電磁型電流繼電器和電壓繼電器實(shí)驗(yàn)

電磁型電流（A）繼電器和電壓（V）繼電器實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 熟悉DL型電流（A）繼電器和DY型電壓（V）繼電器的實(shí)際構(gòu)造、作業(yè)原理、基礎(chǔ)特性；掌控把握動(dòng)作電流（A）值、動(dòng)作電壓（V）值及其相關(guān)功能數(shù)值的整定方法。
二、預(yù)習(xí)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(dòng)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(shí)驗(yàn)成果如返回系數(shù)不符合要求，你能正確地實(shí)行調(diào)節(jié)嗎？
4、返回系數(shù)在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)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(jī)、變壓器及輸電線路短路和過負(fù)荷的繼電保護(hù)裝置中。
DY—20c系列電壓（V）繼電器用來反映發(fā)電機(jī)、變壓器及輸電線路的電壓（V）升高（過電壓（V）保護(hù)）或電壓（V）降低（低電壓（V）起動(dòng)）的繼電保護(hù)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(shí)動(dòng)作的電磁式繼電器，當(dāng)電磁鐵線圈中經(jīng)過的電流（A）達(dá)到或超過整定值時(shí)，銜鐵克服反作用力矩而動(dòng)作，而且保持在動(dòng)作狀態(tài)。
過電流（A）（壓）繼電器：當(dāng)電流（A）（壓）升高至整定值（或大于整定值）時(shí)，繼電器立即動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。
低電壓（V）繼電器：當(dāng)電壓（V）降低至整定電壓（V）時(shí)，繼電器立即動(dòng)作，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)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(shí)標(biāo)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(shí)，則整定值為指示值的2倍。
轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤上指針，以改變游絲的作用力矩，從而改變繼電器動(dòng)作值。

圖1-2電流（A）繼電器實(shí)驗(yàn)接線圖

圖1-3過電壓（V）繼電器實(shí)驗(yàn)接線圖
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序號(hào)	設(shè)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(diǎn)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(yàn)步驟和要求
1、絕緣測(cè)量試驗(yàn)
單個(gè)繼電器在新裝配投入使用前或經(jīng)過解體檢修后，必須實(shí)行絕緣測(cè)量試驗(yàn)，對(duì)于規(guī)格限定電壓（V）為100伏及以上者，應(yīng)用1000伏兆歐表測(cè)量絕緣電阻；對(duì)于規(guī)格限定電壓（V）為100 伏以下者，則應(yīng)用500伏兆歐表測(cè)量絕緣電阻。
測(cè)量絕緣電阻時(shí)，應(yīng)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(dǎo)體元件、電容器等）從線路中斷開或?qū)⑵涠搪贰?br /> 本實(shí)驗(yàn)是用1000伏兆歐表測(cè)量導(dǎo)電線路對(duì)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(duì)鐵芯或底座的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。
（2）各線圈對(duì)觸點(diǎn)及各觸點(diǎn)間的絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。
（3）各線圈間絕緣電阻應(yīng)不小于50兆歐。
將測(cè)得的數(shù)值記入表1--1，并做出絕緣測(cè)量試驗(yàn)結(jié)論。
表1一 1 絕緣電阻測(cè)量記錄表

編 號(hào)	測(cè)量試驗(yàn)項(xiàng)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(diǎn)①
4	鐵心—接點(diǎn)③
5	線圈⑤--線圈⑥
6	線圈⑤--接點(diǎn)①

注：上表①③⑤⑥為繼電器引出的接線端號(hào)碼，鐵芯指繼電器內(nèi)部的導(dǎo)磁體。
2、整定點(diǎn)的動(dòng)作值、返回值及返回系數(shù)測(cè)量試驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)接線，可按照下述實(shí)驗(yàn)要求分別實(shí)行。
實(shí)驗(yàn)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(shè)備實(shí)行調(diào)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中每位學(xué)生要注意培養(yǎng)自己的實(shí)踐實(shí)操能力，調(diào)動(dòng)中要注意使功能數(shù)值平滑改變。
電流（A）繼電器的動(dòng)作電流（A）和返回電流（A）測(cè)量試驗(yàn)
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(dòng)作值并實(shí)行初步整定。本實(shí)驗(yàn)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(duì)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(yàn)無誤后，調(diào)動(dòng)自耦調(diào)壓器及變阻器，增大輸出電流（A），使繼電器動(dòng)作。讀取能讓繼電器動(dòng)作的最小電流（A）值，即使常開觸點(diǎn)由斷開變成閉合的最小電流（A），記入表1－2；動(dòng)作電流（A）用Idj表示。繼電器動(dòng)作后，反向調(diào)動(dòng)自耦調(diào)壓器及變阻器降低輸出電流（A），使觸點(diǎn)開始返回至原來位置時(shí)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(jì)算返回系數(shù)；繼電器的返回系數(shù)是返回電流（A）與動(dòng)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(dāng)小于0.85或大于0.9時(shí)，應(yīng)實(shí)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法詳見本節(jié)第（4）點(diǎn)。
表1-2電流（A）繼電器實(shí)驗(yàn)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(cè)量試驗(yàn)序號(hào)	1	2	3		1	2	3
實(shí)驗(yàn)測(cè)試起動(dòng)電流（A）Idj
實(shí)驗(yàn)測(cè)試返回電流（A）Ifj
返回系數(shù)Kf=Ifj/Idj
求每次實(shí)驗(yàn)測(cè)試起動(dòng)電流（A） 與整定電流（A）的誤差%

