电力工程实验指导书
format by clicking the save button.
6．Click the Calculate button in the lower right corner of the Fault Analysis dialog.
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7．The results that we are interested in are the currents in lines 1-2 and 2-3. Click on the Lines tab to see this data. Since this is a lossless system, the From and To currents are equal for each line. These are the results:
Fault Data - Lines From Number 1 1 1 2 4 From Name ONE ONE ONE TWO FaultPt To To Circuit 1 Phase Cur A From 119.69 0 53.01 70.57 52.98 Phase Cur B From 266.18 0 717.42 233.02 800.3 Phase Cur C From 431.55 0 864.95 320.28 1088.38 Number Name 2 3 4 3 3 TWO THREE 1 FaultPt 1 THREE 1 THREE 1 Phase Cur A From A相电流 Phase Cur B From B相电流 Phase Cur C From C相电流
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第六章 电磁型继电器特性实验
一、实验目的
1）了解继电器基本分类方法及其结构。
2）熟悉几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。
3）学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。 4）测量继电器的基本特性。
5）学习和设计多种继电器配合实验。
二、继电器的类型与原理
继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。
1）继电器的分类
继电器按所反应的物理量的不同可分为电量与非电量的两种。属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器等；反应电量的种类比较多，一般分类如下：
（1）按结构原理分为：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、微机型等。 （2）按继电器所反应的电量性质可分为：电流继电器、电压继电器、功率继电器、阻抗继电器、频率继电器等。
（3）按继电器的作用分为：起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。
近年来电力系统中已大量使用微机保护，整流型和晶体管型继电器以及感应型、电磁型继电器使用量已有减少。
2）电磁型继电器的构成原理
继电保护中常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、阻抗继电器、功率方向继电器、差动继电器等。下面仅就常用的电磁型继电器的构成及原理作简要介绍。
（1）电磁型电流继电器
电磁型继电器的典型代表是电磁型电流继电器，它既是实现电流保护的基本元件，也是反应故
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? 4 5 1 2 7 6 3 IKA ? 图6-1 DL系列电流继电器
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障电流增大而自动动作的一种电器。
下面通过对电磁型电流继电器的分析，来说明一般电磁型继电器的工作原理和特性。图6-1为DL系列电流继电器的结构图，它由固定触点1、可动触点2、线圈3、铁心4、弹簧5、转动舌片6、止挡7组成。
当线圈中通过电流IKA 时，铁心中产生磁通Φ，它通过由铁心、空气隙和转动舌片组成的磁路，将舌片磁化，产生电磁力Fe，形成一对力偶。由这对力偶所形成的电磁转矩，将使转动舌片按磁阻减小的方向（即顺时针方向）转动，从而使继电器触点闭合。电磁力Fe与磁通Φ的平方成正比，即
Fe?K1Φ2
其中 ? =IKANKARC
222所以 Fe?K1IKA NKARC式中，NKA--继电器线圈匝数；RC-- 磁通Φ 所经过的磁路的磁阻。 分析表明，电磁转矩Me 等于电磁力Fe与转动舌片力臂lKA的乘积，即
Me?FelKA?K1lKA2NKA22IKA?K2IKA （6-1） 2Rc式中， K2 为与磁阻、线圈匝数和转动舌片力臂有关的一个系数，
2NKAK2?K1lKA2。
RC从式（6-1）可知，作用于转动舌片上的电磁力矩与继电器线圈中的电流IKA的平方成正比，因此，Me不随电流的方向而变化，所以，电磁型结构可以制造成交流或直流继电器。除电流继电器之外，应用电磁型结构的还有电压继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器。
为了使继电器动作（衔铁吸持，触点闭合），它的平均电磁力矩Me必须大于弹簧及摩擦的反抗力矩之和(Ms+M)。所以由式（6-1）得到继电器的动作条件是：
2NKA2?MS?M （6-2） Me?lKAK12IKARC当IKA达到一定值后，上式即能成立，继电器动作。能使继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用IOP表示，在式（6-2）中用IOP代替IKA并取等号，移项后得：
IOP?RCMS?M （6-3）
NKAK1lKA从式（6-3）可见，IOP可用下列方法来调整：
（1）改变继电器线圈的匝数NKA；
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（2）改变弹簧的反作用力矩Ms；
（3）改变能引起磁阻RC变化的气隙?。 当 IKA减小时，已经动作的继电器在弹簧力的作用下会返回到起始位置。为使继电器返回，弹簧的作用力矩M?s必须大于电磁力矩M?e及摩擦的作用力矩M?。继电器的返回条件是：
??Me??M??K2?lKA MS2NKAI2?M? （6-4） 2KA?RC当 IKA减小到一定数值时，上式即能成立，继电器返回。能使继电器返回的最
大电流称为继电器的返回电流，并以Ire表之。在式（6-4）中，用Ire代替IKA并取等号且移项后得：
Ire??RCNKA??M???MS （6-5） ?lKAK2返回电流Ire与动作电流IOP的比值称为返回系数Kre，即Kre=Ire/IOP。反应电
流增大而动作的继电器IOP>Ire，因而Kre<1。对于不同结构的继电器，Kre不相同，且在0.1～0.98这个相当大的范围内变化。
（2）电磁型电压继电器
电压继电器的线圈是经过电压互感器接入系统电压Us的，其线圈中的电流为Ir?Ur Zr式中：Ur—加于继电器线圈上的电压，等于Us/npT（npT为电压互感器的变比）；Zr—继电器线圈的阻抗。
继电器的平均电磁力Fe?KIr2?K?Us2，因而它的动作情况取决于系统电压Us。我国工厂生产的DY系列电压继电器的结构和DL系列电流继电器相同。它的线圈是用温度系数很小的导线（例如康铜线）制成，且线圈的电阻很大。
DY系列电压继电器分过电压继电器和低电压继电器两种。过电压继电器动作时，衔铁被吸持，返回时，衔铁释放；而低电压继电器则相反，动作时衔铁释放，返回时，衔铁吸持。亦即过电压继电器的动作电压相当于低电压继电器的返回电压；过电压继电器的返回电压相当于低电压继电器的动作电压。因而过电压继电器的Kre<1；而低电压继电器的Kre>1。DY系列电压继电器的优缺点和DL系列电流继电器相同。它们都是触点系统不够完善，在电流较大时，可能发生振动现象。触点容量小不能直接跳闸。
（3）时间继电器特性
时间继电器是用来在继电保护和自动装置中建立所需要的延时。对时间继电器的要求是时间的准确性，而且动作时间不应随操作电压在运行中可能的波动而改变。
电磁型时间继电器由电磁机构带动一钟表延时机构组成。电磁起动机构采用螺管线圈式结构，线圈可由直流或交流电源供电，但大多由直流电源供电。
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