，交流电流表的量程为20A，开关S选用EPL-14的SB1。 (1) 始动电流检测a. 将继电器电流整定端子放在标度2A插孔内，时间刻度置于2s位置，速断标度为2倍处。b. 按图7-4接线，将桌面上的三相调压器旋钮逆时针旋到底，并检查接线确保正确无误。c. 按下线路电源控制“闭合”开关和开关SB1，同时顺时针缓慢调节桌面上的三相调压器，观察交流电流表的读数和过流继电器的圆盘，记录使圆盘不间断转动时的最小电流称为始动电流，计算始动电流与整定电流的比值，将数据记录于表7-2中。 (2) 启动电流与返回电流试验在试验时间应检测各个标度电流插头位置的启动返回电流。对于运行使用的反时限继电器进行定期检测，可只试验整定位置的启动电流，返回电流值，本实验可选整定电流标度2A插孔。合上电源开关SB1，调节桌面上的三相调压器，均匀地增加继电器的电流，直至使扇形齿轮与螺旋杆吻合，并一直均匀上升，使接点动作的电流称为感应元件的启动电流或动作电流。一般在继电器动作后扇形齿轮即应一直均匀上升，如有中途停止则证明尚有摩擦等问题存在。动作电流与整定值的误差不应超过25%，否则应调整弹簧5。拉紧弹簧则增加电流，放松则减小电流。返回电流测试应在扇形齿轮与螺旋杆吻合上升快接触可动铁心10时开始减小加入继电器的电流。当电流减小只于扇形出论与螺旋杆离开时的电流即使为返回电流，此时应注意可动铁心应未动作，否则，将受磁路变更而影响感应元件的返回电流测试值。返回电流与启动电流之比值称为返回系数，此系数为检查继电器的质量之一，GL-25型返回系数应为0.700.95，如低于此数应按下列方法之一或结合几种方法进行调整。a. 变更舌形弹簧片与电磁铁的距离，距离小返回系数低，反之则高。b. 调整扇形齿轮与螺旋杆的吻合深度，深度大返回系数低，反之则高。但容易造成圆盘中途停滞不转及不复归的可能。因此在调整后反应反复试验，观察有无上述情况发生。c. 调整永久磁铁磁极间隙，减小间隙时，返回系数增高，反之降低。d. 检查轴承是否良好。在用a调整返回系数时，将影响启动电流，故每次调整后均应复校启动电流。启动电流与返回电流校验后，若在运行中需要改变定值，应对所有标度电流整定端子进行校验，否则只需进行某个使用的整定端子的启动电流，返回电流校验。在运行中带电改变定值时，为了避免变流器开路，必须首先将备用螺钉（位于界限座无标号的插孔中）拧入所需插孔中，而后拧出另外的螺钉，并且把它插入插孔中。不允许两个调整螺钉同时留在标号插孔中，以免继电器拒绝动作。3感应元件时间特性试验 (1) 反时限特性曲线测试： 校验时间特性时，速断部分置于最大位置、信号牌等其他要求都应与前面的2项相同。反时限过流保护如在运行中，不改变时间定值可以只校验整定端子的时间特性曲线（如需运行中改变时间定值时，对所有整定点均应进行校验）。a. 将继电器的动作时间分别整定为2秒和4秒，整定电流置于2A插孔，在时限的最大和最小位置分别通入不同倍数的动作电流，录取反时限特性曲线，实验接线见图7-4。b. 按图接线，分别加入2，2.5，3.0，3.5，4，4.5，5A标度整定电流（本实验为2），分别测试对应电流的时间记录于表7-2中，并绘制出二条反时限特性曲线。表7-2动作电流整定范围010A动作时间整定范围020s速断倍数整定范围28动作电流整定值2A动作时间整定值2秒速断倍数整定值2感应元件始动电流1.83A始动电流/整定电流91.5%启动电流0.22A返回电流1.37A返回系数试验时速断元件整定于最大值感应元件反时限特性记录表（实验电流=整定电流倍数）实验电流值（A）2.42.63456789102秒时的动作时间（s）8.247.415.894.454.033.643.563.463.172.884秒时的动作时间（s）18.4514.2612.088.927.427.056.306.126.055.59试验时将框架塞住速断元件检测记录表（实验时速断标度倍数可选择2倍）电流整定标度2A2.5A3A3.5A4A4.5A5A速断电流标度2222222计算值（A）45678910实测值（A）3.554.785.896.677.998.789.91误差（%）11.254.401.834.710.132.440.90反时特性曲线024681012141618200246810122秒时的动作时间（s）4秒时的动作时间（s）时间特性的调整可通过调节阻尼磁铁位置来实现，当时间特性前半段（动作电流小）动作时间太长，则将阻尼永久磁铁向内移，反之向外移，不过阻尼磁铁向外移动时，有一定的限度即整个磁铁仍在圆盘面积以内，若越过转盘面积以外时，将阻尼磁铁向外移动则反使前段时间缩短。