电磁型电流继电器和电压继电器实验.doc

实验一 电磁型电流继电器和电压继电器实验

【实验名称】
电磁型电流继电器和电压继电器实验
【实验目的】
1. 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工作原理、基本特性；
2. 学习动作电流、动作电压参数的整定方法。
【预习要点】
1. 复习电磁型电流、电压继电器相关知识。
2. 电流继电器的返回系数为什么恒小于1？
【实验仪器设备】
序号
设备名称
使 用 仪 器 名 称
数量
1
控制屏

1
2
EPL-20A
变压器及单相可调电源
1
3
EPL-04
继电器（一）—DL-21C电流继电器
1
4
EPL-05

继电器（二）—DY-28C电压继电器
1
5
EPL-11
交流电压表
1
6
EPL-12
交流电流表
1
7
EPL-11
直流电源及母线
1
8
EPL-13
光示牌
1
【实验原理】
DL-20C系列电流继电器和DY-20C系列电压继电器为电磁式继电器。由电磁系统、整定装置、接触点系统组成。当线圈导通时，衔铁克服游丝的反作用力矩而动作，使动合触点闭合。转动刻度盘上的指针，可改变游丝的力矩，从而改变继电器的动作值。改变线圈的串并联接法，可获得不同的额定值。

图1-1

DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值，为线圈并联时的额定值。继电器用于反映发电机，变压器及输电线短路和过负荷的继电保护装置中。
DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值，为线圈串联时的额定值。继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高（过压保护）或电压降低（低电压起动）的继电保护装置中。

【实验内容】
1．电流继电器的动作电流和返回电流测试
a .选择EPL-04组件的DL-21C过流继电器（额定电流为6A），确定动作值并进行整定。本实验整定值为2.7A及5.4A两种工作状态。
b .根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式；
注意：
（1）过流继电器线圈可采用串联或并联接法，如图1-2所示。其中串联接法电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出，并联接法电流动作值则为串联接法的2倍。
（2）串并联接线时需注意线圈的极性，应按照要求接线，否则得不到预期的动作电流值。

（a）串联 （b）并联
图1-2 过流继电器线圈接法

c .按图1-3接线（采用串联接法），调压器T、变压器T2和电阻R均位于EPL-20，220V直流电源位于EPL-18，交流电流表位于EPL-12，量程为10 A。并把调压器旋钮逆时针调到底。

图1-3 过流继电器实验接线图

d．检查无误后，合上主电路电源开关和220V直流电源船型开关，顺时针调节自耦调压器，增大输出电流，并同时观察交流电流表的读数和光示牌的动作情况注意：当电流表的读数接近电流整定值时，应缓慢对自耦调压器进行调节，以免电流变化太快。
当光示牌由灭变亮时，说明继电器动作，观察交流电流表并读取电流值。记入表1-1，用起动电流表示（能使继电器动作的最小电流值）。
e．继电器动作后，反向缓慢调节调压器降低输出电流，当光示牌由亮变灭时，说明继电器返回。记录此时的电流值称为返回电流 ，用表示（能使继电器返回的最大电流值），记入表1-1，并计算返回系数：
继电器的返回系数是返回与动作电流的比值，用Kf表示。

过流继电器的返回系数在0.85-0.9之间。当小于0.85或大于0.9时，应进行调整，调整方式见附。
f．改变继电器线圈接线方式（采用并联接法），重复以上步骤。

表1-1 过流继电器实验结果记录表
整定电流I（安）
2.7A
线圈接线方式为：

5.4A
线圈接线方式为：
测试序号
1
2
3
1
2
3
实测起动电流Idj

实测返回电流Ifj

返回系数Kf

起动电流与整定电流误差%

2．低压继电器的动作电压和返回电压测试
a．选EPL-05中的DY-28C型低压继电器（额定电压为30V），确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为24V及48V两种工作状态。
注意：本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到24V，学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电压整定值。
b．根据整定值需求确定继电器接线方式。
注意：
（1）低压继电器线圈可采用串联或并联接法，如图1-4所示。其中并联接法电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出，串联接法电压动作值则为并联接法的2倍。
（2）串并联接线时需注意线圈的极性，应按照要求接线，否则得不到预期的动作电压值。