（1）過電壓（V）繼電器的動(dòng)作電壓（V）和返回電壓（V）測(cè)量試驗(yàn)
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(dòng)作值為1.5倍的規(guī)格限定電壓（V），即實(shí)驗(yàn)功能數(shù)值取150V并實(shí)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(yàn)無誤后，調(diào)動(dòng)自耦調(diào)壓器，分別讀取能讓繼電器動(dòng)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(jì)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(yīng)小于0.85，當(dāng)大于0.9時(shí)，也應(yīng)實(shí)行調(diào)節(jié)。
（2）低電壓（V）繼電器的動(dòng)作電壓（V）和返回電壓（V）測(cè)量試驗(yàn)
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(dòng)作值為0.7倍的規(guī)格限定電壓（V），即實(shí)驗(yàn)功能數(shù)值取70V并實(shí)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(dòng)自耦調(diào)壓器，增大輸出電壓（V），先對(duì)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(shí)的電壓（V）稱為動(dòng)作電壓（V）Udj，再升高電壓（V）至舌片開始被吸上時(shí)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(jì)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(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)不應(yīng)大于1.06。
以上實(shí)驗(yàn)，要求平穩(wěn)單方向地調(diào)動(dòng)電流（A）或電壓（V）實(shí)驗(yàn)功能數(shù)值值，并應(yīng)注意舌片轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象。如遇到舌片有中途停頓或其他不正常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)查驗(yàn)軸承有無污垢、觸點(diǎn)位置是否正常、舌片與電磁鐵有無相碰等現(xiàn)象存在。
動(dòng)作值與返回值的測(cè)量應(yīng)重復(fù)三次，每次測(cè)量值與整定值的誤差不應(yīng)大于±3%。否則應(yīng)查驗(yàn)軸承和軸尖。
在實(shí)驗(yàn)中，除了測(cè)量試驗(yàn)整定點(diǎn)的技術(shù)功能數(shù)值外，還應(yīng)實(shí)行刻度檢驗(yàn)。
用整定電流（A）的1.2倍或規(guī)格限定電壓（V）1.1倍實(shí)行沖擊試驗(yàn)后，復(fù)試定值，與整定值的誤差不應(yīng)超過±3%。否則應(yīng)查驗(yàn)可動(dòng)部分的支撐架與調(diào)節(jié)機(jī)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(shí)應(yīng)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(diǎn)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(dòng)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(shí)只能改變動(dòng)作電流（A），而對(duì)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(dòng)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(dòng)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(shí)只能改變返回電流（A）而對(duì)動(dòng)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(dá)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(dāng)調(diào)節(jié)觸點(diǎn)壓力也能改變返回系數(shù)，但應(yīng)注意觸點(diǎn)壓力不宜過小。
（4）動(dòng)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(shí)，主要調(diào)節(jié)舌片的起始位置，以改變動(dòng)作值，為此可調(diào)節(jié)右下方的舌片起始位置限制螺桿。當(dāng)動(dòng)作值偏小時(shí)，調(diào)動(dòng)限制螺桿使舌片的起始位置遠(yuǎn)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(shí)，主要調(diào)節(jié)彈簧，以改變動(dòng)作值。
c、適當(dāng)調(diào)節(jié)觸點(diǎn)壓力也能改變動(dòng)作值，但應(yīng)注意觸點(diǎn)壓力不宜過小。
3、觸點(diǎn)作業(yè)可靠性檢驗(yàn)
應(yīng)著重查驗(yàn)和消除觸點(diǎn)的振動(dòng)。
(1)過電流（A）或過電壓（V）繼電器觸點(diǎn)振動(dòng)的消除
a、如整定值設(shè)在刻度盤始端，當(dāng)試驗(yàn)電流（A）（或電壓（V））接近于動(dòng)作值或整定值時(shí)，發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)振動(dòng)可用以下方法消除。