另外还可调整时间刻度盘，适当改变时间特性.4. 速断元件刻度盘的检测实验时速断元件的动作电流应用冲击电流的方式试验，返回电流则用逐渐减小的方式测的。(1) 将继电器电流整定端子放在标度某个定值的插孔内（见表7-2），时间刻度放在2秒处，速断标度在2倍处，桌面上的三相调压器旋钮置于逆时针到底位置。(2) 合上开关SB1，调节三相调压器旋钮使继电器电流到电磁元件动作，然后稍稍减小电流打开SB1。(3) 将框架塞住，然后冲击地合上开关SB1，重复几次找出瞬动元件的动作电流。 (4) 冲击地加入0.8倍速断启动值的电流，看看速断元件动作不动作。(5) 通入1.1倍的继电器速断起动值的电流。再打开SB1，然后冲击地加上1.1倍速动起动电流（实验接线见图7-4）。5重复检查并假封印继电器检测整定后，应重复检查所有的螺钉、螺帽是否已拧紧，磁极间有没有杂物等，然后将外壳盖好并加封印。继电器需搬运时，应将感应元件可动部分扎住，用纸将速断元件可动衔铁卡住，运输到现场后在由现场负责人将扎线及纸去掉，检查机械部分后重新封印访可投入运行。1. 技术数据及说明1 继电器的额定数值与调整范围列于表7-4中表7-4型号规格额定电流(A)整定值动作电流(A)10倍整定动作电流下动作时间(s)瞬动电流倍数GL-21/10104,5,6,7,8,9,100.5,1,2,3,42,4,6,8GL-25/10GL-21/552,2.5,3,3.5,4,4.5,5GL-25/5GL-22/10104,5,6,7,8,9,102,4,8,12,16GL-22/552,2.5,3,3.5,4,4.5,5GL-23/10104,5,6,7,8,9,102,3,4GL-23/552,2.5,3,3.5,4,4.5,5GL-24/10104,5,6,7,8,9,108,12,16GL-26/10GL-24/552,2.5,3,3.5,4,4.5,5GL-26/52继电器线圈的长期允许电流为110%额定电流。3继电器的返回系数，对于GL-21、22型应不小于0.85，对于GL-23、24、25、26型应不小于0.8。4当电流为继电器的整定电流时，继电器的功率消耗不大于15VA。5触点性能5.1动合主触点性能动合主触点在电压不大于250V时，能接通直流或交流5A，但是断开它所接通的电路，应当由其它触点担任(例如：油开关的辅助触点)。5.2动断主触点性能动断主触点在电压不大于250V，电流不大于0.5A的直流有感负荷电路(电路的时间常数为50.75ms)中，断开功率为50W；在电压不大于250V，电流不大于2A的交流电路(电路的功率因数为0.40.1)中，断开功率为250VA。如果被控电路系由变流器供电并与继电器主触点并联，且当电流为4A时，其总阻抗不大于4，则继电器的主触点在电流不大于50A情况下能够将这个电路分流接通与分流断开。5.3继电器的过渡转换主触点控制电路由变流器供电，且其阻抗值在电流为3.5A时不大于4.5，当电流增至150A时，继电器主触点能够将这个电路分流接通与分流断开。5.4辅助触点性能继电器的动合辅助触点，在电压不大于250V时能接通或断开电流不大于0.2A的直流无感电路或电流不大于0.5A的交流电路。6 继电器重量约为5kg。六、 实验结果分析从2次实验结果可看出，实验结果与预期结果相符，返回系数0.915。而随着电流的增大，动作所需时间越来越短。七、问题与讨论何为反时限过流继电器的始动电