图1-4 变量设置界面 图1-5开关量设置界面
f. 按“减少”按钮，测试仪按设定的步长减少电流的输出，直至电流继电器返回，测试仪采集到返回信号，并在实验结果的返回值栏中显示返回值，同时自动计算出电流继电器的返回系数。
g. 不改变继电器整定值，重复实验，测四组数据，分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值，并计算整定值的误差、变差及返回系数。 误差＝[最小动作值－整定值] / 整定值×100%
变差＝[最大动作值－最小动作值] / 四次动作平均值×100% 返回系数＝返回平均值 / 动作平均值
将测试和计算结果填入表1-1。
h. 改变电流继电器的整定值为4.5A，再次测继电器的动作值、返回值和返回系数，与表1-1结果比较后填入表1-2。
表1-1 模拟式电流继电器动作值、返回值和返回系数实验数据（整定值设为3.5A）
1 2 3 4 平均值(A) 误差(%) 变差(%) 返回系数 动作值(A) 返回值(A) 返回系数 / 表1-2 模拟式电流继电器返回系数测试数据
1 2 整定值(A) 3.5 4.5 返回系数 (2) 自动测试继电器的动作值及返回值
将测试仪设置为程控方式对继电器进行测试。设置测试仪的测试方式、变量范围，使测
试仪自动按控制模式动态的改变发出的电流，自动测试电流继电器的动作值、返回值和返回系数。
步骤：
a. 在图1-3界面的“控制操作”区选择“程控”方式。
b. 设置程控方式下的控制参数变量。“变量设置”和“开关量设置”同手控方式，另外，还需要进行“程控设置”。参见图1-6。
“变化范围”：可界定当前设定变量变化的起点和终点，注意变化范围应能覆盖继电器的动作值和返回值。
“变化方式”：变量的变化方式，“始”为变化范围的起点，“终”为终点，“始，终”为单程变化，只能测量动作值；“始，终，始”为双程变化，可以同时测量动作值、返回值。
图1-6 程控设置界面
“步长时间”：变量按其步长变化时，每一步大小的保持时间。一般地，每步时间的设置应大于继电器的动作（或返回）时间。建议不要低于0.5s。
“返回方式”：变量的返回方式，有动作返回和全程返回两种方式。设置为“动作返回”时，当前变量在从起点到终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则根据变化方式确定是否继续试验：当变化方式为“始，终”，则结束试验；变化方式为“始，终，始”，则改变变量的变化方向，向起点返回。设置为“全程返回”时，无论继电器动作与否，变量仅仅根据变化范围的设置进行变化，直至到达终点或返回到起点。测继电器的动作值和返回值必须设置为“动作返回”方式。
本实验中因需要测试电流继电器的动作值和返回值，应设置为“动作返回”并选择“始，终，始”的变化方式，确保测试仪测得电流继电器动作获取动作值后，减小产生的电流从而使继电器返回，再得到返回值。
c. 按“开始试验”按钮，控制测试仪按设置的方式输出电流。并将实验数据与手动方式进行比较。
四、 思考题
(1) 电磁型电流继电器的动作电流与哪些因素有关？
(2) 什么是电流继电器的返回系数？返回系数的高低对电流保护的整定有何影响？
实验 二 LG-11型功率方向继电器特性实验
一、 实验目的
1.了解常规功率方向继电器的工作原理。 2. 掌握功率方向继电器的动作特性试验方法。
3. 测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围。
4. 测试LG-11功率方向继电器的角度特性和伏安特性，考虑出现“电压死区”的原因。 5. 研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。 二、 实验原理及实验说明 1. 实验原理
LG-11型功率方向继电器是一种反映所接入的电流和电压之间的相位关系的继电器。当电流和电压之间的相位差为锐角时，继电器的动作转矩为正，使继电器动作，控制接点闭合，继电器跳闸；当电流和电压之间的相位差为钝角时，继电器的动作转矩为负，继电器不动作，从而达到判别相位的要求。
功率方向继电器根据其原理可分为感应型、整流型、晶体管型。本实验采用LG-11整流型功率方向继电器，它一般用于相间短路保护。这种继电器是根据绝对值比较原理构成的，由电压形成回路、比较回路和执行元件三部分组成，如图2-1。
图2-1 LG-11型功率方向继电器原理接线图
图中整流桥BZ1所加的交流电压为KuUr?KiIr，称为工作电压；整流桥BZ2所加的交流电压为KuUr?KiIr，称为制动电压。其中Ur、Ir分别为加入功率方向继电器的电压和电流；Ku为电压变换器YB的匝比；Ki为电抗变压器DKB的模拟电抗。JJ为极化继电器。当电流从JJ的“*”端流入时，JJ动作；反之JJ不动作。因此LG-11整流型功率方向继
????????电器的动作条件是工作电压大于制动电压，其动作方程为：
KuUr?KiIr?KuUr?KiIr????????