（a）串联 （b）并联
图1-4 低压继电器线圈接法

c．按图1-5接线（采用串联接法），调压器T位于EPL-20，220V直流电源位于EPL-18，交流电压表位于EPL-11，量程为200V。并把调压器旋钮逆时针调到底。

图1-5 低压继电器实验接线图

d．顺时针调节自耦变压器，增大输出电压，并同时观察交流电压表的读数和光示牌的动作情况。当光示牌由灭变亮后，再逆时针调节自耦变压器逐步降低电压，并观察光示牌的动作情况。注意：当电压表的读数接近电压整定值时，应缓慢对自耦调压器进行调节，以免电压变化太快。当光示牌由亮变灭时，说明继电器舌片开始跌落。记录此时的电压称为动作电压。
e．再缓慢调节自耦变压器升高电压，当光示牌由灭变亮时，说明继电器舌片开始被吸上。记录此时的电压称为返回电压，将所取得的数值记入表1-3并计算返回系数。返回系数为

低压继电器的返回系数不大于1.25。将所得结果记入表1-2。
f．改变继电器线圈接线方式（采用并联接法），重复以上步骤。

表1-2 低压继电器实验结果记录表
整定电压U（伏）
24V
线圈接线方式为：

48V
线圈接线方式为：
测试序号
1
2
3
1
2
3
实测起动电压Udj

实测返回电压Ufj

返回系数Kf

起动电压与整定电压误差%

【实验报告】
1. 整理实验数据，填入对应的数据表格中。
2. 问题与思考
1）动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？
2）返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？

附1：返回系数和动作值的调整

1．返回系数的调整
返回系数不满足要求时应予以调整。影响返回系数的因素较多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。
返回系数的调整方法有：
a 、调整舌片的起始角和终止角：
调节继电器右下方起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。
调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响。故可用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。舌片终止角与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。
b 、不调整舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。
c 、适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。

2．动作值的调整
a、继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值。为此可调整右下放的舌片起始位置的限制螺杆。当动作值偏小时，调节限制螺杆使舌片起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。
b 、继电器的整定指示器在最小刻度附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。
c 、适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。

附2：DL-20C系列电流继电器

1．规格型号
1.1继电器额定值与整定值范围如下：
型号
最大整定电流（A）
额定电流
（A）
长期允许电流
（A）
电流整定
范围
（A）
动作电流（A）
最小整值时的功率消耗（VA）
线圈
串联
线圈
并联
线圈
串联
线圈
并联
线圈串联

线圈并联
DL-21C
6
6
12
6
12
1.5～6
1.5～3
3～6
0.55
2
3
6
4
8
0.5～2
0.5～1
1～2
0.5
0.6
1
2
1
2
0.15～0.6
0.15～0.3
0.3～0.6
0.5
1.2接触系统的组合形式如下：
型号
触点数量
动合
动断
DL-21C
1

2．技术数据
2.1 整定值的动作误差不超过±6%。
2.2动作时间：过电流继电器在施加1.1倍整定值电流时，动作时间不大于0.12s；在施加2倍整定值电流时，动作时间不大于0.04s。
2.3返回系数：不小于0.8。
2.4触点断开容量：在电压不超过250V及电流不超过2A，时间常数为5×10-3s的直流有感负荷电路中为50W，在交流电路中为250VA。
2.5继电器能耐受交流电压2kV，50Hz历时1min的介质强度试验。
2.6继电器重量：约为0.5kg。

附3：DY-20C系列电压继电器

1．规格型号
1.1继电器额定值与整定值范围如下：
型号
最大整定电压（V）
额定电压
（V）
长期允许电压（V）
电压整定范围
（V）
动作电压
（V）
最小整定值时的功率消耗（VA）
线圈
并联
线圈
串联
线圈
并联
线圈
串联
线圈并联
线圈串联
DY-28C
48
30
60
35
70
12～48
12～24
24～48
1

1.2接触系统的组合形式如下：
型号
触点数量
动合
动断
DY-28C
1
1

2．技术数据
2.1 整定值的动作误差不超过±6%。
2.2动作时间：低压继电器在施加0.5倍整定值电压时，动作时间不大于0.15s。
2.3返回系数：不大于1.25。
2.4触点断开容量：在电压不超过250V及电流不超过2A，时间常数为5×10-3s的直流有感负荷电路中为50W，在交流电路中为250VA。
2.5继电器能耐受交流电压2kV，50Hz历时1min的介质强度试验。

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