靜觸點(diǎn)彈片太硬或彈片厚度和彈性不均，容易在不一樣的振動(dòng)頻率下引起彈片的振動(dòng)，或由于彈片不能隨繼電器本身抖動(dòng)而自由彎曲，以至接觸不良產(chǎn)生火花。此時(shí)應(yīng)更換彈片。
靜觸點(diǎn)彈片彎曲不正確，在繼電器動(dòng)作時(shí)，靜觸點(diǎn)可能將動(dòng)觸點(diǎn)橋彈回而產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)可用鑷子將靜觸點(diǎn)彈片適當(dāng)調(diào)節(jié)。
如果可動(dòng)觸點(diǎn)橋擺動(dòng)角度過大，以致引起觸點(diǎn)不容許的振動(dòng)時(shí)，可將觸點(diǎn)橋的限制鉤加以適當(dāng)彎曲消除之。
變更觸點(diǎn)相遇角度也能減小觸點(diǎn)的振動(dòng)和抖動(dòng)。此角度一般約為 55°～65°。
b、當(dāng)用大電流（A）（或高電壓（V））查驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，其原因和消除方法如下：
當(dāng)觸點(diǎn)彈片較薄以致彈性過弱，在繼電器動(dòng)作時(shí)由于觸點(diǎn)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(diǎn)振動(dòng)。繼電器經(jīng)過大電流（A）時(shí)，可能讓觸點(diǎn)彈片變形，造成振動(dòng)。
消除方法是調(diào)節(jié)彈片的彎曲度，適當(dāng)?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(shí)，則應(yīng)將靜觸點(diǎn)片更換。
在觸點(diǎn)彈片與防振片間隙過大時(shí)，亦易使觸點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)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(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)橫向間隙或修理軸尖和選取與軸尖大小適應(yīng)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(diǎn)在電流（A）近于動(dòng)作值時(shí)停止振動(dòng)。然后查驗(yàn)當(dāng)電流（A）增大至整定電流（A）的1.2倍時(shí)，是否有振動(dòng)。
過分振動(dòng)的原因也可能是觸點(diǎn)橋?qū)ι嗥南鄬?duì)位置不適當(dāng)所致。為此將可動(dòng)觸點(diǎn)夾片座的固定螺絲擰松，使可動(dòng)觸點(diǎn)在軸上旋轉(zhuǎn)一個(gè)不大的角度，然后再將螺絲擰緊。調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)保持足夠的觸點(diǎn)距離和觸點(diǎn)間的一起合作滑行距離。
另外改變繼電器縱向串動(dòng)大小，也可減小振動(dòng)。
(2)全電壓（V）下低電壓（V）繼電器振動(dòng)的消除
低電壓（V）繼電器整定值全部較低，而而且長時(shí)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(dòng)，導(dǎo)致軸尖和軸承或觸點(diǎn)的磨損。因此需要細(xì)致地調(diào)節(jié)，以消除振動(dòng)。其方法如下：
a、按上述消除觸點(diǎn)振動(dòng)的方法來調(diào)節(jié)靜觸點(diǎn)彈片和觸點(diǎn)位置,或調(diào)節(jié)縱向串動(dòng)的大小以消除振動(dòng)。
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(shí)應(yīng)注意觸點(diǎn)橋與靜觸點(diǎn)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(gè)觸點(diǎn)振動(dòng)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(dòng)。但應(yīng)注意該間隙不得小于0.5毫米，并防止舌片在動(dòng)作過程中卡塞。
d、僅有常閉觸點(diǎn)的繼電器，可使舌片的起始位置移近磁極下面，以減小振動(dòng)。
e、若振動(dòng)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(diǎn)應(yīng)適用下列要求
a、在規(guī)格限定電壓（V）下，繼電器觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)。
b、低電壓（V）繼電器，當(dāng)從規(guī)格限定電壓（V）均勻下降到動(dòng)作電壓（V）和零值時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。
c、過電壓（V）繼電器，以1.05倍動(dòng)作電壓（V）和1.1倍規(guī)格限定電壓（V）沖擊時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。
表1-3電壓（V）繼電器實(shí)驗(yàn)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(cè)量試驗(yàn)序號(hào)	1	2	3		1	2	3
實(shí)驗(yàn)測(cè)試起動(dòng)電壓（V）Udj
實(shí)驗(yàn)測(cè)試返回電壓（V）Ufj
返回系數(shù)Kf=Ufj/Udj
求每次實(shí)驗(yàn)測(cè)試動(dòng)作電壓（V）與整定電壓（V）差

(4)電流（A）繼電器觸點(diǎn)應(yīng)適用下列要求
以1.05倍動(dòng)作電流（A）或保護(hù)出現(xiàn)的最大故障電流（A）沖擊時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)無振動(dòng)和鳥啄現(xiàn)象。