(2-1)
功率方向继电器灵敏角的调整可通过更换面板上连接片的位置来实现。 2. 实验说明
利用测试仪产生信号对LG-11型功率方向继电器进行测试。功率方向继电器的接线采用90度接线方式，接入继电器的电压采用B、C相间电压，接入继电器的电流采用A相电流。
三、 实验内容 1. 实验接线
如图2-2所示，将测试仪产生的B相电压和C相电压分别与功率方向继电器对应的U，
Un端子连接，A相电流信号与功率方向继电器I，In端子连接。继电器的动作接点连接到
测试仪的任意一对开入接点上（注意接线柱的颜色要相同），同时连接到信号灯的控制回路中。
24V+AK24V-功率方向继电器IIn电压输出测试仪电流输出开关量输入UUnUbUcIaIn
图2-2 功率方向继电器特性测试接线图
注意：因功率方向继电器反映所接入的电流和电压之间的相位关系而动作，因此接线完毕后，一定要检查接线极性是否正确。
2. 整定值设置
打开功率方向继电器面板前盖，改变灵敏角连接片，可设定功率方向继电器的整定值，首先设置灵敏角为-30°。
3. 特性测试
(1) 测试LG-11功率方向继电器的最大灵敏角 方法：
功率方向继电器的?J??U??I。以加入到继电器中的电流为参考向量，设置。固定加入到继电器中的电压UBC的大小，改变电压相角?U即相IA?5A?0?，这样?I＝0°
当于改变?J，通过测试测量功率方向继电器的动作区从而得到继电器的最大灵敏角。
为了得到正确的最大灵敏角，一定要测得功率方向继电器完整的动作区域，因此设置的电压相角改变的方向最好使继电器的动作过程为：
动作区外－>动作边界1－>进入动作区->动作边界2－>动作区外，如图2-3。
动作边界2动作区外?J2?J1?lm动作区内IA?动作边界1IAej?lm?
图2-3 功率方向继电器动作范围示意图
步骤如下：
a. 打开测试仪电源，在PC机上运行“继电保护特性测试系统”软件，进入“通用继电器动作特性测试”模块。
b. 输出参数设置：手动输入测试仪的输出参数：Ia?5A?0?，为方便观测Ubc相角，设置Uc?0?0?V，即Ubc?Ub。Ub大小固定为57.735V。其他未连线的信号有效值设为0。
c. 采用程控方式测试功率方向继电器的动作范围。
变量设置为“Ub相角”，步长设置为2度。从图2-13可知，当以Ia为参考向量时，Ubc相角即Ub相角的理论动作范围为：[?lm-90°，?lm+90°]。
为了同时测出动作边界1和动作边界2，返回方式应选择“全程返回”（如果设置为动作返回只能测得动作边界1）。
测试完成后记录实验结果中显示的“始角度”和“终角度”，即为?J1和?J2，填入表2-5。
d. 计算最大灵敏角?m。
功率方向继电器的最大灵敏角?m为：?m??J1??J22，填入表2-1。